Zusammenfassung SYEN. Lehrgang Eidg. Dipl. Wirtschaftsinformatiker 2002/2003

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1 Zusammenfassung SYEN Lehrgang 2002/2003 Autor: Marco Storchi & Roger Wiesendanger Version:ZF SYEN / Benutzer

2 INHALTSVERZEICHNIS 1. Grundlagen des System-Engineering Systemdenken Gliederung eines Systems Das System Das Element Die Beziehung/Wechselwirkung (Strömungsgrösse) Zusammenhang - System, Element und Beziehung Systembetrachtung System-Engineering Schlüssel zur Problemlösung (SE-Männchen) Problemfeld und Lösungssystem Strukturierung und Analyse des Problemfeldes Abgrenzung des Problemfeldes Systemdenken und Lösungssystem Voruntersuchung Informationsbeschaffung Befragung Beobachtungsmethoden Dokumentenstudium Schätzung Mitarbeit Problemlösungszyklus Problemanalyse Vorgehensmodell Übersicht: Ablauf und Ergebnisse VM, Problemlösung Datenmodellierung Übersicht Grundmodell und Ebenen Informations-Systeme/Operationelle Systeme Informations-Systeme Operationelle Systeme Das methodische Datendesign Vorgehen bei der Analyse eines Datenmodells Realitätsanalyse / Analysemethoden ERM Entity Relationship Model Konstruktionselemente Entität Eigenschaft / Attribut Faktum Beziehung Entitätsmenge Superentität Domäne Entitätsattribut Assoziationen Einfache Assoziation (Typ 1 ) Konditionelle Assoziation (Typ C ) Komplexe Assoziation (Typ M ) Abbildung / Darstellung Komplex-Konditionelle Beziehung (Typ MC ) Datensatz Notation nach IEM (Information Engineering Model) Normalisierung Datenintegrität Unnormalisierte Form Erste Normalform (1NF) Zweite Normalform (2NF) Primärschlüssel / Identifikations-Schlüssel...32 Roger & Marco, SYEN 2/110

3 2.7.6 Zusammengesetzter Schlüssel Fremdschlüssel Dritte Normalform (3NF) Auflösen komplexer Beziehungen Stücklistenproblematik Spezielle Verknüpfungen (Inkl.-oder, Exkl.-oder) Strukturierte Analyse und Design Grundlegende Probleme in der Entwicklung eines Systems Ursachen für die Probleme und Risiken Zielsetzungen Grundsätze der strukturierten Analyse und Designs Prinzipien Prinzip der Anwendung mehrerer Sichten Abgrenzung Modell/Meta-Modell Modelle in der System-Entwicklung Ziel und Zweck des Meta-Modells Strukturierte Analyse und Design Zusammenhang der Ergebnisse von Strukturierter Analyse und Design Meta-Modelle für SA und SD Datenmodellierung Analyse und Modellierung der Geschäftsfunktionen Analyse und Modellierung mit Datenfluss-Diagrammen (DFD) Analyse und Modellierung der Geschäftsereignisse Analyse und Modellierung der Organisation Festlegen der Transaktionen Dialog-Entwurf Übersicht der Darstellungsarten von SSADM Weitere Beschreibungs- und Darstellungsmethoden / Situationsanalyse Situations-Analyse Mengengerüst-Tabelle Bubble-Chart Schwachstellen-Analyse Zielformulierungen Schnittstellen Anwendung des Vorgehensmodells Vorstudie Hauptstudie Detailstudie Praxisbezogene Anpassung des Vorgehensmodells Reverse-Engineering Forward Engineering Wartung Reverse Engineering Reverse Engineering im weiteren Sinn Reverse Engineering im engeren Sinn Redokumentation Restrukturierung Reengineering Übersicht der Reengineering-Begriffe Methodische Aspekte des Reverse Engineering Wartungsproblem und Reverse Engineering Reengineering Restrukturierung Reverse Engineering im engeren Sinn Reverse Engineering Werkzeuge Anhang Glossar der SYEN-Begriffe Zielvereinbarungen Roger & Marco, SYEN 3/110

4 5.3 Ergebnismodell strukturierte Analyse / Design Meta-Datenmodell SSADM Vorgehensmodell der ZKB (VM-ZKB) Roger & Marco, SYEN 4/110

5 1.Grundlagen des System-Engineering 1.1 Systemdenken Grundlage des System-Engineerings ist das sogenannte Systemdenken. Das Systemdenken unterstützt die stufenweise Systemauflösung und ermöglicht es damit, einen Sachverhalt vom Groben zum Detail (top down) in übersichtliche Teile zu gliedern und danach den Zusammenhang zwischen den Teilen zu suchen. Mit Hilfe des Systemdenkens wird das Problem transparent = mitteilbar beurteilbar. 1.2 Gliederung eines Systems Das System Unter einem System wird die Gesamtheit von Teilen verstanden, die miteinander durch Beziehungen verbunden sind. Eigenschaften eines Systems: Umfasst mehrere Teile. Die Teile müssen verschieden sein. Die Teile sind durch einen bestimmten Aufbau miteinander vernetzt. Ein System ist ein dynamisches Ganzes, das als solches bestimmte Eigenschaften und Verhaltensweisen besitzt. Es besteht aus Teilen, die so miteinander verknüpft sind, dass kein Teil unabhängig ist von anderen Teilen und das Verhalten des Ganzen beeinflusst wird vom Zusammenwirken aller Teile Das Element Jene Komponenten/Teile eines Systems, die nicht mehr aufgelöst respektive weiter unterteilt werden, sind Elemente eines Systems. Da jede abgrenzbare Gesamtheit von Elementen und deren Beziehungen als System bezeichnet werden kann, ist es auch möglich, ein Element als System aufzufassen Die Beziehung/Wechselwirkung (Strömungsgrösse) Gemäss der Definition eines Systems stehen dessen Elemente untereinander immer in Beziehung. Diese Beziehungen sind Wechselbeziehungen. Die Wechselbeziehungen (Relationen) zwischen den Elementen eines Systems oder zwischen Systemen repräsentieren Strömungsgrössen (Wirkpotentiale). Das bedeutet, dass von ihnen Wirkungen ausgehen, die die anderen Komponenten verändern, und dass sie umgekehrt Wirkungen empfangen Zusammenhang - System, Element und Beziehung Die folgende Skizze soll die zuvor definierten Begriffe als Ganzes aufzeigen: Roger & Marco, SYEN 5/110

6 E4 Umwelt (Systemumwelt) System E1 E3 Systemgrenze E2 Schnittstelle zur Umwelt E5 Weiterführende Begriffe im Zusammenhang mit Systemstruktur und Systemumwelt: Systemgrenze Trennt das System von der Umwelt ab. Die innerhalb der Grenze liegenden Elemente weisen untereinander stärkere Bindungen auf (innere Bindung) als Randelemente mit Elementen der Umwelt. Offene Systeme Systeme, welche Beziehungen zur Umwelt aufweisen (Interaktion). Geschlossene Systeme Haben mit der Umwelt keine Beziehung (nur von theoretischer Bedeutung). Dynamische Systeme Verändern mit der Zeit (kurzfristig) ihre inneren Strukturen. Statische Systeme Verändern nur langsam (Jahre) ihre inneren Strukturen. Umwelt Alle Elemente, die nicht mehr zum betrachteten System gehören, zählen zur Umwelt. Systemstruktur Elemente und Beziehungen weisen eine Ordnung auf. Begriffe im Zusammenhang mit der Systemhierarchie: Untersystem (Subsystem) Erscheint im betrachteten System lediglich als Element, lässt sich jedoch selbst als System darstellen. Übersystem (Supersystem) Aus der Sicht eines Systems stellt das übergeordnete System das entsprechende Übersystem dar. Teilsystem Menge von Elementen aus einem System auf gleicher hierarchischer Stufe Systembetrachtung Systemmodelle Modelle sind Abstraktionen der Realität und heben Teilaspekte hervor. Sie bezwecken: - durch analysierende Beschreibung etwas Bestehendes zu verstehen - völlig Neues zu planen - eine bessere Kommunikationsbasis zu schaffen - an etwas Bestehendem Varianten möglicher Veränderungen zu prüfen. Roger & Marco, SYEN 6/110

7 Umgebungsorientierte Betrachtungsweise Das System selbst wird als Black-Box angesehen. In der Umwelt werden die Systeme identifiziert, welche Beziehungen zum betrachteten System haben. Die Beziehungen werden explizit festgehalten. Wirkungsorientierte Betrachtungsweise (Black-Box Betrachtung) Fragestelllung: Mit welchen Eingangsgrössen (Inputs) werden welche Ausgangsgrössen (Outputs) erzeugt. Das System wird dabei als Black-Box aufgefasst. Besteht eine mit einer Funktion beschriebene Gesetzmässigkeit für die Transformation des Inputs in den Outut, so erfüllt das System eine sogenannte Übergangsfunktion. Strukturorientierte Betrachtung des Systems (White-Box Betrachtung) Erklärt, wie aus dem Input der Output erzeugt wird. Befasst sich mit den dynamischen Wirkungsmechanismen zwischen den Elementen des Systems (White-Box). Darstellungsmöglichkeiten für die Ergebnisse der strukturorientierten Betrachtung sind z.bsp. Bubble Charts. Systemhierarchisches Denken Möglichkeit, die Betrachtungsebenen Problemangepasst zu wechseln, ohne die Gesamtzusammenhänge zu verlieren. Je nach Fragestellung können Untersysteme als Black-Boxes und nur wirkungsbezogen oder aber strukturorieniert betrachtet werden (Zoom-Effekt). 1.3 System-Engineering Schlüssel zur Problemlösung (SE-Männchen) System-Engineering kann generell für komplexe sozio-technische Probleme verwendet werden. Mit folgendem System-Engineering-Männchen kann man sich den Weg und die Hilfestellungen vom Problem zur Lösung sehr gut vorstellen: Phylosophie / Grundsätze KOPF: Strategische Ebene Problem Problemlösungsprozess Lösung Systemdenken Vorgehensmodell Systemgestaltung Projektmanagement RUMPF: Operative Ebene Techniken der Systemgestaltung Techniken des Projektmanagements FÜSSE: Tool-Ebene Im Zentrum der Operativen Ebene steht zwischen dem Problem und der Lösung der Problemlösungs- Prozess. Um diesen Prozess erfolgreich zu durchlaufen, stehen die strategische Ebene und die Werkzeuge zur Verfügung. 1.4 Problemfeld und Lösungssystem Das Problemfeld ist jenes System, in welchem die Problemzusammenhänge untersucht werden. Dieses System ist oft umfassender als der Bereich, welcher die spätere Lösung enthält. Die Betrachtungsweisen des System-Engineerings werden auf Problemfeld und Lösung angewandt. Am Anfang einer Systementwicklung steht vor allem das Problemfeld im Vordergrund, später wird zunehmend das Lösungssystem Gegenstand der Untersuchungen. Roger & Marco, SYEN 7/110

8 1.4.1 Strukturierung und Analyse des Problemfeldes Vor der Untersuchung des Problemfeldes steht das Bewusstsein einer Diskrepanz zwischen der IST- Situation und einer SOLL-Vorstellung. IST-Situation und SOLL-Vorstellung sind zu diesem Zeitpunkt oft nur vage. Ein Problem ist die empfundene Diskrepanz zwischen der vorhandenen und feststellbaren IST- Situation und der SOLL-Vorstellung Abgrenzung des Problemfeldes Das Problemfeld sollte nicht zu eng abgesteckt werden, um die Gefahr von Scheinlösungen zu vermeiden. Dies muss nicht heissen, dass die Lösung auch entsprechend umfassend ausfallen muss, da die Lösung ohnehin selten das ganze Problemfeld abdeckt Systemdenken und Lösungssystem Zuerst werden die Lösungsbausteine als Black-Boxes dargestellt. In der Folge werden die Funktionsweisen auf den tieferen Stufen der hierarchischen Systemauflösung untersucht. Sukzessive werden auch die Schnittstellen zwischen den Baugruppen näher untersucht. Generelle Konstruktionsprinzipien: Das wichtigste Prinzip beim Lösungsbau ist die konstruktive Voraussicht. Dieses Prinzip besagt, dass die Lösung so konstruiert werden soll, dass die dynamische Anpassung des Systems an die ändernden Anforderungen möglichst ökonomisch erfolgen kann. Dieses Prinzip wird operationalisiert durch die folgenden Nebenprinzipien: Prinzip der Minimierung von Schnittstellen Prinzip der Modularisierung Prinzip der schrittweisen Erweiterung ( Piecemeal Engineering ) Prinzip der minimalen Präjudizierung (Entscheidung vorgreifen) Roger & Marco, SYEN 8/110

9 1.5 Voruntersuchung Informationsbeschaffung Mit Hilfe der Erhebungstechniken wird versucht, gezielt und mit dem geringst möglichen Zeitaufwand die benötigten Informationen zu beschaffen. Dies beinhaltet: Basisinformationen über das Unternehmen Kenntnisse über die Aufbau- und Ablauforganisation Kenntnisse über den IST-Zustand aller Informationssysteme Methode Art Techniken Befragung mündlich Interview Beobachtung Sonstige schriftlich offen verdeckte strukturierte unstrukturierte Konferenzmethode Fragebogen Berichtsmethodik Selbstaufschreibung Laufzettelverfahren Dauerbeobachtung Multimomentstudie Systeme vorbestimmter Zeiten Dokumentstudium Schätzungen Aktive Mitarbeit Erhebungsmix = zweckmässige Kombination einzelner Techniken, die hintereinander oder parallel geschaltet werden Befragung Mündliche Befragungsmethoden Durch die direkte Befragung sollen Rückfragen vermieden werden. + Vorteile der mündlichen Befragung Gewinnung neuer Gesichtspunkte Wenig Vorbereitungsaufwand Fragen können der Position, Bildung und Auskunftsbereitschaft angepasst werden. Befragter fühlt sich oft aufgewertet, er identifiziert sich mit dem diskutierten Sachverhalt - Nachteile der mündlichen Befragung mangels Vorbereitung kann die Befragung zu einem ungesteuerten Gespräch ausarten Erheber notwendig gefärbte Information keine Anonymität Roger & Marco, SYEN 9/110

10 Man unterscheidet die folgenden Formen der mündlichen Befragung: Form Beschreibung / Hilfsmittel standardisiert Fragebogen halbstandardisiert fest vorgegebener Themenblock sowie ein flexibel aufgebautes Frageschema nicht standardisiert Interviewleitfaden Konferenzmethode Die Konferenzmethode wird eingesetzt, wenn ein Problem aus unterschiedlicher Sicht beleuchtet werden soll. Auf eine sorgfältige Planung ist grösster Wert zu legen. Die Gefahren liegen in der möglichen Ineffizienz (Einseitigkeit der Zusammensetzung der Teilnehmer, Abweichungen vom Thema, verdeckte Machtkämpfe unter den Teilnehmern) und dem Solidarisierungseffekt Schriftliche Befragungsmethoden Durch die indirekte Befragung soll eine grössere Anzahl von Mitarbeitern befragt werden, wobei der Kreis der Befragten relativ homogen ist. + Vorteile der schriftlichen Befragung schnelle Auskünfte präzise Formulierung der Fragen keine Erheber (Interviewer) nötig Möglichkeit der Anonymität Einbau von Kontrollfragen - Nachteile der schriftlichen Befragung keine Gewinnung neuer Gesichtspunkte Befragungssituation nicht kontrollierbar Hemmungen, sich schriftlich zu äussern grosse Vorbereitung Möglichkeit der Manipulation Techniken der schriftlichen Befragung Folgende Tabelle gibt Aufschluss über die Techniken der schriftlichen Befragung: Technik Beschreibung Fragebogen müssen sorgfältig formuliert sein Niveau und Inhalt auf zu Befragende abgestimmt geschlossene Fragen stehen im Vordergrund Bedingungen: bei quantitativen Sachverhalten Fragen sind nicht erklärungsbedürftig die zu erhebende Thematik betrifft eine grössere Anzahl von Mitarbeitern Roger & Marco, SYEN 10/110

11 Technik Beschreibung Berichtstechnik ausgewählte Mitarbeiter der Fachabteilung werden aufgefordert, zu bestimmten Themen Stellung zu nehmen. Die Themen und die Länge des Berichts sind genau zu umreissen. Problematisch ist, dass man nur die persönliche Auffassung des Berichtsschreibers erfährt. Selbstaufschreibung zur Ermittlung von Aufgaben/Tätigkeiten sowie Zeiten und Mengen Vorgehen bei Selbstaufschreibung: Abgrenzung des zu untersuchenden Bereichs Erstellen eines systematischen AufgabenkatalogsInstruktion der Betroffenen chronologischer Aufschrieb der Tätigkeiten Verdichtung der Tagesberichte Auswertung Laufzettelverfahren ablauforientierte Erhebungstechnik Folgende Fragestellungen können beantwortet werden Beteiligte an einem Arbeitsprozess Alternative Wege in einem Prozess Häufigkeiten für die alternativen Wege Gesamte Durchlaufzeit Bearbeitungszeiten an den einzelnen Arbeitsplätzen Liegezeiten Beobachtungsmethoden Die Beobachtung umfasst die Aufnahme und die Interpretation der beobachteten Vorgänge. Gegenstände sind sinnlich wahrnehmbare Sachverhalte und Prozesse. Die Beobachtung gibt Aufschluss über den wirklichen Ablauf beobachteter Vorgänge, ermöglicht jedoch keine Aussagen über Sinnzusammenhänge, auslösende Ursachen und Zielsetzungen. Wir unterscheiden folgende Typen der Beobachtung: Typ Beschreibung Offene Der Untersuchende gibt seine Identität als Beobachter nicht zu erkennen. Strukturierte Der Beobachter zeichnet seine Beobachtungen nach im voraus festgelegten Beobachtungskategorien auf. Die Auswertung wird damit erleichtert und bei mehreren Beobachtern wird eine einheitliche Erfassung erreicht. Unstrukturierte Es liegen nur grobe Hauptkategorien als Rahmen vor. Roger & Marco, SYEN 11/110

12 Multimomentstudie Die Multimomentstudie ist ein Stichprobenverfahren, bei dem aus einer Vielzahl von Augenblickbeobachtungen mit Hilfe mathematischer Methoden gesicherte Mengen- und Zeitangaben abgeleitet werden können. Anwendungsmöglichkeiten Feststellen von Tätigkeiten Wartezeit Feststellungen Verteilzeitstudien Störungs- und Rückstandsermittlungen Bearbeitungsmengen Dauerbeobachtung Bei der Dauerbeobachtung hält sich der Beobachter über eine repräsentative Zeit hinweg an einem Arbeitsplatz auf. Er ermittelt durch eine kontinuierliche Beobachtung den vorhanden IST-Zustand, Probleme, Störungen, Ereignisse, usw. Er notiert seine Beobachtung nach Art und Häufigkeit und wertet sie anschliessend aus. Die Dauerbeobachtung ist ein typisches Beispiel für eine unstrukturierte Beobachtung. Beispiele für Schwerpunkte einer Dauerbeobachtung Art der Arbeiten Schwankungen des Arbeitsanfalls Auslastung eines Arbeitsplatzes Arbeitsabläufe Arbeitsdauer Umwelteinflüsse Vor- und Nachteile der Beobachtung + Vorteile der Beobachtung Vorgänge werden im Zeitpunkt ihres tatsächlichen Geschehens aufgenommen. Viele Vorgänge können direkt und unverfälscht beobachtet werden. Die Beobachtung vermittelt unabhängig von der Fähigkeit und Bereitwilligkeit der Beobachteten Kenntnisse über Sachverhalte und Vorgänge. - Nachteile der Beobachtung Zeitaufwand Beobachtungen müssen über längere Zeiträume vorgenommen werden, damit keine Zufälligkeiten entstehen. Gefahr der Identifizierung mit der beobachteten Person. Unbewusste Beeinflussung durch die Anwesenheit des Beobachters bei der offenen Beobachtung. Roger & Marco, SYEN 12/110

13 1.5.4 Dokumentenstudium Das Dokumentenstudium ist eine indirekte Erhebungstechnik, die man oft benutzt, um sich in die Materie einzuarbeiten. Man stellt sie meistens an den Anfang einer Untersuchung. Da die Dokumente in Form von Briefen, Berichten, Akten, Gutachten, Arbeitsanweisungen, Stellenbeschreibungen, Statistiken usw. viele betriebliche Sachverhalte widerspiegeln, ist das Dokumentenstudium eine wichtige Erhebungstechnik. Bei der Auswertung der Dokumente sollte auf folgendes geachtet werden: Zu beachtende Aspekte Wann wurde das Dokument erstellt? Was wollte man mit dem Dokument erreichen? Wer ist der Ersteller? Was war der Anlass für die Erstellung? Wer ist der Empfänger? Verbindlichkeit des Dokuments? + Vorteile des Dokumentenstudiums gezieltere Erhebung in der eventuell nachfolgenden Befragung schneller Zugriff keine Störung der Betroffenen Vermeidung unnötiger Unruhe - Nachteile des Dokumentenstudiums fehlende Aktualität Dokumente geben nur den IST- Zustand nicht den SOLL- Zustand wider Schätzung Eine Schätzung ist formal eine einfache Technik der Erhebung. Sachätzungen lassen sich leicht durchführen und bringen wenig Aufwand mit sich. Schätzungen sind für Grobuntersuchungen speziell in der Voruntersuchung geeignet Mitarbeit Die aktive Mitarbeit ist die aufwendigste Methode zur Feststellung des IST- Zustandes. Der Erheber arbeitet für eine bestimmte Zeitdauer in einer Fachabteilung aktiv mit. Aktive Mitarbeit zählt nicht zu den üblichen Erhebungsmethoden und ist nur anzuwenden, wenn keine andere, einfachere Informationsgewinnungsmethode anwendbar ist. Roger & Marco, SYEN 13/110

14 1.6 Problemlösungszyklus Problemanalyse (Sep. Grafik) (Teil-) Problem Interviews (Befragungen) Dokumentstudium Beobachtung Bubblechart (Fragebogen) Pflichtenheft, Anforderungsspezifikationen, Zielkatalog Muss- Kann-Ziele operationalisieren Muss- Kann-Ziele strukturieren (gliedern) Kann-Ziele gewichten Muss- und Kann-Ziele in Zielkatalog Eintragen Mehrere Teile zu etw. Ganzem zusammenfügen (Mögl. losgelöst von den Zielformulierungen) (Brainstorming, Analogieverfahren [kreative und analytische Problemlösungsverfahren]) Muss- Ziele überprüfen Sicherheit überprüfen (Sicherheitsanalyse) Risiko überprüfen (Risikoanalyse) Wert überprüfen (Wertanalyse) Integration überprüfen (Aus der Analyse ergibt sich die Lösungsvariantenbeschreibung, die dann als Entscheidungsgrundlage für die entscheidende Person oder das Gremium dient.) Zielsuche Lösungssuche (kann mehrere Male hintereinander erfolgen) Entscheid Situationsanalyse (Ist-Zustands-Erhebung) Zielformulierung (Soll-Zustands- Erhebung) Synthese Analyse Bewertung (Entscheid) Nutzwertanalyse (Entscheid wird vielfach von der Geschäftsleitung, getroffen) Lösung Der Problemlösungszyklus kann auch unabhängig vom Vorgehensmodell verwendet werden. Roger & Marco, SYEN 14/110

15 1.7 Problemanalyse Anstoss Ergibt Problembeschreibung (sollte theoretisch in 1 Satz mögl. sein) Analyse der Probemstellung Geeignete Mittel: Bubble Chart Abgrenzung des Problemfeldes Geeignete Mittel: Bubble Chart Ursachenorientierte Betrachtung: Ursachen- Wirkungs- Chart (Graph) (aus Kundensicht betrachten [ev. mit unzufriedenen Kunden beginnen]) Stärken- Schwächenkatalog Systemorientierte Betrachtung : Bubble Chart ERM (Daten) Funktionskatalog / Datenflussdiagram Zukunftsorientierte Betrachtung : Prognose / Simulation Strukturierung des Problemfeldes Vertiefte Analyse Verdichtung der Ergebnisse Ergebnis Roger & Marco, SYEN 15/110

16 1.8 Vorgehensmodell Ausstieg aus Vorhaben noch möglich Anstoss zur Vorstudie - Ist-Zustand (Problemanalyse) - Rahmenbedingungen - Machbarkeit - Wirtschaftlichkeit - Anforderungen Vorstudie (Abklärungsphase) Analogien - Soll (WAS soll gemacht werden) Planung / Entwicklung Analyse / Design Hauptstudie (Grobkonzept) Strukturierte Analyse - Soll (WIE soll es gemacht werden) Detailstudie (Detailkonzept) Systembau - Programmierung - Test - Installation - Abnahme - Ausbreitung Realisierung Systemeinführung - Wartung - Support - Korrekturen - Schulung Nutzung Systemnutzung Anstoss zur Umgestaltung, Abllösung Vorteile Nachteile Merkmale Mit der Systemeinführung ist das Es dauert lange, bis Realisierung Generisches Phasenmodell Projekt noch nicht fertig umgesetzt werden kann Klare Schnittstellen der Phasen und Lange Planungsphase Top-Down Ansatz wird angewendet Dokumentationen Klare Zuordnung zu AKV Nutzung wird einbezogen Durchdachte Lösung (bei statischem Umfeld) Roger & Marco, SYEN 16/110

17 1.9 Übersicht: Ablauf und Ergebnisse VM, Problemlösung Vorgehensmodell Anstoss zur Vorstudie Vorstudie (Abklärungsphase) (IST/Machbarkeit?) Grobkonzept (Grobentwurf) (SOLL - Was?) Detailkonzept (Feinentwurf) (SOLL - Wie?) Systembau Systemnutzung Anstoss zu Um- Neugestaltung Problemlösungszyklus Synthese Analyse Teilproblem Situationsanalyse Zielformulierung Bewertung Entscheid Zielkatalog Nutzwertanalyse Risikoanalyse Wertanalyse Sicherheitsanalyse Lösungs- Varianten- Beschreibung Gewichtung (Präferenz-matrix) Operationali sierung Operationali sierung Kann-Ziele Muss-Ziele Kreative Problemlösungsverfahren Institutionalisierte Methoden Betriebliches Vorschlagswesen Hauszeitung Kreativitätstechniken Klassisches Brainstorming Gordon-Methode Analytische Problemlösungsverfahren Check-Listen Personalkommision Sitzungswesen Pro-/Contra-Spiel Rollenspiel Quality Circles (QC) Attribute-Listing Morphologische Analyse Collective-Note- Book (CNB) Methode Relevanzbaum Synektik Brainpool Force-Fit-Spiel Kärtchenmethode Bionik Delphi-Methode Problemanalyse Anstoss Analyse der Problemstellung Abgrenzung des Problemfeldes Strukturierung des Problemfeldes Vertiefte Analyse Verdichtung der Ergebnisse Problembeschreibung Bubble- Chart Bubble- Chart Ursachenorientierte Betrachtung Systemorientierte Betrachtung Zukunftsorientierte Betrachtung Ursachen- Wirkungs - Chart (-Graph) Bubble- Chart ERM (Daten) Prognose / Simulation Stärken- Schwächenkatalog Funktionskatalog / Datenflussdiagramm Roger & Marco, SYEN 17/110

18 2. Datenmodellierung 2.1.1Übersicht Function (BSE 195) Event (BSE 204) Data (BSE 386) E R Funktionen- Hierarchie-Diagramm (FHD) Eventsstrutur Datenstruktur DFD 0 Kontext L0 DFD 1, Level 1 ERM = ERD L1 L2 A B C D A 5 C 6 B D Funktionen- Verarbeitungs- Definition (FVD) ERM = ERD Qualitätssicherung: FEM: Funktion / Entität CRUD F1 F2 F3 F4 F5 E1 C U D E2 C U D E2 R C R D 3. NF Analyse Design Menu RDMS Maske B1 TRX B2 Roger & Marco, SYEN 18/110

19 2.2 Grundmodell und Ebenen Grundmodell-Skizze: Schichten (Top-down) Reale Welt Beispiel Information über die reale Welt Logische Betrachtung Teilnehmer Anmeldung Institut Der Teilnehmer, Hr. Meier, meldet sich bei der IFA für den WI2 an. meldet sich an Teilnehmer Kurs hat Kursteilnehmer Physische Betrachtung #ID Name Vorname Record, Byte, Bit Speichermedium Diskette Tape Das Grundmodell wird in Schichten unterteilt, wobei von der realen Welt bis zur Speicherung der Daten stufenweise unterteilt wird. Differenzierung der verschiedenen Ebenen: logische Datenstruktur logische Datenstruktur externe Ebene Konzeptionelles Datenmodell konzeptionelle Ebene netzwerkförmige Datenstruktur hierarchische Datenstruktur indizierte Datenstruktur relationale Datenstruktur interne Ebene physische Datenstruktur (CODASYL) (IMS/DL/1) (VSAM) (Oracle, ADABAS, DB2) 3-Ebenen-Architektur von DBMS nach ANSI Roger & Marco, SYEN 19/110

20 Ebene Beschreibung Beispiel Interne Ebene Wie werden die Daten auf externe Speichermedien gespeichert? (Physische Records Blocks, Bildung von Indizes, verhalten im Recovery-Fall) Physische Betrachtung: Record, Byte, Bit #ID Name Vorname Konzeptionelle Ebene Hard- und softwareneutrale Beschreibung der Daten Stabile Basis für den Entwurf der anderen Schemata. Logische Betrachtung: meldet sich an Teilnehmer hat Kursteilnehmer Kurs Externe Ebene Beschreibt die Sicht der Daten einzelner Benutzer oder Benutzergruppen. Die Daten werden den Bedürfnissen der Anwender entsprechen präsentiert. Anmeldeformular (Reale Welt): Teilnehmer Anmeldung Institut 2.3 Informations-Systeme/Operationelle Systeme Es wird grundsätzlich zwischen Informations-Systemen und operationellen Systemen unterschieden Informations-Systeme Das genaue Informations-Bedürfnis des Anwenders kann zum Zeitpunkt der Analyse und des Designs nicht genügend präzise formuliert werden, da es erst zum Zeitpunkt der Informations-Anforderung klar wird. Trotzdem hat sie rasch zu erfolgen, was hohe Anforderungen an Datenbanken und Benutzeroberfläche stellt. Beispiel: Kunden abfragen, welche in den letzten 2 Monaten eine Bestellung eines spezifischen Produktes machten Operationelle Systeme Bei operationellen Systemen sind die Informations-Anforderungen und die Verarbeitungs-Regeln schon im voraus bekannt. Es geht hier lediglich darum, die Informationen möglichst effizient und wirkungsvoll zu produzieren. Beispiel: Die Kontoabschlüsse einer Bank am Quartalsende werden durchgeführt. Roger & Marco, SYEN 20/110

21 2.4 Das methodische Datendesign Das folgende methodische Datendesign als Vorgehensmodell zur Datenmodellierung hat sich schon lange etabliert: 2.4.1Vorgehen bei der Analyse eines Datenmodells. 1. Bestehendes Modell bezüglich Beziehungen analysieren 2. Attribute an bestehenden Tabellen prüfen 3. ev neue Entitäten hinzufügen 1 2 Realitäts- Analyse Design ERM (Entity Relationship Modell) 3 Normalisieren 4 5 Logisches DBMSspezifisches Datenmodell Physisches Datenmodell 1, 2 Die Realitätsanalyse und das Design des ERM laufen iterativ ab, da beim 1. Durchgang selten das definitive ERM entwickelt werden kann. 3 Das Normalisieren ist ein rein technischer Schritt und verändert die Semantik des Datenmodelles nicht. 4, 5 Die Erstellung des DBMS-spezifischen Datenmodelles und das Implementieren dessen in die physischen Datenstruktur können wieder iterativ abgewickelt werden. Meistens kann jedoch aus dem normalisierten Datenmodell direkt das logische DBMS-spezifische Modell abgeleitet werden Realitätsanalyse / Analysemethoden Die Entitäten, die in der Realität existieren, werden eruiert. Anschliessend werden die Beziehungen unabhängig von Soft- oder Hardware aufgezeigt. Roger & Marco, SYEN 21/110

22 Um diese Anforderungen zu erfüllen, werden verschiedene Analyse-Methoden verwendet: Veränderung der Umwelt Informationen aus Interviews, Listen, Formularen, Bildschirmlayouts oder bestehenden Datenbeständen - Bestimmen der Kernentitäten - Definieren der Beziehungen - Festlegen der Schlüssel- Attribute - Festlegen der wichtigsten Attribute Review mit Auftraggeber, Kunde, Benutzervertreter, Spezialist Grundlagen für das ERM Analyse-Methode Top-down (deduktives Vorgehen) Bottom-up (induktives Vorgehen) Inside-out (von innen nach aussen) Beschreibung Die Kernentitäten werden durch Interviews der Betroffenen oder analysieren der bestehenden Dokumentationen formuliert. Wird verwendet bei: komplexen Systemen neuen Systemen globalen Systemen Ist ein ungewohntes Vorgehen. Ermittelt Kernentitäten aufgrund vorliegenden Informationen oder Formularen, gespeicherten Datenbeständen oder Listen. Kann ergänzend zum Top-down-Verfahren angewendet werden, um das grobe Datenmodell zu verfeinern. Eignet sich besonders für: kleine, überschaubare Systeme Redesign von existierenden Systemen wenn wenig Fachwissen vorhanden ist Wird verwendet, um von einem Kern ausgehend die umliegenden Gebiete aufzuzeigen. Geeignet zur Erarbeitung eines globalen Datenmodelles. Roger & Marco, SYEN 22/110