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© BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Betriebliche Informationssysteme II Wirtschaftsuniversität Wien Dr. Harald Kühn, BOC Information Systems GmbH Wintersemester.

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1 © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Betriebliche Informationssysteme II Wirtschaftsuniversität Wien Dr. Harald Kühn, BOC Information Systems GmbH Wintersemester 2008 / 2009 LV-Nr.: 2082 Einheit 3: Geschäftsprozessmodellierung mit EPK, Datenmodellierung

2 - 2 - © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Inhalt 1Einführung in Ereignisgesteuerte Prozessketten 2Syntax und Semantik von EPK 4Grundlagen der Datenmodellierung 3EPK Modellierung in ADONIS 5Entity-Relationship Models 6Überführung in Relationale Datenbanken

3 - 3 - © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Hintergrund EPK EPK: Ereignisgesteuerte Prozesskette Entwickelt am Institut für Wirtschaftsinformatik an der Universität des Saarlandes In ARIS integriert, zentraler Bestandteil des Business Architects Bestandteil des Business Engineering und Customizing von SAP R/3 Systems Es gelten bereits erlernte Grundlagen der Geschäftsprozessmodellierung! bspw. GOM, HOBE / BPMS, …

4 - 4 - © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Eigenschaften von EPKs Durch Aneinanderreihung von Ereignissen und Funktionen entsteht eine zusammenhängende Kette aus Vorbedingungen und Nachfolgeaktionen, die ereignisgesteuerte Prozesskette. Ereignisse lösen Funktionen aus, und Funktionen generieren Ereignisse. Ereignisse können auch mehrere Funktionen gleichzeitig auslösen und umgekehrt. Die EPK-Schreibweise ist aus drei Grundlegenden Elementen zusammengesetzt: Funktion (function), Ereignis (event) und logische Operatoren (logical connector) Die erweiterte EPK (eEPK) fügt der Modellierungsmethode noch weitere Elemente hinzu, die eine Verknüpfung mit anderen Sichten des HOBE ermöglichen (Organisations-, Daten- und Leistungsmodellierung).

5 - 5 - © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Elemente von EPKs: Funktion Eine Funktionen ist eine (fachliche) Aufgabe bzw. Tätigkeit an einem (Informations-)Objekt zur Unterstützung eines oder mehrerer Unternehmensziele. verbraucht Zeit, d.h. sie hat eine Dauer und ist nicht zeitpunktbezogen. Die Funktion ist Träger von Zeiten und Kosten. Terminus Funktion kann missverständlich sein: sowohl sehr detaillierte Tätigkeiten als auch ganz allgemeine Aufträge Zur Beschriftung gilt: Objekt + Verb (Infinitiv), bspw. Lieferung versenden = Informationsobjekt und Verrichtung!

6 - 6 - © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Elemente von EPKs: Ereignis Ein Ereignis beschreibt einen eingetretenen betriebswirtschaftlich relevanten Zustand eines Informationsobjektes, der den weiteren Ablauf eines Geschäftsprozesses steuert oder beeinflusst. ist auf einen Zeitpunkt bezogen (im Gegensatz zur Funktion). Referenzieren auf Informationsobjekte, die in einem Datenmodell beschrieben werden. Sind Vor- bzw. Nachbedingungen von Funktionen. Zur Beschriftung gilt: Objekt + Verb (Partizip), bspw. Lieferung versandt = Informationsobjekt und Zustandsveränderung!

7 - 7 - © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Elemente von EPKs: logische Operatoren Alle logischen Entscheidungen lassen sich durch genau drei verschiedene logische Operatoren darstellen. Komplexe Entscheidungen erfordern dabei häufig ein Hintereinanderschalten dieser Operatoren. XOR: Entweder… oder (exklusives Oder) Die Verknüpfung darf nur durch genau einen Weg betreten oder verlassen werden. UND: Sowohl… als auch Alle Wege, die zur Verknüpfung führen, müssen eingeschlagen werden, bzw. alle Verzweigungen eines solchen Operators müssen zwingend durchlaufen werden. ODER: Wenigstens ein… oder mehrere (schwaches Oder) Es ist ausreichend, wenn wenigstens ein Weg zu der Verknüpfung hin, oder von ihr weg führt. Es dürfen aber auch mehrere oder alle Wege durchlaufen werden.

8 - 8 - © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Erweiterte Ereignisgesteuerte Prozesskette EPK kann durch Erweiterungen zur eEPK ergänzt werden: Ausweitung um Elemente der Organisations-, Daten- und Leistungsmodellierung Physischer Input und Output eines Prozesses (Artefakte, Produkte, Stati) Input und Output von Informationsobjekten während des Prozesses Unterstützung durch Informationssysteme Zuordnung der Tätigkeit zu einer Organisationseinheit Zusatzelemente der eEPKs haben keinen strukturbildenden Charakter (beschreiben per se weder funktionale Aufbauorganisation noch Ablauforganisation); sie stellen jedoch Zuständigkeiten und inkludierte Artefakte dar, um den Informationsgehalt der EPKs zu erweitern.

9 - 9 - © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Erweiterte Ereignisgesteuerte Prozesskette Beispiel:

10 © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Zusätzliche Elemente der eEPK Organisationseinheit Rolle oder Person, die für bestimmte Funktion verantwortlich zeichnet Informationsobjekt kann als Input oder Output einer Funktion eingesetzt werden Prozessaufruf (Prozesspfad) verweist auf eine oder von einer andere(n) EPK

11 © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Inhalt 1Einführung in Ereignisgesteuerte Prozessketten 2Syntax und Semantik von EPK 4Grundlagen der Datenmodellierung 3EPK Modellierung in ADONIS 5Entity-Relationship Models 6Überführung in Relationale Datenbanken

12 © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Syntax der EPK Ein EPK-Schema ist ein gerichteter und zusammenhängender Graph. Anzahl Kontrollflusskanten bei Funktionen: genau eine eingehende und genau eine ausgehende. Anzahl Kontrollflusskanten bei Ereignissen: genau eine eingehende und/oder genau eine ausgehende Ereignisse mit nur einer Kontrollflusskante sind Start- oder Endereignisse.

13 © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Syntax der EPK Anzahl Kontrollflusskanten bei Operatoren: eine eingehende und mehrere ausgehende (SPLIT-Operatoren), oder mehrere eingehende und eine ausgehende (JOIN-Operatoren). Prinzipiell sind auch Konnektorketten möglich. Nach Ereignissen folgt nie ein XOR- oder OR-SPLIT Operator! Ereignisse können keine Entscheidungen treffen! AND-SPLIT

14 © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Syntax der EPK OR-SPLIT XOR-SPLIT

15 © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Semantik der EPK EPK-Schema beschreibt kausal-logische Abfolge von Funktionen. Aktueller Zustand eines EPK-Schemas kann durch wandernde Prozessmappen veranschaulicht werden. Prozessmappen, die auf einem Kontrollflussobjekt liegen, ändern dessen Zustand von inaktiv auf aktiv. Das Weiterreichen von Prozessmappen nennt man propagieren. Ereignisse leiten eine Prozessmappe im Zustand aktiv ohne Unterbrechung an nachfolgende Kontrollflussobjekte weiter Funktionen leiten eine Prozessmappe im Zustand aktiv nach Beendigung des Arbeitsvorganges und einer Freigabe an nachfolgende Kontrollflussobjekte weiter.

16 © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Semantik der EPK SPLIT-Operatoren leiten im Zustand aktiv eine Prozessmappe ohne Verzögerung an nachfolgende Kontrollflussobjekte weiter: AND-SPLITs an jedes nachfolgende Kontrollflussobjekt, XOR-SPLITs an genau ein nachfolgendes Kontrollflussobjekt, OR-SPLITs an eine Teilmenge der nachfolgenden Kontrollflussobjekte. JOIN-Operatoren leiten im Zustand aktiv eine Prozessmappe ohne Verzögerung an nachfolgende Kontrollflussobjekte weiter, wenn keine weiteren Prozessmappen mehr eintreffen können und bestimmte Bedingungen erfüllt sind: AND-JOINs haben von jedem direkt vorgelagerten Kontrollflussobjekt eine Prozessmappe erhalten, XOR-JOINs haben von genau einem direkt vorgelagerten Kontrollflussobjekt eine Prozessmappe erhalten, OR-JOINs haben von einer Teilmenge der direkt vorgelagerten Kontrollflussobjekte eine Prozessmappe erhalten.

17 © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Beispiel einer EPK

18 © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Inhalt 1Einführung in Ereignisgesteuerte Prozessketten 2Syntax und Semantik von EPK 4Grundlagen der Datenmodellierung 3EPK Modellierung in ADONIS ® 5Entity-Relationship Models 6Überführung in Relationale Datenbanken

19 © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Modellierungselemente in ADONIS Modelltyp Ereignisgesteuerte Prozesskette Modelltyp ER-Modell Ereignis Funktion Prozessaufruf-EPK Prozesswegweiser XOR AND OR Vereinigung-EPK Notiz Gruppe ASAP-Dokumentation Nachfolger hat Notiz Entity Relation Attribute Rule Notiz has attribute inherits from links links (itself) regulates ADONIS ® SV

20 © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Fallbeispiele: Arbeiten mit EPK Der Unternehmer möchte einen Geschäftsprozess oder Teilprozess vom Berater analysieren lassen. Der Berater lädt daher den Unternehmer zu einem Workshop ein, um in Gesprächen den Prozess zu erarbeiten und zu dokumentieren. Pro Gruppe: Suchen Sie sich zwei Prozesse aus den unten stehenden Beispielprozessen aus und modellieren Sie diese in Ihrer Gruppe mittels EPK (auf Basis des von Ihnen angenommenen Prozessablaufs). Anschließend soll eine kurze Präsentation der Ergebnisse stattfinden. Beispielprozesse: Eingehender Anruf im Call Center Kundenservice Eingehende Bestellung bei einem Versandhaus Rechnungseingang in der Buchhaltung Kreditantrag in einer Bank Eingehende Bestellung von KFZ-Ersatzteilen Gespräch mit einem Taxilenker

21 © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Inhalt 1Einführung in Ereignisgesteuerte Prozessketten 2Syntax und Semantik von EPK 4Grundlagen der Datenmodellierung 3EPK Modellierung in ADONIS 5Entity-Relationship Models 6Überführung in Relationale Datenbanken

22 © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Motivation der Datenmodellierung Strukturierte Datenrepräsentation, Redundanzfreiheit, Persistenz Organisation und Strukturierung von Daten führt zu vereinfachter Wartbarkeit Repräsentation der zu speichernden Daten Datenbankunterstützung in Informationssystemen Hilfsmittel für betriebliche Organisation und Verwaltung Bekannte Buzz-Words, mit starkem Fokus auf Datenmodellierung: Data-Warehousing, Knowledge Management, Information Systems, Web Pages, Distributed Systems, Customer Relationship Management, Call Center Management etc.

23 © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Markt Unternehmen Ausgeführte Geschäftsprozesse Evaluierte Geschäftsprozesse Welche Produkte bieten wir an? Wie gestalten wir unsere Geschäftsprozesse? Wie setzen wir unsere Geschäftsprozesse um? Wie kontrollieren wir das (Tages-) Geschäft? Wie evaluieren wir unser Geschäft? Strategic Decision Process Re-Engineering Process Resource Allocation Process Workflow Management Process Performance Evaluation Process Geschäftsprozesse IT / ProduktionOrganisation werden realisiert durch werden umgesetzt durch Produkte Organisationssicht Datensicht Steuerungssicht Funktionssicht Leistungssicht HOBE und BPMS HOBE stellt Fokus explizit auf Datenmodellierung (Datensicht) Stark technischer, wertvoller Ansatz, Datenmodellierung zu betreiben (DBMS!) In BPMS weniger zentral, aber durch Dokumentenmodelle und ER-Diagramme unterstützt IT / Produktion Datensicht

24 © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Inhalt 1Einführung in Ereignisgesteuerte Prozessketten 2Syntax und Semantik von EPK 4Grundlagen der Datenmodellierung 3EPK Modellierung in ADONIS 5Entity-Relationship Models 6Überführung in Relationale Datenbanken

25 © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Grundelemente von ERM Entity Relationship (ER) Modell ist ein konzeptionelles, plattformunabhängiges Datenmodell. ER Modellierung setzt voraus, dass die zu modellierende Welt aus abgrenzbaren und eindeutig identifizierbaren Exemplaren von Objekten besteht (Entitäten). Diese stehen zueinander in Beziehung (Relation). Exemplare mit ähnlichen Merkmalen werden zu Typen zusammengefasst und durch Merkmalsausprägung beschrieben (Attribute).

26 © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Entität, Relation, Attribut Von konkreten Exemplaren (Instanzen) wird durch Suche gleicher Merkmale abstrahiert, um mehrere Instanzen unter Typen zusammenzufassen. Unterschieden werden diese wieder durch die Ausprägung ihrer Attribute. Beispiel: Assistent Hans K. hält die VU Betriebliche Informationssysteme wöchentlich donnerstags um 18 Uhr im Hörsaal Strukturierung? Abstraktion? Entität Hans K., Bürger mit SV-Nummer, Mitarbeiter mit Position, Student mit MatrNr. Relation hält als Beziehung zwischen Hans K. und der VU Betriebliche Informationss. Attribut Donnerstag, 18 Uhr als Unterscheidungsmerkmal zum 1. Termin um 16 Uhr

27 © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Abstraktion in Typen Durch Abstraktion bilden wir Typen Entitätstyp: Verallgemeinerte Beschreibung von Entitäten mit den gleich Attributen z.B.: Vortragender, Mitarbeiter, Artikel, Fahrzeug, … Relationstyp: Verallgemeinerte Beschreibung der Beziehung zwischen zwei oder mehreren Entitätstypen / Entitäten z.B.: Mitarbeiter arbeitet in Unternehmen, Fahrzeug transportiert Ware Attributstyp: Verallgemeinerte Beschreibung relevanter Merkmale z.B.: Name, SV-Nummer, Adresse, KFZ-Farbe, Qualifikation,.. Entität Attribut Relation

28 © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Grundelemente von ERM Konzeptionelles Modell Zum Einsatz kommen nur Typen. Instanzen belegen diese dann durch ihre individuellen Attributwerte. Entitätstypen nehmen in Beziehungen Rollen ein. Kardinalitäten sollen die Beziehungsverhältnisse näher beschreiben. Schlüsselattribute sind unterstrichen (Schlüssel = Identifikation). Vortragender Vorlesung / Übung hält Name Institut SozVers TitelTermin SemNr 1 n

29 © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Kardinalitäten Kardinalitäten legen fest, wieviele Entitäten aus einer Entitätsmenge einer Entität aus einer anderen Entitätsmenge zugeordnet werden können. Wichtig beim Auflösen von ER Diagrammen in relationale Datenmodelle. Nur bei binären Beziehungstypen können Kardinalitäten eindeutig bestimmt werden. n:m Beziehung Ein Arzt behandelt m Patienten. Ein Patient wird von n Ärzten behandelt. ArztPatient behandelt n m Student LV Zeugnis erhält 1 1 1:1 Beziehung Ein Student erhält genau ein LV Zeugnis. Ein LV Zeugnis gehört genau einem Studenten. TrainerSpieler trainiert 1 n 1:n Beziehung Ein Trainer trainiert n Spieler. Ein Spieler wird von genau einem Trainer trainiert.

30 © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Gibt an wieviele unterschiedliche Entitätstypen miteinander durch eine Beziehung verbunden werden Binäre Beziehungen (Grad 2) Ternäre Beziehungen (Grad 3) Wir beschränken uns in Folge auf binäre Beziehungen. Grad der Beziehung Schüler Jause isst Prüfer Prüfung prüft Student

31 © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) ER Diagramm: Beispiel 1 Zeichnen Sie ein ER Diagramm für ein Versandhaus. Ein Kunde soll Aufträge / Bestellungen aufgeben können. Die bestellten Artikel liegen in verschiedenen Lagern. Überlegen Sie sich Schlüsselkandidaten für die einzelnen Entitätstypen. Welche Attribute könnten benötigt werden? Kunde Auftrag ArtikelLager erteilt lagert enthält GebDatum Kundennummer Name Auftragsnummer Auftragsdatum Artikelnummer Preis Lagerort Lagerstand 1 n n m mn

32 © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) ER Diagramm: Beispiel 2 Zeichnen Sie ein ER Modell für ein Gefängnis. Ein Häftling kann immer wieder inhaftiert sein. Es gibt Einzel- und Mehrpersonenzellen. Auch hier: Vergessen Sie nicht auf die Schlüsselkandidaten! Welche Attribute wären sinnvoll? Häftling Zelle sitzt_in GebDatum SV-Nummer Name Zellennummer Gebäudenr n 1 Vorbestraft Stockwerk Beleg.Status Haft sitzt_ab Einweisungsnr Verbrechen 1 n Bewährung Start Ende

33 © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Inhalt 1Einführung in Ereignisgesteuerte Prozessketten 2Syntax und Semantik von EPK 4Grundlagen der Datenmodellierung 3EPK Modellierung in ADONIS 5Entity-Relationship Models 6Überführung in Relationale Datenbanken

34 © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Vom ER Diagramm zur relationalen DB Ziele von Datenbanken Persistentes Speichern (Vorhalten) von Daten Daten können hinzugefügt, geändert, gelöscht werden, ohne dass damit verknüpfte Informationen verloren gingen Durch Konsolidierung der Daten werden Redundanzen vermieden Datenbestand kann von verschiedenen Ressourcen abgerufen und / oder weiterverarbeitet werden Such- und Abfragemöglichkeit Person Fahrzeug besitzt GebDatum Clubkartennr Name Zulassungsnr Marke 1 n Typ Baujahr

35 © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Vom ER Diagramm zur relationalen DB Auflösen von Entitäten 1.Für jeden Entitätstyp wird eine Tabelle erstellt. 2.Die Tabelle übernimmt alle Attribute des Entitätstyps. 3.Instanzen des Entitätstyps werden zu n Tupeln, wobei n die Anzahl der vorhandenen Datensätze bezeichnet. 4.Als Primärschlüssel wird ein Schlüsselattribut verwendet. ClubkartennrNameGebDatum 1Anton P Hans K Herbert P Elisabeth P Robert M Kathrin S Bernhard B Oliver P Person GebDatum Clubkartennr Name

36 © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Vom ER Diagramm zur relationalen DB Auflösen binärer Beziehungen 1:1 und 1:n Beziehungen Auflösung in bestehende Tabellen mittels Fremdschlüssel Auflösung durch explizite Beziehungstabelle möglich m:n Beziehungen Nur Auflösung durch explizite Beziehungstabelle möglich Fremdschlüssel: Schlüssel, die in fremden Tabellen als Primärschlüssel definiert sind. Methode: Primärschlüssel der 1-Seite wird als Fremdschlüssel auf der n-Seite der Relation eingesetzt Attribute des Beziehungstyps werden jener Relation zugeordnet, die den Fremdschlüssel erhält Der Fremdschlüssel 'zeigt' also auf den Primärschlüssel der anderen Relation.

37 © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Vom ER Diagramm zur relationalen DB Auflösen einer binären 1:1 Beziehung Fremdschlüssel kann in eine der beiden Relationen aufgenommen werden. Auflösen einer binären 1:n Beziehung Person Fahrzeug besitzt GebDatum Clubkartennr Name Zulassungsnr Marke 1 n Typ Baujahr ClubkartennrNameGebDatum 1Anton P Hans K Herbert P Elisabeth P Robert M Kathrin S Bernhard B Oliver P ZulassungsnrMarkeTypBaujahrClubkartennr A1AudiA303/20083 A2VWPolo06/19993 A3RenaultScenic12/20026 A4BMW316i11/20005 A5RenaultEspace04/19884 A6AudiA407/19947 A7MercedesA-Klasse03/19928 A8SkodaFabia09/20071 Person Fahrzeug

38 © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Vom ER Diagramm zur relationalen DB Auflösen einer binären m:n Beziehung Verlangt eine explizite Beziehungsrelation mit Primärschlüsseln beider Relationen. Attribute der Beziehung werden wie Attribute der Entitätstypen in die Relation inkludiert. KundennrNameGebDatum 1Anton P …… ZulassungsnrMarkeTypBaujahr A1AudiA303/2008 A2..…… Person Fahrzeug Person Mietwagen mietet GebDatum Kundennr Name Zulassungsnr Marke n m Typ Baujahr StartEnde KundennrZulassungsnrStartEnde 1A , Uhr , Uhr 3A8…… mietet

39 © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Vom ER Diagramm zur relationalen DB Überführen Sie im restlichen Verlauf der VU die zuvor modellierten ER-Diagramme in Relationenschemata.

40 © BOC-Gruppe (www.boc-group.com) Weiterführende Literatur Becker, J., Kugeler, M., Rosemann, M., Prozessmanagement – Ein Leitfaden zur prozessorientierten Organisationsgestaltung, 6. Auflage, Springer-Verlag Berlin Heidelberg Scheer, A.W., Albohassan, F., Jost, W, Kirchmer, M., Business Process Automation, Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York, Schmelzer, H.J., Sesselmann, W., Geschäftsprozessmanagement in der Praxis, Kunden zufrieden Stellen, Produktivität steigern, Wert erhöhen, 6. Auflage, Carl Hanser Verlag München Staud, J., Datenmodellierung und Datenbankentwurf – Ein Vergleich aktueller Methoden, Springer Berlin Heidelberg Staud, J., Geschäftsprozessanalyse: Ereignisgesteuerte Prozessketten und objektorientierte Geschäftsprozessmodellierung für Betriebswirtschaftliche Standardsoftware, 3. Auflage, Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York 2006.


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