Prof. Dr. rer. nat. Andreas Häuslein. Systemanalyse. Grundlagen, Techniken, Notierungen. VDE VERLAG GMBH Berlin Offenbach

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1 Prof. Dr. rer. nat. Andreas Häuslein Systemanalyse Grundlagen, Techniken, Notierungen VDE VERLAG GMBH Berlin Offenbach

2 Inhaltsverzeichnis Vorwort 13 Teil A: Grundlagen 15 1 Gegenstand und Ziele der Systemanalyse Probleme bei der Entwicklung von komplexen Informationssystemen Ziele der Systemanalyse bei der Entwicklung von Informationssystemen Software-Qualität als wichtiges Teilziel von Systemanalysen 23 2 Methodische Grundlagen der Systemanalyse Systeme Merkmale von Systemen Systeme als Regelkreis Subsystembildung Klassifikation von Systemen Modelle Repräsentationsformen für Modelle Gültigkeit von Modellen Nutzung von Modellen Grundlegende Vorgehensweise der Systemanalyse 41 Teil B: Systemaufnahme 45 3 Informationsgewinnung Personenbezogene Techniken der Informationsgewinnung Interview-Technik 49 5

3 Vor-und Nachteile der Interview-Technik Leitlinien zur Durchführung von Interviews Fragebogen-Technik Vor-und Nachteile der Fragebogen-Technik Leitlinien zur Durchführung von schriftlichen Befragungen Beobachtung Vor- und Nachteile der Beobachtung Leitlinien zur Durchführung von Beobachtungen Dokumentbezogene Techniken der Informationsgewinnung Inventur-Technik Quellenauswertung Vorgehensweise bei der Informationsgewinnung 61 4 Untersuchungsbereiche der Systemaufnahme Organisationsanalyse Benutzeranalyse Informationssuche Informationslieferung Benutzererwartung Prozessanalyse Der Prozessbegriff Erfassung von Prozessen und ihren Merkmalen Input-Prozess-Output-Analysen Activity Direction Analysis Method (ADAM) Prozesslogik Entscheidungstabellen Entscheidungsbäume Kommunikationsanalyse Datenanalysen 86 Teil C: Systemmodellierung 89 5 Ereignisgesteuerte Prozessketten Elementtypen in ereignisgesteuerten Prozessketten Ereignisse Funktionen 93

4 5.1.3 Verbindung von Funktionen und Ereignissen Operatoren Datenobjekte Organisationsobjekte Anwendungsobjekte Sachmittel Vorgehensweise zur Erstellung von EPK-Modellen Strukturierte Analyse Die Entwicklung der Strukturierten Analyse Darstellungsformen Datenflussdiagramme Prozesse Speicher Datenflüsse Gestufte Datenflussdiagramme Kontextdiagramme Regeln zum Aufbau von Datenflussdiagrammen Datenkataloge Prozessspezifikationen Prozessspezifikationen in strukturierter Sprache Prozessspezifikationen durch Vor- und Nachbedingungen Entity-Relationship-Diagramme Konsistenzbedingungen zwischen den Darstellungsformen Konsistenzbedingungen ausgehend von Datenflussdiagrammen Konsistenzbedingungen ausgehend vom Datenkatalog Konsistenzbedingungen ausgehend von einer Prozessspezifikation Konsistenzbedingungen ausgehend von einem ER-Diagramm Essenzielle Modellierung Methodische Grundprinzipien Konzentration auf Anforderungen an das neue System Prinzip der perfekten Technologie Prinzip der minimalen essenziellen Modelle Bestandteile der Essenz eines Systems Grundlegende Aktivitäten Essenzielle Speicher Verwaltungsaktivitäten Zusammengesetzte essenzielle Aktivitäten 146

5 6.3.3 Zerlegungsprinzipien der essenziellen Modellierung Ereignisorientierte Zerlegung in essenzielle Aktivitäten Objektorientierte Zerlegung des Speichers Vorgehensmodell der essenziellen Modellierung Festlegung der Systemziele und Systemabgrenzung Modellieren der Ereignisse mit geplanten Reaktionen Erstellen eines Kontextdiagramms Modellieren der grundlegenden Aktivitäten Modellieren der essenziellen Speicher Ableiten der Verwaltungsaktivitäten und entsprechender Ereignisse Erstellen eines vollständigen Modells auf essenzieller Ebene Schrittweises Vergröbern des Modells zum Kontextdiagramm Schrittweises Verfeinern des Modells bis hin zu Prozessspezifikationen Erstellung der Prozessspezifikationen Iteratives Optimieren des Modells Modellierung von Echtzeit-Systemen Kontrollflüsse und Kontrollprozesse Zustandsübergangsdiagramme Objektorientierte Analyse Die Entwicklung der objektorientierten Analyse Grundprinzipien der objektorientierten Modellierung Objektabgrenzung und Klassenbildung Vererbung Nachrichten und Polymorphie Statisches Teilmodell Klassendiagramme Klassensymbole Attribute Operationen und Methoden Vererbung Assoziationen Aggregationen und Kompositionen Zusammenführung der Modellierungskonzepte Objektdiagramme Pakete und Subsysteme Dynamisches Teilmodell 198 8

6 7.4.1 Geschäftsprozessdiagramme Interaktionsdiagramme Kollaborationsdiagramme Sequenzdiagramme Zustandsdiagramme Funktionales Teilmodell Vorgehensweise der objektorientierten Modellierung Generelle Ausrichtung der Vorgehensweise Arbeitsschritte im Rahmen der Vorgehensweise Erstellungeines ersten Modellkerns Wechselseitige Ergänzung der Teilmodelle Optimierung der Modellqualität 218 Teil D: Besondere Probleme der Ist-Analyse Problematische Eigenschaften existierender Systeme Strukturmerkmale existierender Systeme Physikalischer Ring Eingesetzte Prozessoren Einprozessor-Systeme Mehrprozessor-Systeme Mängel der zur Implementation eingesetzten Komponenten Resultierende problematische Systemeigenschaften Zerstückelung Konglomerate Redundanz Zusatzkomponenten und Verwicklung Systemgröße Extraktion des essenziellen Systemkerns Arbeitsschritte zur Extraktion Implementationsbezogene Modellierung des Systems Expansion des implementationsbezogenen Modells Reduktion des expandierten Systemmodells Klassifizieren der Fragmente essenzieller Aktivitäten Modellierung vollständiger essenzieller Aktivitäten 243

7 9.1.6 Abgleich zwischen essenziellen Aktivitäten und essenziellen Speichern Erstellung eines globalen Modells der essenziellen Ebene Optimierung des Analysemodells Ermittlung des essenziellen Systemkerns bei objektorientierter Analyse Abschätzung und Reduzierung des Aufwandes einer Ist-Analyse 249 Teil E: Übergang zum Systementwurf Entwurfsmodelle des strukturierten Designs Modellnotationen des strukturierten Designs Strukturdiagramme Symbolik der Strukturdiagramme Layout von größeren Strukturdiagrammen Modulspezifikationen Übergang von der strukturierten Analyse Transaktionsanalyse Transformationsanalyse Identifizierung der zentralen Transformation Erstellung einer ersten Version des Strukturdiagramms Verbesserung der Entwurfsqualität Qualitätsmerkmale des Entwurfs Maßnahmen zur Steigerung der Entwurfsqualität Faktorisieren von Modulen Unnötige Datenweitergabe vermeiden Decision Splits vermeiden Balancierte Systeme anstreben Aufrufbeziehungen kontrollieren Prüfung des Entwurfsergebnisses Entwurfsmodelle des objektorientierten Design Transformation der Analysemodelle Veränderungen der Klassen Einführung zusätzlicher Klassen Veränderungen der Attribute

8 Veränderungen der Operationen Veränderungen der Beziehungen zwischen Klassen Veränderungen der Assoziationen, Aggregationen und Kompositionen Veränderungen der Vererbungsbeziehungen Zuordnung der Klassen zu Paketen Veränderungen der Szenarios Nutzung von Zustandsdiagrammen Entwurfsmuster 284 Literatur 289 Index