システム開発の工程を完全理解！基礎から応用まで徹底解説
こんにちは。Wakka Inc.メディア編集部です。
システム開発と聞くと「専門用語ばかりで難しそう」と感じる方もいるのではないでしょうか。
近年、DX（デジタルトランスフォーメーション）の加速にともない、システム開発の重要性はますます高まっています。
しかし、開発の工程や手法、トレンドなどを理解していなければ、プロジェクトを成功に導くのは困難です。
本記事では、ウォーターフォール開発・アジャイル開発・DevOpsといった開発手法の違いや、要件定義から運用・保守までの各工程における具体的な内容を解説します。
また、プロジェクト管理の重要性や最新のトレンドも解説しますので、合わせてご覧ください。
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【基礎理解】システム開発＝デジタル技術を活用した仕組みを構築すること
システム開発とは、デジタル技術を活用して、特定の課題やニーズを解決するための仕組みを構築することです。
システム開発は、単純にPCやソフトウェアを使うことだけを指すわけではありません。
PCやソフトウェアの使用はあくまで手段であり、システム開発の目的は、業務効率化・情報共有の最適化・顧客満足度の向上など、企業や組織が抱える課題を解決する「仕組み」を作り上げることにあります。
例えば、以下のようなケースがシステム開発の対象です。
| 課題 | システム開発による解決策 |
| 会計処理の工数削減 | 自動化された会計システムの開発 |
| 顧客データの散在による管理の煩雑さ | 顧客データの一元管理システムの開発 |
| 在庫管理の効率化 | リアルタイム在庫管理システムの導入 |
| 営業活動の可視化 | 営業支援システムの導入 |
システム開発は、単なる技術的な作業ではなく、ビジネス上の課題を解決するための戦略的な取り組みと言えます。
そのため、開発プロセス全体を理解し、ビジネスニーズと技術的な実現可能性をバランス良く考慮することが重要です。
3種のシステム開発手法とそれぞれの特徴とは
システム開発にはさまざまな手法が存在しますが、代表的な3つの手法としてウォーターフォール開発・アジャイル開発・DevOpsがあります。
それぞれの手法の特徴を理解することで、プロジェクトの規模や特性に最適な手法を選択でき、システム開発の成功率向上に期待できます。
上流から下流に向けて進める「ウォーターフォール開発」
ウォーターフォール開発は、工程を要件定義・設計・開発・テスト・運用・保守といった段階的な流れで進める手法です。
各工程が完了してから次の工程に移行するため、上流工程で発生した問題が下流工程で発覚するリスクが低くなるのが特徴です。
| ウォーターフォール開発の特徴 | メリット | デメリット |
| 工程が明確で、計画立案が容易 | 進捗管理が容易 | 変更に柔軟に対応できない |
| 各工程の成果物が明確 | ドキュメントが整備されやすい | 開発期間が長くなる傾向がある |
| 上流工程での問題発見が容易 | リスク管理がしやすい | 顧客のニーズ変化に対応しにくい |
ウォーターフォール開発は、要件が明確で変更が少ない大規模なシステム開発に適しています。
しかし、顧客のニーズの変化に柔軟に対応できないケースがある点に注意が必要です。
柔軟性の高さとリスク最小化を実現「アジャイル開発」
アジャイル開発は、機能単位で設計・開発・テスト・リリースを繰り返し、開発を進める手法です。
サイクルごとの単位が小さいため、変化への対応力が高く、顧客のニーズ変化に対する柔軟性が高いのが特徴です。
| アジャイル開発の特徴 | メリット | デメリット |
| 短いサイクルでの開発とリリース | 変化への対応が柔軟 | 計画の正確性が低い場合がある |
| 顧客との継続的なフィードバック | リスクを早期に発見・対応できる | ドキュメント作成が軽視される傾向がある |
| チームの協調性とコミュニケーション重視 | 開発期間の短縮につながる可能性がある | 高度なコミュニケーションスキルが求められる |
アジャイル開発は、要件が頻繁に変更される可能性があるプロジェクトや、顧客との連携を重視するプロジェクトに適しています。
ただし、チームメンバー間の高いコミュニケーション能力と協調性が求められます。
開発から運用へとスムーズに移行「DevOps」
DevOpsは開発チームと運用チームの連携を強化して、ソフトウェアの開発・リリース・運用を効率化し、迅速な開発を実現する手法です。
アジャイル開発をさらに発展させた考え方としても知られています。
| DevOpsの特徴 | メリット | デメリット |
| 開発と運用の統合 | リリースサイクルの高速化 | 高度なツールやスキルが必要 |
| 継続的インテグレーションと継続的デリバリー（CI/CD） | 迅速なフィードバックループ | 組織文化の変革が必要 |
| 自動化の活用 | 開発効率の向上 | セキュリティリスクへの対応が重要 |
DevOpsは、迅速なリリースと安定した運用を両立させたいプロジェクトに適しています。
しかし、高度なツールやスキル、そして組織文化の変革が必要となるため、導入には慎重な検討が必要です。
開発手法を選ぶポイントはプロジェクトに最適な手法を見つけること
システム開発において、どの開発手法を選択するかは、プロジェクトの成功を左右する重要な要素です。
そのため、プロジェクトの規模・複雑さ・納期・予算・クライアントとの連携状況などを考慮し、最適な開発手法を選ぶ必要があります。
一口に「最適な手法」と言っても、その判断基準は多岐に渡るため、下記を参考に最適な開発手法を選択する際のヒントとして活用してみましょう。
| ポイント | 考慮事項 |
| プロジェクトの規模と複雑さ | ・大規模で複雑なシステム開発には、ウォーターフォール開発のように工程を明確に分けて管理する手法が適している場合がある ・一方、小規模で変化の激しいプロジェクトには、アジャイル開発のように柔軟に対応できる手法が向いている |
| 納期と予算 | ・ウォーターフォール開発は工程が明確なため、事前にスケジュールと予算を立てやすい反面、変更への柔軟な対応が難しい場合もある ・アジャイル開発は柔軟な対応が可能だが、計画の正確性が求められ、適切な管理が不可欠 ・DevOpsは迅速な開発とリリースを重視するため、短納期・低予算のプロジェクトに適している |
| クライアントとの連携 | ・ウォーターフォール開発やアジャイル開発は、開発側とクライアントとの密なコミュニケーションができる場合に適している ・DevOpsは、開発と運用チームの連携が十分に取れている環境が構築できている場合におすすめ |
| チームのスキルと経験 | ・ウォーターフォール開発は、各工程の専門家が充実している場合に適した手法 ・アジャイル開発はチームメンバーの協調性と自己組織化能力を有している場合に適した手法 ・DevOpsは、開発と運用両方の知識と経験を持つ人材を確保できた場合に適した手法 |
| システムの特性 | ・ウォーターフォール開発は既存システムとの連携を要する場合に適している ・頻繁なアップデートが必要なシステムには、アジャイル開発やDevOpsが適している ・ノーコードツールを活用した開発であれば、開発期間の短縮やコスト削減が期待できるが、複雑なシステムには不向きな場合がある |
プロジェクトを成功させるには、上記のポイントを総合的に判断し、プロジェクトの特性に最適な開発手法を選択することが重要です。
複数の開発手法を組み合わせるハイブリッド型のアプローチが有効なケースもあるため、必ずしもひとつの手法に固執する必要はありません。
重要なのは、プロジェクトの目標を達成するための最適な方法を選択することです。
システム開発の5つの工程とは
システム開発は、おもに5つの工程に分けられ、それぞれが密接に関連し合いながら進められます。
各工程の理解を深めることで、開発プロジェクト全体の進捗管理やリスク管理に役立ちます。
システムに求める機能を明確にする「要件定義」
要件定義は、システム開発の重要な工程です。
なぜなら、クライアントのニーズを正確に把握し、実現可能な範囲でシステムの機能を具体化する工程なためです。
要件定義は、開発するシステムにどのような機能を持たせ、どのような性能を実現するかなどを明確に定義するステップでもあります。
要件定義が曖昧なままでは、後工程で大きな修正が発生し、開発期間の遅延やコスト増加につながるので注意が必要です
具体的には、以下の点を明確にする必要があります。
| 項目 | 説明 |
| 機能要件 | システムが提供すべき機能を具体的に記述する。 （例）顧客管理システムであれば「顧客情報の登録・検索・更新」「発注管理」「請求書発行」など |
| 非機能要件 | システムの性能やセキュリティ、保守性など、機能以外の要件を記述する。 （例）「処理速度」「同時アクセス数」「セキュリティレベル」「保守性」など |
| 制約事項 | 開発期間、予算、使用する技術など、開発に影響を与える制約事項を明確にする。 |
要件定義書は、開発プロジェクト全体を推進する上で重要なドキュメントです。
関係者間で共有し、認識のずれを防ぐために、正確かつ詳細に記述しましょう。
システムの構造を決める「設計」
設計は、要件定義で決定した機能を実現するために、システムの構造や構成を決定する工程です。
設計は、大きく基本設計と詳細設計の2つの工程に分けられます。
基本設計では、システム全体のアーキテクチャ・機能モジュールの構成・データベース設計などを決定し、システム全体の枠組みを設計する重要な段階です。
詳細設計では、基本設計に基づいて、各モジュールの詳細な仕様・プログラムのロジック・インターフェースなどを決定します。
詳細設計はプログラミング工程への具体的な指示書となるため、正確さが求められます。
| 設計段階 | 内容 |
| 基本設計 | システム全体のアーキテクチャ・機能モジュールの構成・データベース設計など |
| 詳細設計 | 各モジュールの詳細な仕様・プログラムのロジック・インターフェースなど |
プログラミング・システムを構築「開発」
設計書に基づいて、実際にプログラムを作成し、システムを構築する工程です。
開発工程では、プログラミング言語や開発ツール、開発環境などを選択し、設計書に沿ってプログラムを作成します。
複数の開発者が協力して開発を進める場合、バージョン管理システムをはじめとしたツールを用いて、効率性と正確性を保って開発を進めるのが重要です。
システムの品質保証につながる「テスト」
開発したシステムが、要件定義で定めた機能や性能を満たしているかを検証する工程です。
テスト工程ではさまざまなテストを実施し、バグや不具合を発見・修正することで、システムの品質を高めます。
具体的には、単体テスト・結合テスト・システムテスト・受け入れテストなどです。
| テストの種類 | 説明 |
| 単体テスト | 個々のプログラムモジュールの機能を検証するテスト |
| 結合テスト | 複数のプログラムモジュールを結合して、連携動作を検証するテスト |
| システムテスト | システム全体を検証するテスト |
| 受け入れテスト | クライアントがシステムを受け入れる前の最終的な検証を行うテスト |
システムを安定稼働「運用・保守」
開発したシステムを実際に運用し、安定稼働を維持するための工程です。
運用・保守工程では、システムの監視・障害対応・機能追加・性能改善などを実施します。
システムのライフサイクル全体を通して、安定した運用を維持するための継続的な対応が必要です。
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システム開発の重要な3つのポイント
システム開発プロジェクトを成功に導くためには、技術的なスキルだけでなく、プロジェクト管理・コミュニケーション・品質保証といった非技術的な要素も非常に重要です。
本章で解説するポイントを押さえることで、予算やスケジュールを守りながらも、顧客の期待を上回る高品質なシステム開発につながります。
システム開発を成功に導く「プロジェクト管理」
プロジェクト管理は、システム開発プロジェクトの計画・実行・監視・制御を包括的に管理するプロセスです。
綿密な計画と継続的なモニタリングによって、開発工程全体をスムーズに進める必要があり、特に以下の点が重要です。
| 項目 | 重視すること |
| スコープ管理 | 開発対象範囲を明確に定義し、変更管理プロセスを確立することで、範囲外への拡大を防ぐ。 |
| スケジュール管理 | 各工程の期間を正確に設定し、進捗状況を定期的にモニタリングすることで、遅延を早期に発見し対応する。 |
| 予算管理 | 開発費用を正確に見積もり、支出を管理することで、予算超過を防ぐ。 |
| リスク管理 | 潜在的なリスクを洗い出し、発生確率と影響度を評価することで、適切な対策を講じる。 |
| 資源管理 | 人材・ツール・設備などの資源を適切に割り当て、効率的な開発体制を構築する。 |
プロジェクトの成功率を高めるためのポイントは、適したプロジェクト管理ツールや手法の活用によって各項目を効率的に管理することです。
プロジェクト管理の重要性は、下記の記事でも解説しています。
円滑な開発を促進「コミュニケーション」
システム開発は、多くの関係者（顧客・開発者・デザイナー・テスト担当者など）が関わる協働作業です。
そのため、密なコミュニケーションを実現できるかどうかはプロジェクトの成否に大きく関わります。
また明確な情報共有と迅速な意思決定は、問題発生時の迅速な対応にもつながります。
| 項目 | 重視すること |
| 情報共有 | 進捗状況、課題、変更事項などを定期的に共有することで、関係者全員の認識を統一する。 |
| 意見交換 | 関係者間で自由に意見交換を実施し、課題解決のためのアイデアを共有する。 |
| 迅速な対応 | 問題発生時の迅速な対応がプロジェクトの遅延を防ぐ。 |
| 関係構築 | 信頼関係の構築により、協力体制の強化と円滑なコミュニケーションを促進する。 |
コミュニケーションを円滑にするためのポイントは、定期的なミーティングの開催やチャットツール・プロジェクト管理ツールなどの効果的な活用です。
システム開発におけるチーム構成のポイントの詳細は、下記の記事をご覧ください。
高品質なシステム開発を実現「保証」
高品質なシステムを開発するためには、徹底した品質保証が必要です。
なぜなら、バグの早期発見や顧客のニーズに合致したシステムを提供できるかどうかが顧客満足度向上に直結するためです。
品質を保証し、高品質なシステムを開発するためには、下記のようなテストの実施が重要な要素です。
| 項目 | 重視すること |
| テスト工程 | 単体テスト・結合テスト・システムテスト・受け入れテストなど、段階的なテストを実施し、バグの早期発見と修正につなげる。 |
| コードレビュー | 複数人でコードをレビューして、バグや設計上の問題点を早期に発見する。 |
| セキュリティ対策 | セキュリティ脆弱性の洗い出しと対策により、安全なシステムを構築する。 |
| ドキュメント作成 | システムの仕様・設計・使用方法などの明確な記述により、保守性を高める。 |
上記のテストを通じて、顧客の要求を満たす、安全で信頼性の高いシステムを提供することが重要です。
また、改善活動は継続的に実施して、より高品質なシステム開発を目指してください。
システム開発の3つのトレンド
より良いシステムを開発するには、先端技術の知識が必要です。
その理由は、先端技術の活用が、より高機能・高性能なシステム開発の効率化を図れるためです。
システム開発のトレンドを学び、顧客満足度の高いシステム開発に役立てましょう。
クラウド環境の活用
システム開発において、クラウド環境の活用はもはや必須となっています。
オンプレミス環境に比べて、スケーラビリティ・柔軟性・コスト効率において大きなメリットがあるのが明白なためです。
近年では、マルチクラウド戦略やハイブリッドクラウドを導入するケースも増加しており、企業は自社のニーズに最適な環境を選択できるようになっています。
クラウド環境の活用による具体的なメリットは以下の通りです。
| メリット | 詳細 |
| コスト削減 | 初期投資を抑え、必要なリソースを必要なだけ利用できるため、コストを最適化できる |
| スケーラビリティ | ビジネスの成長に合わせたリソースの増減が容易 |
| 柔軟性 | さまざまなサービスを組み合わせ、柔軟なシステム構築が可能 |
| 開発効率向上 | 開発環境やインフラの管理が容易になり、開発に集中できる |
| 可用性向上 | 複数のデータセンターに情報リソースを分散配置でき、システム障害のリスクを軽減できる |
クラウドサービスを選定するときは、セキュリティ・コスト・機能・サポート体制などを総合的に考慮し検討するのがポイントです。
AI・機械学習の導入
AIと機械学習は、システム開発の効率化と高度化に大きく貢献します。
自動コード生成・バグ検出・テスト自動化といった開発プロセスの効率化に加え、予測分析・パーソナライズ・自然言語処理など、システムの機能自体の高度化も可能です。
AI・機械学習の導入による具体的なメリットは以下の通りです。
| メリット | 詳細 |
| 開発効率向上 | 自動化されたツールによって、開発期間の短縮とコスト削減を実現できる |
| 品質向上 | バグ検出やテスト自動化により、システムの品質が向上する |
| 高度な機能の実現 | 予測分析・パーソナライズ・自然言語処理など、高度な機能をシステムに実装できる |
| データ分析によるビジネス改善 | 収集されたデータを分析し、ビジネス戦略の改善に役立つ |
AI・機械学習の導入にあたっては、データの質・アルゴリズムの選択などを考慮するのが重要です。
なお、システム開発における生成AIの有用性は下記の記事で解説しています。
セキュリティ技術の進化
サイバー攻撃の高度化に伴い、システム開発におけるセキュリティ対策の重要性は高まっています。
ゼロトラストセキュリティ・エンドツーエンド暗号化・AIを活用したセキュリティ対策など、最新技術の導入がシステムの安全性確保につながります。
セキュリティ技術の進化によるメリットは、おもに以下の通りです。
| メリット | 詳細 |
| データ漏洩リスクの軽減 | セキュリティ技術の高度化により、データ漏洩のリスクを最小限に抑えられる |
| システム障害リスクの軽減 | サイバー攻撃によるシステム障害リスクを軽減する |
| コンプライアンス遵守 | 個人情報保護に関する法規制をはじめとした、関連するコンプライアンスを遵守する |
| 信頼性向上 | 安全で信頼性の高いシステムを提供でき、顧客からの信頼を高める |
セキュリティ対策は、開発の初期段階から実施しましょう。
開発初期段階から工程全体を通してセキュリティを考慮することで、より安全で堅牢なシステムを構築できます。
システム開発の工程における用語・略語
システム開発の現場では、多くの専門用語や略語が使用されます。
本章では、システム開発工程で頻繁に登場する用語や略語を一覧にして、それぞれの意味を解説します。
専門用語の理解を深め、円滑な開発や関係者とのコミュニケーションに役立てましょう。
| 用語・略語 | 意味 | 備考 |
| 要件定義 （Requirement Definition） | システムに求められる機能や性能、制約条件などを明確に記述する工程。 システム開発の出発点となる。 | ユーザーニーズを正確に捉えることが重要 |
| 基本設計 （Basic Design） | システム全体の構成・機能・データ構造などを設計する工程。 システムアーキテクチャを決定する。 | システムの骨組みを設計する |
| 詳細設計 （Detailed Design） | 基本設計に基づき、システムの各機能の詳細な仕様を設計する工程。 プログラムの設計も含まれる。 | 具体的な実装方法を決定する |
| 実装 （Implementation） | 詳細設計に基づき、実際にプログラムを作成する工程。 コーディングとも呼ばれる。 | プログラミング言語を用いてシステムを構築する |
| 単体テスト （Unit Testing） | 個々のプログラムモジュールの動作を検証するテスト。 | プログラムのバグを早期に発見する |
| 結合テスト （Integration Testing） | 複数のプログラムモジュールを結合して動作検証するテスト。 | モジュール間の連携を確認する |
| システムテスト （System Testing） | 完成したシステム全体の動作を検証するテスト。 | システム全体としての機能を確認する |
| 運用テスト （Operation Test） | 実際の運用環境に近い環境でシステムの動作を検証するテスト。 | 本番環境での問題点を事前に発見する |
| リリース （Release） | 完成したシステムをユーザーに公開する工程。 | システムの運用を開始する |
| 保守・メンテナンス （Maintenance） | システム稼働後の不具合修正・機能追加・性能向上などを実施する。 | システムを継続的に運用していくための作業 |
| ウォーターフォール （Waterfall） | 工程を上から下へ順番に実行する開発手法。 | 工程間の戻りが少ないため、計画性が重要 |
| アジャイル （Agile） | 工程ごとに短いサイクルで開発を進める反復型開発手法。 | 柔軟性が高く、変化への対応が容易 |
| DevOps （Development + Operations） | 開発チームと運用チームの連携力を高めて作業効率を向上させる開発手法。 | 開発と運用の垣根を取り払い、迅速な開発と安定した運用を目指す |
| API （Application Programming Interface） | 異なるソフトウェア同士が連携するためのインターフェース。 | システム間のデータ連携を容易にする |
| UI （User Interface） | ユーザーがシステムと対話するためのインターフェース。 | ユーザーにとっての使いやすさが重要 |
| UX （User Experience） | ユーザーがシステムを利用した際に得られる体験。 | ユーザー満足度の向上が重要 |
| DB （Database） | システムで使用するデータを管理するためのデータベース。 | データの効率的な管理が重要 |
| SQL （Structured Query Language） | データベースを操作するための言語。 | データの検索・追加・更新・削除などを実施する |
| OSS （Open Source Software） | オープンソースで公開されているソフトウェア。 | 自由に利用・改変・再配布が可能 |
| CI/CD （Continuous Integration/Continuous Delivery） | 継続的インテグレーションと継続的デリバリーを意味する。 コードの統合とリリースを自動化し、開発サイクルを高速化する手法。 | DevOps において重要な概念 |
上記以外にも、システム開発の分野では多くの専門用語や略語が存在します。
分からない用語はそのままにせず、専門書やオンラインリソースを確認したり関係者へ確認したりするなどして、正確な理解を心がけましょう。
システム開発の理解を深めてビジネスに活かそう
本記事では、システム開発の工程・手法・重要なポイント、そして最新のトレンドについて解説しました。
システム開発は、的確なビジネス戦略の策定と実行に必要で、企業の競争優位性を築くための重要な要素です。
システム開発は専門用語が多く、複雑なプロセスに見えるかもしれません。
しかし、全体像を把握できれば、新たなビジネスチャンスにつながる可能性を秘めています。
システム開発に関する知識を深め、活用の幅を広げてビジネスにおける競争力強化につなげましょう。
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