Hergebruik van software artefacten bij de kennisorganisatie TNO Defensie en Veiligheid. Tim Hartog

Transcriptie

1 Hergebruik van software artefacten bij de kennisorganisatie TNO Defensie en Veiligheid Tim Hartog In opdracht van TNO Defensie en Veiligheid, Afdeling Modelling & Simulation

2 2 Hergebruik van software artefacten bij de kennisorganisatie TNO Defensie en Veiligheid Tim Hartog Afstudeercommissie: dr. mr. ir. Th.J.G. Thiadens dr. ir. K.G. van den Berg ir. D. Keus ir. H.J. Borgers Den Haag, juni 2005 Technische Universiteit Twente Faculteit Informatica, BedrijfsInformatieTechnologie Bedrijf Bestuur en Technologie Elektrotechniek Wiskunde & Informatica TNO Defensie en veiligheid TNO Defensie en veiligheid De inhoud van dit rapport kwam tot stand in het kader van een stage. TNO Defensie en veiligheid stelt zich niet verantwoordelijk voor de inhoud, eventuele conclusies en aanbevelingen van deze rapportage.

3

4 4 Management samenvatting Aanleiding Deze scriptie bespreekt de toepassing van hergebruik van software binnen TNO- D&V, afdeling Modelling & Simulation. Bij een deel van de software engineers staat hergebruik van software hoog in het vaandel. Zij veronderstellen dat hergebruik van software een aanzienlijke kostenbesparing en verlaging van de doorlooptijd kan veroorzaken. De angst bestaat namelijk dat, indien er niets verandert, de softwareontwikkeling binnen TNO-D&V, en daarmee belangrijke kennisaspecten voor TNO-D&V, op den duur zal verdwijnen. Er bestaan echter enkele knelpunten waardoor de toepassing van hergebruik van software wordt belemmerd. Het doel van deze scriptie is om advies te geven ten einde de toepassing van hergebruik van software te bevorderen. Dit wordt gerealiseerd door de knelpunten die bestaan bij de toepassing van hergebruik van software te identificeren. Voor deze knelpunten worden oplossingen geformuleerd en aanbevelingen gedaan op het gebied van de herbruikbare software artefacten, het softwareontwikkelproces en de organisatie daar omheen. Deze zijn nodig om een systematische toepassing van hergebruik van software te ondersteunen en te bevorderen. Aanbevelingen - Richt een groep op waar de kennis van de herbruikbare artefacten wordt geconcentreerd. Deze groep dient verantwoordelijk te zijn voor de projectoverschrijdende hergebruikprocessen zoals sturing, certificatie, ondersteuning en onderhoud en beheer. - De groep moet de bevoegdheid hebben om tijdens offertetrajecten te beoordelen welke software artefacten er hergebruikt kunnen worden. Tevens moet de groep projecten de opdracht kunnen geven bepaalde delen van de software zo te ontwikkelen dat deze hergebruikt kan worden. - Inventariseer de huidige verzameling herbruikbare software artefacten en houd de verzameling beperkt tot hoogwaardige herbruikbare artefacten, zoals componenten en frameworks. - Geef de groep de bevoegdheid om software engineers verantwoordelijk te maken voor het onderhoud, beheer en verdere ontwikkeling van de herbruikbare artefacten. - Om de kosten voor hergebruik te financieren moet elk project een bepaald percentage van zijn budget afstaan. Conclusie en motivatie De aanbevelingen zijn tot stand gekomen op basis van een literatuurstudie en een analyse van de huidige situatie met betrekking tot hergebruik van software. Voor de analyse van de huidige situatie zijn diverse interviews en gesprekken gehouden

5 binnen de afdeling Modelling & Simulation. Tevens zijn er drie concrete case studies onderzocht. De conclusie van deze scriptie is dat hergebruik al zeker plaatsvindt, al is dit wel op een adhoc niveau. Als gevolg hiervan bestaan er diverse knelpunten die de toepassing van hergebruik door software engineers en projectleiders belemmeren. Deze knelpunten zorgen ervoor dat kansen voor hergebruik worden gemist. De knelpunten voor hergebruik ontstaan doordat er geen opvang van de herbruikbare artefacten buiten de projecten is. Hierdoor is er vaak geen beheer, onderhoud en ondersteuning aanwezig. Tevens is er geen sturing op de ontwikkeling van herbruikbare artefacten waardoor het proces sterk van toeval afhankelijk is en voortkomt uit de toewijding van software engineers. Onder projectleiders bestaat er weerstand omdat het ontwikkelen van herbruikbare software extra moeite kost. Tevens is er geen sturing op de ontwikkeling van software met de herbruikbare artefacten. Hierdoor wordt er om diverse redenen, van gebrek aan vertrouwen, geen kennis van het bestaan tot de onwil om te hergebruiken aan toe, niet hergebruikt. Indien deze knelpunten worden opgelost zal hergebruik toenemen en het resultaat door hergebruik verbeteren. De opbrengsten door hergebruik worden gevormd door besparingen op ontwikkel- en onderhoudsuren. De kosten worden gevormd door de sturing van de projecten, het onderhoud & beheer, certificatie en de ondersteuning aan de projecten. Schattingen van de resultaten door hergebruik, bestaande uit productiviteitsverbeteringen en kostenbesparingen, liggen in de orde van grote van enkele mensjaren. Consequenties TNO-D&V zal een keuze moeten maken over het systematisch toepassen van hergebruik van software. Het systematisch hergebruiken van software gebeurt niet vanzelf en er zijn diverse aanpassingen en investeringen nodig. TNO-D&V heeft een vliegende start doordat er al een aanzienlijke hoeveelheid herbruikbare artefacten beschikbaar is. Er zal echter wel een aantal uren geïnvesteerd moeten worden om deze software artefacten te testen en te voorzien van documentatie. Verder vormt hergebruik een beperking op de vrijheid van de projectteams doordat de nieuwe groep inspraak krijgt met betrekking tot de ontwikkeling van software binnen een project. De groep kan immers opdracht geven bepaalde delen van de software zo te ontwikkelen dat deze hergebruikt kan worden en de groep heeft inspraak op het gebruik van herbruikbare software artefacten binnen dat project.

6 6 Voorwoord Deze scriptie is het resultaat van een zeven maanden durende opdracht bij het kennisinstituut TNO Defensie en Veiligheid. De scriptie die voor u ligt vormt de laatste opdracht binnen mijn doctoraal voor de studie BedrijfsInformatie- Technologie aan de Universiteit Twente, te Enschede. Het onderwerp van deze scriptie is de toepassing van hergebruik van software bij de softwareontwikkeling van een kennisinstituut. Ik wil hierbij iedereen bedanken die mij op enige manier heeft geholpen gedurende deze periode. Speciale aandacht gaat hierbij uit naar, Theo Thiadens Klaas van den Berg Daniëlle Keus Erik Borgers Medewerkers van Modelling & Simulation Susanne Buijtenhek Den Haag, 16 juni 2005

7 7 Versiebeheer De tabel hieronder geeft aan welke wijzigingen zijn gemaakt in dit document. Versie Datum Auteur Wijziging Tim Hartog Eerste versie document Tim Hartog Verwerking PVA versie Tim Hartog Invoeging theorie Tim Hartog Feedback bespreking UT verwerkt Tim Hartog Invoeging theorie Tim Hartog 3.6 Best Practice Sodalia toegevoegd Tim Hartog Verwerking feedback dhr. Van den Berg Interviewopzet + toevoeging 3.6 Eliop Tim Hartog Feedback n.a.v. bijeenkomst verwerkt Tim Hartog 3.7 toegevoegd, 1 ste Concept Versie Theorie Tim Hartog 3.8 Theoretisch raamwerk toegevoegd Tim Hartog Eerste opzet Huidige Situatie Tim Hartog Feedback n.a.v. bijeenkomst verwerkt Tim Hartog Algemene verbeteringen & correcties Tim Hartog Gewenste Situatie toegevoegd Tim Hartog 1 ste Concept versie verslag Tim Hartog Scriptie Hergebruik van Software Artefacten

8 8 Inhoud 1. Inleiding TNO Defensie en Veiligheid Hergebruik van software Onderzoeksontwerp Doelstelling Onderzoeksvragen Onderzoeksmodel Aanpak Afbakening Theoretische Analyse Hergebruik Kritieke succes- en faalfactoren Herbruikbare artefacten Hergebruik processen Hergebruik organisatie Kwantificeren van hergebruik Theoretisch raamwerk Best practices Conclusie Huidige Situatie bij TNO Aanpak Algemene analyse Case studies Conclusie Gewenste Situatie voor TNO Keuze voor hergebruik Herbruikbare software artefacten Gewenste hergebruikorganisatie en processen Financiering van hergebruik Stappenplan voor hergebruik Hergebruik als business case Advies aan TNO-D&V Conclusie Aanbevelingen Reflectie...149

9 9 8. Referenties Bijlage A Kosten en opbrengsten van hergebruik...1 Bijlage B Reuse Maturity Framework...1 Bijlage C Toelichting op de AMI methode...1 Bijlage D Best practices Sodalia and Eliop...1 Bijlage E Interviewopzet...1 Bijlage F Codes of Practice binnen TNO-D&V...1 Bijlage G Componenten uit het Kibowi MP Framework...1 Bijlage H Stroomschema voor gebruik Electronic Battlespace Facility...1 Bijlage I Uitkomsten Group Facility Room Sessie...1 Bijlage J Financiële scenario s hergebruik voor M&S...1

10 10 Lijst van gebruikte afkortingen ALSP AMI ASF BOAI BU CBD CCS CDE CMM CORBA COP COTS DIS D&V EBF ELSTAR GQM HLA IT/QA ITEMS J-Roads KL KLU KM LOC M&S MDA MOSES MP NIH ORB PLF RCM RSO RTG RTI RCI SALMS SDD SE SEI SF SPC SRS Aggregate Level Simulation Protocol Application of Metrics in Industry Advanced Simulation Framework Beleidstudies, Operationele Analyse en Informatievoorziening Business Unit Component-Based Software Development Command Control & Simulatie Collaborative Development Environment Capability Maturity Model Common Object Request Broker Archicture Code of Practice Commercial-Off-the-Shelf Distributed Interactive Simulation Defensie en Veiligheid Electronic Battlespace Facility European Low-cost Simulators for Training of Armed Forces Goal-Question-Metric High Level Architecture IT Quality Assurance Interactive Tactical Environment Management System Joint Research on Air Defence Simulation Koninklijke Landmacht Koninklijke Luchtmacht Koninklijke Marine Lines of Code Modelling & Simulation Model Driven Architectures Maritime Operations Simulation and Evaluation System Multi Platform Not Invented Here Operationele Research en Bedrijfsvoering Platform Framework Reuse Capability Model Reuse Support Organization Reuse Task Group Runtime Infrastructure Runtime Communication Infrastructure Sodalia s Asset Library Management System Software Design Description Software Engineering Software Engineering Institute SourceForge Software Productivity Consortium Software Requirements Specification

11 11 SSDD SSS TBM TNO TNO-D&V TNO-FEL TSA TOPICS UML VVA System Subsystem Design Description System Subsystem Specification Terrein Bewerking Module Nederlandse Organisatie voor toegepast-natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Defensie en Veiligheid TNO Fysisch en Elektronisch Laboratorium TNO Simulation Architecture Tactical Operations in Confined and Shallow waters Unified Modeling Language Verificatie Validatie en Accreditatie

12 12 Lijst van figuren en tabellen Figuren Figuur 1 - Organisatiestructuur TNO Figuur 2 - Onderzoeksmodel hergebruik van software artefacten bij TNO-D&V.18 Figuur 3 - Compositie van een herbruikbaar asset [EZR02] Figuur 4 - Mogelijke wildgroei aan versies van één herbruikbaar artefact Figuur 5 - Compositiescenario's tussen herbruikbare artefacten [MIL02] Figuur 6 - Het Model - View - Controller (MVC) Framework [MIL02] Figuur 7 - Processen voor systematisch hergebruik [JAC97] Figuur 8 - Gewenste levenscyclus van een herbruikbaar artefact Figuur 9 - Relatie tussen CMM-niveau en Reuse Management niveau [VAD98]. 47 Figuur 10 - Onderdelen binnen een organisatiestructuur voor hergebruik Figuur 11 - Lone Producer structuur [FAF94][MIL02] Figuur 12 - Nested Producer structuur [FAF94][MIL02] Figuur 13 - Pool Producer structuur [FAF94][MIL02] Figuur 14 - Team Producer structuur [FAF94][MIL02] Figuur 15 - Verschillende fasen volgens de AMI methode [PUL96] Figuur 16 - Goaltree voor de intensiteit van hergebruik Figuur 17 - Goaltree voor de netto kosten van hergebruik binnen een project Figuur 18 - Stakeholders bij hergebruik van software artefacten Figuur 19 - Algemene Projectstructuur binnen BU Figuur 20 - Overzicht hergebruik-activiteiten binnen voormalig divisie ORB Figuur 21 - Productie van herbruikbare artefacten binnen BU2 van TNO-D&V.. 87 Figuur 22 - Typische architectuur van een simulatie-model [WIT02] Figuur 23 - Hergebruikte componenten uit KIBOWI MP Figuur 24 - Generieke EBF simulator architectuur [HUI98][JEN97] Figuur 25 - Structuur van het Advanced Simulation Framework [JEN97] Figuur 26 - Platform Architectuur [JEN97] Figuur 27 - Organisatiestructuur EBF Figuur 28 - Indicatie van de resultaten per case studie Figuur 29 - Organisatiestructuur voor hergebruik binnen M&S Figuur 30 - Productieproces voor een herbruikbaar artefact Figuur 31 - Fasen in het softwareontwikkelproces en keuzes voor hergebruik Figuur 32 - Hergebruikdilemma: mogelijke voordelen vs. inzicht Figuur 33 - Betekenis van hergebruik binnen M&S Figuur 34 - Proces voor Change Requests bij een herbruikbaar artefact Figuur 35 - Kosten en Opbrengsten van hergebruik [FIC01]... 1 Figuur 36 - Globaal overzicht hergebruikorganisatie Sodalia... 4 Figuur 37 - Globaal overzicht hergebruikorganisatie Eliop Figuur 38 - COP s t.o.v. de fasen waarin een softwareproject kan verkeren Figuur 39 - Stroomschema voor het gebruik van het EBF.... 1

13 13 Tabellen Tabel 1 - Definities uit de literatuur van Software Reuse'...21 Tabel 2 - Te hanteren definitie m.b.t. hergebruik van software artefacten...22 Tabel 3 - Documentatie Template herbruikbare artefacten [KAL01][MIL02] Tabel 4 - Keuzes bij productie van herbruikbare artefacten [FIC01]...40 Tabel 5 - Dimensies van volwassenheid van het Reuse Maturity Framework...47 Tabel 6 - Verschillende manieren van sturing [THI02] Tabel 7 - Niveaus van sturing [NOL00]...51 Tabel 8 - Afwegingen bij de Lone Producer structuur Tabel 9 - Afwegingen bij de Nested Producer structuur Tabel 10 - Afwegingen bij de Pool Producer structuur...56 Tabel 11 - Afwegingen bij de Team Producer structuur Tabel 12 - Template voor de definitie van doelen [FEN97][EZR02] Tabel 13 - Metric template voor Development Cost Avoidance [POU97]...66 Tabel 14 - Interpretatie van de metingen bij doel Tabel 15 - Dataset van metingen van metriek B Tabel 16 - Theoretisch raamwerk voor het analyseren van hergebruik...73 Tabel 17 - Hergebruik bij Sodalia en Eliop [EZR02][DOU97][MOR00][VIL95]. 75 Tabel 18 - Overzicht type systemen, klanten en benodigde kwaliteit [TNO03] Tabel 19 - Voorbeelden van ontwikkelde software producten van TNO-D&V...81 Tabel 20 - Beschikbare (grotere) herbruikbare artefacten binnen BU Tabel 21 - Hergebruik binnen BU2 volgens het Reuse Maturity Framework...92 Tabel 22 - Analyse van de Case Studies Cases a.d.h.v. het theoretische model Tabel 23 - Onderverdeling naar type simulators [SLU04] Tabel 24 - Benodigde documentatie en informatie bij een herbruikbaar artefact. 115 Tabel 25 - Kostenposten door hergebruik voor M&S Tabel 26 - Overzicht van de kostenposten en de financiering hiervan Tabel 27 - DCA en SCA bij stijging hergebruikpercentage Tabel 28 - DCA en SCA bij variatie ratios blackbox & whitebox hergebruik Tabel 29 - RCA bij verschillende hergebruikpercentages Tabel 30 - Totale kosten hergebruik bij variërende investeringen Tabel 31 - Nettoresultaat van hergebruik Tabel 32 - Reuse Maturity Framework [KOL91]...1 Tabel 33 - De 12 stappen van de AMI methode [PUL96][DOB96]....1 Tabel 34 - Metric template [PUL96]....3 Tabel 35 - Eigenschappen en hergebruikfactoren bij Sodalia....3 Tabel 36 - Eigenschappen en hergebruikfactoren bij Eliop....8 Tabel 37 - Overzicht van het aantal interviews per stakeholdergroep...2 Tabel 38 - Relatie interviewvragen ontwikkelaars en theorie....2 Tabel 39 - Relatie interviewvragen Projectleiders en theorie...5 Tabel 40 - Overzicht van Code of Practices (COPS) binnen TNO-D&V....2 Tabel 41 - Toelichting bij de componenten uit het Kibowi MP Framework...2 Tabel 42 - Gehanteerde (harde) kengetallen in de 'hergebruik business case'...1 Tabel 43 - Gehanteerde schattingen in de 'hergebruik business case'....1

14 14 1. Inleiding 1.1 TNO Defensie en Veiligheid TNO Defensie en Veiligheid, een mix van voormalig TNO Fysisch en Elektronisch Laboratorium (Den Haag) en TNO Human Factors (Soesterberg), is onderdeel van de Nederlandse Organisatie voor toegepast-natuurwetenschappelijk onderzoek. TNO is een onafhankelijke kennisorganisatie die een brug slaat tussen fundamentele kennis en de praktijk van overheden en bedrijfsleven. TNO Defensie en Veiligheid is één van de vijf kerngebieden van TNO, zoals Figuur 1 weergeeft, en heeft circa 1000 werknemers. Het kerngebied Defensie en Veiligheid bestaat op haar beurt uit vijf Business Units. De Business Unit Beleidsstudies, Operationele Analyse en Informatievoorziening (BOAI) bestaat op haar beurt uit vier afdelingen. Eén van deze afdelingen vormt het kader waarin deze afstudeerscriptie plaatsvindt, namelijk de afdeling Modelling en Simulation (M&S). TNO Kwaliteit van het leven Defensie en Veiligheid Industrie en Techniek Bouw en Ondergrond Informatie- en communicatietechnologie Waarnemingssystemen Beleidsstudies Operationele Analyse en Informatievoorziening Bescherming, Munitie en Wapens Biologische en Chemische Bescherming Gedrag, Training en Prestatie Operationele Analyse Command Control en Informatievoorziening Modelling & Simulation Beleid en Strategie Figuur 1 - Organisatiestructuur TNO. De afdeling Modelling & Simulation van TNO-D&V, onderdeel van Business Unit BOAI, voert opdrachten uit voor de militaire en civiele wereld. De ondersteuning van de Krijgsmacht en het Ministerie van Defensie vindt plaats op de volgende gebieden: - ondersteuning van besluitvormingsprocessen gericht op operationele behoeftestelling, materieelverwerving en tactische inzet van middelen van de Krijgsmachtdelen en het Ministerie van Defensie, - operationele effectiviteit van (wapen- en sensor)systemen, - algemene ondersteuning van bedrijfsvoering op de gebieden logistiek, onderhoud, resultaatverantwoordelijkheid en planning, onder andere met behulp van decision support-systemen, - tactische training en opleiding.

15 15 De taak van M&S is hoofdzakelijk het ontwikkelen van tools en simulators om deze opdrachten te vervullen. Deze softwareontwikkeling vindt zowel plaats naar aanleiding van opdrachten van klanten als vanuit interne kennisbehoeftes van TNO-D&V zelf. 1.2 Hergebruik van software Hergebruik is geen nieuw fenomeen, ook niet binnen software engineering. Maar waar het in andere disciplines al veelvuldig met succes wordt toegepast lijkt het binnen de software engineering discipline maar moeilijk door te breken. Hergebruik van software bestaat al tientallen jaren, bijna sinds het ontwikkelen van software zelf. In de loop der jaren heeft het zich ontwikkeld van hergebruik van subroutines en stukken code naar het hergebruiken van complete frameworks, componenten en architecturen. De voordelen van hergebruik kunnen zeer overtuigend zijn: flinke kostenbesparingen, productiviteitsverbeteringen en verbeterde kwaliteit. Maar toch is hergebruik nog geen gemeengoed in de software industrie. Een veelgemaakte fout is om hergebruik alleen als een technische uitdaging te beschouwen. Hergebruik heeft immers ook een flinke impact op niet-technische aspecten zoals organisatorische, economische, administratieve en psychologische factoren. Het behalen van goede resultaten met hergebruik is onder andere afhankelijk van de manier waarop een organisatie invulling weet te geven aan deze factoren. Op individueel niveau kan een software engineer redelijke resultaten behalen met het adhoc hergebruiken van bestaande stukken code. Deze resultaten vallen echter in het niet bij de mogelijke resultaten van een systematische toepassing van hergebruik. De impact van een dergelijke toepassing op het softwareontwikkelproces, de taken en verantwoordelijkheden en de organisatie is echter ook groter. Binnen M&S staat bij een deel van de software engineers hergebruik van software hoog in het vaandel. Er bestaat een sterke behoefte om hergebruik te definiëren en verder te stimuleren. Anno 2003 is hiervoor een zogenaamde hergebruikgroep opgericht, die aan de hand van een aantal workshops het onderwerp op de kaart heeft gezet. Een van de resultaten is de aanschaf van de tool SourceForge. SourceForge wordt gebruikt als projectmanagementtool en kan ook gebruikt worden als repository voor de herbruikbare artefacten. Binnen de afdeling M&S bestaan er weerstanden en knelpunten die een brede toepassing van hergebruik belemmeren. Tevens is bestaat er onduidelijkheid of hergebruik van software wel geschikt is voor een organisatie als TNO waar elk softwareproduct uniek is.

16 16 Deze scriptie sluit zich aan bij het initiatief van de hergebruikgroep en definieert hergebruik doormiddel van een literatuuronderzoek. Hierbij ligt de nadruk op de herbruikbare software artefacten, de processen en de organisatie die nodig zijn voor de toepassing van hergebruik van software. Tevens worden enkele best practices geanalyseerd om een beeld te krijgen van de succesfactoren binnen die organisaties. Binnen TNO-D&V wordt op basis van interviews de huidige situatie onderzocht en getoetst aan de theorie. Hierbij worden voor de afdeling M&S knelpunten en verbeterpunten geïdentificeerd. Op basis van deze analyse wordt in de gewenste situatie beschreven hoe hier voor M&S het beste invulling aan gegeven kan worden. Het geheel resulteert in een serie aanbevelingen en een conclusie met betrekking tot de systematische toepassing van hergebruik van software binnen de afdeling Modelling & Simulation.

17 17 2. Onderzoeksontwerp Dit hoofdstuk definieert de doelstelling en onderzoeksvragen van dit project. Tevens worden de aanpak en afbakening van dit onderzoek besproken. 2.1 Doelstelling De doelstelling voor dit onderzoek is als volgt gedefinieerd: Het doen van aanbevelingen op het gebied van het softwareontwikkelproces en de inrichting van de organisatie daar omheen, met betrekking tot de invoering en bevordering van hergebruik van software artefacten binnen de afdeling Modelling & Simulation. 2.2 Onderzoeksvragen De onderzoeksvragen zijn opgedeeld naar de theorie, de huidige situatie en de gewenste situatie binnen de afdeling M&S. 1. Hoe wordt hergebruik van software artefacten in de theorie beschreven? a. Welke software artefacten kunnen er hergebruikt worden? b. Welke processen zijn er nodig voor hergebruik? c. Hoe dient hergebruik georganiseerd te worden? d. Wat zijn kritieke succesfactoren voor hergebruik? e. Hoe vindt hergebruik van software artefacten plaats bij de Best Practices? f. Hoe kan de mate van hergebruik worden gekwantificeerd? 2. Hoe wordt hergebruik in de huidige situatie toegepast? a. Welke software artefacten worden er hergebruikt? b. Hoe zijn de processen ingericht voor hergebruik? c. Hoe is de hergebruik-organisatie ingericht? d. In welke mate wordt hergebruik toegepast? e. Welke weerstanden en knelpunten bestaan er? 3. Wat is het gewenste niveau van hergebruik in de afdeling Modelling & Simulation en hoe kan daar gekomen worden? a. Welke software artefacten kunnen er nog meer hergebruikt worden? b. Welke veranderingen in de huidige processen zijn er nodig? c. Welke veranderingen in de hergebruik-organisatie zijn er nodig? d. Welke weerstanden kunnen zich voordoen en hoe kunnen deze opgelost worden?

18 Onderzoeksmodel Het onderzoeksmodel in Figuur 2 toont aan hoe het project is vormgegeven en hoe het eindresultaat tot stand gekomen is [VER04]. Figuur 2 dient van links naar rechts gelezen te worden. Huidige Situatie M&S Artefacten Theorie Hergebruik Processen Artefacten Organisatie Gewenste Situatie M&S Processen Artefacten Organisatie Metrics Theoretisch Model voor Hergebruik Processen Organisatie Aanbevelingen en conclusies Best Practices a b c d Figuur 2 - Onderzoeksmodel hergebruik van software artefacten bij TNO-D&V. Het onderzoeksmodel in Figuur 2 wordt als volgt verwoord: (a) Op basis van een theoretische verkenning van hergebruik gespitst op de software artefacten, de processen, de organisatie, de metrics en de best practices (b) is een theoretisch model ontworpen waarmee de huidige situatie qua hergebruik binnen de afdeling Modelling & Simulation geanalyseerd is. (c) Op basis van de uitkomsten van deze analyse en het theoretische model is er een gewenste situatie geschetst. (d) De aanbevelingen en conclusies zijn gebaseerd op deze gewenste situatie. 2.4 Aanpak Om tot de beantwoording van de onderzoeksvragen en daarmee de vervulling van de doelstelling te kunnen komen, is het noodzakelijk een duidelijke aanpak te hanteren. Voor deze scriptie wordt er een onderscheid gemaakt naar een theoretisch en empirisch gedeelte. Het theoretische gedeelte vormt de basis voor de rest van het verslag.

19 Theoretisch onderzoek Het theoretische onderzoek richt zich op drie hoofdaspecten. - De herbruikbare software artefacten De herbruikbare software artefacten zijn de entiteiten die daadwerkelijk hergebruikt worden. Denk hierbij aan broncode, losse componenten of architecturen. - De processen De processen beschrijven de opeenvolging van handelingen die nodig zijn in het kader van hergebruik. - De organisatie De organisatie beschrijft onder andere de stakeholders, verantwoordelijkheden, functies van de betrokkenen en de inrichting van de organisatie voor hergebruik. Het theoretische onderzoek heeft als doel een model te schetsen waarmee hergebruik van software artefacten in een organisatie geanalyseerd kan worden. De drie behandelde onderwerpen vormen samen een gedegen beeld van wat er hergebruikt kan worden, hoe dit gedaan kan worden en hoe het georganiseerd kan worden. Tevens wordt er aandacht besteed aan praktijkervaringen doormiddel van bestudering van twee organisaties die worden gekenmerkt als best practices. Bij de analyse van deze organisaties wordt het theoretische model toegepast. Voor deze literatuurstudie is kennis vergaard uit boeken, wetenschappelijke artikelen, relevante vakbladen, internet en, voor zover mogelijk, van specialisten Empirisch onderzoek Aan de hand van de bestudeerde theorie wordt de huidige situatie binnen de afdeling M&S geanalyseerd. Bij de beschrijving van de huidige situatie wordt een onderscheid gemaakt naar de algemene situatie met haar projectoverschrijdende kenmerken en naar drie case studies met hun specifieke kenmerken. Voor de bestudering van de case studies wordt ook het theoretische raamwerk gehanteerd. Op deze manier wordt inzicht verkregen in de knelpunten en weerstanden die voorkomen bij de toepassing van hergebruik. De benodigde informatie voor het empirische onderzoek wordt verkregen uit interviews, presentaties, informele gesprekken en de aanwezige documentatie. Op basis van de analyse van de huidige situatie, de bestudeerde theorie en de visie van verschillende stakeholders binnen TNO-D&V wordt er een beeld geschetst van de gewenste situatie. De gewenste situatie bevat verscheidene aanbevelingen voor de toepassing en specifieke invullingen voor hergebruik.

20 Afbakening De aspecten die hieronder worden vermeld vormen de afbakening voor deze scriptie. - Deze scriptie richt zich op de software engineering kernen binnen de divisie Operationele Research en Bedrijfsvoering en Command Control en Simulatie. Als gevolg van de reorganisatie vallen deze twee divisies onder de business unit Beleidstudies, operationele analyse en informatievoorziening, afdeling Modelling & Simulations - In deze scriptie wordt er gekeken welke categorieën van software artefacten geschikt zijn voor hergebruik. De auteur van deze scriptie houdt zich niet bezig met het beoordelen van de specifieke artefacten zelf. - De opbrengsten van hergebruik voor TNO-D&V zijn in beginsel geen onderwerp van onderzoek binnen deze scriptie. Dat wil zeggen dat er voor M&S niet berekend wordt wat de kostenbesparingen, kwaliteitsverbeteringen en vermindering in ontwikkeltijd als gevolg van hergebruik zijn geweest. Er wordt wel aandacht besteed aan hoe TNO- D&V zelf kan onderzoeken.

21 21 3. Theoretische Analyse reuse is neither a silver bullet nor a magic weight loss pill. It is a diet and exercise program [BAS97] In dit hoofdstuk worden verschillende theoretisch aspecten met betrekking tot hergebruik van software artefacten behandeld. Gezien de grote hoeveelheid informatie binnen dit onderwerp worden er een aantal aspecten uitgelicht te weten: herbruikbare software artefacten, processen, organisatie, kritieke succesfactoren en best practices. Tot slot wordt er nog aandacht besteed aan het kwantificeren van belangrijke aspecten van hergebruik in het softwareontwikkelproces. 3.1 Hergebruik In deze paragraaf wordt een definitie voor hergebruik van software artefacten opgesteld en wordt bekeken wat de voor- en nadelen van hergebruik zijn Definities Binnen de literatuur worden verschillende definities van hergebruik gehanteerd. In Tabel 1 staan enkele definities opgesomd. Op basis van deze definities wordt een eigen definitie geformuleerd die in deze scriptie gehanteerd wordt. Definities vanuit de literatuur Reuse is the process of adapting a generalized component to various contexts of use Software reuse is the process whereby an organization defines a set of systematic operating procedures to specify, produce, classify, retrieve and adapt software artifacts for the purpose of using them in its development activities Futher use or repeated use of an artifact, typically software artifacts are designed for use outside of their original context to create new systems Reuse is the systematic application of existing software artifacts during the process of building a new software system, or the physical incorporation of existing software artifacts in a new software system. Software reuse, the use of existing software artifacts or knowledge to create new software Software reuse is the systematic practice of developing software from a stock of building blocks, so that similarities in requirements and/or architecture between applications can be exploited to achieve substantial benefits in productivity, quality and business performance Auteur [BAS97] [MIL02] [JAC97] [DUS95] [FRA96] [MOR02] Tabel 1 - Definities uit de literatuur van Software Reuse'