Paul Alpar Heinz Lothar Grob Peter Weimann Robert Winter. Anwendungsorientierte Wirtschaftsinformatik

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1 Paul Alpar Heinz Lothar Grob Peter Weimann Robert Winter Anwendungsorientierte Wirtschaftsinformatik

2 Die Reihe»Lehrbuch", orientiert an den Lehrinhalten des Studiums an Fachhochschulen und Universitäten, bietet didaktisch gut ausgearbeitetes Know-how nach dem State-of-the-Art des Faches für Studenten und Dozenten gleichermaßen. Unter anderem sind erschienen: Neuronale Netze und Fuzzy-Systeme von D. Nauck, F. Klawonn und R. Kruse Interaktive Systeme von Christian Stary Evolutionire Algorithmen von Volker Nissen Stochastik von Gerhard Hübner Algorithmlsche Lineare Algebra von Herbert Möller Neuronale Netze von Andreas Scherer Objektorientiertes Plug and Play von Andreas Solymosi RechnerverbIndungsstrukturen von Bernhard Schürmann Rechnerarchitektur von Paul Herrmann Termersetzungssysteme von Reinhard Bündgen Konstruktion digitaler Systeme von Fritz Mayer-Lindenberg Von Pascal zu Assembler von Peter Kammerer Theorie der Medizinischen Informatik von Hans-Jürgen See los SPSS für Wlndows von Wolf-Michael Kähler SMALLTALK von Peter P. Bothner und Wolf-Michael Kähler PASCAL von Doug Cooper und Michael Clancy Programmieren mit JAVA von Andreas Solymosi und lise Schmiedecke Bausteinbasierte Software von Günther Bauer Anwendungsorientierte WIrtschaftsinformatik von Paul Alpar, Heinz Lothar Grob, Peter Weimann und Robert Winter

3 Paul Alpar Heinz Lothar Grob Peter Weimann Robert Winter Anwendungsorientierte Wirtschaftsinformatik Eine Einführung in die strategische Planung, Entwicklung und Nutzung von Informations- und Kommunikationssystemen 2., überarbeitete Auflage m vleweg

4 Die Deutsche Bibliothek - CIP-Einheitsaufnahme Ein Titeldatensatz für diese Publikation ist bei Der Deutschen Bibliothek erhältlich. ORACLE ist ein eingetragenes Warenzeichen der ORACLE Corporation, Kalifornien, USA. SAP R/2, SAP R/3, SAP-EIS, SAP-EDI, SAP Business Workflow, SAP ArchiveLink sind eingetragene Warenzeichen der SAP Aktiengesellschaft Systeme, Anwendungen, Produkte in der Datenverarbeitung, Neurottstr. 16, D Walldorf. Die Autoren bedanken sich für die freundliche Genehmigung der SAP Aktiengesellschaft, die genannten Warenzeichen im Rahmen des vorliegenden Titels zu verwenden. Die SAP AG ist jedoch nicht Herausgeberin des vorliegenden Titels oder sonst dafür presserechtlich verantwortlich. 1. Auflage 1998 Diese Auflage erschien unter dem Titel "Unternehmensorientierte Wirtschaftsinformatik". 2., überarbeitete Auflage 2000 Alle Rechte vorbehalten Friedr. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbh, Braunschweig/Wiesbaden, 2000 Der Verlag Vieweg ist ein Unternehmen der Fachverlagsgruppe BertelsmannSpringer. Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlags unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. h ttp:j / Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Höchste inhaltliche und technische Qualität unserer Produkte ist unser Ziel. Bei der Produktion und Auslieferung unserer Bücher wollen wir die Umwelt schonen: Dieses Buch istauf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier gedruckt. Die Einschweißfolie besteht aus Polyäthylen und damit aus organischen Grundstoffen, die weder bei der Herstellung noch bei der Verbrennung Schadstoffe freisetzen. Konzeption und Layout des Umschlags: Ulrike Weigel, Gedruckt auf säurefreiem Papier ISBN ISBN (ebook) DOI /

5 Vorwort zur 1. Auflage (gekürzt) Die Wirtschaftsinformatik befaßt sich mit der Untersuchung der Struktur und des Verhaltens betrieblicher Informations- und Kommunikationssysteme (IKS) sowie mit deren Planung, Entwicklung, Einführung und Betrieb. Die große Verbreitung und Bedeutung solcher Systeme in der Unternehmenspraxis sowie die erfreulich große Zahl von Studiengängen, Vertiefungsgebieten und Wahlfächern zu Wirtschaftsinformatik an Fachhochschulen und Universitäten haben dazu geführt, daß heute eine Vielzahl von Lehrbüchern zu diesem Thema angeboten wird. Viele Bücher sind jedoch noch immer von einer früher vorherrschenden, technischen Sicht bestimmt, sie fangen mit der Hardware an und kommen erst zum Schluß zu den eigendichen unternehmerischen Problemen ("Bottom-up"- Orientierung). Wir versuchen deshalb mit diesem Buch, IKS von ihrer strategischen Planung bis zu ihrer Realisierung mit bestehender Software und Hardware zu erklären ("Top-down"- Orientierung). Das "Wozu" wird konsequent dem "Wie" vorangestellt. Es wird auch auf einige technische Details verzichtet (z.b. im Hardwarebereich), um den Umfang des Buches etwas geringer zu halten und um den heute wichtigen Themen (z.b. Fremdbezug von Diensdeistungen der Informationsverarbeitung, betriebswirtschaftliche Standardsoftware, Telekommunikation) mehr Raum widmen zu können. In Teil 1 des Buches wird zunächst die Nutzung der Potentiale von IKS zur Lösung betrieblicher Probleme analysiert. In Teil 2 werden die unterschiedlichen, zur Erreichung dieser Ziele verfügbaren Anwendungsarchitekturen vorgestellt. Nachdem die Struktur und das Verhalten solcher Anwendungsarchitekturen erklärt wurden, wird in Teil 3 beschrieben, wie deren Komponenten, nämlich einzelne Anwendungen, selbst entwickelt oder aus fremd bezogenen Standardkomponenten geschaffen werden. Die zur Realisierung betrieblicher IKS benutzten Hardware- und Software konzepte sowie ihre relevanten technischen Grundlagen stehen im Mittelpunkt des abschließenden Teils 4. Alle Darstellungen sind unternehmensorientiert, d.h. ausdrücklich auf die betriebliche Verwendung von IKS zugeschnitten. Zielgruppe dieses Buches sind einerseits Benutzer betrieblicher IKS, die sich einen Überblick über die Strukturen und Hinterv

6 Vorwort zur 2. AuJl4ge gründe des Einsatzes sowie der Entwicklung und Einführung von IKS verschaffen wollen. Andererseits wenden wir uns natürlich an Studierende der Wirtschaftsinformatik, sei es in den ersten Semestern eines Studiengangs Wirtschaftsinformatik, in einem entsprechenden Wahl- bzw. Vertiefungsfach eines wirtschaftswissenschaftlichen Studiums (BWL, VWL, Ökonomie, Wirtsch;lftsmathematik, Wirtschaftsingenieurwesen etc.) oder als Teil der allgemeinen BWL. Auch Studierende der Informatik können sich mit Hilfe dieses Buches als Ergänzung technischer oder naturwissenschaftlicher Sichtweisen die unternehmensorientierte Sicht der Informationsverarbeitung erarbeiten. November 1997 Die Autoren Vorwort zur 2. Auflage vi Der im vorliegenden Buch gewählte "Top-down"-Ansatz ist auf viel Zustimmung gestoßen. Natürlich ist ein innovativer Ansatz auch immer Gegenstand von Kritik. Wir haben uns bemüht, alle Hinweise konstruktiv zu verarbeiten. Gegenüber der ersten Auflage wurden folgende wesentliche Änderungen vorgenommen: In Teil 1 wurden die Ausführungen zu Informationsmanagement erweitert und um eine kurze Behandlung von Wissensmanagement ergänzt. Eine Darstellung der Balanced Scorecard wurde zur Beschreibung der Instrumente für die Steuerung des IKS-Einsatzes hinzugefügt. In Teil 2 wurden in stärkerem Maße methodische Grundlagen zur Beschreibung von Anwendungssystemen gelegt. Außer der generellen Aktualisierung wurden die Ausführungen zum SAP-Teil um den innovativen Bereich des Electronic Commerce ergänzt. In Teil 3 wurde der Unternehmens- und Prozeßmodellierung größerer Raum zu lasten der Softwareentwicklung gegeben. Der bedeutenden Rolle von Standardsoftware in Unternehmen wurde durch Fokussierung auf ein Vorgehensmodell zur Standardsoftwareeinführung (statt zur Individualsoftwareentwicklung) Rechnung getragen. Schließlich wurden alle Ausführungen am Beispiel eines neuen, durchgehenden Anwendungsfalls beschrieben. In Teil 4 wurde der Detaillierungsgrad bei der Kommunikationstechnik sowie

7 Vorwort zur 2. Aujlage den Hardware- und Softwarekonzepten reduziert. Entsprechend wurde ausgehend von der steigenden Bedeutung des Internets dessen Grundlagen und Konzepte ausführlicher dargestellt. Zahlreiche Aussagen wurden der sich immer schneller wandelnden Hardware- und Sofwaretechnik angepaßt oder erweitert. Das vorliegende Buch hat sich aus verschiedenen Lehrveranstaltungen der Autoren an den Universitäten Frankfurt am Main, Marburg, Münster, St.Gallen und University of Illinois (USA) sowie der Fachhochschule Aalen entwickelt, so daß wir den beteiligten Assistenten, Hilfskräften und natürlich auch den Studierenden Dank für Anregungen, Mitarbeit und Kritik schulden. Unser besonderer Dank gilt Frau Dr. Ulrike Baumöl, Frau Dipl. Math. oec. Kristina Breitenstein, Herrn Dipl.-Kfm. Frank Bensberg, Frau Dr. Susanne Leist und Herrn Dipl. Math. oec. Markus Pfuhl für die inhaltliche Unterstützung sowie Frau Brigitte Ochsner, Frau Eliane Rütsche sowie Frau Carmen Sicking für die Unterstützung bei Textverarbeitung und -aufbereitung. Für Hinweise unserer Leser auf die in einer umfassend umgestalteten Auflage wohl unvermeidlichen Mängel und Lücken sowie für sonstige Verbesserungsvorschläge sind wir stets dankbar. November 1999 Die Autoren vii

8 Inhaltsverzeichnis Tell 1: Die Rolle von Informations- und Kommunikationssystemen in Unternehmen 1 Information und Kommunikation Gegenstand der Wirtschaftsinformatik Bedeutung von IKS in Unternehmen Informationsattribute Problemlösen Wert von Informationen Systeme, Modelle, Unternehmen Systeme und ihre Eigenschaften Modelle und ihre Eigenschaften Modelle von Unternehmen Unternehmen als eine Organisation Unternehmensaufgaben Leistungs- und Steuerungsflüsse Objekte im Unternehmen Organisationsebenen Informations- und Kommunikationssysteme Defmition von IKS Evolution der IKS Arten von IKS Wechselwirkungen zwischen Organisationen und IKS Informations-, Wissensmanagement und Controlling der IV Informationsmanagement Aufgaben des Informationsmanagements Sichten auf das Informationsmanagement Wissensmanagement Bezug zum Informationsmanagement Aktivitäten des Wisssensmanagements Controlling der Informationsverarbeitung Begriffsbestimmung Strategisches IV-Controlling ix

9 Inhaltsverzeichnis Operatives IV-Controlling Strategische Planung der IKS Methoden der strategischen IKS-Planung Strategische IKS Planung der Infrastruktur Bewertung von IKS Verfahren zur Bewertung von IKS Beispiel einer Wirtschaftlichkeitsrechnung Organisation der IKS-Funktion Betriebliche Einordnung der IKS-Funktion Innere Organisation der IV-Abteilung Fremdbezug von IKS-Leistungen Berufsbilder der Wirtschaftsinformatik Tätigkeitsfelder der Wirtschaftsinformatiker Einsatzbranchen und -bereiche Zukunftschancen der Wirtschaftsinformatiker Literatur zu Teil Teil 2: Betriebliche Anwendungssysteme 6 Architektur von Anwendungssystemen Konzeptionelle Grundlagen Die Anwendungsarchitektur als Teil des IKS Das IKS-Modell Typen von Anwendungssystemen Zusammenhänge zwischen Datenarchitektur und Anwendungssystemen Das Anwendungssystem als Objekt des Controlling AufgabensteIlungen Erfassung und Dokumentation der Elemente von Anwendungssystemen Anwendungen zur Administration und Disposition Systematisierung Branchenneutrale Anwendungen Das Rechnungswesen als Kern des ADS x

10 Inhaltsverzeichnis Externes Rechnungswesen Internes Rechnungswesen SAP R/3 im Internet Branchenspezifische Anwendungsarchitekturen Industriebetriebe Handelsbetriebe Bankbetriebe Anwendungen zur Entscheidungsunterstützung Traditionelle Konzepte Innovative Konzepte Das Data-Warehouse-Konzept Das OLAP-Konzept Anwendungsbeispiel zur Integration von ADS und EUS Integrierte Erfolgs-, Finanz- und Bilanzplanung Budgeterstellung Uteratu.r ZU Tell Tell 3: Systementwicklung 9 Einführung in die Systementwicklung Darstellungsweise Gegenstand und Ziele der Systementwicklung Grundlegende Entwicklungsstrategien Grundlegende Begriffe Software-Lebenszyklus Phasenmodelle Prototyping Computergestützte Systementwicklung Systementwicklung aus fachlicher Sicht Methoden und Konzepte für die Unternehmensmodellierung ModelIierung der Unternehmensstruktur ModelIierung der Aktivitäten Prozeßmodellierung Methoden und Konzepte für die Beschreibung des Fachkonzeptes Ermittlung und Beschreibung von Anforderungen xi

11 Inhaltsverzetchnls Spezifikation funktionaler Eigenschaften Spezifikation von Datenstrukturen Spezifikation des Systemverhaltens Objektorientierte Analyse Umsetzung des Fachkonzepts in IKS Methoden und Konzepte für den Entwurf des DV- Konzepts Entwurf von Datenstrukturen Entwurf von Modulen Entwurf der Benutzeroberfläche Entwurf von Kontrollstrukturen Objektorientierter Entwurf Methoden und Konzepte für die Systemimplementierung Generierung von Datenstrukturen und Anwendungen Codierung Methoden und Konzepte für die Systemwartung Software Reengineering Reverse Engineering Einführung von Standardsoftware Bewertung und Auswahl von Standardsoftware Anpassung von Standardsoftware Einführung von Standardsoftware Nutzung von ASAP zur Einführung eines SAP R/3- Systems Projektvorbereitung Erstellung des Business Blueprint Realisierung, Produktionsvorbereitung, Go-Live und Support Phasenübergreifende Konzepte Literatur zu Tell Tell 4: Software- und Hardwarekonzepte 13 Systemarchitekturen im Unternehmen Standards und Standardisierungsgremien Architekturen eines IKS Zentrale IKS IKS am Arbeitsplatz Xll

12 Inhaltsverzeichnis Lokal vernetzte IKS Global vernetzte IKS Kriterien zur Bewertung eines IKS Anwendungsdienste Datenhaltungsdienste Dateisysteme Datenbanksysteme Datenmodelle von Datenbanksystemen Datenbankarchitekturkonzept Datenbanksprachen Datenbankmechanismen und -werkzeuge Datenhaltung in Abhängigkeit von der IKS-Architektur Ablage / Archivierungsdienste Datensicherungsdienste Bürodienste Dokumentbearbeitung Dokumentenverteilung Arbeitshilfen Telekommunikationsdienste Internet-Dienste Online-Dienste Datenübertragungsdienste Sicherheitsdienste Zugangssicherung Zugriffskontrolle Firewalls Virenschutzsoftware Kryptologie Program.miersprachen Assemblersprachen Höhere Programmiersprachen Endbenutzersprachen Symbolische und objektorientierte Programmiersprachen Portabilität höherer Programmiersprachen Übersetzer Application Programming Interfaces Systemnahe Softw'are Betriebssysteme xiii

13 Inhaltsverzeichnis Geräteverwaltung Prozessorverwaltung Speicherverwaltung Bereitstellung von Dienstprogrammen Klassen von Betriebssystemen Betriebsarten Betriebssysteme bei lokal verteilten Systemen Netzwerkbetriebssysteme Netzwerkfahigkeiten von Unix-Systemen Netzwerkdienste von Windows NT Verteilte Betriebssysteme Benutzeroberflächen Ergonomie IKS am Arbeitsplatz Zentrale IKS Netzwerkarchitektu.ren Übertragungstechnik Betriebsarten Übertragungsverfahren ISO-Referenzmodell Transportnahe Standards Leitungsvermittelte analoge Telefonnetze Paketvermittelte Datennetze Frame Relay ATM DSL Integrated Services Digital Network Lokale Netze Anwendungsnahe Standards VIDEOTEX Message Handling System X Directory Services X File Transfer, Access and Managemem EDIFACT (Electronic Data Imerchange for Administration, Commerce and Transport) ISO Network Management Distributed Transaction Processing Virtueller Terminal-Dienst TCP/IP Proprietäre Kommunikationsprotokolle Systems Network Architecture (SNA) Digital Network Architecture (DNA) xiv

14 Inhaltsverzeichnis 17.5 Physikalische Übertragungsmedien Leitergebundene Medien Leiterungebundene Medien Netzverbindungen Rechnerarchitekturen Hardwarestrukturen Rechner Speicher Zentralprozessor Rechnerarchitekturen Interne Datenwege Medien zur Dateneingabe Tastatur Maus und Touchpad Scanner Strichcode- oder Barcodeleser Digitale Kamera Audioeingabe Spracheingabe Speichermedien Medien zur Datenausgabe Bildschirme Druckertypen Mikroverftlmung Sprachausgabe literatur zu Tell Sachwortverzeichnis xv