PracticesforReD: abordagem de recomendação de práticas para mitigar dívidas de requisitos em organizações ágeis

Abstract

Os métodos ágeis surgiram com o propósito de acelerar o desenvolvimento de software, reorganizando práticas tradicionais para atender à demanda por maior rapidez. Entretanto, essa agilidade pode comprometer áreas essenciais do ciclo de desenvolvimento, como a Engenharia de Requisitos (ER). Quando executadas de forma inadequada, as atividades de ER podem gerar requisitos mal compreendidos, omitidos ou mal especificados. Problemas decorrentes de uma ER conduzida de forma deficiente configuram dívidas técnicas que afetam etapas subsequentes do desenvolvimento e ameaçam a qualidade do software. Entre essas dívidas, destacam-se as dívidas de requisitos, diretamente relacionadas à ER, que permanecem pouco exploradas na literatura e na prática. Frequentemente, são desconhecidas, não monitoradas ou mal geridas, resultando em elevados custos de manutenção ao longo do tempo. Se as organizações compreendessem melhor seu cenário atual, identificando tais dívidas e suas causas, poderiam adaptar práticas mais eficazes para mitigá-las e geri-las. O objetivo desta tese é propor uma abordagem que auxilie organizações ágeis a compreenderem seu cenário atual quanto à existência de dívidas de requisitos. A proposta visa identificar as lacunas que caracterizam essas dívidas, suas causas e, com base nesse diagnóstico, recomendar práticas e orientações para mitigá-las, preveni-las e gerenciá-las. A pesquisa iniciou com uma investigação do estado da prática, conduzida por meio do método qualitativo Grounded Theory. Os resultados obtidos foram integrados a dois estudos sistemáticos da literatura, contemplando o estado da arte por meio de um mapeamento sistemático voltado à identificação de causas, consequências e práticas relacionadas às dívidas de requisitos; e um estudo terciário focado na gestão da dívida técnica. A consolidação desses resultados fundamentou a construção da ontologia OntoReD, direcionada especificamente às dívidas de requisitos e concebida como o ?kernel? da abordagem proposta. A partir dessa ontologia, foi estruturada a abordagem PracticesforReD, composta por uma sequência de passos que orienta profissionais na compreensão de seu cenário atual e na seleção de práticas adequadas para mitigá-las. Como principal contribuição, a abordagem PracticesforReD, apoiada pelo conhecimento implementado na OntoReD, permite que profissionais de organizações ágeis identifiquem suas dívidas de requisitos, compreendam suas causas e recebam recomendações de práticas para mitigação, prevenção e gestão. A abordagem é disponibilizada por meio de uma solução computacional que atua como interface de apoio entre as organizações e a abordagem proposta, facilitando a aplicação prática das recomendações e promovendo uma gestão mais eficaz das dívidas de requisitos. A avaliação da PracticesforReD, apoiada na abordagem Goal, Questions, Metrics (GQM), demonstrou que o conhecimento implementado na OntoReD representa adequadamente os problemas e as causas das dívidas de requisitos em organizações ágeis. As práticas recomendadas mostraram-se alinhadas às expectativas dos profissionais, sendo consideradas claras, aplicáveis e adequadas ao contexto. Por fim, a avaliação da ferramenta que operacionaliza a PracticesforReD, complementada pelo Technology Acceptance Model (TAM), indicou bons níveis de aceitação, utilidade percebida e facilidade de uso, reforçando sua viabilidade e o seu potencial de adoção nas organizações.

Abstract: Agile methods emerged with the purpose of accelerating software development by reorganizing traditional practices to meet the demand for greater speed. However, this agility can compromise essential areas of the development lifecycle, such as Requirements Engineering (RE). When performed inadequately, RE activities may lead to misunderstood, omitted, or poorly specified requirements. Issues arising from poorly conducted RE constitute technical debt that affects subsequent development stages and threatens software quality. Among these, requirements debt stands out as being directly related to RE, yet still underexplored in both the literature and practice. It is often unknown, unmonitored, or poorly managed, resulting in high maintenance costs over time. If organizations had a better understanding of their current context, identifying such debts and their causes, they could adopt more effective practices to mitigate and manage them. The objective of this thesis is to propose an approach to support agile organizations in understanding their current context regarding the existence of requirements debt. The proposal aims to identify the gaps that characterize such debt, its causes, and, based on this diagnosis, recommend practices and guidelines to mitigate, prevent, and manage it. The research began with an investigation of the state of practice, conducted using the qualitative method Grounded Theory. The results obtained were integrated with two systematic literature studies, covering the state of the art through a systematic mapping focused on identifying causes, consequences, and practices related to requirements debt, as well as a tertiary study focused on technical debt management. The consolidation of these results supported the construction of the OntoReD ontology, specifically targeted at requirements debt and conceived as the ?kernel? of the proposed approach. Based on this ontology, the PracticesforReD approach was structured, consisting of a sequence of steps that guides practitioners in understanding their current context and selecting appropriate practices to address it. As its main contribution, the PracticesforReD approach, supported by the knowledge implemented in OntoReD, enables practitioners in agile organizations to identify their requirements debt, understand its causes, and receive recommendations of practices for mitigation, prevention, and management. The approach is made available through a computational solution that acts as a supporting interface between organizations and the proposed approach, facilitating the practical application of the recommendations and promoting more effective management of requirements debt. The evaluation of PracticesforReD, supported by the GQM approach, demonstrated that the knowledge implemented in OntoReD adequately represents the problems and causes of requirements debt in agile organizations. The recommended practices were found to be aligned with practitioners? expectations, being considered clear, applicable, and suitable to the context. Finally, the evaluation of the tool that operationalizes PracticesforReD, complemented by TAM, indicated good levels of acceptance, perceived usefulness, and ease of use, reinforcing its feasibility and potential for adoption in organizations.