設計対象としての要求空間　ー 要求工学のパラダイムシフトについて ー

PReP Technologies 設計対象としての要求空間 - 要求工学のパラダイムシフトについて 株式会社プレップ・テクノロジーズ 代表取締役 田中 康 Operated by

PReP Technologies ソフトウェアの本質的な設計は”どこで行われるか” 従来の要求工学のパラダイムシフト 業務レベル設計手法（PRePモデル） データモデルは業務システムでは帳票の関係の定義 Operated by 2

PReP 自己紹介 Technologies ワープロ発売 MD・カーナビ発売 衛星デジタル放送 起業 1986 2006 K-plus solu ons ソニー デジタル化 デザインセンター ソフトウェア危機 ヒューマンインターフェース研究所 • 取扱説明書制作 • UI 設計プロセス研究 • MS-DOSリファレンスマ ニュアル執筆 • ソニーUIデザインガイドライン策定 • デジタルオーディオ機器の操作標準策定 • ソニーマニュアル制作ガイ ドライン策定 • オンラインマニュアル開発 • ISO13407規格策定に参画 • デジタルテレビ方法送出規格策定に参画 • ソフトウェア要件定義書導入 • UIデザイン ソフト設計推進部 SoC事業本部 • 全社ソフトウェア プロセス改善プロ ジェクト • 半導体事業 • CBA-IPIリードア セッサ取得 （カーネギーメロン 大学ソフトウェア工 学研究所） MS-DOS 部立直しPJ • SoCコンカレ ント開発プ ロセス設計 方法研究 NAIST 東工大 • システム開発超上流工程 コンサルティング会社経営 • 東京工業大学 特任准教授 （〜2017） • 奈良先端科学技術大学院大学 客員准教授 • NAIST社会人 学生（博士号 取得） カーナビ ® PReP model ワープロ （PRODUCE） ti Operated by パームトップコンピュータ MD録再機 デジタル放送規格 SEI NAIST 3

PReP Technologies ソフトウェアの本質的な設計は”どこで行われるか” Operated by 4

PReP Technologies MD 1号機 Operated by 5

PReP MD試作機のインターフェース Technologies 7 MD Operated by 1 2 3 Write 4 5 6 Read 7 8 9 Move 0 20 30 Enter 10 6

決定したインターフェース Operated by PReP Technologies 7

PReP 2つの違いはどこで生まれるのか？ Technologies 外部仕様 内部仕様 7 Operated by 1 2 3 Write 4 5 6 Read 7 8 9 Move 0 20 30 Enter 10 8

PReP 設計の立ち位置 Technologies 設計者 PReP PReP 2つの違いは？ 2つの違いは？ Technologies Technologies 利用者 機械 7 外部仕様 Operated byOperated by Operated by 1 1 2 2 3 Write 3 Write 4 4 5 5 6 Read 6 Read 7 7 8 8 9 Move 9 Move 0 0 20 20 10 30 Enter 30 Enter 10 内部仕様 7 7 9

PReP 設計の立ち位置 Technologies 設計者 PReP PReP 2つの違いは？ 2つの違いは？ Technologies Technologies 利用者 機械 7 外部仕様 Operated byOperated by Operated by 1 1 2 2 3 Write 3 Write 4 4 5 5 6 Read 6 Read 7 7 8 8 9 Move 9 Move 0 0 20 20 10 30 Enter 30 Enter 10 内部仕様 7 7 10

PReP 設計の立ち位置 Technologies 設計者 利用者に立って社会価値に責任を持つ PReP PReP 2つの違いは？ 2つの違いは？ 社会 Technologies Technologies 利用者 機械 7 価値 外部仕様 Operated byOperated by Operated by 1 1 2 2 3 Write 3 Write 4 4 5 5 6 Read 6 Read 7 7 8 8 9 Move 9 Move 0 0 20 20 10 30 Enter 30 Enter 10 内部仕様 7 7 11

PReP Technologies 「利用者の側に立って価値を設計する」ということ - 要求工学のパラダイムシフト - Operated by 12

PReP Technologies Q. Operated by 音量調節のためのインタフェースどれが最適だと思いますか？ A. B. C. D. 7 8 9 4 5 6 1 2 3 0 . c 13

PReP Technologies Q. 音量調節のためのインタフェースどれが最適だと思いますか？ 「正確に32dBで出力したい」としたら? Operated by A. B. C. D. 7 8 9 4 5 6 1 2 3 0 . c 14

PReP 一般的な要求工学のパラダイム 正確に32dBで出力したい Technologies 設計 7 8 9 4 5 6 1 2 3 0 . c 設計解 要求者 Operated by 設計者 15

PReP より重要な問題 Technologies 何故、正確に32dBで出力したいのか 正確に32dBで出力したい 設計 7 8 9 4 5 6 1 2 3 0 . c 設計解 要求者 Operated by 設計者 16

PReP 現実世界での活動が機械への要求を導出する 現実世界 での活動 要求する 正確に32dBで出力したい Technologies 設計 7 8 9 4 5 6 1 2 3 0 . c 設計解 設計者 Operated by 17

PReP 「設計」が行われる場所 Technologies ❌ 設計空間 要求空間 現実世界 での活動 要求する 正確に32dBで出力したい 設計 7 8 9 4 5 6 1 2 3 0 . c 設計解 設計者 Operated by 18

要求工学のパラダイムシフト PReP Technologies 従来 ・ 要求は収集し管理する 新しいパラダイム ・ 要求は、要求空間の設計から導出される Operated by 19

PReP 一般的なシステム開発プロセス 要件定義 Technologies 外部設計 問題空間 内部設計 解空間 UI 設計 解釈 要求 システム要件 解釈 解釈 解釈 プログラム設計 クラス設計 解釈 DB設計 外部機能設計 ドメインモデル 業務プロセス定義 業務プロセスが、システム仕様の記述となっている Operated by 20

PReP PRePモデル駆動設計 Technologies 業務レベル設計 デザイン 問題空間 内部設計 解空間 UI フレーム要件 PRePモデル （アーキテクチャ設計） 導出 外部機能構造要件 UI デザイン プログラム設計 クラス設計 同期 データモデル ユーザ 設計者 DB設計 （主キー：代理キー） 協創作業 Operated by 21

PReP 業務レベル設計 Technologies ゴール・戦略 経営目標 経営評価 要求 As-is業務モデル To-be業務モデル 業務レベル設計（PRePモデル） プロセス評価 導出 ITシステム仕様 システム要件 ITシステム要件 基本設計 受入テスト 結合テスト 詳細設計 単体テスト 実装 Operated by 22

PReP Technologies 従来の業務プロセスモデリング手法の誤り Operated by 23

2種類のプロセス記述方法 PReP Technologies タスク観点（Task-based Process Modeling） ・ 適用先：プロセスの実行手順指示／プロセスの概要把握 ・ 記述内容：設計された業務実行仕様の記述 成果物観点（Entity-based Process Modeling） ・ 適用先：プロセスの分析・改善設計 ・ 記述内容：組織管理される情報・データの構造 Operated by 24

PReP PRePモデル Technologies PReP: Products Relationship Process ・ 成果物観点のプロセスモデル記述方法 ・ 田中が、ソニー株式会社在籍の際、SoC（System-on-a-Chip）のハード・ ソフト協調設計プロセス改善のために開発した方法を基盤としている PReP MODEL - 現実世界をデザインする PRePモデルによる業務レベル設計 Amazon出版 Operated by 25

PReP PRePモデルの構成 Technologies 鳥瞰図 プロセスモデル図 システム要件 何が「業務」として管理されているか 業務を構成する概念構造の分析・設計 システム要件定義書 レストランの業務鳥瞰図（業務カテゴリー） 配膳 ID： 1-6 In レストラン設備販売 財務管理 （年月日，売上，費目） 会計 （料理，個数，料金， テーブル番号） 食事サービス 注文順に料理を正しいテーブルに配膳する 2 料理と照合された伝票をテーブルに置く 3 配膳の終わった配膳什器を戻す 4 ゴール４ 5 ゴール５ Goal Actor 更新日： 2017/11/16 ホール担当 ID： 1-6 In , 配膳 1 注文順に料理を正しいテーブルに配膳する 2 料理と照合された伝票をテーブルに置く 3 配膳の終わった配膳什器を戻す 4 ゴール４ 5 ゴール５ 配膳 調達費計画 料理 伝票 （費目，費用） 配膳された 調理 ID:1-4 Goal 更新日： 2017/11/16 Actor 注文に合わせて調理され配膳用 In Actor に出された （料理，個数） , 配膳の準備をする 料理 設備・備品 30 2C Out 料理を配膳する t 注文順に料理を正しいテーブルに配膳する 2C ( 2 料理と照合された伝票をテーブルに置く 2C ) 3 配膳の終わった配膳什器を戻す 4 ゴール４ 5 ゴール５ Out 料理を配膳する u 2C 2C t i_ 2C t l u t L1 P 6C 調理 役割： ID:1-4 注文された料理を注 テーブル番号） 文順に調理して配膳 用に出す c 食材調達計画 メニュー企画・管理 （食材，納入日，数量） 調達 配膳 al 注文に合わせて調理され配膳用 に出された メニュー企画 設備・備品 管理されている 来店 （カテゴリ，料理，値段） （顧客人数，喫煙有無） 配膳料理 （テーブル番号，料理，個数，伝票，配 膳什器） 配膳料理 配膳料理 配膳什器管理 ID:1-5 料理 料理に合わせて用意された （伝票（テーブル番号，料理，個数，値 段），カトラリー類，盆類） （テーブル番号，料理，個数，伝票，配 膳什器） （テーブル番号，料理，個数，伝票，配 膳什器） テーブルに着いた 準備された 準備 注文 接客 注文 （料理，個数） 料理 調理 配膳料理 配膳が終わった ) 料理に合わせて用意された （伝票（テーブル番号，料理，個数，値 段），カトラリー類，盆類） ( t p l t l （料理，個数，テーブル番号） y I ( （盆類） （注文順に）整理された 料理に合わせて用意された 配膳が終わった （伝票（テーブル番号，料理，個数，値 段），カトラリー類，盆類） （盆類） l u t （注文順に）整理された 顧客 注文 役割： ID:1-3 料理を注文し，届い た料理が注文と正し いことを確認して受 け取る 注文 料理 顧客が記憶している 顧客が受け取った R t （料理，個数） （料理，個数，テーブル番号） 注文 顧客 顧客が受け取った 伝票 （料理，個数，テーブル番号） 注文 顧客が受け取った 2 食事サービス ID:1-7 料理 （テーブル番号，料理，個数，値段） 顧客が記憶している （料理，個数） I t t （料理，個数，テーブル番号） 顧客が受け取った （テーブル番号，料理，個数，値段） t2 d nl d nl i_ 伝票 N t I d nl I d nl i_ t l 会計 ID:1-8 8 8 AC N t N N s a N N NN N N N N N t i_ N s N N N N N t l l 会計 ID:1-8 顧客が受け取った （テーブル番号，料理，個数，値段） p N iN N N N a N N N t N N i_ N N N N u N u 2 N N R N 食事サービス ID:1-7 顧客が受け取った 伝票 R N N l N t2 R a NN N l N l p 1 I 会計 ID:1-8 np_ s l （料理，個数） d s N t t t p NR N l 料理 顧客が記憶している N N l t 2 t l N R （テーブル番号，料理，個数，値段） 顧客 注文 役割： ID:1-3 料理を注文し，届い た料理が注文と正し いことを確認して受 け取る l lt p a N N l 1 ) 食事サービス ID:1-7 N N N R o 2 伝票 t R l lN t （テーブル番号，料理，個数，値段） N d l ( I e ipi N np_ u o ) R o_p u t R 配膳什器管理 ID:1-5 ip a N p l ( 配膳什器 t t N t t 配膳什器管理 ID:1-5 配膳が終わった 配膳什器 ipi N N l I （テーブル番号，料理，個数，伝票，配 膳什器） o_p u p t t ID:1-5 配膳什器 正しいテーブルに届けられた 配膳可能 （テーブル番号，料理，個数，伝票，配 膳什器） t R t 配膳料理 配膳什器管理 伝票 役割： 料理を注文し，届い た料理が注文と正し いことを確認して受 け取る 34 l l 調理担当 P t N l （盆類） 配膳什器 注文と照合された （料理，個数） （注文順に）整理された 注文 ID:1-3 顧客 t I 配膳什器管理 ID:1-5 ホール担当 p al （テーブル番号，料理，個数，値段） テーブル 7 P e c t 配膳什器 正しいテーブルに届けられた 配膳可能 （料理，個数） 配膳担当 （食材，量） 正しいテーブルに届けられた （テーブル番号，料理，個数，伝票，配 膳什器） 配膳什器 注文と照合された 役割： 出来上がった料理を 伝票 注文順に正しいテー ブルに配膳する ip R 自動生成 配膳料理 配膳可能 料理 配膳担当 食材 メニュー 顧客 料理 役割： 出来上がった料理を 注文順に正しいテー ブルに配膳する 配膳什器管理 ID:1-5 ) （料理，個数） 役割： 注文された料理を注 文順に調理して配膳 用に出す 注文と照合された （料理，個数） 配膳担当 役割： 出来上がった料理を 注文順に正しいテー ブルに配膳する t 6C 料理 （料理，個数） 調理 役割： ID:1-4 注文された料理を注 文順に調理して配膳 用に出す 調理担当 マーケティング L1 P y 2C 料理 注文に合わせて調理され配膳用 に出された 調理担当 設備・備品購入・管理 P 調理担当 （料理，個数，料金， （料理，個数，テーブル番号） 料理長 7 P nl 2C ) Out 料理を配膳する t nl 2C ( 配膳の準備をする t l 1 配膳の準備をする i_ 2C O 経営者 1 O 伝票 売上 30 Goal 更新日： 2017/11/16 ® 飲食サービス提供 ® レストラン経営 ID： 1-6 l N N t N N t iN l t N N a N N N N N N N N N N N N N N K © 2017 K-plus Solutions Co., Ltd. 8 Operated by 8 AC K 26

PReP Technologies PRePモデルのポイント Operated by 27

PRePモデルでの「成果物」の定義 PReP Technologies 1. 目的から見た意味的（機能的）まとまり（チャンク） 2. 管理されている Operated by 28

PReP Technologies 目的から見た意味的（機能的）まとまり（チャンク） Operated by 29

これは何？ PReP Technologies ？ Operated by 30

これは何？ PReP Technologies ？ Operated by 31

これは何？ PReP Technologies ？ Operated by 32

PReP Technologies 管理されている Operated by 33

「管理されている」 PReP Technologies ソフトウェア構成管理（SCM） ・ SG 1 ：ベースラインを確立する ・ SG 2 ：変更を追跡し制御する ・ SG 3 ：一貫性を確立する Operated by 34

業務システム設計での成果物 PReP Technologies 組織管理される成果物 ＝ 帳票 Operated by 35

PReP Technologies 「何を成果物とするか」は組織能力成熟度の現れ 無実体成果物 （管理されていない） Operated by 成果物 36

PReP タスク観点でのプロセス記述例 区分 顧客 受 注 処 理 注文 営業 Technologies 製造担当 注文書 注文書 受領 注文 処理 製 造 指 示 注文システム システム 注文確認 受領 製 造 ・ 出 荷 処 理 Operated by 出荷 出荷 処理 製造 システム 37

PReP 多く見られる改善ポイント 区分 顧客 受 注 処 理 注文 Technologies 営業 製造担当 注文書 注文書 受領 業務ゴールを阻害する要因（リスク） の特定と解決ができるか 注文 処理 製 造 指 示 注文システム システム 注文処理の自動化 注文確認 受領 製 造 ・ 出 荷 処 理 出荷 出荷 処理 製造 システム 出荷処理の自動化 Operated by 38

PReP PReP（プレップ）モデルでの記述例 Technologies 生産長期日程作成 ID : 2-1 生産計画策定プロセス Goals Date : 2025/08/05 1 2 3 顧客の納期を満足するように、生産サイクルを平準化する ゴール：顧客納期を満足する平準化された生産サイクルを定義する 4 5 In Out 生産長期日程を作成する Actor フォーキャスト 受注管理 ID:o-4 各工程リードタイム リードタイム管理 ID:o-11 生産サイクル決定ルール 生産長期日程 ルール管理 ID:o-5 生産サイクル決定ノウハウ ロット決定ルール 生産長期日程作 成 ID:2-1 生産計画担当 生産大日程作成 ID:2-2 ロット定義ノウハウ 組立中日程作成 ID:2-3 バッファ定義ノウハウ 組立小日程作成 ID:2-4 生産長期日程確認ノウハウ 生産長期日程作 成 ID:2-1 生産長期日程 購買依頼作成 ID:6-1 承認された サイクル決定ルール 生産計画上長 加工ロット決定ルール MRP計算 ID:3-1 作業指示発行 ID:5-1 顧客の生産管理 ID:o-2 複合材の有効期 限延長 ID:8-1 Operated by 全体平準化調整 (生産前倒し判断) ID:4-2 39

PReP PRePモデルでの分析例 Technologies 生産長期日程作成 ID : 2-1 生産計画策定プロセス Goals Date : 2025/08/05 1 2 3 顧客の納期を満足するように、生産サイクルを平準化する ゴール：顧客納期を満足する平準化された生産サイクルを定義する 4 5 In Out 生産長期日程を作成する Actor フォーキャスト 受注管理 ID:o-4 各工程リードタイム リードタイム管理 ID:o-11 改善の方向 生産サイクル決定ルール 生産長期日程 生産サイクル定義ノウハウ ルール管理 ID:o-5 属人化された知見 の組織管理方法の 検討 生産計画担当 生産サイクル決定ノウハウ ロット決定ルール 生産長期日程作 成 ID:2-1 ロット定義ノウハウ 生産大日程作成 ID:2-2 ロット定義ノウハウ 組立中日程作成 ID:2-3 バッファ定義ノウハウ バッファ定義ノウハウ 開発すべき組織技術 （競争優位の源泉） 組立小日程作成 ID:2-4 生産計画定義ノウハウ 生産長期日程確認ノウハウ 生産長期日程作 成 ID:2-1 生産長期日程 購買依頼作成 ID:6-1 承認された サイクル決定ルール 生産計画上長 加工ロット決定ルール MRP計算 ID:3-1 作業指示発行 ID:5-1 顧客の生産管理 ID:o-2 複合材の有効期 限延長 ID:8-1 Operated by 全体平準化調整 (生産前倒し判断) ID:4-2 40

PReP 構造モデルの基本 Technologies 十分性の評価が可能 PRePモデルでのエラーパターン 水 湯 熱 Operated by 41

PReP Technologies PRePモデルの例 簡単ガトーショコラ Operated by 42

PReP 低カロリーなのに美味しい！簡単ガトーショコラのレシピ・作り方 Technologies 材料 （6人分） 手順 • チョコレート 板チョコレート2枚 100g 卵 3個 1. 卵を卵黄と卵白に分ける 2. チョコレートを溶かす チョコレートを溶けやすい大きさに手で割り耐熱容器に入れる。 600Wの電子レンジに約2分かけチョコレートを溶かす。 3. チョコレートベースを作る 溶かしたチョコレートに卵黄を加え、全体をよく混ぜる。 4. メレンゲを作る 卵白を別のボウルに入れ、ハンドミキサーを使い角が立つまで泡立てる。 5. ガトーショコラベースを作る チョコレートベースにメレンゲを2 3回に分けて加える。その都度、全体が混ざ るまで、ボウルの底から返すように、ゴムべらで良く混ぜる。 6. 型に入れて焼く オーブンペーパーを敷いた型に生地を流し入れ、200℃のオーブンで約18分焼き あげる。 Operated by ～ 43

簡単ガトーショコラの作り方 卵を卵黄と卵白に分ける チョコレートを溶かす メレンゲを作る チョコレートベースを作る PReP Technologies ガトーショコラベースを作る 型に入れて焼く Operated by 44

失敗原因の特定と改善は可能か？ Operated by PReP Technologies 卵黄・卵白分離機 卵を卵黄と卵白に分ける チョコレートを溶かす チョコレート溶かし機 メレンゲミキサー メレンゲを作る チョコレートベースを作る チョコレートミキサー ガトーショコラベースを作る ケーキベースミキサー 型に入れて焼く AI オーブン 45

PReP Technologies Operated by 46

PReP Technologies 問題のあたり付け Operated by 47

PReP Technologies 問題の原因の追求 （PRePモデルでは、問題の原因を1字入力側へ追求する） Operated by 48

PReP Technologies 本質問題の特定 Operated by 49

PReP Technologies 本質原因の特定 Operated by 50

PReP Technologies 改善設計 Operated by 51

PReP Technologies 設計されたTo-beプロセス Operated by 52

PReP Technologies プロセスモデルからシステム要件定義へ Operated by 53

システム要求定義の出力 PReP Technologies PRePツール Operated by 54

PReP Technologies Operated by 55

PReP Technologies Operated by