【ソフトウェア開発】7つの手法とメリット・デメリットを徹底解説!

更新日:2021年09月14日 発注カテゴリ: ソフトウェア開発
【ソフトウェア開発】7つの手法とメリット・デメリットを徹底解説!

ソフトウェア開発では、たくさんの手法があります。開発には複数の工程がありますが、それぞれの工程ごとに多種多様な手法がありますし、システムの開発という作業とは直接関係ないチーム管理という側面においても、どんな風に開発グループを管理するかという手法は複数あります。ここでは、ソフトウェア開発にどんな手法が用いられているのかをご紹介しましょう。

ソフトウェア開発における4つのプロジェクト管理手法

プロジェクト管理では、大きく分類して「ウォーターフォールモデル」「アジャイル」「スパイラルモデル」「プロトタイプ開発」に分けることができます。それぞれの特徴を紹介していきます。

ウォーターフォールモデル

ウォーターフォールモデルというのは、ソフトウェア開発においては要求定義から設計、開発、テスト、導入という流れを逆走することなく、かならず一方方向へ流れるという管理方法です。

具体的には、一つのモジュールやサブシステムを開発したら、しっかりチェックしてエラーが出ないことを確認した上で次のシステム開発に進むという考え方となります。

ウォーターフォールモデルのメリット

  • 成果物のチェックがしやすい
  • 全体的な計画を立てやすい
  • 途中で人の入れ替わりに対応できる

ウォーターフォールモデルのメリットは、一つ一つの工程がはっきりしているので成果物のチェックをしやすいという点が挙げられます。

現在着手している工程を終わらせてから次に工程に進むので途中で人の入れ替わりにも対応できます。万が一人員変動があってもスムーズに引継ぎを行えるのが強みです。

ウォーターフォールモデルのデメリット

  • 前工程の失敗がダイレクトに後工程に影響してしまう
  • 変更が生じた際の負担が大きい
  • クライアントの意見が取り入れにくい

デメリットとしては前工程で失敗してしまうと後工程を請け負う別の企業が先に進めず泥沼化しやすいという点が挙げられます。また途中でシステムの仕様を変更する場合、スケジュールを全て変更する必要があり、負担が大きいです。

ウォーターフォールモデルは変更の負担が大きいため、開発途中に依頼者から要望を追加されてしまうと柔軟に対応することができません。そのため要件定義を念入りに行う必要があります。

アジャイル

アジャイル開発とはプロジェクトを小単位に区切って実装とテストを繰り返す開発手法です。従来のシステム開発より開発期間を短縮できる特徴を持つことからアジャイル(Agile)と呼ばれています。

アジャイル開発と一言でいっても、その中には多くの開発手法が存在します。代表的な開発手法は以下の通りです。

スクラム アジャイル開発の中で最も有名な開発手法で、ラグビーの「スクラム」が由来になっています。チーム間のコミュニケーションを重視する点が特徴で、計画の立案、進行のチェック、動作確認をチームメンバー同士で確認し合います。スクラムを組むようにチーム全員で協力する開発手法です。
エクストリーム・プログラミング(XP) 事前に立てた計画通りに開発を進めるよりも、途中の変更など柔軟性を重視した開発手法です。開発途中の仕様変更や設計の変更を恐れず立ち向かっていく精神のもと、開発を進めていきます。エンジニアには仕様変更に柔軟に対応するための技術力が求められます。
ユーザー機能駆動開発(FDD) ユーザー機能駆動開発は英語にすると「Feature Driven Development」となり、頭文字からFODと表す場合があります。顧客にとっての機能価値(Feature)を重視し、実際に動作するソフトウェアを適切な間隔で繰り返す開発手法です。依頼側のビジネスモデルを熟知して、必要な機能の選定を行います。

アジャイルのメリット

  • 開発途中に問題が起きてもすぐにやり直しできる
  • 仕様変更や追加機能の要望があっても柔軟に対応できる
  • Webアプリ、スマートフォンアプリの開発に適している

アジャイルは、小単位で計画、設計、実装、テストを繰り返す開発手法のため、各工程で問題が発生してもやり直しがしやすいのがメリットです。

ウォーターフォールモデルのように計画段階で綿密な仕様を決定しないので、依頼者の確認を都度取りながら開発を進めていくことができます。そのため、仕様変更や追加機能の要望があっても柔軟に対応することが可能です。

短期間の開発に向いている点と開発途中の仕様変更に柔軟に対応できる点から、スマホアプリやWebアプリ開発でよく採用されています。

アジャイルのデメリット

  • 開発の方向性がブレやすい
  • スケジュールや進捗管理がコントロールしにくい

デメリットとしては、計画段階で綿密に仕様を決定しないため開発の方向性がブレやすい点が挙げられます。改善のために仕様変更を繰り返すあまり、当初予定した仕様とズレてしまうのが理由です。

また、チームごとに小単位で開発を繰り返すアジャイルでは、全体管理が難しく、気付いたら納期が迫っているということも起こりえるので注意が必要です。

アジャイルでの開発についてはソフトウェア開発の手法のトレンドはアジャイル?【2020年】または、アジャイル開発とは?メリットと流れをまとめてみたでより詳しく紹介しているので参考にしてみて下さい。

スパイラルモデル

スパイラルモデルとは、開発の工程においては全部もしくは一部をリピートすることによって精度を高めようという手法です。現在では主流となっているプロジェクト管理手法で、各工程を短い期間で反復しながら先に少しずつ進むという特徴があります。

スパイラルモデルのメリット

  • 前工程が後工程に影響を与えない
  • 仕様変更があっても柔軟に対応できる
  • 質の高いシステムを作り上げることが可能

スパイラルモデルでは一通りの工程を繰り返して開発を進めるため、前工程が後工程に与える影響を少なくできます。また、テスト後に仕様変更に関わる問題が見つかっても臨機応変に対応できるのがメリットです。

また、問題の修正を繰り返しながら開発を進めていくので、高精度なシステムを作り上げることができます。

スパイラルモデルのデメリット

  • 開発期間の長期化
  • 初期の想定よりシステム仕様が肥大化してしまう

問題の修正を繰り返す特性上、浮上する問題が多いと開発期間が長期化してしまうのがデメリットです。また、修正を繰り返していくうちにシステムが肥大化してしまい、要件定義にない仕様が増えてしまうリスクがあります。ユーザビリティを低下させる原因にもなりますので注意が必要です。

プロトタイプ開発

プロトタイプ開発とは開発の途中段階で試作品(プロトタイプ)をクライアントに提供し、クライアント側で試作品を評価・検証してもらい細かく仕様を決めていく開発手法です。

プロトタイプ開発のメリット

  • 初期段階で完成品のイメージができる
  • 開発後に大きな修正を防げる

プロトタイプ開発は、早い段階で試作品を依頼者に納品します。システム開発の経験がなく完成品のイメージが漠然としかない依頼者でも、実際にシステムを操作できるので完成品を正確にイメージすることができます。

完成後のシステムを納品された場合と比べ、依頼者が想定していた仕様と違った場合でも、試作段階なので柔軟に対応できるのがメリットです。

プロトタイプ開発のデメリット

  • 大規模なシステム開発には向かない
  • 開発側の負担が大きくなる

大規模なシステムには向かない点がデメリットに挙げられます。プロジェクトの規模が大きくなるとシステム開発に関与する関係者が増えるため、試作品を確認してもらうスケジュールの調整が難しくなり、作業効率が悪くなってしまいます。

依頼者側からすれば試作品を確認して修正点を指示できる点はメリットですが、開発側からすれば完成まで何度も試作品を納品してフィードバックをもらうやり方は負担が大きく掛かってしまいます。依頼者から無理な提案を受けるケースもあるので、ある程度システムに理解のある依頼者から受注するようにしましょう。

プロトタイプ開発について近年注目されているプロトタイプ開発とは?メリットとデメリットを紹介ではより詳しく紹介されているので参考にしてみて下さい。

ソフトウェア開発における2つのプログラム構造手法

ソフトウェア開発の設計においては、多層アーキテクチャとMVCモデルという2種類のプログラム構造の手法に分類できます。

多層アーキテクチャ

多層アーキテクチャは、ソフトウェアアーキテクチャのパターンの一つで、規模が大きなシステムに多く用いられる手法です。

具体的にどのような手法かというと、大きなシステムを役割りごとに細かい層というグループに分類し、それぞれの層においては各機能が持つインターフェースのみを定義して、お互いの層が連携し合って一つの大きなシステムを動かすという考えに基づいた手法です。

オブジェクト指向のプログラミングにおけるカプセル化と似たような設計と言えば、分かりやすいかもしれません。

多層アーキテクチャのメリット

  • 開発を分担しやすい
  • それぞれの層は他のシステムで再利用できる

多層アーキテクチャは、お互いの層が連携プレーでシステムを動作させることができるため、それぞれの工程で開発を分担しやすいという点がメリットに挙げられます。

また層は役割に応じて作られているので一つのシステムだけでなく、他のシステムでも再利用することができます。

多層アーキテクチャのデメリット

  • 層が増えると設計作業が複雑になり管理が大変になる

デメリットとしては、開発後にお互いの層が連携プレーできるように、あらかじめ設計や仕様を細かく設計しなければいけないという点が挙げられます。

MVCモデル

システム設計における手法の一つに、MVCモデルがあります。近年ではほとんど目にすることがなくなった手法ですが、WEB系ソフトウェア開発においては、現在でもMVCモデルに基づく設計思想が採用されています。

MVCモデルでは、Model(データを抱えている層)、View(表示を行う層)、そしてController(Model層とView層をつなぐ層)という考えに基づいた設計が行われるという特徴があります。

MVCモデルのメリット

  • デザイナーとエンジニアで作業領域を分担できる
  • 処理の複雑化を防ぐ

MVCモデルはModelとViewを切り離したことにより、表示の見た目(View)に関してはデザイナーが担当し、データ処理(Model)の部分はエンジニアが担当するといったようにそれぞれ分担できるので、作業がやりやすくなるメリットが挙げられます。

また、Controllerを用意することで、ViewからModelのクッションになるため処理の複雑化を防ぐことができます。

MVCモデルのデメリット

  • 分類が難しい
  • コードを記述するのに時間がかかる

デメリットとしては、データや入力条件における条件分岐処理などをどの層に含めればいいか、分類が難しい点が挙げられます。

また、オブジェクトを分ける必要があるのでコードを記述するのに時間がかかるでしょう。

ソフトウェア開発における2つのチーム管理手法

ソフトウェア開発には、複数のシステムエンジニアやプログラマーが携わります。そのため、プロジェクトマネージャーは、こうした人材をグループとして管理することが職務となり、その際にはいくつかの手法が採用されることが多いです。

継続的インテグレーション

継続的インテグレーションは、品質を改善したり目標を達成するための対応を継続的に行おうというもので、テストやビルドを自動化したり、コミット粒度を最小限に抑えるなどのプラクティスが含まれています。

継続的インテグレーションはさらにChatOpsとテスト駆動開発という手法に分類できます。

ChatOps ChatOpsは、大切な情報や通知を見落とさないことを目的として、チームでChatツールを使おうという手法です。Eメールなどで情報を通知していると、ウッカリ削除してしまうなどのトラブルが起こりやすく、連絡事項がチーム全員に伝わらないという事態が起こりかねません。それを回避するための手法がChatOpsです。
テスト駆動開発 テスト駆動開発手法はテストファーストとも呼ばれていて、自動化テストのためのテストコードを作ることによって、テストを自動化し、エラーを最小限に抑えようという目的に基づいています。システム設計が明確になっている場合に使い勝手が良いというメリットがある手法です。

継続的インテグレーションのメリット

  • 開発者の生産性を向上させる
  • 短時間でバグの発見、対処ができる
  • 更新を迅速に配信できる

継続的インテグレーションはテストを自動化することで、開発者を手動作業から解放させるメリットがあります。依頼者に更新を迅速かつ頻繁に配信できるのでリリースするまでの期間を短縮できます。

他に、テストの頻度が上がるため短期間でバグの発見、対処ができるメリットもあります。

継続的インテグレーションのデメリット

  • 時間がかかりすぎないように注意しなければいけない

ビルド、テストにかかる時間が長い場合、マシンスペックを見直したり、プロジェクト設定を見直す必要があります。時間がかかってボトルネックになる部分を見つけて適宜対応することが求められるでしょう。

スピード重視の開発にはアジャイル開発がオススメ!

ソフトウェア開発で実際に使われている開発手法の特徴とメリット・デメリットを紹介してきました。ここまで読んだ方で「結局どれを選べば良いのか?」「どの開発手法が今トレンドか?」とお考えの方もいらっしゃると思います。

最近はウォーターフォール開発からアジャイル開発への移行がトレンドになっています。

アジャイル開発は2000年代に新しい開発手法として注目されました。スピーディーな開発が可能かつ仕様変更にも強いという特徴から、企業で導入が進んでいます。

アジャイルモデルが注目されるまでは、主流な開発手法はウォーターフォール開発でした。しかし、過去の工程に戻らないことが前提の開発手法であるため、途中の仕様変更に弱くやり直しに時間がかかってしまう特性があります。

ウォータフォール開発を導入している企業はまだ多くありますが、様々なサービスが生まれ、より変化のスピードが早い昨今では、今後もアジャイル開発へ移行する企業は増えていくでしょう。

アジャイル開発には上記で取り上げた通り様々な種類があるので、どの開発手法を選べば良いか迷われている方はアジャイル開発について勉強しておくとヒントに繋がるかもしれません。

まとめ

ソフトウェア開発における手法には、複数ある工程をどのように進めていくのかという点や、どんなポイントに重点を置くのかという点によって、それぞれ特徴が異なります。

具体的にどんなシステムだとどの手法を使わなければいけないというルールや決まりなどはありませんが、現在の開発環境においては、プロジェクト管理ならスパイラルモデルが主流となっていたり、システム設計管理なら多層アーキテクチャ手法が主流だというトレンドはあります。

ただし、今後IT環境が変化することによって、さらに新しい手法が作られる可能性はありますし、現在主流の手法がそうでなくなる可能性もまた、ゼロではありません。ソフトウェアを開発する際に多く用いられる手法でも、もしも開発チームごとにもっと有効で利便性が高く成功できる手法があれば、そうしたものを採用しても、もちろんOKです。

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