Geschäftsprozessorientierte Systementwicklung (eBook)

Thomas Benker arbeitet als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik, insbes. Systementwicklung und Datenbankanwendung der Universität Bamberg. Seine Schwerpunkte in Forschung und Lehre liegen auf den Themen modellgetriebene Softwareentwicklung sowie geschäftsprozessorientierte Anwendungs- und Data Warehouse-Systeme.Carsten Jürck arbeitet als Data Warehouse-Architekt und Berater beim IT-Spezialist CEUS. Seine Arbeitsschwerpunkte liegen auf der Konzeption, Entwicklung und Betriebsplanung von Data Warehouse-Produktlinien. Daneben forscht er in den Themenbereichen Modellierung und Gestaltung von BI-Systemen und der modellgetriebenen Systementwicklung.Dr. Matthias Wolf ist als Berater und Coach beim IT-Spezialist CEUS tätig. Seine Arbeitsschwerpunkte liegen auf der Konzeption und Entwicklung von Data Warehouse-Architekturen. Daneben forscht und lehrt er in den Themenbereichen Modellierung und Gestaltung von Prozessen, modellbasierte Systementwicklung und Datenbankdesign.

Vorwort der Herausgeber 7
Geleitwort 10
Inhaltsverzeichnis 12
Autorenverzeichnis 19
1: Einleitung 21
1.1 Geschäftsprozessorientierte Systementwicklung 22
1.2 Ziel und Beitrag des Buchs 25
Literatur 26
Teil I: Modellierung betrieblicher Informationssysteme 28
2: Modelle und Metamodellierung 29
2.1 Modellbegriffe und -arten 29
2.1.1 Modelle als Abbildungen 29
2.1.2 Allgemeiner Modellbegriff nach Stachowiak 30
2.1.3 Abbildungsmittel 30
2.1.4 Type-/Token-Modelle 31
2.1.5 Modellfunktionen in der Betriebswirtschaftslehre 32
2.2 Modelltheorien der Wirtschaftsinformatik 33
2.2.1 Abbildungsorientiertes Modellverständnis 33
2.2.2 Konstruktionsorientiertes Modellverständnis 33
2.3 Konzeptuelle Modellierung 34
2.4 Metamodellierung 34
2.4.1 Sprache und Metasprache 34
2.4.2 Sprachbasierter Metamodellbegriff 35
2.4.3 Verallgemeinerung und andere Metamodellauffassungen 36
2.5 Metamodelle als Komponenten von Design-Theorien 38
Literatur 40
3: Das betriebliche Informationssystem 42
3.1 Begriffsbestimmung 42
3.2 Modellierung betrieblicher Informationssysteme 44
3.3 Modellierung von Aufgaben- und Aufgabenträgerebene des betrieblichen Informationssystems 45
3.4 Der generische Architekturrahmen 46
Literatur 48
4: Konzeptuelle Modellierung: Obsoleter Kostentreiber oder zentraler Erfolgsfaktor der digitalen Transformation? 50
4.1 Einleitung 50
4.2 Konzeptuelle Modellierung im Rahmen der Systementwicklung 52
4.2.1 Generische Modellierungsansätze 52
4.2.2 Domänenspezifische Modellierungsansätze 54
4.2.3 „Agile“ Methoden 56
4.3 Die Nutzung von Modellen zur Laufzeit von Anwendungssystemen 57
4.4 Zur Wirtschaftlichkeit der Modellierung 59
4.5 Abschließende Anmerkungen 62
Literatur 64
5: Referenzmodelle und -modellierung 67
5.1 Einleitung 67
5.2 Referenzmodelle 68
5.2.1 Begriffsherkunft 68
5.2.2 Begriffsinhalt 69
5.2.3 Begriffsverwendung 70
5.3 Referenzmodellierung 71
5.3.1 Konstruktionstechniken 71
5.3.2 Referenzierungsarten 73
5.4 Verwaltung von Referenzmodellen 73
5.5 Qualität von Referenzmodellen 74
5.6 Zusammenfassung 76
Literatur 76
Teil II: Das Semantische Objektmodell 79
6: Geschäftsprozessmodellierung 80
6.1 Der Begriff des Geschäftsprozesses 80
6.2 Modellierung von Geschäftsprozessen 82
Literatur 85
7: Der Weg zum Semantischen Objektmodell 87
7.1 Einführung 87
7.2 Modellierungsbedarf und Modellierungsziele 87
7.3 Diskurswelten 88
7.4 Modellierungskonzepte 90
7.5 Einordnung ausgewählter Modellierungsmethodiken 93
7.5.1 Problem Statement Language (PSL) und Kölner Integrationsmodell (KIM) 93
7.5.2 Structured Analysis (SA) 94
7.5.3 Entity-Relationship-Model (ERM) 95
7.5.4 Ereignisgesteuerte Prozesskette (EPK) 95
7.5.5 Business Process Model and Notation (BPMN) 96
7.6 Die Modellierungsmethodik Semantisches Objektmodell (SOM) 96
7.7 Ergebnisse und Weiterentwicklung der Methodik 100
Literatur 101
8: Fallstudienbasierte Einführung von SOM 102
8.1 Grundlagen der SOM-Methodik 102
8.1.1 Unternehmensplan 103
8.1.2 Geschäftsprozessmodell 104
8.1.3 Ressourcenmodell 109
8.2 Motivation eines Praxisbeispiels 110
8.2.1 Grundlagen der Unternehmensstruktur und des Geschäftsmodells der zooplus AG 111
8.2.2 Umweltbeziehungen der zooplus AG 112
8.2.3 Geschäftsprozesse der zooplus AG 114
8.3 Modellierung von Geschäftsprozessen mit SOM 115
8.3.1 Modellierung der Struktur von Geschäftsprozessen 116
8.3.2 Modellierung des Verhaltens von Geschäftsprozessen 122
8.4 Spezifikation von Anwendungssystemen mit SOM 128
8.4.1 Spezifikation konzeptueller Objekttypen 131
8.4.2 Spezifikation von Vorgangsobjekttypen 134
8.5 Zusammenfassung und Ausblick 138
Literatur 138
Teil III: Werkzeugunterstützung 139
9: Anforderungen an ein Modellierungswerkzeug für SOM 140
9.1 Einführung 140
9.2 Modellierungswerkzeuge: Von den Anforderungen über die Konzeption bis zur Implementierung 141
9.3 Ein Framework für die Anforderungsanalyse bei der Entwicklung von Modellierungswerkzeugen 142
9.4 Anforderungen der SOM-Methodik an ein Modellierungswerkzeug 144
9.4.1 Anforderungen der Metapher 144
9.4.2 Anforderungen des Metamodells 145
9.4.3 Anforderungen des Architekturmodells 146
9.4.4 Anforderungen des Vorgehensmodells 147
9.4.5 Nicht-funktionale Anforderungen 148
9.5 Ein methodengetriebener Ansatz zur Entwicklung eines konzeptuellen Designs von Modellierungswerkzeugen 150
9.6 Zusammenfassung 152
Literatur 153
10: Historische Entwicklung der SOM-Werkzeuge 155
10.1 Die ersten SOM-Modellierungswerkzeuge 155
10.1.1 SOM-CASE 155
10.1.2 SOM V3 156
10.1.3 SOMpro: Ein Werkzeug für den professionellen Einsatz 160
10.2 Ein SOM-Modellierungswerkzeug auf Basis der ADOxx Metamodellierungsplattform 161
10.2.1 Zur Realisierung von Modellierungswerkzeugen auf ADOxx 161
10.2.2 Das SOM-Modellierungswerkzeug auf ADOxx 162
Literatur 167
Teil IV: Unterstützung von Managementprozessen 168
11: Integration von Geschäfts- und Geschäftsprozessmodellen 169
11.1 Einleitung 169
11.2 Ansätze zur Geschäftsmodellierung 170
11.2.1 Ansatz zur Modellierung von Geschäftsmodellen als grafische Systeme 171
11.2.2 Ansatz zur Modellierung von Geschäftsmodellen als Simulationsmodellsysteme 172
11.3 Ansätze zur Geschäftsprozessmodellierung 174
11.3.1 Ansatz zur Modellierung von Geschäftsprozessen als grafische Systeme 174
11.3.2 Ansatz zur Modellierung von Geschäftsprozessen als Simulationsmodellsysteme 175
11.4 Ansätze zur integrierten Geschäfts-­Geschäftsprozessmodellierung 177
11.4.1 Ansatz zur Modellierung integrierter Geschäfts-­Geschäftsprozessmodelle als grafische Systeme 178
11.4.2 Ansatz zur Modellierung integrierter Geschäfts-­Geschäftsprozessmodelle als Simulationsmodellsysteme 178
11.5 Fazit 179
Literatur 180
12: Die SOM-Unternehmensarchitektur als Instrument der strategischen Kontrolle 182
12.1 Einleitung 182
12.2 Strategische Kontrolle 183
12.2.1 Konzeption der strategischen Kontrolle 184
12.2.2 Unterstützungsbedarfe der strategischen Kontrolle 185
12.3 Anforderungen an eine Unternehmensarchitektur zur Unterstützung der strategischen Kontrolle 185
12.4 Erweiterung der SOM-Unternehmensarchitektur zur Unterstützung der strategischen Kontrolle 187
12.4.1 Unternehmensplanebene 188
12.4.2 Geschäftsprozessmodellebene 188
12.4.3 Ressourcenmodellebene 191
12.4.4 Beziehungen zwischen den Architekturebenen 191
12.5 Fallstudie 192
12.6 Zusammenfassung 196
Literatur 196
13: Restrukturierung der IT-Governance anhand von SOM-Geschäftsprozessmodellen 198
13.1 Einleitung 198
13.2 Koordinierungsaufgabe der IT-Governance 199
13.3 Restrukturierung 200
13.4 Anwendbarkeit der SOM-Methodik für Restrukturierungszwecke 203
13.5 Modellkonstruktion der IT-Governance nach der SOM-­Methodik 204
13.5.1 Unternehmensplan 204
13.5.2 Ist-Geschäftsprozessmodell 205
13.6 Modellbasierte Restrukturierung der IT-Governance 209
13.7 Zusammenfassung und Ausblick 211
Literatur 212
14: Referenzmodellierung von Managementprozessen prozessorientierter Unternehmen 214
14.1 Einleitung 214
14.2 Grundlage der Referenzmodellierung 215
14.2.1 Verständnis von Geschäftsprozessen, prozessorientierten Unternehmen und Managementprozessen 215
14.2.2 SOM als Modellierungsansatz 216
14.3 Konzeption des Referenzmodells 216
14.3.1 Eine Geschäftsprozesseinheit als Ansatzpunkt 216
14.3.2 Zerlegung des Objekts Geschäftsprozesseinheit 217
14.3.3 Zerlegung der Objekte der Strategiedurchführung 220
14.3.4 Zerlegung des Objekts Strukturgestaltung 221
14.3.5 Zerlegung des Objekts GP-Gestaltung auf der Aufgabenträgerebene 223
14.4 Anwendung des Referenzmodells zur organisatorischen Gestaltung 224
14.5 Fazit 227
Literatur 228
Teil V: Modellgetriebene Entwicklung von Anwendungssystemarchitekturen 230
15: Modellgetriebene Entwicklung objektorientierter Anwendungssysteme auf Basis von SOM 231
15.1 Einleitung 231
15.1.1 Kontext und Aufgabenstellung 231
15.1.2 Lösungsansatz 232
15.1.3 Überblick 232
15.2 Modellgetriebene Entwicklung objektorientierter Anwendungssysteme auf Basis von SOM 233
15.2.1 Ableitung des fachlichen Anwendungssystem-Entwurfs aus dem Geschäftsprozessmodell 233
15.2.2 Detaillierung des fachlichen Entwurfs zu einem softwaretechnischen Entwurf 237
15.2.3 Überführung des softwaretechnischen Entwurfs in ausführbare Programme 240
15.3 Fachliche Microservices 240
15.4 Partitionierung abgeleiteter Objektschemata in Microservices 242
15.5 Zusammenfassung 244
Literatur 244
16: Jenseits objektorientierter Entwicklung: Systematische Identifikation von Fachkomponenten mit SOM 246
16.1 Motivation 246
16.2 Theoretische Grundlagen 247
16.2.1 Komponentenbasierte Systeme 248
16.2.2 Methode zur Identifikation von Fachkomponenten 248
16.2.3 Modelle des SOM-Ansatzes 251
16.3 Komponentenfindung auf Basis des SOM-Ansatzes 253
16.3.1 Einführung Fallbeispiel OnlineCars 253
16.3.2 Identifizierung und Bewertung der relevanten Informationen 257
16.3.3 Übertragung der identifizierten Informationen auf einen Graphen 259
16.4 Ergebnisse des Fallbeispiels 260
16.5 Zusammenfassung und Ausblick 263
Literatur 265
17: Vom SOM-Geschäftsprozessmodell zur partiellen SOA 266
17.1 Motivation und Zielsetzung 266
17.2 Erweiterung der SOM-Methodik zum Entwurf partieller SOA 268
17.2.1 Entwurf partieller SOA auf der Grundlage von SOM-­Geschäftsprozessmodellen 269
17.2.2 Hierarchisch-strukturierte kanonische Datenmodelle für partielle SOA 272
17.3 Fallbeispiel – Anwendung der Methodik zum Entwurf partieller SOA 274
17.4 Fazit und Einordnung der Ergebnisse in den Kontext bestehender SOA-Ansätze 280
Literatur 281
18: RESTful SOA zur Automatisierung von Geschäftsprozessen – Ein modellbasierter Ansatz 283
18.1 Einleitung 283
18.2 Untersuchungsgegenstand 284
18.3 Modellbasierte Spezifikation von RESTful SOA aus SOM-­Geschäftsprozessmodellen 285
18.4 Fallstudie 291
18.4.1 Einführung der Fallstudie 291
18.4.2 Identifikation und Spezifikation von Entitätsservices (A1) 294
18.4.3 Identifikation und Spezifikation von Vorgangsservices (A2) 294
18.4.4 Spezifikation des Ressourcenschemas (A3) 296
18.4.5 Identifikation und Spezifikation von Dokumenten und Datenschema (A4 und A5) 297
18.5 Reflexion der Ergebnisse und Ausblick 298
Literatur 300
Teil VI: Wiederverwendung und Weiterentwicklung 302
19: Wiederverwendung von Geschäftsprozessmodellen durch Referenzmodellierung mit der SOM-Methodik 303
19.1 Einleitung 303
19.2 Stand der Forschung 304
19.3 Grundlagen der Untersuchung 304
19.3.1 Wiederverwendung in der Systementwicklung 304
19.3.2 Anforderungen an Artefakte im Rahmen der Wiederverwendung 306
19.3.3 Wiederverwendung durch Patterns 306
19.3.4 Nutzen von Referenzmodellen 308
19.3.5 Modellierung von Referenzmodellen 308
19.4 Architektur für wiederverwendbare Referenzmodelle 309
19.4.1 Architekturrahmen zur Konstruktion von Referenzmodellsystemen 309
19.4.2 Architekturrahmen für generische Referenzmodelle 310
19.5 Referenzmodellierung mit der SOM-Methodik 313
19.5.1 Vorgehen 313
19.5.2 Generisches Geschäftsprozessmodell 313
19.6 Beispiel eines domänenspezifischen generischen Referenzmodells 315
19.6.1 Einführung in die Domäne Leasing 315
19.6.2 Modellierung mit dem Referenzmodell der Domäne Leasing 317
19.7 Zusammenfassung 319
Literatur 320
20: Integrale Gestaltung von Geschäftsprozessen und Anwendungssystemen in Dienstleistungsbetrieben am Beispiel ­von Hochschulen 322
20.1 Gestaltung der Anwendungssystemunterstützung in Dienstleistungsbetrieben 322
20.2 Einführung des Fallbeispiels 323
20.3 Kriterien und Techniken zur Gestaltung von Dienstleistungsbetrieben 327
20.3.1 Gestaltungstechniken auf Ebene des Unternehmensplans 329
20.3.2 Gestaltungstechniken auf Geschäftsprozessebene 329
20.3.3 Gestaltungstechniken auf Aufgabenträgerzuordnungsebene 331
20.3.4 Gestaltungstechniken auf Ressourcenebene 338
20.4 Zusammenfassung und potenzielle Einsatzfelder der Erweiterung im Hinblick auf aktuelle Entwicklungen 338
Literatur 339
21: Ein Ansatz zur modellbasierten Weiterentwicklung von Anwendungssystemen 341
21.1 Einleitung 341
21.2 Überwinden der semantischen Lücke in der Systementwicklung 343
21.3 Konzeption eines modellbasierten Ansatzes zur Weiterentwicklung von Anwendungssystemen 345
21.3.1 Architektur des Weiterentwicklungsansatzes 345
21.3.2 Lösungsverfahren des Weiterentwicklungsansatzes 346
21.3.3 Bestandteile des Weiterentwicklungsansatzes 348
21.4 Anwendung des Weiterentwicklungsansatzes an einem Beispiel 352
21.4.1 Einführung des Fallbeispiels 352
21.4.2 Durchführung der Analysephase 352
21.4.3 Durchführung der Pflegephase 355
21.5 Zusammenfassung 358
Literatur 359
Teil VII: Problemspezifische Systementwicklung 361
22: Gestaltung der überbetrieblichen Integration von Anwendungssystemen am Beispiel einer Hochschulkooperation 362
22.1 Erweiterung der SOM-Methodik zur Unterstützung überbetrieblicher Geschäftsprozesse durch Erstellung offener Anwendungssystem-Architekturen 362
22.2 Aufgabenintegrationsmuster zur Systematisierung der Aufgabenvernetzung 363
22.3 Kopplungsarchitekturen zur Unterstützung der Aufgabenintegration mittels Anwendungssystemen 364
22.4 Methodik für die überbetriebliche Integration von Anwendungssystemen 365
22.5 Eingrenzung des Fallbeispiels Kooperation im Hochschulumfeld 367
22.6 Anwendung der Entwicklungsmethodik zur Unterstützung einer Kooperation im Hochschulumfeld 368
22.6.1 Modellierung des überbetrieblichen Geschäftsprozesses 368
22.6.2 Kartierung der Anwendungssystem-Kerne 371
22.6.3 Identifikation von Aufgabenintegrationsmustern im Geschäftsprozessmodell 371
22.6.4 Spezifikation nicht-funktionaler Anforderungen an die Anwendungssystem-­Integration 371
22.6.5 Erstellung des Funktionskomponentenmodells 372
22.6.6 Auswahl geeigneter Kopplungsmechanismen 374
22.6.7 Erstellung des Subsystemmodells 374
22.7 Zusammenfassung und Ausblick 375
Literatur 375
23: Unterstützung der Analyse und Gestaltung von Customer-Relationship-Management-­Systemen 377
23.1 Motivation und Zielsetzung 377
23.2 Anforderungen an die Analyse und Gestaltung von CRM-­Systemen 378
23.3 Ein Beschreibungsrahmen für CRM-Systeme 379
23.4 Eine Methodik zur Analyse und Gestaltung von CRM-­Systemen 380
23.4.1 Eignung des Semantischen Objektmodells zur Untersuchung von CRM-Systemen 381
23.4.2 Vorgehen zur Modellierung und Analyse von CRM-Systemen 381
23.4.3 Nutzeffekte der Methodik 388
23.5 Ausblick 390
Literatur 391
24: Zugriffsmodelle für aufgabenbezogene Rollen 393
24.1 Einleitung 393
24.2 Das Konzept der Rolle im betrieblichen Informationssystem 393
24.2.1 Der Begriff Rolle und der Aufgabenträger im Konzept der Virtualisierung 394
24.2.2 Ein ganzheitliches Rollenkonzept einschließlich AwS 396
24.3 Einordnung der Rolle in das betriebliche Informationssystem 397
24.4 Rolle in der Unternehmensarchitektur 399
24.4.1 Einordnung der Rolle in die Unternehmensarchitektur 399
24.4.2 Metamodell der Rollenzuordnung 400
24.5 Rollenmodell eines (Teil-)Geschäftsprozesses der Prüfungsverwaltung 402
24.5.1 Aufgaben, Aufgabenträger und Rollen im Prüfungsprozess 402
24.5.2 Modellierung der Zugriffsrechte und Definition virtueller Rollen und Anwendungsrollen 404
24.5.3 Rollenhierarchie im Prüfungsprozess 406
24.6 Zusammenfassung und Ausblick 407
Literatur 408
Teil VIII: Ausblick 410
25: Ansätze zur Unternehmensmodellierung – Eine Einordnung 411
25.1 Einordnung und Ausblick 411
25.2 ARIS 411
25.3 MEMO 413
25.4 icebricks 415
25.5 PICTURE 417
25.6 SOM im Vergleich mit bekannten Ansätzen 419
Literatur 420
26: Ausblick und Zukunftsvision 422
26.1 Das (Wirtschafts-) Leben ist Veränderung 422
26.2 SOM wird sich behaupten 423
26.3 Blick in die Zukunft 423
26.3.1 Vision einer Kollaborationsplattform auf der Basis einer SOM-basierten Unternehmens- und Anwendungssystem-­Spezifikation 423
26.3.2 Vision einer Anwendungsplattform auf der Basis von SOM: Tell me what you need 425
26.3.3 Bewertung der Umsetzbarkeit der beiden Visionen in Bezug auf SOM 428
26.4 Machen wir uns auf den Weg 428
Stichwortverzeichnis 430