Komplexitätsbeherrschung in dynamischen Diskurswelten: ein Metamodell zur Modellierung betrieblicher Informationssysteme
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| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
Lohmar u.a.
Eul
2002
|
| Edition: | 1. Aufl. |
| Series: | Reihe: Wirtschaftsinformatik
41 |
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Item Description: | Zugl.: Chemnitz, Techn. Univ., Diss., 1999 u.d.T.: Esser, Manfred: Entwicklung eines Metamodells zur Komplexitätsbeherrschung bei der Modellierung von Geschäftsprozessen und ihrer Abbildung auf betriebliche Informationssysteme in dynamischen Diskurswelten |
| Physical Description: | XIX, 251 S. graph. Darst. |
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| adam_text | Inhalt vii
Inhalt
Bildverzeichnis xi
Tabellenverzeichnis xv
Verzeichnis der Definitionen xvii
Abkürzungsverzeichnis xix
1 Einleitung 1
1.1 Motivation und Zielsetzung 1
1.2 Vorgehen und Aufbau der Arbeit 5
1.2.1 Gang der Untersuchung 5
1.2.2 Aufbau der Arbeit 6
2 Ausgangspunkt 9
2.1 Der Wandel in den Unternehmen 9
2.2 Auswirkungen auf die betriebliche Informationsverarbeitung 12
2.2.1 Wandel in der Ausrichtung der betrieblichen Informationsverarbeitung 12
2.2.2 Typische Probleme der betrieblichen Informationsverarbeitung 18
2.2.3 Kooperative Gestaltung von Informationssystemen 19
2.2.4 Die Aufgabe des Informationsmanagements 20
2.3 Anforderungen an einen methodischen Ordnungsrahmen 23
3 Entwicklung einer komplexitätsorientierten Modellierung 25
3.1 Aufgabenstellung 25
3.2 Der Einfluß der Systemtheorie 25
3.3 Das Verhältnis von Komplexität und Kompliziertheit 34
3.3.1 Annäherung an den Komplexitätsbegriff 34
3.3.2 Entwicklung eines Modells zur Visualisierung des Zusammenhangs 38
3.3.3 Extension des Komplexitätsbegriffs 45
3.4 Modellierung des Diskursbereiches 48
3.4.1 Die Struktur des Modellbegriffs 48
3.4.2 Modellbildung 50
3.4.3 Umgebungsmodell und Verhaltensmodell 52
3.4.4 Grundelemente für die Modellierung des betrieblichen Diskursbereiches 53
3.4.5 Spezifizieren des Modellansatzes 54
3.5 Komplexität im Umgang mit Informationssystemen 55
3.5.1 Die Komplexität des Problems 56
3.5.2 Schwierigkeit der Problemerfassung 56
3.5.3 Methoden zur Lösungsunterstützung 57
3.5.4 Problemlösung durch Modelle 58
3.5.5 Zeit und Komplexität 59
4 Stand der Informationssystemarchitektur-Entwicklung 61
4.1 Der Begriff der Informationssystemarchitektur 61
4.2 Ansätze für den Entwurf von Informationssystemarchitekturen 62
4.3 Bewertung der Ansätze fürlnformationssystemarchitekturen 66
4.3.1 Bewertungsgrundsätze 66
4.3.2 Bewertung wichtiger Eigenschaften 67
vi» Inhalt
4.3.3 Bewertung offener Eigenschaften von Informationssystemarchitekturen 71
4.3.4 Bewertung herausragender Eigenschaften 73
4.3.5 Bewertung hemmender Eigenschaften 75
4.4 Wertung des Standes und Entwicklungsanforderungen 76 ,
5 Ein Konstruktionsansatz für Informationssysteme 79
5.1 Die Beherrschung von Komplexität als Entwicklungsziel 79
5.1.1 Der Dualismus von Struktur und Prozeß 79
5.1.2 Ableitung eines Wirkungskreislaufes 81
5.1.3 Ableitung von Komplexitätsarten aus dem Wirkungskreislauf 82
5.2 Entwicklung eines Komplexitäts-Schemas 84
5.3 Prozeßorientierung als Modellierungsgrundlage 85
5.3.1 Systemtheoretische Betrachtungen zur Prozeßorientierung 85
5.3.2 Zum Begriff Geschäftsprozeß 86
5.3.3 Metamodell eines Geschäftsprozesses im Diskursbereich 88
5.4 Tauglichkeit der prozeßorientierten Konstruktion 89
5.5 Der Übergang zwischen Umgebungs- und Verhaltensmodell 93
5.6 Erstellung des Verhaltensmodells 96
5.6.1 Eine Modellierungsvereinbarung aus der Praxis 96
5.6.2 Fachkonzepterstellung 96
5.6.3 Geschäftsprozeß als Bindeglied zwischen Geschäftsstrategie und IV 97
5.6.4 Von den Unternehmenszielen zu den Modellierungsregeln 98
5.6.5 Von den Unternehmens- zu den Modellierungszielen 99
5.6.6 Umsetzen der Modellierungsziele in Modellierungsstandards 99
5.6.7 Ausgrenzung von Geschäftsprozessen 101
5.6.8 Konstruktion von Modellen 103
5.6.9 Vorgehensmodell zur Erstellung von Fachkonzepten 109
5.6.10 Beschreibungssprache der Prozeßmodellierung 112
5.6.11 Koordination der Fachkonzepterstellung 113
5.6.12 Koordination der Aktoren bei der Geschäftsprozeßmodellierung 115
5.6.13 Schulungen zur Prozeßmodellierung 118
5.7 Fachkonzepterstellung an einem Beispiel 121
5.7.1 Konkretisierung des Vorgehensmodells und der Modelldatenbank-Architektur. 121
5.7.2 Die Bedeutung der Wertschöpfungsketten für die Modellierung 125
5.7.3 Auflösung der Modellierungssichten 126
5.8 Die Identifizierung strategischer Unternehmensprozesse 127
5.8.1 Der Einfluß der Umgebung 127
5.8.2 Die strategische Analyse 127
5.9 Wertung des entwickelten Ansatzes 131
6 Vorschlag für ein Betriebliches Informationssystem-Schema 133
6.1 Ausgangspunkt: Systemzweck und Komplexität 133
6.2 Komponenten des Betrieblichen Informationssystem-Schemas 134
6.3 Die Vernetzung des Verhaltensmodells 135
6.4 Die Detaillierung des Modellkerns 138
7 Entwicklung eines Metamodells für spezifische Unternehmenssichten 141
7.1 Modellierungsgrundsätze 141
Inhalt ix
7.2 Aufbau des Metamodells an einem Beispiel 144
7.3 Die Strukturierung des Metamodells nach Komponenten 147
7.4 Vorschlag für die Strukturierung des Modellsystems nach Komplexität 149
7.4.1 Vorgehensweise 149
7.4.2 Transformation des BIS in einen Graphen 151
7.4.3 Wirkungskreisläufe 152
7.4.4 Ableitung des Algorithmus zur Komplexitätsanalyse von Metamodellen 153
7.4.5 Der Algorithmus am Beispiel 153
7.4.6 Anwendungsbeispiel für den vorgeschlagenen Algorithmus 156
7.4.7 Diskussion der Ergebnisse 159
7.4.8 Auswertungsbeispiel für die Komplexitätsanalyse des BIS 161
8 Die Operationalisierung des Betrieblichen Informationssystem-Schemas.163
8.1 Definition, Ziele und Möglichkeiten 163
8.2 Sichtenbildung für Elemente des BIS 163
8.3 Zusammenfassende Wertung der vorgestellten Sichten 164
8.4 Kommunikationsorientierte Modellierung 166
8.4.1 Prozeßobjektmodell 166
8.4.2 Use Case Driven Approach von Jacobson 166
8.5 Vorschlag für eine Erweiterung der Modellbasis für die Operationalisierung 167
8.5.1 Ausgangspunkt und Zielstellung 167
8.5.2 Lösungsweg 167
8.5.3 Ergebnis 170
8.6 Operationalisierung des BIS mit Hilfe des Use Case-Ansatzes 170
8.6.1 Das Use Case-Diagramm 170
8.6.2 Der Zusammenhang von Use Case und Prozeßkette 172
8.6.3 Beziehungen zwischen Use Cases 176
8.6.4 Der Zweck des Use Case-Diagramms 176
8.6.5 Use Cases als Zugang zu vorhandenen Modelldatenbanken 177
8.6.6 Use Cases als Modellerweiterung für die Operationalisierung des BIS 177
8.6.7 Use Cases und Businessobjekte 179
8.7 Beschreibung von Use Cases durch Diagramme derUML 180
8.8 Entwicklung eines komplexitätsgetriebenen Vorgehensmodells 181
8.9 Forderungen an Modellierungswerkzeuge 185
9 Verifizierung der Methodik an einem Beispiel 187
9.1 Aufgabenstellung 187
9.2 Anwendungsbeispiel Vorgerichtliches Mahnverfahren (VGM) 187
9.3 Darstellung der Aufgabe im BIS 187
9.4 Schrittweise Entwicklung des Use Case-Diagramms 188
9.4.1 Auswahl der BIS-Elemente 188
9.4.2 Abgrenzung des Systems 188
9.4.3 Erarbeiten des Begriffsnetzes 189
9.4.4 Finden der Aktoren 190
9.4.5 Finden der Use Cases 190
9.4.6 Definition der Use Cases und Diagramm des Anwendungsbeispiels 190
9.5 Use Case zwischen Prozeß- und Objektorientierung 199
x Inhalt
9.5.1 Die Bedeutung des Use Case für die Dekomposition 199
9.5.2 Referenzierung der Prozeßkette 201
9.5.3 Die Aufstellung der Prozeß-Klassentabelle für das Anwendungsbeispiel 201
9.5.4 CRC-Karten für das Anwendungsbeispiel 205
9.6 Das Identifizieren von Businessklassen 205
9.7 Die Einbeziehung von UML-Diagrammen 206
9.7.1 Die Benutzung des Sequenzdiagramms 207
9.7.2 Die Benutzung des Aktivitätendiagramms 210
9.8 Der Obergang in das Design 212
9.8.1 Szenario der weiteren Arbeit 212
9.8.2 Der Aufbau eines Anwendungsbausteines 213
9.8.3 Die Anwendungsbausteine des Anwendungsbeispiels 214
9.9 Zusammenfassung des Vorgehens 215
9.10 Wertung des Beispiels 218
10 Schlußbetrachtung und Ausblick 223
10.1 Ziel, Lösungsweg und Ergebnisse 223
10.1.1 Ausgangspunkt und Zielstellung 223
10.1.2 Lösungsweg 223
10.1.3 Ergebnisse 224
10.2 Ausblick 230
Literaturverzeichnis 235
Anhang 249
Verzeichnisse xi
Bildverzeichnis
Bild 1-1: Überblick über den Aufbau der Arbeit und Kapitelabhängigkeiten 7
Bild 2-1: Veränderte Zielrichtung der betrieblichen Informationssysteme 13
Bild 2-2: Strukturänderungen im Unternehmen und Auswirkungen auf die Informationsverarbeitung 15
Bild 2-3: Verhaltensänderungen im Unternehmen und Auswirkungen auf die Informationsverarbeitung 17
Bild 2-4: Funktionsorientiertes Vorgehensmodell bei der Entwicklung von Informationssystemen 22
Bild 2-5: Prozeßorientiertes Vorgehensmodell bei der Entwicklung von Informationssystemen 22
Bild 3-1: Horizontale und vertikale Perspektiven in der Systembetrachtung 30
Bild 3-2: Struktur des Vorgehensmodells zum Paradigma der System-Umwelt-Differenz 32
Bild 3-3: Arten von Kopplungen 33
Bild 3-4: Nebenläufigkeit als Nichtkopplung von Elementen 33
Bild 3-5: Systembetrachtung auf verschiedenen Abstraktionsebenen [vgl. Ulrich 1984, S. 75] 34
Bild 3-6: Hyperbelmodell 39
Bild 3-7: Vorgehensmodell 40
Bild 3-8: Hyperbelmodellsystem 41
Bild 3-9: Zeitbezogenes Hyperbelmodell - Diskursbereichssicht 43
Bild 3-10: Verbindungsmuster von Systemelementen in Anlehnung an [Gell-Mann 1994, S. 70] 46
Bild 3-11: Die Struktur des Modellbegriffs [vgl. Sinz 1996, S. 125] 49
Bild 3-12: Vorgehensmodell für die Modellierung 55
Bild 3-13: Dimensionen der Komplexität von Elementen und Beziehungen nach [Reiß 1993, S. 58] 59
Bild 4-1: Architekturebenen 62
Bild 4-2: Nutzen bei der Geschäftsprozeßmodellierung [vgl. Esser et al. 1998a, Frage 23] 70
Bild 4-3: Nutzung von Prozeßmodellen durch Aufgabenträger [vgl. Esser et al. 1998a, Frage 7.2] 75
Bild 5-1: Zur Definition von beobachtbarer und kommunizierbarer Komplexität 80
Bild 5-2: Hierarchie funktionaler Entwicklungsschritte bei der Konstruktion eines Informationssystems 81
Bild 5-3: Wirkungskreislauf der Lösung komplexer Probleme 82
Bild 5-4: Komplexitäts-Schema 84
Bild 5-5: Geschäftsprozesse und Funktionsbereiche 85
Bild 5-6: Geschäftsprozeß in der Unternehmung [in Anlehnung an Hess et al. 1995a, S. 81] 88
Bild 5-7: Komplexitäts-Schema für die Prozeßorientierung 90
Bild 5-8: Metamodell der Struktur prozeßorientierter Konstruktionsprinzipien 91
Bild 5-9: Umgebungsmodell und Verhaltensmodell (ereignisberandet) 93
Bild 5-10: Zusammenwirken von Umgebungsmodell und Verhaltensmodell (funktionsberandet) 94
Bild 5-11: Ablage einer Prozeßkette in das Verhaltensmodell 95
Bild 5-12: Geschäftsprozeß als Bindeglied zwischen Geschäftsstrategie und Informationssystem 97
Bild 5-13: Von den Untemehmenszielen zu den Modellierungsregeln 98
Bild 5-14: Horizontale Ausgrenzung eines Geschäftsprozesses 102
Bild 5-15: Vertikale Ausgrenzung eines Geschäftsprozesses 102
Bild 5-16: Architektur einer Modelldatenbank 108
Bild 5-17: Anlegen einer neuen Modelldatenbank 109
Bild 5-18: Vorgehensmodell zur Entwicklung von Fachkonzepten 110
Bild 5-19: Schema der Ereignisgesteuerten Prozeßkette 113
Bild 5-20: Geschäftsprozeßmodellierung und beteiligte Organisationseinheiten 115
xii Verzeichnisse
Bild 5-21: Anforderungen für die und Angebote der Informationsverarbeitung 117
Bild 5-22: Beteiligte an der Informationsmodellierung [vgl. Esser et al. 1998b, S. 54] 120
Bild 5-23: Vorgehensmodell zur Entwicklung von Fachkonzepten in ARIS [Esser et al. 1995, S. 59] 122
Bild 5-24: Struktur der Modelldatenbank 124
Bild 5-25: Wertschöpfiingsketten eines Versorgungsunternehmens 125
Bild 5-26: Horizontale und vertikale Auflösung von Prozessen der Stoffstromverwaltung 126
Bild 5-27: Betrachtungsbereiche der Umweltsituation 128
Bild 5-28: Wesentliche Objekte der Untemehmensumwelt 129
Bild 5-29: Verbindung der Wertschöpfiingsketten interagierender Marktteilnehmer 129
Bild 5-30: Die drei Wettbewerbsstrategien nach Porter [Porter 1983, S. 67] 130
Bild 6-1: Das Komplexitäts-Schema als Prozeßmodell für das BIS 133
Bild 6-2: Das Verhaltensmodell in seiner Umwelt 134
Bild 6-3: Umsetzung des Modellkerns in Organisations-, Daten- und Funktionsstrukturen 137
Bild 6-4: Betriebliches Informationssystem-Schema als Metamodell 137
Bild 6-5: Modellkern des Betrieblichen Informationssystem-Schemas 138
Bild 7-1: Notation einer Beziehung zwischen den Entitäten A und B nach [Zehnder 1989] 141
Bild 7-2: Notation der Kardinalitäten [vgl. Österle 1995, S. 192] 141
Bild 7-3: Eins-zu-eins-Zuordnungen 142
Bild 7-4: Eins-zu-viele-Zuordnung (hierarchische Zuordnung) 143
Bild 7-5: Viele-zu-viele-Zuordnung (netzwerkartige Zuordnung) 144
Bild 7-6: Modellhierarchie 145
Bild 7-7: Modellkern für das Beispiel-Metamodell „Informationssystem für ein Unternehmen 146
Bild 7-8: Veränderung der Kardinalität von n : nnach 1 : 1 149
Bild 7-9: Beispiel für einen Wirkungskreislauf 151
Bild 7-10: Transformation der Beziehungen des Metamodells in einen gerichteten Graphen 152
Bild 7-11: Allgemeines Beispiel für ein Metamodell mit einem Wirkungskreislauf. 152
Bild 7-12: Graph des Wirkungskreislauf-Metamodells mit zwei Wirkungskreisläufen 152
Bild 7-13: Adjazenzmatrix des Wirkungskreislauf-Modells 154
Bild 7-14: Erreichbarkeitsmatrix des Wirkungskreislauf-Modells 154
Bild 7-15: Erzeugen der Ergebnismatrix P(n,n) 155
Bild 7-16: Aus dem Metamodell transformierter Graph 157
Bild 7-17: Verdichtete Ergebnismatrix 158
Bild 7-18: Abgrenzung von Bereichen unterschiedlichen Komplexitätsgrades 160
Bild 7-19: Wirkungskreislauf aus dem Teilsystem höchster Beziehungskomplexität 162
Bild 8-1: Die Koordinationsfähigkeit als Voraussetzung für die Modellbenutzung 165
Bild 8-2: Ausschnitt aus den Teilen „Basissystem und „Informationsmanagement des Metamodells BIS 168
Bild 8-3: Modellsystem der schematischen und der spezifischen Untermenge 169
Bild 8-4: Use Case-Diagramm 171
Bild 8-5: Referenzierung eines Prozeßketten-Abschnittes durch einen Use Case 172
Bild 8-6: Prozeß-Klassentabelle in Weiterentwicklung von [Achtert 1997, S. 21] 174
Bild 8-7: Verfeinerungeines Use Case durch Hierarchisierung 176
Bild 8-8: Use Case als Vermittler zwischen Benutzer und Informatiker sowie Analyse und Design 178
Bild 8-9: Zusammenhang von Komplexität, Kompliziertheit und Methoden 182
Bild 8-10: Erhöhung der Kompliziertheit im Modellsystem durch Methodenwechsel 183
Bild 8-11: Vermindern der Kompliziertheit im Modellsystem durch Methodenwechsel 184
Verzeichnisse xiii
Bild 9-1: Repräsentation des Beispiels im BIS 188
Bild 9-2: Abgrenzung des Systems „Vorgerichtliches Mahnverfahren/Nachinkasso nach außen 189
Bild 9-3: Begriffsnetz des Systems „Vorgerichtliches Mahnverfahren 189
Bild 9-4: Use Case-Diagramm des Anwendungsbeispiels „Vorgerichtliches Mahnverfahren 191
Bild 9-5: Dekomposition des Use Case „Nachinkassoorder bearbeiten durch Hierarchisierung 192
Bild 9-6: Der Wechsel zwischen benutzerzentriertem und architekturzentriertem Vorgehen 200
Bild 9-7: Verbindung Use Case „Zahlungseingang prüfen mit EPK „Vorgerichtliches Mahnverfahren 202
Bild 9-8: Beziehungen zwischen den Businessklasssen des Anwendungsbeispiels 206
Bild 9-9: Sequenzdiagramm (Ausschn.) zum Use Case „Forderung abgeben 207
Bild 9-10: Sequenzdiagramm (Ausschn.) zum Use Case „Nachinkassoorder vorbereiten 208
Bild 9-11: Sequenzdiagramm (Ausschn.) zum Use Case „Einteilung Auftrage für Nachinkasso 209
Bild 9-12: Sequenzdiagramm (Ausschn.) zum Use Case „Nachinkassoorder bearbeiten 209
Bild 9-13: Sequenzdiagramm zum Use Case „Zählersperrung bearbeiten 210
Bild 9-14: Aktivitätendiagramm zum Use Case „Forderung abgeben 210
Bild 9-15: Aktivitätendiagramm mit swimlanes zum Use Case „Forderung abgeben 211
Bild 9-16: Aktivitätendiagramm zum Use Case „Einteilung Aufträge für Nachinkasso 211
Bild 9-17: Aktivitätendiagramm zum Use Case „Nachinkassoorder bearbeiten 212
Bild 9-18: Anwendungsbaustein „Forderungsverwaltung [in Anlehnung an Oestereich 1997, S. 118] 214
Bild 9-19: Die Anwendungsbausteine in ihrer Beziehung 214
Bild 9-20: Vorgehensmodell für das Beispiel 216
Bild 10-1: Einsatz der Informationsmodellierung zur Komplexitätsbewältigung 232
Verzeichnisse xv
Tabellenverzeichnis
Tabelle 5-1: Der Aspekt des Erklärens im Wirkungskreislauf 83
Tabelle 5-2: Der Aspekt des Gestaltern im Wirkungskreislauf 83
Tabelle 7-1: Zuordnung der Knoten des Graphen zu den Entitäten 157
Tabelle 9-1: Prozeß-Klassentabelle „Vorgerichtliches Mahnverfahren (Blattl) 203
Tabelle 9-2: Prozeß-Klassentabelle „Vorgerichtliches Mahnverfahren/Inkasso (Blatt2) 204
Tabelle 9-3: CRC-Karte der Klasse „Forderung 205
Tabelle 9-4: CRC-Karte der Klasse „Kunden 205
Tabelle 9-5: CRC-Karten der Klassen „Zahlungserinnerung und „Mahnung 205
Anmerkung
Sofern bei den Bildern oder Tabellen nicht auf die Quelle verwiesen wird, sind diese vom Autor entwickelt, aber
schon verschiedentlich bei Vorträgen verwendet und auch schon als Kopie verteilt worden.
Verzeichnisse xvii
Verzeichnis der Definitionen
Definition 3-1: System 28
Definition 3-2: Komplexität und Kompliziertheit 36
Definition 3-3: Komplexitätsreduzierung 41
Definition 3-4: Informationssystem 53
Definition 3-5: Problemkomplexität 56
Definition 3-6: Wahmehmungskomplexität 57
Definition 3-7: Methodenkomplexitat 58
Definition 3-8: Modellkomplexität 59
Definition 4-1: Informationssystemarchitektur 61
Definition 5-1: Beobachtbare und kommunizierbare Komplexität 80
Definition 5-2: Prozeß, Geschäftsprozeß 88
Definition 5-3: Verhaltensmodell 93
Definition 5-4: Fachkonzept 97
Definition 7-1: Gerichteter Graph 151
Definition 8-1: UseCase 171
Definition 8-2: Businessobjekt, Businessklassen und Fundamentalklassen 175
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