Wasserfallmodell
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Das Wasserfallmodell einfach erklärt
Das Wasserfallmodell im Projektmanagement ist ein linearer, sequenzieller Prozess, der aus vielen verschiedenen Phasen besteht. Das Modell wurde erstmals von Winston W. Royce erwähnt. Wichtig zu wissen ist, dass keine Phasen des Wasserfallmodells beginnen, bis die vorherige Phase abgeschlossen ist.
Dies bedeutet, dass jeder abgeschlossene Schritt endgültig ist. Sie können nicht zum vorherigen Schritt im Prozess zurückkehren, wenn Sie nicht wieder vom ersten Schritt aus beginnen. Obwohl es sehr streng erscheint, ist das Vorgehensmodell ein Klassiker. Aufgrund der Herkunft dieses Musters ist es vollkommen klar.
Da kein Schritt wiederholbar ist, ist eine sorgfältige Planung des Kaskadensystems ein absolutes Muss. Daher sollten die Anforderungen an ein Projekt im Vorfeld klar formuliert werden. Alle Projektbeteiligten müssen sich ihrer Rollen und Verantwortungen im Projekt bewusst sein.
Darüber hinaus müssen alle Informationen sorgfältig erfasst und für alle Teammitglieder schnell zugänglich sein. Dafür eignet sich eine Software wie timr. Diese ermöglicht Ihnen, ein Projekt zu erstellen und einzelne Phasen zu planen. Der Projektmanager kann dann Berechtigungen erteilen, damit andere Mitglieder des Projekts auf diese Informationen zugreifen und sie nach Bedarf ändern können.
Was versteht man unter Wasserfallmodell im Projektmanagement?
Warum wird das Wasserfallmodell so genannt?
Der Name kommt von der oft gewählten grafischen Darstellung der in Ebenen angeordneten Projektphasen. In der betrieblichen Praxis ist dies traditionell ein gängiges Vorgehensmodell, von dem es viele Varianten gibt. Das Wasserfallmodell wurde erstmals 1956 von Herbert D. Benington in einer Softwarepräsentation beschrieben und während des Kalten Krieges in der Radar Bildgebung verwendet.
Woher stammt das Wasserfallmodell?
Das Wasserfallmodell hat seine Wurzeln in den hochstrukturierten Bau- und Produktionsprozessen für Aufgaben, bei denen späte Änderungen kostspielig oder unmöglich sind. Da es bei der erstmaligen Beschreibung des Wasserfallmodells noch keinen formalen Softwareentwicklungsprozess gab, wurden die in Konstruktion und Produktion verwendeten Prozesse einfach für die Softwareentwicklung adaptiert.
Die erste offizielle Beschreibung des Wasserfallmodells wird Winston W. Royce zugeschrieben, obwohl Royce den Namen Wasserfall in seiner Arbeit von 1970 nicht verwendete.
Er bezeichnete das Modell als verbesserungswürdig und schlug folgende Modifikationen vor:
Einfügen der Designphase, der Phase nach der Analysephase. In der wird auch die erste Simulation (Prototyp) des Endprodukts durchgeführt und aufgezeichnet.
Planen, messen und überwachen Sie den Test, um sicherzustellen, dass der Test seine Aufgabe erfüllt.
Die formelle und fortlaufende Beteiligung des Klienten in Form von Beratung.
Für welche Projekte ist das Wasserfallmodell geeignet?
Das Wasserfallmodell wird hauptsächlich in Projekten eingesetzt, in denen Anforderungen und Prozesse bereits in der Planungsphase genau beschrieben werden können. Oder angenommen werden kann, dass sich die Anforderungen während des gesamten Projekts nur geringfügig ändern. Streng lineare Vorgehensmodelle eignen sich daher vor allem für Softwareprojekte, die klein, einfach und übersichtlich sind.
Wenn Sie vermuten, dass sich Anforderungen während der Produktion ändern können oder modifiziert werden müssen, ist ein agiler Ansatz für Ihr Projekt besser geeignet. Tatsächlich fällt die meiste Softwareentwicklung in diese Kategorie. Last-Minute-Checks nehmen jede Bewertung ernst.
Tatsächlich würden strenge Experten des Wasserfallmodell argumentieren, dass die Notwendigkeit einer Änderung bedeutet, dass die Anforderungen an das Produkt unklar sind und das Projekt daher in die frühen Stadien zurückkehren muss.
Wann findet das Wasserfallmodell Anwendung?
Auf der anderen Seite gibt es neben dem Wasserfallmodell auch agile Modelle im Projektmanagement. Diese nähern sich schrittweise der Lösung an und verbessern das Produkt kontinuierlich im Laufe des Prozesses.
Während bei der Wasserfall-Methode jeder Teilabschnitt zuerst abgeschlossen wird, bevor der nächste beginnt. Ist der Übergang bei den agilen Methoden fließend und einzelne Schritte können teilweise sogar parallel stattfinden. Zwischenergebnisse können dabei die Basis für den folgenden Arbeitsschritt darstellen. Also ist es nahezu immer möglich, Änderungen vorzunehmen.
Die agile Umsetzung erfolgt zudem in sogenannten Sprints, also in festgelegten Zeiteinheiten, die meist 2–4 Wochen umfassen. Bevor mit den Sprints begonnen werden kann, werden die Zielsetzungen festgelegt. Jede der einzelnen Phasen beinhaltet Konzeption, Umsetzung, Testung und Dokumentation für das umzusetzende Teilprodukt. Für jeden Sprint können daher neue Prioritäten gesetzt werden. Anschließend wird der erreichte Zwischenstand evaluiert.
Agile Methoden sind also im Gegensatz zur Wasserfall-Methode sehr flexibel und daher auch anpassungsfähiger. Beispielsweise wenn es um Änderungsanforderungen seitens des Auftraggebers während der Entwicklungszeit geht.
Agile Methoden eignen sich demnach vor allem für Projekte mit einer längeren Laufzeit, da davon auszugehen ist, dass sich Rahmenbedingungen, Umsetzungswünsche und Prioritäten im Projektablauf ändern. Auch wenn das Projekt zu Anfang noch nicht klar umrissen werden kann. Oder sich die finale Zielsetzung erst während des Projektverlaufs ergibt, sollten Sie auf eine agile Methode zurückgreifen.
Das Wasserfallmodell in der Anwendung
Das Wasserfallmodell hat mindestens fünf bis sieben Projektphasen. Diese treten in einer streng linearen Reihenfolge auf, wobei eine Phase erst beginnt, wenn die vorherige beendet ist. Eine Überschneidung zwischen den Stufen ist nicht möglich.
Dieser Ansatz stammt aus Branchen, in denen Änderungen zu kostspielig oder zu zeitaufwendig waren. Das Wasserfallmodell gibt dem Projektmanagement somit eine vereinfachte Struktur, um eine höchstmögliche Effizienz zu gewährleisten.
Die Phasen des Wasserfallmodells
Anforderungsanalyse
Jedes Softwareprojekt startet mit der Analysephase, die Machbarkeitsstudien und Definition der Anforderungen umfasst. In einer Machbarkeitsstudie wird das Softwareprojekt auf Kosten, Leistung und Machbarkeit bewertet. Die Ergebnisse der Machbarkeitsstudie liefern eine Spezifikation (grobe Bedarfsbeschreibung), einen Projektplan und Projektkalkulationen. Gegebenenfalls liefern sie ein Angebot an den Kunden.
Es folgt eine detaillierte Anforderungsdefinition inklusive Praxisanalyse und Soll-Konzept. Während die eigentliche Analyse das Problem beschreibt, definiert das Zielkonzept die Funktionen und Eigenschaften, die das Softwareprodukt erfüllen muss, um die Anforderungen zu erfüllen.
Die Ergebnisse der Anforderungsdefinition umfassen beispielsweise eine Spezifikation. Eine detaillierte Beschreibung, wie die Projektanforderungen erfüllt werden, und einen Plan für Abnahmetests.
Die erste Stufe des Wasserfallmodells schließlich umfasst die Analyse der Anforderungsdefinition, bei der komplexe Problemstellungen in Teilaufgaben zerlegt und entsprechende Lösungsstrategien entwickelt werden.
Designprozess
Die Designphase dient der Entwicklung eines konkreten Lösungskonzepts auf Basis zuvor definierter Anforderungen, Aufgaben und Strategien. In dieser Phase entwickeln Softwareentwickler die Softwarearchitektur und einen Entwurf für die Software.
Dabei konzentrieren sie sich auf bestimmte Komponenten wie Schnittstellen, Frameworks oder Bibliotheken. Das Ergebnis der Designphase umfasst ein Entwurfsdokument mit einem Softwareplan und Testplänen für einzelne Komponenten im Überblick.
Implementierung
Die Softwarearchitektur wird in der Designphase entworfen, die in der Ausführungsphase erfolgt, die Softwareprogrammierung, Fehlerbehebung und Komponententests umfasst. In der Implementierungsphase erfolgt das Softwaredesign in der gewünschten Programmiersprache.
Die einzelnen Komponenten werden separat entwickelt, in Modultests getestet und Schritt für Schritt in das Gesamtprodukt integriert. Das Ergebnis der Implementierungsphase ist ein Softwareprodukt. Dieses wird in der nächsten Phase als fertiges Produkt zunächst getestet (Alpha-Test).
Test
Die Testphase besteht aus der Integration der Software in die gewünschte Zielumgebung. Softwareprodukte werden in der Regel zunächst als Beta-Versionen (Beta-Testing) an ausgewählte Endnutzer vertrieben.
Die Konformität der Software mit zuvor definierten Anforderungen kann durch Abnahmetests, die in der Analysephase entwickelt wurden, festgestellt werden. Das Softwareprodukt, das den Betatest bestanden hat, ist bereit für die Veröffentlichung.
Betrieb
Nach erfolgreichem Abschluss der Testphase wird die Software zur effektiven Nutzung freigegeben. Die letzte Phase des Wasserfallmodells umfasst Softwareverteilung, Wartung und Verbesserung bei den Ergebnissen.
Warum erweitertes Wasserfallmodell?
Die Stufen des Wasserfallmodells werden in der Literatur mit unterschiedlichen Nummern und Namen zitiert. Gemeinsam sind ihnen Projektphasen mit durch den Prozess definierten Passpunkten.
Manchmal wird zwischen dem Wasserfallmodell und dem erweiterten Wasserfallmodell unterschieden. Sprünge sind nur im erweiterten Wasserfallmodell vorgesehen. Diese ermöglichen eine Iteration: Die schrittweise Umkehrung erlaubt es, bei unerwarteten Entwicklungen eine oder mehrere Stufen zu wiederholen.
Welche Vorteile hat das Wasserfallmodell?
- Auch die Umsetzung eines Projektes in der Realität stößt immer wieder auf Hindernisse.
- Es besteht ein hohes Maß an Planungssicherheit, insbesondere bei Projekten mit geringen Änderungsaussichten.
- Der Projektfortschritt spiegelt sich in der Erreichung von Meilensteinen wider.
- Der vordefinierte Plan bietet einen klaren Rahmen, dem alle Teilnehmer folgen können.
Die vielen Nachteile liegen auf der Hand
- Das Verfahren ist starr und unflexibel.
- Fehler werden oft erst spät erkannt, da die Prüfung erst am Ende des Produktentstehungsprozesses stattfindet.
- Je komplexer das Projekt, desto schwieriger ist es, im Vorfeld einen detaillierten Plan zu erstellen.
- Feedback- und Korrekturschleifen sind nicht vorgesehen.
- Wenn die Anforderungen nicht bis ins kleinste Detail klar sind, können Missverständnisse entstehen. Diese zeigen sich erst spät im Projekt.
- ●Je komplexer das Projekt, je mehrdeutiger die Anforderungen und je größer die Anzahl der erwarteten Änderungen. Desto schwieriger ist es, ein Projekt auf einen engen Mantel von Wasserfällen zu beschränken.
Alternativen zum Wasserfallmodell
Aufgrund des streng linearen Vorgehensmodells aufeinanderfolgender Projektphasen eignet sich das Wasserfallmodell – wenn überhaupt – nicht für kleine Softwareprojekte. Andererseits können komplexe und vielschichtige Vorgaben nicht abgebildet werden. Daher wurden im Laufe der Zeit viele Varianten an alternativen Ansätzen entwickelt.
Während Muster wie die Spirale oder das V-Muster als Weiterentwicklung des klassischen Wasserfallmodells gelten. Verfolgen Konzepte wie Extreme Programming, Agile Software Development oder Prototyping Iterative Approaches einen völlig anderen Ansatz und lassen oft eine flexiblere Anpassung zu aktuellen Änderungen und neuen Anforderungen zu.