Mô hình Waterfall là gì? Hướng dẫn toàn diện cho các nhà quản lý dự án

Trong lĩnh vực quản lý dự án và phát triển phần mềm, việc lựa chọn mô hình triển khai phù hợp đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo tiến độ và chất lượng sản phẩm. Một trong những mô hình truyền thống, đã được áp dụng rộng rãi từ những năm đầu của ngành công nghệ thông tin, chính là mô hình Waterfall - hay còn gọi là mô hình thác nước. Với quy trình phát triển tuần tự, rõ ràng từng bước, Waterfall thường được ví như một “bản thiết kế cố định”, phù hợp với các dự án có yêu cầu rõ ràng và ít thay đổi. 

Vậy mô hình này vận hành như thế nào, ưu – nhược điểm ra sao và khi nào nên áp dụng? Hãy cùng Cogover tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây.

1. Waterfall là gì?

Mô hình Waterfall (hay còn gọi là mô hình thác nước) là một phương pháp quản lý dự án truyền thống, được sử dụng rộng rãi và dễ hiểu nhất hiện nay. Đây là mô hình quản lý dự án theo tiến trình tuần tự và liên tiếp, trong đó các giai đoạn của dự án được thực hiện lần lượt, mỗi giai đoạn phải hoàn thành trước khi chuyển sang giai đoạn tiếp theo. 

Khác với các phương pháp linh hoạt như Agile, Waterfall không cho phép thay đổi linh hoạt giữa các giai đoạn. Một khi chưa hoàn tất giai đoạn hiện tại, nhóm dự án không thể chuyển sang bước tiếp theo. 

Mọi vấn đề phát sinh đều phải được giải quyết ngay trong giai đoạn đó. Ngoài ra, nhóm dự án không thể xử lý lỗi nếu đã chuyển sang giai đoạn sau, điều này có thể gây khó khăn cho việc điều chỉnh hoặc sửa chữa sau này.

Mô hình Waterfall hay còn gọi là mô hình thác nước

Như vậy, có thể thấy, mô hình Waterfall mang các đặc điểm chính sau:

• Tuân theo trình tự cố định: Các bước phát triển dự án được tổ chức theo chuỗi liên tiếp, không có sự chồng chéo giữa các giai đoạn.

• Cấu trúc rõ ràng, minh bạch: Mỗi giai đoạn có mục tiêu và kết quả cụ thể, giúp dễ dàng theo dõi tiến độ và quản lý dự án.

• Không linh hoạt trong thay đổi: Sau khi hoàn tất giai đoạn, mô hình không khuyến khích quay lại chỉnh sửa các bước trước đó.

Tìm hiểu thêm: Scrum là gì? Khung quản lý dự án theo Agile hiệu quả

2. Mô hình Waterfall phù hợp với dự án như thế nào?

Mô hình Waterfall là phương pháp quản lý dự án theo trình tự tuần tự, trong đó mỗi giai đoạn phải hoàn thành trước khi chuyển sang giai đoạn tiếp theo. Vì vậy, Waterfall sẽ phù hợp với các loại dự án có đặc điểm sau:

Dự án có yêu cầu rõ ràng, cố định và ít thay đổi

Waterfall thích hợp với những dự án mà yêu cầu đã được xác định chi tiết ngay từ đầu và sẽ không thay đổi trong suốt quá trình phát triển. Điều này giúp đảm bảo các bước thực hiện theo kế hoạch và tránh phải điều chỉnh nhiều lần gây gián đoạn. Ví dụ điển hình là các dự án xây dựng cầu đường, hệ thống sản xuất, hoặc phần mềm quản lý tài chính cho chính phủ, nơi các quy định và yêu cầu được thiết lập rõ ràng từ đầu.

Dự án có mục tiêu và phạm vi cụ thể

Mô hình thác nước phù hợp với dự án có mục tiêu rõ ràng, cho phép nhà quản lý lên kế hoạch chi tiết và phát triển lộ trình từ điểm bắt đầu đến điểm kết thúc một cách minh bạch. Các dự án sản xuất sản phẩm theo đơn đặt hàng là ví dụ tiêu biểu, khi mà mọi bước đều được định hướng rõ ràng.

Dự án có thời gian và ngân sách cố định

Waterfall giúp dự đoán chính xác chi phí và thời gian hoàn thành dự án do kế hoạch được lập kỹ càng từ đầu. Điều này rất quan trọng với các dự án có ngân sách hạn chế và không cho phép thay đổi giữa chừng, như các dự án xây dựng cơ sở hạ tầng công cộng cần tuân thủ nghiêm ngặt các mốc thời gian và chi phí.

Dự án có nguồn lực phát triển đầy đủ

Khi dự án có nguồn lực về nhân lực, tài chính và công nghệ dồi dào, Waterfall sẽ phát huy hiệu quả tối đa nhờ khả năng lập kế hoạch kỹ lưỡng và kiểm soát rủi ro tốt ngay từ đầu. Việc này giúp hạn chế sự cố phát sinh trong các giai đoạn sau.

Dự án có quy mô nhỏ hoặc thời gian thực hiện ngắn hạn

Waterfall phù hợp với các dự án nhỏ gọn hoặc có thời gian hoàn thành ngắn, vì các giai đoạn được thực hiện tuần tự, không chồng chéo, giúp giảm thiểu sự phức tạp trong quản lý và triển khai.

Dự án không yêu cầu sự tham gia liên tục của khách hàng

Mô hình này thích hợp với dự án mà khách hàng chỉ cần cung cấp yêu cầu ban đầu và không cần tham gia sâu vào quá trình phát triển. Điều này thường thấy trong các dự án xây dựng hoặc chế tạo, nơi khách hàng không tham gia chi tiết vào các bước trung gian.

3. 5 giai đoạn của Waterfall trong quản lý dự án

Phương pháp Waterfall bao gồm 5 giai đoạn chính: Yêu cầu (Requirements), Thiết kế (Design), Triển khai (Implementation), Kiểm thử (Verification) và Bảo trì (Maintenance). 

Cùng Cogover tìm hiểu từng giai đoạn cụ thể để hiểu vì sao cần phải hoàn thành trọn vẹn từng bước trước khi chuyển sang bước tiếp theo.

5 giai đoạn trong mô hình waterfall

3.1 Yêu cầu (Requirements)

Giai đoạn yêu cầu xác định hệ thống cần làm gì. Đây là lúc bạn làm rõ phạm vi dự án, từ yêu cầu của doanh nghiệp đến nhu cầu của người dùng. Giai đoạn này giúp bạn có cái nhìn tổng thể về toàn bộ dự án. Các yêu cầu cần làm rõ:

• Tài nguyên cần thiết cho dự án

• Ai làm gì, ở giai đoạn nào

• Lịch trình tổng thể và thời gian cho từng giai đoạn

• Mô tả chi tiết từng bước trong quy trình

3.2 Thiết kế (Design)

Sau khi xác định xong yêu cầu, nhóm sẽ bước vào giai đoạn thiết kế. Ở đây, nhóm thiết kế sẽ đưa ra giải pháp để đáp ứng yêu cầu đã đề ra:

• Lên lịch thực hiện và các mốc quan trọng (milestones)

• Xác định sản phẩm bàn giao cuối cùng (deliverables)

• Thiết kế chi tiết, bao gồm sơ đồ hệ thống hoặc bản vẽ kỹ thuật

Deliverables có thể là phần mềm hoặc sản phẩm vật lý. Ví dụ: Với phần mềm, nhóm thiết kế sẽ xác định kiến trúc hệ thống và các tình huống sử dụng (use case). Với sản phẩm vật lý, họ sẽ lên thông số kỹ thuật cụ thể để phục vụ sản xuất.

3.3 Triển khai (Implementation)

Khi bản thiết kế được hoàn tất và phê duyệt, bước tiếp theo là triển khai. Nhóm thiết kế chuyển giao tài liệu và thông số kỹ thuật cho đội phát triển để bắt tay vào xây dựng.

Trong giai đoạn này, đội phát triển sẽ:

• Lập kế hoạch triển khai chi tiết

• Thu thập dữ liệu hoặc nghiên cứu cần thiết

• Phân công nhiệm vụ và phân bổ nguồn lực

Đây cũng là lúc phát hiện các vấn đề kỹ thuật thực tế có thể khiến một phần thiết kế không thể triển khai được. Nếu gặp lỗi nghiêm trọng, nhóm bắt buộc phải quay lại giai đoạn thiết kế để điều chỉnh.

3.4 Kiểm thử (Verification)

Trước khi sản phẩm có thể thương mại hóa được, nhóm cần có giai đoạn kiểm thử để đảm bảo chất lượng. Đây là bước rất quan trọng nhằm tránh việc phát hành sản phẩm lỗi tới tay người dùng.

Nhóm QA (đảm bảo chất lượng) sẽ:

• Viết các kịch bản kiểm thử (test cases)

• Ghi nhận lỗi và sự cố để sửa chữa

• Kiểm thử từng phần một cách có hệ thống

• Theo dõi các chỉ số chất lượng phù hợp

• Kiểm thử nhiều tình huống và môi trường sử dụng khác nhau

3.5 Bảo trì (Maintenance)

Sau khi sản phẩm được phát hành, nhóm phát triển cần tiếp tục theo dõi và xử lý lỗi phát sinh. Khách hàng sẽ phản ánh sự cố qua bộ phận hỗ trợ và đội phát triển sẽ xử lý phản hồi đó để tung ra các phiên bản cập nhật, sửa lỗi hoặc cải tiến sản phẩm.

Khám phá ngay: Kanban là gì? Hướng dẫn thiết lập mô hình Kanban cho đội nhóm

4. Ưu nhược điểm của Waterfall

4.1 Ưu điểm

• Cấu trúc dự án rõ ràng: Mô hình Waterfall tạo ra một cấu trúc tuần tự, rõ ràng giúp nhà quản lý và các thành viên trong nhóm hiểu rõ yêu cầu sản phẩm, mục tiêu, vai trò và trách nhiệm của từng cá nhân trong dự án.

• Phù hợp với các dự án đơn giản và ổn định: Waterfall lý tưởng cho các dự án có yêu cầu ít thay đổi, ổn định trong suốt quá trình phát triển, giúp giảm thiểu rủi ro do thay đổi đột ngột.

• Đơn giản hóa việc theo dõi tiến độ: Các cột mốc và mục tiêu cụ thể được xác định rõ ràng giúp nhóm dự án dễ dàng tuân thủ thời hạn, đảm bảo kết quả đầu ra và theo dõi tiến trình hiệu quả.

• Giúp lập kế hoạch và phân bổ nguồn lực hiệu quả: Việc lên kế hoạch chi tiết từ đầu giúp nhà quản lý dự án dễ dàng kiểm soát tiến độ, chi phí và phân bổ nguồn lực hợp lý.

• Tăng tính minh bạch và trách nhiệm: Mỗi thành viên biết rõ vai trò và nhiệm vụ của mình trong từng giai đoạn, từ đó nâng cao sự phối hợp và hiệu quả làm việc.

4.2 Nhược điểm

• Thiếu tính linh hoạt và khó thích nghi với thay đổi: Mô hình Waterfall không cho phép sửa đổi hoặc điều chỉnh sau khi đã hoàn thành các giai đoạn trước, gây khó khăn khi có yêu cầu thay đổi phát sinh.

• Phản hồi khách hàng hạn chế: Khách hàng thường chỉ tham gia vào đầu và cuối dự án, dẫn đến việc phát hiện lỗi hoặc điều chỉnh yêu cầu muộn, có thể dẫn đến những phản ứng không hài lòng và tăng chi phí sửa chữa.

• Kiểm thử và phát hiện lỗi bị trì hoãn: Việc kiểm thử thường được thực hiện ở giai đoạn cuối, nên lỗi phát hiện muộn sẽ gây tốn kém về thời gian và chi phí để sửa chữa.

• Không phù hợp với dự án phức tạp, có nhiều rủi ro: Do tính tuần tự và không chồng chéo các giai đoạn, Waterfall giảm hiệu quả khi áp dụng cho các dự án phức tạp, yêu cầu thay đổi liên tục hoặc có tính không chắc chắn cao.

• Nguy cơ thất bại cao nếu yêu cầu ban đầu bị hiểu sai: Nếu yêu cầu ban đầu không được phân tích kỹ hoặc bị sai lệch, dự án có thể thất bại do không có cơ hội điều chỉnh giữa chừng.

5. Phân biệt Waterfall với Agile

Waterfall và Agile là hai mô hình phát triển phần mềm phổ biến với những đặc điểm và cách tiếp cận rất khác nhau. Dưới đây là phân tích chi tiết giúp bạn hiểu rõ sự khác biệt giữa hai mô hình này.

Tiêu chí	Waterfall	Agile
Phương pháp	Tuần tự, cứng nhắc	Linh hoạt, thích ứng nhanh
Thay đổi yêu cầu	Khó thay đổi sau khi bắt đầu	Thay đổi dễ dàng trong suốt dự án
Tài liệu	Chi tiết, đầy đủ	Tối giản, chỉ khi cần
Kiểm thử	Sau khi hoàn thành phát triển	Liên tục trong từng đợt phát triển
Giao hàng	Một lần khi dự án kết thúc	Nhiều lần theo từng sprint
Tham gia khách hàng	Hạn chế, chủ yếu đầu và cuối	Liên tục, thường xuyên
Phù hợp với dự án	Yêu cầu rõ ràng, ít thay đổi, dự án lớn	Yêu cầu chưa rõ, thay đổi nhiều, dự án phức tạp

Waterfall và Agile có những đặc điểm và cách tiếp cận khác nhau

Mặc dù không còn là lựa chọn phổ biến nhất trong thời đại phát triển linh hoạt như Agile, mô hình Waterfall vẫn giữ vai trò quan trọng trong nhiều dự án đòi hỏi sự rõ ràng, ổn định và kiểm soát chặt chẽ. Hy vọng qua bài viết này, bạn đã hiểu rõ mô hình thác nước Waterfall là gì, quy trình hoạt động ra sao và khi nào nên áp dụng phương pháp này. Với các dự án có yêu cầu cố định, ít thay đổi, hoặc cần bàn giao sản phẩm đúng ngay từ lần đầu tiên, Waterfall vẫn là một lựa chọn đáng cân nhắc.