スパイラル開発とは

スパイラル開発は、機能ごとに要件定義・設計・開発・テスト・評価・改善の工程を繰り返し、システム開発を進める手法です。また、システム開発を進める上でプロトタイプを作り、それをもとにレビューを行い、フィードバックを受けることも特徴です。

スパイラル開発は1986年にアメリカのソフトウェア開発者によって提唱されました。仕様変更や追加要望に柔軟に対応できるというメリットが、現在の変化の激しい環境に対して有効なため、採用される事例が増えています。

システム開発に関わる方なら、スパイラル開発にも興味を持つはずです。しかし、実際の開発の流れや採用した際のメリットなどをしっかり把握していないことも多いでしょう。

この記事では、スパイラル開発に関しての解説とともに、アジャイル開発やスクラム開発など他の開発手法との違いも説明します。自社の関わるシステム開発プロジェクトにおいて、どのような開発手法を採用すべきか検討する際の参考にしてください。

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スパイラル開発の流れ

スパイラル開発の流れは、2つの段階に分けられます。

まず、要件定義、設計、開発、テスト、評価、改善の段階です。この段階は何度も繰り返されます。この工程を繰り返すことで、名称の通り螺旋状にプロダクトの完成に近づいていくのです。

そして、プロダクトの品質が十分に向上したら、次の段階に移ります。最終テストを行い、問題がなければ完成とし、運用を開始する工程です。

ここでは、スパイラル開発の流れに沿って、各工程について説明します。

要件定義

要件定義は、システム開発を開始する前の工程です。開発するシステムの目的を定め、それを実現するために必要な機能や性能を洗い出します。その内容は仕様書にまとめられます。

仕様書に記載される内容は、まず、システムの目的、必要な機能です。その他に、使用する技術、開発スケジュール、人員計画、予算なども記載されます。

そして、機能ごとにシステムを分割し、開発する上での優先順位を決定します。開発する単位を機能に分けることで最小化でき、仕様変更にも柔軟に対応できるのです。

要件定義はシステム開発において非常に重要です。クライアントと開発会社の間に認識のズレがあると、開発開始後の修正が増加します。工数が増え、開発コストが膨らみ、納期が遅れる事態にもつながります。

基本設計

要件定義の次の工程は設計です。設計は、基本設計と詳細設計に分かれます。

基本設計で策定するのは、システムに実装する機能や、ユーザーインターフェースなどです。開発するシステムを具体的に明確にして、設計仕様書を作成します。仕様書は発注元である顧客と、開発者であるシステム開発会社の双方が確認します。

ただし、スパイラル開発では、基本設計の工程で全機能の設計するわけではありません。重要な機能のみで、大枠の設計を行います。優先順位が高い機能を開発しながら、他の機能の設計を進めることで、柔軟なシステム開発が可能です。

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詳細設計

詳細設計は、実際にシステム開発を担当するエンジニアのために行われるものです。どのように機能を開発し、どのようにシステムに実装するのかの手順を、細部まで具体的に設計します。

そして、設計内容を落とし込んだ、詳細設計書を作成します。この設計書は、いわば開発者側の設計図です。エンジニアが設計書を見れば、どのような機能を開発し、どのようにシステムに組み込めばいいのかを理解できるようにします。

開発・テスト

設計ができたら、実際のシステム開発が開始されます。実際にエンジニアがプログラムを組み、設計書にある機能を実現する工程です。

スパイラル開発は、機能ごとに開発が進められること、プロトタイプを作成することが特徴です。最初は品質を高めることまでは求められず、試作品を作って機能を動作させてみることから始められます。

プロトタイプとなる機能を実装したら、テストを行います。不具合なく、想定通りに動作するかを確認する作業です。スパイラル開発におけるプロトタイプは改善を前提としています。そのために、まずはテストで改善すべき点を可視化します。

評価・改善

開発したプロトタイプに対して、顧客やユーザーなどのステークホルダーも参加し、評価を行う工程です。

不具合は生じていないか、仕上がりが要件を満たしているか、複数の視点から確認します。そして、フィードバックや要望を受け、次の修正や改善のサイクルに進むのです。

スパイラル開発では、設計・開発・テスト・評価を繰り返して、システムの品質向上や安定稼働を実現します。また、機能ごとに開発を進めるので、複数のサイクルが同時に動くこともあります。

プロトタイプの共有と評価は、クライアントと開発者が意思疎通する重要な工程です。システムのイメージのズレや、機能の使いにくさを修正しないままで開発を進めると、やがて大きな問題が生じます。すると手戻りが発生し、開発コストが増加してしまいます。

コミュニケーションを円滑にし、イメージを共有しやすくするためにも、プロトタイプを活用するのです。

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最終テスト

プロトタイプの開発・テスト・改善のサイクルを繰り返し、問題がなくなった機能は順次リリースされます。開発は重要な機能から優先して行われるので、次第に機能が追加されていく形でシステムが完成に近づきます。

そして、システムを稼働するのに十分な機能が実装された後に行われるのが、最終テストです。別々に開発した機能を統合したシステム全体で不具合がないか、実際に使用する環境を想定してテストが行われます。

最終テストで仕様書の通りにシステムが稼働すれば、開発は完了です。

運用開始

完成したシステムは、実際に使用される環境に移行され、運用が開始されます。ここまででシステム開発工程は終了となります。

ただし、運用開始後も、システムの保守が必要です。安定した稼働を実現するために、定期的にシステムのメンテナンスが行われます。また、運用する中で生じた新しい要望や、環境の変化に対応するため、適宜アップデートも必要です。

そのため、システムの稼働後にも、さまざまな開発が継続されることが一般的です。

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スパイラル開発のメリット

スパイラル開発を採用して得られる主なメリットは、仕様・スケジュールを変更しやすいこと、プロダクトの品質を保ちやすいことの2つです。それぞれのメリットについて説明します。

仕様・スケジュールを変更しやすい

スパイラル開発は、機能ごとに、重要で優先度の高いものから開発を進めます。最初にシステム全体の設計や開発計画を立てるわけではありません。そのため、ある機能に変更が生じても、全体の仕様やスケジュールにまで影響が及ぶことがないのです。

また、スパイラル開発では、機能ごとに設計・開発・テストを短いサイクルで繰り返すことも特徴です。開発途中で仕様変更があっても、機能開発の最初に立ち戻る必要はなく、次のサイクルで対応できます。

これらの開発手法としての特徴から、仕様やスケジュールの変更に対応しやすいというメリットが生まれます。

プロダクトの品質を保ちやすい

スパイラル開発では、機能のプロトタイプを初期段階で作成します。実際に動作を確認できる試作品があるので、開発者とクライアントとの間にイメージのズレが生じにくいことがメリットです。

そのため、クライアントも具体的な評価やフィードバックをすることができます。仕様書だけではわからない認識の齟齬がなくなり、使用現場を想定しての要望も可能です。

また、スパイラル開発は短期間での開発工程を繰り返しているため、変更が生じてもあまり工数や予算を増大させません。

これらの結果、クライアントのイメージに沿う形でプロダクトの品質を上げることができるのです。

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スパイラル開発のデメリット

スパイラル開発の持つ特徴から生じるのは、メリットだけではありません。当然ながらデメリットもあります。主なデメリットは、プロジェクトの全体像を把握しにくいこと、開発コストが大きくなる場合があることの2つです。

プロジェクトの全体像を把握しにくい

スパイラル開発では、最初に全体の計画を立てません。メリットにもなる特徴ですが、デメリットにもなりえます。機能を分割して開発するため、プロジェクトの全体像がわかりにくいのです。部分的にしか計画を立てないため、最終的に必要な開発期間やコストの算定が難しくなります。

また、機能ごとに評価と改善を繰り返すため、仕様変更が多くなると、その分だけ開発作業量が増えてしまいます。特定の機能の実装に時間がかかると、その後のスケジュールに影響することも問題です。特に、重要な機能の開発が長引くと、その間はプロジェクト全体の計画が宙に浮いてしまいます。

開発コストが大きくなることがある

スパイラル開発では、機能ごとに短期間での開発サイクルを繰り返し、その都度クライアントの評価を受けます。その際に、改善すべき点や仕様変更などの要望が想定よりも多く出ると、開発コストが大きくなってしまうのです。

また、スパイラル開発の特徴であるプロトタイプの作成費用が大きくなることもあります。試作品ではありますが、要件を満たす機能を実装しなければならないためです。

スムーズに開発が進み、コミュニケーションが取れている状態ならば、上記の問題は生じません。しかし、クライアント側で要件を明確にできていないために変更が多い場合や、ステークホルダーが多く意見がまとまらない場合は、大きなデメリットとなります。

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スパイラル開発と他の開発手法との違い

スパイラル開発は、システム開発手法の一つです。システム開発手法は他にもさまざまなものがあり、それぞれ特徴が異なります。   

自社の関わるシステム開発において、相性の良い開発手法を採用しなければなりません。ここでは、スパイラル開発以外の代表的な開発手法の特徴と、スパイラル開発との違いを説明します。

アジャイル開発とスパイラル開発の違い

アジャイル開発は、システムを機能ごとの小さな単位の集合体と考え、機能ごとに計画・開発・リリースといった工程を繰り返して開発を進める手法です。

機能ごとに短いサイクルを繰り返して開発を進める点では、アジャイル開発とスパイラル開発は同じ特徴を持っています。開発途中での仕様変更に対応しやすいことも同様です。

アジャイル開発とスパイラル開発の違いは、クライアントやステークホルダーを取り込むタイミングと頻度です。

スパイラル開発では、プロトタイプを開発した時点で、クライアントなどからも評価を受けます。プロダクトの品質が低くても構わずに、評価対象とするのです。そこで得た課題を、次の開発サイクルに活かします。

それに対して、アジャイル開発では、ある程度の期間は開発チーム内だけで開発サイクルを繰り返します。機能の品質が評価を受けられるほどに高まったと判断されてから、クライアントに提供されるのです。

アジャイル開発よりもスパイラル開発の方が、早い段階でクライアントを開発に巻き込む手法だとも言えます。

▼アジャイル開発の詳細はこちら
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プロトタイプ開発とスパイラル開発の違い

プロトタイプ開発では、初めにシステムのプロトタイプを作成します。そのプロトタイプのレビューを行い、フィードバックと修正を繰り返します。そして課題がなくなり、仕様が固まったところで、本開発に入る手法です。

プロトタイプを制作する点では、プロトタイプ開発とスパイラル開発は共通しています。ただし、システムの全体像の捉え方に違いがあります。

スパイラル開発は、機能ごとに設計・開発・テストを繰り返し、開発を進める手法です。それに対してプロトタイプ開発は、プロダクト全体を設計してからプロトタイプを作成します。初期段階からプロダクト全体を意識したプロトタイプを作成することが、スパイラル開発との大きな違いです。

プロトタイプ開発はプロダクトの全体像から開発の方向性を決める手法だとも言えます。スパイラル開発は、改善を繰り返すことによりプロダクトの品質を高める手法です。

ウォーターフォール開発とスパイラル開発の違い

ウォーターフォール開発は、システム開発を複数の工程に分けることが特徴の手法です。一つの工程が完了した後に、次の工程に進む形で開発が進められます。開発工程が上流から下流へ進むことから、ウォーターフォール（滝）と名付けられました。

全体の計画を立ててから開発を行うので、進捗管理がしやすい開発手法です。また、各工程で十分な品質を達成したことを確認できるため、確実な品質管理が可能です。

ただし、全体の計画が綿密に立てられるため、仕様変更や機能の追加などに対応するのが難しくなります。

その点がスパイラル開発との最大の違いです。スパイラル開発は、機能単位で開発を進めるため、全体の綿密な計画がありません。進捗管理が難しいという面はありますが、仕様変更などに柔軟に対応できます。

▼ウォーターフォール開発の詳細はこちら
『ウォーターフォール開発とは？アジャイル開発との違いや手順メリットなどを解説！』

スパイラル開発が向いているプロジェクト

多数あるシステム開発手法の中で、スパイラル開発が向いているプロジェクトは、仕様変更の可能性が高く、新しい技術を用いるものです。

スパイラル開発は機能ごとに開発を進めるので、仕様変更にも柔軟に対応できます。新しい技術は試行錯誤しながら導入する必要があるので、柔軟さが求められ、スパイラル開発に適しています。

この2点に関しての適正は、アジャイル開発も同様です。

また、スパイラル開発は、比較的規模が大きく、品質を重視するプロジェクトにも適しています。クライアントがシステム開発や発注に慣れていない場合も、スパイラル開発向きです。

スパイラル開発は、クライアントとのコミュニケーションを重視し、開発の各工程でレビューを行います。そのため、クライアントが慣れていなくても意見を汲み取りやすいのです。その都度クライアントの評価を受けるので、品質管理がしやすく、開発規模が大きくても確実に進めることができます。

これら3点の条件については、ウォーターフォール開発の適正も同様です。

ウォーターフォール開発は従来型の開発手法で、確実に計画的に開発を進めます。アジャイル開発は、機能単位で柔軟に素早く開発を進める手法です。この2つの開発手法は相反するものとされることが多いのですが、スパイラル開発ならば、その両方の要素を取り入れることも可能なのです。

もちろん、スパイラル開発が万能なわけではありません。しかし、現在のシステム開発手法の代表であるウォーターフォール開発とアジャイル開発の両方が、自社の関わるシステム開発にとって一長一短だと感じた際は、スパイラル開発も検討してみることをおすすめします。

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まとめ

スパイラル開発は、機能ごとに要件定義・設計・開発・テスト・評価・改善の工程を繰り返し、開発を進める手法です。また、機能ごとにプロトタイプを作り、それを改善していくことで品質を高めることも特徴です。

定期的にプロトタイプをクライアントに評価してもらうことで、フィードバックを受けられます。そのため、クライアントがシステム開発に慣れていなくてもコミュニケーションを取りやすく、改善を繰り返すことでプロダクトの品質を高めることも可能です。

スパイラル開発には多くのメリットがありますが、システム開発手法は他にも多数あります。近年のシステム開発においては、アジャイル開発とウォーターフォール開発が多く採用されています。

スパイラル開発は、アジャイル開発とウォーターフォール開発両方の苦手なことを補える開発手法です。とはいえ、万能ではありません。

自社がシステム開発に関わる際には、そのプロジェクトに適したシステム開発手法を選ぶことが重要です。本記事を参考に、スパイラル開発を含め適したシステム開発手法の採用を検討していただけると幸いです。

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