Systemanalyse - Folien zur Vorlesung für AI/DM im Sommersemester

Präsentation zum Thema: "Systemanalyse - Folien zur Vorlesung für AI/DM im Sommersemester"—  Präsentation transkript:

1 Systemanalyse - Folien zur Vorlesung für AI/DM im Sommersemester 2004 -
Hans-Jürgen Steffens (by courtesy of Prof. Dr. Thomas Allweyer) Fachbereich Informatik und Mikrosystemtechnik Fachhochschule Kaiserslautern, Standort Zweibrücken

2 1. Vorlesung Organisatorisches Warum Systemanalyse?
Begriffe: System, Informationssystem, Modell Was ist Systemanalyse? Einordnung in den Software-Entwicklungsprozess Beteiligte und Ergebnisse der Systemanalyse Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

3 Zur Person Prof. Dr. Hans-Jürgen Steffens
Lehrgebiet: Software-Engineering und Systemanalyse Büro: Gebäude H, Raum 234 Telefon: (06332) 914 – 314 Homepage: Sprechstunde: Mittwochs Vormittag Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

4 Organisatorisches Systemanalyse: Vorlesung AI/DM2, SS 2004
Seminar AI/DM3, WS 2004/2005 Schriftliche Klausur Im Anschluss an das Seminar (ca. Jan/Feb. 2005) Inhalte der Klausur: Grundlagen (aus der Vorlesung) Angewandte Aufgaben (wie im Seminar) Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

5 Organisatorisches: Seminar (Wintersemester)
Ablauf: Mehrere Gruppen (ca. 20 Teilnehmer) Teams mit ca. 3-4 Mitgliedern führen selbstständig eine Systemanalyse zu vorgegebenem oder frei gewähltem Thema durch Zwischenergebnisse werden von jeder Gruppe im Seminar präsentiert und gemeinsam diskutiert Teilnahme ist Pflicht! Benotung: Ausarbeitungen der Teams Einzelnote für Vortrag Dies ergibt für jeden eine Vornote, die mit dem Ergebnis der Klausur zu einer Gesamtnote verrechnet wird Die Klausur muss aber in jedem Fall bestanden werden Hinweise u. Themen aus vergangenem Wintersemester unter: Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

6 Organisatorisches: Vorlesung
2 Semesterwochenstunden Termine: Donnerstag, Uhr, Audimax Unterlagen: Folien werden als pdf-Dateien unter bereitgestellt (in der Regel ein bis zwei Tage vor der jeweiligen Vorlesung) Sie dienen zur Unterstützung der Vorlesung Enthalten nicht den vollständigen Vorlesungsinhalt, z. T. werden sie in der Vorlesung ergänzt Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

7 Organisatorisches: Vorlesung (2)
Ablauf der Vorlesungseinheiten: Rekapitulation der vergangenen Stunde Incl. Klärung offener Fragen Neuer Stoff Zusammenfassung Fragen, Diskussion Übungen: Keine gesonderte Veranstaltungen für Übungen (ausgen. Seminar) Z. T. werden Übungen in die Vorlesung eingebaut Verständnis-/Wiederholungsfragen Aufgaben zur Anwendung des behandelten Stoffs Diese werden jeweils in der Stunde vorher ausgegeben Bearbeitung zu Hause wird dringend empfohlen (hohe Prüfungsrelevanz!) Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

8 Hinweise Stellen Sie Fragen!
Frühzeitig, nicht bis vor der Klausur warten! Was Sie nicht verstanden haben, haben andere oft auch nicht verstanden. Ich erkläre es gerne noch einmal. Versuchen Sie, „am Ball zu bleiben“ Sie bekommen sonst Probleme im Seminar und vor der Klausur Ich stehe Ihnen gerne zur Verfügung Während der Vorlesung und im Anschluss In der Sprechstunde (es können auch gesonderte Termine vereinbart werden) Anregungen, Kritik, Probleme ... ... bitte frühzeitig äußern! Ich werde versuchen, Ihre Wünsche bzgl. Inhalt und Ablauf – soweit möglich – zu berücksichtigen. Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

9 Literatur Balzert, Heide:
Lehrbuch der Objektmodellierung. Analyse und Entwurf. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlin 1999. Balzert, Helmut: Lehrbuch der Software-Technik. Software-Entwicklung. 2. Auflage. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlin 2000. Oesterreich, Bernd: Objektorientierte Softwareentwicklung. Analyse und Design mit der Unified Modeling Language. 5. Auflage.Oldenbourg Verlag, München 2001. Fowler, Martin; Scott, Kendall: UML konzentriert. Strukturierte Einführung in die Standard-Objektmodellierungssprache. 2. Aktualisierte Auflage. Addison-Wesley, Bonn 2000. Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

10 Gliederung der Vorlesung
1. Einführung Systemanalyse Systemanalyse – Was? Warum? Wozu? 2. Objektorientierte Systemanalyse mit UML Vorgehensweise? Methoden und Werkzeuge? 3. Anwendungsfälle (Use Cases) Wer soll was mit dem Informationssystem machen? 4. Objektorientierung Grundlagen, Begriffe, Konzepte 5. Klassen und Class Diagrams Statische Struktur des Systems 6. Interaction Diagrams Zusammenspiel der Objekte 7. Activity Diagrams Abläufe im System 8. Zusammenfassung und Ausblick Was gibt es noch? Wie geht es weiter? Beispiel- Anwendung: Praktische Umsetzung Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

11 Typische Probleme bei der Software-Entwicklung
Unklare Anforderungen Sich ändernde Anforderungen Komplexität Benutzerbedürfnisse nicht ausreichend berücksichtigt  Akzeptanzprobleme Mangelnde Kommunikation zwischen Anwendern und Entwicklern Mangelnde Kommunikation innerhalb des Entwicklungsteams Qualitätsprobleme Probleme beim Einhalten von Kosten- und Terminzielen Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

12 Gründe für Probleme bei der Software-Entwicklung
Mängel bei Projektplanung und –Management Ziele sind nicht klar Anforderungen sind nicht klar definiert Anwender und Entwickler sprechen verschiedene Sprachen Vermischung von Anforderungen und Lösung Vernachlässigung der Anforderungsanalyse zu Gunsten einer schnellen Umsetzung Whiscy-Syndrom: „Why isn‘t Sam coding yet?“ Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

13 Notwendigkeit einer sorgfältigen Analyse
Herausfinden, was Auftraggeber und Anwender wirklich wollen Sicherstellen, dass Sachverhalte des Anwendungsbereichs korrekt in die Software umgesetzt werden Probleme werden entdeckt, bevor das System realisiert ist Schaffung eines einheitlichen Verständnisses zwischen Anwendern und Entwicklern sowie innerhalb des Entwicklungsteams Beherrschung von Komplexität Anforderungen und Lösung sind klar voneinander getrennt Anforderungen sind klar definiert und dokumentiert Grundlage für Design, Implementierung und Test der Software Ermöglicht Priorisierung der Anforderungen und Entscheidung über ihre Realisierung Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

14 Ziel der Systemanalyse
Wünsche und Anforderungen eines Auftraggebers an ein neues Softwaresystem ermitteln und beschreiben Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

15 System Im Folgenden: Konzentration auf Informationssysteme
Schnittstellen System- grenze (Rand) System Elemente: atomar Subsystem In-/Output: materiell Immateriell (Information) Umwelt Im Folgenden: Konzentration auf Informationssysteme Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

16 Informationssystem Informationssystem:
Ein System, dessen Zweck die Beschaffung, Verarbeitung, Speicherung, Übertragung und Bereitstellung von Informationen ist. Umfasst Menschen, organisatorische Regelungen und technische Einrichtungen. Computergestütztes Informationssystem (Anwendungssystem): Informationssystem, dessen Informationsverarbeitung teilweise durch Computersysteme automatisiert ist. Computersystem: Besteht aus Anwendungssoftware, Systemsoftware und Hardware. Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

17 Informationssystem Fokus der System- analyse Anwendungs- software
Systemsoftware Basis- System Hardware Computersystem Informationssystem Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

18 Modell Zweck Original-System Modell (-System) Abbildung
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19 Modell Vereinfachte Abbildung eines komplexen Systems
Je nach Zweck unterschiedliche Modelle Das Modell muss die für den Untersuchungszweck relevanten Merkmale des Originals beinhalten Nutzen von Modellen: Untersuchungen, die am Original nicht möglich wären Reduktion von Komplexität Nicht relevante Sachverhalte werden weg gelassen Kostenersparnis Modelle, von denen (noch) kein Original existiert Erkennen von Risiken Untersuchung von Alternativen Grundlage für die Erstellung eines Originals (Bauplan, Blaupause) Im Folgenden: Modelle von Informationssystemen Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

20 Phasen eines Software-Projektes
Abnahme und Ein- führung Wartung und Pflege Implemen- tierung Planung Analyse Entwurf Produkt auswählen Anforderun- gen grob definieren Machbar- keit unter- suchen Projekt planen Projekt kalkulieren Anforde- rungen ermitteln Fachliche Lösung modellieren Software- architektur entwickeln System- komponen- ten spezifi- zieren Datenstruk- turen u. Al-gorithmen entwerfen Programm- code erstel-len Dokumen- tieren Testen Übergabe Abnahme- test Installation Schulung Inbetrieb- nahme Fehler beheben Leistung verbessern Ände- rungen Erwei- terungen Anmerkungen: Es gibt verschiedene Vorgehensmodelle Die Phasen können auch mehrfach durchlaufen werden Mehr dazu in der Vorlesung Software-Engineering Unser Thema! Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

21 Analyse versus Entwurf
Alle Aspekte der Implementierung werden in der Analysephase ausgeklammert Es wird eine „perfekte Technik“ unterstellt Keine Performance- oder Speicherbeschränkungen, keine Verteilungsproblematik, ... Klare Trennung zwischen den Anforderungen und ihrer Umsetzung Analyse: Nur die Anforderungen betrachtet (Was will der Benutzer/Auftraggeber tatsächlich?) Entwurf: Definition, wie die Anforderungen umgesetzt werden sollen Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

22 Wer ist an der Analyse beteiligt?
Team aus: Systemanalytikern Kennen die Analyse-Methoden Fachexperten Kennen das Fachgebiet und dessen Regeln Zukünftige Benutzer Kennen die Anforderungen aus Anwendersicht Können z. B. Prototypen ausprobieren Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

23 Ergebnisse der Systemanalyse
Pflichtenheft Textuelle Beschreibung dessen, was das System zu leisten hat Grundlage für Modellbildung Analysemodell (Fachkonzept) Fachliche Beschreibung des zu realisierenden Systems I.d.R. Grafiken (Diagramme) und Text Prototyp der Benutzungsoberfläche Falls erforderlich / sinnvoll Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

24 Eigenschaften des Analysemodells
Konsistent Das Modell muss allen Anforderungen der Ausgangssituation genügen Vollständig Alle fachlichen Funktionen, Objekte, usw. müssen erfasst sein Eindeutig Es muss sich um klare Vorgaben für die Entwurfsphase handeln, die nicht verschieden ausgelegt werden können. Realisierbar Das Modell muss in sich widerspruchsfrei sein Es muss sich prinzipiell mit heute vorhandener Technologie umsetzen lassen Wie diese Umsetzung geschieht, wird jedoch in dieser Phase noch nicht berücksichtigt Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

25 Zusammenfassung Ein Großteil der Probleme bei der Software-Entwicklung beruht darauf, dass die Anforderungen nicht sorgfältig analysiert wurden, Systemanalyse ist daher eine wichtige Grundlage für die Software-Entwicklung Sie stellt eine eigene Phase in gängigen Phasenmodellen der Software-Entwicklung dar Analyse und Entwurfsphase sollten klar getrennt sein Ergebnisse der Systemanalyse, an der Systemanalytiker, Fachexperten und künftige Benutzer beteiligt sein sollen, sind Pflichtenheft, Analysemodell und ggf. ein Oberflächen-Prototyp Wichtige Begriffe: System, Informationssystem, Modell Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

26 Übungsfragen Was ist ein System? Welche Eigenschaften hat ein System?
Was ist das Ziel der Systemanalyse? Wer sollte an der Systemanalyse beteiligt sein? Was ist ein Modell? Welche Phasen hat ein Software-Projekt? Was unterscheidet Analyse- und Entwurfsphase? In wiefern spielen konkrete Software-Architekturen und Programmiersprachen eine Rolle in der Systemanalyse? Welche Ergebnisse erarbeitet man in der Systemanalyse? Welche Eigenschaften soll ein Analysemodell haben? Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04