Objektorientierte Referenzmodellierung: theoretische Grundlagen und praktische Anwendung
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| Language: | German |
| Published: |
Wiesbaden
Dt. Univ.-Verl.
1999
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| Series: | Gabler-Edition Wissenschaft : Informationsmanagement und Controlling
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| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Item Description: | Zugl.: Münster (Westfalen), Univ., Diss., 1999 |
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| adam_text | Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis IX
Abbildungsverzeichnis XIV
Tabellenverzeichnis XVII
Abkurzungsverzeichnis XVIII
1 Intention und Struktur der Arbeit 1
1.1 Motivation und Zielsetzung 1
1.2 Wissenschaftliche Einordnung 2
1.3 Aufbau 3
2 Grundlagen der Informationssystemmodellierung 5
2.1 Informationssystem 5
2.2 Informationssystemmodell 7
2.3 Informationssystem(modell)architektur 13
2.4 Methoden zur Informationssystemmodellierung 14
2.5 Einsatzbereiche und Nutzen von Informationssystemmodellen 16
2.6 Grundsàtze ordnungsmâBiger Modellierung (GoM): Ein Bewertungsrahmen
fur die Qualitat von Informationssystemmodellen 19
3 Grundlagen der Objektorientierung 27
3.1 Facetten der Objektorientierung 27
3.1.1 Objektorientierung in der Betriebswirtschaftslehre 27
3.1.2 Objektorientierung in der Informatik 29
3.1.3 Objektorientierung der Betriebswirtschaftslehre vs. Objektorientierung der
Informatik 32
3.2 Elementare Konzepte des objektorientierten Paradigmas der Informatik 33
3.2.1 Systemstrukturierung durch Klassen 34
3.2.1.1 Objektorientierte Systemstrukturierung bei der Implementierung
von Anwendungssystemen 34
3.2.1.2 Objektorientierte Systemstrukturierung bei der fachkonzeptuellen
Modellierung von Informationssystemen 36
3.2.1.3 Klassifizierung von Systemelementen objektorientierter
Informationssystemmodelle 38
3.2.1.4 Defizite der objektorientierten Systemstrukturierung durch Klassen 42
3.2.2 Vererbung 43
3.2.2.1 Typvererbung vs. Generalisierung/Spezialisierung 43
3.2.2.2 Mehrfachvererbung 45
3.2.2.3 Techniken zur Vereinfachung der Vererbungshierarchie 45
3.2.2.4 Defizite des Konzepts der Vererbung 48
3.2.3 Polymorphismus und dynamisches Binden 49
IX
3.3 Potentiale und Defizite des objektorientierten Paradigmas für die
Entwicklung von Anwendungssystemen 49
4 Grundlagen der Referenzmodellierung 53
4.1 Begriffsabgrenzung und Motivation 53
4.1.1 Charakterisierung des Begriffes ,Referenzmodell 53
4.1.2 Einsatzbereiche für Referenzmodelle 55
4.1.3 Nutzen und Risiken der Referenzmodellierung 57
4.2 State of the art der Referenzmodellierung 59
4.3 Anforderungen an Referenzmodelle 61
4.3.1 Modularer Aufbau 63
4.3.2 Allgemeingültigkeit 67
4.3.3 Anpaßbarkeit 71
4.4 Nicht objektorientierte Beschreibungssprachen für Referenzmodelle 72
4.4.1 Abbildung von Referenzdatenmodellen mit Entity Relationship Modellen 72
4.4.2 Abbildung von Referenzprozeßmodellen mit Ereignisgesteuerten
Prozeßketten 75
4.4.3 Integration von Struktur und Verhaltenssicht 78
5 Technologien zur Wiederverwendung von Know how 81
5.1 (Software ) Wiederverwendung 81
5.1.1 Begriff 81
5.1.2 Klassifizierung von Wiederverwendung 84
5.1.2.1 Domänenabhängigkeit einer Komponente 85
5.1.2.2 Planungsgrad der Wiederverwendung 85
5.1.2.3 Technologien der Wiederverwendung 85
5.1.3 Rahmenbedingungen der Wiederverwendung 87
5.1.4 Abgrenzung zur Referenzmodellierung und Darstellung der
Nutzenpotentiale für die Referenzmodellierung 88
5.2 Domain Analysis 89
5.2.1 Begriff 89
5.2.2 Konzepte 90
5.2.3 Abgrenzung zur Referenzmodellierung und Darstellung der
Nutzenpotentiale für die Referenzmodellierung 91
5.3 Patterns 92
5.3.1 Begriff 92
5.3.2 Konzepte 93
5.3.2.1 Design Pattems 93
5.3.2.2 Business Pattems/Analysis Patterns 94
5.3.3 Abgrenzung zur Referenzmodellierung und Darstellung der
Nutzenpotentiale für die Referenzmodellierung 96
X
5.4 Frameworks 96
5.4.1 Begriff 96
5.4.2 Konzepte 98
5.4.3 Abgrenzung zur Referenzmodellierung und Darstellung der
Nutzenpotentiale für die Referenzmodellierung 98
5.5 Business Objekte 99
5.5.1 Begriff 99
5.5.2 Konzepte 101
5.5.3 Abgrenzung zur Referenzmodellierung und Darstellung der
Nutzenpotentiale für die Referenzmodellierung 102
5.6 Vergleich der Technologien 103
6 Objektorientierte Referenzmodellierung 105
6.1 Evaluierung der elementaren Konzepte des objektorientierten Paradigmas für
die Referenzmodellierung 105
6.1.1 Klarheit 105
6.1.2 Modularer Aufbau 107
6.1.3 Allgemeingültigkeit 109
6.1.3.1 Variantenabbildung durch Einfachvererbung 109
6.1.3.2 Variantenabbildung durch View Vererbung 110
6.1.4 Anpaßbarkeit 111
6.1.5 Fazit 112
6.2 Evaluierung und Erweiterung objektorientierter Beschreibungstechniken für
die Referenzmodellierung 112
6.2.1 Abbildung der Struktursicht 114
6.2.1.1 Klassendiagramm 114
6.2.1.2 Pakete 118
6.2.1.3 Unterschiede zur Datenmodellierung und Bewertung
objektorientierter Beschreibungstechniken für die
Strukturmodellierung 119
6.2.2 Abbildung der Verhaltenssicht mit Notationen der UML 121
6.2.2.1 Anwendungsfalldiagramm 122
6.2.2.2 Sequenzdiagramm 125
6.2.2.3 Kollaborationsdiagramm 126
6.2.2.4 Zustandsdiagramm 127
6.2.2.5 Aktivitätsdiagramm 128
6.2.2.6 Bewertung 130
6.2.3 Abbildung der Verhaltenssicht mit Ereignisgesteuerten Prozeßketten 130
6.2.4 Integration von Struktur und Verhaltenssicht 132
6.2.5 Nutzen objektorientierter Beschreibungstechniken für die
Referenzmodellierung 136
XI
6.3 Ergänzende Modellierungstechniken für die objektorientierte
Referenzmodellierung 140
6.3.1 Variantenabbildung mit Variantenbehältern 141
6.3.2 Variantenabbildung durch Parametrisierung von Modellelementen 142
6.3.2.1 Motivation 142
6.3.2.2 Parametrisierung von Modellelementen 143
6.3.2.3 Anforderungen an Merkmale zur Beschreibung von Varianten 146
6.3.2.4 Vereinfachung der Variantenabbildung durch Szenarien 148
6.3.2.5 Bewertung 149
6.3.3 Komplexitätsmanagement und Variantenabbildung durch
Modellspezialisierung 150
6.3.3.1 Motivation 150
6.3.3.2 Basis vs. Erweiterungsmodelle 150
6.3.3.3 Erweiterung der Parametrisierung von Modellelementen 154
6.3.3.4 Strukturierung der Variantenmerkmale 157
6.3.3.5 Komposition von Erweiterungsmodellen 161
6.3.3.6 Bewertung 163
6.4 Erstellung und Verwendung objektorientierter Referenzmodelle 165
6.4.1 Erstellung objektorientierter Referenzmodelle 165
6.4.1.1 Spezifikation der Anforderungen an das Referenzmodell 165
6.4.1.2 Identifikation von Informationsquellen 166
6.4.1.3 Abgrenzung und Zerlegung der Problemdomäne 167
6.4.1.4 Abbildung von Struktur und Verhaltensmodellen 168
6.4.1.5 Abbildung von Varianten in Struktur und Verhaltensmodellen 171
6.4.1.6 Klassifizierung der Partialmodelle 174
6.4.1.7 Qualitätsbeurteilung und Qualitätssicherung 175
6.4.2 Konstruktion spezifischer Modelle aus objektorientierten
Referenzmodellen 176
6.4.2.1 Analyse der Problemstellung und Auswahl von geeigneten
Referenzmodellen 177
6.4.2.2 Ableitung eines spezifischen Modells 177
6.4.2.3 Anpassung und Vervollständigung des spezifischen Modells 181
6.4.2.4 Verwendung des konstruierten Modells 182
6.4.3 Zyklus der Referenzmodellerstellung und Verwendung 183
7 Fallstudie: Ein objektorientiertes Referenzmodell für die Lagerverwaltung 185
7.1 Rahmenbedingungen und Problemabgrenzung 185
7.1.1 Problemdomäne 185
7.1.2 Verwendete Informationsquellen 186
7.1.3 Abgrenzung und Zerlegung der Problemdomäne 186
7.2 Partialmodelle des Referenzmodells 188
7.2.1 Lagersystem 189
7.2.1.1 Problemstellung und Kontext 189
7.2.1.2 Variantenmerkmale 190
7.2.1.3 Klassenmodell 191
XII
7.2.1.4 Prozeßmodell 195
7.2.2 Lagersegment 203
7.2.2.1 Problemstellung und Kontext 203
7.2.2.2 Variantenmerkmale 203
7.2.2.3 Klassenmodell 205
7.2.2.4 Prozeßmodell 206
7.2.3 Lagerbereich 208
7.2.3.1 Problemstellung und Kontext 208
7.2.3.2 Variantenmerkmale 208
7.2.3.3 Klassenmodell 210
7.2.3.4 Prozeßmodell 210
7.2.4 Lagerplatz 211
7.2.4.1 Problemstellung und Kontext 211
7.2.4.2 Variantenmerkmale 211
7.2.4.3 Klassenmodell 213
7.2.4.4 Prozeßmodell 213
7.2.5 Lagerplatz Mischbelegung 214
7.2.5.1 Problemstellung und Kontext 214
7.2.5.2 Varianterunerkmale 214
7.2.5.3 Klassenmodell 215
7.2.5.4 Prozeßmodell 216
7.2.6 Lagerplatz Lagereinheitentypverwaltung 216
7.2.6.1 Problemstellung und Kontext 216
7.2.6.2 Variantenmerkmale 217
7.2.6.3 Klassenmodell 218
7.2.6.4 Prozeßmodell 219
7.3 Bezugsobjektclusterhierarchie 219
7.4 Bewertung der Konzepte der objektorientierten Referenzmodellierung anhand
der Fallstudie 221
8 Resümee und weiterer Forschungsbedarf 225
Literaturverzeichnis 229
Anhang 255
XIII
Abbildungsverzeichnis
Abb. 1.1: Inhaltliche Einordnung der Arbeit 3
Abb. 2.1: Objektsystem und Teilsysteme des Objektsystems 6
Abb. 2.2: Morphologischer Kasten der Informationssystemmodellierung 9
Abb. 2.3: Beziehungen zwischen Grundbegriffen der Informationssystem¬
modellierung 16
Abb. 2.4: Potentielle Perspektiven auf Prozeßmodelle 19
Abb. 2.5: Die sechs Grundsätze ordnungsmäßiger Modellierung 19
Abb. 3.1: Beziehungen zwischen Phänomen, Begriff, Klasse und Objekt 32
Abb. 3.2: Beziehungen zwischen Klassen 37
Abb. 3.3: Unterschied zwischen Mikro und Makrosicht im Rahmen der
fachkonzeptuellen Modellierung von Informationssystemen 38
Abb. 3.4: Morphologischer Kasten zur Klassifizierung der Systemelemente
objektorientierter Anwendungssystem(modell)e 39
Abb. 3.5: Kombinatorische Explosion des Vererbungsbaums 46
Abb. 3.6: Vereinfachung der Vererbungshierarchie durch die Modellierung
eigenständiger Komponenten 47
Abb. 3.7: Klassifikation über View Vererbung 48
Abb. 4.1: Charakterisierung des Begriffes ,Referenzmodell 54
Abb. 4.2: Interdependenzen zwischen Variantenabdeckungsgrad und
Konkretisierungsgrad 69
Abb. 4.3: Modellierungsprimitiven der ER Modellierung 73
Abb. 4.4: Verwendung der ERM Erweiterungen zur Referenzdatenmodellierung 74
Abb. 4.5: Modellierungsprimitiven der EPK 76
Abb. 4.6: Ableitung unternehmensspezifischer Modelle aus einem Referenzmodell 77
Abb. 4.7: Korrespondierende Variantenabbildung in Struktur und
Verhaltensmodellen 79
Abb. 5.1: Phasen der Domain Analysis 90
Abb. 5.2: Beispiel für ein Design Pattern: Model View Controler Pattern 93
Abb. 5.3: Beispiel für ein Business Pattem: Customer Contact Pattern 95
Abb. 5.4: Elemente des Business Objekt Konzepts der OMG 101
Abb. 5.5: Abgrenzung der Technologien 103
Abb. 6.1: Variantenabbildung durch Einfachvererbung 110
Abb. 6.2: Wesentliche Modellierungsprimitiven der UML für die
Strukturmodellierung 115
Abb. 6.3: Abbildung von Klassenmerkmalen 116
Abb. 6.4: Abbildung eines exklusiven ODERs zwischen Beziehungen 117
Abb. 6.5: Erweiterung des Klassendiagramms um spezifische
Modellierungskonstrukte zur Darstellung von Varianten in
Referenzmodellen 118
Abb. 6.6: Beispiel für eine Anwendungsfallbeschreibung 123
Abb. 6.7: Beispiel für ein Anwendungsfalldiagramm 124
XIV
Abb. 6.8: Beispiel für ein Sequenzdiagramm 125
Abb. 6.9: Beispiel für ein Kollaborationsdiagramm 127
Abb. 6.10: Beispiel für ein Zustandsdiagramm 128
Abb. 6.11: Beispiel für ein Aktivitätsdiagramm 129
Abb. 6.12: Zusätzliche Symbole der EPK 132
Abb. 6.13: Beziehungen zwischen Klassenmodell und EPK 133
Abb. 6.14: Korrespondenz von Struktur und Verhaltensmodell 134
Abb. 6.15: Integration der durch Einfachvererbung abgebildeten Varianten im Struk¬
turmodell und der korrespondierenden Varianten im Verhaltensmodell 135
Abb. 6.16: Integration der durch View Vererbung abgebildeten Varianten im Struk¬
turmodell und der korrespondierenden Varianten im Verhaltensmodell 136
Abb. 6.17: Nutzen von Methoden zur Dokumentation von Prozeßketten 137
Abb. 6.18: Nutzen polymorpher Methoden in fachkonzeptuellen Prozeßmodellen 139
Abb. 6.19: Variantenabbildung über Variantenbehälter 142
Abb. 6.20: Verwendung von Parametern zur Abbildung von Varianten 144
Abb. 6.21: Kontextfreie Grammatik zur Formulierung von Parametern 144
Abb. 6.22: Mögliche Beziehungen zwischen Operatoren und Parametern 145
Abb. 6.23: Alternativen bei der Abbildung von Varianten in EPK 146
Abb. 6.24: Reduzierung der Merkmalsvielfalt durch Szenarien 149
Abb. 6.25: Erweiterung eines Basismodells durch ein Erweiterungsmodell 151
Abb. 6.26: Unterschiedliche Modellbegriffe 153
Abb. 6.27: Unterschied zwischen der Clusterung, Hierarchisierung und
Spezialisierung von Modellelementen 154
Abb. 6.28: Operatoren zur Spezifizierung von Parametern 156
Abb. 6.29: Zuordnung von Merkmalen zu Bezugsobjekten 159
Abb. 6.30: Ausschnitt einer exemplarischen Bezugsobjektclusterhierarchie zur
Systematisierung von Variantenmerkmalen 160
Abb. 6.31: Komposition eines unternehmensspezifischen Modells aus den
Erweiterungsmodellen eines Referenzmodells 161
Abb. 6.32: Reihenfolge bei der Komposition von Partialmodellen 180
Abb. 6.33: Vorgehensmodell zur Erstellung und Verwendung von objektorientierten
Referenzmodellen 184
Abb. 7.1: Dekomposition und Einordnung der Problemdomäne Lagerverwaltung 187
Abb. 7.2: Modellierte Partialmodelle der Problemdomäne Lagersystem 189
Abb. 7.3: Klassenmodell des Basismodells .Lagersystem 193
Abb. 7.4: Prozeß .Transportauftrag erzeugen I95
Abb. 7.5: Prozeß .Transportauftragsposition erzeugen 196
Abb. 7.6: Prozeß .Lagerplatz Auslagerung finden 198
Abb. 7.7: Prozeß .Lagerplatz Einlagerung finden 199
Abb. 7.8: Prozeß .Lagerplatz Rücklagerung finden 200
Abb. 7.9: Prozeß .Transportauftrag bearbeiten 2°1
Abb. 7.10: Prozeß .Transportauftragsposition bearbeiten 202
Abb. 7.11: Klassenmodell .Lagersegment 205
XV
Abb. 7.12: Prozeß .Lagerplatz Einlagerung finden im Partialmodell ,Lagersegment 207
Abb. 7.13: Klassenmodell,Lagerbereich 210
Abb. 7.14: Klassenmodell .Lagerplatz 213
Abb. 7.15: Klassenmodell .Lagerplatz Mischbelegung 215
Abb. 7.16: Klassenmodell .Lagerplatz Lagereinheitentypverwaltung 218
Abb. 7.17: Bezugsobjektclusterhierarchie des Referenzmodells zur Lagerverwaltung 220
Abb. 7.18: Aus den Partialmodellen .Lagersegment und .Lagerbereich
komponiertes spezifisches Modell 223
XVI
Tabellenverzeichnis
Tab. 6.1: Objektorientierte Konzepte bei Strukturierung von Referenzmodellen 152
Tab. 6.2: Semantik der Operatoren zur Kennzeichnung spezialisierter Varianten
merkmaleAausprägungen 160
Tab. 6.3: Beispiel für eine Checkliste zur Problembereichsabgrenzung 167
Tab. 7.1: Auszug der Checkliste zur Problembereichsabgrenzung in der Problem¬
domäne Lagerverwaltung 188
Tab. 7.2: Merkmale des Basismodells ,Lagersystem 191
Tab. 7.3: Merkmale des Erweiterungsmodells .Lagersegment 204
Tab. 7.4: Merkmale des Erweiterungsmodells .Lagerbereich 209
Tab. 7.5: Merkmale des Erweiterungsmodells .Lagerplatz 212
Tab. 7.6: Merkmale des Erweiterungsmodells .Lagerplatz Mischbelegung 214
Tab. 7.7: Merkmale des Erweiterungsmodells .Lagerplatz Lagereinheitentypver
waltung 217
XVII
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