Entwicklung eines Qualitätsberichts als Werkzeug des Qualitätsmanagements für Web Services
Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades
Doktoringenieur (Dr.-Ing.)
angenommen durch die Fakultät für Informatik der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
von: Dipl.-Wirt.-Inform. Bastian Grabski geb. am 14. Januar 1982 in Magdeburg
Gutachter: Prof. Dr. Hans-Knud Arndt Prof. Dr. Reiner Dumke Prof. Dr. Jan Mendling
Ort und Datum des Promotionskolloquiums: Magdeburg, den 22. Oktober 2010
Inhaltsverzeichnis Kurzfassung
I
Geleitwort
II
Vorwort
IV
Inhaltsverzeichnis Verzeichnis der Abkürzungen und Akronyme
V VIII
Abbildungsverzeichnis
IX
Tabellenverzeichnis
XI
1 Einführung 1.1 1.2 1.3
Motivation Wissenschaftliche Zielsetzung Aufbau
2 Grundlegende Definitionen 2.1 System 2.2 Modell 2.3 Software 2.4 Informations- und Kommunikationssysteme 2.5 Very Large Business Application 2.6 Serviceorientierte Architektur und Cloud Computing 2.7 Web Service 2.8 Dienst und Dienstleistung
1 2 5 6 8 8 11 12 13 15 15 19 20
2.9 Abgrenzung von Dienstleistung und Software 2.10 Zusammenfassung zu den grundlegenden Definitionen
23 25
3 Konzept für einen erweiterten Softwarelebenszyklus 3.1 Lebenszyklen einer Leistung 3.1.1 Betriebswirtschaftlicher Lebenszyklus 3.1.2 Leistungsbezogener Lebenszyklus :' 3.1.3 Physischer Lebenszyklus 3.2 Definitionen des Softwarelebenszyklus 3.3 Erweiterter Softwarelebenszyklus 3.4 Erweiterter Lebenszyklus für Web Services 3.5 Zusammenfassung zum erweiterten Softwarelebenszyklus
26 26 27 28 30 31 35 42 45
4 Qualität 4.1 Qualitätsbegriff. 4.2 Definition von Qualität 4.3 Qualitätsmanagementsysteme 4.3.1 Einführung in Qualitätsmanagementsysteme 4.3.2 Vorstellungen zum Qualitätsmanagementsystem
47 48 55 59 59 62
VI
4.3.3 4.3.4
4.4
4.5
Elemente von Qualitätsmanagementsystemen Grundsätze von Qualitätsmanagementsystemen
4.3.5 Methoden in Qualitätsmanagementsystemen 4.3.6 Qualitätsprüfung des Qualitätsmanagementsystems Softwarequalität und Softwarequalitätsmanagementsysteme 4.4.1 Besonderheiten von Software 4.4.2 Definition von Softwarequalität 4.4.3 Softwarequalitätsmanagementsysteme 4.4.4 Sichten auf Softwarequalität Merkmalskataloge für Software 4.5.1 Definition von Merkmalskatalogen für Software 4.5.2 Anforderungen an Merkmalskataloge für Software 4.5.3 Arten von Merkmalskatalogen für Software 4.5.4 Untersuchung von normativen Merkmalskatalogen
64 65 66 68 69 69 73 76 78 81 81 84 85 88
4.6
4.5.5 Qualitätsmerkmale von Software Dienstleistungsqualität
109 113
4.7
4.6.1 Qualität von Dienstleistungen 4.6.2 Qualitätsmanagementsysteme von Dienstleistungen Zusammenfassung zur Qualität
113 115 117
Stand der Wissenschaft zur Bestimmung der Qualität von Web Services 5.1 Service Level Agreements bei Web Services 5.2 Komponente und Fachkomponente 5.3 Stand der Wissenschaft zur Qualität von Komponenten 5.3.1 Erste Ansätze zur Qualität von Komponenten 5.3.2 Einführung einer Qualitätsebene bei Komponenten 5.3.3 Methoden zur Bestimmung der Qualität von Komponenten 5.4 Übertragung der Ansätze von Komponenten auf Web Services 5.4.1 Spezifikation der Qualitätsmerkmale von Web Services 5.4.2 Festlegung der Qualitätshauptmerkmale von Web Services 5.4.3 Bestimmung der Qualitätsteilmerkmale von Web Services 5.5 Methoden zur Bestimmung der Qualität von Web Services 5.5.1 Qualitätsnachweis für Web Services 5.5.2 Prüfmethoden zur Qualitätssicherung von SOAs 5.5.3 Bewertungsrahmen für Web Services 5.5.4 Messmodell zur Bestimmung der ASP Qualität 5.5.5 GAP-Modell zur Bestimmung der Qualität von Dienstleistungen 5.5.6 SERVQUAL-Methode zur Messung der Dienstleistungsqualität 5.6
119 120 121 123 124 124 125 128 128 129 131 132 132 133 134 135 137 138
Merkmalskataloge für Web Services 138 5.6.1 Merkmalskatalog der ISO 9126 138 5.6.2 Merkmalskatalog innerhalb eines Web Service Management Systems 139 5.6.3 Merkmalskatalog zur qualitätsgetriebenen Web Service Komposition 140
VII
5.7
5.6.4 Modell zur qualitätsgetriebenen Auswahl von Web Services 140 5.6.5 Merkmalskatalog für Web Services der OASIS 141 5.6.6 Weitere Merkmalskataloge für die Bewertung von Web Services 143 Zusammenfassung zum Stand der Wissenschaft zur Bestimmung der Qualität von Web Services 143
6 Merkmalskatalog für Web Services 6.1 Sichten des Merkmalskatalogs 6.2 Struktur des Merkmalskatalogs für Web Services 6.3 Erstellungsprozess des Merkmalskatalogs 6.4 Entwicklung von Qualitätsmerkmalen aus Betreibersicht 6.5 Sichtenorientierter Merkmalskatalog für Web Services 6.6 Anwendung des Merkmalskatalogs für Web Services 6.7 Zusammenfassung zum Merkmalskatalog für Web Services
146 147 148 149 150 155 172 173
7 Qualitätsbericht für Betrachtungsgegenstände und Web Services 7.1 Ökobilanzierung und Nachhaltigkeitsberichterstattung 7.2 Erstellungsprozess des Verfahrens für Betrachtungsgegenstände 7.3 Inhalt der Verfahrensbeschreibung für Betrachtungsgegenstände 7.4 Besonderheiten des Verfahrens für Betrachtungsgegenstände 7.5 Erstellung der Verfahrensbeschreibung für Web Services 7.6 Inhalt der Phasen des Verfahrens für Web Services 7.7 Anwendung des Verfahrens für Web Services 7.8 Zusammenfassung zum Qualitätsbericht
175 176 178 180 181 182 182 184 184
8 Kritische Prüfung und Validation von Merkmalskatalog und Qualitätsbericht 8.1 Kritische Prüfung von Merkmalskatalog und Qualitätsbericht 8.1.1 Kritische Prüfung des Merkmalskatalogs für Web Services 8.1.2 Kritische Prüfung des Verfahrens zur Qualitätsberichtserstellung 8.2 Validation des Qualitätsberichts für Web Services 8.2.1 Inhalt und Aufbau des Fragebogens zur Vorvalidation 8.2.2 Ergebnisse der Umfrage zur Vorvalidation 8.2.3 Schlussfolgerungen aus den Ergebnissen der Umfrage 8.3 Zusammenfassung von kritischer Prüfung und Validation
186 187 187 191 194 195 196 199 204
9 Zusammenfassung und Ausblick 9.1 Zusammenfassung der Ergebnisse und Erkenntnisse der Arbeit 9.2 Ausblick
205 205 209
Anhang
211
A Verfahrensbeschreibung für allgemeine Qualitätsberichte
211
B Verfahrensbeschreibung für Qualitätsberichte für Web Services
238
C Fragen zur Ermittlung von betreiberspezifischen Qualitätsmerkmalen
286
D Fragen zur Validation von Ergebnissen der Arbeit
286
Literaturverzeichnis
289
