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Anwendungsspezifische Informationssysteme Grundlagen der Prozessmodellierung 12.11.2003Peter Palaga & Matthias Pätzold1 Seminar: Integration- & Service-Engineering.

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1 Anwendungsspezifische Informationssysteme Grundlagen der Prozessmodellierung Peter Palaga & Matthias Pätzold1 Seminar: Integration- & Service-Engineering - Grundlagen der Prozessmodellierung - Peter Palaga & Matthias Pätzold Wintersemester 2002/2003

2 Anwendungsspezifische Informationssysteme Grundlagen der Prozessmodellierung Peter Palaga & Matthias Pätzold2 Agenda Motivation Intuitive Modelldefinition Warum ist die Modellierung so wichtig? Abstammungen verschiedener Modelle Softwareentwicklung Übersicht Softwareentwicklungsprozess Entstandene Fragen in Bezug auf das IE/SE Sichten und Modelle oEntity-Relationship-Modell oZustandsautomaten BWL Blueprinting GAP Neuere Entwicklungen als Vereinigung beider Strömungen ARIS Microsoft Visio (Vortrag um 15:00) Matthias Pätzold Peter Palaga

3 Anwendungsspezifische Informationssysteme Grundlagen der Prozessmodellierung Peter Palaga & Matthias Pätzold3 Motivation – Intuitive Modelldefinition Intuitiv gesprochen: -Erfassen eines Teilbereichs der Welt/Realität -Abstraktion von weniger wichtigen Aspekten -Repräsentation in einer Art Schema/Diagramm/Beschreibung -vor allem werden graphische Modelle zum besseren Verständnis benutzt -auch sind mathematisch fundierte Modelle interessant aufgrund ihrer Aussagekraft zu semantischer Korrektheit und anderen Eigenschaften des erstellten Modells Was versteht man unter einem Modell?

4 Anwendungsspezifische Informationssysteme Grundlagen der Prozessmodellierung Peter Palaga & Matthias Pätzold4 Motivation – Warum ist Modellierung wichtig? Früher: HW- & SW-Technik war teuer & unflexibel die Optimierungsmöglichkeiten wurden dementsprechend gesucht Jetzt: Hardware ist billiger & SW-Technik viel flexibler (WebServices...) Steigende SW-Komplexität, Modelle zur Wahrung des Überblicks und korrekten Planung, Definition usw. erforderlich Die Optimierungsmöglichkeiten liegen nun bei der organisatorischen Gestaltung der Unternehmensabläufe Was brauchen wir also für Modelle? -Modelle für Daten, Kommunikation (UML, ER...) im Bereich der Softwareentwicklung -Modelle zur Optimierung von Arbeitsabläufen/Geschäftsprozessen, Ressourcenplanung usw.

5 Anwendungsspezifische Informationssysteme Grundlagen der Prozessmodellierung Peter Palaga & Matthias Pätzold5 Abstammungen verschiedener Modelle Es haben sich mit der Zeit verschiedene, nebeneinander existierende Modelle für unterschiedliche Anwendungen entwickelt. Im wesentlichen stammen diese aber aus dem 1.Software-Engineering und dem 2.betriebswirtschaftlichen Bereich. Aus Sicht eines Informatikers könnte man meinen: Die Phasen im Softwareentwicklungsprozess einschließ- lich der zugehörigen Modelle können mit geringen Modifi- kationen auf die Prozesse im Bereich des Integration- und Service-Engineerings übertragen werden. Ob dies wirklich der Fall ist, soll mit unserer Projektarbeit geklärt werden. These:

6 Anwendungsspezifische Informationssysteme Grundlagen der Prozessmodellierung Peter Palaga & Matthias Pätzold6 Übersicht Softwareentwicklungsprozess Legende: In der Vorlesung Softwaretechnik behandelten Themen = Übergabe von Teilprodukten = Informationsaustausch = Unterstützung = Einfluß

7 Anwendungsspezifische Informationssysteme Grundlagen der Prozessmodellierung Peter Palaga & Matthias Pätzold7 Entstandene Fragen in Bezug auf IE/SE Brauche ich eine solche Einteilung in Phasen beim IE/SE? Welche Phase ist wie stark im IE/SE ausgeprägt? In welcher Phase werden welche Modelle verwendet, um welche Aspekte zu modellieren und warum gerade diese? Welche Rolle spielen die folgenden Begriffe? EAI(Enterprise Application Integration) ERP(Enterprise Resource Planning) Ja, denn eine strukturierte Vorgehensweise spart Zeit, Kosten und vermindert Fehlerhäufigkeit Ergebnis der Forschung im späteren Vortrag Einige Phasen sind nicht so stark ausgeprägt wie im Software-Engineering, aber z.B. die Planungs- und Entwurfsphase ist extrem wichtig für spätere Phasen!

8 Anwendungsspezifische Informationssysteme Grundlagen der Prozessmodellierung Peter Palaga & Matthias Pätzold8 Sichten und Modelle System Masken- generator SA Assoziationsmatrix RT-Erweiterung von SA Funktionen Funktions- baum Geschäfts- prozesse DFD Dynamik Petri-Netz Zustandsautomat Kontrollstrukturen Sequenzdiagramm Grafik-Editor Kontroll- strukturen Regeln Daten Multidimensionale Datenmodellierung ER DD OOA Legende: ER = Entity RelationshipRT = Realtime Analysis = Benutzungs-DD = Data DictionaryOOA = Object Oriented Analysis oberfläche DFD = DatenflussdiagrammSA = Structured Analysis

9 Anwendungsspezifische Informationssysteme Grundlagen der Prozessmodellierung Peter Palaga & Matthias Pätzold9 Sichten und Modelle

10 Anwendungsspezifische Informationssysteme Grundlagen der Prozessmodellierung Peter Palaga & Matthias Pätzold10 Entity-Relationship-Modell Entity-Relationship-Modell (ER-Modell) 1976 von P. Chen zur Datenmodellierung entwickelt Ziel Beschreibung der permanent gespeicherten Daten und ihre Beziehungen untereinander. Die Analyse der Information erfolgt aus fachlogischer Sicht. Ergebnis Konzeptionelles Modell, das gegen Veränderungen der Funktionalität weitgehend stabil ist. Semantische Datenmodellierung Erweiterung um Aggregation und Vererbung Beispiel: Fallstudie »Seminarorganisation« (Chen-Notation) Kundebucht Veranstaltung wird durch- geführt von Dozent Nummer Dauer vom bis Umsatz gehört zu Seminartyp Kurztitel Name Adresse Kontakt Biografie Titel Name Adresse Kontakt MM MM M 1 Zielsetzung

11 Anwendungsspezifische Informationssysteme Grundlagen der Prozessmodellierung Peter Palaga & Matthias Pätzold11 Zustandsautomaten Viele Systeme und Geräte zeigen ein Verhalten, das von der bis dahin durchlaufenen Historie abhängt. Das aktuelle Verhalten wird durch den internen Zustand bestimmt, der durch vorausgegangene Eingaben oder Ereignisse erreicht worden ist. Zur Modellierung solcher Systeme eignen sich Zustandsautomaten (finite state machine), auch endliche Automaten (finite automation, sequential machine) genannt. Gegenüber einem allgemeinen Automaten besitzen endlich Automaten nur eine endliche Zahl von Zuständen. Bei deterministischen endlichen Automaten gibt es zu einer Eingabe von einem Zustand aus höchstens einen Zustandsübergang (transition) in einen anderen Zustand, während bei nichtdeterministischen endlichen Automaten mehrere Übergänge für dieselbe Eingabe möglich sind. Zustandsautomaten können als Zustandsdiagramm, Zustands- tabelle oder Zustandsmatrix dargestellt werden. Ziel beim Aufstellen eines Zustands- automaten ist es, mit möglichst wenig Zuständen auszukommen. vorbestellt zur Abholung bereit Buch defekt / entfernen() neues Buch liegt vor / erfassen() Ausleihwunsch / vorbestellen() Leser gibt Buch zurück / zurueckgeben() Ausleihwunsch / ausleihen() präsent ausgeliehen Buch verloren / entfernen() after (Abholfrist vorbei) Leser holt Buch ab / ausleihen() Leser gibt Buch zurück / zurueckgeben()

12 Anwendungsspezifische Informationssysteme Grundlagen der Prozessmodellierung Peter Palaga & Matthias Pätzold12 Fahrplan Motivation Modelldefinition Warum ist die Modellierung so wichtig? Abstammungen verschiedener Modelle Softwareentwicklung Entstandene Fragen Übersicht Softwareentwicklungsprozess Sichten und Modelle Entity-Relationship-Modell Zustandsautomaten BWL-Modelle Blueprinting GAP Integration der Zwei Entwicklungslinien (BWL & SW-Engineering) ARIS

13 Anwendungsspezifische Informationssysteme Grundlagen der Prozessmodellierung Peter Palaga & Matthias Pätzold13 BWL-Modelle Überzeugungen aufgrund der gelesenen Literatur: Modellierung im Bereich BWL existiert nicht lange (+-5 Jahren) Es gibt keine mit der UML vergleichbar standardisierte/bekannte/verbreitete Modellierungssprachen Blueprinting (wird ausgearbeitet) GAP (wird ausgearbeitet) Modelle oft entweder ganz intuitiv, oder ad hoc & wenig formalisiert Die BWL-Leute leihen sich die Ausdrucksmittel aus der SW- Engineering (ER-Modell, UML) aus

14 Anwendungsspezifische Informationssysteme Grundlagen der Prozessmodellierung Peter Palaga & Matthias Pätzold14 Fahrplan Motivation Modelldefinition Warum ist die Modellierung so wichtig? Abstammungen verschiedener Modelle Softwareentwicklung Entstandene Fragen Übersicht Softwareentwicklungsprozess Sichten und Modelle Entity-Relationship-Modell Zustandsautomaten BWL-Modelle Blueprinting GAP Integration der Zwei Entwicklungslinien (BWL & SW- Engineering) ARIS

15 Anwendungsspezifische Informationssysteme Grundlagen der Prozessmodellierung Peter Palaga & Matthias Pätzold15 ARIS 1 Nicht nur ein Stück Software Vielmehr ein Konzept/Framework zur Beschreibung von Geschäftsprozessen eines Unternehmens mit allen ihrer wesentlichen Merkmale ARIS Architektur integrierter Informationssysteme

16 Anwendungsspezifische Informationssysteme Grundlagen der Prozessmodellierung Peter Palaga & Matthias Pätzold16 ARIS 2 Ein Unternehmensprozess wird vollstädig durch Vorgänge/Funktionen Ereignisse Organisationseinheiten Ressourcen Leistungen & ihre Daten Beschrieben Vollständige Beschreibung aller Zusammenhänge eines Prozesses würde das Modell sehr Komplizieren & zu Redundanzen führen. -> Sichten -> Ebenen

17 Anwendungsspezifische Informationssysteme Grundlagen der Prozessmodellierung Peter Palaga & Matthias Pätzold17 Sichten in ARIS 1 Die Beziehungen der Komponenten innerhalb einer Sicht sehr hoch Zwischen den Sichten jedoch nur eine relativ lose Kopplung

18 Anwendungsspezifische Informationssysteme Grundlagen der Prozessmodellierung Peter Palaga & Matthias Pätzold18 Sichten in ARIS 2 Die Zerlegung ermöglicht es, die die Sichten weitgehend unabhängig voneinander und mit den spezialisierten Mitteln zu Beschreiben. Die Zusammenhänge der Prozesselemente durch die Zerlegung verloren -> die neue Steuerungssicht wird aufgenommen Die Ressourcensicht in ARIS wird durch ein Life-Cycle-Konzept der Beschreibungsebenen aufgelöst; Die Ressourcen werden auf den Beschreibungsebenen DV-Konzept und Implementierung der anderen Sichten behandelt

19 Anwendungsspezifische Informationssysteme Grundlagen der Prozessmodellierung Peter Palaga & Matthias Pätzold19 Ebenen in ARIS Life-Cycle-Modelle beschreiben normalerweise den Lebenslauf eines Informationssystems. x Das Life-Cycle-Modell von ARIS definiert unterschiedliche Beschreibungsebenen, die sich in ihrer Nähe zur Informationstechnik unterscheiden.

20 Anwendungsspezifische Informationssysteme Grundlagen der Prozessmodellierung Peter Palaga & Matthias Pätzold20 Ebenen in ARIS; BW Problemstellung Ausgangspunkt: betriebswirtschaftliche Problemstellung. Die Beschreibung umfasst hier grobe Tatbestände, die sehr nahe an den fachlichen Zielsetzungen und der fachlichen Sprachwelt orientiert sind. Dabei werden auch die Möglichkeiten der Informationstechnik zur Unterstützung betriebswirtschaftlicher Prozesse und Entscheidungen mit einbezogen. Zur Darstellung werden nur halbformale Beschreibungsmethoden eingesetzt.

21 Anwendungsspezifische Informationssysteme Grundlagen der Prozessmodellierung Peter Palaga & Matthias Pätzold21 Ebenen in ARIS Fachkonzept Stellt das zu unterstützende betriebswirtschaftliche Anwendungskonzept in einer mehr formalisierten Beschreibungssprache dar wird auch als semantische Modellierung bezeichnet DV-Konzept Anpassung der Fachbeschreibung an generelle Beschreibungskonstrukte der Informationstechnik Implementierung wird das DV-Konzept auf konkrete hardware- und softwaretechnische Komponenten übertragen. Hiermit wird die Verbindung zur Informationstechnik hergestellt.

22 Anwendungsspezifische Informationssysteme Grundlagen der Prozessmodellierung Peter Palaga & Matthias Pätzold22 Sichten & Ebenen in ARIS Mit der Sichtenbildung und den Beschreibungs- ebenen einschließlich betriebswirtschaftlich en Ausgangslösung ist das ARIS-Konzept entwickelt. Jede der Beschreibungs- sichten wird in den Fachkonzept, DV- Konzept und Implementierung beschrieben.

23 Anwendungsspezifische Informationssysteme Grundlagen der Prozessmodellierung Peter Palaga & Matthias Pätzold23 Zusammenfassung ARIS stellt eine Integrierte Architektur dar; Bringt die Ansätze aus der BWL & Software-Engineering auf eine gemeinsame Plattform. Im Vergleich mit UML besitzt umfangreiche Möglichkeiten die aus der BWL-Sicht wichtige Teile der Geschäftsprozessen zu modellieren (Steuerung, Organisation, Resourcen,...)

24 Anwendungsspezifische Informationssysteme Grundlagen der Prozessmodellierung Peter Palaga & Matthias Pätzold24 Quellen Becker, Kugeler, Rosemann: Prozessmanagement. 2. Auflage, Springer-Verlag, Berlin 2000 Hoeth, Ulrike; Schwarz, Wolfgang: Qualtiätstechniken für die DienstleistungHAnser, Berlin 2001 Hennig, Björn: Prozessorientiertes Qualitätsmanagement von Dienstleistungen; Deutscher Universitäts-Verlag, Wiesbaden 2001 Methodenhandbuch von ARIS 6.1


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