Traceability – Verfolgbarkeit sich ändernder Anforderungen

Software Engineering – Prof. Dr. Maritta Heisel 

Seminar Requirements Engineering, WS2004/05 

Vortrag von Mittwoch, 02. Februar 2005 

1 

Traceability 

Matthias Bogaczyk 

Traceability – Verfolgbarkeit 

sich ändernder Anforderungen 


02.02.2005




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"Despite the importance of traceability 

there is surprisingly little written about it." 

[Gerald Kotonya and Ian Sommerville: 

Requirements Engineering, processes and techniques, 1997]

1. 1. Was ist ist 

traceability? 

Gliederung 

2. 2. Warum 

traceability? 




3 



4. 4. Lösungsansätze 

für für traceability 

3. 3. Probleme 

mit traceability

Was ist traceability? 




4 



• Gotel & Finkelstein (1994): 

traceability is the ability to describe and follow the life of a 

requirement in both forward and backward direction 

• IEEE standard glossary: 

traceability: the degree to which a relationship can be 

established between two or more products of the 

development process 

• Also: 

– Verfolgung von 

• Auswirkungen von Anforderungen auf spätere Stadien der 

Softwareentwicklung bis hin zur Implementierung 

• Begründung von Entscheidungen im Softwareentwicklungsprozess 

durch Rückführung auf Anforderung

Was ist traceability? (2) 

• Traceability kann als nicht-funktionale 

Anforderung angesehen werden, da 




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– traceability allgemein als Qualitätsmerkmal in das 

Produkt mit eingeht 

• eine spätere Produktabnahme durch den Kunden 

vereinfacht wird 

• ohne traceability das Projekt unter Umständen nicht 

durchführbar ist

Einordnung in den 

Softwareentwicklungsprozess 




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[nach Pohl, Dömges, Jarke]


Softwareentwicklungsprozess (2) 




trace 

Anforderungen Softwaremodell 

Programmcode 

7 


Matthias Bogaczyk

Wo kann traceability helfen? 




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• Wo kann traceability helfen? 

– Software-Entwicklungs-Prozess: 

• Fortschrittsverfolgung 

• Treffen von Entscheidungen 

• Vermeiden von Fehlern 

– Qualitätssicherung, Qualitätskontrolle: 

• Sind Anforderungen des Kunden verwirklicht? 

• Finden von Fehlern 

• Falls Fehler vorhanden: Wie wirken sie sich aus? 

– Debugging, Wartung: 

• Anpassungen bei sich ändernden Anforderungen leichter 

durchführbar ("impact analysis")


Softwareentwicklungsprozess (2) 


B 




A 

F 

Programmcode 

9 

C 



E 

D

Was spricht gegen traceability? 

• Stetiges und umfassendes tracing ohne 

angemessene Hilfsmittel ist schwierig, 

zeitaufwändig und damit teuer 

• Besser: 

– Detailgrad der Daten dynamisch anpassen 

– Werkzeuge verwenden 

• Aber: Es gibt keine Standardisierung für 




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– Art oder Menge der zu sammelnden Information 

– Semantik der Darstellung

Verteilung von Anforderungen bei 

fortschreitendem Entwicklungsprozess 


Programmcode 




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Matthias Bogaczyk

Probleme bei der Durchführung (1) 

• Probleme bereiten also 

– initiale Datenerhebung 

• Art der Daten 

• Semantik der Daten 

– inkrementelle Datenerhebung während des 

Evolutionsprozesses 

• Datenintegrität, Datenkonsistenz 

• Redundanzfreiheit 

• Komplexität der Daten 




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Matthias Bogaczyk

Probleme bei der Durchführung (2) 




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• Probleme bereiten also 

– Uneinheitliche Sprache und Form der 

Dokumentation, da informell 

• Formalisierung, kontrolliertes Vokabular 

• text-mining Ansätze 

– fehlende Akzeptanz, da vorhandene Tools bereits 

Teilbereiche abdecken 

• configuration version management (CVM), z.B. perforce 

• intergrated develoment environment (IDE), z.B. eclipse

Verfügbare traceability Werkzeuge 




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• Ophelia, Orpheus (europäisches Projekt) 

• DOORS (Telelogic) 

• SABRE (EBT, University of Illinois at Chicago) 

• Pro-ART (Jarke et al.) 

• ... 

• Ein Problem bleibt jedoch vorerst bestehen: 

– Daten müssen noch manuell gesammelt und 

gepflegt werden. Nur die Auswertung und 

Präsentation erfolgt momentan durch Werkzeuge.

Beispiel: Ophelia 




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Matthias Bogaczyk

Beispiel: PRO-Art 

(Pohl, Dömges, Jarke) 




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Matthias Bogaczyk

Techniken zur Organisation von 

Artefakten 

• Referenzen (links) zwischen Dokumenten 

– Hypertext 

– Traceabilitymatrix 

– relationale Datenbank 




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• Abhängigkeiten zwischen Schlüsselphrasen 

– kontrolliertes Vokabular 

– text-mining-Verfahren 

• Beispiel: 

Use case changeUserId 

Funktion setUserId(id)

Ansatz nach A. Egyed 

• Basis: use cases (Szenarien) 

• Erstelle: test cases 




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• Protokolliere bei Durchführung der test cases, 

welche Fragmente des Quellcodes ausgeführt 

werden 

• Nachteil: lauffähiger Prototyp erforderlich

Wie kommt man an die nötigen 

Daten? 

• Verantwortlichkeiten müssen klar sein 




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– Entwickler kommentiert Code und dokumentiert, 

welcher Teil des Softwaremodells umgesetzt wurde 

• Fortschrittsverfolgung 

– Entwickler darf abgeleitete Anforderungen nicht 

stillschweigend implementieren 

• fällt aber spätestens beim backward-trace auf 

– Projektleiter informiert Team über aktualisierte 

Anforderungen 

• Ereignis wird an den traceability Graphen geschickt

Nutzen von traveability: 

impact & derivation analysis 




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Matthias Bogaczyk

Schlußwort 




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• Traceability zweifelsfrei nützlich, aber leider 

teuer in Erstellung und Pflege 

• Positives Kosten-Nutzen-Verhältnis meist erst 

bei langfristiger Anwendung 

• Derzeit nur lückenhafte 

Werkzeugunterstützung, aber Forschung und 

Entwicklung laufen

Literaturangaben (1) 




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• Ramesh B., Jarke M.: Towards reference models for requirements traceability. 

in IEEE TRANSACTIONS ON SOFTWARE ENGINEERING, VOL. 27, NO. 1, 

JANUARY 2001 

• Edwards M., Howell S., A Methodology for System Requirements Specification and 

Traceability for Large Real-Time Complex Systems, technical report, U.S. Naval 

Surface Warfare Center Dahlgren Division, Dahlgren, Va., 1991. 

• Kowalczykiewicz K., Weiss D., Poznan University of Technology, Project OPHELIA*, 

IV Krajowa Konferencja Inzynierii Oprogramowania, Poznan 2002 

• Hull, Jackson, Dick, Requirements Engineering, 2005 

• Egyed A., A Scenario-Driven Approach to Traceability, 0-7695-1050-7/01 $10.00 © 

2001 IEEE 

• Gotel O., Finkelstein A., Extended Requirements Traceability: A Framework for 

Changing Requirements

Traceability – Verfolgbarkeit sich ändernder Anforderungen

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