每一款产品的研发均始于需求,但对于开发复杂、受监管或安全关键型产品的组织而言,需求的作用不仅限于明确待研发的内容。这些需求还为安全性、合规性、验证、风险管理及放行可信度提供基础。当团队面临加快创新的压力时,需求可追溯性通过在整个产品生命周期中将需求与风险、测试、验证证据、变更影响、合规文档以及发布决策相关联,帮助团队在快速推进的同时不失管控。
什么是需求可追溯性?
需求可追溯性是指将需求与可证明其已得到实施、测试、验证和批准的工件建立关联的能力。需求管理侧重于捕获和维护需求,而可追溯性可证明这些需求已得到满足。
通过将需求与风险、设计数据、测试结果、合规文档及发布决策相关联,团队可评估变更影响,验证产品质量并证明合规性。随着产品日趋复杂,可追溯性能够帮助各类组织维持可见性、降低风险,并确保利益相关方预期与交付成果保持一致。
什么是需求跟踪矩阵 (RTM)?
需求跟踪矩阵(Requirements Traceability Matrix,RTM)是一种将需求映射至相关开发工件与开发活动的结构化视图,可帮助团队证明需求已得到妥善实施、验证和确认。对于复杂或受监管的产品而言,可追溯性需随需求、风险、测试及验证证据的变化保持更新,该目标仅依靠静态电子表格难以实现。
现代 RTM 可提供覆盖业务需求、系统需求、软件需求以及设计工件、开发任务、测试用例、验证活动、合规文档的关联可视能力。通过将这些关系可视化,团队可快速识别覆盖缺口,评估变更影响,降低实施不完整或需求未经验证的风险。
可追溯性在需求管理中发挥何种作用?
需求管理涉及在整个开发生命周期内开展需求捕获、组织、分析、优先级排序、验证及维护工作。可追溯性是衔接上述各项活动的纽带,可清晰呈现需求的演进过程以及变更对下游工作的影响。通过将需求与设计、开发、测试及确认工件相关联,组织可在实施前评估拟议变更的影响,支持更有效的变更管理,简化验证与确认工作,强化审计就绪度,改进风险分析,并保持各利益相关方的协同一致。随着产品复杂程度与互联互通性不断提升,这种可见性可帮助团队作出明智决策,同时更大限度减少中断造成的影响。
为什么需求可追溯性在产品开发中十分重要?
需求是产品开发的基础,但若无法对其进行有效跟踪或验证,相关组织将面临更高的质量问题、合规失效、进度延误及高额返工风险。可追溯性可提供需求在整个生命周期内实现、测试与验证过程的可见性,助力确保每项需求都能交付可衡量价值。
例如,若为满足新的监管预期更新医疗器械需求,可追溯性可使团队快速识别受影响的设计文档、软件组件、风险控制措施、验证测试及合规记录。同理,当汽车安全要求发生变更时,工程团队可在实施工作启动前,评估其对全部开发与测试活动的影响。
这种可见性可使组织机构降低开发风险,提升测试覆盖率,为合规审计提供支持,加快变更影响分析,提高产品质量。还可通过围绕不断演进的需求与项目目标保持对齐,加强工程、质量、合规及产品团队之间的协作。对于开发复杂系统的组织而言,可追溯性是更广泛的数字工程与应用生命周期管理战略的关键组件。
可追溯性的不同类型
了解不同类型的可追溯性有助于组织构建有效的可追溯性策略,并识别对其开发流程尤为重要的关联关系。
正向可追溯性
正向可追溯性是指通过实施和验证活动对需求进行追踪。该方法表明,各项需求在开发过程中得到妥善处理,并通过测试予以验证。它有助于团队确认每一项已获批需求均对最终产品有所贡献,且无任何需求被遗漏。
前向可追溯性尤其有助于确保完整测试覆盖率,并在发布前识别实施差距。
逆向可追溯性
逆向可追溯性可将开发工件回溯至其原始需求。该方法可帮助各组织验证,每项功能、每个设计元素以及每项实施活动均有经批准的需求作为依据。逆向可追溯性可避免不必要的开发工作,减少范围蔓延。
逆向可追溯性还可通过提供 产品功能与既定要求相符的证据,为审计工作提供支持。
双向可追溯性
双向可追溯性结合了正向可追溯性与逆向可追溯性。组织可在需求、设计工件、实施活动、测试结果以及验证记录之间无缝流转。双向可追溯性可形成产品开发的全局视图,并在发生变更时实现更快速的影响分析。
众多受监管行业将双向可追溯性视为卓越实践,因为它可提供整个生命周期内的完整可见性。
横向与纵向可追溯性
横向可追溯性可追踪同类开发活动或专业领域之间的关联关系。例如,它可关联跨团队、项目集或产品变体的需求。
纵向可追溯性可跟踪贯穿生命周期各阶段的关联关系,涵盖从利益相关方需求到系统需求、实现、测试及部署的全部环节。
横向可追溯性与纵向可追溯性相结合,有助于在复杂开发环境中建立一致性,并支持有效的系统工程实践。
需求可追溯性实施的常见挑战
尽管可追溯性能带来显著价值,但各类组织在实施及维护该机制的过程中往往会遭遇阻碍。
1
跨团队数据不一致
许多组织依赖由不同部门管理的多种工具和存储库。若数据未实现标准化,溯源链路可能出现碎片化或不可靠的问题。各团队可能采用不同的术语、工作流程及文档实践,难以在各类工件之间建立一致的关联关系。
2
人工可追溯性与相互脱节的工具
电子表格与手动更新是导致可追溯性失效的比较常见原因之一。随着项目规模扩大,手动维护链接的工作将愈发耗时,且易出现错误。相互割裂的工具会进一步加剧协作复杂度,形成信息孤岛,降低整个开发生命周期的可见性。
3
确保可追溯性具备可扩展性
随着产品复杂程度不断提升,可追溯性要求大幅提高。依赖手动流程的组织往往难以突破有限数量的需求与工件的限制,实现规模化扩展。成功实施需要集成化系统,该系统能够自动维护关系,同时支撑增长,满足日益提升的监管要求。
哪些行业需要可追溯性?
尽管几乎每个组织都可从可见性与问责制的提升中获益,但可追溯性在安全关键型行业中尤为重要,监管合规、验证及风险管理是此类行业的核心必备要素。
医疗技术
医疗器械制造商须证明各项要求在整个开发过程中得到实施、测试与验证。ISO 13485、IEC 62304 等标准法规重点强调文件记录、风险控制、测试以及循证合规工作。可追溯性有助于组织留存支持审计及监管申报所需的必要记录。
航空航天与国防
航空航天与国防产品需执行严格的验证、确认及文档编制规范。开发团队在管理涉及硬件、软件及安全关键功能的高度复杂系统时,通常须证明自身符合相关标准。可追溯性可提供建立对产品质量与性能的信心所需的透明度。
汽车
随着车辆开始搭载先进软件、具备联网功能、自动驾驶功能以及电动化技术,汽车制造商正面临的复杂度正日益提升。ISO 26262 等标准强调在整个开发过程中开展安全与风险管理工作。可追溯性可助力组织以结构化、可审计的方式关联需求、危害、缓解措施、测试及验证活动。
需求可追溯性在不同行业的优势
尽管几乎每个组织都可从可见性与问责制的提升中获益,但可追溯性在安全关键型行业中尤为重要,监管合规、验证及风险管理是此类行业的核心必备要素。
监管合规
可追溯性通过在需求、实施活动、测试及文档之间建立可验证的关联,帮助组织证明其符合行业法规与标准。审计期间,各组织可快速提供证据,说明各项要求的落实及验证方式。
风险管理
通过将需求与风险评估、危害、缓解措施及验证活动相关联,组织可在潜在问题影响产品质量或安全之前,更充分地掌握相关问题。这有助于在整个开发过程中制定更具前瞻性的决策。
改进型质量保证
质量保证工作有赖于确认各项需求均得到有效执行与测试。可追溯性有助于确保全面覆盖,识别测试缺口,降低缺陷流入生产环境的可能性。
促进变更管理
需求在开发过程中不可避免地会发生变化。可追溯性可帮助团队了解拟议修改的下游影响,协助其在变更实施前评估风险、估算工作量并作出知情决策。
加强协作与协同
跨职能团队通常需要跨不同学科、地域和工具开展工作。可追溯性有助于就项目需求及依赖关系达成共识,提升利益相关方之间的沟通效果与协同一致性。
未来流程优化
历史可追溯性数据可为开发流程、项目绩效及重复性问题提供有价值的洞察。组织可运用这些洞见改进规划、减少低效问题,持续优化开发实践。
实施和维护可追溯性的卓越实践
尽早定义可追溯性信息模型
组织应就需要关联的工作制品范围、关联关系的管理方式制定明确要求。尽早定义可追溯性信息模型有助于实现一致性,防止开发后期出现疏漏。
与利益相关方协调一致
成功的可追溯性举措需要工程、质量、合规、测试、产品管理及领导层团队共同协作。推动利益相关方达成共识,有助于确保可追溯性目标支撑更广泛的业务与发展目标。
建立实时可追溯性链接
静态文档可能会快速过时。现代开发环境得益于可随工件演进自动更新的实时关联关系。这可提高准确性,同时减少管理工作量。
使用单一真实数据源管理工件。
集中管理需求及相关工件有助于尽可能减少重复、提升可见度,并确保各团队基于可获取的最新信息开展工作。单一可信数据源还可简化审计、审查以及变更管理活动。
运用现代技术
现代应用程序生命周期管理 (ALM) 解决方案可帮助组织大规模管理可追溯性。集成技术平台能够更便捷地衔接需求、测试、风险管理、验证活动与开发工作流,同时保持复杂产品生态体系的全局可见性。
PTC 如何助力企业实现高效的需求可追溯性?
随着产品愈发偏向软件驱动,开发团队面临的复杂度不断提升,需求可追溯性已从合规必备项演进为一项战略能力。保持需求、风险、测试、变更与验证活动之间的清晰关联,有助于组织作出更优决策、更高效地响应变更,交付更高质量的产品。
以 PTC Codebeamer 为代表的现代 ALM(应用生命周期管理)解决方案,为此提供了支持。它能够构建一个互联互通的工作环境,使需求及其相关开发工件在整个产品生命周期中保持关联。通过在工程、质量及合规流程中建立端到端可追溯性,各类组织可减少人工管理工作量,改善协作,加快影响分析,并且更加确信每项需求均已得到妥善实施、验证与确认。
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