Prototyping

Zweck

Prototyping baut ein frühes Modell des Endergebnisses, solange eine Änderung noch wenig kostet. Der BABOK gibt ihm vier Aufgaben: Bedürfnisse durch einen iterativen Prozess zu erheben und zu validieren, der ein Modell der Anforderungen oder des Entwurfs hervorbringt, die Nutzungserfahrung zu optimieren, konkurrierende Entwurfsoptionen zu entscheiden und als Grundlage für die Entwicklung der endgültigen Lösung zu dienen.

Die Familie reicht weit über den Bildschirm hinaus. Ein Prototyp ist ein nicht funktionierendes Modell, eine funktionierende Darstellung oder eine digitale Abbildung. Er entwirft eine Website im Rohbau, er steht für eine teilweise funktionierende Konstruktion des Produkts ein, oder er beschreibt Abläufe durch eine Folge von Diagrammen. Der BABOK nennt auch Prototypen von Geschäftsregeln und Daten, die dazu dienen, den gewünschten Prozessfluss und die Regeln zu entdecken, die ihn steuern, sowie das Daten-Prototyping, das der Datenbereinigung und der Transformation dient.

Was die ganze Familie einbringt, lässt sich auf zwei Entdeckungen zurückführen, und keine Methode hat ein Monopol darauf. Ein Prototyp zeigt, wie das Produkt aussieht und wie es sich verhält, und diese Aussetzung bringt zutage, was ein Dokument im Dunkeln lässt: die fehlenden oder unzureichend spezifizierten Anforderungen und die unbelegten Annahmen. Eine Stakeholderin liest eine Spezifikation nochmals und genehmigt sie. Dieselbe Stakeholderin sagt vor dem Objekt, was fehlt. Genau diesen Unterschied kauft man.

Der Grund dahinter ist in einer Norm festgehalten. Die ISO 9241-210 behandelt das Erzeugen von Gestaltungslösungen und deren Bewertung mit Nutzenden als einen Kreislauf. Dieser Kreislauf ist die menschzentrierte Gestaltung. Ein Prototyp ist ein Durchlauf dieses Kreislaufs. Eine Gestaltung, die keinen Durchlauf macht, bleibt eine Hypothese.

HERMES, die Projektmanagementmethode des Bundes, macht das Prototyping zu einer Standardaufgabe, 5.4.3.37 Prototyping durchführen, deren Aktivitäten die ganze Familie abdecken: Ziele, Konzept und Methodik für den Prototyp erarbeiten, den Prototyp erstellen, ihn auswerten, Ergebnisse und Schlussfolgerungen dokumentieren und in die weitere Planung einfliessen lassen, dann den Prototyp vernichten oder seine Wiederverwendbarkeit sicherstellen. Unabhängig von Ansatz und Methode bringt die Aufgabe zwei Ergebnisse hervor, 4.4.3.15 Prototyp realisiert und 4.4.1.38 Prototypdokumentation; letztere hält Ausgangslage, Rahmenbedingungen, Anforderungen, Konzept, Zusammenfassung der Testergebnisse, Schlussfolgerungen und Empfehlungen fest. Das erste benennt dieselbe Ansatzachse in den Worten der Methode, "Es kann zwischen Wegwerfprototypen und wiederverwendbaren Prototypen unterschieden werden", wobei wiederverwendbar die Stelle von evolutionär einnimmt.

Bleibt die Frage, die die Praktikerin mitbringt: welchen Prototyp bauen? Sie verbirgt zwei. Die erste legt das Schicksal des Artefakts fest, die zweite legt fest, was jemand damit tut, und beide brauchen eine Antwort. Was die Sitzung oder der Lauf einbringt, hängt von der zweiten ab. Was das Artefakt kostet und was von ihm bleibt, hängt von der ersten ab. Die Anforderung selbst wird in jedem Fall festgehalten und verfolgt, gleich welches Schicksal das Papier oder der Code hat, der sie zutage gebracht hat.

Einsatz

Wann einsetzen

• Anforderungen, die niemand aus dem Stand nennt: Das gezeigte Objekt bringt heraus, was eine direkte Frage nicht erhält.
• Unbelegte Annahmen über die Nutzung: Der Prototyp stellt sie auf die Probe, bevor sie zu Code werden.
• Konkurrierende Entwurfsoptionen: Beide zu bauen kostet weniger, als zwischen zwei Meinungen zu schlichten.
• Künftiger Zustand, der sichtbar werden soll: Der Prototyp gibt eine Darstellung, die Stakeholder kritisieren können.
• Technische Machbarkeit in Frage: Ein schmaler, tiefer Prototyp prüft den ganzen Stapel auf einem Pfad.
• Schwer zu formulierendes Thema, widersprüchliche Meinungen: Das Objekt verlagert die Debatte auf das Sichtbare.
• Frühe Rückmeldung erwünscht: Die Kritik kommt, solange eine Änderung noch einen Bleistiftstrich kostet.

Wann nicht einsetzen

• Geschäftsregeln, die präzise zu spezifizieren sind: Der Bildschirm zeigt die Wirkung der Regel und nennt sie nicht, besser die Geschäftsregelanalyse.
• Sehr komplexes System oder Verfahren: Die Sitzung driftet zum Wie ab, das Was zuerst über das Interview klären.
• Mockup, das eine bereits getroffene Entscheidung absegnen soll: Die Sitzung misst Zustimmung, besser die Fokusgruppe.

Zwei unabhängige Achsen

Der BABOK ordnet das Prototyping drei Listen zu. Die erste gibt zwei Ansätze, die zweite gibt Formen des Prototyps, die dritte gibt vier Methoden. Ansätze und Methoden sind zwei unabhängige Wahlachsen, die alles Weitere regieren.

Der Ansatz: was aus dem Artefakt wird

Der Ansatz legt das Schicksal des Artefakts fest. Es wird weggeworfen, und nichts von ihm überlebt in der ausgelieferten Lösung: Das ist das Wegwerf-Prototyping. Oder es wächst zur ausgelieferten Lösung heran: Das ist das evolutionäre Prototyping. Heranwachsen hat einen genauen Sinn: Die Anforderungen werden durch die Nutzung des Artefakts durch die Stakeholder präzisiert, der Ansatz bringt eine funktionierende Lösung hervor und er verlangt in der Regel ein spezialisiertes Prototyping-Werkzeug oder eine spezialisierte Sprache.

Christiane Floyd hat 1984 die Taxonomie aufgestellt, die diese Achse lesbar macht, und sie zählt drei Ziele, wo der BABOK zwei zählt: Erkundung, Experiment und Evolution. Die ersten beiden bringen ein Artefakt hervor, das zerstört werden soll, das dritte ein Artefakt, das man behält und anpasst. Die Liste des BABOK ist die ihre, mit den ersten beiden Zielen zu einem verschmolzen, und die Verschmelzung rechtfertigt sich durch die Achse: Was die beiden Ansätze trennt, ist das Schicksal des Artefakts, und beide Gründe, es zu zerstören, fallen auf dieselbe Seite.

Die Methode: was jemand damit tut

Die Methode sagt, woraus der Prototyp besteht und was jemand damit tut. Ein Storyboard wird gelesen: Man folgt einer Reihe von Panels und rückt in der Zeit vor. Ein Papier-Prototyp wird bedient: Eine Nutzerin erledigt eine reale Aufgabe, während eine Person aus dem Team den Computer spielt. Eine Simulation wird ausgeführt: Eine Maschine lässt das Modell laufen und liefert Messwerte. Der BABOK nennt eine vierte Methode, die Workflow-Modellierung, die eine Folge von Operationen abbildet und sich auf den menschlichen Anteil konzentriert. Ihr Zuhause ist die Prozessmodellierung.

Die Formen: eine dritte Frage

Der BABOK zählt weitere Formen des Prototyps auf: den Grundsatznachweis oder Machbarkeitsnachweis, den Formstudien-Prototyp, den Usability-Prototyp, den visuellen Prototyp, den funktionalen Prototyp. Sie beantworten eine dritte Frage, die des Zwecks: einen Entwurf validieren, Ergonomie und Abmessungen prüfen, die Interaktion prüfen, das Erscheinungsbild prüfen, die Funktionen der Software prüfen. Die Form nennt den Zweck, und sie lässt die beiden anderen Antworten unangetastet: Das Schicksal des Artefakts und die Nutzung, die man daraus macht, bleiben zu entscheiden. Genau das stellt sie neben die beiden Achsen.

Das Wort funktional erscheint im BABOK auf zwei dieser Listen: Es benennt unter den Ansätzen den evolutionären Ansatz, und unter den Formen benennt es den funktionalen Prototyp, ein Modell, das gebaut wird, um die Funktionen der Software zu prüfen, und das der BABOK auch ein funktionierendes Modell nennt. Die beiden Bedeutungen leben auf verschiedenen Achsen, und ein und derselbe Prototyp kann im Sinne der Form funktional und im Sinne des Ansatzes ein Wegwerf-Prototyp sein.

Die drei Regeln der Kreuzung

Beide Fragen müssen beantwortet werden, und die beiden Antworten sind voneinander frei. Wer fragt « ist es ein Wegwerf-Prototyp oder ist es eine Simulation? », stellt eine Frage, auf die es keine Antwort gibt: Das sind die Antworten auf zwei verschiedene Fragen.

Eine Methode kann ein Feld der Ansatzachse schliessen, und umgekehrt geschieht das nie. Papier geht nicht in Produktion, also sind ein Storyboard und ein Papier-Prototyp immer Wegwerf-Prototypen: Die Methode schliesst das evolutionäre Feld von selbst. Eine Simulation besetzt beide Felder. Ein Wegwerf-Prototyp kommt seinerseits oft ohne alle drei Methoden aus: Er ist Code, ein Drahtgitter, ein Whiteboard.

Weder das Medium noch der Detailgrad entscheidet irgendetwas. Storyboarding und Papier-Prototyping sind beide Bleistift auf Papier, beide von geringem Detailgrad, beide Wegwerf-Prototypen. Nur die Methodenachse trennt sie: Das eine wird gelesen, das andere wird bedient.

Ansatz und Methode wählen

Die Weiche besteht aus zwei Fragen.

Was wird aus dem Artefakt?

Diese Frage wird vor dem ersten Strich entschieden, und sie lässt sich nicht billig neu aufrollen. In der Software ist die Standardantwort das Wegwerf-Prototyping. Das evolutionäre Prototyping wird zur ehrlichen Antwort, wenn das Artefakt nicht ausgeführt wird, keine Daten speichert und keine Angriffsfläche bietet, also wenn es ein Entwurf ist und kein laufendes System.

Was tut jemand mit dem Artefakt?

Diese Frage wird danach entschieden, und sie bleibt von der ersten frei. Das Verb entscheidet, und der BABOK nennt deren vier.

Die beiden Antworten lassen sich frei kombinieren, mit dem einzigen Vorbehalt, den das Papier auferlegt: Wer sich für Lesen oder für Bedienen entscheidet, hat auf die erste Frage bereits Wegwerf geantwortet.

KI-Überlegungen

Ein Sprachmodell bringt in wenigen Minuten ein vorzeigbares Artefakt hervor: Bildschirme aus einer Anforderung, eine Reihe von Panels aus einem Szenario, ein erstes Modell aus einer Prozessbeschreibung. Der Dienst ist real, und er betrifft die Herstellung.

Die Folge trifft die erste Achse. Das stärkste Argument für das evolutionäre Prototyping war immer der Preis des Wegwerfens: Man weigert sich wegzuwerfen, weil der Neubau teuer ist. Wenn der Neubau eine Stunde kostet, schwächt sich diese Prämisse ab. Die richtige Frage an das Werkzeug betrifft die Kosten des nächsten Prototyps, die die Maschine verändert hat.

Die Gefahr ist symmetrisch, und sie steht bereits in den Grenzen, die der BABOK nennt. Ein generiertes Artefakt ist fertig, ausgerichtet, sauber. Ein zu gepflegter Prototyp ruft Höflichkeit statt Kritik hervor, und dann setzt er Erwartungen an Termine, Leistung und Zuverlässigkeit, die nichts trägt. Er verschärft damit den Hauptmangel der Familie, den der BABOK genau beschreibt: Die Stakeholder fixieren sich auf die Entwurfsspezifikationen der Lösung statt auf die Anforderungen, die jede Lösung erfüllen muss, und die Entwickler halten sich für verpflichtet, das Mockup Strich für Strich nachzubauen. Die Rauheit war eine gesuchte Eigenschaft, und eine Maschine löscht sie gratis aus.

Die beiden Fragen bleiben ausserhalb der Reichweite der Werkzeuge. Das Schicksal des Artefakts ist eine Entscheidung der Technik und der Ökonomie: Sie bindet ein Qualitätsfundament, eine Schuld und eine Lebensdauer, und sie wird mit jenen getroffen, die dafür zahlen. Was jemand mit dem Artefakt tut ist eine Entscheidung darüber, wer im Raum ist: eine reale Nutzerin vor dem Objekt oder eine Maschine vor einem Modell. Eine synthetische Nutzerin gibt die Vorannahme des Modells zurück, während die ganze Familie dafür da ist, ein beobachtetes Verhalten zu gewinnen.

Schliesslich die Daten. Ein Prototyp voller echter Daten ist eine Bearbeitung echter Daten ausserhalb ihres Systems, und das revidierte Datenschutzgesetz (revDSG) gilt für den Entwurf wie für das Produkt. Die Testdaten eines Prototyps werden synthetisch und plausibel gebaut, mit Namen, Postleitzahlen, Daten und Beträgen in CHF, die sich wie die echten lesen.

Kosten

Die Kosten des Prototypings werden durch die Antworten auf die beiden Fragen festgelegt, und sie erstrecken sich über eine Grössenordnung.

Werkzeuge

Das Werkzeug folgt der Methode. Papier, Bleistift, Karteikarten und ein Whiteboard genügen für das, was gelesen und was bedient wird, und diese Armut ist ein Vorteil: Die Technik setzt dann weder eine Lizenz noch eine Umgebung noch ein Designsystem voraus. Was ausgeführt wird, verlangt eine Maschine, ein Modell, Eingangsdaten und die Zeit, das Modell zu validieren, und der Eintrittspreis ändert seine Natur.

Der Ansatz seinerseits bestimmt das Werkzeug. Eine Wegwerf-Antwort lässt die Wahl offen, bis hin zum Block Haftnotizen. Ein interaktives Entwurfswerkzeug nimmt eine besondere Stellung ein: Es bringt ein Artefakt hervor, das nicht ausgeführt wird und nichts speichert, und genau das macht die evolutionäre Antwort in dem einen Fall ehrlich, in dem sie es ist, dem des Entwurfs.

Was der Prototyp feststellt, wird anderswo abgelegt als im Prototyp. Die Anforderung wird festgehalten, und die Korrekturen, die zu Änderungsanträgen werden, gehen ins Item Tracking. Das Artefakt seinerseits folgt dem Schicksal, das die erste Frage ihm gesetzt hat.

Quellen

• IIBA, A Guide to the Business Analysis Body of Knowledge (BABOK Guide) v3, §10.36 Prototyping: der Zweck des Prototypings, die zwei Ansätze, die Formen des Prototyps, die vier Methoden sowie die Stärken und Grenzen der Familie, darunter das Risiko, dass der Entwurf die Stelle der Anforderung einnimmt.
• Christiane Floyd, A Systematic Look at Prototyping, in Approaches to Prototyping, Springer, 1984, S. 1-18: die drei Ziele des Prototypings, Erkundung, Experiment und Evolution, deren Verschmelzung der ersten beiden die Ansatzachse ergibt.
• ISO 9241-210:2019, Ergonomie der Mensch-System-Interaktion, Teil 210: Menschzentrierte Gestaltung interaktiver Systeme: das Erzeugen von Gestaltungslösungen und ihre Bewertung mit Nutzenden als iterativer Kreislauf, was einen Prototyp zu einem Durchlauf dieses Kreislaufs macht.
• Schweizerische Eidgenossenschaft, Bundeskanzlei, HERMES 2022, Referenzhandbuch Projektmanagement, Aufgabe 5.4.3.37 Prototyping durchführen, Ergebnisse 4.4.3.15 Prototyp realisiert und 4.4.1.38 Prototypdokumentation: das Prototyping als risikominimierende Massnahme, die fünf Aktivitäten der Aufgabe, die zwei Arten von Prototyp (Wegwerfprototyp, wiederverwendbarer Prototyp) und der Inhalt der Dokumentation, darunter die Zusammenfassung der Testergebnisse.