IPA システム開発技術 — 頻出論点と過去問

この分野の学び方

1. この分野の全体像

システム開発技術は、要求を決めてから設計し、作ったものを確かめ、稼働後に手直しするまでの工程ごとに、誤りを防いで見つける技法を備えています。同じ工程の技法でも、ITパスポートでは工程ごとの役割の確認にとどまり、応用情報技術者の午前では図表をたどる問題や網羅率の計算が加わり、高度試験の午前IIでは安全性解析の手法やアーキテクチャパターンの選び方まで問われます。上流で決めた要件と品質の目標は、図に表したモデル、プログラムの構造、テストの合否の基準へと順に引き継がれます。

2. 配下の論点の案内

• 要件定義・製品品質
  後続の設計やテストが目指す仕様の根拠と品質の物差しを、工程の最初に定めます。応用情報技術者の午前ではトレーサビリティが保たれた状態や、品質特性ごとの評価指標を選ぶ問題があり、システムアーキテクトの午前IIでは構造化インタビューの得失や、アシュアランスケースの導入目的まで問われます。

• モデリング記法(UML・DFD・状態遷移)
  定義した要件を、後続のソフトウェア設計やデータベース設計へ引き渡すために視覚化する図表の規則を扱います。応用情報技術者の午前では目的に合うUMLの図や、決定表と状態遷移表をたどった結果を選び、システムアーキテクトの午前IIではDFDの階層の親子の入出力の対応や、ステートマシン図の記法の正誤まで出ています。

• ソフトウェア設計・保守・再利用
  モデル化された仕様から変更や再利用に強いプログラム構造を組み立てる技法と、稼働後の手直しを扱います。ITパスポートではクラスと継承で部品化する手法の名前やリファクタリングの説明を、システムアーキテクトの午前IIでは設計原則やアーキテクチャパターンの説明を見分ける問題が出題されています。

• テスト・レビュー
  設計書やプログラムが要件定義や設計の意図どおりに作られているかを検査し、品質の達成度を評価する役目を持ちます。応用情報技術者の午前では流れ図から網羅率や最少のテストケース数を求め、システムアーキテクトの午前IIでは、わざと誤りを入れた版でテストの検出力を測る手法の名前を選ぶ問題も出ています。

3. 学習の順序の提案

要件定義・製品品質で決める要件の種類とJIS X 25010の品質特性は、ほかの論点で何を図にし、何を作り、何を確かめるかの基準になります。ここで定義した業務の流れや情報の構造を図に起こす段階がモデリング記法(UML・DFD・状態遷移)であり、特にクラス図やシーケンス図の読み方は、次のソフトウェア設計・保守・再利用でクラス間の関係やデザインパターン、リファクタリング前後の構造変化を理解する前提となります。テスト・レビューの単体テストから受入れテストまでの各工程は、要件定義で決めた要件の種類と、設計で分けたモジュールの構造を、それぞれ照らし合わせる相手にしています。

システムアーキテクトの午後I・午後IIの大問は、現行業務の課題を踏まえた新システムの機能やファイルの設計、システム統合やデータ移行の計画、バッチ処理の設計を題材にしています。応用情報技術者の午後には、クラス設計、画面設計、エラーハンドリング、システム間のデータ連携をそれぞれ扱う大問がありました。エンベデッドシステムスペシャリストの午後IIでは既存製品の流用設計や製品化の前の事前検証が論述の題材になり、データベーススペシャリストの午後では概念データモデルを完成させる大問が出ています。

4. 分野をまたいで間違えやすいところ

• 「インスペクション」における要求検証手法とレビュー技法の文脈の違い
  「インスペクション」は、JIS X 0166の要件の検証手法と、成果物のレビュー技法の両方に同じ名前で出ます。検証手法の問題ではデモンストレーションやテストと並ぶ確かめ方の一つとして、レビュー技法の問題ではウォークスルーなどと並ぶ会議の進め方の一つとして選択肢に入り、どちらの文脈かで比べる相手が入れ替わります。

• クラス図における「データモデリング」と「ソフトウェア構造設計」の視点の違い
  同じUMLのクラス図でも、業務で記録するデータの持ち方を表す図として読む問題は、モデリング記法(UML・DFD・状態遷移)と、隣のデータベース分野のデータモデルの論点にまたがり、問いは多重度や関連の読み取りになります。クラスの継承や抽象クラス、デザインパターンを当てはめた効果を問う図は、ソフトウェア設計・保守・再利用の論点で、プログラムの部品どうしの関係が判断の軸になります。

• 「リファクタリング」と開発プロセス分野のプラクティスとの境界
  リファクタリングの説明を選ぶ問題も、「継承の分割」を行った後のクラス図を選ぶ問題も、ソフトウェア設計・保守・再利用の論点に入ります。開発プロセス分野でリファクタリングが出たのは、アジャイル開発のスクラムの説明やルールを選ぶ問題で、XPなどの実践の一つとして誤答肢の側に並んだときでした。

• 信頼性・安全性に関する設計とシステム構成分野との境界
  FTAの説明を選ぶ問題や、誤入力があっても止まらないようにする設計の名前を選ぶ問題は、要件定義・製品品質と、システム構成分野の信頼性設計の論点の両方に入ります。この分野では製品に作り込む安全性と品質の側から読み、システム構成分野では冗長化の方式や稼働率の計算と並ぶ信頼性の設計として読みます。