Table Of ContentLeitfäden der angewandten Informatik
Bauknecht/Zehnder: GrundzUge dar Datenverarbeitung
4. Aufl. 297 Seiten. Kart. DM 38,-
Beth I HeB I Wirl: Kryptographie
205 Seiten. Kart. DM 28,80
Brüggemann-Kiein: ElnfOhrung ln die Dokumentenverarbeitung
200 Seiten. Kart. DM 34,-
Bunke: Modellgesteuerte Bildanalyse
309 Seiten. Geb. DM 49,80
Craemer: Mathematisches Modelllaren dynamischar Vorginge
288 Seiten. Kart. DM 42,-
CurthiGiebel: Management dar Software-Wartung
184 Seiten. Kart. DM 34,-
EngelsiSchäfer: Programmantwlcklungsumgabungan, Konzepte und Realisierung
248 Seiten. Kart. DM 38,-
Frevert: Echtzelt-Praxis mit PEARL
2. Aufl. 216 Seiten. Kart. DM 38,-
FrühaufiLudewigiSandmayr: Software-Projektmanagement und
-Qualltltulcherung. 136 Seiten. Kart. DM 28,-
Gioor: Synchronisation ln verteilten Systemen
239 Seiten. Kart. DM 42,-
GornyNiereck: Interaktiva graDsehe Datenverarbeitung
256 Seiten. Geb. DM 52,-
Hofmann: Batrlabuyatama: Grundkonzepte und Modellvorstellungen
253 Seiten. Kart. DM 38,-
Holtkamp: AngapaBta Rechnerarchitektur
233 Seiten. DM 38,-
Hultzsch: Prozaßdatanvararbaltung
216 Seiten. Kart. DM 32,-
Kästner: Architektur und Organisation digitaler Rachenanlagen
224 Seiten. Kart. DM 32,-
Kieine BüningiSchmitgen: PROLOG
2. Aufl. 311 Seiten. DM 38,-
Meier: Methoden der graflachen und geometrischen Datenverarbeitung
224 Seiten. Kart. DM 38,-
Meyer-Wegener: Tranaaktlonaayateme
242 Seiten. DM 38,-
Mresse: Information Ratrleval-Eine ElnfQhrung
280 Seiten. Kart. DM 42,-
Müller: EntachaldungsunteratOtzenda Endbanutzerayatama
253 Seiten. Kart. DM 34,-
Mußtopf I Winter: Mlkroprozaasor-syatama
302 Seiten. Kart. DM 38,-
Nebel: CAD-Entwurfakontrolla ln der Mikroelektronik
211 Seiten. Kart. DM 38,-
Retti et al.: Artlflclallntalllganca-Eine ElnfOhrung
2. Aufl. X, 228 Seiten. Kart. DM 38,-
Leitfäden der angewandten Informatik
M. Vetter
Aufbau betrieblicher Informationssysteme
mittels konzeptioneller Datenmodeliierung
Leitfäden der angewandten Informatik
Herausgegeben von
Prof. Dr. Hans-Jürgen Appelrath, Oldenburg
Prof. Dr. Lutz Richter, Zürich
Prof. Dr. Wolffried Stucky, Karlsruhe
Die Bände dieser Reihe sind allen Methoden und Ergebnissen der Infor
matik gewidmet, die für die praktische Anwendung von Bedeutung sind.
Besonderer Wert wird dabei auf die Darstellung dieser Methoden und Er
gebnisse in einer allgemein verständlichen, dennoch exakten und präzisen
Form gelegt. Die Reihe soll einerseits dem Fachmann eines anderen Ge
bietes, der sich mit Problemen der Datenverarbeitung beschäftigen muß,
selbst aber keine Fachinformatik-Ausbildung besitzt, das für seine Praxis
relevante· Informatikwissen vermitteln; andererseits soll dem Informatiker,
der auf einem dieser Anwendungsgebiete tätig werden will, ein Überblick
über die Anwendungen der Informatikmethoden in diesem Gebiet gege
ben werden. Für Praktiker, wie Programmierer, Systemanalytiker, Organi
satoren und andere, stellen die Bände Hilfsmittel zur Lösung von Proble
men der täglichen Praxis bereit; darüber hinaus sind die Veröffentlichun
gen zur Weiterbildung gedacht.
Aufbau betrieblicher
Informationssysteme
mittels konzeptioneller Datenmodeliierung
Von Dr. sc. techn. Max Vetter
IBM Schweiz und Privatdozent an der
Eidg. Technischen Hochschule, Zürich
6., neubearbeitete und erweiterte Auflage
Mit 278 Abbildungen
Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 1990
PD Dr. sc. techn. Max Vetter, Dipl.-lng. ETH
1938 geboren in Zürich. Von 1958 bis 1963 Studium der Chemie an der Eidg.
Technischen Hochschule (ETH) in Zürich. 1964 nach erfolgter Diplomierung
Aufnahme der beruflichen Tätigkeit bei IBM in Basel. Daselbst in der Indu
strie während 10 Jahren mitverantwortlich für Entwurf und Realisierung tech
nisch-wissenschaftlicher, kommerzieller sowie produktionssteuernder Daten
bankapplikationen. Von 1973 bis 1978 Forschungs- und Lehrtätigkeit am Eu
ropean Systems Research Institute (ESRI) der IBM in Genf und La Hulpe,
Brüssel. 1976 Promotion und 1982 Habilitation an der ETH in Zürich mit Ar
beiten auf dem Gebiete der Datenstrukturen und des Datenbankentwurfs.
Im Rahmen von Beratungs- und Lehrverpflichtungen zahlreiche Aufenthalte
unter anderem an den IBM Systems Research Institutes in ltoh/Japan und Rio
de Janeiro, an den IBM Systems Science Institutes in London, New York und
Tokyo, an den IBM-Laboratorien in Santa Teresa und Palo Alto, Kalifomien,
am IBM Africa Institute an der Elfenbeinküste sowie bei den IBM Niederlas
sungen in Istanbul und Tel Aviv.
Seit 1979 Berater und Dozent für Datenbanken und Informationssysteme bei
der IBM Schweiz in Zürich, seit 1982 Privatdozent für angewandte Informatik
an der ETH Zürich sowie gelegentlich Lehrbeauftragter am Institut für Infor
matik der Universität Zürich und an der Abteilung für Militärwissenschaften
der ETH Zürich.
CIP-Titelaufnahme der Deutschen Biliothek
Vetter, Max:
Aufbau betrieblicher Informationssysteme : mittels
konzeptioneller Datenmodeliierung I von Max Vetter. -
6., neubearb. u. erw. Aufl. - Stuttgart : Teubner, 1990
(Leitfäden der angewandten Informatik)
ISBN 978-3-519-02495-8 ISBN 978-3-663-05742-0 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-663-05742-0
Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb
der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlages unzulässig und
strafbar. Das gilt besonders für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Ein
speicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen.
©Springer Fachmedien Wiesbaden 1990
Ursprünglich erschienen bei B.G. Teubner Stuttgart 1990
Vorwort zu den ersten sechs Auflagen 5
Vorwort zu den ersten sechs Auflagen
Die Zahl der Finnen mehrt sich, die den Wert unternehmungsweiter konzeptio
neUer Datenmodelle erkannt haben und ein derartiges Modell bereits besitzen
oder im Begriffe sind, dessen Realisierung in die Wege zu leiten. Man verspricht
sich davon einen umfassenden Überblick bezüglich der datenspezifischen Sach
verhalte einer Unternehmung insgesamt. Ein derartiger Überblick ist unbedingt
erforderlich, will man das Jalirhundertproblem der Informatik einer Lösung zu
führen. Es sei darunter folgendes verstanden:
Das Jahrhundertproblem der Informatik besteht in:
1. Der Bewältigung des Datenchaos, das infolge unkontrolliert ge
wachsener Datenbestände fast überall entstanden ist.
2. Der Schaffung einer Datenbasis, die für die effiziente Nutzung
zukunftsträchtiger Möglichkeiten der Informatik - gemeint sind
benützerfreundUche, auch Nichtinformatikern zurnutbare An
wendungsgeneratoren und höhere Datenbanksprachen - uner
lässlich ist.
Im vorliegenden Buch wird ein systematisches Vergehensprozedere diskutiert,
das vorerst die Schaffung eines als Leitbild dienlichen Grobmodells vorsieht und
ansebliessend auf dem Wege über anwendungsbezogene konzeptionelle Datenmo
deRe zu einem globalen ( d.h. anwendungsübergreifenden, im Idealfall: untemeh
mungsweiten) konzeptioneBen Datenmodell führt.
Kommt ein globales konzeptioneUes DatenmodeR solidarisch zustande (ist es also
als Gemeinschaftswerk von Informatikern und Nichtinformatikern aufzufass~n),
so kann es als das kollektive und additive Produkt der Denktätigkeit einer gan
zen Belegschaft aufgefasst werden und vermag als solches im Sinne eines
Brennpunktes zu wirken. Seine Schaffung zeitigt ordnende, klärende, divergie
rende Wünsche und Erfordernisse auf einen Nenner bringende, Kommunika
tionsprobleme entschärfende, der Wahrheitsfmdung dienliche Effekte. Es ver
mag als Dreh- und Angelpunkt in Erscheinung zu treten, auf den sich Anwen
an
dungen beziehen lassen und dem sich Mitarbeiter orientieren können. Damit
gewährleistet es, systemtheoretisch gesprochen, eine Vemetzung, die teils - was
die Anwendungen anbelangt - technischer, teils aber auch - was die Men
schen betrifft - geistig-ideologischer Art ist. So besehen, ist die Schaffung eines
globalen konzeptionellen Datenmodells auch dann von Vorteil, wenn dessen
Etablierung auf einem System gar nicht zur Debatte steht. Dies gilt umso mehr,
als die überaus positiven Erfahrungen, die mittlerweile Verschiedenenorts mit
globalen konzeptionellen DatenmodeDen zu gewinnen waren, die Schlussfolgerung
6 Vorwort zu den ersten sechs Auflagen
nahe legen, dass eine auf ein derartiges Modell verzichtende Unternehmung ge
genüber der Konkurrenz, welche die vorteilhaften und günstigen Auswirkungen
derartiger Modelle zu nutzen weiss, früher oder später in Rückstand geraten
wird.
Damit ein globales konzeptionelles Datenmoden im Sinne der vorstehenden
Ausführungen zustande kommt, sind selbstverständlich vor und während der
Entwicklung von Anwendungen adäquate Massnahmen erforderlich. Im Sinne
eines Vorschlages wird in diesem Buche ein entsprechendes Vorgehen diskutiert,
das in der Fachwelt - sicherlich nicht zuletzt des produktneutralen Charakters
wegen - auf ein grosses Interesse gestossen ist. Zahlreiche Unternehmungen
halten sich mittlerweile mehr oder weniger an die vorgeschlagene Arbeitsweise
und haben damit zum Teil spektakuläre Erfolge erzielt. Übrigens beschränkt
sich dieses Interesse keineswegs nur auf deutschsprachige Länder. Dies geht
schon daraus hervor, dass ich im Zusammenhang mit den vorliegenden Ideen
die Gelegenheit hatte, bis jetzt in nahezu 20 Ländern auf 4 Kontinenten tätig
zu sem.
Dass das zur Diskussion stehende Vorgehen nicht nur in deutschsprachigen
Ländern Fuss zu fassen vermochte, geht auch aus der Tatsache hervor, dass
nunmehr bei John Wiley eine englische Übersetzung mit dem Titel
Strategy for Data Modelling
( application- and enterprise-wide)
erhältlich ist (41). Ausserdem wird zur Zeit in China an einer chinesischen und
in Japan an einer japanischen Übersetzung gearbeitet.
Positiv vermerkt sei auch, dass sich die Zahl der Firmen zu mehren beginnt, die
nicht nur das mit der Entwicklung von Informationssystemen betraute Fach
personal, sondern auch die in Fachabteilungen tätigen, als Gesprächspartner
vorgesehenen Nichtinformatiker (teilweise bis hinauf zur Geschäftsleitung) in
der Anwendung der Methode schulen lassen. Offenbar wird mehr und mehr
erkannt, dass sich der menschliche Kommunikationsprozess mit dem nachstehend
diskutierten, auf mengentheoretischen Erkenntnissen aufbauenden Vorgehen
günstig beeinflussen lässt. Was übrigens die Schulung anbelangt, so bietet die
Applied Learning International GmbH in Düsseldorf den Inhalt des vorliegenden
Buches nunmehr auch in Form von Video-Aufzeichnungen an. Daneben be
steht selbstverständlich nach wie vor die Möglichkeit, bei der ~~f·~ in
Deutschland, Österreich und der Schweiz verschiedenartige, auf dem Inhalt des
vorliegenden Buches aufbauende Kurse zu besuchen.
Der vorstehend geschilderten Akzeptanz steht anderseits aber auch eine gewisse
Skepsis gegenüber. Noch wird offensichtlich nicht allgemein anerkannt, dass es
für die Realisierung betrieblicher Informationssysteme grundsätzlich zwei Mög
lichkeiten gibt, nämlich:
Vorwort zu den ersten sechs Auflagen 7
• die konventionellefunktionsorientierte (ab/au/orientierte) Vorgehensweise
• die in diesem Buche diskutierte datenorientierte Vorgehensweise
Bei der funktionsorientierten Vorgehensweise versucht man zunächst, die für eine
Anwendung relevanten Funktionen (man könnte auch von Tätigkeiten sprechen)
ausfmdig zu machen. Erst in einem zweiten Schritt werden sodann die für be
sagte Funktionen erforderlichen Daten ermittelt. In der Regel resultieren dabei
viele funktionsorientierte (d.h. wenig integrierte), Redundanz aufweisende Da
tenbestände und als Folge davon ein Zustand, der von Weizenbaum [44] wie
folgt charakterisiert wurde: Es ist inzwischen eine Situation eingetreten, in der
H
wir die Zusammenhänge nicht mehr verstehen, weil wir sie nicht überblicken ...
Viele der grösseren Computersysteme, die in der Welt funktionieren, sind un
durchschaubar. Ich meine damit diejenigen, die im Militär, im Staat oder in der
Wirtschaft genutzt werden. Ich meine nicht, dass niemand etwas davon versteht,
aber ganz und gar durchschauen kann man sie nicht mehr.
n
Bei der datenorientierten Vorgehensweise stehen demgegenüber die Daten im
Mittelpunkt der Betrachtung. Dabei wird im Idealfall zunächst eine grobe,
möglichst umfassende Datenarchitektur (d.h. ein sehr grobes, konzeptionelles
Datenmodell) festgelegt. Die Architektur wird im Verlaufe der Zeit mit Details
ergänzt, die im Rahmen der Entwicklung einzelner Anwendungen erarbeitet
werden. Nach und nach kommt auf diese Weise ein globales konzeptionelles
Datenmoden zustande, das im Sinne der einleitenden Ausführungen als Dreh
und Angelpunkt in Erscheinung zu treten vermag.
Folgende Vorteile kennzeichnen die datenorientierte Vorgehensweise:
• Bei der datenorientierten Vorgehansweise resultieren fast
zwangsläufig integrierte, vielfach benutzbare, redundanzfreie
Datenbanken.
• Die Vorgehansweise führt auch dann zum Ziel, wenn Funktionen
vorerst einmal gar nicht ermittelt werden können. Dies ist im
mer dann der Fall, wenn eine Basis für die Beantwortung von
spontanen, nicht voraussahbaren Fragestellungen - man denke
an sogenannte dispositive Informationssysteme - geschaffen
werden soll.
• Die Vorgehensweise vermag jederzeit einen Überblick bezüglich
der datenspezifischen Aspekte einer Unternehmung zu gewähr
leisten. Dieser Sachverhalt wird in Zukunft mit der verteilten
Datenverarbeitung (dazu ist auch der Einsatz von Personal
Computern zu zählen) ausserordentlich an Bedeutung gewin
nen.
In Manifest fiir die Informationstechnologie von morgen [30] rechtfertigt J. Martin
das datenorientierte Vorgehen wie folgt:
8 Vorwort zu den ersten sechs Auflagen
• Im Mittelpunkt der modernen Datenverarbeitung stehen die Da
ten
(d.h. die Daten vermögen als Dreh- und Angelpunkt in Erschei
nung zu treten, auf den sich alles übrige beziehen lässt).
• Die in einer Unternehmung verwendeten Datentypen ändern sich
im Verlaufe der Zeit nicht wesentlich
(d.h. ein typenmässig definiertes Datenmodell ist - über die
Zeit gesehen - recht stabil).
• Die Daten einer Unternehmung existieren unabhängig von ihrer
Verwendung
(d.h. Datenmodelle lassen sich auch dann definieren, wenn die
Funktionen im einzelnen nicht bekannt sind. Dieser Aspekt
spielt vor allem bei dispositiven Systemen eine wichtige Rolle,
bei denen Nichtinformatiker mittels benützerfreundlicher Abfra
gesprachen spontan (ad hoc) auf eine Datenbank zugreifen, um
wenigstens einfachere Problemstellungen selbständig einer
Lösung zuzuführen. Voraussetzung dafür ist aber die Definition
einer Datenbank, noch bevor der Verwendungszweck der Daten
im einzelnen bekannt ist).
Gestützt auf diese Erkenntnisse propagiert 1. Martin, zuallererst eine einwand
freie Datenbasis zu schaffen. Liegt diese einmal vor, so lassen sich mit höheren
Datenbanksprachen und Anwendungsgeneratoren sehr rasch Ergebnisse erzielen.
Allerdings: ein datenorientiertes Vorgehen allein vermag noch keinen Erfolg zu
garantieren, sondern bedarf ergänzend auch einer konzeptionellen Arbeitsweise.
Letztere lässt sich wie folgt charakterisieren:
• Bei einer konzeptionellen Arbeitsweise wird die Lösung für ein
Problem vom Groben zum Detail (englisch: Top-down) ent
wickelt.
• Konzeptionell arbeiten heisst abstrahieren. Dies bedeutet, dass
nicht mit Begriffen gearbeitet wird, die den Einzelfall betreffen,
sondern mit solchen, die stellvertretend für sehr viele Einzelfälle
in Erscheinung treten können.
• Bei einer konzeptionellen Arbeitsweise werden hardware- und
softwarespezifische Überlegungen zurückgestellt bis eine lo
gisch einwandfreie Lösung vorliegt.
