非機能要件とは？システム開発における重要性と実践的な運用方法

システム開発において、機能要件と並んで重要な役割を果たす「非機能要件」。しかし、その重要性は認識されているものの、具体的な定義や実装方法については曖昧になりがちです。

1. 非機能要件の基礎知識

1.1. 非機能要件の定義と重要性

非機能要件とは、システムやソフトウェアが持つべき品質特性や制約条件のことを指します。機能要件が「どのような機能を実現するか」を定義するのに対し、非機能要件は「その機能をどのような品質で提供するか」を規定します。

システム開発において、非機能要件は機能要件と同等、あるいはそれ以上に重要な要素として位置づけられています。なぜなら、システムの安定性、信頼性、使いやすさなど、ユーザー満足度に直結する要素の多くが非機能要件に含まれているためです。

特に近年のデジタルトランスフォーメーション（DX）の進展により、システムの重要性が増す中で、非機能要件の適切な定義と実装は、ビジネスの成否を左右する重要な要因となっています。

1.2. 機能要件との違い

機能要件と非機能要件の違いを理解することは、システム開発を成功に導く上で極めて重要です。機能要件は「システムで何ができるか」という具体的な機能を定義するものです。例えば、「ユーザー登録ができる」「商品検索ができる」といった機能が該当します。

一方、非機能要件は以下のような特徴を持ちます：

• 品質特性に関する要件（性能、信頼性など）

• 運用・保守に関する要件

• セキュリティに関する要件

• システムの制約条件

これらの要件は、システムの実装方法や運用方法に大きな影響を与えるため、要件定義の初期段階から適切に検討する必要があります。

1.3. システム開発における非機能要件の位置づけ

システム開発プロジェクトにおいて、非機能要件は開発の全フェーズに影響を与える重要な要素です。要件定義フェーズでは、機能要件と非機能要件を明確に区別し、それぞれについて具体的な要件を定義します。

特に重要なのは、非機能要件が開発側とユーザー側の双方に影響を与えることです。開発側には技術的な制約や実装方針として、ユーザー側にはサービスレベルやシステムの品質として影響します。

独立行政法人情報処理推進機構（IPA）は、非機能要求グレードという指標を提供し、非機能要件の体系的な定義と管理を支援しています。これにより、システム開発における非機能要件の重要性がより明確に認識されるようになってきています。

1.4. 非機能要件が事業に与える影響

非機能要件は、事業の継続性や競争力に直接的な影響を与えます。例えば、以下のような影響が考えられます：

• システムの応答速度が売上に直結するECサイト

• 24時間365日の稼働が求められる金融システム

• 高いセキュリティレベルが必要な医療情報システム

これらの要件を適切に定義し、実装することで、ビジネスリスクの低減と競争優位性の確保が可能となります。

2. 非機能要件の6大要素

2.1. 可用性・信頼性

可用性と信頼性は、システムの安定運用を支える重要な非機能要件です。可用性は、システムが必要なときに確実に利用できる度合いを示し、具体的には稼働率や障害発生時の復旧時間などで定義されます。

信頼性は、システムが意図した機能を正確に実行し続ける能力を示します。これらの要件は、以下のような指標で具体化されます：

• 年間稼働率（例：99.99%以上）

• 障害発生時の目標復旧時間（RTO）

• データ損失の許容範囲（RPO）

2.2. 性能・拡張性

性能要件は、システムの処理能力や応答時間に関する要件を定義します。また、拡張性は将来的な負荷増加やビジネス拡大に対応できる能力を示します。

具体的な性能要件には以下のようなものがあります：

• オンラインレスポンス時間

• 同時アクセスユーザー数

• データ処理量

• スケールアップ・スケールアウトの方針

2.3. 運用・保守性

運用・保守性は、システムの日常的な運用や保守作業の効率性に関する要件です。これには以下のような要素が含まれます：

• 監視・運用の容易さ

• バックアップ・リストアの方法

• メンテナンス性

• 障害対応の手順

これらの要件は、システムの長期的な運用コストや安定性に大きな影響を与えます。

2.4. 移行性

移行性は、新システムへの移行やデータ移行に関する要件を定義します。具体的には：

• データ移行の方法と期間

• 移行時の業務影響

• 旧システムとの並行運用方針

• 移行後の検証方法

2.5. セキュリティ

セキュリティ要件は、システムやデータの保護に関する要件を定義します。以下のような要素が含まれます：

• アクセス制御

• データ暗号化

• 監査ログの取得

• 脆弱性対策

2.6. 環境・エコロジー

環境・エコロジー要件は、システムの環境負荷や省エネルギーに関する要件を定義します。具体的には：

• 電力消費量

• 環境負荷の低減策

• リソース利用の効率化

• 廃棄時の環境配慮

これらの要件は、企業のESG対応や持続可能性の観点からも重要性を増しています。

3. 非機能要件の具体的な定義方法

3.1. 要件定義プロセスの全体像

非機能要件の定義は、システム開発プロジェクトの初期段階で行われる重要なプロセスです。このプロセスは以下の手順で進められます：

• ステークホルダーの特定と要求収集

• 要件の分析と整理

• 要件の具体化と数値化

• 要件の優先順位付け

3.2. 非機能要件の抽出手法

非機能要件の抽出には、以下のような手法が効果的です：

• ステークホルダーへのインタビュー

• 既存システムの分析

• 業界標準の参照

• リスク分析

3.3. 数値目標の設定方法

非機能要件の数値目標設定には、以下の点を考慮します：

• ビジネス要件との整合性

• 技術的な実現可能性

• コストとの バランス

• 運用環境の制約

3.4. ステークホルダーとの合意形成

非機能要件の定義では、様々なステークホルダーとの合意形成が重要です。以下のポイントに注意が必要です：

• 要件の明確な文書化

• 実現コストの提示

• トレードオフの説明

• 継続的なコミュニケーション

4. IPAの非機能要求グレード活用法

4.1. 非機能要求グレードの概要

独立行政法人情報処理推進機構（IPA）が提供する非機能要求グレードは、システムの非機能要件を体系的に定義するためのフレームワークです。このグレードは、システム開発における非機能要件の標準化と、要件定義の効率化を目的としています。

非機能要求グレードは、以下のような特徴を持っています：

• システムの規模や重要度に応じた段階的な要求レベルの設定

• 業界標準に基づいた体系的な要件定義

• 具体的な数値指標による要件の明確化

4.2. グレード設定の具体的手順

非機能要求グレードの設定は、以下の手順で行います：

まず、システムの特性を分析し、重要度を評価します。次に、各要件項目について適切なグレードを選択します。この際、以下の点に注意が必要です：

• ビジネス要件との整合性の確認

• コストとの バランスの考慮

• 技術的な実現可能性の検証

• 運用体制との調整

4.3. SLAとの関連性

非機能要求グレードは、SLA（Service Level Agreement）の設定と密接な関係があります。グレードで定義された要件は、具体的なサービスレベルとして SLA に反映されます。

特に重要な要素として：

• システムの稼働率

• 性能要件（レスポンスタイムなど）

• 障害対応時間

• セキュリティレベル

4.4. 実務での活用ポイント

非機能要求グレードを実務で効果的に活用するためには、以下のポイントに注意が必要です：

• プロジェクトの特性に応じたカスタマイズ

• ステークホルダーとの合意形成への活用

• 定期的な見直しと更新

• 開発ベンダーとの共通言語としての活用

5. 非機能要件の評価と管理

5.1. 評価指標の設定

非機能要件の評価には、具体的で測定可能な指標の設定が不可欠です。主な評価指標には以下のようなものがあります：

• 性能指標（レスポンスタイム、スループット）

• 可用性指標（稼働率、MTBF）

• 信頼性指標（障害発生率、復旧時間）

• セキュリティ指標（脆弱性検出数、インシデント対応時間）

5.2. 測定・モニタリング方法

非機能要件の測定とモニタリングは、システムの品質維持に不可欠です。効果的なモニタリングには以下の要素が重要です：

• 継続的な性能測定

• 定期的なセキュリティ評価

• ユーザー満足度調査

• 障害統計の分析

5.3. 改善サイクルの確立

非機能要件の継続的な改善には、PDCAサイクルの確立が重要です。具体的には：

• 定期的な要件の見直し

• パフォーマンス改善の実施

• 新技術の導入検討

• 運用プロセスの最適化

5.4. リスク管理との連携

非機能要件の管理は、システムのリスク管理と密接に関連しています。効果的なリスク管理のためには：

• 定期的なリスクアセスメント

• 予防的な対策の実施

• 緊急時対応計画の整備

• リスク対応の優先順位付け

6. 業界別の非機能要件事例

6.1. 金融業界の事例

金融業界では、特に高い信頼性と安全性が求められます。主な非機能要件として：

• 24時間365日の安定稼働

• 厳格なセキュリティ要件

• リアルタイム処理の要求

• 災害対策の充実

具体的な要件としては、99.999%以上の稼働率や、数秒以内の取引処理完了などが一般的です。

6.2. EC業界の事例

EC業界では、ユーザー体験に直結する性能要件が重視されます：

• 高速なページロード時間

• 大量アクセスへの対応

• モバイル対応

• 決済システムの安全性

6.3. 製造業の事例

製造業のシステムでは、以下のような非機能要件が重要視されます：

• リアルタイムデータ処理

• 設備制御の安定性

• 品質管理システムの信頼性

• 長期的な保守性

6.4. サービス業の事例

サービス業では、顧客満足度に直結する要件が重要です：

• 使いやすいユーザーインターフェース

• 柔軟なシステム拡張性

• モバイルデバイスへの対応

• 顧客データの保護

これらの業界別事例は、それぞれの業界特性に応じた非機能要件の重要性を示しています。システム開発においては、これらの事例を参考にしながら、自社の要件を適切に定義することが重要です。

7. これからの非機能要件

7.1. クラウド環境における考慮点

クラウドコンピューティングの普及により、非機能要件の考え方も大きく変化しています。従来のオンプレミス環境とは異なる、以下のような要件が重要になってきています：

特に注目すべき点として、クラウドサービスの特性に応じた非機能要件の設定があります。例えば：

• クラウドサービスの可用性保証（SLA）との整合

• マルチクラウド環境における相互運用性

• データのレジリエンス確保

• コスト最適化の実現

これらの要件は、システムの運用保守性や拡張性に大きな影響を与えるため、慎重な検討が必要です。

7.2. DevOpsと非機能要件

DevOpsの浸透により、非機能要件の管理手法も進化しています。継続的なデリバリーとインテグレーションを前提とした新しいアプローチが求められており、以下のような要素が重要になっています：

• 自動化されたテストと監視

• インフラストラクチャのコード化

• 継続的なパフォーマンス最適化

• セキュリティの自動評価

7.3. AI・IoT時代の新たな要件

AI（人工知能）やIoT（モノのインターネット）の発展に伴い、新たな非機能要件が登場しています。特に重要な要素として：

• リアルタイムデータ処理の要件

• エッジコンピューティングへの対応

• AIモデルの精度と更新頻度

• プライバシーとデータ保護

これらの新技術に対応するためには、従来の非機能要件の枠組みを拡張し、新しい評価指標を確立する必要があります。

7.4. グローバル展開における留意点

システムのグローバル展開において、非機能要件は地域ごとの特性を考慮する必要があります。主な検討項目として：

• 各国の法規制への対応

• 多言語・多通貨対応

• 地域ごとの性能要件の違い

• 文化的な違いへの配慮

8. 非機能要件の実践的なマネジメント

8.1. プロジェクト計画への組み込み方

非機能要件を効果的にプロジェクトに組み込むためには、計画段階からの適切な考慮が必要です。具体的なアプローチとして：

• 要件定義フェーズでの明確な目標設定

• 開発工程との整合性確保

• テスト計画への反映

• リソース配分の最適化

特に重要なのは、非機能要件の実現に必要なコストと時間を適切に見積もり、プロジェクト計画に反映することです。

8.2. コスト管理との関連性

非機能要件の実現には適切なコスト管理が不可欠です。以下の観点から検討が必要です：

• 初期投資と運用コストのバランス

• スケーラビリティとコストの関係

• 保守・運用コストの最適化

• リスク対策コストの評価

これらのコストは、システムの長期的な運用を見据えて計画的に管理する必要があります。

8.3. 開発ベンダーとの協業ポイント

非機能要件の実現には、開発ベンダーとの効果的な協業が重要です。主要なポイントとして：

• 要件の明確な伝達と合意形成

• 技術的な実現可能性の確認

• 進捗管理と品質確認の方法

• 責任範囲の明確化

特に、非機能要件の達成状況を客観的に評価できる基準を設定し、定期的なレビューを行うことが重要です。

8.4. 運用フェーズでの継続的改善

システムの運用開始後も、非機能要件の継続的な改善が必要です。効果的な改善活動には以下が含まれます：

• 定期的なパフォーマンス評価

• ユーザーフィードバックの収集と分析

• 新技術導入の検討

• 運用プロセスの最適化

これらの活動を通じて、システムの価値を継続的に向上させることが重要です。特に、ビジネス環境の変化に応じて、非機能要件の見直しと更新を行うことで、システムの長期的な有効性を確保できます。

最後に、非機能要件のマネジメントは、システム開発の成功に不可欠な要素です。技術の進化やビジネス環境の変化に応じて、柔軟に対応しながら、継続的な改善を進めることが重要です。

よくある質問と回答

非機能要件と機能要件の違いは何ですか？

機能要件がシステムが「何をするか」を定義するのに対し、非機能要件は「どのように実現するか」を定義します。例えば、「ユーザー登録機能」は機能要件、「レスポンスタイムが3秒以内」は非機能要件となります。

非機能要件の具体例を教えてください

代表的な非機能要件には以下のようなものがあります： ・性能要件：応答時間、処理能力 ・可用性要件：稼働率、障害復旧時間 ・セキュリティ要件：認証方式、アクセス制御 ・運用保守要件：バックアップ方式、監視方法 ・拡張性要件：将来的な機能追加への対応

非機能要件はいつ定義すべきですか？

非機能要件は、プロジェクトの初期段階、具体的には要件定義フェーズで定義することが重要です。これは、非機能要件がシステムの設計や実装方針に大きな影響を与えるためです。後から変更すると、大幅なコスト増加や工期延長につながる可能性があります。

非機能要件の優先順位はどのように決めればよいですか？

優先順位の決定には以下の観点を考慮します： ・ビジネスへの影響度 ・ユーザーの満足度への影響 ・技術的な実現可能性 ・コストとの バランス 特に、システムの特性や業界の要求に応じて、重点を置くべき要件を見極めることが重要です。

非機能要件をどのように測定・評価すればよいですか？

非機能要件の測定・評価には、以下のような方法があります： ・性能テストツールによる測定 ・ユーザー満足度調査 ・システムログの分析 ・定期的な監視とレポーティング 測定結果は定量的な指標として管理し、継続的な改善に活用することが重要です。

非機能要件に関する一般的な失敗例は何ですか？

よくある失敗例として： ・要件の曖昧な定義 ・実現可能性の検討不足 ・コストとの バランスの欠如 ・測定方法の未定義 ・ステークホルダーとの合意形成不足 これらを避けるためには、早期からの適切な計画と管理が必要です。

非機能要件は開発ベンダーとどのように合意すべきですか？

開発ベンダーとの合意には以下のポイントが重要です： ・要件の明確な文書化 ・具体的な数値目標の設定 ・測定方法の合意 ・責任範囲の明確化 ・定期的なレビューの実施 特に、契約書やSLAに明確に記載することで、後々のトラブルを防ぐことができます。

非機能要件の変更管理はどうすればよいですか？

変更管理のポイントは以下の通りです： ・変更の影響範囲の評価 ・コストと期間への影響分析 ・ステークホルダーとの合意形成 ・文書の適切な更新 ・テスト計画の見直し 変更による影響を最小限に抑えるため、計画的な管理が必要です。

非機能要件とは何ですか？

非機能要件とは、システムがどのように機能すべきかを規定する「機能要件」とは異なり、システムの性能、拡張性、セキュリティ、運用保守性といった特性を指します。

非機能要件と機能要件の違いは何ですか？

機能要件がシステムの具体的な動作を定義するのに対し、非機能要件はシステムがその機能をどのように提供するかを規定します。例えば、レスポンス速度や障害発生時の復旧時間などが含まれます。

非機能要件はシステム開発にどのような影響を与えますか？

非機能要件は、システムの信頼性や使いやすさを左右し、ユーザー満足度に直接影響します。また、非機能要件を明確に定義することで、開発会社との認識齟齬を防ぎ、効率的なプロジェクト進行が可能になります。

非機能要件の主要な項目にはどのようなものがありますか？

非機能要件には、性能、可用性、拡張性、セキュリティ、運用保守性、規模感といった項目があります。それぞれがシステムの安定稼働に必要な要素を定義します。

非機能要件を具体的に定義する方法は？

まず、システムの目的や利用者の期待値を明確にし、それをもとに具体的な数値目標を設定します。例えば、レスポンス時間は1秒以内、稼働率は99.9%以上など、測定可能な指標を含めることが重要です。

非機能要件を無視した場合のリスクは何ですか？

非機能要件を無視すると、システムが期待通りに動作しない可能性が高まり、ユーザーの不満やトラブルにつながります。特に、セキュリティ要件が未定義の場合、情報漏洩リスクが増大します。

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