システム開発・設計・プログラミングとは？　ITパスポートの学習で身に付くIT用語

2021年9月8日 2021年9月8日

Maverick

システム開発・設計・プログラミング

今回はITパスポート試験のマネジメント系に分類されているシステム開発と、マネジメント系・テクノロジ系に分類されているシステム設計・プログラミングの解説をしていきます！

システム系ということなので、あまり聞きなじみのない用語が多く出てきます。けれど、一つ一つはそこまで難しいものではないのでしっかりと覚えていきましょう！

それでは、早速見ていきましょう！

システム開発の流れ

ここでは、ベンダが行う「システム開発」について詳しく解説していきます。

システム開発は次の6つのプロセスで行っていきます。

＜開発プロセス＞

①要件定義

②システム設計

③プログラミング

④テスト

⑤ソフトウェア受入れ

⑥ソフトウェア保守

このようなプロセスの流れがあります。

各プロセスで行われている作業内容を確認しながら、システム開発の流れを理解していきましょう！

①要件定義

発注元が利用者視点で行った要件定義を基として、ベンダが開発者視点でシステムの要件を定義します。このとき、は中基と協同で検証や評価を行う「共同レビュー」を行いながら進めます。最終的に発注元の責任者の合意を得ることになります。

要件定義には、システムに必要な機能や処理能力を明らかにする「システム要件定義」と、システムを構成するソフトウェアに必要な機能や処理、インタフェースを明らかにする「ソフトウェア要件定義」があります。

さらに、システム要件定義の中でも扱うデータの種類や処理内容、ユーザインタフェースなどの機能を明らかにする部分のことを「機能要件定義」といいます。システム性能や信頼性など機能以外の様々な要件を明らかにする部分を「非機能要件定義」といいます。

＜例＞

機能要件：「システムが取り扱う入出力データの種類は数値だけ」

　　　　「決算処理の過程をログに残す」などなど

非機能要件：「処理は1時間以内に終了する」

　　　　　「故障などによる停止時間は稼働時間の8％以内」などなど

②システム設計

①の要件定義を基に、システムの設計を行います。

③プログラミング

設計書を基にプログラミングを行い、システムを構成するソフトウェアを作成します。プログラミングとは、コンピュータに処理させたい内容を記述したものであるプログラムを作成することです。

④テスト

システムやシステムを構成するソフトウェアが、こちらの要求通りに作動するかをテストします。

⑤ソフトウェア受入れ

実際に運用するのと同じ環境にソフトウェアを導入します。そして、ソフトウェアが要件を満たしているか、正しく動作しているか、利用できる水準にあるかの確認をします。これを「受入れテスト」と呼びます。

受け入れテストは発注元が行いますが、ベンダも利用マニュアルを整備して発注元に使用方法を説明するなど、ソフトウェア受入れの支援を行います。受入れテストは、運用プロセスの運用テストを兼ねている場合があります。

なお、ソフトウェア導入時には、トラブルが起きたときにすぐ対応できるよう、実施者、責任者などの実施体制を明確にしておく必要が出てきます。

⑥ソフトウェア保守

運用開始後に、ソフトウェアに不具合が見つかったり、利用者のニーズに変化があったり、適合すべき法律が改正されたりした場合に、ソフトウェアの修正や変更を行う事があります。修正や変更に応じて設計書を変更するのも、ソフトウェア保守で行う作業となっています。

システム設計の流れ

上記に書いたようにシステム開発のプロセスである②の「システム設計」では、要件定義で定義された内容を基に、次のような流れでシステムを設計していきます。

1．システム方式設計

システム要件定義を基に、システムに必要な機能をハードウェア、ソフトウェア、ネットワークのどの部分で実現するのか、また、手作業で行う範囲はどこまでなのかを決定して、システムの構成を設計していきます。

2．ソフトウェア方式設計

ソフトウェアの要件定義を基として、ソフトウェアの構造を設計していきます。

3．ソフトウェア詳細設計

プログラムの仕様を設計していきます。

外部設計と内部設計

設計の工程を、システムの外部(見た目)を設計する「外部設計」と、システム内部を設計する「内部設計」の2つに分ける考え方もあります。

外部設計では、入力画面や帳票の様式、入力項目などのユーザから目に見える部分を設計していきます。

内部設計では、システムの内部構造やデータの内部構造を設計していきます。

ヒューマンインタフェースの設計

システムの見た目の部分を設計する外部設計では、ユーザに対する情報の表示方法やユーザが操作する画面などの目に見える部分を設計します。このような、ユーザとコンピュータをつないでいる部分のことを「ヒューマンインタフェース」と呼びます。

ヒューマンインタフェースは「ユーザにとって使いやすいか否か」を考えて設計する必要があります。この“使いやすさ”のことを「ユーザビリティ」といいます。

GUI

今現在普及している「GUI(Graphical User Interface)」も「ユーザビリティ」を考慮したヒューマンインタフェースの1つです。昔のコンピュータは、全ての機能を文字で表示していたため、操作するには専門の知識が必要となっていました。しかしGUIは、文字ではなくイラストで表示するため、専門の知識がない人でも直感的にコンピュータを操作することができるようになりました。簡単に言えば、スマートフォンにのっているアイコン、でしょうか。

GUIの画面設計

GUIの画面設計においては、次のような部品を使って設計をする事が出来ます。

＜GUIの主な部品＞

名前	詳細
ポップアップメニュー	通常は表示されておらず、右クリックなどの決められた動作によって「その場に浮かび上がる」ように項目が表示される
プルダウンメニュー	マウスでクリックすると、その位置からつり下がるように項目が表示される
テキストボックス	キーボードから直接数値や文字列を入力することができる
テキストエリア	テキストボックスより長めの文字を入力することができる
チェックボックス	選択肢の中から複数の選択肢を選択させる
ラジオボタン	選択肢から1つだけ選択させるグループ内から1つ選択すると、それまで選択していた項目は選択から解除される
リストボックス	リストから選択することができる

ユニバーサルデザイン

年齢や文化、能力の違いや障がいの有無などに関わらず、できる限り多くの人が快適に利用できる事を目指した設計のことを「ユニバーサルデザイン」と呼びます。

多くの人が利用できる状態にあるかどうかの度合いのことを「アクセシビリティ」と呼びます。

プログラミング

システムの設計が完成したら、作成した設計書に従ってシステムを構成するソフトウェアを作成していきます。ソフトウェアの作成とは具体的に、ソフトウェアの元となる「プログラム」を作っていくということです。

プログラムとは、コンピュータに処理をさせたい内容を記述していったもので、プログラムを作成することを「プログラミング」と呼びます。

プログラムに処理させたい内容を記述していくといっても、単純に「AとBの数値を合計させて表示する」などと記述してもコンピュータには内容を理解することができません。プログラムは、コンピュータが理解できる２進数で表現する言語(機械語)によって記述する必要があるのです。しかし、全ての処理内容を２進数で記述するのは物理的に不可能に近いので、もう少し人間にとって理解しやすい言語である「プログラム言語」によって記述していきます。プログラム言語で記述したプログラムのことを「ソースコード」と呼びます。ソースコードは「コンパイラ」と呼ばれる専用のソフトを使用して機械語に変換(コンパイル)してから、コンピュータで実行していきます。

プログラム言語の種類

プログラム言語には様々な種類があります。開発するソフトウェアの内容によって、適切なものを選ぶ必要があります。

＜プログラム言語の種類＞

種類	特徴
アセンプラ	機械語に近い言語
C言語	多くのOSやアプリケーションソフトウェアの開発に使用されている
	アプリケーションソフトウェアの他に、Webサーバ上で動作するソフトウェアであるWebアプリケーションソフトの開発などに使用されている。コンピュータの機種やOSに依存しないソフトウェアが開発できる。オブジェクト指向のプログラム言語

オブジェクト指向

「オブジェクト指向」とは、データと、データに関する処理を1つの纏まり(オブジェクト)として管理し、それらのオブジェクトを組み合わせて開発する技法のことです。プログラムをオブジェクト単位で管理することができるため、一部の仕様に変更点があっても他の部分への影響が出にくく、独立性が高いのが特徴となっています。

また、オブジェクト単位で呼び出し、利用することが可能のため、オブジェクトの内部構造を知る必要がありません。再利用性や生産性が高く、小規模～大規模なシステムの開発まで行う事が可能です。