Modellierung Zusammenfassung PDF

Preview

Summary

SystemeZielsetzung: Uneinheitlichkeit des Systembegriffs und den relevanten Systembegriff der Vorlesung kennen Verschiedenen Systemkonzepte kennen und Systeme den einzelnen Systemkonzepten zuordnen (Übung) Die Definition einer Klassifikation kennen Die Systemklassifikation mit ihren Merkmalen und je...

Description

Systeme Zielsetzung: - Uneinheitlichkeit des Systembegriffs und den relevanten Systembegriff der Vorlesung kennen - Verschiedenen Systemkonzepte kennen und Systeme den einzelnen Systemkonzepten zuordnen (Übung) - Die Definition einer Klassifikation kennen - Die Systemklassifikation mit ihren Merkmalen und jeweiligen Ausprägungen kennen sowie eine Einordnung von Systemen selbständig vornehmen können (Übung) Systembegriff Unendlichkeit des Systembegriffs - Unterschiedliche Gegebenheiten werden in den verschiedenen Forschungsdisziplinen sowie im täglichen Sprachgebrauch als System bezeichnet - Konkretisierung des Systembegriffs durch Hinzufügen von Attributen (biologisch, technisch), oder Wortverbindungen (Zahlensystem, Wirtschaftssystem) Definition Ein System ist eine Menge von Elementen, die Eigenschaften haben und miteinander in Beziehung stehen. - Elemente sind die materiellen, personellen oder ideellen Teile eines Systems, die nicht sinnvoll weiter zerlegt werden können - Elemente sind kleinsten betrachteten Einheiten, Zerlegung ist Frage der Zweckmäßigkeit - Eigenschaft ist ein relevanter Aspekt eines Elements und kann einen Typ und einen Wert haben → Aussagen über Elemente müssen immer die für sie relevanten Eigenschaften berücksichtigen - Eigenschaft eines Elements (z.B Zustände, Beziehungen zu anderen Elementen) - Eigenschaften einer Informationssystems (z.B Energiezufuhr, Performanz) - Beziehungen sind wechselseitige Verhältnisse, die zwischen Elementen und Systemen bestehen können (ergeben sich durch Austausch von Strömungsgrößen zwischen Elementen oder Systemen) Beziehung Element – Umwelt - Beziehungen zwischen Elementen und der Umwelt können quantitativer oder qualitativer Art sein - quantitative Eigenschaften sind ordinal messbar → z.B Zahl der möglichen gleichzeitigen Nutzer, Auslastung von Systemkomponenten - qualitative Eigenschaften können indirekt nominal gemessen werden → z.B Integrität, Zuverlässigkeit, Benutzerfreundlichkeit Systemkonzepte

Strukturales Konzept - Systeme als Menge von Elementen mit einer bestimmten Anordnung - Charakteristika: Zeitunabhängig (statische Sichtweise auf Systeme) → Ordnungszusammenhang zwischen den systembildenden Elementen wird betont - Problem: Struktur eines Systems kann sich aufgrund interner/externer Einflüsse während eines Zeitabschnitts ändern Funktionales Konzept - System ist durch je eine Menge von Inputs (Eingangsgrößen), Outputs (Ausgangsgrößen) und Systemzuständen charakterisiert - Charakteristika: In- und Outputs von Elementen oder Systemen konkretisieren sich in den Stromgrößen Energie, Materie oder Informationen und sind reale, aktive, natürliche oder künstliche Größen, die zeitabhängig oder unabhängig wirken - Problem: Aussagen über Systemstruktur/Prozesse im Inneren System werden vernachlässigt „Black-Box“ und Systemzustände können sich als Reaktion auf eine Außeneinwirkung in der Zeit ändern

Hierarchische Konzept - Elemente eines Systems können als Systeme und das System seinerseits ein Element eines umfassenden Systems sein - Charakteristika: Unterscheidung von Sub- und Supersystemen → Zusammenhang zwischen den Erscheinungsformen System und Element wird durch das Ordnungsprinzip der Hierarchie begründet (vertikal abgestufte Ordnung von Elementen) - z.B (Unternehmen= Supersystem ; Haben Elemente Abteilungen = System ; Haben Elemente Stellen= Subsystem) Systemklassifikation Klassifikationsbegriff - Exemplarische Definition: Einteilung, Einordnung - Klassifikation ist eine Ordnung von Merkmalen zur Einteilung von Objekten in Klassen anhand von Klassifikationskriterien - Sinn einer Klassifikation: bringt Gegenstände in eine allgemeingültige Ordnung, Zusammenhänge sichtbar → Eine Klassifikation dient der Übersicht und Strukturierung und ermöglicht eine leichtere Suche von Objekten Ordnung von Merkmalen - Ermöglicht für die Einordnung und die Selektion der untersuchten Objekte Vollständigkeit und Eindeutigkeit → Vollständigkeit (Alle Objektarten können bestimmten Klassen zugeteilt werden) → Eindeutigkeit (Innerhalb jeder Einteilung in Stufen ist genau ein Merkmal ausschlaggebend) Klassifikationskriterien - Gesichtspunkte, unter denen die Zuordnung von Objekten zu Klassen erfolgt Kriterien eines Systems 1. Umweltrelationen - Aus Eigenschaft von Elementen, Beziehungen zu anderen Elementen oder Umwelt zu haben, resultiert die Unterscheidung zwischen offenen und geschlossenen Systemen - Offen: wenn ein System Beziehungen zu seiner Umwelt besitzt, d.h. eine übergeordneten Systemebene hat - Geschlossen: wenn Beziehung nur zwischen Elementen in Systemebene besteht (keine Eingangs u. Ausgangsgrößen) → Meisten Systeme sind offen 2. Systemverhalten - statisch: bleibt konstant in Abhängigkeit der Zeit, Systemeigenschaften verändern sich nicht im Zeitverlauf → Dokumentations- und Klassifikationssysteme - dynamisch: ändert sich im Zeitverlauf, Zustand in einem Zeitpunkt und anders als Zustand in anderem Zeitpunkt → z.B durch neue Beziehungen, Ökosystem, Unternehmen, neue Inputs - Die meisten Systemtheorien behandeln dynamische Systeme (über Zeit können alle als dynamisch angesehen werden) 3. Anzahl und Heterogenität der Elemente und Relationen - Kompliziertheit: Verschiedenartigkeit bzw. Heterogenität der Elemente und Beziehungen (Qualitativer Aspekt ist wichtig) - Komplexität: Anzahl (und Heterogenität) der Elemente und Relationen (Quantitativer Aspekt ist wichtig) →Komplexität in der Vorlesung: Fähigkeit des Systems, in gegebener Zeitspanne große Anzahl an Zuständen annehmen → Grad der Komplexität hängt ab von Anzahl UND Heterogenität des Systemelemente sowie deren Beziehungen und der Veränderlichkeit im Zeitverlauf

Einfache Systeme - Anzahl und Heterogenität der Elemente und Beziehungen ist gering - es existieren nur wenige Verhaltensmöglichkeiten der Elemente - Veränderlichkeit der Wirkungsverläufe zwischen Elementen ist gering und durch analytische Vorgehen beherrschbar Komplizierte Systeme - Hohe Anzahl und Heterogenität an Elementen und Beziehungen - ihr Verhalten ist deterministisch - beherrschbar mit Methoden der E-Theorie, Ökonometrie oder Statistik Relativ komplexe Systeme - Geringe Anzahl und Heterogenität der Elemente und Beziehungen - Hohe Vielfalt an Verhaltensmöglichkeiten der Elemente und hohe Dynamik in den Wirkungsverläufen - Trotz Beschreibbarkeit ist das Verhalten nicht prognostizierbar Äußerst komplexe Systeme - Hohe Anzahl an Heterogenität der Elemente und Beziehungen - Hohe Vielfalt an Verhaltensmöglichkeiten der Elemente und hohe Dynamik in den Wirkungsverläufen - Systeme sind weder beschreibbar, noch ist das Verhalten vorhersehbar 4. Art der Systemelemente - Soziale Systeme: Systeme, die als besondere Art von Elementen mindestens zwei Menschen enthalten - Technische Systeme: durch Zweck charakterisiert, durch deterministische Input-Output-Relation beschrieben - Soziotechnische Systeme: entstehen aus der Interdependenz von sozialen und technischen Systemen und enthalten sowohl Menschen als auch technische Systeme als Elemente Beispiel: Unternehmen 1. Soziotechnizität: Elemente des Systems sind sowohl Menschen als auch Betriebsmittel wie Gebäude, Maschinen etc. 2. Offenheit: Unternehmen sind offen, die Elemente Input verarbeiten und Output generieren 3. Dynamik: Eigenschaften der Elemente einer Unternehmung verändern sich im Zeitverlauf 4. Komplexität: Äußerst komplexe Systeme, weil Anzahl und Beziehungsreichtum ihrer Elemente (z.B Mensch, Gebäude) äußerst groß sind und eine hohe Vielfalt an Verhaltensmöglichkeiten existiert

Informationssysteme - Bestandteile eines Informationssystems benennen und erläutern können - Wissensformen (implizit und explizit) erläutern können und wie diese im Kontext einer Informationssystems einzuordnen sind - Eine systemtheoretische Charakterisierung von Informationssystemen vornehmen können - Aufbau und Informationssubsysteme eines Informationssystems benennen und erklären Informationssystembegriff - Informationssysteme sind Systeme die der Information und Kommunikation dienen - Zweck besteht in der Befriedigung der Informationsnachfrage (nur durch Kommunikation möglich) und Lieferung von handlungsrelevanten Kenntnissen in historisch, gegenwärtigen oder zukünftigen Aspekten der Realität - Informationssystem erbt Eigenschaften des Systems - Informationssystem besteht aus den Komponenten Mensch, Aufgabe und Technik → Mensch kann bei Gestaltung der Informationssysteme Rolle des Anwenders (wird beeinflusst von der Aufgabe und Technik des Informationssystems) oder des Gestalters (Stellt Anforderungen an die technischen Hilfsmittel und an die Art des Aufgabenvollzugs) einnehmen → Es kann zwischen Außen- (Aufgabe besteht aus einem Aufgabenobjekt, Aufgabenzielen, Ereignissen) und Innensicht (endogene Formalziele durch Lösungsverfahren für Aufgabendurchführung bestimmt) → Technik eines Informationssystems umfasst die für Information und Kommunikation geeignete Technik die zur Unterstützung des Menschen bei Aufgabenerfüllung eingesetzt werden. Es werden alle zur Erfassung, Übertragung, Transformation, Speicherung und Bereitstellung von Informationen zur Verfügung stehenden Ressourcen subsumiert → Informationssysteme sorgen für Transport der Information von Stellen der Produktion zu Stellen der Nachfrage - Wissen kann in explizites und implizites Wissen unterschieden werden → explizit: Wissen, das durch formale Sprache repräsentierbar ist (Mathematische Formeln, Textdokumente, Bücher) → implizit: Wissen, das nicht formalisierbar ist und schwer zu kommunizieren ist (Erfahrungen, Überzeugungen) - In der Veranstaltung: Information ist explizites Wissen mit offenem Zweckbezug und kommunizierbar Systematische Charakterisierung - Zweck eines Informationssystems: Informationsbereitstellung - Alle Unternehmensfunktionen mit Informationen versorgen die für Ausführung und Koordination relevant sind → Systemtheoretisch: Kommunikation in Informationssystemen ist notwendiger Austausch von Informationen zwischen den Elementen oder Komponenten eines Systems bzw. zwischen dem System und seiner Umwelt → Informationssysteme sind soziotechnisch, offen, dynamisch und äußerst komplexe Systeme - soziotechnisch: menschliche und technische Komponente als Aufgabenträger die voneinander abhängig sind - offen: Subsysteme und Elemente interagieren nicht nur untereinander sondern auch mit der Systemumwelt - dynamisch: Informationssystem verhalten sich in Abhängigkeit zur Interaktion mit der Umwelt → Veränderungen - äußerst komplex: Anzahl und Beziehungsreichtum der Elemente sehr groß und hohe Vielfalt an Verhaltensmöglichkeit → Kernaufgabe der Wirtschaftsinformatik – bestimmte Arten/Komponenten von Informationssystemen zu isolieren/untersuchen/integrieren Informationssubsysteme - Begriff „Informationssystem“ wird im Plural verwendet und eine Analyse eines Gesamtsystems durch Zerlegung in Subsysteme vorgenommen - Subsysteme: Aufgabe und Technik → Subsystem Anwendung, Mensch und Aufgabe → Subsystem Organisation → Informationssystem besteht in diesem Sinn aus den Komponenten Anwendungssystem und Organisationssystem

Organisationssystem - Institutionelle Auffassung→ Organisation ist Oberbegriff für Institutionen wie Krankenhäuser, Schulen, Betriebe - Instrumentale Auffassung→ Organisationsbegriff bezieht sich auf bestimmte Regelungen, die als Mitte der Zielerreichung von Institutionen zum Einsatz kommen (eher in der BWL) Anwendungssystem - individuelle, für die Bedürfnisse eines einzelnen Anwenders geschaffene Systeme oder standardisierte Systeme für viele Anwender sein, die gleiche oder ähnlich Bedürfnisse haben - betriebliches Anwendungssystem ist ein für Zwecke eines bestimmten Betriebs geschaffenes System - Beispiel: Abrechnungssysteme für Personalwesen; Anwendungsgebiete wie Rechnungswesen, Logistik, Verkauf → besteht aus den Subsystemen Hardware (Komponente die berechnet oder eingibt z.B Rechner und Maus) und Software (Anwendungssoftware oder Basissoftware)

Modelle - Bedeutung der Modellierung für die Wirtschaftsinformatik erläutern können - allgemeinen, axiomatischen, konstrukionsorientierten Modellbegriff benennen und Merkmale/Eigenschaften erläutern - Definitionsvorschlag des Modellbegriffs wiedergeben können Modelltheorie - Modellbegriff hat uneinheitliche Verwendung → Gründe: Diskussionen um den Modellbegriff sind in den Wissenschaftsdisziplinen nicht abgeschlossen → Konsequenzen: Kommunikations- und Verständnisprobleme in der Wissenschaft Modellbegriff in der Wirtschaftsinformatik - z.B Abbildung eines realen Systems, vereinfachte Beschreibung eines Ausschnitts der Realität, Konstruktion - theoretische Perspektive: → meist durch Arbeiten, die allgemein die Modellbildung als Mittel zur Erkenntnisgewinnung betrachten - praktische Perspektive: → Modelle als Instrument zur Untersuchung und Gestaltung automatisierter betrieblicher Informationssysteme → Bewusstmachung der Modellierungstätigkeit → „richtige“ Modellbegriff ist in der Wirtschaftsinformatik noch nicht gefunden Motivation und Relevanz der Modelltheorie in der Wirtschaftsinformatik - Modelle einer Theorie können virtuos handhaben, auch ohne einen Begriff von „Modell“ zu besitzen - Einführung von Metabegriffen ist aber unverzichtbar wenn man über Modellbildung spricht - Tendenz: → Zunehmende modelltheoretische Grundlegung in Lehrbüchern der Wirtschaftsinformatik → Modelltheorie gewinnt an Bedeutung - Warum wird der Modellbegriff in der Vorlesung betrachtet? → Informationsmodellierung führt spezielle Modellbegriffe ein die Verständnis einer allgemeinen Modellbegriffs erfordern →Informationsmodellierung beinhaltet Konstruktion von Informationsmodellen, wozu methodische und technische Grundlagen der Modellbildung erforderlich sind → Informationsmodellierung befasst sich mit Anwendung von Informationsmodellen, die ein Verständnis dessen, was ein Modell ist, voraussetzen → Kenntnis verschiedener Modelltheorien ist als Handwerkzeug nutzbringend auch für andere Wissensbereiche Allgemeiner Modellbegriff - Hauptbestandteile des allgemeinen Modellbegriffs sind das → Abbildungsmerkmal (gibt an, welches natürliche oder künstliche Original das Modell repräsentiert) → Verkürzungsmerkmal (Gibt an, wie exakt das Modell das Original repräsentiert und welche Attribute des Originals das Modell nicht besitzt da nicht alles übernommen wird – Konzentration auf das Wesentliche – Problem: Originaleigenschaften sind nicht eindeutig, objektiv und vollständig bestimmbar → Eindeutiger Original-ModellVergleich ist in der Regel nicht möglich) → pragmatische Merkmal (für wen und welchen Zweck und zu welchem Zeitpunkt)

Abbildungsvorbereich (Originalbereich) ist die Menge der relevanten Attribute eines Originals die über Attributenabbildung auf den Abbildungsnachbereich (Modellbereich) des Modells abgebildet wird. Prätierte Attribute: Keine modellseitigen Attribute zugeordnet Abundante Attribute: Keine originalseitigen Attribute zugeordnet

Axiomatischer Modellbegriff - Modelle sind Ersetzungen formaler Begriffe des Axiomensystems durch bedeutungshaltige Begriffe, die zu wahren, gültigen Behauptungen führen formale Begriffe: kein Bezug auf Bedeutung der Zeichen (z.B Wörter) und auf den Sinn der Ausdrücke (z.B Sätze) sondern nur auf die Art und Reihenfolge der Zeichen Eigenschaften von Axiomen - Axiom ist eine Aussage, die durch Verallgemeinerung, Abstraktion, Konstruktion, Auswahl oder Setzung gewonnen wird - Aus Axiomen können mit Hilfe logischer Regeln Aussagen gefolgert werden - Axiome sind allen Fakten und allem Wissen implizit und im mathematischen Sinne nicht beweisbar Eigenschaften von Axiomensystemen - Ein Axiomensystem kann vereinfacht als ein System voneinander unabhängiger, widerspruchsfreier Sätze verstanden werden - Die Repräsentation eines Axiomsystems erfolgt vorwiegend in prädikatenlogischer Sprache Beschreibung des Modellverständnisses Abbildungsorientierter Modellbegriff Definitionen: z.B Abbildung eines Systems, Modell ist abstraktes System, welches anderes System vereinfacht abbildet Zentrale Merkmale: - Abbildungsbeziehung zwischen Original und Modell - Es wird immer ein reales Problem unterstellt

Bezüglich der Abbildung zwischen Objekt-und Modellsystem werden die Begriffe Homomorphie(Strukturähnlichkeit) und Isomorphie(Strukturgleichheit) unterschieden. - homomorph: zu jedem Element und jeder Beziehung des Objektsystems ein korrespondierendes Element/Beziehung im Modellsystem existiert - isomorph: Umkehrschluss → Bei einer homomorphen Abbildung sind nicht alle strukturellen Eigenschaften des Originals im Modell wiedergegeben – im Gegensatz zur isomorphen Abbildung – das homomorphe Modell ist hinsichtlich der Abbildungselemente Struktur ärmer als sein Original Konstruktionsorientierter Modellbegriff Grundgedanke - Wirklichkeit ist subjektiv gebunden und nicht objektiv existent → Erkenntnis und jegliche Modellbildung kommt durch Konstruktion zustande

Merkmale - Statt der Abbildung eines realen Systems rückt eine Problemdefinition in den Vordergrund: → Probleme sind dabei subjektiv wahrgenommene Abweichungen zwischen Erreichtem und Erwünschtem → Prozess der Modellbildung ist daher ein Strukturgebungsprozess - Konstruktionsprozess: Modelle werden nicht als Rekonstruktion unabhängig vorgegebener Struktur komplexe gedacht, sie sind vielmehr als Konstruktionen zu denken Definition Ein Modell ist das Ergebnis einer Konstruktion (Subjektive Vorstellung über das zu Grunde liegende Original) eines Modellierers (Das den Konstruktionsprozess ausführende Subjekt) ,der für Modellnutzer (Geben den Zweck der Modellbildung vor) eine Repräsentation eines Originals (zu modellierendes Problem) zu einer Zeit (Kann zur Modellnutzung relevant sein) als relevant mit Hilfe einer Sprache (Hilfsmittel für die Erzeugung einer Repräsentation) deklariert.“ → Ein Modell setzt sich somit aus der Konstruktion des Modellierers, dem Modellnutzer, einem Original, der Zeit und einer Sprache zusammen

Original: Beliebiges zu modellierendes Problem Konstruktionen: Subjektive Vorstellungen über das zu Grunde liegende Original, die zu mentalen) Modellen führen Mentale Modelle: gedachte Modelle die durch individuelle/subjektive Konstruktion aus dem Original entstanden sind Mitwirkung: (Modellhersteller, Modellnutzer) – konkrete/abstrakte Subjekte (Individuum/Unternehmen)+ → Modellhersteller: explizieren unter Verwendung einer Modellierungssprache das Modell → Modellnutzer: geben Zweck der Modellbildung vor und wirken an der Modellexplikation mit Explizites Modellsystem: Bezeichnet das Ergebnis des Modellierungsvorgangs: Das Modell. Modell der Modellierungssprache eines Modells: Verwendete Mod.sprache kann als Metamodell aufgefasst werden) Explikation des Modellbegriffs - Ein Modell ist eine durch einen Konstruktionsprozess gestaltete, zweckrelevante Repräsentation eines Objekts → Konstruktionsprozess: Ein Prozess ist eine zusammengehörende Abfolge von Verrichtungen, ein Konstruktionsprozess ist ein Prozess, in dessen Verlauf sich Entwürfe herausbilden → gestalten: Gestaltung ist Aktivität, die durch das den Konstruktionsprozess ausführende Subjekt ausgeführt wird → Repräsentation: Repräsentation bezieht sich auf Modellobjekt und nicht auf einen Ausschnitt der Realität Jedes vom Modellierer als Repräsentation deklarierte Phänomen wird als solche anerkannt → Objekt: Modellobjekt kann materiellen oder immateriellen Charakter haben

Informationsmodelle - Definition von Informationsmodellen kennen - Aufgaben und Charakteristika von Informationsmodellen kennen und wiedergeben - Zusammenhänge von Modellierungsmethode, Modellierungstechnik und Modellierungssprache, Orthosprache, Notation, Handlungsanleitung und Ordnungsrahmen bei Unterstützung der Konstruktion von Informationsmodellen erklären und veranschaulichen können - Konkrete Beispiele für obige Aspekte benennen und erläutern können - Anwendungsaspekt der Architektur integrierter Informationssysteme (=ARIS) und dessen Aufbaus wiedergeben → Komplexitätsbeherrschung: Durch Modellkonstruktion wird versucht, handhabbare Systeme zu schaffen, mit denen die Komplexität von Informationssystemen beherrschbar wird → Etabliertheit: Informationssystemmodelle zur Beschreibung von Informationssystemen seit 30 Jahren anerkannt → Vielfältige Anwendungsmöglichkeiten: z.B Softwareentwurf, bei Einführung einer Standardsoftware...