V字モデルとは？
V字モデルとは、ソフトウェア開発プロセスの一つです。
V字モデルは、ソフトウェア開発における基本的なプロセスの一つとして広く知られており、多くのプロジェクトで採用されているものです。
上記の画像のように、開発プロセスをV字型に表すことでその名前がつけられています。
要求分析から実装まで、品質確認を目的としたテストを段階的に都度行っていくことで、品質を向上させる手法です。
品質確認を段階的に行うことのメリットは、問題が早期発見され、修正が容易になるということです。
さらに、要求分析から受け入れテストまでの一連の流れが明確であり、品質の担保やプロジェクトの進行管理がしやすいという利点があります。
V字モデル開発の流れ
V字モデル開発の流れは、以下の通りです。
- 要求分析・要件定義→受け入れ・システムテスト
- 基本設計→結合テスト
- 詳細設計→単体テスト
- 実装
要求分析・要件定義→受け入れ・システムテスト
V字モデルの最初の段階は要求分析・要件定義です。
この段階では、顧客からの要求事項を収集し、それをシステム要件仕様書にまとめます。
まとめた要求事項を基に、システム全体の設計や仕様を定義します。
次に、システムの実装に入ります。
実装が完了したら、単体テストを行い、各モジュールが正常に動作することを確認します。
その後、結合テストを行い、各モジュールが正常に結合され、システム全体が正しく動作することを確認するという流れです。
最後に、受け入れテストを行います。
受け入れテストでは、ユーザーがシステムを実際に使用して、要求仕様書に沿った動作をすることを確認します。
受け入れテストが成功すれば、システムリリースとなります。
基本設計→結合テスト
V字モデルの2番目の段階は、基本設計です。
この段階では、要求仕様書に基づいて、システムの構造や動作を設計します。
具体的には、システムアーキテクチャの設計や、システム内の各モジュールの設計などが含まれています。
基本設計が完了したら、次に段階に入ります。
この段階では、実際にシステムを構築し、単体テストを行います。
単体テストに合格したモジュールは、結合テストに移り、複数のモジュールが正しく結合され、システム全体が正しく動作することを確認します。
詳細設計→単体テスト
V字モデルの3番目の段階は、詳細設計です。
この段階では、基本設計で設計された機能をさらに詳細に設計します。
具体的には、モジュールやサブルーチンの設計や、各機能の動作仕様、データフロー、エラー処理などを定義します。
詳細設計書は、単体テストの計画に必要となります。
単体テストとは、プログラムを構成する最小単位となるモジュールの機能が正しく動作しているかを確認するテストです。
実装
最後は実装です。
詳細設計で定義された機能を、実際のプログラムとして実装します。
この工程で開発されたソフトウェアは、後続のテストで品質を検証するために使用されます。
ウォーターフォールモデルとの違い
ソフトウェア開発において、V字モデルとウォーターフォールモデルは、どちらもソフトウェア開発における代表的な開発手法です。
ウォーターフォールモデルは、開発の工程を段階的に進め、1つの工程が完了すると次の工程に進みます。
手戻りがないことを原則とし、工程を順番に実施する方法を滝の水が落ちる様子に例えて、ウォーターフォールモデルと呼ばれています。
一方、V字モデルは、ウォーターフォールモデルの欠点を補うモデルとして、各工程に対応するテスト工程が存在します。
ウォーターフォールモデルは、工程が直線的に進むため、バグの発見が遅れるという欠点がありますが、V字モデルには各工程に対応するテスト工程が存在するため、バグを早期に発見することができるというメリットがあります。
V字モデルとW字モデルの違い
V字モデルとW字モデルは、いずれもウォーターフォールモデルとは異なるアプローチをとる開発プロセスです。
W字モデルは、V字モデルを拡張したモデルで、さらに開発プロセスを細分化したものです。
- V字モデルとW字モデルの違い
- W字モデルのメリット
V字モデルとW字モデルの違い
V字モデルとW字モデルの違いとして、以下の点があります。
- テスト工程の細分化
- リスクマネジメントの考慮
- 品質保証の観点
- 開発プロセスの透明性
テスト工程の細分化
V字モデルでは、ソフトウェア開発の各工程に対応するテスト工程を用意し、それぞれの工程で必要なテストを実施します。
一方、W字モデルでは、V字モデルよりも細かくテスト工程を分割し、より厳密なテストを行います。
リスクマネジメントの考慮
V字モデルでは、開発の各工程でリスクマネジメントを行いますが、W字モデルでは、リスクマネジメントをより詳細に行います。
開発の各工程で、リスクを特定し、適切な対策を講じます。
品質保証の観点
W字モデルでは、品質保証の観点から、テストの工程を細分化し、より厳密なテストを実施します。
また、テスト工程の結果を分析し、開発工程にフィードバックすることで、開発品質の向上を図ります。
開発プロセスの透明性
W字モデルでは、開発プロセスの透明性を高めることが重要視されます。
開発の各工程で、品質保証の観点から、成果物のチェックを行い、問題点を早期に発見し、改善することができます。
W字モデルのメリット
W字モデルのメリットには、以下のようなものがあります。
- 開発の早い段階で問題を発見できる
- テストのカバレッジが高くなる
- ドキュメント化された成果物が多い
- プロジェクト管理がしやすくなる
開発の早い段階で問題を発見できる
W字モデルでは、要件定義や設計の工程でテスト活動を実施することができます。
これにより、問題が発生したときに早期に検知することができるので、コストや時間の節約につながります。
テストのカバレッジが高くなる
W字モデルでは、各開発工程とテスト工程が1対1に対応しています。
そのため、テストのカバレッジが高くなります。
ドキュメント化された成果物が多い
W字モデルでは、各開発工程とテスト工程において、それぞれに対応する成果物があります。
これにより、開発過程で生成されるドキュメントの量が増えます。
ドキュメント化された成果物は、コミュニケーションの改善や開発成果物の品質向上に役立ちます。
プロジェクト管理がしやすくなる
W字モデルでは、各開発工程とテスト工程が1対1に対応しているため、プロジェクトの進捗管理がしやすくなります。
また、開発工程とテスト工程が同時に進行するため、開発者とテスターのコミュニケーションが改善されます。
アジャイル開発とV字モデル開発の違い
アジャイル開発とV字モデル開発は、ソフトウェア開発の手法の一つですが、それぞれ異なるアプローチを取っています。
アジャイル開発は、最初から詳細な要求仕様書を作成せず、優先度の高い要件から順に小さな単位で開発を進め、顧客のフィードバックを取り入れながら進めていく手法です。
アジャイル（agile）という英語には「すばやい」「機敏な」という意味があるように、この開発方法は迅速な開発が求められるプロジェクトに適しています。
一方、V字モデル開発はアジャイル開発と異なり、開発の前に詳細な要求仕様書を作成し、その仕様に沿って開発を進めます。
また、テストも開発と同様に重要な作業として捉えられています。
開発の各工程ごとに確認を行うことで、品質の高いソフトウェアを開発することが可能になります。
そのため、V字モデル開発は、品質の高さが求められるソフトウェア開発に適していると言えるでしょう。
V字モデルのポイントとメリット
V字モデルのポイントとメリットは、以下の通りです。
- テスト内容を適切に決定しやすい
- 作業の進捗を管理しやすい
- 前工程の修正など「手戻り」リスクを減らせる
- 不具合などの修正コストを減らせる
テスト内容を適切に決定しやすい
V字モデル開発では、各工程の終了時に、次の工程のテスト計画を立てることができます。
これにより、必要なテスト内容を正確に特定し実施できるため、問題の早期発見が可能になります。
また、テストの対象範囲を事前に明確にすることができるため、テスト作業の効率化にもつながると言えるでしょう。
作業の進捗を管理しやすい
V字モデル開発では、各工程の終了時にテストを実施するため、各工程ごとの進捗状況を把握しやすく、管理することができます。
進捗状況の管理しやすさは問題の早期発見・修正につながるため、結果として品質の高いソフトウェアを開発することが可能になります。
前工程の修正など「手戻り」リスクを減らせる
V字モデルは、ソフトウェア開発の工程を上から下へと進めていくことで、前工程の修正や手戻りリスクを減らすことができます。
上位の要件定義やシステム設計から下位のコーディングやテストへと段階的に進んでいくため、後の工程で前工程の不備が発覚した場合でも、その前工程に戻って修正する必要がなくなります。
このような手戻りを減らすことで、開発期間やコストの削減につながっていきます。
不具合などの修正コストを減らせる
V字モデルでは、上位の工程での設計や検証がより詳細に行われるため、システムの不具合や欠陥が後工程で発生するリスクを低減することができます。
また、テスト工程においても、テスト計画やテストケースの作成がシステム設計と並行して行われるため、テスト工程での不具合発見率を高めることが可能になります。
これらの取り組みにより、システムの品質を向上させることができ、開発後の保守・運用においても、不具合などの修正コストを削減することができると言えるでしょう。
V字モデルのデメリット
V字モデルのデメリットは、以下の通りです。
- 開発途中の方針変更がしにくい
- 上流工程で問題が起こると、手戻りのリスクがある
開発途中の方針変更がしにくい
V字モデルは、上流工程から下流工程までの一貫性を保証することで、品質を高めることを目的としています。
そのため、要件定義や設計といった上流工程での作業を綿密に行うことが求められます。
しかし、開発途中において方針を変更することが必要になった場合、その変更に伴う影響範囲を見極め、変更を反映させるために膨大な工数が必要とされることがあります。
そのため、開発途中での方針変更は難しいとされています。
上流工程で問題が起こると、手戻りのリスクがある
V字モデルは、上流工程と下流工程を対称的に配置することで、開発の品質を向上させることを目的としています。
しかし、上流工程での不備やミスが下流工程に影響を及ぼすことがあります。
例えば、要件定義の段階で誤った要件が定義された場合、その後の設計や開発においてもその誤った要件が引き継がれ、最終的には品質の低い製品が完成してしまう可能性があります。
そのため、上流工程での品質確保が非常に重要となり、上流工程で問題が起こった場合は下流工程に影響が及ぶため、手戻りのリスクが高まると言えるでしょう。
まとめ
いかがでしたか？
今回は、ソフトウェア開発のモデルである「V字モデル」について解説しました。
システム開発を推進する上では、V字モデルの特徴やメリット・デメリットをよく理解しておくことに加え、W字モデルやウォーターフォールモデル、アジャイル開発との違いについても認識しておくことが大切です。
自社にあった開発手法を選んだり、開発における改善点を見つけていくうえで、この記事が参考になることを願っています。
