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Analyse und Evaluation der Softwareentwicklung in Deutschland

Eine Studie für das Bundesministerium für Bildung und Forschung
 
: Friedewald, M.; Kimpeler, S.; Zoche, P.; Broy, M.; Stahl, P.; Wucher, R.; Hartkopf, S.; Kohler, K.; Rombach, D.; Krüger, I.
: GfK Marktforschung GmbH; Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering -IESE-, Kaiserslautern; Fraunhofer-Institut für Systemtechnik und Innovationsforschung -ISI-, Karlsruhe

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Volltext urn:nbn:de:0011-n-32385 (3.3 MByte PDF)
MD5 Fingerprint: 16e273d93ef5045586c1160fce639fa8
Erstellt am: 30.03.2001


Karlsruhe: ISI, 2000, 248 S. (auch als CD-ROM)
Deutsch
Studie, Elektronische Publikation
Fraunhofer IESE ()
Fraunhofer ISI ()

Abstract
Ziel dieser Untersuchung war es, den nationalen Softwaremarkt, der sich immer mehr zu einem der Schlüsselmärkte in Deutschland und weltweit entwickelt, quantitativ und qualitativ zu charakterisieren und in seiner weiteren Entwicklung und seinen Anforderungen zu beschreiben. Auf dieser Basis werden die für den Erfolg der Softwareentwicklung in Deutschland notwendigen Investitionen in Forschung und Technologieentwicklung sowie in Fachkräfte-Qualifikation und Ausbildung abgeleitet. Die vorliegende Studie nutzt methodisch eine Kombination repräsentativer telefonischer Befragungen zur Erhebung quantitativ aussagekräftiger Fakten und Experteninterviews zur qualitativen Vertiefung insbesondere der Zukunftsprognosen.

In Deutschland wird derzeit in rund 19.200 Unternehmen der untersuchten Branchen - 10.550 Unternehmen der Primärbrachen (DV-Dienstleistern, Hersteller von Datenverarbeitungsgeräten und

Software entsteht als eigenständiges Produkt (Primärbranche) oder eingebettet in Produkte oder Dienstleistungen (Sekundärbranchen), z.B. Steuerungsfunktionen zur Sicherheit von Automobilen wie ABS, umweltschonender Energieverbrauch durch Einspritzsysteme, oder komfortable Wartung durch Online-Diagnosesysteme. Der Wettbewerb wird zunehmend über ,,software-veredelte" Funktionen der Produkte oder Dienstleistungen entschieden.

Ein besonderes Merkmal mit existenzieller Bedeutung für die Unternehmen der Sekundärbranche ist das hohe Alter vieler Softwaresysteme. Ihre Entstehung geht häufig bis in die 70er Jahre zurück. Diese sogenannten Legacy-Systeme sind auf der einen Seite über viele Jahre gereift. Sie enthalten das akkumulierte Anwendungswissen des Unternehmens und sind extrem stabil. Auf der anderen Seite sind viele dieser Systeme nach mittlerweile veralteten Methoden entwickelt worden und erweisen sich als sehr schwer wart- und änderbar. Veränderte Geschäftsprozesse erfordern aber innovative Softwarelösungen. Hinsichtlich der Entscheidung, welche Software in den Unternehmen und welche im Auftrag außer Haus entwickelt wird, sind derzeit unterschiedliche Trends zu beobachten. Während Automobilhersteller daran denken, einige der bislang ausgelagerten Softwareentwicklungen wieder selbst vorzunehmen, planen Banken und Versicherungen eine verstärkte Auslagerung. Eeine herausragende Rolle spielt dabei die Frage, welche Software für das Unternehmen strategische Bedeutung hat.

Die heutige Personalsituation in der Softwareentwicklung ist durch ein starkes Defizit an qualifizierten Fachkräften gekennzeichnet. Der in der Befragung ermittelte Fehlbedarf von 28.000 Softwareentwicklern zur sofortigen Einstellung bzw. 55.000 Softwareentwicklern zur Einstellung in den nächsten 12 Monaten zeigt den Mindestbedarf auf. Expertengespräche haben verdeutlicht, dass in den Sekundärbranchen die Qualifikation der gesuchten Mitarbeiter in Abhängigkeit von der Größe der Unternehmen stark variiert. Große Unternehmen suchen für den Bereich Softwareentwicklung vorwiegend Ingenieure mit Hochschulabschluss. Die Tätigkeitsschwerpunkte dieser Mitarbeiter liegen im Bereich Anforderungsanalyse und Architektur. In kleinen und mittelständischen Unternehmen gestaltet sich das Bild dagegen völlig anders. Hier besteht ein sehr großer Bedarf an Fachhochschulabsolventen. Der Tätigkeitsschwerpunkt dieser Mitarbeiter liegt in der Programmierung und Anpassung von Applikationen. Unabhängig von der Größe der Unternehmen ist ein steigender Bedarf an Führungskräften mit Informatikausbildung zu verzeichnen.

Beim Thema Ausbildung drängen die befragten Unternehmen verstärkt auf interdisziplinäre Studiengänge, in denen Anwendungswissen der Sekundärbranchen mit Informatikkenntnisse verbunden werden. Bei der Informatikausbildung wird der Vermittlung von Methoden und Techniken der Qualitätssicherung von Software, sowie der komponenten-basierten Softwareentwicklung hoher Stellenwert beigemessen. Die gegenwärtige Ausbildung konzentriert sich oft zu stark auf die Fähigkeit, Software neu zu entwickeln, anstatt sich mit Standardkomponenten auseinander zu setzen und diese zu neuen Systemen zu aggregieren. Darüber hinaus wird die Vermittlung von sozialen und kommunikativen Fähigkeiten wie Team- und Führungsfähigkeiten angemahnt. Kurze Innovationszyklen von Methoden und Werkzeugen im Bereich der Softwareentwicklung sowie Verschiebungen der Tätigkeitsschwerpunkte verlangen auch neue Konzepte der Weiterbildung.

Insgesamt führt der hohe Entwicklungsdruck und Mitarbeitermangel zu einer unzureichenden Auseinandersetzung mit innovativen Techniken. Chancen und Potenziale innovativer Techniken werden nicht oder zu spät genutzt. Eine verstärkte Kooperation mit Universitäten oder Forschungseinrichtungen zu diesen Themen wird gewünscht, gegenwärtig aber aufgrund der mangelnden Anwendungsnähe vieler Hochschulen und Forschungseinrichtungen als schwer realisierbar bezeichnet. Als Vorbilder für nützliche Kooperationsmodelle wurden die in den USA praktizierte Auftragsforschung oder das Fraunhofer-Modell in Deutschland genannt.

Eine substantielle öffentliche Forschungsförderung ist aus mehreren Gründen zwingend erforderlich und für die schnelle Entwicklung der Softwarebranche von zentraler Bedeutung: Erstens wird die Notwendigkeit der Bereitstellung besserer Entwicklungsmethoden (Softwaretechnik) in Unternehmen aller Branchen erkannt und muss deshalb als nationale Aufgabe zur Sicherung der Zukunft in einer der wichtigsten Wachstumsbranchen Deutschlands gesehen werden. Zweitens gibt es spezifisch deutsche Herausforderungen wie die Lösung des SoftwareVariantenbildungsproblems in den traditionell starken produzierenden Sekundärbranchen wie der Automobilindustrie. Drittens besteht eine große Chance, durch die Förderung branchenspezifischer Softwarekompetenz (z.B. für Branchenarchitekturen) einen Boom von Unternehmensgründungen im primären Softwarebereich zu stimulieren, die als Zulieferer großer Systemintegrationen für die Sekundärbranchen fungieren.

Es setzt sich immer mehr die Meinung durch, dass in einem sich so rasant entwickelnden Bereich (man spricht von Technologiehalbwertszeiten von 3 bis 5 Jahren) nur die themenspezifische Parallelförderung von Grundlagenforschung und angewandter Forschung Erfolg verspricht. Deshalb werden als wichtigste Merkmale eines zielführenden Förderprogramms folgende Punkte angesehen: kleine Projekte (keine großen Konsortien, sondern besser wenige aktive Unternehmen und Forschungseinrichtungen mit effizienter Dissemination der Ergebnisse), durchgängige Struktur (Integration von Grundlagen und Anwendungsfragen, Integration von Forschungs- und Anwendungspartnern), Interdisziplinarität (viele Herausforderungen erfordern fachübergreifendes Know-how) und schnellere Projektvergabe (Auflage von Forschungsprogrammen und Projektvergabe müssen den zeitlichen Bedürfnissen des Gebiets entsprechend beschleunigt werden).

Die Forschung zur Softwaretechnik sollte sich folgenden Aufgabenfeldern stellen: Verbesserung der Softwarekompetenz der Unternehmen auf breiter Front durch schrittweises Verbessern der Prozesse, Verfahren, Werkzeuge und Methoden Erarbeitung der wissenschaftlichen Grundlagen zur Vervollständigung der Softwaretechnik als Ingenieurdisziplin und als Basis innovativer Techniken Bereitstellen und Experimentieren mit innovativer Softwaretechnik. Thematische Schwerpunkte könnten wie folgt gesetzt werden: Prozesse, Methoden und Werkzeuge zur Erstellung und Integration wiederverwendbarer Softwarekomponenten ("Componentware") auf Basis langlebiger Softwarearchitekturen Prozesse; Methoden und Werkzeuge zur rationellen Erstellung von Software hoher Qualität; Prozesse, Methoden und Werkzeuge zur rationellen Erstellung von SoftwareVarianten; Prozesse, Methoden und Werkzeuge zur Unterstützung räumlich verteilter Produkt- und Softwareentwicklung; Konfigurierbarkeit und Skalierbarkeit von Softwaresystemen in heterogenen Anwendungssystemen; Aufbereitung, Repräsentation und Personalisierung von Informationsinhalten aus heterogenen Datenquellen ("Knowledge Management", "Contentware Engineering"); Entwicklung von Mensch-Maschine-Schnittstellen, die auf die Bedürfnisse der Anwender zugeschnitten sind ("Human Centered Engineering"); Entwicklung und Integration heterogener Netzinfrastrukturen mit skalierbaren Leistungen ("Network Engineering"); Requirements Engineering zur Ermittlung, Dokumentation, Validierung und Verfolgung komplexer Anforderungen; innovative zukunftsweisende Softwaretechnik wie etwa Ad Hoc Systems, Extreme Programming, Netzbasierte Softwareinfrastrukturen. Zusätzliche Querschnittsthemen für alle Anwendungsbereiche beinhalten: Digitale Modellierung und Simulation; Umsetzung komplexer Modelle auf Computer, um Experimente zu ersetzen; Hochleistungsinformationsverarbeitung zur Verarbeitung großer Datenmengen; Sicherheit vor unberechtigtem Zugriff bei der Übertragung von Daten über heterogene Netzwerke.

Parallel zu einer Softwaretechnologie-Forschungsförderung sind in der Aus- und Weiterbildung Weichenstellungen quantitativer und qualitativer Art unerlässlich. Der Bedarf an qualifizierten Arbeitskräften erfordert eine Ausdifferenzierung und Verbreiterung des Ausbildungsangebots im Softwarebereich. Dies kann durch
Ausbau der Kapazitäten im Informatikbereich, bessere Durchdringung anderer Studiengänge mit iformationstechnischem Anwendungswissen, Verkürzung der Studienzeiten, zusätzliche Förderung der Ausbildungsberufe im IT-Bereich sowie verstärkte Weiterbildungsmaßnahmen unterstützt werden. Qualitativ wird allerdings eine generelle Erneuerung des deutschen Aus- und Weiterbildungssystems im IT-Bereich als notwendig angesehen. Dabei sollten die Internationalisierung der Lehre, eine Aktualisierung der Bildungsinhalte, Interdisziplinarität sowie der Praxisbezug in den Mittelpunkt gestellt werden.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-3238.html