ChatGPTを要求抽出に活用する可能性の検証(Investigating ChatGPT’s Potential to Assist in Requirements Elicitation Processes)

田中専務

拓海先生、最近ChatGPTというものが話題ですが、弊社のような現場にはどう役立つのか、正直よく分かりません。今回の論文は何を示しているのですか。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!今回の論文は、ChatGPTのような大規模言語モデル(Large Language Models, LLM)を要求抽出(Requirements Elicitation)の補助に使えるかを評価した研究です。結論ファーストで言えば、ChatGPTは要求の抽象化や一貫性の検査、可読性向上に強みがあり、要件作成の補助として有望であると示していますよ。

田中専務

要は、見積りや仕様書をAIに任せても大丈夫だということですか。導入コストに見合う効果が出るのか不安です。

AIメンター拓海

大丈夫、まずは本論文の要点を押さえましょう。ポイントは三つです。ひとつ、ChatGPTは自然言語でのやり取りが得意で要件の「整理」に強い。ふたつ、完全自動化ではなく専門家との協働が前提である。みっつ、現段階では実現可能性(Feasibility)やあいまいさの除去に限界がある。ですから、投資対効果は段階的に評価するのが得策ですよ。

田中専務

これって要するに、AIは書き直しや整理は得意だが、現場の実現性判断は人が見る必要があるということ?

AIメンター拓海

その通りです!大変的確な理解です。補助ツールとして、要求の抽象化(Abstractness)や一貫性(Consistency)を高め、ドキュメントの可読性(Understandability)を向上させられる。だが、実行可能性(Feasibility)やあいまいさ(Unambiguity)の解消は、現場知見を合わせる必要があるのです。

田中専務

社内で使う場合、まずどこから着手すれば良いでしょうか。小さい投資で効果を出すにはどうしたら良いか知りたいです。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!まずは既存の要件書や議事録をChatGPTに読み込ませ、要件の要約・整形・重複検出に使うと効果が出やすいです。導入は段階的に、最初は人が最終チェックを行うワークフローを設けて信頼性を確保する方法がお勧めです。最後に、改善点を定点観測するKPIを設定すれば、投資対効果が測れますよ。

田中専務

分かりました。要は私たちが初めにやることは、既存ドキュメントの整理と、人がチェックする仕組みづくり、そして効果指標の設置ということですね。これなら取り組めそうです。

AIメンター拓海

大丈夫、一緒にやれば必ずできますよ。最初は小さな成功体験を積んで、運用を拡大していくのが現実的です。では田中専務、最後に今日の要点を自分の言葉で一度説明してみてください。

田中専務

承知しました。私の言葉で言い直すと、ChatGPTは書類の整理や読みやすさの向上に向いており、現場の実行可能性は人が最終判断する、段階的に投資して効果を確かめるということですね。

1.概要と位置づけ

結論を先に述べる。本研究はChatGPTのような大規模言語モデル(Large Language Models, LLM)を要求抽出(Requirements Elicitation)という工程に適用した場合、その有効性と限界を系統的に評価した点で新規性がある。端的に言えば、LLMは要求の整理や可読性改善に寄与する一方、現場の実現可能性判断や曖昧さの除去には人の関与が不可欠であると示した。

なぜ重要か。要求抽出は製品やシステム開発の根幹であり、ここでのミスは後工程で大きな手戻りと損失を生む。LLMが要件の質を高められるなら、上流工程での手戻りを減らし、コストと時間を削減できる可能性がある。これは特にリソースが限られる中小企業にとって、短期的な効果と長期的な競争力強化の両面で意味がある。

本研究の方法論的な位置づけは、LLMの「生成力」と「対話力」を要求工学(Requirements Engineering, RE)の具体的なタスクに当てはめ、専門家が評価するという実務寄りのアプローチにある。単なるベンチマークや自動評価に留まらず、人間の専門家による定性的評価を組み合わせることで実務的有用性を検証している。

応用上のインパクトは明快である。既存ドキュメントの要約や重複検出、言い回しの統一といった定型作業をLLMが担うことで、エンジニアや要件定義担当者は本質的な議論に専念できる。これにより、時間当たりのアウトプットの品質が改善される可能性がある一方、誤った自動生成を鵜呑みにするとリスクが発生するため運用設計が鍵となる。

最後に結論的示唆を付け加える。LLMは万能ではないが、正しいガバナンスと人の知見を組み合わせれば、要求抽出の費用対効果を改善し得る実務ツールである。導入は段階的に行い、効果指標を明確に設定することが推奨される。

2.先行研究との差別化ポイント

従来の研究は自然言語処理(Natural Language Processing, NLP)を要求工学(Requirements Engineering, RE)に適用する試みに主に注力してきたが、多くはルールベースや限定的な機械学習モデルに依存していた。本研究が差別化する点は、昨今の大規模言語モデル(LLM)が示す対話的生成能力を実務タスク、具体的には要求抽出の場に持ち込み、専門家評価でその品質を検証した点にある。

また、先行研究は自動化の可能性に偏重する傾向があったが、本研究は「協働」に焦点を当てている。具体的には、ChatGPTが生成した要件を人間のRE専門家が評価し、どの側面で機械が優れ、どの側面で人が不可欠かを明らかにした点が重要である。これにより実務的な導入指針が見えやすくなっている。

差異は評価軸にも現れる。本研究では要件のAbstractness(抽象度)、Atomicity(分解可能性)、Consistency(一貫性)、Correctness(正確性)、Understandability(理解可能性)、Unambiguity(非曖昧性)、Feasibility(実現可能性)という七つの品質属性を用いて比較した。これにより、単なる語彙的評価に留まらない、実務で意味のある品質観点を提示している。

実務的含意として、LLMは設計初期のアイデア整理や文書整形に寄与する一方で、工程後半の実装判断や物理的制約の評価には弱点があることが示された。つまり、先行研究が指摘した限界と本研究の評価結果は整合しており、導入戦略は自動化と人間の判断の役割分担を中心に設計すべきである。

要約すると、本研究はLLMの「現実的な使いどころ」を明示した点で先行研究と一線を画す。学術的示唆に加え、実務での運用設計に直結する知見を提供している点が最も大きな差別化ポイントである。

3.中核となる技術的要素

本研究で中心となる技術は、大規模言語モデル(Large Language Models, LLM)とそれを対話形式で利用するChatGPTの生成能力である。LLMは大量のテキストデータから言語の統計的パターンを学習し、人間が自然に理解できる文章を生成できる。要件抽出においては、原稿やインタビュー記録から重要な要求を抽出し、語句を統一して読みやすく整える役割を果たす。

技術的にはプロンプト設計が重要である。つまり、どのような問いかけをモデルに与えるかで出力の質が大きく変わる。実務では、あらかじめテンプレート化した質問群を用意し、モデルから出力された候補を人間が評価・修正するワークフローが現実的である。この点は本研究の設計でも明確にされている。

さらに評価方法論として、専門家による二段階の評価プロセスが採用された。まず研究者が生成した要件を作成し、次に独立したRE専門家がその品質を評価するという方法で、バイアスを減らし信頼性を担保している。これにより、単なる自己評価に終わらない客観的な比較が可能になっている。

技術的な限界も明瞭である。LLMは訓練データに基づく推論を行うため、最新のドメイン知識や現場固有の制約を自動的に取り込むことは難しい。また、曖昧な問いに対しては多様な解答を生成するため、非曖昧化のための追加プロンプトや人間の質問スキルが不可欠である。

したがって実務適用では、LLMの生成力を文書整理や一貫性チェックに限定し、実現可能性やコスト評価は専門家が担う役割分担を明確に設計することが肝要である。

4.有効性の検証方法と成果

検証は実証的かつ専門家評価に基づく設計で行われた。研究チームは同じ一連の質問を用いてChatGPTに要件を生成させ、同一の質問を人間のRE専門家にも行って要件を収集した。最終的に36件の要件(人間とChatGPTの合計)を収集し、別の5名のRE専門家が七つの品質属性で評価を行った。

結果概観として、ChatGPTが生成した要件はAbstractness(抽象性)、Atomicity(単一性)、Consistency(一貫性)、Correctness(正確性)、Understandability(理解可能性)といった属性で比較的高評価を得た。これはLLMが文章整理や表現統一に長けていることを反映している。

一方でUnambiguity(非曖昧性)とFeasibility(実現可能性)は低めの評価にとどまった。これらは現場の制約や技術的可否に基づく判断を必要とするため、訓練データに依存するLLMのみでは十分に担保できないことを示している。つまり、生成された要件は「読む人にわかりやすいが、それだけで実行に移せるわけではない」性質がある。

実務的に重要な点は、ChatGPTの出力が要求仕様の初期ドラフトやレビュー補助に有用であることだ。たとえば、重複する要求の整理や曖昧表現の候補提示、全体の表記統一といった作業で工数削減が期待できる。だが最終的な合意形成や実装適合性のチェックは人が担うべきである。

結論として、ChatGPTは「品質の高い草案」を短時間で提供できる現実的なツールであり、適切な人間の監査と組み合わせることで要件工程の効率化に寄与するという成果が得られた。

5.研究を巡る議論と課題

まず倫理とガバナンスの課題がある。自動生成された要件をそのまま信じてしまうと、責任の所在が曖昧になる危険性がある。企業はAIの出力をどのように検証し、誰が最終合意を与えるかを明確にする内部プロセスを定める必要がある。透明性と説明責任が重要である。

次に効果の一般化可能性に関する議論である。本研究は特定のドメイン(信頼できるAIの要件)を対象に行われたため、別ドメインで同様の効果が得られるかは検証が必要だ。特に専門知識が強く関係する産業領域では、モデルの事前知識の不足が結果を左右する。

技術的課題としては、非曖昧化(Unambiguity)と実現可能性(Feasibility)の向上が挙げられる。これを改善するには、ドメイン固有の知識ベースや制約ルールを組み合わせたハイブリッド手法が考えられる。LLM単体よりも、ルールエンジンや専門家のナレッジを連携させる設計が必要である。

また運用面では、導入時のKPI設計と教育が課題である。出力の品質を数値化する指標や、社員がAIの出力を適切にレビューできるスキル習得の仕組みを整備することが導入成功の鍵である。小規模なパイロットとフィードバックループを回す文化が有効だ。

総じて言えるのは、技術的優位性はあるものの、制度設計と現場の教育が伴わなければ期待する効果は得られないという点である。AIは道具であり、使いこなすための仕組みづくりが最重要である。

6.今後の調査・学習の方向性

まず短期的には、ドメイン適応とプロンプト工学(Prompt Engineering)に注力すべきである。現場特有の制約や専門用語をLLMに効率よく学習させ、問いかけを洗練することで生成出力の実務適合性を改善できる。これは比較的低コストで期待できる改善策である。

中期的にはハイブリッドなシステム設計が必要である。LLMの生成機能とルールベースの検査、そしてドメイン知識を持つ専門家のレビューワークフローを統合することで、不足しがちな実現可能性と非曖昧化を補完できる。このアプローチは導入コストはやや上がるが、運用信頼性が高まる利点がある。

長期的には評価指標の標準化と自動検査ツールの成熟が期待される。要件品質を評価する定量的な指標群を整備し、それに基づく自動チェック機能をLLMと組み合わせることで、人的レビューの負担をさらに低減できる可能性がある。

研究コミュニティに対する提言としては、ドメイン横断的な検証データセットの整備と、実務パイロットの共有が重要である。企業間での事例共有やベストプラクティスの蓄積が進めば、中小企業も導入しやすくなる。

最後に、実務者への学習の方向性としては、AIの出力を批判的に評価するスキルと、AIを使ったワークフロー設計能力の育成が最優先である。技術は進化するが、それを使いこなす人材がいなければ効果は限定的である。

検索に使える英語キーワード

ChatGPT, Large Language Models (LLM), Requirements Elicitation, NLP4RE, Requirements Engineering, Prompt Engineering

会議で使えるフレーズ集

「このAI出力は草案として有用だが、実行可能性は現場判断が必要だ」

「まずは既存ドキュメントの整理と人による最終チェックの運用を先行しよう」

「KPIを設定して効果を定点観測し、段階的に運用を拡大する」


K. Ronanki, C. Berger, J. Horkoff, “Investigating ChatGPT’s Potential to Assist in Requirements Elicitation Processes,” arXiv preprint arXiv:2307.07381v1, 2023.

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