業務改善を成功に導く!モデリングの重要性と活用法

DXを学びたい
デジタル変革における「モデリング」について教えてください。業務のプロセスや構造を可視化するものだと理解しましたが、なぜそんなことをする必要があるのでしょうか?

DXアドバイザー
良い質問ですね。モデリングの目的は、システム開発において、作ろうとしているものが本当に要求に合っているかを事前に確認するためです。もし、要求に合わないシステムを作ってしまっては、時間もお金も無駄になってしまいますよね。モデリングは、それを防ぐための大切な手段なのです。

DXを学びたい
なるほど、要求に合わないシステムを作らないために、事前に可視化するのですね。でも、どうやって可視化するのですか?説明の中にあった「統一モデリング用語(UML)」を使うとありましたが、具体的にどのような図を使うのでしょうか?

DXアドバイザー
可視化には、さまざまな種類の図(ダイアグラム)を使います。大きく分けて、構造を表す図と、振る舞いを表す図があります。構造図の代表的なものにはクラス図があり、システムの構成要素とその関係性を表します。振る舞い図には、ユースケース図があり、システムがどのような機能を提供するのかを表します。これらの図を使って、システムの全体像や動きを明確にするのです。
モデリングとは。
「デジタル変革」に関連する用語である『構造化』について説明します。構造化とは、システムを開発する際に、業務の流れや仕組みなどを単純化し、全体像を理解しやすくするために視覚的に表現することです。単純化されたものを「モデル」、業務の視覚化を「業務構造化」と言います。システム開発で構造化が必要な理由は、要求に合わないシステムを作らないためです。システムに必要な要素を明確にするには、構造化によって不要な情報を省き、重要な部分に焦点を当てて、情報を正確に伝える必要があります。構造化を行う場合、オブジェクト指向に基づいた統一的な記述方法を用いるのが一般的です。システム構築の前段階から構築中にかけてモデルを作成し、その記述方法を使って構造化を行います。この記述方法は複雑な情報を分かりやすくするために、図を使って表現します。図によって内容が視覚化され、曖昧さや抜け漏れを防ぐことができます。図は、構造を示す図と、動作を示す図に分類されます。特に重要な図は、基本となる構造を示す図です。実際の構造化では、専用の道具を使うのが一般的です。専用の道具を使うと、図の作成、書類の共有、チームでの設計開発の効率化、追跡可能性の実現など、構造化の利点が高まります。
モデリングとは何か?その本質を理解する

業務や仕組みを構築する際、構造や過程を抽象化し、目に見える形で表すことが型作りです。複雑な現実を単純化し、根本的な要素を取り出すことで、全体像を理解しやすくします。例えば、ある企業の販売業務を型作りする場合、顧客からの注文、在庫の確認、商品の発送、請求書の作成といった一連の流れを、図や記号を使って表現します。これにより、関係者全員が共通認識を持ち、意思疎通の不一致を減らすことができます。
また、型は変更や修正が容易なため、様々な状況を試したり、改善点を見つけたりするのに役立ちます。この抽象化されたものを「型」と呼び、業務内容を可視化することを「業務の型作り」と呼びます。業務の型作りは、現状の業務過程の問題点を明確にし、改善策を検討するための基盤となります。さらに、型作りは業務過程の標準化や、従業員の育成にも役立ちます。標準化された型を用いることで、誰でも同じように業務を行うことができ、品質の安定につながります。
| 要素 | 説明 | 目的 |
|---|---|---|
| 型作り | 業務や仕組みの構造・過程を抽象化し、可視化すること | 複雑な現実を単純化し、全体像を理解しやすくする |
| 型 | 抽象化されたもの(図、記号など) | 業務内容の可視化 |
| 業務の型作り | 業務内容を可視化すること | 現状の業務過程の問題点を明確にし、改善策を検討するための基盤 |
| 効果 |
|
なぜシステム開発にモデリングが必要なのか?

情報技術を用いた仕組み作りにおいて設計図を作成することは、見当違いのものを構築してしまう危険を避けるために必要不可欠です。もし設計図なしに開発を進めると、作り手と使い手の間で考え方のずれが生じ、完成したものが使い手の要望を満たさない可能性があります。これは、時間とお金の無駄になるだけでなく、使い手の満足度を大きく下げることにもつながります。仕組み作りにおける設計図作成の主な目的は、必要な要件を明らかにすることです。設計図を作成することで、余計な情報を省き、本質的な部分に焦点を当てて、情報を正確に伝えることができます。例えば、インターネット販売の仕組みを構築する場合、設計図を作成することで、顧客が商品を検索する、買い物かごに入れる、支払いを行う、注文を確定するといった重要な機能を明確に定めることができます。さらに、在庫管理や顧客情報管理といった関連する業務の流れも設計図に含めることで、仕組み全体の整合性を保てます。設計図は、開発に関わる人たちが全体像を共有し、共通の理解を深めるための有効な手段となります。図を使って分かりやすく表現することで、複雑な仕組みも理解しやすくなり、意思疎通が円滑になります。また、設計図を作成することで、開発の早い段階で問題点や危険性を見つけ出すことができます。これにより、やり直しを減らし、開発期間の短縮や費用の削減につなげることが可能になります。情報技術を用いた仕組み作りにおける設計図作成は、単なる作業ではなく、成功を左右する重要な要素なのです。
| 目的 | 理由 | 効果 |
|---|---|---|
| 要件の明確化 | 余計な情報を省き、本質に焦点を当てるため | 必要な機能を明確に定め、整合性を保つ |
| 全体像の共有 | 関係者間で共通理解を深めるため | 複雑な仕組みを理解しやすくし、意思疎通を円滑にする |
| 問題点の早期発見 | 開発の早い段階で問題や危険性を特定するため | やり直しを減らし、開発期間の短縮や費用の削減につなげる |
UML:モデリングの共通言語

構造を可視化する共通言語として、統一モデリング言語が広く用いられています。これは、情報システムの設計図のようなもので、構成要素や動作を視覚的に表現する標準的な方法です。開発者だけでなく、利用者や関係者も共通認識を持ち、意思疎通を円滑に進めることができます。統一モデリング言語には、構成図、利用事例図、順序図など、さまざまな種類の図があり、システムの多角的な表現を可能にします。例えば、構成図は、システムを構成する要素間の関係性を示し、利用事例図は、利用者がシステムに対して行う操作を表します。順序図は、要素間のやり取りを時系列で表します。これらの図を組み合わせることで、システムの全体像を把握し、詳細な設計へとつなげることができます。この言語は、厳密な規則と意味を持つため、専用の道具を用いることで、整合性の確認や自動的な符号生成も可能です。複雑なシステムを理解し、関係者間の意思疎通を円滑にするための強力な手段として、システム開発に関わる全ての人にとって必要不可欠な知識と言えるでしょう。
| 要素 | 説明 | 例 |
|---|---|---|
| 統一モデリング言語 (UML) | 情報システムの設計図。構成要素や動作を視覚的に表現する標準的な方法。 | 構成図、利用事例図、順序図など |
| 構成図 | システムを構成する要素間の関係性を示す。 | データベース、アプリケーションサーバー、クライアントPCの関係 |
| 利用事例図 | 利用者がシステムに対して行う操作を表す。 | ログイン、商品検索、購入など |
| 順序図 | 要素間のやり取りを時系列で表す。 | ユーザー認証のシーケンス、注文処理のシーケンス |
| 利点 | 開発者、利用者、関係者間の共通認識、円滑な意思疎通、整合性の確認、自動的な符号生成 | 複雑なシステムを理解し、関係者間の意思疎通を円滑にする。 |
UMLダイアグラム:可視化による理解促進

UMLは、情報を図で表現することで、複雑な内容を分かりやすく伝える手法です。この図を用いることで、内容を視覚的に捉えられ、不明確な点や見落としを防ぐことができます。UMLの図は大きく二つに分かれ、一つはシステムの静的な構造を示す構造図、もう一つはシステムの動的な振る舞いを表す振る舞い図です。構造図には、構成要素間の関係性を示すクラス図や、物理的な配置を示す配置図などがあります。一方、振る舞い図には、利用者の視点からシステムの機能を記述するユースケース図や、処理の流れを示すシーケンス図などが含まれます。例えば、クラス図は、システムを構成する要素の種類や、それらの関連性を明確にします。また、ユースケース図は、システムがどのような目的で、どのように使われるかを具体的に示すのに役立ちます。これらの図を適切に使い分けることで、システムの全体像を把握し、関係者間で共通の認識を持つことが可能になります。図は単なる絵ではなく、設計思想や仕様を伝えるための重要な手段です。図を作成する際は、目的を明確にし、適切な表現方法を用いることが大切です。また、常に最新の状態に保ち、変更があれば迅速に更新する必要があります。

クラス図:UMLの基本にして最重要

構造を静的に示す図として、クラス図は非常に重要です。これは、情報、特性、手続き、そしてそれらの間のつながりを表現します。情報は、対象指向における基本的な要素であり、データとそれを扱う手続きをまとめたものです。特性は、情報が持つデータの種類や性質を示し、手続きは、情報が提供する機能や振る舞いを表します。情報のつながりには、関連、集合、合成、一般化などがあり、これらを適切に表現することで、全体構造が明確になります。例えば、顧客、商品、注文などの情報があったとします。顧客情報は、名前や住所などを持ち、注文や管理などの手続きを持ちます。商品情報は、名前や価格などの特性を持ちます。注文情報は、番号や日付などの特性を持ち、詳細表示や取り消しなどの手続きを持ちます。これらの情報のつながりを表現することで、構造が明確になります。また、これは意思疎通の手段としても重要です。開発者や設計者など、関係者が共有することで、共通の理解を深めることができます。
| 要素 | 説明 |
|---|---|
| 情報 | データと手続きをまとめたもの (例: 顧客、商品、注文) |
| 特性 | 情報が持つデータの種類や性質 (例: 商品の名前、価格) |
| 手続き | 情報が提供する機能や振る舞い (例: 注文の取り消し) |
| 情報のつながり | 関連、集合、合成、一般化など |
| クラス図の重要性 | 全体構造の明確化、関係者間の共通理解 |
モデリングツール:効率的なモデリングのために

実際の設計作業では、専用の作図支援道具を用いるのが一般的です。これを用いると、図表の作成、書類の共有、集団での設計開発の効率化、追跡可能性の実現など、設計作業の利点が高まります。作図支援道具は、統一モデリング言語の各図表を容易に作成できるだけでなく、模型の整合性を検査したり、模型から符号を自動生成したりする機能も備えています。これにより、手作業による誤りを減らし、開発能率を向上させることが可能です。また、複数人で協同で作業を行うための機能も提供しています。これにより、班員は、模型を共有し、変更履歴を追跡し、意思疎通を取りながら、効率的に設計開発を進めることができます。さらに、模型と符号の追跡可能性を確保するための機能も提供しています。これにより、模型の変更が符号にどのように影響するかを追跡したり、符号から模型を生成したりできます。作図支援道具には、様々な種類があり、それぞれ特徴や機能が異なります。無償で使用できる道具から、高機能な有償道具まで、様々な選択肢があります。自社の要望や予算に合わせて、最適な道具を選ぶことが重要です。
| 作図支援道具の利用 | 利点 |
|---|---|
| 図表の作成 | 容易な作成 |
| 書類の共有 | 効率化 |
| 集団設計開発 | 効率化 |
| 模型の整合性検査 | 手作業ミスの削減 |
| 符号の自動生成 | 開発能率の向上 |
| 複数人での協同作業 | 模型の共有、変更履歴の追跡、意思疎通 |
| 模型と符号の追跡可能性 | 変更の影響追跡、符号からの模型生成 |
| 道具の選択 | 自社の要望や予算に合わせて最適化 |
