Konstruktion generischer Datenmodelle auf fachkonzeptioneller Ebene im betrieblichen Anwendungskontext: Methode und Studie
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Aachen
Shaker
2007
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| Schriftenreihe: | Research in information systems
5 |
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INHALTSVERZEICHNIS
VORWORT J
INHALTSUEBERSICHT T , TJJ;
INHALTSVERZEICHNIS .,** , V
ABBILDUNGSVERZEICHNIS , , , ..XIII
TABELLENVERZEICHNIS XVII
ABKUERZUNGSVERZEITFINIS XIX
SYMBOLVERZEICHNIS .....XXV
1 EINLEITUNG.... , 1
1.1 PROBLEMSTELLUNG UND MOTIVATION , I
1.2 ZIEL DER ARBEIT 6
1.3 FORSCHUNGSANSAETZE 8
1.3.1 FORSCHUNGSZIELE, FORSCHUNGSSTRATEGIEN, FORSCHUNGSFORMEN UND
DATENSAMMLUNG,. 8 1.3.2 ZUSAMMENFASSUNG , , 16
1.4 AUFBAU DER ARBEIT 17
2 DER WISSENSBEGRIFF 23
2.1 KOGNITIONSPSYCHOLOGISCHE ANSAETZE 28
2.1.1 WAHRNEHMUNG 29
2.1.1.1 DIE THEORIE MENTALER MODELLE 29
2.1.1.2 GRUNDLEGENDE WISSENSARTEN 32
2.1.1.3 GRUNDLEGENDE WISSENSREPRAESENTATION IN DEN MENTALEN MODELLEN 33
2.1.1.3.1 SEMANTISCHES NETZWERK 35
2.1.1.3.2 PROPOSITIONALES NETZWERK 36
2.1.1.3.3 SCHEMATA 37
2.1.1.3.3.1 FRAMES 38
2.1.1.3.3.2 SCRIPTS... 38
2.1.2 LERNEN 39
2.1.2.1 GRUNDMODELL DER INFORMATIONSVERARBEITUNG 39
2.1.2.2 ENTWICKLUNGSTHEORIE NACHPIAGET 41
2.2 WISSENSVERSTAENDNIS IN DER WIRTSCHAFTSINFORMATIK 44
2.2.1 GRUNDSAETZLICHES WISSENSVERSTAENDNIS IN DER INFORMATIK 45
2.2.2 GRUNDSAETZLICHES WISSENSVERSTAENDNIS IN DER BETRIEBSWIRTSCHAFTSLEHRE
45 2.2.3 KOGNITIONSPSYCHOLOGISCHER WISSENSEINFLUSS IN DER INFORMATIK UND
BETRIEBSWIRTSCHAFTSLEHRE 46
2.2.4 HORIZONTALE WISSENSDIFFERENZIERUNG 47
2.2.5 VERTIKALE WISSENSDIFFERENZIERUNG 47
2.2.6 KONTINUUM ZWISCHEN DATEN, INFORMATION UND WISSEN 54
2.3 ANSATZ EINES INTEGRATIVEN VERSTAENDNISSES 55
IMAGE 2
VI
2.4 KRITISCHE BEURTEILUNG BESTEHENDER AUFFASSUNGEN UEBER DATEN,
INFORMATION UND WISSEN 63
GRUNDLAGEN DER MODELLIERUNG ... * 69
3.1 INFORMATIONSMODELLE ALS REPRAESENTATIONEN VON INFORMATIONSSYSTEMEN ~
DEM ERKENNTNISGEGENSTAND DER WIRTSCHAF TSINFORMATIK 69
3.1.1 DIE DUALITAET WISSENSCHAFTLICHER FORSCHUNG 69
3.1.2 DAS PROFIL DER WIRTSCHAFTSINFORMATIK 72
3.1.3 BETRIEBLICHE INFORMATIONS-UND ANWENDUNGSSYSTEME 76
3.1.4 RUDIMENTAERES VORABVERSTAENDNIS VON MODELL UND MODELLIERUNG 80 3.1.5
INFORRNATIONSMODELLE 83
3.1.6 BEZUGSRAHMEN DER INFORMATIONSMODELLIERUNG NACH WAND/WEBER 85 3.2
SYSTEMTHEORETISCHE GRUNDLEGUNG 86
3.2.1 ALLGEMEINE SYSTEMTHEORIE 87
3.2.2 SPEZIELLE SYSTEMTHEORIEN 89
3.2.2.1 SYSTEMTHEORIE NACH ROPOHL 90
3.2.2.2 SYSTEMTHEORIE NACH NIEMEYER , 91
3.2.2.3 VERGLEICH UND IMPLIKATION DER VORGESTELLTEN SPEZIELLEN
SYSTEMTHEORIEN 93 3.3 WISSENSCHAFTSTHEORETISCHE PRAESUPPOSITIONEN 97
3.3.1 PARADIGMATA 98
3.3.1.1 DER PARADIGMABEGRIFF 98
3.3.1.2 ONTOLOGIE 99
3.3.1.3 EPISTEMOLOGIE 101
3.3.2 VARIANTEN DES SUBJEKT-OBJEKT-DUALISMUS 104
3.3.2.1 POSITIVISMUS 105
3.3.2.2 KRITIZISMUS 105
3.3.2.3 KONSTRUKTIVISMUS , 107
3.4 SPRACHLICHE GRUNDLEGUNG DER MODELLREPRAESENTATION 112
3.4.1 ABSTRAKTION, KONZEPTUALISIERUNG UND BEGRIFFSBUEDUNG 112
3.4.2 SPRACHE UND FORMALISMUS 125
3.5 KOMPLEXITAETSBEWAELTIGUNG DER MODELLKONSTRUKTION 130
3.5.1 SYSTEMADAPTION ZUR EINNAHME VON MODELLIERUNGSSICHTEN 131
3.5.1.1 STRUKTUR- UND VERHALTENSMODELLE 131
3.5.1.2 DATENMODELLE ALS INFORMATIONSMODELLE DER STRUKTURSICHT , 136
3.5.1.3 FUNKTIONS- UND (GESCHAEFTS-)PROZESSMODELLE ALS
INFORMATIONSMODELLEDER VERHALTENSSICHT 140
3.5.1.4 OBJEKTORIENTIERTE MODELLE ALS INFORMATIONSMODELLE GANZHEITLICHER
SICHTWEISEN 147
3.5.2 VORGEHENSMODELLE ZUR STRUKTURIERUNG DER MODELLKONSTRUKTION 147
3.5.2.1 LEBENSZYKLUS VON INFONNATKMSMODEUEN 148
3.5.2.2 DIE PHASE DER ANALYSE 150
3.5.2.3 DIE PHASE DES ENTWURFS 155
3.5.2.4 DIE PHASE DER REALISIERUNG 156
IMAGE 3
VII
3.5.2.5 INFORMATION ENGINEERING 156
3,5.3 ARCHITEKTURKONZEPTE ALS LEITBILDER DER KOMPLEXITAETSBEHERRSCHUNG
158 3.5.3.1 DER ARCHITEKTURBEGRIFF 158
3.5.3.2 ARCHITEKTUR INTEGRIERTER INFORMATIONSSYSTEME (ARIS) 162 3.5.3.3
WEITERE ARCHITEKTURKONZEPTE IM UEBERBLICK , 164
3.6 METHODISCHE GRUNDLEGUNG DER MODELLKONSTRUKTION 164
3.6.1 ALLGEMEINES METHODENVERSTAENDNIS 165
3.6.2 SPEZIELLES METHODENVERSTAENDNIS IN DER WIRTSCHAFTSINFORMATIK 169
3.6.2.1 METHODEN-ENGINEERING 170
3.6.2.1.1 METHODEN-ENGINEERING NACH DEM ST. GALLENER ANSATZ 170
3.6.2.1.2 METHODEN-ENGINEERING NACH DEM ANSATZ VON BRINKKEMPER 173
3.6.2.1.3 METHODENVERSTAENDNIS NACH DEM ANSATZ VON KARLSSON 174 3.6.2.2
KONKRETISIERUNGEN DER MERKMALE EINER METHODE ,. 175
3.6.2.2.1 ZIELORIENTIERUNG UND AUFGABE 175
3.6.2.2.2 DARSTELLUNGS- UND KONSTRUKTIONSTECHNIK , 182
3.6.2.2.3 PRINZIPIEN- UND PARADIGMENORIENTIERUNG . 193
3.6.2.2.4 NACHVOLLZIEHBARKEIT 194
3.6.2.3 METHODENVERSTAENDNIS DIESER ARBEIT 195
3.7 METAMODELLE 200
3.8 MODELLE UND MODELLIERUNG 211
3.8.1 MODELLTHEORIEN 211
3.8.1.1 DIE ALLGEMEINE MODELLTHEORIE NACH STACHOWIAK 211
3.8.1.2 DER ABBILDUNGSORIENTIERTE MODELLBEGRIFF 212
3.8.1.3 DER KONSTRUKTIONSORIENTIERTE MODELLBEGRIFF 215
3.8.1.4 DAS DER ARBEIT ZUGRUNDE LIEGENDE MODELLVERSTAENDNIS 217 3.8.2 DER
MODELLIERUNGSBEGRIFF 229
GRUNDLAGEN DER DATENMODEUIERUNG 231
4.1 VORTEILE MODERNER DATENBANKSYSTEME 231
4.2 ELEMENTARE KONZEPTE DES DATENORIENTIERTEN PARADIGMAS 234
4.2.1 OBJEKTTYPEN (KLASSEN), OBJEKTE UND ATTRIBUTE 236
4.2.1.1 OBJEKTTYP (KLASSE) 236
4.2.1.2 ATTRIBUTE UND DATENSATZSTRUKTUR 237
4.2.1.3 OBJEKT UND DATENSATZ 240
4.2.2 ASSOZIATIONEN UND IHRE PRAEZISIERUNG * 242
4.2.2.1 ASSOZIATION ALS BEZIEHUNGSTYP BZW. BEZIEHUNG 242
4.2.2.2 GRAD EINER ASSOZIATION 243
4.2.2.3 KARDINALITAET UND KARDINALITAETSPRAEZISIERUNG 244
4.2.2.4 AGGREGATION UND KOMPOSITION 248
4.2.2.5 SELBSTBEZUEGLICHE ASSOZIATION *.249
4.2.3 VERERBUNG 252
4.2.3.1 VERERBUNGSORDNUNGEN 252
4.2.3.2 KONSTRUKTIONSPRINZIPIEN DER SPEZIALISIERUNG UND GENERALISIERUNG
254
IMAGE 4
VIN
4.2.3.3 PRAEDIKATDEFINIERTE VS. BENUTZERDEFINIERTE VERERBUNG 256 4.2.3.4
MEHRFACHVERERBUNG - * 257
4.2.3.5 KATEGORIE 257
4.2.4 ROLLEN 257
4.2.4.1 EINFUEHRUNG - 257
4.2.4.2 ONTOLOGISCHES GRUNDVERSTAENDNIS EINER ROLLE 259
4.2.4.3 AUSGEWAEHLTE ROLLENKONZEPTE IN DER LITERATUR 263
4.2.4.4 ROLLENKONZEPTKATEGORIEN NACH STEIMANN ...*, 269
4.2.4.5 ANFORDERUNGEN AN EIN FACHLICHES ROLLENKONZEPT 270
4.2.5 ZUSAMMENFASSUNG: DARSTELLUNG WESENTLICHER KONZEPTE 271 4.3
DATENMODELL-UND DATENMODELLIERUNGSBEGRIFF 271
4.4 METHODENLANDSCHAFT IN DER DATENMODELLIERUNG 281
4.4.1 UEBERSICHT 282
4.4.2 DATENMODELL-LEBENSZYKLUS 283
4.4.2.1 TERRNINOLOGIEMANAGEMENT ALS BEGLEITER IM ENTWICKLUNGSZYKLUS 283
4.4.2.2 ERWEITERTE SCHICHTENARCHITEKTUR DER DATENMODEUEEBENEN 289 4A2.3
FACHLICHE, LOGISCHE UND PHYSISCHE DATENMODELLIERUNG 293 4,4.2.4
KONKRETISIERUNG DER DATENUNABHAENGIGKEIT 296
4.4.3 VORGEHENSMODELLE ZUR KONSTRUKTION FACHLICHER DATENMODELLE 297
4.4.3.1 DIE ER-METHODE NACH CHEN 298
4.4.3.2 DER DATA MODEL LIFE CYCLE NACH SZIDZEK 298
4.4.3.3 DAS REFERENZVORGEHENSMODELL NACH SPECK 301
4.4.3.4 METHODENVERGLEICH UND ZWISCHENFAZIT 304
4.5 DARSTELLUNGSTECHNIKEN ZUR REPRAESENTATION FACHLICHER DATENMODELLE 307
4.5.1 TYPOLOGIE 307
4.5.2 ENTITY-RELATIONSHIP (ER)-FORMALISMUS UND ERWEITERUNGEN 308 4.5.3
UNIFIED MODELING LANGUAGE (UEML) 312
4.6 QUALITAETSSICHERUNG FACHLICHER DATENMODELLE . 317
4.6.1 DER QUALITAETSBEGRIFF 317
4.6.2 NORMALISIERUNG UND DENORRNALISIERUNG 319
4.6.3 AUSGEWAEHLTE QUALITAETSSICHERUNGSKONZEPTE , 320
4.6.3.1 GRUNDSAETZE ORDNUNGSMAESSIGER MODELLIERUNG (GOM) UND MODELLIERUNGS-
KONVENTIONEN 321
4.6.3.2 QUALITAETSBEURTEILUNG NACH BATINI/CERI/NAVATHE -* 325 4.6.3.3
QUALITAETSBEWERTUNG NACH MOODY/SHANKS 327
4.6.3.4 QUALITAETSKONZEPT NACH REINGRUBER/GREGORY 330
4.6.3.5 QUALITAETSKRITERIEN NACH SIMSION/WKT 331
4.6.4 WIEDERVERWENDUNG UND INTEGRATION 333
4.6.4.1 WIEDERVERWENDUNG UND WIEDERVERWENDBARKEIT 333
4.6.4.2 INTEGRATION , 339
4.6.5 ARTEFAKTE DER WIEDERVERWENDUNG IN DER ANALYSE 343
4.6.5.1 REFERENZDATENMODELLE 344
4.6.5.2 ANALYSEMUSTER , 350
IMAGE 5
IX
BETRIEBLICHER ANWENDUNGSKONTEXT DER DATENMODELLIERUNG... 353
5.1 AUSGANGSSITUATION IN DEN UNTERNEHMEN 353
5.1.1 DATENCHAOS - DAS JAHRHUNDERTPROBLEM DER INFORMATIK . 353
5.1.2 DIE FUNKTTONSORIENTIERTE VORGEHENSWEISE ALS URSACHE DES PROBLEMS
354 5.1.3 DIE DATENORIENTIERTE VORGEHENSWEISE ALS LOESUNG DES PROBLEMS
356 5.2 UNTERNEHMENSWEITES DATENMANAGEMENT 358
5.2.1 BETRIEBLICHE DATENARCHITEKTUR ALS LEITBILD FUER EINE
UNTERNEHMENSWEITE DATENMODELLIERUNG * ...359
5.2.1.1 DATENARCHITEKTUR 359
5.2.1.2 DATENSTANDARDISIERUNG 366
5.2.2 DATA WAREHOUSE-SYSTEME 372
5.2.2.1 BETRIEBLICHE AUFGABENTYPEN UND SYSTEMKLASSIFIKATIONEN IM
UNTERNEHMEN 373
5.2.2.1.1 BETRIEBLICHES AUFGABENVERSTAENDNIS 373
5.2.2.1.2 GRUNDMODELL DER UNTERNEHMUNG NACH GROCHLA 374 5.2.2.1.3
BETRIEBLICHE SYSTEMKLASSIFIKATION NACH FERSTL/SINZ UND ERWEITERTES
GRUNDMODELL DER UNTERNEHMUNG 374
5.2.2.1.4 INFORMATIONSSYSTEMPYRAMIDE NACH MERTENS 379 5.2.2.2
REFERENZARCHITEKTUR EINES DATA WAREHOUSE-SYSTEMS , 381
METHODE DER GENERISCHEN DATENMODELLIERUNG , 389
6.1 ANFORDERUNGEN AN DIE METHODE 391
6.1.1 EXPLIZIERTE ZIEL- BZW. ERGEBNISSTRUKTURVORGABE AUF METAEBENE 392
6.1.2 IMPLIZITE QUALITAETSSICHERUNG UND AUFLOESUNG VON ZIELKONFLIKTEN
AUSGEWAEHLTER FORMALZIELE 395
6.1.3 REFLEKTIERTE UEBERNAHME VON FACHBEGRIFFEN 400
6.1.3.1 BEWUSSTSEIN FUER DIE SEPARATION VON WESENSART UND
VERHALTENSMUSTER ......402 6.1.3.2 ADAEQUATE KONZEPTE FUER EINFACHE
FACHBEGRIFFSINTEGRATIONEN 403 6.2 METHODENSPEZIFIKATION 405
6.2.1 TERMINOLOGISCHE GRUNDLEGUNG 406
6.2.2 SACHZIEL GENERIK 407
6.2.2.1 KOGNITIONSPSYCHOLOGISCHE UND WISSENSCHAFTSTHEORETISCHE
ABSICHERUNG ...407 6.2.2.2 KONSTITUIERENDE FORMALZIELE UND IMPLIZITE
QUALITAETSSICHERUNG 411 6.2.3 ZIELSTRUKTURVORGABE AUF METAEBENE 416
6.2.3.1 ERMITTELTE SYNTHESEKONZEPTE AUS DER UNTERSUCHUNG VON
ANALYSEMUSTERN. 419 6.2.3.1.1 POWERTYPEN (TYPISIERUNG) 419
6.2.3.1.1.1 GRUNDLAGEN 419
6.2.3.1.1.2 BEISPIELE 422
6.2.3.1.1.3 STRUKTURSCHEMA 427
6.2.3.1.1.4 FACHBEGRIFFSGRANULARITAT 428
6.2.3.1.2 ROLLENTYPEN (ROLLENSPEZIFIZIERUNG) 429
6.2.3.1.2.1 SINGLE ROLE TYPE 430
6.2.3.1.2.2 SEPARATE ROLE TYPE 430
IMAGE 6
X
6.2.3.1.2.3 ROTE SUBTYPE 431
6.2.3.1.2.4 ROLEOBJECT 431
6.2.3.1.2.5 ROLE RELATIONSHIP 432
6.2.3.1.2.6 ZUSAMMENFASSENDE BEWERTUNG 433
6.2.3.2 STRUKTURBASIERTES METAMODELL ALS LEITBILD EINES GENERISCHEN
DATENMODELLS 434
6.2.4 ERWEITERTER ZUSAMMENHANG ZWISCHEN FACHBEGRIFFEN UND KONZEPTEN DES
DATENORIENTIERTEN PARADIGMAS 437
6.2.5 VORGEHENSMODELL - AKTIVITAETEN DER KONSTRUKTIONSTECHNIK 438 6.2.5.1
UEBERSICHT 438
6.2.5.2 TERMINOLOGIEMANAGEMENT , 440
6.2.5.2.1 GRUNDLAGEN 440
6.2.5.2.2 KATEGORISIERUNG DER FACHBEGRIFFE 442
6.2.5.2.3 ABSTRAHIERUNG DER FACHBEGRIFFE 444
6.2.5.3 DATENSTANDARDISIERUNG IM ENGEREN SINNE 445
6.2.5.3.1 GRUNDLAGEN 445
6.2.5.3.2 ZUORDNUNG DER FACHBEGRIFFE AUF DATENELEMENTE 446 6.2.5.3.3
STRUKTURGEBUNG DER DATENELEMENTE 449
6.3 FALLBEISPIELE 450
6.3.1 UNTERNEHMENSINTERNE AUFBAUORGANISATION 450
6.3.2 KONZERNSTRUKTUR 458
6.3.3 GEOGRAPHISCHE DATEN 461
6.3.4 KONTAKTMECHANISMEN 462
6.3.5 KOMMUNIKATIONSEREIGNISSE 463
6.3.6 KONTRAKTE 463
THEORETISCHE FUNDIERUNG DES NUTZENS DER GENERISCHEN DATENMODELLIERUNG -
ERGEBNISSE EINER EMPIRISCHEN STUDIE * 467
7.1 EINFUEHRUNG 467
7.2 FORSCHUNGSDESIGN 469
7.2.1 GRUNDLAGEN 469
7.2.1.1 FORSCHUNGSPROBLEM UND FORSCHUNGSMOTIV 469
7.2. L2 FORSCHUNGSSTRATEGIE 470
7.2.1.3 FORSCHUNGSBEZUGSRAHMEN 471
7.2.1.4 FORSCHUNGSFORM UND DATENSAMMLUNGSTECHNIK 473
7.2.1.5 ZUSAMMENFASSUNG 474
7.2.2 ERHEBUNGS-, UNTERSUCHUNGS- UND AUSSAGEEINHEIT 474
7.2.3 BEFRAGUNG , *....,.475
7.3 ERGEBNISSE DER UNTERSUCHUNG 482
7.3.1 KATEGORIEN DES LEITFADENGESTUETZTEN INTERVIEWS 483
7.3.1.1 WICHTIGE ASPEKTE IN DER DATENMODELLIERUNG 483
7.3.1.2 BEZUGSRAHMEN DER DATENMODELLIERUNG 483
7.3.1.2.1 POLITIK DER DATENMODELLIERUNG 483
IMAGE 7
XI
7.3.1.2.2 ABSTRAKTIONSEBENEN INNERHALB DER DATENMODELLIERUNG 484
7.3.1.2.3 UNTERNEHMENSWEITE DATENMODELLIERUNG UND DATENINTEGRATION 484
7.3.1.3 METHODEN DER DATENMODELLIERUNG 485
7.3.1.3.1 BEVORZUGTE METHODEN 485
7.3.1.3.2 KENNZEICHEN EINER GUTEN METHODE 485
7.3.1.3.3 ABBILDUNG VON FACHBEGRIFFEN UND ROLLENVERSTAENDNIS 486 7.3.L3.4
MAENGEL IN DER DATENMODELLIERUNG 487
7.3. L .4 QUALITAETSSICHERUNG IN DER DATENMODELLIERUNG 488
7.3.2 VERGLEICH ORIGINAERE VS, GENERISCHE DATENMODELLE 489
7.3.3 QUALITATIVES GESAMTURTEIL 490
8 KRITISCHE REFLEKTION: AUSBLICK UND FORSCHUNGSBEDARF 493
ANHANG 497
ANHANG A: TEILNEHMER AN DER EXPLORATIVEN STUDIE 497
LITERATURVERZEICHNIS * 499
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