上流工程とは？下流との違いとシステム開発の流れ、AI活用の方法

上流工程の内容とは？

上流工程とは、システム開発のうち、システム化の目的や実装内容を決める企画立案から設計までの工程を指します。開発工程を川の流れに見立て、前半に位置することから「上流工程」と呼ばれます。ここで決めた内容が、後に続くプログラミングやテストの前提となるため、開発全体の方向性を定める重要な工程です。

一般的に上流工程には、システムの企画立案、要件定義、基本設計、詳細設計などが含まれます。ただし、開発手法や企業によって工程の区切り方は異なり、詳細設計を下流工程に含める場合もあります。

システムの企画立案

システムの企画立案は、解決したい業務課題や、システム化によって実現したい目的・方針を整理する工程です。経営層や現場部門へのヒアリングを通じて、現状の課題や導入の背景、達成すべきゴールを明確にします。

この段階では、単に「新しいシステムを導入する」と決めるのではなく、なぜシステム化が必要なのか、どの業務を改善したいのかを整理することが重要です。目的が曖昧なまま次の工程へ進むと、要件定義や設計の判断軸にブレが生じかねません。

要件定義

要件定義は、企画で整理した目的をもとに発注者の要求をヒアリングし、実装すべき機能や性能を具体化してドキュメントに整理する工程です。要求をそのまま受け取るのではなく、業務上の課題や優先順位を確認しながら、実現可能な開発要件へ落とし込みます。

要件定義書にまとめた内容は、以降の基本設計・詳細設計・開発・テストにおける判断基準になります。要件が曖昧だと後工程で認識のズレが生じやすいため、発注者と開発側が合意できる粒度まで具体化することが重要です。

基本設計

基本設計は、要件定義で決まった機能を、実際にどのような仕組みで提供するか具体化する設計工程です。画面構成や画面遷移、データの流れ、外部システムとの連携など、利用者から見える部分を中心に設計します。

発注者と開発側が完成イメージをすり合わせる役割を持ち、「外部設計」と呼ばれることもあります。要件定義が「何を作るか」を決める工程なのに対し、基本設計は「どう見せ、どう動かすか」を具体化する工程と考えればわかりやすいかもしれません。

詳細設計

詳細設計は、基本設計の内容をもとに、プログラムの内部構造やモジュールごとの処理方法など、実装に必要な技術仕様へ落とし込む工程です。開発担当者が迷わずプログラミングできるよう、処理の流れやデータの扱いをより具体的に定めるのが詳細設計における目的といえるでしょう。

下流工程との違い

下流工程とは、上流工程で決定した要件や設計内容にもとづき、プログラミングやテストなどを行ってシステムを形にする工程です。上流工程が「何を作るか」「どのように作るか」を決める計画・設計フェーズであるのに対し、下流工程は決定した内容を実装し、動作を確認するフェーズにあたります。

■上流工程と下流工程の違い

また、求められるスキルにも違いがあります。上流工程ではヒアリング力・調整力・設計力などが重視され、下流工程ではプログラミングやテストなどの実装スキルが中心です。上流工程の設計に不備があった場合、下流工程全体に手戻りが波及します。つまり、両者は独立した工程ではなく、上流で決めた内容を下流で具体化する連続した関係にあるといえるでしょう。

上流工程が重要な理由

上流工程で決めた要件や設計はシステムの品質だけでなく、開発コストやスケジュールにも影響します。ここでは、上流工程が重要とされる理由を解説します。

プロジェクトの成功に影響するため

上流工程が重要な理由のひとつは、プロジェクトの成否に大きく影響するためです。要件や設計に不備があると、下流工程で仕様の見直しや作り直しが必要になり、スケジュールの遅延やコスト増加、品質低下を招きかねません。

上流工程で目的・開発範囲・要件を明確にし、関係者間で認識をそろえておけば、後工程で判断に迷う場面を減らせます。開発全体の見通しも立てられるため、上流工程は重要なのです。

専門知識が求められるため

上流工程では、発注者の業務を理解する知識と、要求をシステムとして実現するための知識の両方が求められます。業務上は必要な要求でも、技術面やコスト面、スケジュール面から、そのまま実装できるとは限りません。

そのため、要求の背景を理解したうえで、技術的な制約や実現可能性を踏まえて開発要件へ落とし込む必要があるのです。上流工程で実現性を十分に検討しないまま進めると、下流工程で実装が難しいと判明し、大きな手戻りにつながるリスクがあります。

進め方が責任者によって変わるため

上流工程は、プロジェクトごとに業務課題や関係者、制約条件が異なるため、画一的な進め方だけでは対応しにくい工程です。その結果、プロジェクトマネージャーや要件定義担当者の経験・判断によって、ヒアリングの深さや検討内容、成果物の質に影響する可能性が高くなります。

担当者ごとに進め方が大きく異なる状態では、過去の成功パターンを次のプロジェクトに活かしにくく、品質のばらつきや属人化につながります。一定の品質を保つには、担当者のスキルだけに頼らず、プロセスや成果物を標準化する視点も必要です。

上流工程に求められるスキル

上流工程では、発注者の要求を引き出し、複数の関係者と合意形成しながら、実現可能な設計へ落とし込む必要があります。そのため、ITの専門知識だけでなく、ヒアリング力や調整力などのヒューマンスキルも重要です。ここでは、上流工程に求められる主なスキルを解説します。

ヒアリング力

上流工程では、発注者や現場担当者から必要な情報を引き出すヒアリング力が欠かせません。発注者自身も要求を明確に言語化できているとは限らないため、表面的な要望だけでなく、その背景にある業務課題や目的まで掘り下げる必要があります。

また、経営層と現場担当者では、システムに求めるものが異なる場合も珍しくないでしょう。複数の立場から意見を聞き、共通する課題や優先度の高い要求を整理しながら、本質的なニーズを汲み取る姿勢が求められます。

調整力

上流工程では、発注者・開発チーム・関連部署など、複数の関係者の意見や要望を調整し、合意形成を図る力が必要です。関係者が多いほど、それぞれの立場や目的によって要求が食い違うケースも増えます。

すべての要望をそのまま実現できない場合は、プロジェクトの目的や予算、スケジュールを踏まえて優先順位を整理し、現実的な落としどころを見つける必要があります。決定事項を明文化し、関係者間で認識を共有することも重要です。

設計力

ヒアリングで整理した要求を、実現可能なシステムの機能や構造として具体化する設計力も求められます。要求を個別の機能に置き換えるだけでなく、業務フローやデータの流れを踏まえて、システム全体として矛盾のない形に設計する必要があるからです。

設計段階では、機能同士のつながりや既存システムとの連携、運用時の使いやすさなども考慮します。業務とITの両面から全体像を俯瞰し、後工程で実装できる粒度まで具体化する力が重要です。

上流工程を成功させるポイント

上流工程を成功させるには、担当者個人の経験やスキルだけに頼るのではなく、要求を正確に把握し、認識のズレや手戻りを防ぐ進め方を整えることが重要です。ここでは、上流工程を成功させるために押さえておきたいポイントを解説します。

的確なヒアリングと要求の明確化

上流工程では、発注者の要求を正確に引き出し、曖昧な部分を残さないことが重要です。ヒアリングでは「Why・What・Who・When・Where・How・How much」といった5W2Hを意識すると、要求の背景や条件を整理できるようになります。

ただし、聞き取った要望をそのまま要件にするのではなく、「なぜ必要なのか」「どの業務課題を解決したいのか」まで確認しましょう。要求の意図を関係者間で共有し、認識をすり合わせれば、後工程での仕様変更やイメージのズレをなくすことができます。

手戻りの防止

手戻りを防ぐには、要件定義や設計の各段階で発注者と密にコミュニケーションをとり、認識のズレを早い段階で解消することが重要です。上流工程での小さな認識違いが、下流工程では大規模な修正につながる場合があるからです。

要件定義書や設計書を作成したら、関係者間でレビューを行い、要求の抜け漏れや矛盾がないか確認しましょう。画面イメージなどを早期に共有することも、完成物の認識違いを防ぐうえで有効です。

再現性の確保

上流工程を成功させるポイントには、再現性の確保があります。上流工程の進め方が担当者の経験や勘に依存すると、ヒアリング内容や成果物の品質にばらつきが生じ、属人化の原因になりかねません。特定の担当者がいなければ進められない状態では、担当変更時の引き継ぎや複数プロジェクトへの展開も難しくなるでしょう。

ヒアリング項目や検討プロセス、成果物の形式をテンプレート化し、進め方を標準化しておきたいところです。過去の知見を組織として蓄積・再利用できる仕組みを整えれば、担当者が変わった場合でも、一定の品質を担保できます。

AIツールの活用

上流工程の効率化・標準化には、生成AIを活用した支援ツールを取り入れる方法もあります。ヒアリング内容の整理や業務フローの可視化、課題抽出、ドキュメント作成などをAIで支援することで、担当者の作業負担を軽減可能です。

定型的な整理・作成作業をAIに任せることで、担当者は発注者との対話や要求の優先順位付け、最終的な意思決定など、人が担うべき判断業務に集中できるようになります。また、同じプロセスで成果物を作ることができるため、属人化防止にもつながるでしょう。

上流工程でAIを活用する方法

上流工程でAIを活用するには、いくつかの方法があることを知っておきましょう。ここでは上流工程でAIを活用する方法について解説します。

■上流工程でAIを活用する方法

課題特定

ヒアリングの議事録やExcelなどの既存資料をAIに読み込ませ、業務内容を整理することで、現状の業務フローや課題の洗い出しを支援できます。人が大量の資料を確認し、情報を整理する作業を効率化できる点がメリットです。

業務の流れを可視化すると、担当者だけでは気づきにくい重複作業やボトルネックも特定できるようになります。AIが提示した内容をたたき台として担当者が確認・修正することで、初期検討段階における課題整理の精度を高められるはずです。

改善計画の策定

AIで整理した課題をもとにして、改善の方向性や施策案を提示させ、改善計画を検討する際のたたき台として活用できます。AI活用により、ゼロから案を考える負担を減らし、複数の選択肢を比較しながら検討可能です。

ただし、AIが提示する施策が、業務や組織の実情に適しているとは限りません。実現可能性や優先順位、費用対効果などは人が確認し、最終判断を行う前提が求められます。AIと人の役割を分けることで、検討のスピードと精度の両立を図れるでしょう。

プロトタイプ作成

要件定義で整理した内容をもとに、AIを活用してアプリケーション画面などのプロトタイプを作成する方法もあります。文章だけでは伝わりにくい完成イメージを早い段階で可視化できるため、発注者との認識合わせに活用できます。

プロトタイプを確認しながら画面構成や操作イメージをすり合わせれば、要件の不足や認識違いにも早く気づくことができるでしょう。実装前に修正できるため、完成後に「想定していたものと違う」となるリスクや、大きな手戻りを回避できます。

稟議書・設計書の自動化

要件定義で整理した情報をもとに、社内稟議に必要な稟議書や基本設計書などのドラフトを、AIで自動生成することも可能です。上流工程では多くのドキュメント作成が発生するため、定型部分の作成を支援させれば、担当者の負担を軽減することができます。

同じ入力情報やフォーマットをもとに資料を生成すれば、担当者ごとの記載方法の違いや抜け漏れも防げるようになるでしょう。最終的な内容は担当者が確認する必要がありますが、ドキュメント作成の効率化と標準化に貢献するはずです。

上流工程の課題はAcsimで解決しよう

上流工程は、システムの品質やプロジェクトの成否を左右する重要な工程です。一方で、ヒアリングや課題整理、要件の具体化など、担当者の経験やスキルに依存しやすく、属人化や品質のばらつきが課題になる工程でもあるので注意が必要です。 

CTC（伊藤忠テクノソリューションズ）では、AI要件定義プラットフォーム「Acsim」を提供しています。Acsimは、要件定義のフレームワークのように活用でき、業務フローの作成・分析や課題抽出から、プロトタイプ・ドキュメントの生成までを支援します。上流工程の進め方を標準化し、担当者の作業負担を軽減しながら一定の品質を保てる点が特徴です。

上流工程の属人化を防ぎ、要件定義や設計をより効率的に進めたいご担当者の方は、ぜひAcsimの導入をご検討ください。