Regelbasierte Entwicklung betrieblicher Informationssysteme
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- Cathrin Kirchner
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1 Reihe: Wirtschaftsinformatik Band 45 Herausgegeben von Prof. (em.) Dr. Dietrich Seibt, Köln, Prof. Dr. Hans-Georg Kemper, Stuttgart, Prof. Dr. Georg Herzwurm, Stuttgart, Prof. Dr. Dirk Stelzer, Ilmenau, und Prof. Dr. Detlef Schoder, Köln Dr. Rainer Endl Regelbasierte Entwicklung betrieblicher Informationssysteme Gestaltung flexibler Informationssysteme durch explizite Modellierung der Geschäftslogik Mit einem Geleitwort von Prof. Dr. Gerhard Knolmayer, Universität Bern EUI-
2 Inhaltsverzeichnis 1 EINLEITUNG MOTIVATION ZIELSETZUNGEN AUFBAU DER ARBEIT 8 2 GESCHÄFTSREGELN GESCHÄFTSREGELN UND UNTERNEHMENSORGANISATION GESCHÄFTSREGELN ALS INSTRUMENT FÜR DIE MODELLIERUNG VON SYSTEMEN Notwendige Eigenschaften von Geschäftsregeln Klassifizierung von Geschäftsregeln Formale Beschreibung von Geschäftsregeln Anforderungen an eine formale Sprache zur Beschreibung von Geschäftsregeln Sprachen zur formalen Beschreibung von Geschäftsregeln Ein Metamodell zur Beschreibung regelbasierter Systeme ZUSAMMENFASSUNG 57 3 DIE REGELBASIERTE MODELLIERUNG VON GESCHÄFTSPROZESSEN PROZESSMODELLIERUNG ALS ELEMENT DER UNTERNEHMENSMODELLIERUNG Unternehmens-und Prozessmodellierung Einsatz der Prozessmodellierung ANFORDERUNGEN AN METHODEN ZUR MODELLIERUNG VON PROZESSEN GESCHÄFTSREGELBASIERTE PROZESSMODELLIERUNG ECAA-Notation Ereignis Bedingung Aktion Das EC m A n "Paradigma Modellierung von Abläufen mit der ECAA-Notation Sequenz Selektion Parallelität 78
3 XII Inhaltsverzeichnis Erweiterungen regelbasierter Prozessmodelle Erweiterung des regelbasierten Prozessmodells um strukturelle Aspekte Temporale Erweiterungen des regelbasierten Prozessmodells Die Modellierung der Zeit bei Ereignissen Die Modellierung der Zeit bei Bedingungen und Aktionen Die grafische Repräsentation ECAA-strukturierter Prozessmodelle Die schrittweise Verfeinerung regelbasierter Prozessmodelle Die Detaillierung der Aktionskomponenten Die Detaillierung der Bedingungskomponenten Detaillierung von Ereignissen Fallbeispiel zur Detaillierung regelbasierter Prozesse: Auftragsabwicklung bei Lagerfertigung Kriterien zur Hierarchisierung von Prozessmodellen EIN METAMODELL ZUR REGELBASIERTEN MODELLIERUNG VON GESCHÄFTSPROZESSEN BEWERTUNG DER REGELBASIERTEN PROZESSMODELLIERUNG Methodeneinheitlichkeit Modellierungsmächtigkeit ZUSAMMENFASSUNG 118 INTEGRATION DER REGELBASIERTEN PROZESSMODELLIERUNG IN VERBREITETE MODELLIERUNGSMETHODEN REGELBASIERTE MODELLIERUNG MIT EREIGNISGESTEUERTEN PROZESSKETTEN Modellkonstrukte und-beschreibung der EPK Modellierung von Prozessen mit Ereignisgesteuerten Prozessketten Die Modellierung von Geschäftsregeln mit EPK Sequenz Selektion Parallelität Die Verwendung erweiterter EPK ftir die regelbasierte Modellierung Eigenschaften der regelbasierten Prozessmodellierung mit EPK 138
4 Inhaltsverzeichnis XIII 4.2 DIE INTEGRATION DER GESCHÄFTSREGELBASIERTEN PROZESS- MODELLIERUNG IN UML Überblick über die Unified Modeling Language UML Klassendiagramm Anwendungsfalldiagramm Aktivitätsdiagramm Sequenz-und Kollaborationsdiagramme Zustandsdiagramm Mechanismen zur Erweiterung von UML Die Eignung von UML zur Modellierung von Geschäftsprozessen Erweiterungen von UML zur Modellierung von Geschäftsprozessen Integration der Ereignisgesteuerten Prozesskette in UML Eriksson-Penker Extensions Eine geschäftsregelbasierte Erweiterung von UML Konventionen für die regelbasierte Prozess-Modellierung mit UML Beziehungen zu anderen UML-Diagrammen Eigenschaften der regelbasierten Prozessmodellierung mit UML ZUSAMMENFASSUNG ENTWURF UND SPEZIFIKATION REGELBASIERTER INFORMATIONSSYSTEME TRANSFORMATION REGELBASIERTER PROZESSMODELLE IN WORKFLOW- SPEZIFIKATIONEN Workflow und Workflow-Management-Systeme Identifikation und Auswahl Workflow-geeigneter Prozesse Die Überführung regelbasierter Prozess- in Workflow-Modelle Die Einordnung des Transformationsprozesses in das WfMC-Referenzmodell Ableitung der Workflow-Spezifikation aus dem ECAA- Prozessmodell Grenzen der Transformation regelbasierter Prozessmodelle in den WfMC-Standard DIE ANALYSE VON GESCHÄFTSREGELN ZUR ENTWICKLUNG VON ANWENDUNGSSYSTEMEN Prinzipielles Vorgehen zur Analyse von Geschäftsregeln Festlegung der Grenzen des Anwendungssystems Ermittlung von impliziten Entscheidungsregeln 218
5 XIV Inhaltsverzeichnis Modellierung der Informationssicht aus den bisher ermittelten Geschäftsregeln Erstellen der originären Informationssicht Erganzen des Informationsmodells mit abgeleiteten Sichten Detaillieren und Vervollständigen der Geschäftsregeln Bereinigung der ermittelten Regeln Die Formulierung atomarer Regeln in einer semi-formalen Beschreibungssprache Erstellen eines minimalen Regelmodells Identifikation von Abhängigkeiten zwischen Regeln Zuordnung der atomaren Regeln zu den Elementen im Objektklassenmodell Empfehlungen für die Formulierung von Intra-IS-Regeln Fallstudie: Analyse von Geschäftsregeln Regelbasierte Modellierung mit UML ZUSAMMENFASSUNG WERKZEUGE ZUR UNTERSTÜTZUNG DES GESCHÄFTSREGEL- MANAGEMENTS DAS MANAGEMENT VON GESCHÄFTSREGELN Gestaltung regelbasierter Prozesse und Systeme Implementierung regelbasierter Anwendungssysteme Implementierung ohne Unterstützung einer Rule Engine Automatisierung von Geschäftsregeln mit einer Rule Engine Steuerung und Überwachung von Geschäftsregeln ANFORDERUNGEN AN WERKZEUGE FÜR DAS GESCHÄFTSREGELMANAGEMENT UNTERSTÜTZENDE WERKZEUGE Funktionen zur Erfassung von Regeln in einem Regel-Repository Konzept und Architektur von Rule Engines Klassifizierung der Systeme für das Geschäftsregelmanagement Anwendungsorientierte Klassifizierung Daten- und serviceorientierte Systeme Eine zweidimensionale Klassifizierung regelbasierter Entwicklungsumgebungen 273
6 Inhaltsverzeichnis XV Wissenschaftliche Prototypen Mandarax: Ein Open-Source-Ansatz zur Regel- Automatisierung SWORPY: Ein Repository für die regelbasierte Modellierung von Prozessen und Workflows ALFRED: Ein Prototyp zur Automatisierung von Geschäftsregeln Überblick über kommerziell verfügbare Systeme BRS RuleSpeak ILOG Business Rules Components BlazeAdvisor Versata Logic Suite Eclipse QuickRules USoft Developer Series Astera Centerprise Weitere Systeme Einordnung der Systeme in das Klassifikationsschema ZUSAMMENFASSUNG ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 299 ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS 303 ABBILDUNGSVERZEICHNIS 307 TABELLENVERZEICHNIS 313 LITERATURVERZEICHNIS 314
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