Elemente: Student, Mitarbeiter, Bücher, Buchtheke, Regal, Regalnummer, Buchautor, Buchtitel, Benutzernummer

Transkript

1 Aufgabe 2.1 a) Definieren Sie eine Buchausleihe als System. Repräsentieren Sie dazu die wichtigsten Elemente und ihre Beziehungen, Input und Output, das Systemziel sowie die Systemgrenze. Elemente: Student, Mitarbeiter, Bücher, Buchtheke, Regal, Regalnummer, Buchautor, Buchtitel, Benutzernummer Beziehungen: Mitarbeiter erfragt vom Studenten Benutzernummer, Buchautor und Buchtitel. Mitarbeiter liest die Regalnummer des Regals aus, in dem das Buch mit passendem Buchautor und Buchtitel steht. Mitarbeiter geht zum Regal mit der entsprechenden Regalnummer und holt das Buch. Mitarbeiter speichert in einer Tabelle mit Benutzernummern und ausgeliehenen Buchtiteln die Benutzernummer und den Buchtitel ab. Mitarbeiter legt das Buch zusammen mit der Benutzernummer auf der Buchtheke zum Abholen. Input: Buchautor, Buchtitel, Benutzernummer Output: Benutzernummer, Buch Systemziel: Buchausleihe organisieren und durchführen Systemgrenze: Schnittstellen nach außen sind Student und Buchtheke b) Wenden Sie drei Klassifikationsmerkmale auf das beschriebene System an. Künstliches System, da vom Menschen hergestellt Dynamisches System, da es auf Umwelteinflüsse reagiert. Offenes System, da die Systemgrenze offen ist. Schnittstellen nach außen sind Student und Buchtheke. Manipulationen sind nicht lückenlos zu verhindern. Hinweis: Die Unterscheidung >>offen<< vs. >>geschlossen<< entspricht der Unterscheidung: >>blacklist<< hier ist explizit und abschließend aufgezählt, was verboten ist >>whitelist << hier ist explizit und abschließend aufgezählt, was erlaubt ist Deterministisches System, da zugrunde liegende Umweltzustände eine Wahrscheinlichkeit = 1 aufweisen Hinweis: Ein Modell heißt deterministisch, wenn eine eindeutige Beziehung zwischen Eingabedaten und Ausgabedaten besteht. Aufgabe 2.2 Betrachten Sie das Problem, die Sparrate für den Kauf eines komfortablen und schnellen Autos in zwei Jahren zu bestimmen. a)verdeutlichen Sie am Beispiel das Phasenkonzept der Modellbildung. Phasenkonzept (allgemein) 1. Verbales Beschreiben der Realität und Problemformulierung - Autokauf - Bedingungen: schnelles Auto, nicht zu teuer Problemformulierung: 1. Bestimme Kaufpreis für geeignetes Auto 2. Ermittle monatliche Sparrate um sich das Auto leisten zu können

2 2. Auswahl und Anpassung des Modells Algorithmus auswählen. Modell: Rate 1 Rate 2 Rate3 AUTO Art der Verzinsung, Fälligkeit vorschüssig: vom Endkapital berechnet und zu Laufzeitbeginn zahlbar nachschüssig: Zinsen werden am Ende der Laufzeit aufgeschlagen 3. Erzeugen einer Problemlösung durch Bearbeiten des Modells Input: Kaufpreis Auto p, Zinssatz i, Jahre t Output A: Betrag S, den ich einmal am Laufzeitbeginn anlegen muss Berechnung: S=p*(1+i)^(-t) Output B: monatliche Sparrate Berechnung: MS Excel 4. Analyse der Problemlösung und Realisierung des Ergebnisses zu Beginn einzuzahlender Betrag S=p*(1+i) -t Beispielrechnung: p = 5000 (Kaufpreis des Autos) t = 2Jahre (geplante Laufzeit des Sparplans) i = 5% (jährliche Verzinsung) S = 5000*(1+0,05) -2 = 4535,15 Monatsrechnung mit Excel Funktion RMZ (Regelmäßige Zahlung) Gibt die konstante Zahlung einer Annuität pro Periode zurück, wobei konstante Zahlungen und ein konstanter Zinssatz vorausgesetzt werden = RMZ (Zins; Zzr; Bw; Zw; F) Input: Zins ist der Zinssatz pro Periode Zzr gibt die Anzahl der Zahlungszeiträume an Bw ist der Barwert: Der Gesamtbetrag, den eine Reihe zukünftiger Zahlungen zum gegenwärtigen Zeitpunkt wert ist. Zw ist der zukünftige Wert (Endwert), den Sie nach der letzten Zahlung erreicht haben möchten. F die Fälligkeit; kann den Wert 0 oder 1 annehmen und gibt an, wann die Zahlungen fällig sind. zu Beginn: 1 am Ende: 0 Input: Zins 0,05/12 monatliche Verzinsung Zzr 24 Monate Bw 0 Zw 5000 F zu Beginn: 1 zu Ende: 0

3 Lösung: Zahlung zu Beginn des Monats: 197,70 Zahlung am Endes des Monats: 198,52 b) Nennen und beschreiben Sie kurz am Beispiel vier Fehlermöglichkeiten, die sich bei der Modellbildung ergeben können. Eingeschränkte Wahrnehmung: Messfehler: falsches Problemverständnis: falsches Modell: falsche Bearbeitung: falsche Interpretation: Zinssatz wird nicht berücksichtigt falscher Zinssatz jährliche statt monatliche Rate Formel falsch spare zu wenig an spare zu Beginn/am Ende des Monats Aufgabe 2.3 Verdeutlichen Sie die einzelnen Phasen des Systemlebenszyklus am Beispiel der Entwicklung einer Software für die Persönliche Finanzplanung. Phasen (allgemein) 1. Istaufnahme und Anforderungsdefinition (verbale Beschreibung) 2. Analyse/Fachentwurf (semi-formale Beschreibung) Entscheidung, ob 3. Eigenentwicklung oder 4. Fremdbezug Bei Eigenentwicklung 3.1 Design/DV-Entwurf (formale Beschreibung) 3.2 Implementierung und Test Bei Fremdbezug: 4.1 Ausschreibung 4.2 Auswahl des Anbieters 5. Abnahme und Einführung 6. Betrieb, Wartung und Pflege und Entsorgung 1. Istaufnahme a) Beratungssituation: Finanzberater möchte die Mandantenberatung am PC durchführen Es soll ein Softwareprodukt für die persönliche Finanzplanung erstellt werden Mit Hilfe dieser Software soll es möglich sein, die Daten des Kunden zu erheben, die für den Beratungsprozess benötigt werden Dem Kunden soll ein Überblick über seine Vermögen und Schulden sowie über seine Einnahmen und Ausgaben erstellt werden. b) Existierende Lösungen vs. Anforderungen Stärken-/Schwächenanalyse (der existierenden Lösungen): - Wie sieht die Lösung des Problems bisher aus, welche Anforderungen erfüllen bereits existierende Systeme - Welche nicht? => Anforderungen hinzufügen

4 c) Durchführbarkeitsstudie aus technischer, personeller, wirtschaftlicher Sicht: Grobe Schätzung - des Umfangs - der Entwicklungskosten - notwendiger Verfügbarkeitstermin - benötigter Arbeitskräfte 2. Analyse/Fachentwurf a) Pflichtenheft erstellen; legt die Anforderungen an die fertige Software fest: - Mandantenverwaltung - Privatbilanz erstellen (Istaufnahme) (VB, E/A Rechnung) -Sollkonzept durchführen (Anlageziele bestimmen, Risikotypisierung, Vorsorgekonzept erstellen, Vollständige EAR erstellen, Soll-Privatkonzept erstellen) - Maßnahmenplanung b) Erstellen eines Anwendungsmodells aus dem Problembeschreibung und Problemlösung hervorgehen - anhand der verbalen Beschreibung - Werkzeug: graphische Modellierungssprachen - UML - ERM - c) Festlegen von: - Zielumgebung (Integration in bestehende Systeme) - Entwicklungsumgebung - Dialoggestaltung Ermitteln der: - Voraussetzungen - Randbedingungen - Schnittstellen d) Spezifizierung aller Aktivitäten: - Meilensteine Festlegung der: - Zeitplanung - Kapazitäten - Qualität - Kosten 3.1 Design/DV-Entwurf Zuordnung der fachlichen Spezifikation zu Subsystemen Zerlegung der Subsysteme in Module Anordnung der Module, Festlegung von Schnittstellen Spezifikationen der Algorithmen und Datenstrukturen Feinentwurf der Module und deren Interaktion Funktionsspezifikation: Funktionen in Pseudocode aufschreiben

5 3.2 Implementierung und Test Programmiersprache festlegen Implementierungsreihenfolge der Module Software wird entsprechend der Spezifikation implementiert Module implementieren und Einzeltests Module in System integrieren und Integrationstest 4.1 Ausschreibung Einholen von Angeboten zu fertigen Systemen sowie zur Entwicklung 4.2 Auswahl des Anbieters Entscheidung für ein System oder eine Firma, die das System entwickelt Kosten-Nutzen-Analyse Kriterien: Wirtschaftlichkeit (Anschaffungskosten, laufende Kosten, Nutzen) Technik (Benutzerfreundlichkeit, Zuverlässigkeit, Zukunftssicherheit) Einsatz (Anpassungsaufwand, Unterstützung, Dokumentation) Lieferanten (Termintreue, Qualität des Kundendienstes, geographische Nähe) 5. Abnahme und Einführung Abnahmetests: System wird unter Anwendungsbedingungen vor Ort getestet Systemübergabe mit Dokumentation: 1. für Anwender (Benutzerhandbuch) 2. zur Instandhaltung (Technisches Handbuch) Schulung der Anwender: Erlernen des Umgangs mit dem System 6. Betrieb, Wartung und Pflege und Entsorgung Weiterhin mit den erzeugten Modellen arbeiten, wenn man Änderungen vornehmen möchte Beseitigung verdeckter Fehler Durchführung notwendiger Änderungen und Anpassungen - veränderte Benutzeranforderungen - neue Technologien - neue gesetzliche Regelungen wie z.b. Mehrwertsteuererhöhung - zusätzliche Module/Funktionen Aufgabe 2.4 Führen Sie eine Zielanalyse für die Wahl einer Programmiersprache durch, mit deren Hilfe ein webbasiertes System für die Persönliche Finanzplanung implementiert werden soll. Zielbildungsprozess ist in 3 Stufen unterteilt: 1. Globalziel / Oberziel y 2. Teilziele y i 3. Elementarziel y ij - Gewichte w i, bzw. w j, der Teilziele einer Stufe bezogen auf ein übergeordnetes Ziel addieren sich zu 1

6 Teilzielanteil von y 11 am Globalziel y: w 11 *w 1 = Teilzielanteil von y 11 Aufgabe 2.5 Nennen Sie vier Prinzipien der Qualitätssicherung und beschreiben Sie diese beispielhaft an der Entwicklung eines Systems zur Persönlichen Finanzplanung (PFP). Vollständigkeit: Das System beinhaltet Module mit Funktionalität zu allen Bereichen der PFP Korrektheit: Für das FP-System sind jeweils korrekte Berechnungsmethoden implementiert worden und die Algorithmen selbst liefern korrekte Berechnungsergebnisse Benutzerfreundlichkeit: Systemoberfläche des FP-Systems Zeitverhalten: Ergebnisse von Berechnungen werden in Echtzeit geliefert Ressourcenverbrauch: Minimierung des Ressourcenverbrauchs (Zeit sowie Speicherverbrauch) durch ein Einsatz effizienter Algorithmen Wartungsfreundlichkeit: FP-System lässt sich mit geringem Aufwand pflegen und ist leicht modifizierbar (z.b. Anpassung des Systems an neue Steuergesetze) Aufgabe 2.6 Vergleichen Sie verschiedene Vorgehensweisen zur Systementwicklung (Eigenentwicklung). 1. Rückgekoppelter Wasserfallansatz

7 Pro: Iteratives Vorgehen mit Feedbackmöglichkeit, konsequente Dokumentation aller Phasenmodelle Contra: Anwender hat Schwierigkeiten sich das zukünftige (fertige) System auf Grundlage der vorliegenden Spezifikation vorzustellen. 2. Prototyping Pro: vorzeigbare Systemversionen schon zu Projektbeginn Contra: Mehraufwand der Prototypen Erstellung, Validität der Version

8 3. Zyklischer Spiralansatz: vereint Vorteile des Wasserfallmodells und des Prototyping