Anwendungsorientierte Wirtschaftsinformatik
Paul Alpar Rainer Alt Frank Bensberg Heinz Lothar Grob Peter Weimann Robert Winter Anwendungsorientierte Wirtschaftsinformatik Strategische Planung, Entwicklung und Nutzung von Informationssystemen 7., aktualisierte und erweiterte Auflage
Paul Alpar Marburg, Deutschland Rainer Alt Leipzig, Deutschland Frank Bensberg Leipzig, Deutschland Heinz Lothar Grob Münster, Deutschland Peter Weimann Berlin, Deutschland Robert Winter St. Gallen, Schweiz In dieser Publikation wird auf Produkte der SAP AG oder eines SAP-Konzernunternehmens Bezug genommen. SAP, R/3, ABAP, BAPI, SAP NetWeaver, Duet, PartnerEdge, ByDesign, SAP BusinessObjects Explorer, StreamWork, SAP HANA, das Business-Objects-Logo, BusinessObjects, Crystal Reports, Crystal Decisions, Web Intelligence, Xcelsius, Sybase, Adaptive Server, Adaptive Server Enterprise, ianywhere, Sybase 365, SQL Anywhere, Crossgate, B2B 360 und B2B 360 Services, m@gic EDDY, Ariba, das Ariba-Logo, Quadrem, b-process, Ariba Discovery, SuccessFactors, Execution is the Difference, BizX Mobile Touchbase, It s time to love work again, SuccessFactors Jam und BadAss SaaS sowie weitere im Text erwähnte SAP-Produkte und Dienstleistungen sowie die entsprechenden Logos sind Marken oder eingetragene Marken der SAP AG in Deutschland oder eines SAP-Konzernunternehmens. Alle anderen Namen von Produkten und Dienstleistungen sind Marken der jeweiligen Firmen. Die Angaben im Text sind unverbindlich und dienen lediglich zu Informationszwecken. Produkte können länderspezifische Unterschiede aufweisen. Die SAP ist weder Autor noch Herausgeber dieser Publikation. Der SAP-Konzern übernimmt keinerlei Haftung oder Garantie für Fehler oder Unvollständigkeiten in dieser Publikation. Der SAP- Konzern steht lediglich für Produkte und Dienstleistungen nach der Maßgabe ein, die in der Vereinbarung über die jeweiligen Produkte und Dienstleistungen ausdrücklich geregelt ist. Aus den in dieser Publikation enthaltenen Informationen ergibt sich keine weiterführende Haftung. ISBN 978-3-658-00520-7 DOI 10.1007/978-3-658-00521-4 ISBN 978-3-658-00521-4 (ebook) Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. Springer Vieweg Springer Fachmedien Wiesbaden 1998, 2000, 2002, 2005, 2008, 2011, 2014 Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung des Verlags. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Bearbeitungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. 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. Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier Springer Vieweg ist eine Marke von Springer DE. Springer DE ist Teil der Fachverlagsgruppe Springer Science+Business Media. www.springer-vieweg.de
Vorwort zur 7. Auflage Jedes Lehrbuch der Wirtschaftsinformatik ist mit der hohen Geschwindigkeit konfrontiert, mit der neue informationstechnologische Entwicklungen entstehen und sich in der Unternehmenspraxis und der Ausbildung verbreiten. Wer wäre zum Zeitpunkt der sechsten Auflage von der heutigen geschäftlichen Bedeutung der Social Media für geschäftliche Zwecke, der Bedeutung analytischer Verfahren und Datenbanktechnologien, der zunehmenden Intelligenz physischer Produkte oder von der Verfügbarkeit intelligenter Brillen oder Uhren, ausgegangen? In den drei Jahren seit der sechsten Auflage hat der Stellenwert der Informationstechnologie (IT) in Wirtschaft und Gesellschaft zweifelsohne weiter zugenommen und keine Branche bleibt davon verschont. Dabei hat die Omnipräsenz mobiler Geräte wie Smartphones und Tablets zu einer Verschmelzung von geschäftlichen und privaten Anwendungsbereichen geführt, die auch eine steigende Relevanz der Wirtschaftsinformatik bedeuten. Denn aus Unternehmensperspektive müssen die Technologien immer mit einem konkreten Anwendungszweck und einem quantifizierbaren Nutzen verbunden sein, welcher die Investitionen rechtfertigt. In diesem Sinne beinhaltet die siebte Auflage eine Aktualisierung um wegweisende Konzepte wie Big Data, Industrie 4.0 oder Social Customer Relationship Management ebenso wie um neuere Modellierungsnotationen wie BPMN 2.0. Die Überarbeitungen betreffen neben dem ersten Teil den vollständig überarbeiteten zweiten Teil sowie die erweiterten Teile drei und vier. Im dritten Teil sei auf die durch die IT-basierte Vernetzung von Unternehmen entstehenden Auswirkungen und im vierten Teil auf die Vorgehensmodelle zur Entwicklung sicherer Software hingewiesen. Ferner umfassen die 200 Begriffe des aktualisierten Glossars nun auch jüngere wie etwa BYOD und Suchmaschinenoptimierung (SEO). Zu den Aktualisierungen zählen auch neuere Fakten etwa zur mittlerweile auf 55 Millionen gestiegenen Zahl an Internet-Nutzern in Deutschland und die Aktualisierung vieler Screenshots. Bei genauer Betrachtung werden Sie auch die vollständige Überarbeitung der Formatierungen in den Texten sowie die vereinheitlichte Darstellung der Grafiken bemerken. Für die Durchführung der Änderungen sei Frau Laura Hofmann und Herrn Christian Hrach herzlich gedankt. Wie gewohnt sind auch die Abbildungen und Tabellen dieser Auflage unter folgender Adresse abrufbar: http://www.springer.com/978-3-658-00520-7 Berlin, Leipzig, Marburg, Münster, St. Gallen im Mai 2014 Die Autoren
VI Vorwort zur 1. Auflage (gekürzt) 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 eigentlichen 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. In Teil 1 des Buches wird zunächst die Nutzung der Potenziale 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 Softwarekonzepte 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 Hintergründe 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, Wirtschaftsmathematik, Wirtschaftsingenieurwesen etc.) oder als Teil der allgemeinen BWL. Auch Studierende der Informatik können sich mithilfe dieses Buches als Ergänzung technischer oder naturwissenschaftlicher Sichtweisen die anwendungs-orientierte Sicht der Informationsverarbeitung erarbeiten. November 1997 Die Autoren
Inhaltsverzeichnis Teil 1 Die Rolle von Informationssystemen in Unternehmen... 1 1 2 3 Information, Kommunikation, Modell und System... 3 1.1 Bedeutung von Informationssystemen in Organisationen... 3 1.2 Informationen und Wissen... 7 1.3 Problemlösungsprozess... 10 1.4 Wert von Informationen... 13 1.5 System... 15 1.6 Modell... 17 1.7 Modelle von Unternehmungen... 18 1.7.1 Unternehmungen als eine Organisation... 18 1.7.2 Unternehmensaufgaben... 19 1.7.3 Unternehmung aus ganzheitlicher Sicht... 21 Informationssysteme... 24 2.1 Definition von IS... 24 2.2 Evolution der IS... 24 2.3 Arten von IS... 27 2.3.1 Klassifikationsschemata... 27 2.3.2 Transaktionssysteme... 30 2.3.3 Managementinformationssysteme... 30 2.3.4 Entscheidungsunterstützungssysteme... 31 2.3.5 Führungsinformationssysteme... 35 2.4 Wechselwirkungen zwischen Organisationen und IS... 36 Planung und Steuerung des Einsatzes von IS... 39 3.1 Informationsmanagement... 39 3.1.1 Aufgaben des Informationsmanagements... 39 3.1.2 Sichten auf das Informationsmanagement... 39 3.1.3 Wissensmanagement... 40 3.2 Controlling von IS... 42 3.2.1 Begriffsbestimmung... 42 3.2.2 Strategisches IT-Controlling... 43 3.2.3 Operatives IT-Controlling... 49 3.2.4 Balanced Scorecard als Integrationsinstrument... 53
VIII Inhaltsverzeichnis 3.3 3.4 Wertbeitrag von IS... 55 3.3.1 Verfahren zur Bewertung von IS... 55 3.3.2 Beurteilung einer IT-Investition mit VOFI... 62 IT-Governance... 66 3.4.1 Bezugsrahmen... 66 3.4.2 COBIT... 67 4 5 Organisation des Einsatzes von IS... 73 4.1 Organisation der IS-Funktion... 73 4.1.1 Betriebliche Einordnung der IS-Funktion... 73 4.1.2 Innere Organisation der IT-Abteilung... 75 4.2 Servicemanagement... 78 4.2.1 Alternative Ansätze... 78 4.2.2 ITIL... 78 4.3 Management der Sicherheit... 83 4.3.1 Gegenstand der Sicherheitsbemühungen... 83 4.3.2 Bedrohungen der Sicherheit... 86 4.3.3 Maßnahmen... 86 4.3.4 Standards und Zertifizierung... 89 4.4 Fremdbezug von IS-Leistungen... 89 4.4.1 Theoretische Grundlagen... 89 4.4.2 Formen von Outsourcing... 92 4.4.3 Cloud Computing... 93 4.5 Berufsbilder der Wirtschaftsinformatik... 97 Unternehmen in der vernetzten Welt... 100 5.1 Einführung... 100 5.2 Ausgehende Aktivitäten... 102 5.3 Interne Aktivitäten und Logistik... 103 5.4 Unterstützende Aktivitäten... 104 5.5 M-Business... 106 5.6 Social Media und Web 2.0... 108 5.6.1 Eigenschaften von Web 2.0-Anwendungen... 108 5.6.2 Soziale Netzwerke mit Fokus auf Kommunikation... 111 5.6.3 Soziale Netzwerke mit Fokus auf multimediale Inhalte... 112 5.6.4 Weblogs... 112
Inhaltsverzeichnis IX 5.7 5.6.5 Wikis... 114 5.6.6 Weitere soziale Netzwerke... 115 Internet der Dinge, M2M und Industrie 4.0... 116 Teil 2 Gestaltung betrieblicher Systeme... 119 6 7 8 9 Gestaltung betrieblicher Systeme... 121 6.1 Business Engineering... 121 6.2 Gestaltungsebenen... 123 Strategieebene... 127 7.1 Gestaltungsziele auf Strategieebene... 127 7.2 Analyse des Geschäftsnetzwerks... 128 7.3 Kundenbedürfnisse und Leistungsmodell... 131 7.4 Festlegung des Zielsystems... 134 Organisationsebene... 137 8.1 Gestaltungsziele auf Organisationsebene... 137 8.2 Prozesslandkarte und Prozessarten... 138 8.3 Leistungs- und Ablaufplanung... 140 8.3.1 Leistungsplanung... 140 8.3.2 Ablaufplanung... 141 8.3.3 Techniken zur Prozessmodellierung... 144 8.4 Aufbauorganisation... 148 8.5 Prozessführung... 150 IS-Ebene... 153 9.1 IS-Realisierungssicht vs. fachliche IS-Sicht... 153 9.2 Gestaltungsziele auf Systemebene... 154 9.3 Gestaltung und Weiterentwicklung der Anwendungslandschaft... 155 9.4 Gestaltung und Weiterentwicklung fachlicher Services... 157 9.5 Spezifikation der fachlichen Anforderungen an Software... 158 9.5.1 Techniken zur Informationsmodellierung... 159 9.5.2 Vorgehen bei der Informationsmodellierung... 164 9.5.3 Von der fachlichen Sicht zur Softwareentwicklung... 165
X Inhaltsverzeichnis Teil 3 Betriebliche Anwendungssysteme... 167 10 11 12 Anwendungen in ERP-Systemen... 169 10.1 Überblick... 169 10.2 Sektorneutrale Anwendungen... 171 10.2.1 Rechnungswesen als Kern des ERP-Systems... 171 10.2.2 Externes Rechnungswesen... 174 10.2.3 Internes Rechnungswesen... 206 10.2.4 Integrationsarchitektur SAP NetWeaver... 209 10.2.5 Nutzung des SAP Netweaver Portal... 211 10.3 Sektorspezifische Anwendungen... 214 10.3.1 Industriebetriebe... 214 10.3.2 Handelsbetriebe... 219 10.3.3 Finanzdienstleister... 222 10.3.4 Telekommunikationsdienstleister... 225 Anwendungen zur Entscheidungsunterstützung... 230 11.1 Überblick... 230 11.2 Allgemeine Komponenten von EUS... 234 11.2.1 Das Data Warehouse-Konzept... 234 11.2.2 Berichtssysteme... 237 11.2.3 OLAP-Konzept... 239 11.2.4 SAP BI und SAP BW... 246 11.2.5 Mobile Business Intelligence... 251 11.2.6 Big Data... 254 11.3 Anwendungsbeispiele für aufgabenorientierte EUS... 260 11.3.1 Integrierte Erfolgs-, Finanz- und Bilanzplanung... 260 11.3.2 Unternehmensplanung... 265 11.3.3 Investitionscontrolling mit Simulationswerkzeugen... 269 Anwendungssysteme zur Vernetzung mit Kunden und Lieferanten... 274 12.1 Überblick... 274 12.2 Überbetriebliche Anwendungssysteme... 277 12.2.1 Customer Relationship Management (CRM)... 278 12.2.2 Supply Chain Management (SCM)... 282 12.2.3 Electronic Commerce (EC)... 286 12.3 Nutzen vernetzter Anwendungssysteme... 291
Inhaltsverzeichnis XI Teil 4 Systementwicklung... 295 13 14 Begriffe und Vorgehensweisen... 297 13.1 Gegenstand und Ziele der Systementwicklung... 297 13.2 Grundlegende Begriffe... 297 13.3 Grundlegende Entwicklungsstrategien... 300 13.4 Requirements Engineering... 301 13.4.1 Probleme in der Anforderungsanalyse... 302 13.4.2 Stakeholder... 303 13.4.3 Ziele eines Systems... 303 13.4.4 Abgrenzung des Systemumfangs... 305 13.4.5 Pflichtenheft und Lastenheft... 305 13.4.6 Vorgehen in der Anforderungsanalyse... 306 Phasenmodelle in der Systementwicklung... 315 14.1 Grundlegende Begriffe... 315 14.2 Systementwicklungszyklus... 317 14.3 Phasenmodelle... 321 14.4 Modellarten... 322 14.4.1 Agile Systementwicklung... 323 14.4.2 Phasenmodelle für die objektorientierte Systementwicklung. 328 14.4.3 V-Modell, V-Modell 97 und V-Modell XT... 328 14.4.4 Prototyping... 330 14.4.5 Vorgehensmodelle zur Entwicklung sicherer Software... 332 14.5 Projektmanagement... 335 14.5.1 Grundlegende Begriffe... 335 14.5.2 PMBOK und PRINCE2... 336 14.5.3 Projektphasen... 337 14.5.4 Projektstart... 339 14.5.5 Projektplanung... 340 14.5.6 Planoptimierung... 347 14.5.7 Projektdurchführung und Projektkontrolle... 348 14.5.8 Projektabschluss... 349 14.5.9 Risikomanagement... 350 14.5.10 Nachforderungsmanagement... 354 14.6 Qualitätsmanagement... 355
XII Inhaltsverzeichnis 14.7 Konfigurationsmanagement... 356 14.8 Computergestützte Systementwicklung... 357 15 16 17 Individualentwicklung von Systemen... 360 15.1 Vorgehensweise in Individualentwicklung... 360 15.2 Vorgehensweise der objektorientierten Systementwicklung... 361 15.3 Unified Modeling Language (UML)... 363 15.4 Methoden in der Analyse... 368 15.4.1 Anwendungsfallgesteuerte Analyse... 368 15.4.2 Klassendiagramme in der Analyse... 370 15.5 Methoden im Entwurf... 374 15.5.1 Objektorientierter Entwurf... 374 15.5.2 Entwurf der Benutzeroberfläche... 380 15.5.3 Entwurf von Datenstrukturen... 381 15.6 Methoden für die Systemimplementierung und den Test... 387 15.6.1 Codierung... 388 15.6.2 Test... 388 15.7 Methoden und Konzepte für die Systemwartung... 392 15.7.1 Software Reengineering... 392 15.7.2 Reverse Engineering... 393 Einführung und Integration von Standardsoftware... 394 16.1 Bewertung und Auswahl von Standardsoftware... 394 16.2 Bewertung und Auswahl von Open Source Software... 396 16.3 Anpassung von Standardsoftware... 398 16.4 Einführung und Integration von Standardsoftware... 399 16.4.1 SAP Solution Composer... 402 16.4.2 SAP Solution Manager... 403 Glossar zu Hardware und Software... 405 Literaturverzeichnis... 475 Sachwortverzeichnis... 493