Grundzüge der Wirtschaftsinformatik - Justus-Liebig

Transcription

JUSTUS-LIEBIG-UNIVERSITÄT GIESSEN
ALLG. BWL UND WIRTSCHAFTSINFORMATIK
UNIV.-PROF DR. AXEL C. SCHWICKERT
Scriptum zur Vorlesung im Grundstudium
Grundzüge der
Wirtschaftsinformatik
Wintersemester 06/07
Univ.-Prof. Dr. Axel C. Schwickert
JLU Gießen – Vorlesung „Grundzüge der Wirtschaftsinformatik“ – Grundstudium – WS 06/07
Gliederung
Organisatorisches zur Vorlesung.................................................................................. 1
1
2
2
3
Zeit, Ort, Scriptum, Übungen zur Vorlesung................................................................. 2
Hinweise zur Web Site des Lehrstuhls ......................................................................... 6
Literaturhinweise......................................................................................................... 12
Voraussetzungen, Inhalte und Ziele der Vorlesung.................................................... 15
A. Zur Positionierung der Wirtschaftsinformatik ............................................................ 16
B. IuK-Systeme: Begriff, Elemente, Landschaft.............................................................. 33
1 Zum Begriff „IuK-System“ ........................................................................................... 33
2 Elemente von IuK-Systemen ...................................................................................... 34
3 Die IuK-Landschaft im Unternehmen.......................................................................... 35
C. Hardware: Struktur, Klassen, Peripherie .................................................................... 45
1 Rechner-Strukturen und Geschichte der Datenverarbeitung...................................... 46
2 Rechner-Klassifikation ................................................................................................ 52
3 Rechner-Peripherie..................................................................................................... 56
4 Zahlensysteme und Informationsdarstellung ............................................................ 110
D. Software: Systemsoftware und Anwendungssoftware............................................ 114
1 Systemsoftware: Betriebssysteme............................................................................ 115
2 Systemsoftware: Programmiersprachen................................................................... 131
3 Anwendungssoftware im Unternehmen (Kategorien) ............................................... 148
- Zum Begriff „Anwendungssystem“ .................................................................. 149
- Administrations- und Dispositionssysteme ...................................................... 157
- Standard- und Individual-Software .................................................................. 171
- Planungssysteme ............................................................................................ 176
- Workflows und Prozesse ................................................................................. 185
- Führungsinformationssysteme ........................................................................ 198
- Bürosysteme, IDV, Workgroup Computing, KI ................................................ 202
E. Daten: Modellierung und Datenbanken..................................................................... 217
1 Datenhaltung ............................................................................................................ 218
2 ERM – Entity Relationship Modeling ........................................................................ 237
3 Datenbanksysteme ................................................................................................... 240
F.
Netzwerke: Wide and Local Area Networks.............................................................. 265
1 Client/Server: Verteilte Systeme............................................................................... 266
2 Technische Netzwerkstrukturen: WAN und LAN ...................................................... 278
3 Electronic Business .................................................................................................. 285
JLU Gießen – Vorlesung „Grundzüge der Wirtschaftsinformatik“ – Grundstudium – WS 06/07
Literatur zur Vorlesung
Falls ausgewählte Quellen in den einzelnen Abschnitten der Begleitunterlagen angegeben
sind, ergänzen und vertiefen diese Quellen die jeweiligen Stoffe. Die Lektüre dieser Quellen
wird empfohlen, ist aber fakultativ.
Die einschlägigen Kapitel der beiden folgenden Quellen gelten als Pflichtlektüre für die Hörer
der Vorlesung:
Stahlknecht, Peter; Hasenkamp, Ulrich: Einführung in die Wirtschaftsinformatik. 10.
(oder 11.) Aufl., Berlin et. al.: Springer 2002 (2005).
Stahlknecht, Peter; Hasenkamp, Ulrich: Arbeitsbuch Wirtschaftsinformatik.
3., vollst. überarb. Aufl., Berlin et. al.: Springer 2002.
Bookmarks zur Vorlesung
Die Web Site zur o. g. Literatur enthält eine Fülle von weiterführenden Quellen, Hinweisen
und Erläuterungen. Die Web Site ist unter folgendem URL erreichbar:
http://www.Stahlknecht-Hasenkamp.de/
Des weiteren finden Sie in der Web Site der Professur auf der zur Vorlesung gehörenden
Page mit Lehrveranstaltungsinformationen die zur Vorlesung gehörenden Web-BasedTrainings (WBT). Die betreffende Page ist unter folgendem URL erreichbar:
http://wiwi.uni-giessen.de/lv/det/Schwickert/1275/
Material zum vorlesungsbegleitenden PC-Tutorium
In und zum PC-Tutorium werden über die Web Site der Professur Web-Based-Ttraining
(WBT) und andere Lernmaterialien zum Download bereit gestellt.
http://wiwi.uni-giessen.de/lv/det/Schwickert/1373/
Grundzüge der Wirtschaftsinformatik - WS 06/07 – Prof. Dr. Axel C. Schwickert
Vorlesung im Grundstudium
Grundzüge der
Justus-Liebig-Universität Gießen
Wintersemester 06/07
Prof. Dr. Axel C. Schwickert
Grundzüge der Wirtschaftsinformatik – WS 06/07 – Prof. Dr. Schwickert
1
Grundzüge der Wirtschaftsinformatik: Organisatorisches
X Vorlesung: Propädeutikum im Grundstudium (3. Semester)
X Umfang:
2 SWS Vorlesung Schwickert
+ 2 SWS PC-Tutorium (vorlesungsbegl. Übung)
= 4 SWS (auch für alle Nebenfächler)
X Prüfung:
120 Min. Klausur = 8 Creditpoints
Klausurstoff = Vorlesung + PC-Tutorium
(auch für alle Nebenfächler)
Beide Teile müssen bestanden sein.
X Scriptum: Download im World-Wide-Web unter:
http://wi.uni-giessen.de/ dort im
„Download Center“ oder im SPIC
X WBT:
Im SPIC 8 Web-Based-Trainings (WBT) zur Vorlesung
online zu absolvieren statt Vorlesungssitzungen!
Die WBT werden im Verlauf des Semesters sukzessive
bereit gestellt.
2
1. Freitag, 20. Oktober 2006
2. Freitag, 27. Oktober 2006
3. Freitag, 03. November 2006
7. Freitag, 01. Dezember 2006
Freitag, 29. Dezember 2007
Freitag, 05. Januar 2007
11. Freitag, 12. Januar 2007
14. Freitag, 02. Februar 2007
15. Freitag, 09. Februar 2007
X VL-Termin:
Vorlesung
Freitags,
8.30 Uhr
bis 10.00 Uhr
X VL-Ort:
Vorlesung im
Hörsaal 4
(HS 4)
Æ WBT 1+2 statt Vorlesung
Æ WBT 3
statt Vorlesung
Æ WBT 4+5 statt Vorlesung
Æ WBT 6
Æ WBT 7
statt Vorlesung
statt Vorlesung
Æ WBT 8
statt Vorlesung
Æ Klausur-Training
3
X PC-Tutorium: KEINE Präsenz-Übungen, sondern Eigenstudium per WBT
X Anmeldung:
Keine erforderlich
X Teilnahme:
Keine Teilnahmebeschränkungen
X Inhalte:
Betriebswirtschaftliche Problem-/Aufgabenstellungen
bekannt aus „Einführung in die BWL“ Æ Voraussetzung!
Praktische Umsetzung mit MS Excel, MS Access
Die grundlegenden Funktionen der Software-Produkte sind
nicht Gegenstand der Übung --> Mitzubringen, freies Üben!
X Material:
WBT Æ im SPIC
X Technik:
PC mit Excel + Access, Internet-Anbindung, MediaPlayer,
MS Internet Explorer ab Ver. 6, SPIC-Account
X Support 1:
Briefing 1: Fr., 27. Okt. 2006, 14-16 Uhr, HS 4
Briefing 2: Fr., 15. Dez. 2006, 14-16 Uhr, HS 4
Briefing 3: Fr., 09. Feb. 2006, 14-16 Uhr, HS 4
X Support 2:
Offene wöchentliche Sprechstunden im PC-Pool
X Support 3:
Betreutes Online-Diskussionsforum im SPIC
4
X Klausur:
Spätestens 2 Wochen nach Ende der Vorlesungszeit
X Kontakt:
eMail: Axel. [email protected]
Oder Sprechzeit nach den Vorlesungen
Oder Sprechzeit nach Vereinbarung
X Infos:
http://wi.uni-giessen.de
Über die Web Site erhalten Sie aktuelle
Informationen und per Download alle
Skripten zu allen Lehrveranstaltungen.
Papieraushänge und gedruckte Skripten
nur in (angekündigten) Ausnahmefällen !
5
6
Abonnieren
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7
Infos
Infoszu
zuVorlesungen
Vorlesungen
und
undÜbungen
Übungen
8
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9
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Scriptum,Reader
Reader
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AlteKlausuren
Klausuren
--Klausur-Training
Klausur-Training
WBT:
WBT:
--WBT
WBTzur
zurVL
VLim
imSPIC
SPIC
Link-Liste:
Link-Liste:
--Bookmarks
Bookmarkszur
zurVL
VL
Diskussionsforum:
Diskussionsforum:
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Fragebogen:
Fragebogen:
--Evaluation
Evaluationder
derVL
VL
10
Grundzüge der Wirtschaftsinformatik: Wiss. Mitarbeiter am Lehrstuhl
Dipl.-Kfm.
Dipl.-Kfm.
Bernhard
Bernhard Ostheimer
Ostheimer
Dipl.-Kfm.
Dipl.-Kfm.
Michael
Michael Falk
Falk
Dipl.-Kfm.
Dipl.-Kfm.
Markus
Markus Brühl
Brühl
Dipl.-Vw.
Dipl.-Vw.
Sven
Sven Odermatt
Odermatt
Öffnungszeiten des Sekretariats (Licher Str. 70): Di. - Fr., je 9.00 bis 12.00 Uhr
11
Pflicht-Literatur zur Vorlesung
X Stahlknecht, P.; Hasenkamp, U.: Einführung in die Wirtschaftsinformatik,
10. Aufl., Berlin et al.: Springer 2002.
X Die Seitenangaben in den „Lessons we
learned“ des Scriptums beziehen sich
auf die 10. Auflage.
X Die 10. Auflage kann nach wie vor als
Lernbuch verwendet werden.
X Die 11. Auflage wurde überarbeitet. Die
Vorlesungsstoffe befinden sich teilweise
auf anderen Buchseiten als in der 10.
Auflage.
12
Literatur zur Vorlesung
X Stahlknecht, P.; Hasenkamp, U.: Arbeitsbuch Wirtschaftsinformatik,
3. Aufl., Berlin et al.: Springer 2002.
13
Empfohlene Zeitschriften (fakultativ)
X c´t - Magazin für Computertechnik
X PC Professionell (o. ä.)
X Tageszeitung (FAZ) - Wissenschaftsteil/Computerseite.
X Das Wirtschaftsstudium - WiSu
14
Grundzüge der Wirtschaftsinformatik: Voraussetzungen und Ziele
Mindest-Voraussetzungen für den Besuch der Vorlesung und der Übungen
X Sie haben bereits mit Personal Computern gearbeitet.
X Sie haben bereits mit Office-Softwareprodukten gearbeitet.
X Sie sind geübt im Umgang mit dem Internet (Mail, Web).
X Sie haben betriebswirtschaftliche Grundkenntnisse.
X Sie haben Zugang zu einem PC mit Office-Software, Internet-Diensten.
Inhalte und Ziele der Vorlesung
X „Wirtschaftsinformatik“: Einordnung und Überblick
X IuK-Systeme im Unternehmen: Elemente und Landschaft
X Hardware, Software, Daten: Strukturen und Komponenten
X Computer-Netzwerke: Aufbau und Funktionsweise
15
Grundzüge der Wirtschaftsinformatik: Gliederung
A
Zur Positionierung der „Wirtschaftsinformatik“
B
IuK-Systeme: Begriff, Elemente, Landschaft
C
Hardware: Struktur, Klassen, Peripherie
D
Software: Systemsoftware und Anwendungssoftware
E
Daten: Modellierung und Datenbanken
F
Netzwerke: Wide and Local Area Networks
16
A. Zur Positionierung der „Wirtschaftsinformatik“ (WI)
Scheer, A.-W.; Markus, U.:
Die Interdisziplinarität als Merkmal der Wirtschaftsinformatik: Ein
Spannungsfeld zwischen Unternehmensstrategie und IT-Implementierung,
in: Frankfurter Allgemeine Zeitung, 27.08.2001, Nr. 198, S. 25.
Unternehmen
“DV-Mensch”
“BWLer”
IuKSysteme
Betriebswirtschaftliche
Nutzungsmöglichkeiten
Technischer Entwurf
und Realisierung
17
Informatik
Informatik
X Ende 1960er Jahre:
Deutsche Übersetzung für „computer science“: Wissenschaft vom Computer
X 1976: Fächerkatalog für Informatik an dt. Hochschulen (Kerninformatik):
X Theoretische Informatik:
Automatentheorie, Schaltwerktheorie, formale Sprachen
X Praktische Informatik:
Programmiertechnologie, Übersetzer, Betriebssysteme
X Technische Informatik:
Schaltungstechnologie, Mikroprogrammierung, Rechnerorganisation
18
Einordnung der Wirtschaftsinformatik aus der Sicht der Informatik
Informatik
InformatikAnwendungen
Informationstechnik
ComputerHardware
Methoden der
SoftwareEntwicklung
Ingenieurinformatik
Verfahren der
Kommunikationstechnik
Rechtsinformatik
InformatikNutzung
Anwender
Benutzer
Verwaltungsinformatik
Medizinische
Informatik
(Stahlknecht 1999)
19
Einordnung der Wirtschaftsinformatik aus der Sicht der Informatik
Informatik
Informatikanwendungen
Informationstechnik
Hardware
Software
Technik
InformatikNutzung
Kommunikationstechnik
Recht
Öffentliche
Verwaltung
Anwender
Benutzer
Medizin
Betriebswirtschaft
(Stahlknecht 2005)
20
X Interdisziplinarität: BWL, Informatik, Technik
X Zusatzmenge: Information Management
X Mittelpunkt: IuK-Systeme (IKS)
Zusatzmenge
X IKS: Soziotechnische Systeme
BWL
WI
WI
Informatik
Schnittmenge
X Konzeption, Entwicklung,
Einführung, Wartung und
Nutzung von Systemen der
computerunterstützten
Informationsverarbeitung
Technik
21
Einordnung der Wirtschaftsinformatik aus der Sicht
der Wirtschaftswissenschaften
Beschaffung
Produktion
Vertrieb
Informationsfunktion
Personal
Finanzen
Logistik
und
Informationsinfrastruktur
Die Wirtschaftsinformatik befaßt sich mit IT in allen (klassischen)
Funktional- und Querschnittsbereichen eines Unternehmens.
22
Sekundäre Aktivitäten
Unternehmensinfrastruktur --- Planungssysteme
e
Forschung & Entwicklung --- CAD, elektron. Marktforschung
räg
Ert
Personalwirtschaft --- Personal-Entwicklungssysteme
Beschaffung --- EDI, Just-in-time-Systeme
Ert
räg
e
Kundendienst
--Telekommunikation,
Einsatzplanung
Marketing & Vertrieb
--Telemarketing,
Portables
Ausgangslogistik
--Automatisierte
Auftragsabwicklung
Produktion
--PPS-Systeme
Eingangslogistik
--Automatisierte
Lagerhaltung
Primäre Aktivitäten
Die Wirtschaftsinformatik (die IT) durchdringt die gesamte
Wertschöpfungskette eines Unternehmens
23
Zulieferer 1
Unternehmensinfrastruktur
Personalwirtschaft
Technologieentwicklung
Beschaffung
Eingangs- Opera- Ausgangs- Marketing Kunden&
logistik
logistik
service
tionen
Vertrieb
Zulieferer 2
Zulieferer 3
.....
Zulieferer n
Schnittstelle
Unternehmen
Schnittstelle
Personalwirtschaft
Beschaffung
logistik
logistik
service
tionen
Vertrieb
Schnittstellen
Abnehmer 1
Personalwirtschaft
Beschaffung
logistik
logistik
service
tionen
Vertrieb
Schnittstellen
Abnehmer 2
Abnehmer 3
.....
Abnehmer n
Die Wirtschaftsinformatik befaßt sich mit der IT in der unternehmensübergreifenden Wertschöpfungskette
z Möglichkeiten zur gemeinsamen Wertschöpfung
z Prozeß- und Systemintegartion erforderlich: Schnittstellen !
z U-Grenzen werden für Informationen durchlässiger.
24
Konkurrent
Nachfrager
Lieferant
Unternehmen
Handel
Handel
Complementors
Die Wirtschaftsinformatik befaßt sich mit der IT im globalen Value Net
z Weltweites Informationsmedium „Internet“ fördert neue Partnerschaften
z Electronic Business, Electronic Commerce
25
Zur
ZurGeschichte
Geschichteder
derWirtschaftsinformatik
http://wi.bwl.uni-mainz.de/wige/
http://wi.bwl.uni-mainz.de/wige/
26
Zentraler Gegenstand der Wirtschaftsinformatik .....
X ..... sind Informations- und Kommunikationssysteme (IKS, IuK-Systeme;
IT-Systeme) in Wirtschaft und Verwaltung
X Dies sind soziotechnische Systeme, die menschliche und maschinelle
Komponenten als Aufgabenträger umfassen.
X Die Komponenten hängen voneinander ab, greifen ineinander und
wirken zusammen.
X Aristoteles: „Das Ganze ist mehr als die Summe der Teile.“
27
Wirtschaftsinformatik: Berufsbilder
80
Junior-Berater
89
Anwendungsprogrammierer
99
Organisationsprogrammierer
106
Systemanalytiker/Systementwickler
107
Systemprogrammierer
108
Berater/Projektleiter
112
Systemingenieur
117
Verkäufer (Außendienst)
128
Senior-Berater/Projektleiter
130
Produkt-Manager
70
80
90
100
110
120
130
Vergütung in Tausend DM p. a.
Fachkräfte in IT-Unternehmen
FAZ, 07.04.2001, S. 67, Quelle: Kienbaum
28
Welche Fertigkeiten bringt Ihnen die Wirtschaftsinformatik ?
X Textverarbeitung, Tabellenkalkulation, Präsentationsgrafik, relationale
Datenbanksysteme, Web-Publishing, Web-Applikationen, WCMS,
X Netzwerke, Internet-Dienste und Multimedia-Techniken nutzen
X Kenntnisse in Entwurf und Codierung von Programmen
X Ausstattung und Ergonomie von Rechner-Arbeitsplätzen
X Typen von DV-Anlagen, Komponenten, Konfigurationsmöglichkeiten
X Grundformen Betriebsarten, Nutzungsformen von Betriebssystemen
29
Welche Fähigkeiten bringt Ihnen die Wirtschaftsinformatik ?
X Informationstechnik in Wirtschaft und Verwaltung aus der Sicht des
Managers, Organisators und Anwenders beurteilen und nutzen
X Strategie, Organisation, Management, Wettbewerbsrelevanz der
Informationsverarbeitung
X Projektmanagement, Entwicklung und
Betrieb von IuK-Systemen
X Analyse, Modellierung, Entwurf und
Realisierung von IuK-Systemen
X Analyse, Strukturierung und Modellierung
von Geschäftsprozessen
X Analyse, Strukturierung und Modellierung
von Datenbeständen
X Kosten/Nutzen-Analyse, Wirtschaftlichkeitsvergleiche
X Priorisierung, Auswahl, Anpassung von Standard-/Branchensoftware
30
In allen Unternehmen und allen Jobs kommt eine Vielzahl von
IT-Anwendungen zum Einsatz.
Viele Entscheidungen in Unternehmen können heute und in Zukunft nur
getroffen werden, wenn ausreichende Kenntnis und Grundverständnis von
IT und IuK-Systemen vorhanden ist.
Fähigkeiten und Fertigkeiten zur
Wirtschaftsinformatik sind für alle
Studierende der Wirtschaftswissenschaften
ein „Muß“.
31
Kapitel A.: Lessons we learned
Stahlknecht
1. Interdisziplinarität der Wirtschaftsinformatik
2. Schnittmenge: BWL, Informatik, Technik
3. Zusatzmenge: Information Management
4.
WI betrifft alle Funktional- und Querschnittsbereiche im
Unternehmen
5.
IT durchdringt die gesamte Wertschöpfungskette: intern,
unternehmensübergreifend, global
S. 1-13
S. 514-519
6. Zentraler Gegenstand der WI: IuK-Systeme
7.
IuK-Systeme: soziotechnische Systeme mit maschinellen und
menschlichen Komponenten als Aufgabenträger
Notwendig:
Notwendig:Kenntnis
Kenntnisund
undGrundverständnis
Grundverständnis
von
vonIT
ITund
undIuK-Systemen
IuK-Systemen
32
A
B
C
D
E
F
33
B. IuK-Systeme: Begriff
Zum Begriff „IuK-System“
X Verschiedene Synonyme: IuK-System, IKS, IT-System, IS
X Auch: Anwendungssysteme (AWS), Applikationen u. ä.
Definition „IuK-System“
X Hardware-/Softwaresystem zur Unterstützung einer Aufgabe im U.
X Klassisch: Rationalisierung, Effizienzsteigerung der Aufgabe
X Verschiedene Aufgaben im U. sind eng miteinander verbunden
X Verschiedene IKS bilden einen Systemverbund (sollten!)
X Verbundwirkung ist mehr als die Summe der Einzelwirkungen
X Heute auch: Potentiale zur Erzielung von Wettbewerbsvorteilen
Primäre Ausrichtung von „IuK-Systemen“
X Betriebswirtschaftliche Ziele und Aufgaben als Richtlinien durch .....
X ..... strategische U-Planung, abgeleitete Org.-Struktur, Aufgabenarten
34
B. IuK-Systeme: Elemente
Benutzer
Anwendungssystem = Anwendungssoftware + Daten
Textverarbeitung
Tabellenkalkulation
Buchführung
...
Middleware = Systemsoftware
Betriebssystem = Systemsoftware
Router
... OS/390 VMS Unix Linux Win XP Win 2000 Win NT Win 98 Win 95
Hardware,
Peripherie,
Vernetzung
Mainframe
Server
PC
35
B. IuK-Systeme: Landschaft
Kunde
Auftragsannahme
Auftragsbearbeitung
Auftragsabrechnung
Kunde ruft an.
MA erfaßt manuell.
Papier-Eingang
MA erfaßt manuell.
Papier-Eingang
MA erfaßt manuell.
Isolierte
Isolierte
IuK-Systeme
IuK-Systeme
Telefon, PC
Office-SW
Drucker
PC
Office-SW
Drucker
PC
Office-SW
Drucker
MA druckt aus.
MA druckt aus.
MA druckt aus.
Auftrag
Lieferschein
Rechnung
36
Top
Middle-Man.
Vert
ik
Produktion
ng
deru
sglie
tion
eting
unk
le F
Mark
F&E
ika
Vert
ale
Füh
rung
seb
ene
n
Vertikal-funktionale Gliederung = DV-Insellösungen
Operative Ebene
Künstliche Organisations-Barrieren
37
Hier stehen wir.
Kunde “droht mit Auftrag"
38
Kunde
Auftragsannahme
IuK-SystemIuK-SystemVerbund
Verbund
Kunde erfaßt per
Web Site selbst.
Internet,
Web Server,
Intranet
Auftragsbearbeitung
Auftragsabrechnung
Digital-Eingang
Datensatz
Digital-Eingang
Datensatz
SAP R/3,
Datenbank,
LAN
System veranlaßt.
System veranlaßt.
AuftragsDatensatz
SAP R/3
Office-SW
Drucker
System druckt aus.
LieferscheinDatensatz
Lieferschein,
Rechnung
39
X
X Horizontal:
Horizontal:
IKS
IKSverarbeiten
verarbeitenInformaInformationen
tionenohne
ohneMedienbruch
Medienbruch
quer
querdurch
durchdas
dasU.
U.von
vonder
der
Beschaffung
über
die
Beschaffung über die
Produktion
Produktionbis
bisininden
denVertrieb
Vertrieb
zum
zumKunden
Kunden
le I
nte
gr
X
X Vertikal:
Vertikal:
IKS
IKSdetaillieren
detaillierenInformaInformationen
tionenvon
vonoben
obennach
nachunten
unten
INFORMATIONS
SYSTEME
Ver
tika
X
X Vertikal:
Vertikal:
IKS
IKSverdichten
verdichtenInformationen
Informationen
von
vonunten
untennach
nachoben
oben
atio
n
Ziel:
Ziel:Integration
Integration
Obere
Führungsebene
PLANUNGSSYSTEME
Mittlere
Führungsebene
OPERATIONSSYSTEME
Finanzen / Rechnungswesen
F+E
MarketingBeschaffung
+
Produktion
+
Vertrieb Lagerung
Operationale
Ebene
Horizontale Integration
40
Geschäftseinheit 1
Organisation:
Organisation:
Wertkette,
Wertkette,
Prozesse,
Prozesse,
flexibel
flexibel
IT-Netze:
IT-Netze:
Übergreifend,
Übergreifend,
kommunikativ,
kommunikativ,
vermascht,
vermascht,
„Technology
„Technology
enables
enables
Organisation“
Organisation“
Lieferant
Kunde
IT-SUPPORT
Präsentationsschicht
Präsentations-, Applikations-Server (PCs)
Applikationsschicht
Dezentrale Daten-,
Applikations-Server
Mittlere
Datentechnik
Datenschicht
Zentrale Server
Mainframes
41
„Landschaft“ der Anwendungssysteme im Unternehmen
(Stahlknecht 2005)
42
Führungsinformations-Systeme
Berichts-Systeme / Corp. Planning / Simulation
IDV
Planungs-Systeme
Workflow Management / Vorgangssteuerung
IDV
Admin-/Dispo-/Operat.-Systeme
Vorgangsunterstützende Systeme (operativ)
Unternehmensübergreifende Anwend.
EDI / Netzdienste / Electronic Business
NetzSysteme
IDV
Nähere Ausführungen dazu in Abschnitt
IuK-Systeme = AWS i.w.S.
Entscheidungsunterstützende Systeme
AWS
i.e.S
Workgroup Computing (CSCW)
Bürounterstützungs-Systeme, XPS, KNN
IDV
Führungs-Systeme
Querschnitts-Systeme
D
43
Kapitel B.: Lessons we learned
Stahlknecht
1.
IuK-Systeme: Rationalisierung, Effizienzsteigerung, Potentiale
zur Erzielung von Wettbewerbsvorteilen
2.
Die IT liefert einen entscheidenden Beitrag zur
Wertschöpfung
3.
Schnittstellenintegration zur Überwindung von künstlichen
Organisations-Barrieren und Medienbrüchen
S. 1-13
4. Integration: Horizontal und Vertikal
5.
IuK-System-Verbund: Übergreifende, vermaschte IT-Netze
und Softwaresysteme
6.
Anwendungssysteme: Administrations- und Dispositions-,
Führungs- und Querschnittssysteme
S. 330-338
„Technology
„Technologyenables
enablesOrganisation“
Organisation“
44
A
B
C
D
E
F
45
C
1. Rechner-Strukturen
2. Rechner-Klassifikation
3. Rechner-Peripherie
4. Zahlensysteme und
Informationsdarstellung
46
C.1 Hardware: Rechner-Strukturen
Verbund von Hardware-Komponenten
X Der Verbund von IuK-Systemen erfordert einen Verbund von
Hardware-Komponenten.
X Auf Daten und Programme muß von verschiedenen Orten aus
zugegriffen werden können.
X Anwendungen müssen miteinander kommunizieren können.
X Gleichzeitige und arbeitsteilige Bearbeitung von Vorgängen
X Ausfälle von Komponenten sind kompnesierbar.
Hardware-Infrastruktur
X Lokale und zentrale Rechner sind miteinander zu verbinden
X Schneller Datenaustausch zwischen allen Komponenten
X Zentral vorgehaltene Komponenten werden gemeinsam genutzt.
Zentralrechner-Konzept
Zentralrechner-Konzept Ä
Ä Ebenen-Konzept
Ebenen-Konzept Ä
Ä Client/Server-Konzept
Client/Server-Konzept
47
Schmidt
Organisation:
Organisation:
traditionell,
traditionell,
zentral,
zentral,
hierarchisch,
hierarchisch,
starr
starr
Müller
Meier
Hinz
Kunz
Dall
Geschäftsführung
Kaiser
BuHa
DV-Abteilung
Mainframe:
Mainframe:
zentral,
zentral,
monolithisch,
monolithisch,
Stern,
Stern,
Terminals,
Terminals,
Appendix
Appendixder
der
Organisation
Organisation
Dullmaier
Abt. 1
Gonzales
Abt. 3
Mainframe
Abt. 2
Abt. 4
48
Unternehmensführung
Organisation:
Organisation:
dezentraldezentralsepariert,
separiert,
hierarchisch
hierarchisch
Geschäftseinheit 1
Terminals
IT-Ebenen:
IT-Ebenen:
Baum,
Baum,
gerichtet,
gerichtet,fest,
fest,
Arbeitsplätze,
Arbeitsplätze,
„Technology
„Technology
follows
follows
Organisation“
Organisation“
Geschäftseinheit 2
Arbeitsplatz-Ebene
PCs
Abteilungs-Ebene
Mittlere Datentechnk
Mainframe
Zentrale Ebene
49
Geschäftseinheit 1
Organisation:
Organisation:
Wertkette,
Wertkette,
Prozesse,
Prozesse,
flexibel
flexibel
IT-Netze:
IT-Netze:
Übergreifend,
Übergreifend,
kommunikativ,
kommunikativ,
vermascht,
vermascht,
„Technology
„Technology
enables
enables
Organisation“
Organisation“
Lieferant
Kunde
IT-SUPPORT
Applikationsschicht
Dezentrale Daten-,
Applikations-Server
Mittlere
Datentechnik
Datenschicht
Zentrale Server
Mainframes
50
C.1 Hardware: Rechner-Strukturen - Historisches
WBT Nr. 1 Æ Kap. 1 und 2: Geschichte der Datenverarbeitung
51
C
52
C.2 Hardware: Rechner-Klassifikation
WBT Nr. 1 Æ Kap. 3: Rechnerklassifikation
53
C.2 Hardware: Rechner-Klassifikation - Personal Computer
Weltweiter
WeltweiterPC-Markt
PC-Markt––Stand
StandMitte
Mitte2004
2004
Abgesetzte Einheiten
Wachstum
Marktanteil
(in Millionen)
Dell
7,08
22,5
16,5
Hewlett-Packard
6,13
15,5
14,3
IBM
2,53
2,0
5,9
Fujitsu-Siemens
1,50
19,0
3,5
Acer
1,30
30,9
3,0
Alle übrigen Hersteller
24,25
8,9
56,7
Angaben in Prozent
54
Kapitel C.1 - C.2: Lessons we learned
Stahlknecht
1.
Schnittstellenintegration erfordert Verbund von
Hardwarekomponenten
2. Früher: Anpassung der IuK-Systeme an Organisationsstruktur
3. Wandel vom Mainframe zur vermaschten IuK-Infrastruktur
4.
S. 443-450
Fortschreitende Dezentralisierung der IT-Infrastruktur und
Datenhaltung
5. „Technology enables Organisation“
6. Rechner-Klassifikation: Mikro-, Mini-, Groß-, Super-Rechner
7.
Mikrorechner: Einsatz im Privat- und Business-Bereich,
Schnittstelle für Personal
8. Mini-Rechner: Einsatz als Abteilungsrechner
9. Proportionalität: Preis, Leistung und Komplexität der Rechner
S. 507-512
S. 14-17
S. 22-36
S. 62-67
Dezentralisierung
Dezentralisierungsteigert
steigertKomplexität
Komplexität
Planung
Planungund
undKoordinierung
Koordinierungder
derIT-Ressourcen
IT-Ressourcenerforderlich
erforderlich
55
C
56
Von-Neumann-Architektur
Von-Neumann-Architektur
Peripherie
Peripherie
Schnittstellen
Peripherie
Peripherie
57
C.3 Hardware: Peripherie
Peripherie-Geräte
X Peripheral Equipment
X Sammelbezeichnung für alle an die Zentraleinheit angeschlossenen
• Eingabegeräte,
• Ausgabegeräte,
• Speichereinheiten
X Zentraleinheit und Peripherie bilden die Hardware eines elektronischen
Datenverarbeitungssystems
X Zur Peripherie gehören demnach:
• Eingabegeräte: Tastatur, Zeigegeräte, Barcode-Lesegeräte,
Speichereinheiten, Magnetkarten, Scanner etc.
• Ausgabegeräte: Bildschirm, Drucker, Plotter, Magnet-Karten,
Belichtungsgeräte (DTP), Lautsprecher etc.
• Speichereinheiten: Magnetband, Diskette, Festplatte, CD-ROM,
Magnetkarten, Static-RAMs etc.
• Schnittstellen (Ports und externe Bussysteme): Anschlüsse für
Tastatur, Maus, Drucker, Festplatten, Scanner, Grafikkarten,
Soundkarten, Netzwerk usw.
58
C.3 Hardware: Peripherie - Eingabegeräte
Eingabe
Indirekte
Eingabe
Delegieren
Halbdirekte
Eingabe
Direkte
Eingabe
Urbelege
Karten
Manuell
Audio
Video
Markierungsleser
Barcodeleser
Klarschriftleser
Scanner
(OCR)
Magnet
Speicher
Chip
Smart
Tastatur
Maus
Trackball
Touchpad
Touchscreen
Tablett
Lichtgriffel
CyberSuite
Mikrophon
Headset
Telefon
PDA
Digitale
Photographie,
Digicam,
digitaler
Camcorder
59
Eingabe: Lesegeräte
X Markierungsleser (Strichmarkierungen)
X Barcodeleser (Strichcodes)
X Klarschriftleser (Beleg-/Formularleser)
X Arbeitsweise der Lesegeräte
• Vorlagen werden gescannt
(optoelekronische Eingabe)
• Gespeichertes Bildmuster wird mit
geeigneter SW interpretiert (in
Maschinencode umgesetzt)
60
Eingabe: Touchscreen (u. ä.)
X PDA: Bedienung per Stift (+ Handschrift-Erkennung)
X Web-Kioks-Terminals: Bedienung per „Fingertip“
Buchstaben
hier
eingeben
Ziffern
hier
eingeben
Leerstelle
Rückwärts- Zeilen- Umschalt- Feststellschritt
umbruch
taste
taste
Stahlknecht 2002
61
Eingabe: Scanner (Seiten)
X Bilder und Zeichnungen in Punktgrafiken (Bitmaps) umsetzen
X Also: In einzelne Bildpunkte zerlegen und jedem Bildpunkt
einen Zahlenwert gemäß seiner Helligkeit und/oder Farbe zuordnen
X Digitale Speicherung der Zahlen
X Vorwiegend in DTP und Design
eingesetzt, aber auch
Heimanwender
X Umwandlung durch
Texterkennungssoftware (OCR)
in codierten Text oder durch
Tracing-Programme in Liniengrafiken
62
Eingabe: Scanner und Schrifterkennung
X OCR: Optical Character Recognition
X Bildpunkte in verarbeitbaren Text (ASCII) konvertieren
X OCR-Software: Hand-, Maschinenschrift oder besser OCR-Schrift
Schrift
OCR-A
Abb. 2.14:
Schriften
Schrift
OCR-AOCR-A und OCR-B
Schrift
SchriftOCR-B
OCR-B
63
Eingabe: Scanner und Strichcodes (Barcodes)
X Vorgedruckt auf Waren
X Seit 1977: EAN (Europäische Artikelnummer / 13- oder 8-stellig)
X Inzwischen in über 80 Staaten verwendet
Dusch- und Schaumbad
(Präfix 41 = Deutschland)
Nußbögli
(Präfix 76 = Schweiz)
Wirtschaftsinformatik, 10. Aufl.
(Präfix 978 = Bücher)
Stahlknecht 2002
64
Eingabe: Chipkarten
X Standardabmessung: 85,6mm x 53,98mm x 0,76mm
X Chipkarten
• Smart Cards
• Chip unter vergoldeter Kontaktplatte
• Speicherchipkarten: Chip = Speicher (mit benutzerspezifischen Daten,
meist ROM) + Prozessor
• Programme = Chipkarten-Betriebssysteme
• Stromzufuhr: Kontakte durch das Lesegerät
• < 16 KBit
• Höhere Fälschungssicherheit
als Magnetkarten
• Krankenkassen-, Zugangskontrollkarten,
Credit Cards, EC-Karten
65
Plastikkarten
Hochgeprägte
Karten
Magnetstreifenkarten
Chipkarten
Speicherkarten
Prozessorkarten
(Smart Card)
Optische
Speicherkarten
66
Eingabe: Chipkarten
X ISO-Norm für verschiedenen Kartenarten festgelegt
X Größe:
• ID-1
• ID-00
Magnetstreifen
• ID-000
54 mm
Chip
85,7 mm
67
Eingabe: Chipkarten
X ISO-Norm für verschiedenen Kartenarten festgelegt
Tiefe 0,76 mm
H
ö
h
e
54
mm
ID-1
Breite 85,70 mm
H
ö
h
e
33
mm
H
ö
h
e
15
mm
Tiefe 0,76 mm
ID-00
Breite 0,76 mm
ID-000
Tiefe 0,76 mm
Breite 3mm
68
Eingabe: Chip-/Prozessorkarten
Chip
X Coprozessor (optional)
X ROM
X RAM
NPU
I/O
RAM
EEPROM
CPU
ROM
Vollständiger Mikro-Rechner auf einem Chip!
69
Eingabe: Chip-/Prozessorkarten
X Datenübertragung mit und/oder ohne Kontakt
70
Speicherkapazität (Byte)
100 000 000
Absicherung im Internet
e-Commerce
Datenspeicher für
Patientendaten
10 000 000
s
Ko
1 000 000
Gesundheitspaß
Gleitzeiterfassung
1000
Datenverschlüsselung
Digitale Signatur
Kartentelefon; Krankenversicherungskarte
100
n
Mobiltelefon
elektronischer
Zahlungsverkehr
100 000
10 000
te
(Magnetstreifen)
optische Karten Speicherkarten
Leistungsfähigkeit
Prozessorkarten
71
AbsatzSmartcards
Smart Cards
Absatz
7000
5000
4000
3000
Mio Stck
6000
Gemplus
Frost & Sullivan
SchlumbergerSema
2000
1000
0
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
Entwicklungstendenzen
Display
Speicher
Fingerabdruck
72
Eingabe: Tastaturen
X Tastaturen in Verbindung mit Bildschirmen zur Benutzerführung/Kontrolle
X PC-Tastaturen üblicherw. mit
• Funktionstasten,
• Steuerungstasten,
• abgesetztem Ziffernblock,
• ggf. Spezialtasten (MF II)
• Kartenlese-Slot
X Terminaltastaturen
• geringerer Fkts-Umfang,
• weniger Tasten
X Erhebliche Qualitätsunterschiede
X Wichtigstes Kriterium: persönliches "Tipp-Empfinden“
X Ergonomische Tastaturen sind zu empfehlen, da sie die unnatürliche parallele
Handhaltung vermeiden.
73
Eingabe: Maus
X Durch auf der Unterseite des Gehäuses angebrachte Kugel werden
Bewegungen der Maus erfaßt und auf einen Zeiger (Pfeil) auf den
Bildschirm übertragen
X Zunehmend: Optoelektronische Bewegungserkennung
X Anbindung an PC per Kabel, Infrarot- oder Funkverbindung
X 1 bis 3 Tasten zum „Anklicken“ der Objekte auf dem Bildschirm und zum
Auslösen von Funktionen
X Wheelmouse
74
Eingabe: Weitere manuelle Direkteingabe-Geräte
X Trackballs
• Meist in Notebooks eingesetzt
• Ähnlich Maus, allerdings ist die
Kugel oben angebracht und
wird mit Fingern bewegt
X Trackpads/Touchpads
• In Notebooks gebräuchlich
• Kleine, rechteckige Flächen, die Berührungen erfassen
• Bewegungen des Fingers werden auf dem
Bildschirm in Zeigerbewegungen umgesetzt
• Auftippen mit dem Finger hat die Funktion
eines Tastenklicks
75
Eingabe: Weitere manuelle Direkteingabe-Geräte
X Digitalisiertabletts
• Ähnlich wie Trackpads
• Größer und werden meist mit Stiften
oder mausähnlichen Zeigegeräten
anstelle des Zeigefingers bedient
(dadurch höhere Präzision)
• Einsatz vorwiegend bei Grafik/Design/CAD
X Berührungsempfindliche Bildschirme = Touchscreens
• Bildschirmelemente mit einem Fingerzeig direkt anwählbar
• Bankautomaten und Auskunftsterminals (WebTerminal)
X Lichtgriffel = Light-Pen
• Direkt auf den Bildschirm zeichnen
• Ein in der Stiftspitze montierter Photosensor registriert die Position
auf dem Bildschirm anhand der nacheinander in sehr kurzen
Zeitabständen hell und dunkel geschalteten Bildpunkte.
76
Eingabe: Stand- und Bewegtbilder (Video)
X Digitale Photoapparate
X Digicams (Webcams)
X Digitale Camcorder
77
Eingabe: Spracheingabe und Spracherkennung (Audio)
X Speech Processing (gesprochene Sprache) vs. Language Processing
(geschriebene Sprache)
X Spracheingabe per Mikrophon
X Spracherkennung und Umsetzung in verarbeitbaren Text (ASCII)
X Richtige Interpretation der eingegebenen Sprache
X Automatische Spracheingabe = voice/speech recognition
X Sprecherabhängige (Diktiersysteme, trainiert auf eine Stimme) vs.
sprecherunabhängige (Auskunftssysteme, geringer Wortschatz)
Spracherkennung
X 200 - 300 Wörter/Minute
X Fehlerquote: sprecherabhängig: <<1%, sprecherunabhängig: 3%
X IBM ViaVoice
X Dragon Systems
78
C.3 Hardware: Peripherie - Speicher
Speicher
Sequentielle
Speicher
Magnetbandspulen
Tonband
Audio
VHS
Digital Audio
DV-Video
Streamer
.......
DirektzugriffsSpeicher
MagnetbandKassetten
Magnetisch
Magnetplatten
MagnetDisketten
Festplatte
Wechselplatte
FDD
ZIP
.......
Optisch
Halbleiter
CD-ROM
(WORM)
CD-RW
DVD
SACD
.......
Chips
Flash
Stick
PCMCIA
.......
79
Speicher: Sequentiell, klassisch
X Daten werden nacheinander auf Band abgespeichert
X Daten können nur in der gespeicherten Reihenfolge wieder gelesen und
verarbeitet werden
X Direktzugriff auf Datensätze nicht möglich
X Zugriff auf den (nächsten) zu verarbeitenden Datensatz ist durch die
physische Nachbarschaft (zum vorherigen) gegeben
X Klassisches sequentielles Speichermedium: Magnetband
Speicher: Sequentiell - Renaissance
X Digitale Multimedia-Formate
X Digitalisierte Musik (DAB) auf Audio-Kassetten
X Digitalisierte Videos auf DV-Kassetten
X Direktzugriffe möglich über RAM-Baustein in der Kassette
X DLT-Bänder für Backup-Systeme
80
Speicher: Sequentiell
X Magnetband / Streamer
X Massendatenverarbeitung: als Medium
Bandrollen (ähnl. früherer Tonbändern)
X Backup Medium in kleineren Systemen:
handlichere Geräte (Streamer) für den
Einsatz von Bandkassetten (QIC, DAT)
X Bandroboter können hunderte von Bandkassetten verwalten und automatisch in
Laufwerke einlegen
X Speicherkapazitäten: mehrere Terabyte
X Nur sequentieller Zugriff:
wird eine bestimmte Information gesucht,
muß das Band von Beginn an bis zur
betreffenden Stelle gelesen werden
X Zugriffszeit: im Sekundenbereich
X Speicherkapazität: >> 1 GB (auch im
Bereich von PCs üblich)
81
Speicher: Direktzugriff (Random Access)
X Speichermedien
• Magnetplatten
• Optische Platten
• Speicher-Chips, -Karten, -Sticks o. ä.
X Wahlfreier (beliebiger gezielter) Zugriff auf Datenbereiche möglich
X Speichermedien in Blöcke unterteilt, die über eine Nummer direkt
angesprochen werden
X Hauptspeicher ist byteweise numeriert: Es kann auf jedes Byte direkt über
eine Nummer (Adresse) zugegriffen werden.
X Magnetplatten in Spuren und Sektoren unterteilt -> Speicherbereiche
X Speicherbereiche (Blöcke, Cluster) werden über Nummern angesprochen
X Alle Blöcke eines Mediums haben die gleiche Größe
X Beim Zugriff auf Speicherplatten werden stets ganze Blöcke und nicht
einzelne Bytes gelesen oder geschrieben.
82
Prinzip
Prinzip„Direktzugriff“
„Direktzugriff“
Funktionsprinzip
Funktionsprinzipeiner
einerPlatte
Platteoder
odereiner
einerDiskette
Diskette
83
Sektor
1
Prinzip
Prinzip
„Direktzugriff“
„Direktzugriff“
Sektor
n
...
Sektor
2
Achse
innerste Spur
äußerste Spur
Strukturierungsprinzip
Strukturierungsprinzipeiner
einerPlatte
Platteoder
odereiner
einerDiskette
Diskette
84
Achse
3
Plattenoberflächen
Zugriffskamm
2
1
0
Schreib-/
Leseköpfe
Motor
PlattenPlattenstapel
stapel
FestFestplatte
platte
Stahlknecht 2002
85
Direktzugriffsspeicher
Direktzugriffsspeicher
Funktionsprinzip
Funktionsprinzipeiner
einerFestplatte
Festplatte
86
Speicher: Festplatten
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Standard bei PCs, Mikro-R., Groß-R.
Stapel von magnetisierbaren Scheiben
Luftdicht abgeschlossenes Gehäuse
Durch mehrere Schreib-Leseköpfe
(Zugriffskamm) beschrieben und gelesen
Schreib-Leseköpfe schweben auf Luftkissen über der Plattenoberflächen oder
gleiten auf dünnem Flüssigkeitsfilm
Zugriffsgeschwindigkeit: < 10 ms
Speicherkapazität: >> 1 GB
Ansteuerung: durch "Controller"
(IDE, E-IDE, SCSI, Fast SCSI, Wide SCSI, Ultrawide SCSI, ...)
bestimmen i. w. Datenübertragungsrate (0,5 - 40 MB/sek)
Im Server- und Großrechnerbereich Sicherheitsbestreben durch RAIDTechnologie (Redundant Array of Inexpensive Disks): Information wird
redundant, d. h. identisch auf mehreren Platten gespeichert
87
Festplatte
Festplattemit
mitZugriffskamm
Zugriffskamm
88
Speicher: Disketten
X Disketten / Wechselplatten
X Standard bei PC's,
Mikrorechnern;
selten bei Großrechnern
X Formate: 5,25 und 3,5 Zoll
X maximale Speicherkapaz.:
1,2 bzw. 1,4 - 2,8 MB
X Zugriffsgeschwindigkeit 100 - 250 ms
X Medien mit höheren Speicherkapazitäten, die im Prinzip als
Disketten betrachtet werden können; man
benötigt jeweils ein passendes Laufwerk:
• Zip-Drives (250 MB)
• JAZ-Drives (2 GB)
89
Speicher: Optische Medien
X ROM (Read Only Memory)
Nur lesen möglich
X WORM (Write Once Read Multiple)
Einmaliges Beschreiben,
dann nur noch Lesen möglich
X RAM (Random Access Memory)
Wahlfreier Zugriff; bei allen optischen Medien
X Rewritable
Mehrfach wiederbeschreibbare Medien
90
Speicher: CD-ROM (Compact Disc - Read Only Memory)
X
X
X
X
X
Wird einmal beschrieben, kann anschließend nur gelesen werden
Standardformat: 4,75 Zoll (12 cm)
Speicherkapazität: 650 MB
Zugriffszeit: 100-250 ms
Datenübertragungsrate: ursprünglich 150 KB/sec, heute in Vielfachen
dieser Größe gemessen (double speed = 300 KB/sec, 12-fache
Geschwindigkeit = 1,8 MB/sec, bis zu 52-fach)
X Information wird in einer spiralförmig angeordneten Spur (~Schallplatte)
in Form kleiner Vertiefungen (Pits) gespeichert + mit Laserstrahl gelesen
X Direktzugriff ist möglich. Vorteile:
• Einfache Handhabung
• Tauschbar wie herkömmliche Disketten
• Hohe Datensicherheit und einfacher Datenschutz
• Keine Gefährdung durch Staub, Kratzer, Magnetfelder
• Geringe Fehlerrate + Lebenserwartung ca. 100 Jahre
• Einfache und schnelle Installation von umfangreichen Programmen
91
Speicher: Weitere optische Medien
X CD-R (Compact Disc Recordable)
• CD-Rohling kann mit Hilfe eines
speziellen Gerätes (CD-Brenner)
einmal beschrieben werden
• CD-R: WORM-Medium
• Zum CD-ROM Standard kompatibel
• Schreibgeräte: ab 100 Euro
X CD-RW (Compact Disc Rewriteable)
• 1997
• Mehrfaches Beschreiben und Löschen von CDs
• Speicherung der Daten geschieht in Form unterschiedlicher
Kristallstrukturen (kristallin/amorph) der Datenträgerbeschichtung
• Durch unterschiedliches Erhitzen und Abkühlen mit Laserstrahlen
• CDs können von älteren CD-Laufwerken nicht gelesen werden
92
Speicher: DVD (Digital Versatile Disc)
X DVD (Digital Versatile Disc)
X Oft fälschlich Digital Video Disc
X Unterschiedliche Standards zur
Speicherung
X <= 17 GB auf einer 4,75“ Platte
X 2 Seiten mit je 2 teils durchsichtigen, übereinanderliegenden
Schichten
X Zunächst als ROM, später als
WORM; heute auch als RW
X Auf einer DVD kann ein Spielfilm mit mehreren Tonkanälen in besserer
Qualität als bei guten Videorecordern gespeichert werden.
X Das Kopieren von gekauften DVDs und die Aufnahme digitaler Fernsehund Radiosignale soll technisch verhindert werden.
X Bei Filmen häufig: Region-Code-Sperre
93
Speicher: Chipkarten/Smartcard (Halbleiter)
X Chipkarten/Smartcard
X Plastikkarte mit integriertem Mikrochip und
RAM-ROM-Bereich
X (noch) fälschungssicher
X Energiezufuhr über Kontakt mit Lesegerät
X Telefon-, KV-Karte, elektronische Geldbörse, Ausweiskarte, ...
X Chipkarten können durch PIN-Codes (Personal Identification Number) vor
unberechtigtem Gebrauch geschützt werden.
Speicher: Flashkarten, Sticks (Halbleiter)
X Ohne Mikroprozessor; externes Speichermedium für tragbare Rechner
X Static-Chips (bewahren Inf. ohne Strom)
X Zugriffszeit: ~250 ns, Speicherkap.: bis 2 GB
X Slot am Rechner (PCMCIA, PC-CARD, USB
als de facto Standards)
94
C.3 Hardware: Peripherie - Ausgabegeräte
Ausgabe
Indirekte
Ausgabe
Maschinenlesbar
Direkte
Ausgabe
Visuell
Akustisch
Bildschirm
Ausdruck
Projektion
Sprachwiedergabe
Sprachsynthese
Zeichen
Graphik
LCD, TFT
Plasma,
ELD
Nadel
Band
Laser, Tinte
Thermo
Plotter
Video-,
DatenBeamer
Aufnahmewiedergabe
Künstl.
erzeugte
Sprache
95
Ausgabe: Zeichenbildschirm (Historie)
X Bildschirmmatrix (meist 25 Zeilen zu je 80 Zeichen)
X Zeichen aus vorgegebenen Zeichensatz (Buchst., Zahlen, Punkte,
Striche)
01234567689
X Kathodenstrahltechnik
ABCDEFGHI
JKLMNOPQR
STUVWXYZ.,X Heute nur noch bei Großrechnern
+#!“§$%&/()=?
Ausgabe: Graphikbildschirm
X Anzeigeeinrichtung: Kathodenstrahlröhre (CRT)
X Rasterbildschirm: Bild wird sequentiell ständig neu aufgebaut
deshalb sollte man auf hohe Bildwiederholungsraten achten, damit das
gesundheitsschädliche Flimmern des Bildschirms vermieden wird.
X Auf Basis eines feinen Punktrasters werden beliebige Zeichen und
Graphiken erzeugt.
96
Ausgabe: Graphikbildschirm
X Nicht auf einen Zeichensatz beschränkt
X Farbe und Helligkeit jedes Pixels ist durch
wahlfreien Zugriff direkt steuerbar
X Einsatz für graphische Anwendungen
und generell bei grafischen Betriebssystemen
X Darstellung von Bewegtbildern
X Heute sollten Bildschirme mindestens über
folgende Leistungsdaten verfügen:
• 17" (oder bei Graphik-Arbeitsplatz 19“)
Bildschirmdiagonale, bei CAD- und DTP-Anwendungen mind. 20“
• Max. Auflösung mindestens 1024 x 768 Punkte (1024 Punkte pro Zeile
x 768 Punkte pro Spalte), bei CAD-Anwendungen 1600 x 1280 Punkte
• Strahlungsarmes Gerät nach TCO92
• Umweltaspekte in der Fertigung: Normen TCO95/TCO99
• Energiesparschaltung
97
Ausgabe: LCD-Graphikbildschirm
X Stromsparende LCD-Technik (wie bei Digitaluhren)
X Dünne, durchsichtige Schicht aus Flüssigkristallen wird durch Anlegen
einer Spannung undurchsichtig, flache Bauweise
X Man unterscheidet TFT (Thin Film Transistor) und Dual Scan LCD
X Ausführungen mit Hintergrundbeleuchtung und Bildschirme möglich, die
ausschließlich mit Reflexion des Umgebungslichtes arbeiten
X TFT: Bildschirmfläche ist mit einer dünnen Schicht von Transistoren
(Schaltern) überzogen, die jeden Bildpunkt getrennt ein- und
ausschalten.
X Dual Scan Display (passiv): Durch Anlegen einer Spannung an eine
Spalten- und eine Zeilenleitung wird jeweils das Pixel im Kreuzungspunkt
beider Leitungen angesteuert
X Ansteuerung von außen ist relativ langsam, wodurch ein Nachziehen des
Bildes beim Scrollen oder bei Mausbewegungen verursacht wird.
98
Ausgabe: Selbstleuchtende Displays
X Electrolumineszent Displays (ELD)
X Plasmabildschirme
X Field Emmission Displays (FED)
X Jeder einzelne Bildpunkt leuchtet selbst
X Stromreaktive Substanzen, Gase (wie bei Leuchtstoffröhren) oder
winzige Kathodenröhren werden durch Anlegen einer Spannung zum
Leuchten gebracht
X Generell: TFT-Prinzip
X Höherer Stromverbrauch als die LCDs.
Plasmabildschirme
Plasmabildschirme
X bis zu 10 cm Bautiefe
X Preis: 1.500 – 5.000 €
99
Ausgabe: Beamer (für Video, Computer)
X Anschluß an Videorecorder, DVD-Player, Personal Computer
X Projektion auf bis zu 20 Meter entfernte Leinwand
X Lichtleistung (aktuell) bis zu 4000 ANSI-Lumen
X Kosten: Zwischen 1.000,- und 8.000,- Euro
100
Ausgabe: Drucker
X Impact-Drucker
• Druck wird durch mechanische Einwirkung auf das Papier gebracht
• Drucker sind in der Lage, Formularsätze (Durchschläge) zu drucken
X Non-Impact-Drucker
• Können jeweils nur ein Blatt bedrucken; keine Durchschläge
• Benötigt man mehrere Ausfertigungen, so müssen diese nacheinander
gedruckt werden
• Original und Kopie sind nicht zu unterscheiden!
X Zeilendrucker (Impact)
• Ähnlich wie Schreibmaschinen
• Druckbild nur Zeilenweise aus einem festgelegten Satz von Zeichen
X Matrixdrucker (Impact)
• Bild wird (teil-)zeilenweise auf das Druckmedium gebracht
• Verwendung eines aus Einzelpunkten bestehenden Druckkopfes ->
beliebige Darstellungen können erzeugt werden
101
Ausgabe: Drucker
X Seitendrucker
• Ähnlich wie beim Grafikbildschirm
• Druckbild wird zunächst auf Basis einer feinen Punktmatrix (z. B. 300
Punkte pro Zoll) im Speicher des Druckers oder des Rechners
generiert
• Dann in einem Durchgang auf das Druckmedium übertragen
X Typenraddrucker
• Impact / Zeilendrucker
• Prinzip Schreibmaschine
• Kreisförmig angeordnete Typen werden
über ein Farbband gegen Papier
geschlagen
• Relativ geringe Druckgeschwindigkeit
(100 Zeichen/s)
• Relativ laut
• Gute Schriftqualität
102
Ausgabe: Drucker
X Nadeldrucker
X Impact / Matrixdrucker
X Druckkopf: in Zeilen und Spalten angeordnete Matrix von winzigen Drucknadeln
X Druckkopf wird über ein Farbband gegen Papier gedrückt
X 9 - 48 Nadeln als Druckkopf, die einzeln angesteuert (aus- oder
eingefahren) werden, um beliebige Zeichen zu formen
X Graphikfähig durch
Aneinandereihung
von beliebigen
Nadelmatrizen
X Relativ laut
X Relativ schnell
(bis 800 Zeichen/s)
103
Ausgabe: Drucker
X Tintenstrahldrucker
X Non-Impact / Matrixdrucker
X Druckkopf: in Zeilen und Spalten angeordnete Matrix von winzigen
Tintendüsen
X Druckkopf gibt flüssige Tinte auf saugfähiges Papier ab (Bubble-Jet- und
Piezoelektrisches Verfahren)
X 24 - 256 Düsen als Druckkopf, die einzeln angesteuert (geöffnet und
geschlossen) werden, um beliebige Zeichen zu formen
X Graphikfähig durch Aneinanderreihung von beliebigen Düsenmatrizen
X Fast lautlos
X Relativ schnell
(bis 800 Zeichen/s)
X Häufig Farbdruckmöglichkeit
X Keine Durchschläge möglich
104
Ausgabe: Drucker
X Thermodrucker
• Non-Impact / Matrixdrucker
• Druckkopf: in Zeilen und Spalten angeordnete
Matrix von winzigen Wärmedüsen
• Druckkopf aktiviert auf speziellem, hitzesensiblem Papier
Farbpigmente
• Handelsüblich: 9 - 24 Düsen als Druckkopf, die einzeln aktiviert
werden, um beliebige Zeichen zu formen
• Graphikfähig durch Aneinandereihung von beliebigen Düsenmatrizen
• Fast lautlos
• Relativ schnell (bis 800 Zeichen/s)
X Thermotransferdrucker
• Non-Impact / Matrixdrucker
• Wie Thermodrucker, jedoch werden Farbstoffe von einer Trägerfolie
auf das Papier übertragen
• Sehr hohe Druckqualität bei Farbdrucken (Fotoqualität)
105
Ausgabe: Drucker
X Laserdrucker
X Non-Impact / Ganzseitendrucker
X Laserlicht sensibilisiert die zu druckenden
Formen auf einer lichtempfindlichen Walze
X Ähnlich wie bei einem Fotokopiergerät
X Staubförmiger Toner haftet auf den sensibilisierten Stellen
X Wird unter Druck und Hitze auf Papier aufgebracht
X Leise
X Relativ schnell (bis max. 200 Seiten/Min., üblich 6 - 18 Seiten/Min.)
X Hohe Qualität (aktuell bis 2400 dpi); S/W und Color
X Inzwischen relativ preiswert
106
Ausgabe: Plotter
X Elektromechanisches Ausgabegerät zum Zeichnen von Text, Figuren, Kurven
per Schreibstift(en)
X Über ein horizontal gelagertes Blatt Papier wird ein mechanisch angetriebener
Wagen, an dem ein Schreibstift befestigt ist, geführt.
X Bei einem Trommelplotter wird der Stift in horizontaler Richtung über das
Papier bewegt, während das Papier selbst über Andruckrollen in vertikaler
Richtung verschoben werden kann (max. ca. 1m/s)
X Flachbettplotter: beschreibt
ein festliegendes Blatt Papier in X/Y-Richtung
X Mit einer Vorrichtung zum
automatischen Wechseln
des Schreibstiftes
(Stiftkarussell) können die
Stifte während des Plots
ausgetauscht und somit
farbige Zeichnungen
erstellt werden.
107
72 dpi (Bildschirm)
600 dpi (Laser)
150 dpi (Nadeldrucker)
300 dpi (Laser)
1200 dpi (Laser/Belichter) 4800 dpi (Belichter)
108
Ausgabe: Sprache
X Sprachausgabe
X Sprachgenerierung (Synthese)
X SW setzt geschriebenen Text (coded information) anhand von
gespeicherten, für einzelne Silben und Laute digital codierten
Schwingungssignalen in gesprochene Worte um
X Fehlende Intonation
Signalstärke
X Inkonsistenzen zwischen
Schrift und Sprache
7
X Bedingter Einsatz:
5
• Unterstützung von Sehbehinderten,
6
4
3
• Warnungs-, Anweisungssysteme,
2
• Bestätigungssysteme
1
• Bedienungshilfen,
0
• Auskunftssysteme
Zeit
Rekonstruierte Toninformation
109
C
110
C.4 Hardware: Zahlensysteme
WBT Nr. 2 Æ Kap. 1 bis 5: Zahlensysteme
111
C.4 Hardware: Informationsdarstellung
WBT Nr. 2 Æ Kap. 6: Informationsdarstellung
112
Kapitel C.3 - C.4: Lessons we learned
Stahlknecht
1.
Peripherie: Eingabe-, Ausgabegeräte, Speichereinheiten,
Schnittstellen
2.
Peripherie sind alle Schnittstellen zwischen Nutzer und
Zentraleinheit
3.
Speicher sequentiell: „Lesen vom Band“ – starr
4.
Speicher Direktzugriff: Wahlfreier Zugriff – flexibel
5.
Zahlensysteme zur Codierung von Computern und
Verarbeitung von Datenmengen
6.
Computer verarbeiten digitale Signale
7.
1 = An / 0 = Aus
8.
Computer rechnen im Binärsystem
S. 36-62
S. 144-146
S. 154-162
S. 18-22
113
A
B
C
D
E
F
114
D
1. Systemsoftware: Betriebssysteme
2. Systemsoftware: Programmiersprachen
3. Anwendungssoftware (Kategorien)
Hit any key
to continue
115
D.1 Systemsoftware: Betriebssysteme
Benutzer
Textverarbeitung
Tabellenkalkulation
Buchführung
...
Router
Mainframe
Hardware,
Peripherie,
Vernetzung
Server
PC
116
SOFTWARE
X
X Betrieb
Betriebeines
einesEDVEDVSystems
Systems
X
X Zusammenwirken
Zusammenwirkenvon
von
HardwareHardware-und
und
Softwarekomponenten
Softwarekomponenten
X
X Software:
Software:umfaßt
umfaßtdie
die
"immateriellen"
"immateriellen"
Teile
Teileeines
einesEDVEDVSystems
Systems
X
X Unterschiedliche
Unterschiedliche
Aufgabenstellungen
Aufgabenstellungen
->
->22Hauptkategorien
Hauptkategorien
von
vonSW:
SW:
Systemsoftware
Anwendungssoftware
Hardwaresteuerung
Techn./Wiss.
Programm
Benutzerverwaltung
Kommerzielle
Programme
Datenverwaltung
BranchenProgramme
Softwareentwicklung
Nach Verwendungszweck
Middleware
.......
117
WBT Nr. 3 Æ Personal Computer und Betriebssysteme
Personal Computer und Betriebssysteme
118
Systemsoftware
X Betriebssystemsoftware
X Auf die jeweilige Rechner-Architektur abgestimmt
X Zum Betrieb einer Rechneranlage
unbedingt notwendige Programme
X Programme steuern und überwachen die
Abwicklung von Anwendungsprogrammen
auf der jeweiligen Maschinenkonfiguration
• Verlangt ein Anwendungsprogramm durch Programmanweisung
z. B. das Speichern einer Datei (Text, Daten o. ä.) auf einer Diskette,
• ... tritt das diesbezügliche Betriebssystemprogramm in Aktion, ...
• ... setzt den Laufwerksmotor in Gang, ...
• ... fährt den Schreib/Lesekopf an eine freie Stelle der Diskette und ...
• ... veranlaßt die Magnetisierung der Diskettenoberfläche.
X Betriebsmittel-, Auftrags-, Datenverwaltung
119
Systemsoftware
X Betriebssystemsoftware
X Operating System (OS)
X Nicht-anwenderspez. Programme
zum Betreiben von Computern
X Programmpaket (Sammlung von
vielen Einzelprogrammen)
X Den Betreibern des Rechners gg.
Entgelt zur Verfügung gestellt
X Gesamtheit aller Programme, die,
ohne auf eine bestimmte
Anwendung (technischwissenschaftliche, kommerzielle,
Branchen-Programme) direkt
Bezug zu nehmen, den Betrieb
der Computer-HW ermöglichen
X Bindeglied zwischen HW und
Anwendungs-SW
Benutzer
Benutzerschnittstelle
(Grafische Oberfläche)
HilfsProgramme
AnwendungsProgramme
Betriebssystemkern
Hardware
120
3 Hauptgruppen von Betriebssystemen
X Betriebssysteme von Arbeitsplatzcomputern (PC)
• Bei PCs und Workstations weitgehend standardisiert
• Rechner verschiedener Hersteller lassen sich z. B. mit Windows 2000,
Windows XP oder Linux betreiben.
X Betriebssysteme von Mainframes
• Rechner verschiedener Hersteller lassen sich nur mit den ihnen
eigenen OS (proprietäre OS) betreiben
• DEC-Rechner kann i. d. R. nicht mit MVS von IBM betrieben werden
X Server-Betriebssysteme
• Server sind spezielle Computer, die für andere über ein Netzwerk
angeschlossene Computer Dienste anbieten
• Wichtigste Servertypen:
- Fileserver (Bereitstellung von Speicherplatz für Dateien)
- Datenbankserver (Bereitstellung eines Datenbanksystems)
- Kommunikationsserver (bietet Verbindung zum Internet)
- Applikationsserver (SW, die von vielen APC benutzt wird)
121
Betriebssysteme: MS-DOS
X Microsoft Disk Operating System
X Microsoft und IBM (PC-DOS)
X Seit 1981 für 8-, 16- und 32-Bit-Prozessoren (INTEL 8086, 8088, 80286,
80386, 80486, Pentium)
X „Beherrschte“ alle IBM-kompatiblen Geräte für den Single-Tasking-Betrieb
X Auf dem Betriebssystem MS-DOS setzt die grafische Benutzeroberfläche
MS-Windows (zuletzt Version 3.11) auf, die den Umgang mit dem
Computer wesentlich komfortabler macht
X MS-DOS ist technisch veraltet
X Die MS-DOS-basierten Programme laufen aber auch heute
noch auf allen Windows-Betriebssystemen
122
Betriebssysteme: Apple MacOS
X Grafisches 32-Bit Multitasking Betriebssystem
X Derzeit Version 10
X Apple bot bereits Mitte der 70er Jahre seine Rechner
mit grafischen Betriebssystemen an (Apple Macintosh)
X Apple Rechner und Mac-OS sind heute noch weit
verbreitet in der Grafikverarbeitung (Werbeagenturen usw.)
123
Betriebssysteme: IBM PS/OS/2
X Operating System/2
X IBM (PS/2)
X seit 1988 erhältliches
32-Bit-Betriebssystem
mit Multitasking-Fähigkeit
X Erweiterungen machen
einen Serverbetrieb möglich
X OS/2 hat sich auf dem
Betriebssystemmarkt nicht
durchsetzen können
X Anfänglich entwickelte IBM dieses System
zusammen mit Microsoft - Microsoft stieg später
aus dem Projekt aus.
X Inzwischen hat IBM OS/2 eingestellt.
124
Betriebssysteme: Microsoft Windows 95/98/ME
X Microsofts Antwort auf OS/2
X „Echtes" 32-Bit-Multitasking-Betriebssystem für IntelProzessoren
X Im Vergleich zu Windows NT geringere HardwareAnforderungen
X Zwischenlösung bis zur Verschmelzung beider
Betriebssysteme (Windows 2000-Nachfolger Whistler
= Windows XP)
X Automatische Erkennung neuer HardwareKomponenten (plug and play)
X Zugang zu Kommunikationsdiensten (Online-Dienste,
Fax, Terminalprogramme) wurde wesentlich
erleichtert
125
Betriebssysteme: Microsoft Windows Mobile
X Windows-ähnliches Betriebsystem
(„adjusted look-and-feel“)
X Für Handheld PCs, PDAs, MDAs
X Verbindung zwischen tragbaren
Kleinstcomputern und Desktop
PCs vereinfachen
X Produkte mit „abgespeckten“
Office-Anwendungen und
integrierten Kommunikationskomponenten
X Aktuell: Windows Mobile Version 5.0
(für Pocket PCs, Smartphones)
126
Betriebssysteme: Microsoft Windows NT / 2000 / XP
X Nachdem Microsoft bei der Entwicklung von OS/2 ausgestiegen war,
begann man ein eigenes 32-Bit-Betriebssystem mit grafischer
Benutzeroberfläche zu entwerfen
X Windows NT (New Technology): 1993
X Trotz hoher HW-Anforderungen und hohem Preis in Unternehmen
etabliert (große Marktanteile im PC-Server-Markt)
X Echtes 32-Bit-Betriebssystem mit Multitaskingfähigkeit
X Arbeitsplatz- und Server-Version
X Plattformübergreifende Konzeption (Entwicklung für MIPS-Prozessoren
wurde inzwischen eingestellt; auf Power PC und DEC Alpha Systemen
wird NT nur selten eingesetzt)
X Windows 2000: NT-Nachfolger mit stark erweiterten MultimediaMöglichkeiten und (für den Endnutzer) erhöhtem Bedienkomfort
X Windows XP: Seit 2001; 2000-Nachfolger; integriert alle Win-OS
127
Betriebssysteme: UNIX, LINUX
X Bell Laboratories und AT&T
X Seit 1967 bis heute kontinuierlich zu einem
zukunftsweisenden System weiterentwickelt
X Geeignet für alle 32-Bit-Rechner mit Multiusingund Multitasking-Betrieb
X Standardisierungsbemühungen durch die
Open Software Foundation (OSF) und die X-Open-Group
X BOS (BULL), Ultrix (DEC), HP-UX (HP), AIX (IBM), SINIX (SNI), SUN-OS
(SUN)
X Mit grafischer Benutzeroberfläche X-Window inzwischen auch einfacher
zu bedienen
X Leider zu geringe Vereinheitlichung; Chance verpaßt, auch im End-UserBereich Fuß zu fassen
X LINUX stößt in diese Lücke; wird zur ernst zu nehmenden Konkurrenz von
Windows-Produkten im Server-Bereich und zukünftig auch für End-User
128
Betriebssysteme
X Betriebssysteme der Minis und Mainframes
• VMS (DEC)
• MPE (HP)
• BS-2000 (Siemens)
• MVS (IBM)
• GCOS (Bull)
• MULTICS (BULL)
• Proprietäre Betriebssysteme, die nur auf den herstellereigenen
Computeranlagen betrieben werden können
• Viele Rechnerhersteller verfügen auch über unternehmenseigenes
UNIX-Derivat (SINIX: Siemens, ULTRIX: DEC, AIX: IBM, ...)
X Exoten
• geringe Bedeutung (BeOS, ...)
129
Großrechner
Mittlere
Systeme
Workstations
Personal
Computer
Unix
Linux
OS/390, MVS/ESA (IBM)
BS 2000/OSD (Fujitsu Siemens)
Open VMS (Compaq)
OS/400 (IBM)
Windows 98 / ME (Microsoft)
Windows NT / XP (Microsoft)
Mac OS (Apple)
(Stahlknecht 2002)
130
D
Hit any key
to continue
131
D.2 Systemsoftware: Programmiersprachen
Programmiersprachen
X 1. Generation: Maschinensprachen
X 2. Generation: Maschinenorientierte Sprachen
X 3. Generation: Problemorientierte Sprachen
X 4. Generation: Nicht-prozedurale Sprachen
X 5. Generation: Sprachen der Künstlichen Intelligenz (KI)
X Objektorientierte Sprachen
X Internet-Sprachen (HTML, XML, Java, PHP, Ruby)
X Nachfolgende Generationen haben vorangehende nie völlig abgelöst
132
Programmiersprachen 1. Generation: Maschinensprache
X Programmierung erfolgt Hardware-nah in 0/1-Form
X Ist von der jeweiligen EDV-Anlage abhängig
X Übersetzung (mit einem Übersetzungsprogramm) ist nicht mehr
erforderlich, da der Code schon in binärer Form vorliegt.
X Außerordentlich unübersichtlich (extrem
beschränkter Zeichenvorrat)
0100101010010111
011101010000101
X Sehr fehleranfällig
?
X Nutzung nur in den Anfängen der EDV
X Nicht mehr gebräuchlich
133
Programmiersprachen 2. Generation: Assembler
X Hilfsmittel, um Maschinenbefehle besser
verständlich darzustellen
X Einzelne Befehle werden mittels mnemotechnischer (gedächtnisunterstützender)
Abkürzungen gebildet, wobei die Maschinenbefehlslogik (Sequenz der Befehle)
eingehalten wird
X Assemblersprache behält den Aufbau der
Maschinensprache bei, verschlüsselt die
Befehle jedoch nicht binär, sondern drückt
sie durch eine Symbolik aus
X Code durch Compiler in Binärform
umzuwandeln
back_space prog
push ax
push dx
cmp bx, 2
je end
dec bx
mov ah, 2
mov dl, bs
int 21h
mov dl, 20h
call
write_char
mov dl, bs
int 21h
back_space endp
X Sehr performant; heute noch gebräuchlich
Assembler
134
Programmiersprachen 3. Generation: Höhere Sprachen
X Mangelhafte Eignung maschinenorientierter
Sprachen zur Erstellung komplexer
Anwendungsprogramme
• hohe Fehleranfälligkeit
• schlechte Lesbarkeit
10
20
30
40
50
60
70
Basic
data 5, 7, 12
read r
print "R= ";r,
a = 3.14 * r^2
print "Fläche= ";a
if r < > 12 goto 10
end
• unübersichtliche Struktur
X Programmcode einer höheren Programmiersprache (problemorientierte
oder Universalsprachen) muß in Maschinensprache übersetzt werden.
X Bei Assemblerprogrammen wird 1 Programmanweisung in 1
Maschinenbefehl umgesetzt
X Dagegen entspricht 1 Programmanweisung einer höheren Programmiersprache i. d. R. mehreren Instruktionen in Maschinencode (1:n)
135
X Ende der 50er Jahre wurden zunächst unabhängig voneinander höhere
Programmiersprachen entwickelt:
• für kommerzielle Anwendungen (datenintensiv)
• für technisch-wissenschaftliche Zwecke (rechenzeitintensiv)
X COBOL (Common Business Oriented Language)
• für kommerzielle Anwendungen
• heute noch führend im Bereich Wirtschaft
X FORTRAN (Formula Translator) und
X ALGOL (Algorithmic Language)
• für Technik und Wissenschaft
• dort noch weit verbreitet
X PL/1 (Programming Language 1)
• als Kombination für Technik und Kommerz
• großer Sprachumfang
• schwer zu erlernen
• nicht mehr up to date
C++
main( )
{ int zahl1, zahl2;
printf ("Geben Sie die
1. Zahl ein: ");
scanf ("%d", &zahl1);
printf ("\nGeben Sie
die 2. Zahl ein: ");
scanf ("%d", &zahl2);
printf ("\nErgebnis =
%d ", zahl1 + zahl2);
}
136
X BASIC (Beginner's All Purpose Symbolic Instruction Code)
• als vereinfachter FORTRAN-Abkömmling
X PASCAL
• nach dem französischen Mathematiker
und Philosophen Blaise Pascal
• als Hochschulentwicklung der
70er Jahre (Niklaus Wirth)
• heute auch im kommerziellen Bereich
• breitet sich stark aus
Real Programmers
don't use Pascal
XC
• Bell Laboratories, Anfang 1970er
• als Universalsprache
• besonders für systemnahe Programmierung geeignet
(UNIX zu 90 % in C geschrieben)
• objektorientiertes C (++) als eine Sprache der Zukunft
137
Programmiersprachen 4. Generation: Nicht-prozedurale Sprachen
X Systeme zur „individuellen Datenverarbeitung“ (IDV, wegen
• Rückstau bei der Anwendungsentwicklung
• zunehmenden Anforderungen aus den dispositiv und strategisch
tätigen Stellen im Wirtschaftsbereich
X Effizientere Anwendungsentwicklungssysteme
X Nicht mehr: WIE ein Problem gelöst werden soll (Sequenz von
Einzelbefehlen z. Darstellung e. Problemlösungsalgorithmus), sondern
X Beschreibung WAS als Lösung eines Problems geschehen soll (durch
eine große Anzahl vorbereiteter Befehle)
• Nicht-Prozeduralität
• Deskriptivität
X Produktivitätserhöhung bei der Software-Entwicklung
X Ermöglicht DV-unerfahrenen Endbenutzern, individuelle punktuelle
Problemstellungen zu lösen (SQL)
138
Programmiersprachen 4. Generation: Nicht-prozedurale Sprachen
X NATURAL
• Software AG
X INFORMIX-4GL
• Informix Software
X Uniface Six
X SQL-Windows
• Gupta
Prozedurale Formulierung
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
Nimm Buch
Prüfe, ob Titel = "Wirtschaftsinformatik"
Falls JA, notiere Autor
Prüfe, ob letztes Buch
Falls NEIN, zurück zu (1)
Falls JA, Ende
Nichtprozedurale Formulierung
Suche alle Bücher, für die gilt: Titel = "Wirtschaftsinformatik"
open form student from "student"
display form student
message "Suchkriterien: "
construct such on stud.* from stud
prepare statement from variable
declare cursor for statement
foreach cursor into dstud.*
insert into tstud values (dstud.*)
end foreach
Informix 4GL
139
Programmiersprachen 5. Generation: KI-Sprachen
X Einsatzbereiche:
• Künstliche Intelligenz (KI, Artificial Intelligence AI)
• Mustererkennung
• Inhaltsbezogene Kommunikation
• Robotik
• Logische Beweisführung
• Maschinelles Lernen
• Expertensysteme
X Funktionale 5GL-Sprachen stellen mit den Basisfunktionen alle anderen
möglichen Funktionsformen zusammen:
• Sequenz
• Iteration
• Rekursion
140
Programmiersprachen 5. Generation: KI-Sprachen
X LISP
• 50er Jahre
• gilt als Standardsprache
X Logische 5GL-Sprachen basieren auf der mathematischen Logik und sind
speziell auf die automatische Beweisführung ausgerichtet
• PROLOG als bekanntestes Beispiel
X Objektorientierte 5GL-Sprachen definieren Objekte, die aus
Datenstrukturen und den darauf anzuwendenden Operationen bestehen
• Überwindung der Trennung von Daten und Programmen der
traditionellen prozeduralen Sprachen
• SMALLTALK
141
Programmiersprachen: Internet-Sprachen
X SGML (Standard Generalized Markup Language): Metasprache zur
Definition von Auszeichnungssprachen
X HTML - Hypertext Markup Language (definiert durch SGML-DTD)
X Seitenbeschreibungssprache (keine Programmiersprache)
X Dokumente zur Anzeige im Browser
müssen (noch) in HTML verfaßt sein.
X HTML-Datei: Klartext-Format (ASCII),
kann in jedem Editor bearbeitet werden
X Enthält Text (Inhalt, Nutzdaten) + Tags
<HTML>
<HEAD>
<TITLE>Eine HTMLSeite</TITLE>
</HEAD>
<BODY>
Dies ist eine HTML-Seite
X HTML beschreibt logische Bestandteile
für das WWW.
eines Dokuments (Überschrift, Absatz)
</BODY>
mit „Marken“, in SGML/HTML als
Markup-Elemente bzw. Tags bezeichnet
</HTML>
142
WBT Nr. 4 und 5 Æ Hypertext Markup Language
Grundlagen zu HTML + Web Sites erstellen und gestalten
143
Programmiersprachen: Internet-Sprachen
X XML: eXtensible Markup Language (nicht extended!)
Inhalt
Inhalt
(Dokument/
(Dokument/
Instanz)
Instanz)
X XML ist Teil von SGML, also auch eine Metasprache!
X Vorschriften zur Definition eigener Auszeichnungssprachen
(sog. XML-Anwendungen)
X Zur Speicherung von Anwendungsdaten geeignet
X Zugriff auf XML Daten über praktische jede Applikation!
X „Grammatik“ des Datenformats wird mitgeschickt
Struktur
Struktur
(Sprache,
(Sprache,
DTD)
DTD)
X Man definiert Struktur und Layout individuell für das jeweilige
Anwendungsgebiet (Browser, Print, WAP etc.)
X Unabhängige Manipulation der einzelnen Komponenten
Layout
Layout
(XSL)
(XSL)
144
XML Dokument/Instanz
<bestellung>
<bestellung>
<auftragskopf>
<auftragskopf>
<bestellername>Mustermann</
<bestellername>Mustermann</ bestellername
bestellername >>
<bestellervorname>Heinz</bestellervorname>
<bestellervorname>Heinz</bestellervorname>
<be-mail>[email protected]</be-mail>
<be-mail>[email protected]</be-mail>
<bestelldatum>15.12.1999</bestelldatum>
<bestelldatum>15.12.1999</bestelldatum>
</auftragskopf>
</auftragskopf>
.......
.......
Freidefinierbare
Freidefinierbare
"Tags"
"Tags"
Beschreibung
Beschreibungdes
des
Inhalts
Inhalts
Keine
KeineLayout
Layout
Informationen
Informationen
HTML Dokument
<HTML>
<HTML>
<HEAD><TITLE><H1>Bestellung</H1></TITLE></HEAD>
<HEAD><TITLE><H1>Bestellung</H1></TITLE></HEAD>
<BODY>
<BODY>
<B>
<B> Heinz
Heinz Mustermann<BR>
Mustermann<BR>
[email protected]<BR>
[email protected]<BR>
15.12.1999<BR>
15.12.1999<BR>
</B>
</B>
.......
.......
Vorgegebene
Vorgegebene"Tags"
"Tags"
Keine
KeineBeschreibung
Beschreibung
des
desInhalts
Inhalts
Layout
LayoutInformationen
Informationen
145
Programmiersprachen und Übersetzungsprogramme
X Programme werden mit Texteditoren im Code einer für den Menschen
mehr oder weniger unmittelbar verständlichen Programmiersprache erfaßt
X Sprachenabhängige Übersetzungssoftware konvertieren diesen
Sprachcode in binäre Instruktionen (Prozessorbefehle), die von der CPU
des Computers direkt ausgeführt werden können.
X Definition: Programm, das Anweisungen in einer höheren
Programmiersprache oder in einer Assemblersprache
• liest
• analysiert
• in bedeutungsgleiche Maschinenbefehle umwandelt
X Arten
• Assembler
• Compiler
• Interpreter
146
Kapitel D.1 - D.2: Lessons we learned
Stahlknecht
1. Software: Systemsoftware und Anwendungssoftware
2. Systemsoftware: Betriebssysteme und Programmiersprachen
Betriebssystem (OS): Anwenderneutral; ermöglicht Betrieb
3. der Computer-Hardware; Bindeglied zwischen Hardware und
Anwendungssoftware
S. 68-70
S. 75-85
Betriebssysteme abhängig von der jeweilige Rechner4.
Architektur und auf diese abzustimmen
5. 5 Generationen an Programmiersprachen
6.
„Richtige“ Programmiersprache abhängig vom Verwendungszweck und der Erfahrung der Programmierer
7.
Compiler (= Übersetzungsprogramm) wandelt Programmcode
in Binärform (= Maschinensprache) um
S. 290-295
S. 85-86
Systemsoftware
Systemsoftwareist
istnotwendig
notwendigfür
fürden
denBetrieb
Betrieb
und
die
Steuerung
von
Rechner-Systemen.
und die Steuerung von Rechner-Systemen.
147
D
Hit any key
to continue
148
D.3 Anwendungssoftware (Kategorien)
Benutzer
Textverarbeitung
Tabellenkalkulation
Buchführung
...
Router
Mainframe
Hardware,
Peripherie,
Vernetzung
Server
PC
149
SOFTWARE
Systemsoftware
Anwendungssoftware
Hardwaresteuerung
Techn./Wiss.
Programm
Benutzerverwaltung
Kommerzielle
Programme
Datenverwaltung
BranchenProgramme
Softwareentwicklung
Nach Verwendungszweck
Middleware
.......
Anwendungssysteme
Anwendungssysteme
X
X Unterstützung
Unterstützungvon
von
fachlichen
fachlichenAufgaben
Aufgabenim
im
Unternehmen
Unternehmen
X
X Synonyme:
Synonyme:
- -Anwendungssoftware
Anwendungssoftware
- -Applikationen
Applikationen
- -IuK-Anwendungen
IuK-Anwendungen
150
Top
Middle-Man.
Vert
ik
Produktion
ng
deru
sglie
tion
eting
unk
le F
Mark
F&E
ika
Vert
ale
Füh
rung
seb
ene
n
Vertikal-funktionale Gliederung = DV-Insellösungen
Operative Ebene
Künstliche Organisations-Barrieren
151
X
X Vertikal:
Vertikal:
AWS
AWSdetaillieren
detaillierenInformaInformationen
tionenvon
vonoben
obennach
nachunten
unten
X
X Horizontal:
Horizontal:
AWS
AWSverarbeiten
verarbeitenInformaInformationen
tionenohne
ohneMedienbruch
Medienbruch
quer
querdurch
durchdas
dasU.
U.von
vonder
der
Beschaffung
über
die
Beschaffung über die
Produktion
Produktionbis
bisininden
denVertrieb
Vertrieb
zum
zumKunden
Kunden
INFORMATIONS
SYSTEME
Ver
tika
le
X
X Vertikal:
Vertikal:
AWS
AWSverdichten
verdichtenInformaInformationen
tionenvon
vonunten
untennach
nachoben
oben
Inte
gra
tion
Ziel:
Ziel:Integration
Integration
Obere
Führungsebene
PLANUNGSSYSTEME
Mittlere
Führungsebene
OPERATIONSSYSTEME
F+E
+
Produktion
+
Vertrieb Lagerung
Operationale
Ebene
Horizontale Integration
152
Objektorientierte
ObjektorientierteArbeitsfolgen
Arbeitsfolgenmit
mitintegrierter
integrierterIuK-Unterstützung
IuK-Unterstützung
Debitorenkontoführung
Auftragsbearbeitung
Reklamationsbearbeitung
Auftragsüberwachung
Auslieferung
Auftragsabrechnung
153
Anwendungssysteme: Historisch
X AWS i. e. S.: “Vor-PC-Zeitalter”
X Mainframes, Massendaten, Cobol
X Branchenneutral, branchenspezifisch
X Finanz-, Rechnungs-, Personalwesen, Vertrieb, .....
X Fertigung, Handel, Banken, .....
Anwendungssysteme: Technisch
X Hardware + Software + Daten
X Kommunikationseinrichtungen
Anwendungssysteme: Logisch
X AWS i. w. S. / Gesamtblick:
X Hardware + Software + Daten
X Kommunikationseinrichtungen
X Konkretes Anwendungsgebiet
X Mensch-Maschine-System
154
Anwendungssysteme im Unternehmen nach dem Verwendungszweck
(Stahlknecht 2002)
Administrationsund Dispositionssysteme
Branchenneutrale
Anwendungen
Finanz-/
Rechnungswesen
Personalwesen
Vertrieb
Branchenspezifische
Anwendungen
Fertigung
Handel
Banken
Anwendungssysteme
Führungssysteme
Elektronischer Informationsaustausch
EDISysteme
Electronic
Business
Onlinedatenbanken
Führungsinformationssysteme
Totale FIS
Partielle
FIS
ControllingIS
Planungssysteme
Querschnittssysteme
MultimediaSysteme
Bürosysteme
Wissensbasierte
Systeme
Einfache
Modelle
Bürokommunikation
Expertensysteme
Komplexe
Modelle
Workflowmanagement
Sprachsysteme
Dokumentenmanagement
(Stahlknecht 2002)
155
Anwendungssysteme im Unternehmen nach dem Verwendungszweck
(Stahlknecht 2005)
(Stahlknecht 2005)
156
IDV
Planungs-Systeme
IDV
NetzSysteme
IDV
AWS
i.e.S
IDV
Führungs-Systeme
157
Funktionale AWS
X Unterstützen operative
und ressortspezifische
Aufgaben
X Richten sich nach der
funktionalen Unternehmensgliederung
X Routine- und
Steuerungsaufgaben
Operative
Aufgaben
OPERATIONSSYSTEME
F+E
+
Produktion
+
Vertrieb Lagerung
158
Administrationssysteme (branchenneutral)
X Klassische Abrechnung von Massendaten im Betrieb
X Finanz-/Lohnbuchhaltung, Jahresabschluß
X Lagerverwaltung (Handel, Fertigung)
X Bestandsverwaltung (Banken, Versicherungen)
X Auftragsverwaltung/-bearbeitung
Dispositionssysteme (branchenneutral)
X Vorbereitung kurzfristiger dispositiver Entscheidungen
X Vorwiegend auf unteren/mittleren Ebenen
X Mahnwesen in der Finanzbuchhaltung
X Plankalkulation in der Kostenrechnung
X Außendienststeuerung/Tourenplanung im Vertrieb
X Materialbeschaffung für die Fertigung
X Werkstattsteuerung in der Fertigung
159
Funktionale
FunktionaleAdministrationsAdministrations-und
undDispositionssysteme
Dispositionssysteme
Operative Systeme
für Routine- und
SteuerungsAufgaben
Auftragsbearbeitung
Auslieferung
Auftragsabrechnung
160
Kunde
Auftrag
Lieferant
Rechnung
Lieferung
Bestellung
Aufträge
Auftragsbearbeitung
und Fakturierung
Lagerhaltung,
Beschaffung
Bestände
Summen
Bestände
Fertig
Finanzbuchhaltung
Ko-Arten
ungsa
ufträg
Materialplanung
e
Vorschläge
Salden
Verbräuche
Kostenrechnung
Löhne/Gehälter
Lohnbuchhaltung
Mat.-Bedarf
Fert.-Aufträge
Fertigungssteuerung
Lohndaten
161
SAP R/3: Materialwirtschaft
162
SAP R/3: Finanzbuchhaltung
163
Navision
NavisionFinanzbuchhaltung
Finanzbuchhaltung
164
Navision
NavisionPersonal
Personal
165
Navision
NavisionPPS
PPS
166
Navision
NavisionWeb
WebShop
Shop
167
CIM
CIM––Computer
ComputerIntegrated
IntegratedManufacturing
Manufacturing (Industrie/Fertigung)
(Industrie/Fertigung)
Bestandteile des CIM-Konzepts
(Stahlknecht 2002)
168
PPS
PPS––Produktionsplanung
Produktionsplanungund
und-Steuerung
-Steuerung (Industrie/Fertigung)
(Industrie/Fertigung)
Bestandteile von PPS-Systemen
(Stahlknecht 2002)
169
Technische
Komponenten
Produktionsprogramm
PPS
Datenintegration
Datenintegration
im
imCIM-Konzept
CIM-Konzept
Technische
Datenbank(en)
CAD
Stücklisten
CAP
Arbeitspläne
CAM
Fertigungsaufträge
Erzeugnisse
Materialwirtschaft
Fertigungsplanung
Fertigungssteuerung
(Stahlknecht 2002)
170
171
172
Kommerzielle Standard-AWS: Eigenschaften
X Definierte(s) betriebliche(s) Anwendungsgebiet(e)
X Festpreis + Customizing nach Aufwand
X Meist modulare, integrierte Softwarepakete
X Auftrag, Faktura, FiBu, KLR, Personal, MatWi
Kommerzielle Standard-AWS: Vor- und Nachteile
X Vorteil: Meist kostengünstiger als Eigenentwicklung
X Vorteil: Sofort verfüg- und einführbar
X Vorteil: Standardisierung, Routine-Vorgänge
X Nachteil: Anforderungs-Inkongruenz
X Nachteil: Customizing-Aufwand: Zeit, Kosten
X Nachteil: Evtl. Organisationsanpassungen erforderlich
X Nachteil: Schnittstelleninkompatibilitäten mit anderen Systemen
Kommerzielle Standard-AWS: Anbieter
X Marktführer: SAP AG mit SAP R/3, MySAP, NetWeaver, ….
X Oracle, PeopleSoft, JD Edwards, Triton (Baan)
X Viele mittlere (z. B. Navision) und kleine (z. B. KHK Sage) Anbieter
173
Integriertes
Informationssystem
Kommerzielle
Standard-Software
SAP
R/3
R/3-CO (Controlling)
- Kostenstellenrechnung
- Auftrags-/Projektabrechnung
- Leistungsverrechnung
- Kalkulation
- Ergebnisrechnung
- Führungsinformation
R/3 - AM
(Asset Managemnet)
- Anlagenbuchhaltung
- Investitionscontrolling
- Technische Anlagenverwaltung
- Instandhaltungsaufträge
R/3 - MM
(Material Management)
- Material-/ Lieferantenstamm
- Einkauf/
Einkaufsinformationen
- Bestandsführung
- Rechnungsprüfung
- Lagerverwaltung
R/3 FI
(Finance)
- Cash- Managment
- Finanzmittelüberwachung
- Hauptbuchhaltung
- Debitorenbuchhaltung
- Kreditorenbuchhaltung
R/3 - HR
(Human- Ressources)
- Organisation
- Personalplanung
- Personaladministration
- Personalzeiten
- Personalabrechnung
R/3 - PS
(Project System)
R/3 - PP
(Production Planning)
- Projektstrukturpläne
- Projektplanung
- Projektinformationen
- Produktionsgrunddaten
- Bedarfsplanung
- Fertigungsaufträge
- Fertigungsinformationen
- Logistik
R/3 - SD
(Sales + Distribution)
- Kundenstamm
- Verkaufsabwicklung
- Versandabwicklung
- Fakturierung
- Vertriebsinformationen
174
175
IDV
Planungs-Systeme
IDV
NetzSysteme
IDV
AWS
i.e.S
IDV
Führungs-Systeme
176
Planungssysteme: Merkmale
X Zyklus: "Planung,
Steuerung, Vollzug,
Kontrolle"
X Computergestützte
"Planung" (nicht: kurzfr.
Disposition)
X Unternehmensbereiche,
Corporate Planning
PLANUNGSSYSTEME
Mittlere
Führungsebene
X Mittel-/langfristige
Planungshorizonte
X Vorbereitung von
taktischen, strateg.
Entscheidungen
177
Planungssysteme: Arten
X Berichts-Systeme ("Zulieferer" sind Admin-/Dispo-Sys.)
X Planungssprachen, Tabellenkalkulation
X Simulations-Systeme
X Workflow-Management- /Vorgangssteuerungs-Systeme
Planungssysteme: Leistungen
X Alternativensuche zur Entscheidungsvorbereitung
X Wirkungsrechnungen: What-if-Analysen
X Ziel-Rechnungen: How-to-achieve-Analysen
X Interaktionsmöglichkeiten des Benutzers
X Prozeßmodellierung, "Workflow Management"
178
Abw/PL
3,6
0,9
-4,0
-5,9
-3,6
%-Ant.
25,7
2,1
23,2
49,0
100,0
2.179.075
Konzern
BRD
Schweiz
Japan
USA
Region
Produkt: Alle
TDM
93.830
133.049
9.850
-24.543
-24.526
%-Ant.
-82,1
184,5
-202,4
100,0
TDM
-20.125
45.245
-49.646
-24.526
Produkt
EDV
Verlag
Industrie
Gesamt
Abw/PL
-3,5
9,5
-21,5
-5,9
100,0
1.068.144
Abw. / %
-21,5
315,4
-26,3
-15,7
-221,7
./.
-224,5
24,7
-313,9
0,3
-426,8
-465,9
Abw. / TDM
-117.037
23.539
-140.576
-79.498
-61.078
./.
-61.078
1.771
-62.849
14
-62.863
-63.214
IST
427.319
34.466
392.853
426.384
-33.531
341
-33.872
8.935
-42.807
5.305
-48.112
-49.646
544.356
10.927
533.429
505.882
27.547
341
27.206
7.164
20.042
5.291
14.751
13.568
Umsatz BRT.
Umsatzmind.
Umsatz NET.
Produktkosten, VAR.
Deckungsbeitrag I
Produktkosten, FIX.
Deckungsbeitrag II
Prod. Grpabh. Kosten
Deckungsbeitrag III
Bereichskosten
Deckungsbeitrag IV
Ergebnis
PRODUKT: Industrie
PLAN
REGION: USA
in TDM
Führungsebenen
ERGEBNISRECHNUNG PL / IST - VERGLEICH (Kurzfass.) 4. Qrt. / 95
-484,4
-2,8
12,7
-465,9
Abw/PL
ERGEBNIS
5,1
54,9
40,0
TDM
-2,4
23,6
3,4
8,5
-484,4
Abw/PL
4. Qrt. / 95
100,0
141,8
10,5
-26,2
-26,1
%-Ant.
%-Ant.
Region: USA
4. Qrt. / 95
ERGEBNIS
53.977
586.848
427.319
UMSATZ BRUTTO
KONZERN UMSATZ / ERGEBNIS - DARSTELLUNG
TDM
559.526
45.900
505.505
1.068.144
UMSATZ BRUTTO
KONZERN UMSATZ / ERGEBNIS - DARSTELLUNG
Struktur des Berichtswesens
Oben
Mitte
Unten
Informationsverdichtung
(Aggregation)
Inf.-Detaillierung
(Drill down)
179
180
je Artikel
(1)
Umsatzerlöse
je Niederlassung
je Vertreter
je Kundengruppe
je Kunde
(2)
Materialkosten
(+)
je Artikel
(3)
Fertigungslöhne
(+)
je Werk
(4)
Sondereinzelkosten der
Fertigung
Fertigungsgemeinkosten
(+)
Forschungskosten
je Artikel
je Werk
(5)
(+)
(6) Herstellkosten
(=)
(7)
je Artikel
Anteil Fertigungslöhne an Herstellkosten je Werk
je Werk
Sondereinzelkosten des
Vertriebs
Vertriebsgemeinkosten
(+)
(8)
(+)
Werbungskosten
je Artikel
je Kostenstelle
(9)
Verwaltungsgemeinkosten
(+)
je Kostenstelle
(10) Vertriebs- und
Verwaltungskosten
(=)
je Kostenstelle
(11) Gesamtkosten
(Zeilen 6 + 10)
(=)
je Artikel
(12) Bestandsveränderungen
(±)
(13) Betriebsergebnis
(Zeilen 1 – 11 ± 12)
(=)
je Artikel
je Lagerort
Kosten pro
Umsatz je
Artikel
Anteil Werbungskosten an Gesamtkosten je Artikel
(Stahlknecht 2002)
Beispiel
Beispieleiner
einerBerichtsBerichtsInformationsstruktur
Informationsstruktur
181
Planungs-Sprachen
X Bereits seit Mitte der 70er Jahre auf dem Markt
X Ursprünglich: Auswertung von Dateien aus Fi-Re-Wesen
X Einfach: elementares Tabellenrechnen (Planungstafeln)
X Ausbau: integrierte Ergebnis- und Finanzplanung
X Heute nicht mehr üblich / hoher Initial-Aufwand
Planungs-Systeme
X Nachbildung dynamischer Prozesse in einem Modell
X Ziel: Erkenntnisse daraus auf Wirklichkeit übertragen
X S-Sprachen: Simscript, Slam, Simula
X S-Systeme: Dynamo, SIAS (Siemens), GPSS (Gen. Purp.)
X System-Dynamics-Systeme
X Eher für mittelfr. Dispo als für langfr. comp.-gest. Planung
182
Tabellenkalkulation
X Heute omnipräsent und für jede Planung einsetzbar
X Von: vollständig frei konfigurierbaren Planungs-Modellen
X Bis: ausprogrammierte PL-Modelle unter eigener GUI
X Ersetzt (fast) alle Berichts-/Sim.-Systeme, PL-Sprachen
X Hoher Initial-Aufwand besonders im Bereich der IDV
A
B
C
D
E
F
G
H
1 Benzinkosten
MwSt= 16%
2 Datum Km-Stand Differenz Menge Betrag MwSt Preis/Liter Verbrauch
3 07.04.00
34850 Wagen vollgetankt gekauft
4 03.05.00
35465
615
42,1 67,32 10,77
1,599
6,84
5 07.06.00
36077
611
39,6 62,92 10,07
1,589
6,48
6 01.07.00
36766
689
41,2 66,29 10,61
1,609
5,98
7 28.07.00
37400
634
40,9 65,81 10,53
1,609
6,45
8 25.08.00
38051
651
41,3 65,63 10,50
1,589
6,34
9
10
3201 205,1 327,97 52,47
1,60
6,41
183
Planungs-Systeme: Typische Fragestellungen
X Wie verändert sich das Betriebsergebnis, wenn der Umsatz bei gleichbleibenden Kosten und Beständen um 10% zurückgeht? (Wirkungsrechnung)
X Wie muß sich der Umsatz erhöhen, wenn das Betriebsergebnis bei
gleichbleibenden Kosten und Beständen um 5% verbessert werden soll?
(Zielrechnung)
X Die Absatzmenge für Mineralwasser (Produkt) ist abhängig vom Wetter
(zufälliger saisonaler Einfluß). Die maximale Fertigungskapazität pro Woche
beträgt 12.000 Hektoliter, der Bedarf kann jedoch in bestimmten Wochen
darüber liegen. Gesucht wird die optimale Lagerpolitik.
X Wie entwickelt sich die Lieferbereitschaft, wenn die Sicherheitsbestände
variiert werden?
X Ein Unternehmen möchte im Zuge seiner Diversifikationsbestrebungen ein
neues Produkt auf den Markt bringen. Für das Produkt muß eine neue
Produktionsanlage beschafft und installiert werden. Das Produkt soll jedoch
nur dann in das Produktionsprogramm aufgenommen werden, wenn der zu
erwartende Return on Investment (ROI) im ersten Jahr größer als 0,2 ist.
184
Workflows
Workflows
Klassisch:
Klassisch:
Funktionen
Funktionenund
und
Verrichtungen
Verrichtungen
Mittleres
Management
Sachbearbeiter
Auftragsbearbeitung
Kunde
Kunde
Auslieferung
Auftragsabrechnung
Kunde
Kunde
185
Workflows:
Workflows: Objekte
Objekteund
undProzesse
Prozesse––innovativ
innovativ(?)
(?)
Auftragsbearbeitung
Geschäftsprozeß
Markt
Prozeßmanager
Kunde
Debitorenkontoführung
Reklamationsbearbeitung
Auslieferung
Auftragsabrechnung
Vorgangsketten, Vorgänge
186
Wertschöpfungskette(n):
EBENE 1
PCKunden
Marketing + Vertrieb von PCs
Geschäftsprozesse:
EBENE 2
Angebot
an
Kunde
GP Nr. 1: "Kunden aquirieren, Angebote abgeben"
GP Nr. 2: "Kundenauftrag ausführen"
Auftrags- AuftragsAusbearb. überwach. lieferung
erfüllter
AuftragsReklamation Kundenabrech.
auftrag
EBENE 3
Vorgangsketten:
eingeVorgang 1
gangener
"Bestellte
KundenKonfiguration
auftrag
prüfen"
geprüfte Vorgang 2
Konfiguration "Liefertermine
prüfen"
Ereignis 1
Ereignis 2
geprüfte
Liefertermine
Workflow
Management
=
Planung,
Modellierung,
Steuerung,
Optimierung
von Prozessen
und Vorgängen
Ereignis 3
187
Workflow
WorkflowManagement
Management
Elemente der Durchlaufzeit
-
Transportzeiten
Wartezeiten
Liegezeiten
Suchzeiten
Technische Rüstzeiten
Transformationszeiten
Abstimm-/Kontrollzeiten
Kommunikationszeiten
Geistige Rüstzeiten
- Bearbeitungszeiten
Wertsteigernder Zeitanteil !!!
Verkürzungsmöglichkeiten
-
Vorgänge planen: Effektivität
Vorgänge steuern: Effizienz
Zusammenfassen von Aufgaben
Reduktion der Orga-Hierarchie
Informationen bereitstellen
Kommunikation verbessern
Medienbrüche beseitigen
Systeme:
- Workflow-Management-Systeme
- Vorgangssteuerungs-Systeme
- Groupware-Systeme
- Büro-Systeme / IDV
- Basis: Admin-/Dispo-Systeme
188
Vorgang 1
Vorgang 2
VG-Schritt
VG-Schritt
VG-Schritt
...
Medien: Listen, Vorgangsmappen, Formulare, Belege, Akten
Anwendungsserver
Datenbankserver
Archivserver
Druckserver
Kommunikationsserver
189
Workflow-Management-System
X System zur vollständigen (ganzheitlichen) Bearbeitung von strukturierbaren
(definiert, repetitiv, Routine) Geschäftsvorfällen (Prozesse, Vorgänge).
X Bearbeitung bedeutet: Unterstützung bei Planung, kreativitätsfördernder,
darstellender Modellierung, aktiver Steuerung, modifizierender Optimierung
X Bearbeitung bedeutet auch: Klarer Vorgangsbezug, Kommunikations- und
Organisationsmodellierung
Aktive Steuerung
X Koordiniert die Arbeitsschritte der am Prozeß, Vorgang beteil. Mitarbeiter
X Ermittelt jeweils den nächsten Bearbeiter
X Stellt die erforderlichen Informationen und Dokumente bereit
X Startet automatisch AWS (i.w.S.) zur Ausführung einzelner Arbeitsschritte
X Überwacht die fristgerechte Erledigung der Arbeitsschritte
X Mahnt Fristüberschreitungen, Fehler, Unvollständigkeiten an
190
191
Auftragseingang
Auftrag
prüfen
1
IDEF/BPWin
Interner Auftrag
Grüne Kopie
Auftrag
zus.-stellen
Rote
Kopie
2
Rote Kopie
Faktura
Barzahlung
3
Rote
Kopie
Faktura in ZE
4
0 Auftragsabwicklung
im Weingut
Rechnungskopie
Auftragsnachbearbeitung in VA
5
192
Auftragseingang
0
"Schwarze"
Kundenliste
1 Auftrag prüfen
Angenommener
Auftrag
Auftrag
annehmen
Bonität
prüfen
"Guter" Kunde
Auftrag
stornieren
"Schwarzer" Kunde
Auftragsstorno
Auftrag
ablehnen
Lieferfähigkeit
prüfen
Ablehnungsschreiben
an den Kunden
Lieferfähigkeit positiv
Lieferfähigkeit negativ
Kunde
benachrichtigen
Antwort
Kunde
Auftrag
modifizieren
IDEF/BPWin
Erstellen
interner Auftrag
Interner
Auftrag
2
193
2 Auftrag
zusammenstellen
Interner
Auftrag
Wein auf Preisliste
1
Preisliste
prüfen
Wein nicht
auf Preisliste
Preisliste
Flasche
ausstatten
Barzahlung
Übergabe an
Selbstabholer
Preis-Ermittlung
Sendung
zus.-stellen
Lieferart
prüfen
IDEF/BPWin
Auf Rechnung
3
4
Selbstabholer
Packanweisung
Post/Spedition
Sendung
verpacken
Sendungsanweisung
Übergabe an
Post/Spedition
veranlassen
Paket
4
194
195
196
Workflow
WorkflowManagement
Management
Art
des
Vorgangs
OrganisaNächster
Bearbeiter torische
spezifiziert Einheit
als ...
Beispiel
Semistrukturierter
Vorgang
Strukturierter
Vorgang
Starre
Struktur
Angebotserstellung
Workgroup
WorkgroupComputing
Computing
Unstrukturierter
Vorgang
Spontane
Änderung
innerhalb
der Struktur
Begrenzter
Gruppenprozess
innerhalb
der Struktur
Offener
Offener
GruppenGruppenprozess
prozess
innerhalb
der Struktur
Individuell
definierter
Vorgang
Organisatorische
Einheit /
Ausnahmeregelung
Organisatorische Einheit/
Auswahl innerhalb
fester Regeln
Organisatori- Dynamische
sche Einheit/ Auswahl von
Dynam. Aus- Personen
wahl in einem
Teilprozess
Person
Umgehung
des Dienstwegs bei
Eilbedürftigkeit
m aus n
Zeichnungsberechtigte
müssen zustimmen
Gruppenberatung
innerhalb
einer Kreditprüfung
Ad-hocRegelung
für einmaligen
Vorgang
Brainstorming
(Stahlknecht 2002)
197
IDV
Planungs-Systeme
IDV
NetzSysteme
IDV
AWS
i.e.S
IDV
Führungs-Systeme
198
X Planungssysteme:
mittleres Management
X Führungsinformationssysteme:
oberes Management
FIS
MIS
EIS
MSS
DSS
Obere
Führungsebene
INFORMATIONS
SYSTEME
X Entscheidungsunterstützung:
FIS, MIS, EIS, MSS, DSS
199
Entscheidungsunterstützende Systeme (EUS): Definition
X AWS i.e.S.: "Einzwecksysteme" für strukturierte, routinehafte Aufgaben
X EUS: "Vielzwecksysteme" zur Unterstützung wenig strukturierter,
individueller, situativer, komplexer Entscheidungsprozesse
X Zur Entscheidungunterstützung sind führungsrelevante Informationen
zeitgerecht bereitzustellen und führungsadäquat aufzubereiten.
X EUS basieren auf Daten, die durch die AWS bereitgestellt werden.
Entscheidungsunterstützende Systeme (EUS): Einsatzbereiche
X Im gesamten Management-Zyklus: Zielgenerierung, Planung,
Entscheidung, Realisierung (Delegation), Kontrolle
X Zielgenerierung: Analyse externer (z. B. Marktdaten) und U.-interner
(Kapazitäten, Personal, Finanzen) Info. z. B. durch Prognose-Rechnungen
X Planung & Entscheidung: Domäne der Planungs-Systeme
X Realisierung: Delegation an die operative Ebene (Admin-/Dispo-Systeme)
X Kontrolle: Dominierendes Einsatzgebiet der EUS; Kontrolle durch Plan/IstVergleiche; bereichsübergreifendes Controlling
200
Entscheidungsunterstützende Systeme (EUS): Ausprägungen
X FIS: Führungsinformations-System
X MIS: Management-Informations-System
X EIS: Executive Information System
X DSS: Decision Support System
X MSS: Management-Support-System
X Abgrenzung nach Datenbasis-Ausschnitt (totale, partielle Systeme) oder
nach funktionalem Anwend.-Bereich (z. B. Marketing-, Personal-Info-Sys.)
Entscheidungsunterstützende Systeme (EUS): Funktionen
X Bereitstellen einer dedizierten EUS-Datenbank aus versch. Datenquellen
X Berichtsgeneratoren, graphische Visualisierung, Tabellenkalkulation etc.
X Weiterverarbeitung via IDV, Document Sharing, eMail
X "Einfache" Bedieneroberfläche: "gehetzter Manager"
X Selektiver, stufenweise detaillierbarer Informationsabruf
X Betriebswirtschaftliche Modellrechnungen (z. B. Kennzahlen zu Rendite,
Umsatz; Lagerhaltungs-, Beschaffungs-Modelle)
201
IDV
Planungs-Systeme
IDV
NetzSysteme
IDV
AWS
i.e.S
IDV
Führungs-Systeme
202
Büro + IDV: Tätigkeiten
Formular
Terz-GmbH - Musikverlag
Text
Daten
Tabelle
Grafik
X Generieren und Verwalten
von Informationen
X Ablegen und
Wiederauffinden von
Informationen
X Ver-/Bearbeiten von
Informationen
X Weitergabe und Austausch
von Informationen
X Führungskräfte,
Fachkräfte,
Sachbearbeiter,
Sekretariate
X Im Mittelpunkt steht das
“Verbund-Dokument”
203
Tätigkeitsbeispiele im Büro
X Ein-/Ausgangspost bearbeiten, ablegen, weiterreichen
X Mitteilungen, Berichte, Protokolle entwerfen, schreiben, korrigieren,
verteilen
X Akten registrieren, suchen, bearbeiten, archivieren
X Vorgänge, Akten wiedervorlegen
X Termine planen, koordinieren, verwalten
X Telefongespräche annehmen, führen, weiterreichen
X Fotokopien anfertigen, verschicken, verteilen
X Einfache Berechnungen, Tabellen, Graphiken erstellen
X Meetings, Dienstreisen vorbereiten, koordinieren
X Unternehmensinterne/-externe Informationen beschaffen
204
Eingangspost (einschließlich Fax und E-Mail)
bearbeiten
Telefongespräche führen, ggf. Mitteilungen
hinterlassen
Individuelle Briefe diktieren, schreiben und
korrigieren
Anrufe entgegennehmen und ggf. speichern
Serienbriefe erstellen
Einfache Berechnungen ausführen
Ausgangspost zusammenstellen und abschicken
(ggf. per Fax oder E-Mail)
Berichte und Protokolle entwerfen, schreiben,
korrigieren und verteilen
Schriftliche Mitteilungen verteilen
Akten bearbeiten, registrieren, physisch oder
elektronisch ablegen bzw. archivieren, suchen
oder vernichten
Schriftstücke oder Vorgänge zu vorgegebenen
Terminen bzw. bei Eintritt eines Ereignisses
wieder aufgreifen (Wiedervorlage)
Termine und Ressourcen (z.B. Räume) planen,
koordinieren und verwalten
Anschriften, Telefonnummern usw. notieren und
ggf. aktualisieren
Fotokopien anfertigen und ggf. verschicken
Tabellen anlegen und bearbeiten
Grafiken und Präsentationen erstellen
Datenbestände auswerten
Unternehmensinterne und -externe Daten
beschaffen
Besprechungen planen, vorbereiten und
durchführen
Dienstreisen beantragen, durchführen und
abrechnen
Mit auswärtigen (unternehmensinternen und
-externen) Teilnehmern Konferenzen durchführen
Ideen generieren und ordnen
Entscheidungen unter mehreren Personen
abstimmen
Haupttätigkeiten an Büroarbeitsplätzen (Stahlknecht 2002)
205
Bürotätigkeiten
Generieren von Informationen
Texte
Zeichnungen / Grafiken
Präsentationen
Druckvorlagen
Verwalten und Wiederauffinden
Adressen / Termine
Arbeitsplatzbezogene Daten
Interne / externe Datenbanken
Dokumente
Verarbeiten
Tabellenkalkulation
Sachbearbeitung
Kooperatives Arbeiten / Gruppenarbeit
Ablaufsteuerung
Weitergeben und Austauschen
Postversand
Sprachkommunikation
Datenkommunikation
Bildkommunikation
Bürowerkzeuge
Textverarbeitung
Zeichen- / Grafikprogramm
Präsentationsprogramm
Desktop Publishing
Schreibtischverwaltung (PIMS)
Datenbankverwaltungssystem
Abfragesystem
Dokumentenmanagementsystem
Tabellenkalkulationsprogramm
Betriebliche Anwendungssysteme
Groupwareprodukte
Workflowmanagementsystem
Telefax / Electronic Mail-Dienste
Sprachbox / Computergestütztes Telefonieren
Elektronischer Datenaustausch
Bildfernsprechen / Telekonferenz
Unterstützungsmöflichkeiten für Bürotätigkeiten (Stahlknecht 2002)
206
Funktionen, Instrumente „Office-Systeme“
X Textverarbeitung, Tabellenkalkulation
X Geschäfts-/Präsentationsgraphik
X Desktop Publishing
X Lokale Datenhaltung,
X Document Management/ Retrieval
X Kommunikation
Ziele von „Office-Systemen“
X Kosteneinsparungen (Telefon, Porto, Papier, Sachmittel)
X Personalreduzierung (z. B. Boten-, Fahrdienst)
X Verkürzung von Durchlaufzeiten (z. B. Auftragsabwicklung)
X Beseitigung von Medienbrüchen (analog, digital)
X Vermeidung von Datenredundanzen
X Zeitersparnis beim Suchen und Ablegen von Dokumenten
X Leistungssteigerungen (z. B. Schreib-/Verteiler-Arbeiten)
X Qualitätsverbess. (z. B. Auskunftsfähigkeit bei der Kundenbetreuung)
207
Unternehmen
Umsatz
2000
in Mio. DM
gesamt
Daimler Benz AG
85.500
376.785
5.500
95.500
1.700
2,00
Volkswagen AG
68.061
261.000
3.500
14.830 (D)
850
1,25
BMW AG
27.200
73.000
1.500
18.000
440
1,60
Audi AG
12.135
37.000
318
4.000
113
0,90
KHD
4.060
15.000
262
2.500
83
2,00
FAG Kugelfischer
4.048
37.000
410
4.500
84
3,00
Heidelb. Druckmasch.
2.623
9.500
200
2.000
75
2,90
SKF GmbH
2.277
10.257
100
1.800
30
1,30
9.854
8.480
160
2.190
30
0,30
Siemens AG
63.185
373.000
10.000
120.000
2.200
3,50
AEG Konzern
13.149
76.949
1.000
26.000
264
2,00
in DV
Terminals
und PCs
IT-Aufwand p.a.
in Mio. DM
% v. Umsatz
Tabellenkalkulation (IDV)
Automobilindustrie
Aggregations-Ergebnis
Maschinenbau
Keine "Zahlenfriedhöfe" !
Handel
Klöckner & Co. AG
Mitarbeiter
Elektroindustrie
208
Anzahl
118
Notenverteilung
120
Teilnehmer angemeldet:
100
350
!!!
Teilnehmer mitgeschrieben: 274
80
60
40
22
20
10
0
0
25
33 32
23
10
Maximum Punkte
Mindestpunkte
% von Maximum
EDV
90
25
27,8
COBOL
90
25
27,8
MCP
60
15
25,0
Gesamt
240
117
48,7
COBOL
37,4
MCP
35,9
Gesamt
121,4
4,0
1
1,0 1,3 1,7 2,0 2,3 2,7 3,0 3,3 3,7 4,0 5,0
Note
Durchschnitte
Punkte
Note
EDV
48,1
209
Die Absatzzahlen !!!
Text
WORD
"Comment"
Spreadsheet
EXCEL
"Compute"
Franke
Kein
Zeit.e
Guba
Präsentation
POWERPOINT
"Paint"
PO
W
SlidERP
esh OINT
ow
e
Keinit.
Ze
Datenbank
ACCESS
"Select"
210
Workgroup Computing: Definition
X Computergestützte Gruppenarbeit, wobei die Team-Mitglieder an
unterschiedlichen Orten und zu unterschiedlichen Zeiten arbeiten können.
X Unterstützt werden vorrangig schlecht strukturierbare Arbeiten, die im Team
durchgeführt werden.
X Im Vordergrund stehen die Kommunikation, die Steuerung und Gestaltung
der Team-Kooperation, die gemeinsame Bearbeitung von Vorgängen und
Dokumenten (Co-Authoring, Joint Editing) sowie die Unterstützung bei der
Findung von Gruppenentscheidungen.
Workgroup Computing: Einsatzbeispiele
X Außendienstmitarbeiter führen einen gemeinsamen Terminkalender.
X Sachbearbeiter und Sachverständiger einer Versicherung bearbeiten
gemeinsam die Dokumente eines Schadensfalls.
X Mitarbeiter einer Rechtsabteilung bearbeiten gemeinsam eine Klageschrift.
X Software-Entwickler nutzen gemeinsam ein Repository (Datenbank mit
weiterverwendbaren Software-Entwicklungser-gebnissen).
X Tele Conferencing / Virtual Meetings / Screen Sharing
211
Instrumente des Workgroup Computing: Groupware
X Groupware-Systeme: Im Computernetzwerk zu installierende SoftwareProdukte, die die Erfüllung einzelner oder mehrerer der folgenden
Aufgaben/Funktionen kooperativ ermöglichen
X Marktführer mit weitem Abstand: Lotus Notes / Domino
X Microsoft Exchange, GroupSystems (Ventana Corporation)
X WorkParty (Siemens-Nixdorf), LinkWorks (DEC)
X Intranet: individuelle Lösungen mit Internet-Technologie
Aufgaben/Funktionen von Groupware
X Dokumentenmanagement / -archivierung / -retrieval
X Termin-/Adreß-/Kommunikationsverwaltung
X Projektverwaltung (formale Planung und Steuerung)
X Co-Authoring, Joint Editing, Screen Sharing
X Electronic Mailing, Electronic Bulletin Boards, Electronic Conferencing
X Image Processing (Handling nicht-codierter Inform.)
X Bearbeiten, Speichern, Weiterleiten von Vorgängen
X Unterstützung von Gruppenentscheidungen
212
Künstliche Intelligenz (KI, AI)
X KI (Übersetzung von “AI” = Artificial Intelligence)
X Intelligenz ist eine originäre Eigenschaft des Menschen.
X Schach: 1997 gewinnt Big Blue gegen Kasparow.
X Techniken, die menschliches Problemlösungsverhalten nachbilden.
X Einflüsse auf die KI: Psychologie, Philosophie, Informatik, Linguistik
X In den Wirtschaftswissenschaften interessieren vor allem Expertensysteme
(XPS) und Künstliche Neuronale Netze (KNN).
213
Künstliche Intelligenz
Natürlichsprachige
Systeme
Bildverstehende
Systeme
Robotik
z. B.
IBM
Via Voice
(Diktat)
z. B.
Mustererkennung
z. B.
Sony
HHHilfe
Expertensysteme
XPS
Künstl.
Neur. Netze
KNN
z. B.
Anlageberatung
z. B.
Aktienkursprognose
214
IDV
Planungs-Systeme
IDV
NetzSysteme
IDV
AWS
i.e.S
IDV
Führungs-Systeme
215
Kapitel D.3: Lessons we learned
Stahlknecht
1.
Anwendungssysteme zur Unterstützung von fachlichen
Aufgaben im Unternehmen
2.
Ziel: Integration der Prozesse und Hierarchieebenen des
Unternehmens zur Erhöhung der Effizienz
3.
Gliederung der AWS nach Verwendungszweck:
Operations-, Führungs-, Querschnittssysteme
4.
Operative Systeme: Administrations- und
Dispositionssysteme
S. 338-385
5.
Führungssysteme: Führungsinformations- und
Planungssysteme
S. 397-413
6.
Querschnittssysteme: Workgroup Computing,
Bürounterstützungs-Systeme, Expertensysteme
S. 413-430
S. 432-439
S. 330-338
Grundlegende
GrundlegendeFrage:
Frage:
StandardStandard-oder
oderIndividualsoftware?
Individualsoftware?
216
A
B
C
D
E
F
217
E
1. Datenhaltung
2. ERM - Entity Relationship Modeling
3. Datenbanksysteme
218
E.1 Datenhaltung
Daten-Architektur
Objekt
Kunde
Angebot
Vertrag
En
ti
tät
Be
zie
h
Organisation
Police
Schaden
un
g
219
E.1 Datenhaltung
Daten-Architektur: Bereich und Objekte
X Betrachtungsbereich: gesamtes Unternehmen
X Objekte der Daten-Architektur sind die Kern-Entitäten und KernBeziehungen des Unternehmens.
X "Informationsmodellierung" auf hoher Abstraktionsstufe zur
Komplexitätsreduktion
X Informationsmodellierung: Aufgabe des U-Managements
Daten-Architektur: Zweck
X Die "globale" Daten-Architektur wird in ein semantisches Datenmodell
überführt.
X Das semantische Datenmodell wird in ein Datenbankmodell umgesetzt
und mit einem Datenbank-System realisiert.
220
E.1 Datenhaltung
Daten-Architektur:
Informationsmodellierung
XKonstituierende
Voraussetzung für jede
Anwendungslandschaft:
Modellierung der realen
Informationsobjekte
XParallele Prozeßmodellierung gibt
Hinweise für Integration
XModelleure benötigen
Überblick über die KernZiele und -Aktivitäten
des U.
Kundenstammdatenverwaltung
Auftragsbearbeitung
Vertreter
Provisionsabrechnung
Kunde
Auftrag
Rechnung
Produkt
Lager
Konto
Debitoren-Buchhaltung
Lagerbestandsführung
221
E.1 Datenhaltung
Daten-Architektur: Datenmodellierung
X Datenmodell allgemein: Statische Darstellung eines Ausschnittes der
Realität; Beschreibung von Gegenständen, Sachverhalten, Beziehungen
(aus dem Informationsmodell zu gewinnen)
X Datenmodell semantisch: Strukturierte Darstellung der Semantik von
Unternehmensdaten; Daten werden nach ihrer Sinnbedeutung, nicht
unter technischen Aspekten dargestellt.
X Datenmodell technisch: Konzeption zur Datenstrukturierung und verwaltung für verschiedene Datenbankmodelle
X Methode zur Datenmodellierung: ERM (Entity Relationship Modell /
originär: Peter Chen, 1976)
X ER-Modell: Unabhängig vom später verwendeten Datenbankmodell und
dem realisierenden Datenbank-System
X Aus dem ER-Modell wird die logische und technische Haltung der Daten
in einem Datenbank-System abgeleitet.
222
E.1 Datenhaltung
Daten-Architektur: Datenmodellierung
X Datenorientierte Modellierungsansätze für IKS konzentrieren sich auf die
betriebliche Datenstruktur, Datenrepräsentationsformen und die
Datenmanipulation.
X Datenstruktur bspw. für ein IKS: Kunden, Artikel, Lager,
Vertriebsbeauftragte, Aufträge, Lieferanten etc.
X Datenstruktur bspw. für ein IKS: Merkmale (Attribute) von Artikeln wie z.
B. Preis, Bezeichung, Menge etc. und Beziehungen z. B. zu Auftrag,
Lieferant etc.
X Datenstrukturen sind i. d. R. zeitstabiler als Funktionen und eignen sich
daher oft besser für eine längerfristig gültige Modellbasis eines IKS.
X ERM typisches Beispiel für datenorientierten Modellierungsansatz
223
E.1 Datenhaltung
SAP-Dividenden-Info
SAP: 471,00; 21.09.97
SAP: 484,00; 21.10.97
Konjunktur-Informat.
Dollarkursentwicklung
Wissen
484,00 Kurs SAP-Aktie
am 21. Oktober 1997
Information
484,00
0123456789
Regeln,
Vernetzung
Zweckbezug,
Bedeutungsinhalt
Daten
Syntax ###,##
Zeichen
Zeichenvorrat
224
E.1 Datenhaltung
Isoliert betrachtet sind Daten
zweckneutral und bedeutungslos.
225
E.1 Datenhaltung
Informations-Darstellung
strukturiert
unstrukturiert
dynamisch
statisch
sichtbar
Daten
Texte
Bilder
hörbar
bewegte
Bilder
kombinierte Dokumente
akust.
Signale
Video
Multimedia-Anwendungen
226
E.1 Datenhaltung
Datenspeicherung: Analog, EDV-extern
z Kopf, Zettel, Papier, Notizen .....
z Karteikarten, Ordner, Bücher .....
Datenspeicherung: Digital, EDV-intern
z Unstrukturiert in Files: Doc, ASCII, HTML .....
z Strukturiert in Files: Index-/sequentielle Files
mit festen/variablen Feldlängen
z Strukturiert in Datenbanken: MS-Access,
SQL-Server, Oracle, Informix, DB2 .....
227
E.1 Datenhaltung
Unstrukturierte Datenspeicherung
z Beispiel Word-Dokument mit Adressen
z Bedarf keiner weiteren Erläuterung .....
228
E.1 Datenhaltung
Strukturierte Datenspeicherung in Files
z Bspw. in COBOL-, Pascal-Files mit festen oder variablen Feldlängen
z Jede Applikation speichert “ihre” Daten in “ihren” Files.
z Zugriff auf Daten i. d. R. nur mit bestimmten Applikationen
229
E.1 Datenhaltung
Grundbegriffe
Grundbegriffeder
derDatenorganisation
Datenorganisation
Datei
Personal
Mitarbeiter
Nr. 1
Mitarbeiter
Nr. 2
Name
Personalnummer
Familien- Vorname
name
Mitarbeiter
Nr. ...
Mitarbeiter
Nr. n
Datensätze
Datensegmente
Anschrift
PLZ
Ort
Straße
Kostenstelle
Gehalt
Datenelemente
(Stahlknecht 2002)
230
E.1 Datenhaltung
Strukturierte Datenspeicherung in Files
Programm 1
Programm 2
Datenbeschreibung
ProzedurTeil
Datenbeschreibung
Datenzugriff
ProzedurTeil
Datei 1
Datenzugriff
Datei 2
231
E.1 Datenhaltung
Etwas übertrieben, aber deutlich .....
z Vetter, M.: Das Jahrhundertproblem der Informatik, in: Müller-Ettrich (Hrsg.):
Effektives Datenbankdesign, Köln 1989, S. 11-31.
“Das Jahrhundertproblem der Informatik besteht
in der Bewältigung des Datenchaos, das infolge
historisch, mitunter auch hysterisch und archaisch,
sicher aber unkontrolliert gewachsener Datenbestände
fast überall entstanden ist.”
232
E.1 Datenhaltung
Strukturierte Datenspeicherung in Datenbanken
z Trennung der Daten von den Applikationen
z DBMS (Datenbankmanagement-System) zwischen Applikationen und Daten
z Datenbanken sind ein Hilfsmittel zur effizienten, rechnergestützten Organisation,
Manipulation und Verwaltung großer Datenbestände.
z Datenbanken bieten (u. a.) den anwendungsneutralen Zugriff auf Daten, DatenIntegration und -Konsistenz, Zugriffsregelungen und Multi-User-Zugriffe in
Netzwerken: alles Problembereiche der Daten-Speicherung in Files.
233
E.1 Datenhaltung
Programm 1
Strukturierte
Datenspeicherung in
Datenbanken
Datenbank-System
ProzedurTeil
Programm 2
ProzedurTeil
Datenbank-Management-System (DBMS)
Tabelle 1
Tabelle 2
Tabelle 3 .....
234
E.1 Datenhaltung
“DV-Abteilung” und Datenmanagement
z Aus Daten müssen Informationen werden.
z Informationen sind als wirtschaftliches Gut zu interpretieren.
z Aufgabe der “DV-Abteilung: Nicht “Datenverarbeitung”, sondern
Informationsversorgung
Aufgaben und Ziele des Datenmanagements
z Alle im Unternehmen verwendeten Daten planen, überwachen, steuern
z Dies unabhängig von den zur Datenspeicherung eingesetzten Sachmitteln
z Ziele: Richtigkeit, Vollständigkeit, Aktualität, Konsistenz, Aufgabenadäquanz
der Daten / Problem: “Unternehmensweites Datenmodell” (UDM)
Konkrete Aktivitätsbereiche des Datenmanagements
z Entwicklung und Implementierung von Datenmodellen
z Organisation der Datenbeschaffung und Datennutzung
z Wartung und Pflege der Datenbestände
235
Kapitel E.1: Lessons we learned
Stahlknecht
1.
Daten-Architektur: Informationsmodellierung auf hoher
Abstraktionsstufe
2. Daten-Architektur zur Realisierung eines Datenbank-Systems
3.
Zeichen Æ Daten Æ Informationen Æ Wissen: Wachsende
Bedeutung!
4.
Kreislauf: Daten ÅÆ Information ÅÆ Entscheidung ÅÆ
Handlung ÅÆ
S. 135-146
S. 162-167
5. Strukturierte Datenhalten zur Wahrung der Übersichtlichkeit
6.
Datenbanken zur Organisation, Manipulation und Verwaltung
großer Datenbestände
7.
Trennung von Daten und Applikation: Datenbanken sind
anwendungsneutral!
8. DBMS bildet Schnittstelle zwischen Daten und Applikation
S. 187-196
236
E
1. Datenhaltung
3. Datenbanksysteme
237
E.2 Entity Relationship Modeling
WBT Nr. 6 und 7 Æ Einführung in Datenmodelle und ERM
Einführung in Datenmodelle und ERM
238
Stahlknecht
1.
Entitätsmenge: Menge von Ausprägungen mit gleichen
Eigenschaften
2. Attribute: (gemeinsame) Eigenschaften der Entitäten
3. Schlüsselattribut (Primary Key): Identifizierende Eigenschaft
S. 168-174
4. Relation: Beziehung bzw. Verbindung zweier Entitätstypen
5. Kardinalitäten: Art der Beziehung – 1:1 / 1:n / m:n
6. Kardinalität immer von beiden Seiten betrachten!
239
E
1. Datenhaltung
3. Datenbanksysteme
240
E.3 Datenbanksysteme
Datenmodellierung: Begriff
z Formale Beschreibung von Daten und deren Zusammenhänge
z ”Business Rules” implizit im Modell enthalten
Datenmodellierung: Ziele
z Systematische, strukturierte Erfassung und Dokumentation von Informationen
z Verwaltung und Nutzung von Daten/Informationen mit einem Datenbanksystem
z Datenmodellierung ist zwingende Voraussetzung für den Entwurf und die
Implementierung von Datenbanksystemen.
Exkurs: Datenbanksysteme
z Die Konstruktionsmerkmale eines (relationalen) Datenbanksystems beeinflussen
die Modellierung der Daten, die in diesem Datenbanksystem verwaltet werden.
z 3 Schichten (Schemata) in einem (relationalen) Datenbanksystem:
- Konzeptionelles (konzeptuelles) Schema
- Externes Schema (Views, Sichten)
- Internes (physisches) Schema
241
Externes
Schema:
BenutzerView 1
Externes
Schema:
Anwend.View 2
Externes
Schema:
ProzeßView 3
Realwelt
Physische
Abbildung
Informationsmodell
Daten-Basis
Konzeptionelles
Schema:
Gesamtes
Daten-Modell
(ERM)
Internes
Schema:
Phys.
DatenOrganis.
Modellierung
DBMS
242
Konzeptionelles Schema
z Stellt die Beschreibung des gesamten Realitätsausschnittes (dar (Unternehmen),
der im Datenbanksystem abgebildet werden soll.
z Durch Beobachtung der Realität wird ein Informationsmodell erzeugt, aus dem
das konzeptionelle Modell (ERM) abgeleitet wird.
Internes Schema
z Stellt die physische Organisation der Datenelemente dar (bis hin zur physischen
Anordnung der Daten auf Speichermedien).
z Wird aus dem konzeptionellen Datenmodell abgeleitet/erzeugt
Externe Schemata
z Ausschnitte des konzeptionellen Modells; Separierung aufgrund bestimmter
Aufgaben, die der jeweilige Ausschnitt erfüllen soll.
z Die Aufgaben sind durch die Anforderungen einzelner Benutzer, Anwendungen
oder Prozesse festgelegt.
z ”Benutzersicht” auf die Daten
243
Externes Schema
Tab. 1 Tab. 2
Tab. 3 Tab. 4
Tab. 5 Tab. 6
Tab. 7
244
Internes/physisches Schema
(physisches Datenbankmodell)
Logisches Relationenmodell
(Normalisierung)
-)Schema
Konzeptionelles Datenmodell
(ERM)
Abgrenzung
Realitätsausschnitt
245
Konzeptionelles Datenmodell
z
z
z
z
z
Modellierung des Realitätsausschnittes aus fachlicher Sicht
Von der (technischen) Implementierung unabhängig
Semantisches Datenmodell (z. B. mit ERM)
Trennung von Essenz und Inkarnation
Erlaubt die Mitwirkung von Nicht-Informatikern bei der Datenmodellierung
(Benutzerpartizipation).
Logisches Relationenmodell
z Überführung des konzeptionellen Datenmodells in ein logisches Schema (hier:
Relationenmodell), das dann direkt in ein technisches (hier: relationales)
Datenbanksystem (interne, physische Umsetzung auf Speichermedien) überführt
werden kann.
z Hier: Relationenmodell ist somit abhängig vom anvisierten (hier: relationales)
Datenbanksystem, in das es umgesetzt werden soll.
246
Datenstruktur entwerfen und implementieren
Anwendungsproblem
Konzeptuelles
Datenmodell
Fakturierung
PC-Händler
z. B. als
ER-Modell
Automatisierung der
Rechnungsstellung,
Typische Rechnung
sieht wie folgt aus:
.......................
..................
verbal,
textuell,
visuell
Relationales
Datenmodell
Menge von
Relationenschemata
Internes
Datenbankmodell
Phys. Datenorganisation
Kunde (KNr,
KName, KStr,
KPlz, KOrt)
Artikel (ANr,
ABez, APreis)
z. B. Oracle
formal,
vollständig,
graphisch
Namen, Attribute,Keys,
Werte, ...
DDL/SQL:
create database, table
Datenmodellierung
Normalisierung
247
ERM-Beispiel: Segeltörn-Vermittlung
z In der Mitsegler-Agentur Windei GmbH werden Yachteignern Teilnehmer an
Segeltörns vermittelt. Einem Eigner können mehrere Yachten gehören, während
eine Yacht nur einem Eigentümer gehört. Jeder Törn findet mit einem
festgelegten Start- und Endedatum statt.
z Jede Jacht kann während der Saison für mehrere Törns verplant werden. Jeder
Törn hat genau ein Reiseziel, das aber von mehreren Törns angelaufen werden
kann. Der Preis des Törns ist abhängig vom Reiseziel und von der Yacht.
z Jeder Mitsegler kann während der Saison an mehreren Törns teilnehmen. Er
schließt dazu für jeden Törn einen Vertrag mit dem betreffenden Yachteigner.
z [Zusatz, nicht zu modellieren: Es ist auch
möglich, daß sich mehrere Segler zu
einer Gruppe zusammenschließen und
gemeinsam einen Vertrag mit dem Eigner
abschließen.]
248
ERM-Beispiel: Segeltörn-Vermittlung
eingeplant für
fährt nach
gebucht in
findet statt mit
Yachteigner
schließt ab
Reiseziel
wird angefahren von
abgeschlossen für
Törn
besitzt
Yacht
Vertrag_Törn
schließt ab
Kunde
249
Yacht
Törn
Törn_nr
Yacht_nr
Yachteigner_nr (FK)
Yacht _Name
Baujahr
Modell
Farbe
Max_teilnehmer
Motor
Y_Preiskategorie
wird eingeplant für /
findet statt mit
besitzt
Yacht_nr (FK)
Yachteigner_nr (FK)
Dauer
Mittagessen
Komfortkl asse
Reiseziel_nr (FK)
Startdatum
Endedatum
fährt zu /
wird angefahren von
Inselname
Hafen
Beschreibung
Sandstrand
Klima
Meilen
Preiskategorie
wird gebucht in /
für
Kunde
Yachteigner
Kunden_nr
Yachteigner_nr
Name_YE
Adresse_YE
Schiffschein
Erf ahrung
Kontoverbindung
Rei seziel
Reiseziel_nr
schließt
Vertrag_Törn
Yachteigner_nr (FK)
Vertrag_nr
Törn_nr (FK)
Preis
Versicherungsschutz
Sonderleistungen
schl ießt
Name_kd
Adresse_Kd
Geburtstag
Kundenklasse
Werbung_erwünscht
250
ERWin: Datenmodellierungs- und Data-Base-Design-Tool
z
z
z
z
Ziel: Modell in physische, relationale Datenbanken umsetzen
z
z
z
z
z
Auslesen und analysieren bestehender Datenbanken (reverse engineering)
Unterstützt bei der Erstellung von semantischen Datenmodellen (ERM: “logical”)
Setzt Logical Model um in (normalisierte) Relationenschemata
Setzt Schemata um in physische Datenstrukturen des DBMS
(forward engineering)
Synchronisieren von Modell und bestehender Datenbank (altering DB)
Datenmengengerüst-Berechnungen (Volumetrics)
Umfangreiche Report-Funktionen
Integriert in Produktfamilie u. a. mit BPWin zur Modellierung von
Geschäftsprozessen
z ERWin-Modell-Input für die wichtigsten Datenbanksysteme: DB2, Informix,
Ingres, Oracle, Progess, SQL-Server, Sybase, MS Access, Clipper, dBase,
Foxpro, Paradox, ......
251
ERWin: Erstellen “logical” und “physical modell”
Konzeptuelles Schema
Konzeptuelles Schema
(sem. Datenmodell)
(logische Ebene)
z Érstellen von Entitätsmengen
z Erstellen von Relationstypen
z Konkretisierung von
Kardinalitäten (auch n:m)
z Hinzufügen von Attributen
Relationenmodell
Relationenmodell
Internes/physisches
Internes/physisches
Schema
Schema
z ERWin löst n:mBeziehungen auf
z Konkretisierung der
Datentypen
z Ziel-DBMS angeben
z Generierung per
Knopfdruck
z Physical Model
(ohne Datentypen)
z Hinterlegung von
Informationen zu Attributen
z Logical Model
252
Datenbank-System
X Datenbasis: logisch
zusammenhängende
Tabellen.
DBMS
X DBMS: DatenbankManagement-System
X DBMS: Zugriffsmechanismen
auf Tabellen
X DBMS: Verwaltungsfunktionen für
Tabellen
Daten-Basis
"Karteikarte"
Tabelle
Tabelle
Tabelle
Kunde
Auftrag
Artikel
253
kunde
Relationales
Datenbank-Modell
X Relationen sind
zweidimensionale
Tabellen
X Verknüpfungen
werden nach Bedarf
hergestellt
X Beliebige
Einstiegspunkte für
Abfragen
nachname vorname
Zacharias
Welz
Boss
Friedrich
Höhn
Ute
Walter
Ernst
Magda
Karl-Josef
plz
ort
kdnr
55128
56068
56072
60325
67547
Mainz
Koblenz
Koblenz
Frankfurt
Worms
02
07
12
15
77
auftrag
kdnr aufnr
pos aufnetto
02
07
12
15
77
3
1
4
5
1
07
15
23
45
78
65,10
20,00
07,30
41,00
14,50
Logische
Verbindung
über
Schlüssel
254
kunde
kdnr
nachname
vorname
plz
ort
02
07
12
15
77
Zacharias
Welz
Boss
Friedrich
Höhn
Ute
Walter
Ernst
Magda
Karl-Josef
55128
56068
56072
60325
67547
Mainz
Koblenz
Koblenz
Frankfurt
Worms
Datensatz (Tupel)
Datensatz-Feld
(Attribut)
kunde
kdnr
nachname
vorname
plz
02
07
12
15
77
Zacharias
Welz
Boss
Friedrich
Höhn
Ute
Walter
Ernst
Magda
Karl-Josef
55128
56068
56072
60325
67547
ort
Feldname
Mainz
Koblenz
Koblenz
Frankfurt
Worms
Feldinhalte
(Werte)
255
Bedingung: ort = "Koblenz"
Selektion:
Auswahl ganzer
Zeilen von 1 Tabelle
kdnr
nachname
vorname
plz
ort
SQL:
select * from kunde
where ort = Koblenz
02
07
12
15
77
Zacharias
Welz
Boss
Friedrich
Höhn
Ute
Walter
Ernst
Magda
Karl-Josef
55128
56068
56072
60325
67547
Mainz
Koblenz
Koblenz
Frankfurt
Worms
kunde
SELEKTION
Treffertabelle:
Anzeigbar,
weiterverarbeitbar
temporäre Treffertabelle
kdnr
nachname
vorname
plz
ort
07
12
Welz
Boss
Walter
Ernst
56068
56072
Koblenz
Koblenz
256
kunde
Projektion:
Auswahl bestimmter
Spalten von 1 Tabelle
kdnr
nachname
vorname
plz
ort
02
07
12
15
77
Zacharias
Welz
Boss
Friedrich
Höhn
Ute
Walter
Ernst
Magda
Karl-Josef
55128
56068
56072
60325
67547
Mainz
Koblenz
Koblenz
Frankfurt
Worms
SQL:
select kdnr, nachname,
ort from kunde
PROJEKTION
temporäre Treffertabelle
Treffertabelle:
Anzeigbar,
weiterverarbeitbar
kdnr
nachname
ort
02
07
12
15
77
Zacharias
Welz
Boss
Friedrich
Höhn
Mainz
Koblenz
Koblenz
Frankfurt
Worms
257
kunde
auftrag
nachname
vorname
plz
ort
kdnr
kdnr aufnr
pos aufnetto
Zacharias
Welz
Boss
Friedrich
Höhn
Ute
Walter
Ernst
Magda
Karl-Josef
55128
56068
56072
60325
67547
Mainz
Koblenz
Koblenz
Frankfurt
Worms
02
07
12
15
77
02
07
12
15
77
3
1
4
5
1
07
15
23
45
78
65,10
20,00
07,30
41,00
14,50
Join-Felder
Join: Verbindung mehrerer Tabellen
nachname
vorname
plz
Friedrich
Magda
60325 Frankfurt
ort
kdnr
kdnr aufnr
pos aufnetto
15
15
5
45
41,00
JOIN
"Zeige den Auftrag
des Kunden Nr. 15"
kdnr nachname aufnr
aufnetto
15
41,00
Friedrich
45
258
1)
SELECT
FROM
WHERE
SUM (MD)
V
WNR = 'W12';
7)
SELECT
FROM
WHERE
WNR
W
FT = 'GOLF';
2)
SELECT
FROM
WHERE
AND
MNA
M, V
M.MNR = V.MNR
V.WNR = ‘W99';
8)
3)
SELECT
FROM
WHERE
WNR
W
2001 - BJ = 2;
SELECT
FROM
WHERE
AND
AND
GROUP BY
MNA
M, V, W
M.MNR = V.MNR
V.WNR = W.WNR
FT = 'MONDEO'
MNA;
9)
4)
SELECT
FROM
WHERE
MNA
M
BR = 'B2';
SELECT
FROM
WHERE
WNR, BJ
W
BJ = (SELECT BJ
FROM W
WHERE WNR = 'W64');
5)
SELECT
FROM
WHERE
AND
AND
FT
M, V, W
W.WNR = V.WNR
V.MNR = M.MNR
MNA = 'SIEMENS';
6)
SELECT
FROM
WHERE
AND
WNR
W, T
W.FT = T.FT
MS = 90;
10) SELECT
FROM
WHERE
AND
AND
GROUP BY
VS
M, V, W
W.WNR = V.WNR
V.MNR = M.MNR
MNA = 'IBM'
VS;
Beispiele für SQL-Abfragen einer Datenbank (Stahlknecht 2002)
259
Relationales Datenbank-Modell
X Verknüpfungen werden fallweise und nach Bedarf erstellt
X Abfragen/Verwaltung manuell oder mit Programmen
X Jeweils per SQL an DBMS (nicht direkt auf Tabellen)
X Hohe Nutzungsflexibilität des Datenbestandes
X Beliebige Ad-hoc-Abfragen möglich (ohne Programme)
X Auch für Benutzer mit geringen Kenntnissen (SQL)
X Aufwand für Tabellenänderungen gering
X Prädestiniert für flexible, verteilte Datenhaltung
X Produkte: Oracle, Informix, DB2, MS-Access, Sybase, mySQL .....
260
Relationales Datenbank-Modell
X Tabellen (Datenbankausschnitte) frei positionierbar
X DBMS kennt Positionen und Zusammenhänge
DBMS Konzern-Zentrale Köln
DBMS Betriebsstätte Singapur
Tabelle
.......
Tabelle
Tabelle
Tabelle
Kunde
.......
Personal
Auftrag
Artikel
Server
Vertrieb
.......
Server
Personal
Server
Produktion
Server
Lager
261
AnwenderTools
Data Warehouse
DateiSystem
Interne
Dabas
Externe
Quellen
Extraktion,
Filterung,
Konsolidierung,
Verdichtung
aktuelle,
historische,
interne,
externe
Daten
InfoKatalog
DataWarehouse-Daba
262
Data Mining
Anwender
geben Ziele vor
Data-Mining-SW
durchsucht (KI)
Data
Warehouse
263
Stahlknecht
1.
Datenmodellierung ist zwingende Voraussetzung für den
Entwurf und die Implementierung von Datenbankssystemen
S. 162-167
2.
Konzeptionelles Schema: Darstellung eines
Realitätsauschnitts
S. 162-167
3. Internes Schema: physische / technische Datenorganisation
S. 162-167
4. Externes Schema: „Benutzersicht“ auf die Daten
S. 162-167
5. Konzeptionelles Datenmodell
S. 167-168
6. Relationales Datenmodell
S. 177-183
7. Physische Datenbankorganisation
S. 184-187
8. Datenbank-Management-Systeme (DMBS)
S. 187-196
264
A
B
C
D
E
F
265
F
1. Client/Server: Verteilte Systeme
2. Technische Netzwerkstrukturen
3. Electronic Business
266
F.1 Client/Server: Verteilte Systeme
Geschäftseinheit 1
Organisation:
Organisation:
Wertkette,
Wertkette,
Prozesse,
Prozesse,
flexibel
flexibel
IT-Netze:
IT-Netze:
Übergreifend,
Übergreifend,
kommunikativ,
kommunikativ,
vermascht,
vermascht,
Technology
Technology
enables
enables
Organisation
Organisation
Lieferant
Kunde
IT-SUPPORT
Applikationsschicht
Dezentrale Daten-,
Applikations-Server
Mittlere
Datentechnik
Datenschicht
Zentrale Server
Mainframes
267
Verteilte Systeme: „Aufgaben-Vernetzung“ im Client/Server-Konzept
X Das Client/Server-Konzept ist vorrangig ein betriebswirtschaftlichorganisatorisches Konzept zur Verteilung von Aufgaben zwischen IuKSystemen.
X Der Aufgabenverteilung folgend wird eine Verteilung von Hardware- und
Software-Komponenten in einem Netzwerk vorgenommen.
X Das Client/Server-Konzept kann somit aus betriebswirtschaftlichorganisatorischer Sicht und aus rein technischer Sicht gesehen werden.
X Beide Sichten sind eng miteinander verbunden.
Verteilte Systeme: „Komponenten-Vernetzung“ im Client/Server-Konzept
X Client/Server-Konzept basiert auf einem Netzwerk von Servern + Clients.
X Vernetzte Hardware- und Software-Komponenten
X Server-Typen: Datenbank-, Applikations-, Print-, File-, Mail-, Web-Server
X Client-Typen: heute i. d. R. Personal Computer
X Das Client/Server-Konzept erfordert die Vernetzung aller Komponenten.
268
Client-Prozeß
Server-Prozeß
Monolithische
Lösung
Verteilte
Entfernte
Kooperative
Präsentation Präsentation Verarbeitung
Terminal
Präsentationsteil
User Interface View
Entfernte
Datenbank
Verteilte
Datenbank
Applikation
Daten
269
Unternehmen
IuK-System
Mitarbeiter
Betriebliche
Funktionen
Anwendungsschicht
Daten
Datenschicht
Client-Server-System
Geschäftsprozeßkette
Schichten
Schichtenim
imClient/Server-Konzept
Client/Server-Konzept
270
UserPC
Client
Präsentation
NetscapeBrowser
Anwendung
Server
Betriebliche
Funktionen
Datenbasis
Daten
Daten
Programm
Server
Unternehmen
Server
Geschäftsprozeßkette
Mitarbeiter
Client
Client
Web-Nutzung:
Web-Nutzung:Typische
Typische„Entfernte
„EntferntePräsentation“
Präsentation“
MS-IEServer
Web-Pages
271
Was heute unter „Multi-(3-)Tier-Architektur“ bezeichnet wird, ist alter
„Client/Server-Wein“ in neuen „Marketing-Schläuchen“.
Datenserver
Anwendungsserver
Client 1
…
Client n
Multi-Tier-Architektur mit 3 Ebenen nach Stahlknecht 2002
272
Client
Client: Anwenderkontakt, Benutzeroberfläche
Manager PC
Daten-Erfasser
Präsentation
C/SC/SBeispiel:
Beispiel:
Manager
Manager
und
und
Erfasser
Erfasser
Terminal
Netzwerk
Server
Anwendungen
LAN-Knoten
Daten
Mainframe
Server: Lieferanten für Anwendungen, Daten
273
Client
C/SC/SBeispiel:
Beispiel:
KaskaKaskadierung
dierung
Workstation
Präsentation
- MS-Windows
- OS/2 Pres. Man.
- X-Windows
- Betriebssystem
Oberfläche
- GUI auf PC
- Alpha-PC
- Alpha-Terminal
Server
Client
Server
LAN-Knoten
WAN-Gateway
Mail-Anwendung
Fax-Anwendung
- MS-Mail
- cc:mail
- Pegasus
- Notes-Mail
Adress-Daten
- Adress-Bücher
- Lokale Datenbank
- WinFax
- Btx
- CompuServe
Adress-Daten
- Lokale Daba
- Telekom
- WinCIM
274
Präsentation
Anwendungen
Auslieferung
Konfigurationsdaten
Beschaffungs-Info
Daten
Daten
Server
Eingangsprüfung
VertriebsInfo-SW
PPS-Daten
Client
Server
LieferTerm.-SW
PPS-System
Kon.-Pr.-SW
Client
Fertigungsleitstand-Info
Anwendungen
C/SC/SBeispiel:
Beispiel:
SystemSystemketten
ketten
Produktion
Präsentation
Client
Vertrieb
Server
275
Chef-Redakteur
Struktur, Inhalt festlegen
Layout
erarbeiten
Layout
erarbeiten
Redakteur,
Bildagentur
Bilder
besorgen
Bilder
besorgen
Extern
Redakteur,
Graphik-Designer
Pre-Press
Seiten gestalten
Pre-Press-Editor
Proofing
Extern
C/S-Beispiel:
C/S-Beispiel:
Innovative
Innovative
MagazinMagazinProduktion
Produktion
Inhouse-Systeme
Druckhaus
Druckplatten gravieren
Druckhaus
Drucken
276
Bilddatenbank
"virtuell"
Bild-Datenbank-Client
Redakteur
@home
Textverarbeitung
C/S-Beispiel:
C/S-Beispiel:
Innovative
Innovative
MagazinMagazinProduktion
Produktion
Redaktion
FTPAnwendung
Redakteur
@home
Satz-System
Graphik-SW
Pre-Press
Datenbank
Druck
Druckhaus
277
F
278
F.2 Technische Netzwerkstrukturen: LAN, WAN
Unternehmen
3
Unternehmen
2
Unternehmen
1
Virtuelles Unternehmen
Kooperationsgegenstand
Lieferanten
MARKT
Geschäftsprozesse
279
F.2 Technische Netzwerkstrukturen: WAN
Netzwerk-Strukturen: WAN
X Wide Area Networks
Rostock
X Über Unternehmensgrenzen
hinaus
Hamburg
Hannover
X Internationale Backbones:
EBONE, EuropaNet
X Nationale Backbones: WIN,
Firmen, Telekom
X Städtische Backbones: MAN Metropolitan Area Networks
X Verbinden Knotenrechner mit
Verteilerfunktion
Berlin
Bonn
Mainz
Leipzig
Frankfurt
Karlsruhe
X Ü-Medien: Kupfer, Glasfaser,
Richt-, Satellitenfunk
München
280
F.2 Technische Netzwerkstrukturen: LAN
Local
LocalArea
AreaNetworks
Networks(LAN)
(LAN)
SB II
Stadion
rweg
dinge
Stau
Parken
MPI
Polymer
traße
nzer S
Koble
Sport
g
erwe
Bech
Bio
Albert-S
chweitz
er-Straß
e
ax
diM
Au
ak
PhilF
NatFak
Wohnheime
Studentenhaus
Mensa
Parken
Bibl.
g
chwe
Witti
g
chwe
Witti
rum
Fo
traße
Saars
nweg
rman
Acke
m
entru
iebsz
s Betr
ische
Techn
Gateway
281
F.2 Technische Netzwerkstrukturen: LAN
Netzwerk-Strukturen: LAN
Haus Recht und Wirtschaft
X Local Area Networks
X Uni-Backbone: JoGuNet
(Glasfaser) verbindet
Gebäude
X ReWi-Backbone (Kabel)
verbindet Stockwerke
"ReWi"-Backbone
X Innerhalb von Unternehmensgrenzen
"Stockwerk"-Backbone
X Stockwerk-Backbones
(Kabel) verbinden Räume
X Pool-Raum-Backbone
(eigentliches LAN)
verbindet PCs
LAN
"Uni"-Backbone = JoGuNet
282
F.2 Technische Netzwerkstrukturen: LAN, WAN
WBT Nr. 8 Æ Netzwerke: Strukturen und Elemente
Netzwerke: Strukturen und Elemente
283
Kapitel F.1 - F.2: Lessons we learned
Stahlknecht
1. Zwei Sichtweisen des Client/Server-Konzept
2.
Technisch: Verteilung von Hardware- und SoftwareKomponenten in einem Netzwerk
3.
Betriebswirtschaftlich-organisatorisch: Aufgabenverteilung
zwischen IuK-Systemen
4.
Client/Server-Konzept basiert auf einem Netzwerk von
Servern und Clients
5.
Grundtopologien eines Netzwerks: Ring-, Stern-,
Bustopologie
S. 126-131
S. 443-450
S. 116-119
6. WAN: Netzwerk über die Unternehmensgrenzen hinaus
S. 119-121
S. 512-514
7. LAN: Netzwerk innerhalb der Unternehmensgrenzen
S. 122-126
284
F
285
F.3 Electronic Business: Definition
Was ist eCommerce?
z Picot/Reichwald/Wigand (1996): Jede Art wirtschaftlicher Tätigkeit auf
der Basis elektronischer Verbindungen
z Schmid (Netacademy): EC ist Handel, der mit den Mitteln der neuen
IKT unterstützt wird.
z ..... u. v. m. ..... --> Exakte und einheitliche Definition liegt nicht vor.
z Interpretationstendenz zum „Business to Consumer“ (Handel)
Was ist eBusiness?
z Nelson (Whatis.com): ebusiness ist the conduct of business on the
Internet, not only buying and selling but also servicing customers and
collaborating with business partners.
z Skiera (Uni FfM): E-Business bezieht explizit die gesamten Geschäftsprozesse eines Unternehmens mit ein, während unter E-Commerce
hauptsächlich der Handel verstanden wird..
z ..... u. v. m. ..... --> Exakte und einheitliche Definition liegt nicht vor.
z Interpretationstendenz: eBusiness umfaßt die elektronische Realisierung
aller internen und nach außen gerichteten Geschäftsaktivitäten eines
Unternehmens. eCommerce ist somit eine Untermenge von eBusiness.
286
F.3 Electronic Business: Definition
Was ist eBusiness?
X Elektronische Realisierung von Geschäftsaktivitäten …..
• Innerhalb eines Unternehmens Æ Organisation
• Zwischen Unternehmen
Æ Kooperation
• Mit Kunden
Æ Absatz
X ….. mit Internet-Technologie
• Historisch ohne Internet: Electronic Data Interchange
• eBusiness heute: Nutzung von Internet-Technologie
• Organisation Æ In geschützten Intranets
• Kooperation
Æ In begrenzten Extranets
• Absatz
Æ Im öffentlichen Internet
X Nachfolgend: Beschreibung eBusiness mit …..
• Gesamtwirtschaftlicher Perspektive
Æ Elektronischer Markt
• Betriebswirtschaftlicher Perspektive
Æ Wertschöpfungskette
• Unternehmerischer Perspektive
Æ Geschäftsmodelle
• X-to-Y-Perspektive
Æ eBusiness-Teilnehmer
• Ausgewählten Rahmenbedingungen
Æ Preise, Barrieren, Güter
287
F.3 Electronic Business: Elektronischer Markt
Business Areas und Marktplätze
Marktplatz
Buy Side
InSide
SellSide
Buy Side
InSide
SellSide
288
Buy Side
InSide
SellSide
Buy Side
InSide
SellSide
Buy Side
InSide
SellSide
Buy Side
InSide
SellSide
Buy Side
InSide
SellSide
Buy Side
InSide
SellSide
Buy Side
InSide
SellSide
Buy Side
InSide
SellSide
Buy Side
InSide
SellSide
Buy Side
InSide
SellSide
Buy Side
InSide
SellSide
Buy Side
InSide
SellSide
Buy Side
InSide
SellSide
Buy Side
InSide
SellSide
Buy Side
InSide
SellSide
Buy Side
InSide
SellSide
Buy Side
InSide
SellSide
Buy Side
InSide
SellSide
Buy Side
InSide
SellSide
Buy Side
InSide
SellSide
Buy Side
InSide
SellSide
289
Buy Side
InSide
SellSide
Buy Side
InSide
SellSide
Buy Side
InSide
SellSide
Buy Side
InSide
SellSide
Buy Side
InSide
SellSide
Buy Side
InSide
SellSide
Marktplatz
Buy Side
InSide
SellSide
Buy Side
InSide
SellSide
Buy Side
InSide
SellSide
Buy Side
InSide
SellSide
Buy Side
InSide
SellSide
Buy Side
InSide
SellSide
Buy Side
InSide
SellSide
Buy Side
InSide
SellSide
290
p
x
Markt
• Institution
• Markttransaktion
• Preismechanismus
Elektronischer
Markt
Marktplatz
• Infrastruktur
• Elektronische Medien
• Betreiber
• IuK-Systeme
• Grenzen
Elektronischer Marktplatz
291
Allgemeine Markt-Merkmale in der Ökonomie
Ort
A trifft N traditionell an einem physischen Ort
Koordination
situatuiv, frei, spontan, individuell, „marktmäßig“
Preisbildung
frei zwischen Anbieter und Nachfrager
Teilnehmer
Anbieter, Nachfrager, Bertreiber (je Org. und Individuen)
Formen
vertikal, horizontal, Branchen-, Themen-bezogen
Barrieren
finanziell, technisch, produktbezogen, rechtlich, .....
Gegenstände
Dienstleistungen und Güter (im/materiell)
Tausch
Transaktion aus mehreren Phasen
Tauschmittel
Zahlungsmittel (Geld; staatlich emittiert)
292
Traditioneller Markt - Elektronischer Markt
Traditioneller Markt
Elektronischer Markt
Ort
physisch
„virtuell“
Koordination
„marktmäßig"
„marktmäßig"
Preisbildung
frei zwischen A und N
höherer Freiheitsgrad
Teilnehmer
A, N, Betreiber
A, N, Betreiber
Formen
vert., horiz., Branchen, Themen
größere Variantenvielfalt
Barrieren
fin., techn., prod., rechtl., .....
gezielte Nutzung
Gegenstände
Dienstl., Güter (im/materiell)
grundsätzlich: alle
Tausch
Transaktionsphasen
schneller, integrierter
Tauschmittel
Zahlungsmittel
neue Formen, Varianten
293
Ökonomische Wirkung und Kosteneffekte des Internet
Informations-/
Suchphase
VereinbarungsPhase
Markttransparenz
Geschwindigkeit
Prozesseffizienz
Suchkosten
Marktpreise
Transaktions-/
Prozesskosten
AbwicklungsPhase
NachvertragsPhase
Prozesseffizienz
Transparenz
Serviceintegration Geschwindigkeit
Transaktions-/
Prozesskosten
AnpassungsKosten
294
F.3 Electronic Business entlang der Wertschöpfungskette
Wertschöpfung
z Definition nach Picot (1991)
z Die W. berechnet sich als die Differenz zwischen der Gesamtleistung (Umsatzerlöse, Bestandsveränderung) abzüglich der
Vorleistungen (zugekauftes Material, Dienstleistungen, Zinsen).
Wertschöpfungskette
z Geht auf Michael E. Porter (1985) zurück: Value Chain
z Die W.-Kette gliedert ein Unternehmen in einzelne Wertschöpfungsaktivitäten (primäre und sekundäre).
z Aktivitäten können physische und informationelle Bestandteile haben.
Konnex zum Thema „Prozeßorientierung“
z Verbundene W.-Aktivitäten bilden Geschäftsprozesse
z Gesamtheit Geschäftsprozesse bildet W.-Kette des Unternehmens
295
Sekundäre
Aktivitäten
Personalwirtschaft
Forschung & Entwicklung
Beschaffung
Operationen
Ausgangslogistik
Marketing Support
Vertrieb Service
G
e
win
ns
p
an
ne
Eingangslogistik
e
nn
pa
ns
win
Ge
Michael E. Porter 1985
296
Personal
Nutzung Job-Börsen, Diskussionsforen, Web-Ausschreibungen, Online-Bewerbungen, Aus-/Weiterbildungsangeb...
F&E
Partner-/Datenakquisition, Foren, User Groups, Projektmanagement, Informationsaustausch, Joint Editing, Conferencing ....
Beschaff.
Ausschreibungen, Auktionen, Produkt-/Lieferanten-/Transportbörsen (Suchen bis Abwickeln: Electronic Procurement) ....
w in
a nn
n sp
e
Sekundäre
Aktivitäten
Ge
Infrastrukt. Workflowmanagement, Rechnungswesen, interne
Kommunikation, Telearbeit, Informationsbeschaffung ...
G
Ausgangslogistik
Marketing
Vertrieb
Support
Service
sp
a
Operationen
ew
inn
Eingangslogistik
nn
e
297
wi
Ge
sp
nn
Sekundäre
Aktivitäten
Personalwirtschaft
n
an
Forschung & Entwicklung
e
Beschaffung
Eingangslogistik
eMail, EDI mit
Lieferanten
Operationen
AuftragsTracking
Telearbeit
Auftragserfassung
IuK intern
Online-Zahlung
Marketing
Vertrieb
EDI mit Abnehmern
Elektronische
Produktkataloge
EDI mit Transporteuren
.....
Electronic Shop
Telefonie
Online-Überprüfung Lagerbest.
Ordermonitoring,
-Tracking
.....
Online-Zahlungsabwicklung
Produkt-/Transportbörsen
.....
Telewartung/
-diagnose
Foren, User
Groups, FAQ
Online-Beratung/-Chat
OnlineHandbücher
Newsletter
Produktkonfiguratoren
Telefonie
Customer Relation
Management
Fax on
demand
Auktionen, Börsen
Marktplätze
.....
Conferencing
.....
ns pan
ne
Online-Tracking
/-Tracing
Online-Werbung
Online-PR
Newsletter
Kundenbefragung
Marktforschung
Online-Monitoring
.....
Online-Auslieferung
Support
Service
Gewin
Bonitätsprüfung
Ausgangslogistik
298
eBusiness: Alle Glieder der Wertschöpfungskette sind betroffen.
Buy Side
InSide
Buy Side
SellSide
Schnittstelle
Zulieferer 1
InSide
Abnehmer 1
Personalwirtschaft
Personalwirtschaft
Beschaffung
Beschaffung
Eingangslogistik
Operationen
SellSide
Ausgangslogistik
Marketing
&
Vertrieb
Eingangslogistik
Kundenservice
Operationen
Ausgangslogistik
Marketing
&
Vertrieb
Kundenservice
Schnittstellen
299
Unternehmensübergreifende Wertschöpfungskette
z
z
z
z
Möglichkeiten zur gemeinsamen Wertschöpfung
Z. B. gemeinsame Produktentwicklung, kundenindiv. Fertigung
Prozeß- und Systemintegartion erfoderlich: Schnittstellen !
U-Grenzen werden für Informationen durchlässiger.
Zulieferer 1
Personalwirtschaft
Beschaffung
logistik
logistik
service
tionen
Vertrieb
Zulieferer 2
Zulieferer 3
.....
Zulieferer n
Schnittstelle
Unternehmen
Schnittstelle
Personalwirtschaft
Beschaffung
logistik
logistik
service
tionen
Vertrieb
Schnittstellen
Abnehmer 1
Personalwirtschaft
Beschaffung
logistik
logistik
service
tionen
Vertrieb
Schnittstellen
Abnehmer 2
Abnehmer 3
.....
Abnehmer n
300
Anbieter
Nachfrager
Intermediär
Intermediär
Intermediär
Intermediär
301
F.3 Electronic Business im Wertschöpfungsnetzwerk
„Value Net“ - Wertschöpfungsnetzwerk
z Gesamtes Wirtschaftsgefüge als Wertschöpfungsnetzwerk
z Beinhaltet auch Wettbewerber und Complementors
(Anbieter von Produktkomplementen, „Senf und Grillwürstchen“)
z Weltweites Informationsmedium fördert neue Partnerschaften
Konkurrent
Nachfrager
Lieferant
Unternehmen
Handel
Handel
Complementors
302
Virtual
Neue Formen des Aufeinandertreffens von Angebot und Nachfrage im Internet
Private Network (VPN)
Konkurrent
Nachfrager
eAuktionshaus
Lieferant
eShop
eMarktplatz
Unternehmen
Virtual
Warehouse
eShop
Handel
Handel
eShop
eBörsenplatz
Complementors
eMall
303
Auswirkungen
Auswirkungendes
desInternet
Internet
1. Einfache Übertragung der informationellen Bestandteile von Aktivitäten
2. Je mehr informationelle Bestandteile, desto „Internet-fähiger“ ist die Aktivität.
3. Das Internet kennt keine Unternehmens-/Ländergrenzen für Informationen.
4. Insbesondere Unternehmensgrenzen werden für Informationen durchlässiger.
5. Homogene Technikbasis im gesamten Wertschöpfungsnetzwerk
6. Weltweites, standard. Informationsmedium fördert neue Partnerschaften.
7. Neue Formen des Aufeinandertreffens von Angebot und Nachfrage im Internet
8. Die gesamte Wertschöpfungskette und die Schnittstellen des Unternehmens
sind potentielle Einsatzgebiete für eBusiness-Anwendungen.
304
Kapitel F.3: Lessons we learned
Stahlknecht
1. Exakte und einheitliche Definition von eBusiness liegt nicht vor
2. Definition von eBusiness abhängig von der Sichtweise
3.
Gesamtwirtschaftliche Sicht: eBusiness betrifft das gesamte
Wirtschaftsgefüge und dessen Teilnehmer
4. Steigerung der Markteffizienz
5.
S. 392-395
Betriebswirtschaftliche Sicht: Wertschöpfungskette und
Schnittstellen sind potentielle Einsatzgebiete für eBusiness
6. eBusiness strategisch planen!
eBusiness
eBusinessist
ist„Normal-Business“
„Normal-Business“
305

Grundzüge der Wirtschaftsinformatik - Justus-Liebig

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