Betriebliche Informationssysteme




VL 02 – Modellierung


Sören Auer, TU Chemnitz, ISST

soeren.auer@informatik.tu-chemnitz.de

Stefan Kühne, Universität Leipzig, FMI IFI BIS

kuehne@informatik.uni-leipzig.de









Rückblick



Anwendungssysteme in Informat...

Layer 1 Betriebliche Aufgaben Prozesse Anwen- dungen Anwendungssystem (Technik) Informationssystem Management Daten Infrastruktur Organisation





Informationssysteme beeinflussen Unternehmen und umgekehrt

Layer 1 Unternehmen Informationssystem Unternehmensziele Unternehmensumwelt Unternehmenskultur Organisationsstruktur Verfahrensrichtlinien Geschäftsprozesse Politik Management Zufälle




Anwendungssysteme – Beispiele und Klassifikation

Layer 1 Personal- wesen Finanz- und Rechnungs- wesen Fertigung Produktion Vertrieb Marketing Management informations- systeme (MIS), Entscheidungs unterstützungs- systeme (EUS) Ebene Strategische Management- Ebene Operative Ebene Operative Systeme Unterstützungs- systeme für Führungsebene (FUS) Umsatz- trendvorhersage Personal- planung 5-Jahres- Geschäftsplan Gewinn- planung Arbeits- kostenanalyse Budget- planung Lagerbestands- kontrolle Vertriebs- leitung Auftrags- bearbeitung Material- wirtschaft Lohnbuch- haltung Kreditoren- buchhaltung Personal- verwaltung









Modelle



Beispiel 1



Beispiel 2



Beispiel 3



Beispiel 4



Lernziele

  • Modellierung als Gestaltungsgrundlage für betriebliche Informationssysteme kennenlernen
    • Dokumentation des Ist-Zustandes
    • Identifikation von Optimierungspotenziale
    • Einführung von Systemen
    • Implementierung von Systemen
    • Dokumentation (z.B. für Zertifizierungszwecke)
  • ARIS-Modellierung ist ein Ansatz Betriebliche Informationssysteme für unterschiedliche Zwecke zu beschreiben
  • Theoretische Fundierung durch Grundlagen der Modellierung







Modellierung

Grundlagen



Vielfältige Verwendung des Begriffs „Modell“

Mo|dell das;  -s, -e <lat.-vulgärlat.-it.>:  [Duden 2001]

  1. Muster, Vorbild.
  2. Entwurf od. Nachbildung in kleinerem Maßstab (z. B. eines Bauwerks).
  3. [Holz]form zur Herstellung der Gussform.
  4. Kleidungsstück, das eine Einzelanfertigung ist.
  5. Mensch od. Gegenstand als Vorbild für ein Werk der bildenden Kunst.
  6. Typ, Ausführungsart eines Fabrikats. 
  7. vereinfachte Darstellung der Funktion eines Gegenstands od. des Ablaufs eines Sachverhalts, die eine Untersuchung od. Erforschung erleichtert od. erst möglich macht. 
  8. Mannequin, Fotomodell
  9. (verhüllend) Callgirl

Logische, mathematische Interpretation:



Modellierung

Wozu?

  • Verstehen eines Subjekts
  • Kommunizieren über ein Subjekt
  • Gedankliches Hilfsmittel zum Gestalten, Bewerten oder Kritisieren 
  • Spezifikation von Anforderungen
  • Durchführung von Experimenten
  • Aufstellen/Prüfen von Hypothesen über beobachtbare/postulierte Phänomene

Wann?

  • Wenn das modellierte Original
    • Nicht beobachtbar ist,
    • Zu groß oder zu klein ist,
    • Zu komplex ist,
    • Nicht zur Verfügung steht,
    • Noch nicht existiert.
  • Wenn die Arbeit am Original
    • Zu gefährlich,
    • Zu teuer,
    • Verboten,
    • Nicht möglich ist.




Beispiel: Landkarte

Layer 1




Modell

Layer 1 Original Model repräsentiert repräsentiert a) Territorium BRD b) Modell vom Territorium der BRD Verkürzung (Reduktion, Abgrenzung), transitiv n:m-Beziehung


Standpunkt/Sicht (aus [ISO 2006]), Ebene

[ISO 2006]: ISO-Standard zur Software-Architekturbeschreibung

Standpunkt (Perspektive):

  • Ein Standpunkt (viewpoint) verkörpert miteinander verwandte Anliegen bzw. Aspekte (concerns), die durch die Interessen der Projektbeteiligten (stakeholder) bestimmt werden. Ein Standpunkt legt auch Verfahren zur Modellierung und zugehörige Notationen fest. 


Standpunkt/Sicht (aus [ISO 2006]), Ebene (2)

  • Sicht:
    • Eine Sicht (view) beschreibt ein (konkretes) System von einem bestimmten (abstrakten) Standpunkt aus. Die Sichten dienen dabei der Strukturierung, sie enthalten selbst keine Informationen, diese sind in Modellen
  • Ebene
    • Entfernung zwischen Original und Modell


Allgemeine Modelltheorie


  • [Stachowiak 1973]
    • Abbildungsmerkmal
    • Verkürzungsmerkmal
    • Pragmatisches Merkmal
Layer 1 repräsentiert


Allgemeine Modelltheorie (2)

Abbildungsmerkmal

  • Modelle sind stets Modelle von etwas, nämlich Abbildungen, Repräsentationen natürlicher oder künstlicher Originale, die selbst wieder Modelle sein können. ... 

Verkürzungsmerkmal

  • Modelle erfassen im allgemeinen nicht alle Attribute des durch sie repräsentierten Originals, sondern nur solche, die den jeweilgen Modellerschaffern und/oder Modellbenutzern relevant scheinen. ... 


Allgemeine Modelltheorie (3)

Pragmatisches Merkmal

  • Modelle sind ihren Originalen nicht per se eindeutig zugeordnet. Sie erfüllen ihre Ersetzungsfunktion a) für bestimmte -- erkennende und/oder handelnde, modellbenutzende -- Subjekte, b) innerhalb bestimmter Zeitintervalle und c) unter Einschränkung auf bestimmte gedankliche oder tatsächliche Operationen. Über die abbildungsmäßige Originalbezogenheit hinaus ist mithin der allgemeine Modellbegriff dreifach pragmatisch zu relativieren. Modelle sind nicht nur Modell von etwas. Sie sind auch Modelle für jemanden, einen Menschen oder einen künstlichen Modellbenutzer. Sie erfüllen dabei ihre Funktionen in der Zeit, innerhalb eines Zeitintervalls. Und sie sind schließlich Modelle zu einem bestimmten Zweck. Eine pragmatisch vollständige Bestimmung des Modellbegriffs hat nicht nur die Frage zu berücksichtigen, wovon etwas Modell ist, sondern auch, für wen, wann und wozu bezüglich seiner je spezifischen Funktionen es Modell ist.


Grundsätze ordnungsgemäßer Modellierung

  • Grundsatz der Richtigkeit
    • Syntaktische Korrektheit
    • Semantische Korrektheit
  • Grundsatz der Relevanz
  • Grundsatz der Wirtschaftlichkeit
  • Grundsatz der Klarheit
  • Grundsatz der Vergleichbarkeit
  • Grundsatz des systematischen Aufbaus
    • z.B. Trennung zwischen statischen und dynamischen Aspekten


Modellierungstechnik

Layer 1 Textuelle/Grafische Symbole auch Notation Modellierungstechnik Modellierungssprache Modellierungs- Modellierungs- werkzeug Konkrete Syntax Abstrakte Syntax Semantik Regeln zur Kombination von Symbolen Bedeutung, bspw. mathematisch definiert durch formale Ontologie oder operationale Semantik methode







Metamodellierung

Grundlagen



Metamodell

Layer 1 Modell Metamodell ist konform zu ist konform zu Klassifikation Nichttransitiv




Metamodelle und Metametamodelle

Layer 1 ist konform zu Linien Punkte ist konform zu ist konform zu?


Tokenmodell, Typmodell [Kuehne 2006]

Layer 1 ist_Typmodell_von ist_Typmodell_von ist_Tokenmodell_von


Ontologische und Linguistische Typmodelle

Layer 1 Thought CloudA thought cloud bubble like in comics.thoughtcloudbubblethinkingcartooncomicOpen Clip Art LibraryJon PhillipsJon Phillips2005-08-08image/svg+xmlEN Layer 1 Linguistische Beziehung Ontologische Beziehung Land


Generalisierung

Layer 1 Straße Grenze ist konform zu ist konform zu? Generalisierung


Modellierungssprachen

Layer 1 1 Modell 2 Modellierungs- sprache Metamodell definiert ist konform zu ist Element der Extension von


Metamodellierungssprachen

Layer 1 1 Meta sprache 1 Metamodell definiert ist konform zu ist Element der Extension von Meta- 1 Metamodell


EMF-Metamodell (Ausschnitt)





Technikraum

Layer 1 Meta sprache 1 Metamodell definiert ist konform zu Meta- 1 Metamodell ist Element der Extension von 1 Modell 2 Modellierungs- sprache Metamodell definiert ist konform zu Extension von 1 ist Element der Technikraum


Nutzung von Modellen (Auswahl)

  • Deskriptive vs. präskriptive Modelle
    • Beschreibungs- und Erfassungsmodelle
    • Erklärungsmodelle
    • Gestaltungsmodelle
    • Entwurfsmodelle
  • Weitere
    • Optimierungsmodelle, Verifikationsmodelle
    • Physische vs. digitale Modelle







Modellierung in BIS kontext



Motivation

  • Betriebliche Informationssysteme sind aus systemtheoretischer Sicht
    • komplexe (große Anzahl von Elementen, die miteinander in Beziehung stehen)
    • komplizierte (Elemente und Beziehungen sind verschiedenartig)
  • sozio-technische Systeme


Motivation (2)

  • Komplexität ist inhärent (essential complexity)
  • Gestaltung durch
    • Istmodelle
    • Sollmodelle
    • Idealmodelle
    • Referenzmodelle


Modellierung erfolgt

  
 

Auf verschiedenen Perspektiven, z.B.

  • Daten
  • Funktionen
  • Objekte
  • Organisation
  • Prozesse
  • Strategie
  • Technische Infrastruktur
  • Modellierung erfolgt

Auf verschiedenen Ebenen, z.B.

  • Fachkonzept
  • DV-Konzept
  • Implementierungsebene
 

Integrierte Methoden:

ARIS, ProMet, SOM, TOGAF






Modellierung

mit ARIS



Architektur integrierter Informationssysteme (ARIS) [Scheer 1992]

  • Architektur
    • Architektur i.S. eines Rahmenkonzepts für Entwicklungs- und Modellierungsmethoden
    • Methodischer Rahmen zur Unternehmensmodellierung
    • Bewertung von Methoden
    • Orientierungsrahmen i.S. eines impliziten Vorgehensmodells
    • Vereint bestehende mit neuen Modellierungsmethoden
  • Ziel: ganzheitliche Betrachtung von Unternehmensprozessen
    • Komplexitätsreduktion durch
    • Sichten
    • Betrachtungsebenen



Werkzeugtechnische Unterstützung: ARIS Platform (Auswahl)

ARIS Strategy Platform

  • ARIS Business Optimizer
  • ARIS BSC
  • ARIS Six Sigma

ARIS Design Platform

  • ARIS Business Architect
  • ARIS Business Publisher
  • ARIS Process Governance
  • ARIS IT Architect
  • ARIS IT Inventory
  • Werkzeugtechnische Unterstützung: ARIS Platform (Auswahl)

ARIS Implementation Platform

  • ARIS for SAP
  • ARIS SOA Architect
  • ARIS Business Rules Designer
  • ARIS UML Designer
  • ARIS for Microsoft BizTalk

ARIS Controlling Platform

  • ARIS Process Performance Manager
  • ARIS Risk & Compliance Manager
  • ARIS MashZone





Werkzeugtechnische Unterstützung



Beispiel

Layer 1

Ereignis: Kundenauftrag trifft ein

  • Kunde bestellt Artikel

Kundenauftrag wird angenommen

  • Kundendaten
  • Daten über Artikel

Ereignis: Auftrag ist bestätigt

Weitere Vorgänge

  • Auftrag verfolgen
  • Produktionsplan erstellen


Prozessmodell



Sichten auf Prozessmodell

Layer 1 Steuerungssich Leistungssicht Datensicht Funktionsicht Ressourcensicht Organisationssicht


ARIS-Sichten



ARIS-Ebenen (auch Phasenmodell)



ARIS-Haus



ARIS - Methodenhandbuch



Anwendung für spezifische betriebliche Problemstellung

Auswahlkriterien für Methoden [Scheer 1994]

  • die Einfachheit und Verständlichkeit der Darstellungsmittel
  • die Eignung für die speziell auszudrückenden Inhalte
  • die Möglichkeit, für alle darzustellenden Anwendungen einheitliche Methoden einsetzen zu können
  • der vorhandene oder zu erwartende Bekanntheitsgrad der Methoden
  • die weitgehende Unabhängigkeit der Methoden von technischen Entwicklungen der Informationstechnik




Literatur

  • [Becker 1995]
    J. Becker, M. Rosemann, R. Schütte. Grundsätze ordnungsmäßiger Modellierung. Wirtschaftsinformatik, 37(5):435–445, 1995.
  • [Duden 2001]
    Duden - Das Fremdwörterbuch. 7. Aufl. Mannheim 2001.
  • Kühne 2006
  • ISO 2006: ISE/IEC DIS 25961
  • Scheer 1992
    Scheer, August-Wilhelm: Architektur integrierter Informationssysteme – Grundlagen der Unternehmensmodellierung. Springer, Berlin, 1992. ISBN: 3-540-55401-7
  • Scheer 1994
    Scheer, August-Wilhelm: Wirtschaftsinformatik – Referenzmodelle für industrielle Geschäftsprozesse. Springer, Berlin, 1994. ISBN: 3-540-62967-X
  • Stachowiak 1973: Allgemeine Modelltheorie




Creator: darya (VUA)

Contributors:
soeren (TIB)


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