E-Commerce Spezifikation: Dokumentationsmodell

Der E-Commerce-Markt ist hoch kompetitiv. Preisvergleichsportale und die Marktmacht großer Anbieter führen zu einer immensen Transparenz bezüglich Preise, Lieferzeiten und Serviceleistungen. Kunden können Angebote leicht vergleichen und Anbieter problemlos wechseln. Webshop-Betreiber stehen unter starkem Druck, ihre Kunden zu binden und einen klaren Mehrwert gegenüber der Konkurrenz zu bieten. Die schnelle Anpassung an aktuelle Trends und Marktentwicklungen ist überlebenswichtig. Die Notwendigkeit einer effizienten Anforderungsanalyse wird durch diesen Kontext deutlich, da eine schnelle und präzise Entwicklung von Webshops unerlässlich ist, um im Wettbewerb zu bestehen. Die Hersteller von E-Commerce-Software reagieren auf diesen Druck mit vorkonfigurierten Lösungen, um kürzere Projektlaufzeiten zu ermöglichen. Beispiele wie Hybris Software mit ihren Whitepaper-Beispielen für die Implementierung eines Webshops innerhalb von drei Monaten veranschaulichen diesen Trend. Obwohl die Realisierbarkeit solch kurzer Zeitpläne fraglich bleibt, zeigt es den immensen Druck auf die Anbieter, schnelle Inbetriebnahmen zu gewährleisten. Die Standardfeatures dieser Software basieren auf zuvor identifizierten, sich wiederholenden Anforderungen, was die Möglichkeit der Wiederverwendung von Anforderungen und Konzepten aufzeigt und die Bedeutung einer effektiven Anforderungsanalyse unterstreicht.

Eine strukturierte Planungsphase zur Anforderungsanalyse, die zu einem erfolgreichen Projekt führt und Projektrisiken minimiert, ist mit erheblichem Zeit- und Kostenaufwand verbunden. Viele Webshop-Betreiber versuchen, diesen Aufwand zu minimieren, da eine kurze Projektdauer als entscheidender Erfolgsfaktor angesehen wird. Die Arbeit präsentiert ein Dokumentationsmodell, das den Zeitaufwand für die Anforderungsdokumentation und die Ableitung technischer Lösungskonzepte erheblich reduzieren soll. Dies wird durch die Wiederverwendung von bereits vorhandenen Elementen und die Unterstützung durch ein modernes CASE-Tool erreicht. Ein wichtiger Aspekt ist die Berücksichtigung von Branchenspezifika im E-Commerce. Die Effizienzsteigerung wird durch einen Praxistest des Dokumentationsmodells in einem realen Projekt demonstriert. Der Vergleich mit allgemeinen Empfehlungen zur Projektlaufzeit (z.B. Ebert, 2012: 12-18 Monate mit maximal 50% Aufwand für RE) verdeutlicht, dass diese Werte im dynamischen E-Commerce-Bereich nicht anwendbar sind. Andere Quellen (Wiegers, 2006) geben deutlich niedrigere Werte für den Anteil der RE-Phase an, was die Notwendigkeit effizienterer Methoden unterstreicht. Die fehlende strikte Phasentrennung im Wasserfallmodell und die Parallelisierung von RE, Konzeption und Entwicklung im E-Commerce tragen ebenfalls zur Notwendigkeit effizienter Methoden bei.

Die Stakeholder im E-Commerce unterscheiden sich von klassischen Softwareprojekten. Die Geschäftsleitung hat oft einen großen Einfluss, da E-Commerce meist strategische Bedeutung hat. Produktmanager und Marketing-Beauftragte vertreten häufig den Kunden und bringen eine andere Denkweise mit als klassisches Engineering. Die Erfahrung der dmc zeigt, dass visuelle Hilfen wie Wireframes und Klickdummys die Anforderungsaufnahme erheblich vereinfachen und zu einer aktiven Beteiligung der Stakeholder führen. Die präzise Erfassung von Anforderungen in formalen Dokumenten stößt jedoch oft auf Verständnis- und Akzeptanzprobleme bei diesen Stakeholdern. Dies führt zu Missverständnissen und Problemen bei der Verwendung konventioneller Anforderungsdokumentationsmethoden. Die Arbeit sucht nach Wegen, diese Herausforderungen zu meistern und die Effizienz der Anforderungsanalyse zu steigern, ohne dabei die Beteiligung der Stakeholder zu vernachlässigen.

Die Arbeit untersucht verschiedene Dokumentationstechniken für die Anforderungsanalyse im E-Commerce. Ein Vergleich zwischen der Verwendung natürlicher Sprache und formaleren Modellierungssprachen steht im Mittelpunkt. Während natürliche Sprache für die Stakeholder oft leichter verständlich ist, birgt sie aufgrund von Mehrdeutigkeiten das Risiko von Missverständnissen und Interpretationsschwierigkeiten, besonders wenn verschiedene Fachdomänen involviert sind, wie im Fall eines Marketing-Vertreters und eines IT-Consultants. Die passive Formulierung kann Unklarheiten verschleiern. Modellierungssprachen wie UML und SysML bieten im Gegensatz dazu eine präzisere Struktur für die Beschreibung von Anforderungen und Lösungskonzepten. Sie ermöglichen eine übersichtliche Darstellung komplexer Systeme auf verschiedenen Abstraktionsebenen. Die umfassende Dokumentation und Beschreibung von UML und SysML machen sie zu geeigneten Werkzeugen. Für Geschäftsprozessdarstellungen wird BPMN als weiterer Standard genannt, der eine verbesserte Zusammenarbeit zwischen Fachabteilungen und IT-Dienstleistern verspricht. Die Wahl der Methode hängt stark vom Kontext, den Stakeholdern und der Komplexität des Projekts ab. Der Fokus liegt auf der Vermeidung von Missverständnissen und der Sicherstellung einer klaren Kommunikation.

Die Verwendung von Prosa, auch mit Satzschablonen, führt bei komplexen Abläufen zu langen und unverständlichen Texten. Modellierungssprachen bieten hier Vorteile durch eine übersichtliche Darstellung. UML, als weitgehend prozessunabhängige Sprache, erfordert jedoch die Definition einer geeigneten Vorgehensweise durch den Analysten. Die Literatur bietet verschiedene Vorschläge und Vorgehensmodelle zur systematischen und effizienten Dokumentation mit UML-Diagrammen. Die Auswahl der zu verwendenden Diagrammtypen ist entscheidend für die Effizienz der Anforderungsanalyse. Die Systems Modeling Language (SysML), eine Erweiterung der UML, wird als besonders interessant für die Anforderungsanalyse hervorgehoben, da sie im Gegensatz zur UML auch nichtfunktionale Anforderungen berücksichtigt. Die Arbeit erwähnt die Möglichkeit, Abhängigkeiten zwischen in SysML notierten Anforderungen visuell darzustellen. Die Verwendung von SysML-Requirements-Diagrammen, die in vielen englisch- und deutschsprachigen Publikationen detailliert beschrieben sind, wird empfohlen.

CASE-Tools werden als wichtige Unterstützung für die Anforderungsmodellierung mit UML und SysML gesehen. Nicht alle Tools unterstützen jedoch SysML, welches im Vergleich zur UML noch relativ jung ist. Für die Requirements-Engineering-Phase sind CASE-Tools besonders geeignet, die neben UML auch SysML-Anforderungsdiagramme und weitere Modellierungssprachen wie BPMN unterstützen. Diese Tools stellen verschiedene Modellierungselemente in Werkzeugleisten bereit, um Diagramme zu erstellen. Enterprise Architect wird als Beispiel genannt, welches neben den Standardfunktionen von SysML auch die Möglichkeit bietet, Risiken, Issues, Testfälle und -Suites hinzuzufügen. Import- und Exportmöglichkeiten, z.B. im CSV-Format, sind weitere wichtige Funktionen. Die Arbeit diskutiert die Wiederverwendung von Anforderungen, welche durch die Ähnlichkeiten zwischen Anforderungen in aufeinanderfolgenden Projekten ermöglicht wird. Der Grad der Wiederverwendbarkeit hängt stark von der Spezialisierung des Softwaredienstleisters ab. Nichtfunktionale Anforderungen sind besonders gut für die Wiederverwendung geeignet.

Die Wiederverwendung von Anforderungen ist ein zentrales Thema zur Effizienzsteigerung im E-Commerce. Da viele Webshops auf Standardsoftware aufbauen, die nur um individuelle Funktionen erweitert wird, bieten sich Möglichkeiten zur Wiederverwendung. Der Grad der Wiederverwendbarkeit hängt von der Spezialisierung des Softwaredienstleisters ab: Je stärker die Spezialisierung auf ein bestimmtes Gebiet (z.B. E-Commerce), desto höher ist das Potenzial für die Wiederverwendung funktionaler Anforderungen. Auch wenn kein Fokus auf ein bestimmtes Gebiet besteht, können viele nichtfunktionale Anforderungen wiederverwendet werden, da diese oft branchenübergreifend Gültigkeit besitzen. Die Wiederverwendung von Anforderungen reduziert den Aufwand und beschleunigt somit die Projektlaufzeit. Die Arbeit untersucht, wie dieses Prinzip in der Praxis umgesetzt werden kann, um die Effizienz der Anforderungsanalyse zu steigern. Die Konstanz des Inhalts der betrachteten Bereiche ist dabei relevant, wobei im dynamischen E-Commerce-Umfeld diese Konstanz nur eingeschränkt gegeben ist. Dennoch konnten grundlegende Konzepte identifiziert werden, die in unzähligen Webshops Anwendung finden, wie z.B. Warenkorb, 'Mein Konto'-Bereich und die Buchungsstrecke mit Rabattierung und Checkout. Die Anbindung vorhandener Systeme wie E-Mail-Marketing, ERP, und Warehouse Management Systeme wiederholt sich ebenfalls in vielen Projekten und lässt sich daher ebenfalls wiederverwenden.

Die Arbeit verwendet den Begriff 'Software Requirement Patterns' (SRP) als wiederverwendbare Bausteine für die Anforderungsanalyse. Die meisten Anforderungen in laufenden Projekten ähneln denen aus vorherigen Arbeiten bis zu einem gewissen Grad. Die Arbeit untersucht, wie Software Requirements Patterns (SRP) die Wiederverwendung von Anforderungen ermöglichen und so den Entwicklungsprozess beschleunigen. Es wird betont, dass die Wiederverwendung von SRPs die Konsistenz der Dokumente verbessert, die in späteren Projektphasen entstehen. Die Arbeit zielt darauf ab, ein Dokumentationsmodell zu entwickeln, welches die Wiederverwendung von SRPs systematisch unterstützt und somit den Aufwand für die Anforderungsanalyse reduziert. Die dmc nutzt bereits verschiedene Dokumentationstechniken wie natürliche Sprache, Anwendungsfalldiagramme, Aktivitäts-/Sequenzdiagramme und Komponentendiagramme. Eine Bewertung dieser Techniken nach Rupp zeigt eine gute Akzeptanz bei den Stakeholdern, aber auch unterschiedliche Stärken und Schwächen. Die Verwendung von Use Cases wird als für grobgranulare Spezifikationen geeignet beschrieben, während Diagramme für komplexe Zusammenhänge bevorzugt werden, um die Mehrdeutigkeit natürlicher Sprache zu vermeiden.

Die Wiederverwendung von Anforderungen im E-Commerce ist aufgrund der schnelllebigen Entwicklungen in Technik und Geschäftsmodellen eine Herausforderung. Trotzdem gibt es stabile Konzepte, die sich über Jahre hinweg in vielen Webshops bewähren, wie z.B. die grundlegenden Funktionen von Warenkorb, 'Mein Konto'-Bereich, und dem Checkout-Prozess. Auch die Anbindung an bestehende Systeme wie E-Mail-Marketing und die Integration in die bestehende IT-Landschaft des Händlers (ERP, Warehouse Management System) wiederholen sich in den meisten Projekten. Die Arbeit untersucht, wie diese wiederkehrenden Muster identifiziert und in einem Dokumentationsmodell systematisch wiederverwendet werden können. Die beschriebene Methode des RE Accelerators und der damit verbundene Ansatz, Software Requirements Patterns (SRPs) zu verwenden, soll die Effizienz der Anforderungsanalyse und -dokumentation deutlich steigern. Der Abschnitt beschreibt weiterhin, wie die Verwendung von SRPs die Konsistenz der Dokumentation verbessert und die Ableitung von Lösungskonzepten vereinfacht.

Die Arbeit betont die Bedeutung von CASE-Tools für die effiziente Anforderungsmodellierung im E-Commerce. Es wird hervorgehoben, dass geeignete CASE-Tools nicht nur UML-Modellierung unterstützen sollten, sondern auch die Modellierung mit SysML-Anforderungsdiagrammen ermöglichen. Die Unterstützung weiterer populärer Modellierungssprachen wie BPMN wird als zusätzlicher Vorteil gesehen. Die Tools bieten verschiedene Modellierungselemente in Werkzeugleisten, aus denen ein Diagramm erstellt werden kann. Enterprise Architect wird als Beispiel genannt, das über die Funktionen von SysML hinaus noch weitere Möglichkeiten bietet, wie das Hinzufügen von Risiken, Issues, Testfällen und -Suites. Import- und Exportmöglichkeiten, z.B. im CSV-Format, sind wichtige Funktionen, um den Datenaustausch zu erleichtern. Die Arbeit argumentiert, dass die Verbesserungen in CASE-Tools in den letzten Jahren deren Attraktivität für Requirements Engineering und Requirements Management gesteigert haben. Der 'all-in-one'-Ansatz moderner CASE-Tools soll helfen, den Rückstand gegenüber spezialisierten RE-Werkzeugen aufzuholen. Die Arbeit evaluiert die Standardfunktionen eines CASE-Tools, um dessen Eignung für den praktischen Einsatz zu beurteilen und konzentriert sich dabei auf die Vermeidung von Nischenlösungen mit geringem Nutzerkreis.

Im Zentrum der Arbeit steht der entwickelte 'RE Accelerator', der die Effizienz der Anforderungsanalyse und -dokumentation steigern soll. Er basiert auf der Wiederverwendung von Software Requirements Patterns (SRPs) und der visuellen Modellierung mit einem CASE-Tool. Der RE Accelerator zielt darauf ab, die Dokumentation von Anforderungen und Lösungskonzepten zu beschleunigen. Dabei werden die Stärken von CASE-Tools im Hinblick auf die visuelle Modellierung und das Requirements Management genutzt. Die Verwendung von SRPs ermöglicht die Wiederverwendung von bereits erprobten Anforderungen und Konzepten, was zu Zeitersparnissen führt. Die Arbeit beschreibt, wie die 'Rationale' einer Anforderung detailliert dokumentiert werden kann, um Missverständnisse zu vermeiden und die Akzeptanz durch die Stakeholder zu erhöhen. Die 'Rationale' erlaubt die Erklärung der Beweggründe für eine Anforderung, z.B. Vorgaben von Umsystemen, organisatorische Zwänge etc. Dies klärt, für welchen Stakeholder die Anforderung ein Problem löst und kann zeitintensive Nachfragen vermeiden. Es wird aufgezeigt, wie das CASE-Tool an ein modifiziertes Metamodell angepasst werden kann, z.B. durch importierbare UML-Profile, um eine einheitliche Struktur zu gewährleisten.

Die Integration des RE Accelerators mit anderen Werkzeugen wird diskutiert, wobei die Integration mit Issue-Trackern wie Jira im Mittelpunkt steht. Ein Add-In wird als Möglichkeit beschrieben, um den manuellen Aufwand für das Kopieren von Anforderungen zwischen CASE-Tool und Issue-Tracker zu reduzieren. Es wird jedoch betont, dass der Einsatz von Add-Ins nicht zwingend notwendig ist und die Standardfunktionen des CASE-Tools zunächst evaluiert werden. Die Arbeit erwähnt die Grenzen der automatisierten Übertragung von Anforderungen in Issue-Tracker aufgrund von Problemen mit der Praxistauglichkeit bestehender Add-Ins. Der Praxistest konzentriert sich daher auf die Standardfunktionalitäten des CASE-Tools. Auch die Herausforderungen bei der Verwendung von CASE-Tools werden thematisiert. Die Arbeit erwähnt die Probleme mit der Darstellung und Aktualisierung von Metadaten im CASE-Tool im Vergleich zu Textverarbeitungsprogrammen, die geringere Einschränkungen für die Bearbeitung und Formatierung bieten. Die eingeschränkten Möglichkeiten zur gemeinsamen Diskussion und zum Kommentieren von Reports in CASE-Tools im Vergleich zu anderen Formaten wie PDF werden kritisch betrachtet. Die Arbeit stellt fest, dass die Evaluierung der CASE-Tools wertvolle Diskussionen über die Arbeitsweise angestoßen hat, auch wenn eine direkte Implementierung des RE Accelerators im Testunternehmen zunächst nicht erfolgte. Die Arbeit identifiziert Mängel von RE-Werkzeugen, z.B. bei der Verwaltung von IDs und der Wiederverwendung modellierter Inhalte, die die Arbeit des Analysten behindern können.

Der RE Accelerator wurde in einem realen Projekt bei einem Elektronik-Versandhändler getestet. Der Fokus lag auf der Erweiterung des bestehenden Webshops um einen geführten, mehrschrittigen Prozess für Retourenanfragen. Zuvor gab es nur eine Anleitung und ein herunterladbares Retourenformular. Nach der Erweiterung sollte der Kunde ein vorausgefülltes Retourenformular und einen Paketaufkleber herunterladen können. Der Prozess musste verschiedene Varianten berücksichtigen: Rücksendungen für Gastbesteller, Filialkunden und Geschäftskunden. Die Anbindung weiterer Logistikdienstleister und die Encodierung der Lieferdaten in einen scanbaren EAN-Barcode waren ursprünglich ebenfalls Teil der Prüfung, wurden im Rahmen des Testprojekts aber nicht im Detail betrachtet. Die Auswahl dieses Projekts erfolgte, um eine möglichst gute Allgemeinverständlichkeit für die beteiligten Stakeholder zu gewährleisten. Dieses Projekt bot einen geeigneten Kontext für die Evaluation des RE Accelerators, da es komplex genug war, um die Vorteile des Modells zu verdeutlichen, aber gleichzeitig noch überschaubar blieb.

Der Praxistest zeigte eine differenzierte Akzeptanz des RE Accelerators bei den Stakeholdern. Der IT-Fachbereich des Elektronik-Versandhändlers äußerte anfängliche Vorbehalte gegenüber dem Aufwand der Anforderungsanalyse, vor allem im Hinblick auf den Zeitdruck durch andere laufende Projekte. Es gab den Wunsch nach einer weiteren Beschleunigung der Anforderungserhebung, z.B. durch Kürzung des Workshops. Trotzdem wurde das vorgeschlagene Vorgehen als grundsätzlich sachlich angemessen und lobenswert bewertet. Mögliche höhere Risiken und zusätzliche Aufwände im späteren Projektverlauf wurden in Kauf genommen. Dies bestätigt die Erfahrung, dass der Mehrwert einer gründlichen Anforderungsanalyse nur schwer zu vermitteln ist und oft dem Zeitdruck im Tagesgeschäft der Shopbetreiber untergeordnet wird. Die Bereiche Internet-Kundenbetreuung und Customer Care bestätigten zwar den hohen Zeitdruck, äußerten aber keine Einwände gegen den Aufwand der RE-Phase. Die Ergebnisse zeigen die Herausforderungen, den Wert einer gründlichen Anforderungsanalyse in einem schnelllebigen E-Commerce-Umfeld zu vermitteln.

Der Anteil der Dokumentation am Gesamtaufwand lag bei ca. 50%, wovon etwas mehr als 12% auf die Formatierung der Spezifikation entfielen. Die benötigte Zeit für die Dokumentation blieb deutlich unter den anfänglichen Schätzungen. In diesem Testprojekt erfüllte der RE Accelerator die Erwartungen an die Effizienzverbesserung. Die erzielten Werte beinhalten den Aufwand für das Erstellen der SRP-Vorlagen nicht. Dieser einmalige Aufwand wird je nach Umfang eines SRP auf etwa acht Arbeitsstunden geschätzt. Die automatische Übertragung von Anforderungen in das verwendete Redmine-Issue-Tracking-System wurde nicht getestet, da ein verfügbares Add-In als nicht praxistauglich eingestuft wurde. Der Einsatz eines solchen Add-Ins hätte zu einem hohen manuellen Nachbearbeitungsaufwand geführt, was auf dem Produktivsystem des Kunden nicht riskiert werden konnte. Das Glossar wurde aufgrund der hohen Allgemeinverständlichkeit des Testprojekts wenig verwendet; in komplexeren Projekten wäre der Nutzen höher. Insgesamt zeigten sich die Kundenvertreter offen gegenüber dem neuen Dokumentationsmodell.

Der RE Accelerator wurde im Rahmen eines realen Projekts bei einem Elektronik-Versandhändler evaluiert. Das Projekt zielte auf die Erweiterung des bestehenden Webshops um einen mehrstufigen Retourenprozess ab. Vor der Erweiterung gab es nur eine Anleitung und ein Retourenformular zum Download. Nach der Implementierung sollten Kunden ein vorausgefülltes Formular und einen frankierten Paketaufkleber herunterladen können. Der neue Prozess musste verschiedene Szenarien abdecken: Rücksendungen von Gastkunden, Filialkunden und Geschäftskunden. Zusätzliche geplante Erweiterungen, wie die Anbindung weiterer Logistikdienstleister und die Integration eines EAN-Barcodes, wurden im Rahmen dieses Tests nicht berücksichtigt. Die Auswahl des Projekts berücksichtigte die Verständlichkeit für die beteiligten Stakeholder, um die Akzeptanz des neuen Prozesses zu evaluieren. Die Ergebnisse des Tests liefern wichtige Erkenntnisse zur praktischen Anwendbarkeit und Effizienz des RE Accelerators im realen E-Commerce-Kontext.

Der Praxistest zeigte, dass die Akzeptanz des RE Accelerators bei den Stakeholdern unterschiedlich ausfiel. Der IT-Bereich des Elektronik-Händlers äußerte Bedenken hinsichtlich des Aufwands der Anforderungsanalyse, aufgrund von Zeitdruck durch andere Projekte. Es gab den Wunsch nach einer Beschleunigung des Prozesses, z.B. durch Kürzung von Workshops. Trotzdem wurde die grundsätzliche Angemessenheit und Gründlichkeit des Vorgehens anerkannt. Der hohe Zeitdruck im Tagesgeschäft der Shopbetreiber und die Schwierigkeit, den Mehrwert der Anforderungsanalyse zu vermitteln, bestätigten sich. Die Kundenbetreuung zeigte sich hingegen offen für den Aufwand der RE-Phase. Die automatische Übertragung von Anforderungen in das existierende Redmine-Issue-Tracking-System konnte aufgrund von Problemen mit verfügbaren Add-Ins nicht getestet werden. Ein Test mit einer lokalen Installation des Add-ins zeigte zwar Potenzial, wurde aber im Produktivsystem nicht eingesetzt, um Risiken zu vermeiden. Der Nutzen eines Glossars wurde im Kontext des Projekts als gering eingeschätzt, jedoch wurde betont, dass dies in anderen, fachlich komplexeren Projekten anders aussehen könnte.

Die Dokumentationsphase umfasste ca. 50% des Gesamtaufwands, wobei über 12% für die Formatierung des Enddokuments aufgewendet wurden. Trotzdem lag die benötigte Zeit deutlich unter den anfänglichen Schätzungen. Die Erwartungen an die Effizienzsteigerung durch den RE Accelerator wurden im Testprojekt erfüllt. Der Aufwand für die Erstellung der SRP-Vorlagen ist in diesen Werten nicht berücksichtigt. Dieser wird auf ca. 8 Arbeitsstunden pro SRP geschätzt. Der Test zeigte die Akzeptanz des neuen Dokumentationsmodells durch die Kundenvertreter. Die Arbeit identifizierte jedoch auch Schwächen der verwendeten CASE-Tools, insbesondere im Bezug auf die Wiederverwendung von modellierten Inhalten und die Unterstützung der kollaborativen Arbeit. Die Ergebnisse des Praxistests zeigen das Potenzial des RE Accelerators, aber auch die Notwendigkeit weiterer Verbesserungen und die Berücksichtigung von Aspekten wie der Stakeholder-Kommunikation und der Benutzerfreundlichkeit der Werkzeuge. Die Arbeit schlägt daher zukünftige Forschungsarbeiten vor, um diese Aspekte zu untersuchen und den RE Accelerator weiter zu optimieren.