システム開発のV字モデルとは？工程・メリット・W字モデルとの違いを解説

「システム開発手法のV字モデルって何？」
「システム開発V字モデルのメリットは？ 基本概念や工程も知りたい！」

システム開発を担当する方の中には、上記のように考えることがあるかもしれません。まずV字モデルには以下のようなメリットがあります。

• テスト内容を明確にしやすい
• 各段階での責任者を明確にしやすい
• プロジェクトの進行段階を確認しやすい
• 手戻りリスクが比較的低い

最初に要件定義がしっかりと行われるため、テスト内容を適切に設定しやすいことが代表的なメリットです。またフェーズを1つずつ上げていくため、全体の進捗状況や各工程の責任者も明確にしやすくなります。マネジメントを円滑に進めることができるでしょう。

この記事では、システム開発V字モデルの基本情報・工程や役割・その他手法との違いについて詳しく解説します。ぜひご参考ください。

1.システム開発のV字モデルとは？

まずはシステム開発V字モデルや工程などの基本情報を解説します。

• システム開発手法であるV字モデルとは？
• そもそもシステム開発とは？
• 上流工程と下流工程とは？

システム開発手法であるV字モデルとは？

V字モデルとは、システム開発の各工程を要件定義・設計・実装・テストの工程に分類し、V字モデルの見た目に重ね合わせた手法を指します。特にテストフェーズの重要性を強調しているモデルとなっています。工程は以下の通り

V字の左半分には要件定義・基本設計・詳細設計が、右半分には単体テスト・結合テスト・システムテストが配置されています。進む開発の流れに呼応して、テストが配置されています。1から7にいたるまでの一連の流れがVの字になっていることから、V字モデルと呼ばれています。

この形状により、定義や設計は各テストと密接にリンクされます。どの作業に対してどのテストが対応しているのかが一目瞭然です。そのため各フェーズのテストをしっかりと実施・チェックしたい方に、使いやすい開発モデルと言えます。

なお、伝統的で一般的な開発手法の1つに『ウォーターフォール』があります。しかしウォーターフォールでは、どの作業に対してのテストなのかが、わかりにくいというデメリットがあります。そこで、わかりやすく進捗が管理しやすいV字モデルが利用されることも多いでしょう。

そもそもシステム開発とは？

システム開発とはビジネスに役立つツール・ソフトウェアを具現化することを指します。既存システムを組み合わせ、環境を整える『システム構築』と言葉が似ていますが、システム開発は基本的に『イチから新しいものを作り上げること。もしくはその際に踏むプロセス』と考えて良いでしょう。

そんなシステム開発の基本工程は以下の通りです。

• 設計
• 構築
• テスト
• 導入

要件定義は、開発を進めるために重要な工程です。しっかり行わないと、開発や実装の段階でトラブルが生じるおそれがあります。よく話し合い、検討することが大切です。

基本設計

次に『基本設計』へと進みます。基本設計は要件定義でまとめた内容を実現するために、システムの全体的な構造と機能を定義する工程作業です。主に以下のような設計が考えられます。

要件定義が開発するシステムの目的を定めるのに対し、基本設計ではその目的を達成するための具体的な方法をまとめていく作業です。通常は、要件定義書を元にして、仕様を決めていきます。これには、画面デザインやインフラ構成を決めていく作業なども含まれます。そのためユーザーが理解しやすいように配慮し、システムの完成イメージを共有しながら進めましょう。

詳細設計

次は『詳細設計』です。詳細設計は、基本設計で定めた内容を実現するために、どのようにプログラムを書けばいいのか、設計図を作る工程です。主に以下のような設計が考えられます。

V字モデルを取り入れれば、上表のように各段階に沿ってテスト・検証を行うことができます。やるべきことが明確になるので、確認漏れが減少および品質向上につながるでしょう。

各段階での責任者を明確にしやすい

各段階での責任者を明確にしやすいのも、V字モデルの特徴です。各工程ごとの担当者がしっかりと区切られているためです。

例えば現在の工程が基本設計なのであれば、責任者はオペレーション担当者になります。V字モデルを導入することで、このように各段階および現在の責任者を把握しやすくなります。

ただし、プロジェクトによっては複数の段階にまたがるタスクが存在することもあります。この場合は各段階における責任者を把握しにくくなることがあるため、注意が必要です。

進行段階を確認しやすい

V字モデルを採ると、プロジェクトの進行段階も確認しやすくなります。V字モデルではプロセスが段階的に進むためです。

V字モデルでは、各段階のスタートは前段階の完了が条件となります。例えば詳細設計に進むのは、基本設計が完了してからです。各フェーズの完了が明確なマイルストーンになります。

このようにV字モデルは進行プロセスおよび進行条件が極めてシンプルであり、基本的に確認に手間取ることはないと言えるでしょう。上述のように責任者も明確になりやすいため、プロジェクトの状態を管理・トラッキングしやすくします。

手戻りリスクが比較的低い

手戻りリスクが比較的低いという点も、V字モデルのメリットです。要件定義と設計が完了してから開発が始まるためです。

V字モデルでは、最初に厳格に要件を定義して、詳細に文書化・設計を行います。そして、各段階のテストレベルが明確に定義され、各工程が終わるたびに厳密なテストを行います。これにより何も考えずに開発をどんどん進めた場合と比べて、下流工程で抜け漏れが発覚することが起こりにくくなります。大きな手戻りの予防を期待できるでしょう。

ただし、これはあくまで『比較的低い』という話で、絶対ではありません。例えばテスト段階で致命的な欠陥が見つかった場合は、要件定義まで戻るおそれもあり得ます。ご注意ください。

V字モデル・W字モデル・アジャイルモデルの違いを解説

システム開発ではV字モデル以外にも、W字モデル・アジャイルモデルなどの手法があります。ここではV字モデルとの違いを解説します。

• V字モデルとW字モデルの違い
• V字モデルとアジャイルモデルの違い
• V字モデルとウォーターフォールモデルの違い
• V字モデルとプロトタイプモデルの違い

V字モデルとW字モデルの違い

『V字モデル』は、要求分析から開発・実装まで段階的に進むのに対し、『W字モデル』は以下のようにテスト工程も同時進行します。W字モデルの工程は以下のとおりです。

こうすることで要件定義や設計の進捗に応じて、即座に検証できます。設計ミスを効率的に見つけられるため、修正しやすくなります。

V字モデルは前述のとおり、開発のステップをV字モデルに表したもので、要求分析から開発・実装まで段階的にテストします。V字モデルはW字モデルとテストの時期が異なります。V字モデルは開発後にテスト工程に入りますが、W字モデルでは前半にテスト設計します。

W字モデルは、設計ミスをより早い段階で把握したいプロジェクトにおすすめの開発手法です。

V字モデルとアジャイルモデルの違い

『V字モデル』は段階的に進みますが、『アジャイルモデル』は柔軟かつ素早くリリースできる手法です。アジャイルモデルの工程は以下のとおりです。

※アジャイルモデルでは、同時進行で各機能を開発するのが一般的です。

まずアジャイルモデルは要求定義・設計・実装・テストの一連の工程を、機能ごとに短期間で繰り返す開発手法になっています。PDCAサイクルを高速で繰り返すようなイメージです。

機能ごとにリリースなどを繰り返すため、要求変更があった際にも柔軟に対応できます。それだけでなく、プロジェクト進行中に生じた市場変化も織り込みやすくなります。

対照的にV字モデルは、要求仕様書に沿って忠実に開発を進めるため、プロジェクト進行中に生じた要求変更への耐性が低いといえます。その代わり、各段階にて必ずテストするため、最終的な成果物の品質の高さには期待が持てます。

したがって変更に柔軟に対応したい場合は、アジャイルモデルがおすすめです。

V字モデルとウォーターフォールモデルの違い

『ウォーターフォールモデル』は順次進行するモデルで、V字モデルは各段階にテスト工程を組み込むモデルです。ウォーターフォールモデルの工程は以下のとおりです。

1. 要件定義
2. 設計
3. プログラミング
4. テスト
5. 運用・保守

ウォーターフォールモデルはシステムの開発を段階に分けて、1つの段階が終了すると次の段階へ進みます。要件定義からシステムテストへと、上から下へ滝のように工程が下がっていくことから『ウォーターフォール（滝）』と呼ばれています。

ウォーターフォールモデルはV字モデルのように、各段階の目的と成果物がはっきりしているのが特徴です。プロジェクト管理が容易になり、プロセスを掌握しやすくなります。

対してV字モデルは、このウォーターフォールモデルにおける開発段階でV字になり、左側の工程に対してテストが組み込まれます。テストの範囲を明確にしやすい特徴があります。

両モデルはとても似ており、ウォーターフォールモデルを発展させた手法がV字モデルと言えるでしょう。

V字モデルとプロトタイプモデルの違い

『プロトタイプモデル』はプロトタイプ（試作品）を作成し、発注者に確認をとるモデルです。プロトタイプモデルの基本工程は以下のとおりです。

1. 要件定義
2. 設計
3. プロトタイプ制作
4. レビューおよびテスト
5. プロトタイプの修正
6.  本開発
7. リリース

プロトタイプモデルはユーザーのフィードバックを受けて要件を細かく定め、プロトタイプが合格したら、製品の本開発へと進む手法です。上流工程の段階でユーザーのフィードバックを積極的に取り入れるため、ニーズをより正確に把握できる特徴があります。

その一方でV字モデルは、ユーザーへの確認テストが下流工程に存在します。そのためプロトタイプモデルに比べて、要件を変更しにくい点があります。

以上のことから、プロトタイプモデルはユーザーからの変更希望に柔軟に対応しつつ、最終製品がユーザーの期待により適合することを目指すプロジェクトにおすすめです。

ただしプロトタイプモデルは試作品の作成とその確認が必要なため、V字モデルに比べると工数とコストがかかる傾向にあります。ご注意ください。

まとめ

ここまでシステム開発のV字モデルを解説してきました。システム開発にV字モデルを使うことで、プロジェクト全体を管理しやすくなります。各工程が明確なため、テスト内容も把握しやすく、責任者も明確にしやすくなるでしょう。

V字モデルは柔軟な仕様変更を苦手とするため、要件を明確にできて変更が少ないプロジェクトに用いるのが良いでしょう。変更点があまりないことが予想されるプロジェクトを計画している場合は、V字モデルを取り入れてみてはいかがでしょうか。

システム開発で何かお悩みがございましたら、ぜひ当社にご相談ください。