ขั้นตอนนี้เป็นขั้นตอนแรกสุดที่นักเขียนโปรแกรม จะต้องทำก่อน ลงมือเขียนโปรแกรม เพื่อทำความเข้าใจกับปัญหาที่เกิดขึ้น และค้นหา จุดมุ่งหมาย หรือสิ่งที่ต้องการ ขั้นตอนนี้ถือว่าเป็นขั้นตอนที่สำคัญที่สุด ก่อนถึงขั้นตอนการวางแผนแก้ไขปัญหา และดำเนินการเขียนโปรแกรม โดยในขั้นวิเคราะห์ความต้องการจะใช้เทคนิค "การวิเคราะห์งาน" มาตรวจสอบและวิเคราะห์ความต้องการ ดังนี้
2. ขั้นวางแผนแก้ไขปัญหา หรือการออกแบบโปรแกรม (Algorithm Design)
ขั้นตอนการวางแผนแก้ไขปัญหา เป็นขั้นที่มีการใช้เครื่องมือมา ช่วยในการแก้ไขปัญหา จะทำให้ขั้นตอนการเขียนโปรแกรมมีความผิดพลาด น้อยลง ซึ่งเครื่องมือที่ใช้ในการตรวจสอบการทำงานของโปรแกรม นั้นจะ ทำให้ ทราบขั้นตอน การทำงานของโปรแกรมได้อย่างรวดเร็ว
ถ้าเราจะเปรียบเทียบการเขียนโปรแกรมเป็นการสร้างบ้านแล้ว ขั้นตอนการวางแผนแก้ไขปัญหานี้ เป็นเหมือนการออกแบบแปลนบ้าน ลงใน กระดาษ เพื่อจะได้นำไปสร้างบ้าน ในลำดับไป ซึ่งขั้นตอนการวางแผนแก้ไขปัญหานี้ ผู้ออกแบบการแก้ไขปัญหา สามารถนำเครื่องมือมาช่วยในการแก้ไขปัญหาได้ โดยมีอยู่หลายตัว ตามความถนัด หรือความชอบ ซึ่งเครื่องมือเหล่านี้ได้แก่
2.1 อัลกอริทึม (Algorithm) คือรูปแบบของการกำหนดการทำงานอย่างเป็นขั้นตอน ซึ่งผ่านการวิเคราะห์และแยกแยะ เพื่อการแก้ปัญหาต่าง ๆ ตามลำดับขั้น อาจเลือกใช้ภาษาไทยหรือภาษาอังกฤษตามความถนัด เพื่อนำเสนอขั้นตอนของกิจกรรมก็ได้
2.2 ผังงาน (Flowchart) คือแผนภาพที่ใช้แสดงลำดับขั้นตอนการทำงานของโปรแกรม ซึ่งจะใช้ภาพสัญลักษณ์สื่อความหมาย แต่ละขั้นตอนของการทำงาน และจะใช้ลูกศรสื่อถึงทิศทางการเดินทางของลำดับการทำงาน ซึ่งจะทำให้ทราบขั้นตอนและลำดับการทำงานของโปรแกรมได้อย่างถูกต้อง
2.3 รหัสจำลอง หรือรหัสเทียม (Pseudo-code)คือ การเขียนโปรแกรมในรูปแบบภาษาอังกฤษที่มีขั้นตอนและรูปแบบแน่นอนกะทัดรัด และมองดูคล้ายภาษาระดับสูงที่ใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ ซึ่งรหัสเทียมนั้นจะไม่เจาะจงสำหรับภาษาใดภาษาหนึ่งโครงสร้างของรหัสเทียม จึงมีส่วนที่คล้ายคลึงกันกับการเขียนโปรแกรมมาก
3. ขั้นดำเนินการเขียนโปรแกรม (Program Coding)
ขั้นตอนนี้เป็นการเขียนโปรแกรมด้วยภาษาคอมพิวเตอร์ ภาษาใดภาษาหนึ่งขึ้นมา โดยเลือกใช้ภาษาที่เหมาะสมกับลักษณะ ประเภทของงาน และความถนัดของผู้เขียน เช่นถ้าเป็นงานทางด้าน ธุรกิจ ก็เลือกภาษาโคบอล ถ้าเป็นการพิมพ์รายงาน ก็เลือกภาษา อาร์พีจี หรือถ้าจะเขียนโปรแกรมบนเว็บก็จะใช้ภาษา ASP , PHP เป็นต้น
4. ขั้นทดสอบและแก้ไขโปรแกรม (Program Testing and Debugging)
ขั้นตอนนี้เป็นการตรวจสอบจุดผิดพลาดของโปรแกรม (Bugs) ที่เขียนขึ้น และดำเนินการแก้ไขข้อผิดพลาดนั้น เรียกกระบวนการนี้การ Debugs โปรแกรมที่ทำงานไม่ได้ตามวัตถุประสงค์ เรียกว่าโปรแกรมมี Error เกิดขึ้น Error ของโปรแกรมมักมีมาจาก 3 สาเหตุใหญ่ ๆ คือ
4.1 ข้อผิดพลาดทางไวยากรณ์ของภาษา (Syntax Error)
4.2 ข้อผิดพลาดที่เกิดจากตรรกะโปรแกรมผิด (Logical Error)
4.3 ข้อผิดพลาดในระหว่างการรันโปรแกรม (Run-time Error)
5. ขั้นการเขียนเอกสารประกอบ (Documentation)
การทำเอกสารประกอบโปรแกรม คือ การอธิบายรายละเอียดของโปรแกรมว่า จุดประสงค์ของโปรแกรมคืออะไร สามารถทำงานอะไรได้บ้าง และมีขั้นตอนการทำงานของโปรแกรมเป็นอย่างไร ฯลฯ เครื่องมือที่ช่วยในการออกแบบโปรแกรมเช่น ผังงาน หรือ รหัสจำลอง ก็สามารถนำมาประกอบกันเป็นเอกสารประกอบโปรแกรมได้ ซึ่งเอกสารประกอบโปรแกรมโดยทั่วไปจะมีอยู่ ด้วยกัน 2 แบบคือ
5.1 เอกสารประกอบโปรแกรมสำหรับผู้ใช้ (User Documentation) จะเหมาะสำหรับผู้ใช้ที่ไม่ต้องเกี่ยวข้องกับการพัฒนาโปรแกรม แต่เป็นผู้ที่ใช้งานโปรแกรมอย่างเดียว จะเน้นการอธิบายเกี่ยวกับการใช้งานโปรแกรม เป็นหลัก ตัวอย่างเช่น
- โปรแกรมนี้ทำอะไร ใช้งานในด้านไหน
- ข้อมูลเข้ามีลักษณะอย่างไร
- ข้อมูลออกหรือผลลัพธ์มีลักษณะอย่างไร
- การเรียกใช้โปรแกรมทำอย่างไร
- คำสั่ง หรือข้อมูล ที่จำเป็นให้โปรแกรมเริ่มทำงาน มีอะไรบ้าง
- อธิบายเกี่ยวกับประสิทธิภาพ และความสามารถของโปรแกรม
5.2 เอกสารประกอบโปรแกรมสำหรับผู้เขียนโปรแกรม (Technical Documentation) จะเหมาะสำหรับผู้ใช้ที่ไม่ต้องเกี่ยวข้องกับการพัฒนาโปรแกรม แต่เป็นผู้ที่ใช้งานโปรแกรมอย่างเดียว จะเน้นการอธิบายเกี่ยวกับการใช้งานโปรแกรมเป็นหลัก ตัวอย่างเช่น
- ส่วนที่เป็นคำอธิบายหรือหมายเหตุในโปรแกรมหรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า คอมเมนท์ (Comment) ซึ่งส่วนใหญ่มักจะเขียนแทรกอยู่ในโปรแกรม อธิบายการทำงานของโปรแกรมเป็นส่วน ๆ
- ส่วนอธิบายด้านเทคนิค ซึ่งส่วนนี้มักจะทำเป็นเอกสารแยกต่างหากจาก โปรแกรม จะอธิบายในรายละเอียดที่มากขึ้น เช่น ชื่อโปรแกรมย่อยต่าง ๆ อะไรบ้าง แต่ละโปรแกรมย่อยทำหน้าที่อะไร และคำอธิบายย่อ ๆ เกี่ยวกับ วัตถุประสงค์ของโปรแกรม เป็นต้น
6. ขั้นบำรุงรักษาโปรแกรม (Program Maintenance)
ขั้นตอนนี้คือขั้นตอนสุดท้ายเมื่อโปรแกรมผ่านการตรวจสอบตามขั้นตอนเรียบร้อยแล้ว และถูกนำมาให้ผู้ใช้ได้ใช้งาน ในช่วงแรกผู้ใช้อาจจะยังไม่คุ้นเคยก็อาจทำให้เกิดปัญหาขึ้นมาบ้าง ดังนั้นจึงต้องมีผู้คอยควบคุมดูแลและคอยตรวจสอบการทำงาน การบำรุงรักษาโปรแกรมจึงเป็นขั้นตอนที่ผู้เขียนโปรแกรม ต้องคอยเฝ้าดู และหาข้อผิดพลาด ของโปรแกรมในระหว่างที่ผู้ใช้ใช้งานโปรแกรมและปรับปรุงแก้ไขโปรแกรมเมื่อเกิดข้อผิดพลาดขึ้น
หรือในการใช้งานโปรแกรมไปนาน ๆ ผู้ใช้อาจต้องการ เปลี่ยนแปลงการทำงานของระบบเดิมเพื่อให้เหมาะสมกับเหตุการณ์ เช่น ต้องการเปลี่ยนแปลงหน้าตาของรายงาน มีการเพิ่มเติมข้อมูล หรือลบข้อมูลเดิมนักเขียนโปรแกรมก็จะต้องคอยปรับปรุงแก้ไขโปรแกรมตามความต้องการของผู้ใช้ที่เปลี่ยนแปลงไปนั้น