ウォーターフォール開発とアジャイル開発を比較解説！ハイブリット開発とは？
ソフトウェア開発の現場では、プロジェクト管理手法として主に「ウォーターフォール開発」と「アジャイル開発」が用いられます。それぞれの手法には独自の特徴やメリット・デメリットがあり、プロジェクトの性質や目的によって適切な手法を選ぶことが重要です。
ウォーターフォール開発は、順序立てたプロセスを重視し計画通りに進行することが強みとされる一方、アジャイル開発は柔軟な対応と顧客の要求に合わせた反復的な改善が特徴です。これらの手法は、異なるプロジェクトで使い分けられていますが、近年では両者の良い部分を融合した「ハイブリッド開発」も注目を集めています。
本記事では、ウォーターフォール開発とアジャイル開発それぞれの開発手法や両者の違いを解説します。
ウォーターフォール開発とは
ウォーターフォール開発は、1970年にウィンストン・ロイスの論文で紹介された開発手法で工業製品やソフトウェアの開発に広く利用されています。
ここでは、ウォーターフォール開発の定義や手順、メリット・デメリットを解説します。
ウォーターフォール開発の定義
ウォーターフォール開発は、計画を緻密に立てそれに基づいて工程を順次進める開発手法です。1970年代から行われており、シンプルで汎用性が高く日本では多くの開発で採用されているポピュラーな手法です。
ウォーターフォール開発は要件定義から運用まで一連の工程を順番に行います。そのため、上流工程から下流工程までの一本の流れを「流れる滝＝waterfall」になぞられて、「ウォーターフォール型」と呼ばれるようになりました。開発期間は長くかかるものの、クオリティの高いシステム開発が可能です。
ウォーターフォール開発の流れ・手順
ウォーターフォール開発は、要件定義・外部設計・内部設計・コーディング・テスト・リリース・運用保守の順で進めます。
まず、要件定義で開発前にユーザーの要求に応えるための機能や性能を定めたうえで、具体的にどのように進めるか決定します。その後、設計・コーディング・テストと工程を進めて、システムがリリースできる状態にするのです。
原則として、前の工程が完了しなければ次の工程には進めません。また、システムのリリース後はプロジェクトの品質維持のために必要なサービスを用いて運営保守を行います。ユーザーからのフィードバックを基に問題を解決することで、ユーザー満足度がより高まるシステムを実現できるでしょう。
ウォーターフォールのメリット
ウォーターフォール開発のメリットは主に3つあります。
品質の高いシステム開発を行いやすい
ウォーターフォール開発は、どのようなものを作るかを明確化したうえで、事前に決めた手順通りに開発を進めます。そのため、完成品の質が高くなりやすいのが特徴です。仕様通りのものが予定通りに作られると、クライアントの満足度は高まるでしょう。
スケジュールや費用の管理がしやすい
計画的に進めるウォーターフォール開発は、開発に関わる人員の管理がしやすいのもメリットです。開発の初期段階で作業量がわかるため、必要な人員だけを確保できて費用の無駄もありません。また、作業量があらかじめ決まっているため業務の引継ぎが行いやすいといった特徴もあります。
汎用性が高くさまざまな開発に応用できる
ウォーターフォール開発は、伝統的で基本的なシステム開発手法のため、要件が明確であればどのようなプロジェクトにも応用が利きます。綿密に計画を立て、段階的に進められる特徴から、特に複雑かつ大規模なプロジェクトに向いているでしょう。
ウォーターフォールのデメリット
一方、ウォーターフォール開発には以下のデメリットがあります。
開発期間の長期化
ウォーターフォール開発は要件定義を行ってから各工程が順番に行われるため、開発期間が長期化する傾向にあります。品質の高さと安定性が保たれる半面、時間がかかってしまうのです。そのため、立ち上げ時のビジネスで使用するようなシステムといった、スピードが求められる開発案件には不向きです。
仕様の変更がしにくい
最初に全体像を計画している分、途中での変更は難しくなります。万が一、開発途中に仕様の変更が出た場合は莫大な費用と時間がかかってしまいます。費用や時間の捻出ができないために後戻りせず、システムが完成するケースも出てくるほどです。
修正時の工数とコストの増加
特に実装やテストの段階で仕様変更や問題が発生した場合は前の工程に戻る必要があり、これが工数や費用の増加につながります。そのため、後戻りを避けるために要件定義の段階で細部まで計画を詰めておくことが重要です。
さらに、当初予定していたシステムを構築できなければ、ビジネスにおいて大きな損害が発生するかもしれません。そこで、最初の要件定義の段階で、あらかじめ修正やアクシデントの要素を取り除く必要があります。ウォーターフォール開発を採用する場合は、仕様や計画をすべて明確にしておきましょう。
アジャイル開発とは
アジャイル開発は、2001年に発表された「アジャイルソフトウェア開発宣言（アジャイルマニフェスト）」に基づいた開発手法です。この宣言では従来の計画重視型の開発プロセス（ウォーターフォール開発など）に対する反応として、迅速な開発と変化への柔軟な対応を重視しています。
特にインターネットの普及やテクノロジーの急速な進化により、企業は短期間で製品をリリースし、頻繁なアップデートや改善を求められるようになり、アジャイル開発はそのようなニーズに応えるために広く採用されるようになりました。
アジャイル開発の定義
2000年代に入ってからインターネットが急速に発展し、企業を取り巻くビジネスモデルも変化してきました。そのような背景から、アジャイル開発は近年よく用いられるようになっている手法です。
アジャイル開発のアジャイルには「頭の回転が速い」「素早い」という意味があります。細かい単位でテストと実装を繰り返し、短い開発期間でシステム開発が可能です。そのため、従来の開発方法に比べて短期間でリリースできる点が特徴といえます。開発しながら細かい仕様変更および決定を行っているため、特に変化が激しいプロジェクトや要件が定まっていない場合に有効です。
アジャイル開発の流れ・手順
アジャイル開発は、1週間から1か月の反復期間で、詳細設計・コーディング・テスト・リリース・運用保守を行う開発方法です。これは「反復増加型」と呼ばれる開発プロセスで実行されており、開発サイクルであるイテレーションという単位を用いています。
アジャイル開発は、詳細設計で搭載する機能や性能を決定した後、システムのコーディングが必要です。コーディング完成後にリリースへ移行し、ユーザーの要求に沿ったシステムが完成するまで開発を繰り返します。そのため、イテレーションごとに発生した問題点を柔軟に変更・修正といった対応が可能です。
アジャイル開発のメリット
アジャイル開発のメリットは以下の4つです。
後戻りの工数が少なくて済む
アジャイル開発は、小さな開発サイクルで各工程を繰り返すため、後戻りが必要であっても最小限の工数しかかかりません。これは、開発時間の速さや費用削減にもつながります。
仕様変更に強い
ウォーターフォール開発は計画段階で綿密な仕様計画が必要なものの、アジャイル開発では仕様変更が発生しても柔軟に対応できるのが強みです。開発途中でクライアントとコミュニケーションを取りながら進められるため、クライアントのニーズに最大限に応えられるほか、顧客満足度が上がりやすくなります。
開発者の成長が促進される
アジャイル開発では各工程の役割を分担しないため、さまざまな作業を複数回体験できます。これは、開発者のスキル向上や人材育成につながるだけでなく、プロセスの改善やマネジメントにも役立ち、チーム全体を成長させます。
リリースまでの時間が短い
アジャイル開発は機能単位での開発とリリースが行われるため、スピーディーに市場へ製品を提供することができます。これにより、競争の激しい環境でも迅速にプロダクトを展開することが可能です。
アジャイル開発のデメリット
アジャイル開発のデメリットは以下の2つです。
開発の方向がぶれやすい
アジャイル開発では、計画段階で仕様を細かく決定していないため、開発の方向がぶれやすくなります。仕様変更に対して柔軟に対応できるからといって改善を繰り返すと、当初の計画とは異なるシステムになるかもしれません。
また、たくさんの仕様変更や要望を受け入れることで、予定よりもかえって工期が長くなり費用が高くなる恐れがあります。
スケジュールや進捗の管理が難しい
計画を詳細に定めていなければ、スケジュールや進捗状況の把握は難しくなります。チームごとにイテレーションの単位で開発を繰り返すため、全体を把握することは困難です。
開発状況を把握できていないと、納期に間に合わない事態も起こりかねません。手法に慣れているプロジェクトマネージャーが、プロジェクト全体をコントロールする必要があります。
ウォーターフォール開発とアジャイル開発の比較
ウォーターフォール開発とアジャイル開発には、開発プロセスの進め方に大きな違いがあります。ウォーターフォール開発は、原則各工程を後戻りさせずに進めていく手法で、アジャイル開発は各工程を素早く繰り返していく手法です。
そのため、ウォーターフォール開発は各工程を順番に進め後戻りせずに開発を進行するため、初期段階で仕様が明確であり変化が少ないプロジェクトに適しています。一方でアジャイル開発は反復的なプロセスで設計や開発を進めるため、変化が頻繁に発生するプロジェクトに適しており柔軟な対応が求められる開発に向いています。
これまでのシステム開発は、すべての計画を固めてから開発するウォーターフォール開発が一般的でした。近年では、システムの変化が加速するにつれて素早い仕様変更が重要視されるようになり、多くの企業でアジャイル開発が採用されるようになりました。
ウォーターフォール開発とアジャイル開発の使い分け
ウォーターフォール開発とアジャイル開発を使い分けるためには、相違点を確認したうえで、どちらの開発方法を選択するか検討することが重要です。ここでは、それぞれの開発手法が向いているケースを紹介します。
ウォーターフォール開発が向いているケース
順番に工程を進めていくシンプルな手法のため、汎用性が高いだけでなく基本的にどのような開発であっても柔軟に対応できます。
この手法では各工程を順番に進めていくため、進捗管理や品質管理がしやすく安定した開発が期待できます。また、安全性や信頼性が重視される医療システムや金融システムなど、失敗が許されないシステムにおいても有効です。
アジャイル開発が向いているケース
アジャイル開発は、開発サイクルが短いことや柔軟な仕様変更ができるのが特徴です。そのため、開発中にユーザーのニーズが変化した場合や、市場のトレンドの影響を受けやすい分野のシステム開発に役立つでしょう。具体的には、SNSやECサイト、スマートフォン向けアプリゲームの開発などに向いています。
これにより、クライアントやユーザーからのフィードバックを反映しながらリリースまでの時間を短縮することが可能です。
ウォーターフォール開発とアジャイル開発のツール・技術
ウォーターフォール開発ではプロジェクト全体の進捗管理やドキュメント作成が重要視されるため、Microsoft ProjectやJiraなどのツールがよく使用されます。また、大規模なプロジェクトではBPM（ビジネスプロセスマネジメント）ツールやガントチャートを使って計画を立て管理します。
一方、アジャイル開発では短いイテレーションごとの管理が重要となるため、TrelloやAsana、Jira Agileなどのタスク管理ツールが使用されることが多いです。また、開発者間の迅速なコミュニケーションを支援するためにSlackやGitHub、GitLabなどのコラボレーションツールがよく活用されます。これらのツールは、アジャイルの特徴である「チームの迅速な意思決定」を支援する役割を果たしています。
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ウォーターフォールとアジャイルのハイブリッド開発とは
ウォーターフォール開発とアジャイル開発には、それぞれメリット・デメリットがあります。そこで、両者のデメリットをカバーしたハイブリッド開発が考案されました。ハイブリット開発は、要件定義から基本設計をウォーターフォール開発で行い、詳細設計・コーディング・単体テストをアジャイル開発で実行します。
そして、総合テストの段階をウォーターフォール開発で行ったうえでリリースと運用保守を行うのです。つまり、開発全体の計画と品質にかかわる部分はウォーターフォール開発、開発部分ではアジャイル開発を取り入れているのです。
工程をウォーターフォール開発とアジャイル開発のどちらで行うかは、プロジェクトや時期に合わせて変えられます。ハイブリッド開発では、ウォーターフォール開発の高いスケジュール管理能力と、アジャイル開発の仕様変更に柔軟な対応ができるといった両方のメリットを生かしているのです。
ハイブリッド開発の種類
ハイブリッド開発は主に2種類あります。
ウォーターフォール開発先行型のハイブリッド開発
ウォーターフォール開発先行型は、設計とテストをウォーターフォール開発で実施し、コーディングの開発段階をアジャイル開発で実施する手法です。ウォーターフォール開発を先行すると、高いスケジュール管理能力で、短期間で顧客と進捗を共有しながらプロジェクトを進められます。
アジャイル開発先行型のハイブリッド開発
アジャイル開発先行型は、まずアジャイル開発を開始し、完成のイメージが定まった段階で仕様について再度検討しウォーターフォール開発に切り替える手法です。プロジェクトの初期段階に具体的な開発イメージを立てて、クライアントと認識を合わせながらプロジェクトを進めます。
ハイブリッド開発は、開発仕様・要件がある程度明確であるものの、詳細が決定していないプロジェクトや開発進捗を見ながら機能追加や改善、予想外の事態に備えたいプロジェクトに向いています。
まとめ
ウォーターフォール開発とアジャイル開発はどちらもメリット・デメリットが存在します。そこで、2つを合わせてデメリットをなるべく排除したのがハイブリッド開発です。ハイブリッド開発では、工程によりウォーターフォール開発とアジャイル開発を使い分けます。そのため、品質を高めながら柔軟な対応が可能です。
それぞれの開発の特徴を理解し、目的やプロジェクトの規模を考慮して、適切な開発手法を選択しましょう。
