Entwurfsmuster für verteilte Anwendungssystem-Architekturen

Aus der Motivation: "In den letzten Jahren werden verstärkt neue Organisationsformen für Unternehmen diskutiert (vgl. [Zimm97], [DaMa93], [BuIl+97]). Diese reichen von innerbetrieblicher Dezentralisierung der Entscheidungsbefugnis bis hin zur Bildung autonomer Geschäftseinheiten, die in virtuellen Unternehmen kooperieren. Neben der stärkeren Verteilung der Entscheidungsbefugnis stehen neue Formen der Arbeitsverteilung sowie die Tendenz zur Globalisierung im Vordergrund. Daraus ergeben sich weitreichende Anforderungen an betriebliche Informationssysteme. Diese betreffen insbesondere technische Merkmale wie Flexibilität und Verteilbarkeit von Anwendungssystemkomponenten sowie die Verfügbarkeit und Performanz des Gesamtsystems. Aus betriebswirtschaftlicher Sicht müssen die Zielverfolgung, die Konsistenz sowie Aspekte der Datensicherheit berücksichtigt werden (vgl. [FeSi+97]). Konventionelle Anwendungssysteme, die auf Datenintegration basieren, erfüllen insbesondere die Anforderungen nach Flexibilität und Verteilbarkeit nicht in ausreichendem Maße. Daher ist es notwendig, Anwendungssystem-Architekturen zu entwickeln, welche die Realisierung unterschiedlicher technischer und organisatorischer Verteilungsformen unterstützen. Dies erfordert einen integrierten Ansatz zur Modellierung verteilter Anwendungssysteme im Kontext organisatorischer und technischer Rahmenbedingungen. Eine geeignete Modellierungsmethode sollte somit Verteilungskonzepte für alle angesprochenen Aspekte eines betrieblichen Systems beinhalten.

CORBA und ODMG-93 als Grundlage zur Realisierung eines föderierten Datenbanksystems

Der zunehmende Einsatz von Datenbanksystemen (DBS) führte in den letzten Jahren dazu, daß heute in vielen Organisationen unterschiedliche Datenbanksysteme nebeneinander im Einsatz sind. Gründe hierfür liegen einerseits darin, daß verschiedene Datenbankmanagementsysteme (DBMS) sich in unterschiedlicher Weise gut für bestimmte Anwendungsbereiche eignen, andererseits unterstützen Hersteller von spezieller Anwendungssoftware im allgemeinen nur bestimmte DBMS. Hieraus resultiert, daß der eine Organisation betreffende Realweltauschnitt auf eine Menge von unterschiedlichen Datenhaltungssystemen abgebildet wird. Es zeigt sich, daß diese Systeme sehr oft inhaltlich verwandte Daten verwalten. Diese Situation verschärft sich auch in dem Maße, in dem Organisationen sich zusammenschließen, etwa bei Fusionierung von Unternehmen oder durch Restruktierung von Behörden. Das Betreiben dieser voneinander isolierten DBS innerhalb einer Organisation impliziert eine Reihe von gravierenden Problemen. Die redundante Haltung der gleichen Information in verschiedenen, nicht kooperien den Systemen legt dabei den Benutzern zusätzliche Mehrarbeit auf. Das Verknüpfen von Daten unterschiedlicher DBS wird in keiner Weise unterstützt, wodurch ein Informationsverlust ensteht ("das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile"). Die Entwicklung und Realisierung eines einzigen, unternehmensweiten Datenmodells als Ausweg aus der Krise führt häufig zu sehr komplexen, schlecht überschaubaren und ineffizienten Informationssystemen. Darüber hinaus ist dieser Weg häufig in ökonomischer Hinsicht nicht sinnvoll, da eine Migration erhebliche Kosten verursacht und die bereits bestehenden Anwendungen einen großen Teil des Unternehmens-Know-Hows darstellen. Ein vielversprechender Ansatz zur Integration von heterogenen Datenbeständen innerhalb einer Organisation stellen föderierte Datenbanksysteme (FDBS) dar, welche aktueller Gegenstand der Forschung sind. Föderierte Datenbanksysteme versuchen mithilfe einer zusätzlichen Softwareschicht die Heterogenität der zu integrierenden Datenbanksysteme transparent zu machen und eine neue integrierte Sicht auf die verteilten Daten einer Organisation zu unterstützen. Im Rahmen der Föderation bewahren die bestehenden Datenbanksysteme weitgehend ihre Autonomie, so daß bestehende Anwendungen unverändert weiterlaufen können. Insofern ist ein föderiertes Datenbanksystem durchaus mit einer politischen Föderation, wie etwa der Europäischen Union oder der Uno, zu vergleichen. Ähnlich wie bei einer politischen Föderation besteht die besondere Problematik bei der Entwicklung eines föderierten Datenbanksystems in der Heterogenität der zu integrierenden Teilsysteme. Die Zielse tzung dieser Diplomarbeit besteht darin, vor dem Hintergrund eines konkreten Anwendungs-Szenarios ein föderietes Datenbanksystem zu entwickeln, das versucht die Heterogenitäts-Problematik durch den Einsatz von Standards zu lösen. Als Anwendungs-Szenario wurde die Eingemeindung der Städte Bochum und Wattenscheid und die daraus resultierende Restrukturierung der städtischen Behörden gewählt. Das zu entwickelnde föderierte Datenbanksystem soll die datentechnische Kooperation ausgewählter Behörden unterstützen. Hierbei sollen insbesondere zwei wesentliche Aspekte der Heterogenität der zu integrierenden Datenbanksysteme betrachtet werden:Bezüglich der Heterogenität in der Ablaufumgebung soll in der Diplomarbeit der Ansatz verfolgt werden, die Komponenten des angestrebten FDBS als verteilte, kooperierende Objekte zu konzipieren und zu realisieren. Diese kommunizieren über einen CORBA kompatiblen Object Request Broker (ORB) miteinander. Die Common-Object-Request-Broker-Architecture (CORBA) beschreibt eine objektorientierte Infrastruktur, welche die Entwicklung von verteilten objektorientierten Systemen standardisiert. Der CORBA-Standard könnte schon bald zu einer Art Esperanto für verteilte heterogene Objekte avancieren. Die Heterogenität der Datenbankmanagementsysteme (DBMS) bzw. ihrer unterschiedlichen Datenmodelle soll durch den Einsatz des ODMG-93-Standards für objektorientierte Datenbankmanagementsysteme (ODBMS) überwunden werden. Das objektorientierte Datenmodell dieses Standards soll dabei als gemeinsames Datenmodell des föderierten Datenbanksystems fungieren. Die Rolle des gemeinsamen Datenmodells ist in etwa vergleichbar mit der Rolle der gemeinsamen Amtsprache in einer politischen Föderation. Ihre Ausdrucksstärke hat einen wesentliche Einfluß auf den Grad der erreichbaren Kooperation. Das föderierte Datenbanksystem soll unter Einsatz objektorientierter Entwurfsmethoden entwickelt werden. In der Diplomarbeit soll die Unified Modeling Language, die durch das Entwurfswerkzeug Rational Rose 4.0 unterstützt wird, eingesetzt werden

Entwicklungsstand und Entwicklungsperspektiven der Referenzmodellierung:Proceedings zur Veranstaltung vom 10. März 1997

Die effiziente Gestaltung, Einführung und Realisierung von kundenindividuellen Informationssystemen ist mittlerweile in nahezu allen Branchen zu einem wichtigen Erfolgsfaktor geworden. Mit der Architektur „ARIS - House of Business Engineering“ wird ein rozeßorientiertes Rahmenkonzept zur Modellierung und Umsetzung von Referenzmodellen vorgestellt. Es umfaßt auf den vier Ebenen „Prozeßoptimierung“, „Prozeßmanagement“, „Workflow“ und „Bearbeitung“ Methoden und Werkzeuge für ein referenzmodellbasiertes Softwarekonzept. Gleichzeitig wird durch die Rückkopplung zwischen den Ebenen eine kontinuierliche Verbesserung der Geschäftsprozesse erreicht

Model Based Analysis of Executive Information Systems: An Approach for Evaluation on the Basis of Corporate Planning and Control Processes

Die Komplexität von Managementaufgaben steigt infolge zunehmender Einflüsse aus der Unternehmensumwelt und hieraus resultierenden innerbetrieblichen Zustandsänderungen. Um über eine zur Komplexitätsbeherrschung ausreichende Lenkungsvarietät verfügen zu können, wächst dementsprechend der qualitäts- und mengenbezogene Informationsbedarf des Managements. Führungsinformationssysteme unterstützen die Bereitstellung managementrelevanter Informationen, setzen allerdings voraus, dass für die Gestaltung dieser Systeme durchgängig betriebliche Geschäftsprozesse zugrunde gelegt werden. In der vorliegenden Arbeit wird die zuvor beschriebene Anforderung aufgegriffen und zunächst ein Vorgehen zur Transformation der Methodik der modellbasierten Geschäftsprozessuntersuchung von der Ebene der betrieblichen Leistungserstellung auf die Ebene der Planungs- und Lenkungsprozesse entwickelt. Durch dieses Vorgehen wird ermöglicht, Aufgaben der strategischen Lenkungsebene strukturieren und analysieren zu können. Weiterer Gegenstand der Untersuchung in der Arbeit ist die Bewertung des Führungsinformationssystems SAP SEM BPS/CPM anhand von Branchen-Referenzmodellen und Geschäftsprozessmodellen. Auf der Grundlage von Beobachtungsergebnissen aus der Branche ´Öffentliche Versorgung & Infrastruktur´werden anhand von Referenzmodellen Gestaltungspotenziale der Software SAP SEM BPS/CPM abgeleitet. Im Rahmen der praxisorientierten Untersuchung eines Fallstudienunternehmens wird zudem der Anwendungsumfang von SAP SEM hinsichtlich der Faktoren Kosten, Zeit und Qualität evaluiert. Zur Analyse des Anwendungsumfangs werden Geschäftsprozessmodelle genutzt, deren Konstruktion auf der Methodik des Semantischen Objektmodells (SOM) basiert.The complexity of management tasks increases due to ever stronger influences from the companiesenvironment and the attendant change of state within companies. To ensure a sufficient steering variety for the control of complex situations, more qualitative and quantitative management information is needed. Executive information systems support the generation and utilization of information relevant to management. These systems configuration is required to continuously take business processes into account. This thesis is to take the above described requirement to initially develop an approach for transforming the method of model-based business process analysis from the level of operational services to the level of planning and control processes. This approach facilitates to structure and analyse tasks of the level of strategic control. The analysis of the executive information system SAP SEM BPS/CPM with the use of reference models and business process models is further object of this thesis. Based on observation results from the public utility and infrastructure industry, reference models used as best practice patterns are established in order to derive the potential of the software to form planning and steering systems. Furthermore, the practice-oriented analysis of a company used within the case study identifies the scope of the software application and evaluates its analysis results with regard to the factors costs, time and quality. To analyse the scope of the application, business process models are used which rest upon the Semantic Object Model (SOM) approach

Informationsmanagement aus Sicht der Betriebswirtschaftslehre

Das Informationsmanagement hat seinen Status als modisches Schlagwort inzwischen überwunden und stellt ein etabliertes Themengebiet mit immer noch steigender Relevanz für Theorie und Praxis der Unternehmungsführung dar. Trotz zahlreicher Veröffentlichungen liegt eine umfassende theoretische Fundierung dieses Problembereichs jedoch bisher nicht vor. Die Arbeit konzipiert das Informationsmanagement als spezielles Untersuchungsfeld der Betriebswirtschaftslehre und leitet aus bestehenden Forschungsansätzen dieser Disziplin Anhaltspunkte für die Gestaltung und Steuerung der betrieblichen Informationsverarbeitung ab. Die entwickelten Theorieansätze werden am konkreten Anwendungsbeispiel Mobile Business zusammengeführt

Computer Supported Cooperative Work Applications for the Design of Buildings based on an integrated Building Model Management

Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Konzeption und prototypische Umsetzung von Techniken des Computer Supported Cooperative Work (CSCW) im Rahmen einer integrierten objektorientierten und dynamischen Bauwerksmodellverwaltung zur Unterstützung der Bauwerksplanung. Die Planung von Bauwerken ist durch einen hohen Grad an Arbeitsteiligkeit, aber auch durch eine schwache Strukturierung der ablaufenden Prozesse gekennzeichnet. Besonders durch den Unikatcharakter des Planungsgegenstands \'Bauwerk\' ergeben sich signifikante Unterschiede zum Entwurf anderer, durch Serienfertigung produzierter Industriegüter. Zunehmend wird die Planung von Bauwerken in Virtual Enterprises ausgeführt, die sich durch eine dynamische Organisationsstruktur, geographische Verteilung der Partner, schwer normierbare Informationsflüsse und eine häufig stark heterogene informationstechnische Infrastruktur auszeichnen. Zur rechnerinternen Repräsent! ation des Planungsgegenstands haben sich objektorientierte Bauwerksmodelle bewährt. Aufgrund der Veränderlichkeit der Bauwerke und deren rechnerinterner Repräsentation im Laufe des Bauwerkslebenszyklus ist eine dynamische Anpassung der Modelle unumgänglich. Derartige in Form von Taxonomien dargestellte dynamische Bauwerksmodellstrukturen können gemeinsam mit den in Instanzform vorliegenden konkreten Projektinformationen in entsprechenden Modellverwaltungssystemen (MVS) gehandhabt werden. Dabei wird aufgrund der Spezialisierung und Arbeitsteilung im Planungsprozess von einer inhaltlich verknüpften Partialmodellstruktur, die räumlich verteilt sein kann, ausgegangen. Die vorgeschlagenen Methoden zur Koordinierung der Teamarbeit in der Bauwerksplanung beruhen auf der Nutzung von CSCW–Techniken für \'Gemeinsame Informationsräume\' und \'Workgroup Computing\', die im Kontext der als Integrationsbasis fungierenden Modellverwaltungssysteme umgesetzt werden. Dazu werden die zur d! ynamischen Bauwerksmodellierung erforderlichen Metaebenenfunk! tionalitäten sowie Ansätze zur Implementierung von Modellverwaltungskernen systematisiert. Ebenso werden notwendige Basistechniken für die Realisierung von MVS untersucht und eine Architektur zur rollenspezifischen Präsentation dynamischer Modellinhalte vorgestellt. Da klassische Schichtenmodelle nicht auf die Verhältnisse in Virtual Enterprises angewendet werden können, wird eine physische Systemarchitektur mit einem zentralen Projektserver, Domänenservern und Domänenclients vorgestellt. Ebenso werden Techniken zur Sicherung des autorisierten Zugriffs sowie des Dokumentencharakters beschrieben. Zur Unterstützung der asynchronen Phasen der Kooperation wird der gemeinsame Informationsraum durch Mappingtechniken zur Propagation und Notifikation von Änderungsdaten bezüglich relevanter Modellinformationen ergänzt. Zur Unterstützung synchroner Phasen werden Techniken zur Schaffung eines gemeinsamen Kontexts durch relaxierte WYSIWIS–Präsentationen auf Basis der Modellinformationen! verbunden mit Telepresence–Techniken vorgestellt. Weiterhin werden Methoden zur Sicherung der Group–Awareness für alle Kooperationsphasen betrachtet.The thesis covers the conceptual design and the prototypical realisation of Computer Supported Cooperative Work (CSCW)– techniques within the scope of an integrated, object-oriented, dynamic model management system for the support of building planning activities. The planning of buildings is characterised by a high degree of collaboration but by a weak structuring of the processes, too. Significant differences between the design of buildings and industrial goods produced by series production are implied by the uniqueness of a building. Increasingly, the planning of buildings is accomplished by Virtual Enterprises. These are characterised by a dynamic organisation structure, geographic dispersion of the involved planning experts, information flows, which are hard to standardise, and a frequently very heterogeneous information-technology infrastructure. Object oriented building models have proven to be a suitable base for! the binary representation of planning subject information. Due to the changeability of both building structures and their binary representation during the building life cycle, a dynamical adaptation of the models is indispensable. Dynamic building models, which are represented by taxonomic information, can be handled together with actual project information, which is stored in taxonomy instances within an appropriate model management system. Due to the specialisation and the division of labour in the planning process, a semantic linked but spatial distributed partial model structure is applied. The recommended methods for the coordination of teamwork in the planning process are based on the application of CSCW-techniques for \'Shared Information Spaces\' and \'Workgroup Computing\' in the context of model management systems acting as an foundation for planning information integration. The required meta level functionalities for dynamic building modelling and appropriate! implementation approaches for modelling kernels are systemat! ised. The necessary base techniques for the realisation of model management systems are explored. An architecture for the role specific presentation of dynamic model content is introduced, too. Due to the inadequacy of conventional multi-tier models for an application in Virtual Enterprises, an appropriate physical system architecture with a central project server, domain servers and domain clients is introduced. The thesis covers techniques, which ensure the authorised access to information and the authenticity of planning documents, too. For an adequate support of the asynchronous phases of collaboration, the Shared Information Space is supplied with mapping mechanisms for the propagation and user notification of changes in the relevant planning information. Synchronous collaboration can be performed by means of relaxed WYSIWIS-presentations connected with telepresence mechanisms in order to create a shared context for the planners. Furthermore, methods for the provis! ion of group-awareness for all co-operation phases are treated