Towards a Novel Taxonomy for Requirements Interdependencies

Abstract

Requirements interdependencies capture how requirements relate to and affect each other, and it is one of the main problems to be handled for delivering quality requirements, and in turn, software systems with high quality. This said, requirements interdependencies cannot be overlooked or ignored and must be properly handled since requirements dependencies influence several design, development, and implementation decisions, and inappropriate handling of such interdependencies can lead to software system development failures. Although various interdependencies among requirements have been considered in the literature (e.g., requires, refines, similar, or conflicts), they are not able to cope with the advancement on the requirements side. More specifically, systems are becoming more complex, leading to more complex interdependencies among their requirements, which available interdependencies might not be able to capture. This thesis aims to solve this problem by developing a new taxonomy of requirements interdependencies that can better understand software requirements and the dependencies between them. The taxonomy aims to overcome the limitations in existing work by proposing a taxonomy that offers a comprehensive set of requirements interdependencies. To achieve that the taxonomy has been mined via a Systematic Literature Review (SLR). The new taxonomy aims to facilitate the production of a more elaborated and expressive set of software system requirements, which will positively contribute to the development of high-quality software systems. As a result, this thesis aims to provide a solution to a problem encountered in the field of software development, to make requirements analysis more effective and efficient, and to contribute to the production of higher-quality software. This thesis examined the relationship between software requirements and dependencies in-depth and identified 16 different types of relationships. These relationships are classified into different categories. This thesis offers suggestions for future research to address issues such as expanding the application areas of the taxonomy, including new dependency types and developing automation tools.

Nõuete vastastikused sõltuvused kirjeldavad, kuidas nõuded omavahel seotud on ja üksteist mõjutavad. See on üks peamisi probleeme, mida tuleb käsitleda kvaliteetsete nõuete ja seeläbi ka kõrge kvaliteediga tarkvarasüsteemide tarnimisel. Seetõttu ei saa nõuete vastastikuseid sõltuvusi tähelepanuta jätta ega ignoreerida, vaid neid tuleb korralikult hallata, kuna nõuete sõltuvused mõjutavad mitmeid projekteerimis-, arendus- ja juurutamisotsuseid. Selliste sõltuvuste ebaõige käsitlemine võib viia tarkvarasüsteemi arendus ebaõnnestumiseni. Kuigi kirjanduses on käsitletud erinevaid nõuete vastastikuseid sõltuvusi (nt vajab, täpsustab, sarnaneb või on vastuolus), ei suuda need arvestada nõuete valdkonna arengutega. Täpsemalt, süsteemid muutuvad keerukamaks, mis viib keerukamate nõuete vastastikuste sõltuvusteni, mida olemasolevad sõltuvused ei pruugi suuta tabada. Käesoleva väitekirja eesmärk on lahendada see probleem, arendades välja uue nõuete sõltuvuste taksonoomia, mis suudaks paremini mõista tarkvaranõudeid ja nende vahelisi sõltuvusi. Taksonoomia eesmärk on ületada olemasolevate tööde piirangud, pakkudes terviklikumat nõuete vastastikuste sõltuvuste komplekti. Selle saavutamiseks on taksonoomia välja töötatud süsteemse kirjanduse ülevaate (SLR) abil. Uus taksonoomia on mõeldud hõlbustama tarkvarasüsteemi nõuete koostamist, mis avaldab positiivset mõju kõrge kvaliteediga tarkvarasüsteemide arendamisele. Kokkuvõttes püüab see väitekiri pakkuda lahendust tarkvaraarenduse valdkonnas esinevale probleemile, muuta nõuete analüüs tõhusamaks ja efektiivsemaks ning aidata kaasa kvaliteetsemate tarkvarade tootmisele. See väitekiri uuris põhjalikult tarkvaranõuete ja sõltuvuste vahelisi seoseid ning tuvastas 16 erinevat tüüpi seoseid. Need seosed on klassifitseeritud erinevatesse kategooriatesse. Väitekiri pakub ettepanekuid edasisteks uuringuteks, mis käsitlevad selliseid teemasid nagu taksonoomia rakendusalade laiendamine, uute sõltuvustüüpide lisamine ja automatiseerimisvahendite arendamine.