Konzeptuelles Modell

Mit der zunehmenden Komplexität von Systemen hat sich die Rolle der konzeptionellen Modellierung drastisch erweitert. Mit dieser erweiterten Präsenz wird die Wirksamkeit der konzeptionellen Modellierung bei der Erfassung der Grundlagen eines Systems erkannt. Auf dieser Erkenntnis aufbauend wurden zahlreiche konzeptionelle Modellierungstechniken entwickelt. Diese Techniken können in verschiedenen Disziplinen angewandt werden, um das Verständnis des Benutzers für das zu modellierende System zu verbessern. Einige wenige Techniken werden im folgenden Text kurz beschrieben, es gibt jedoch noch viele weitere oder sie werden gerade entwickelt. Zu den häufig verwendeten konzeptionellen Modellierungstechniken und -methoden gehören: Workflow-Modellierung, Workforce-Modellierung, schnelle Anwendungsentwicklung, Objekt-Rollen-Modellierung und die Unified Modeling Language (UML).

DatenflussmodellierungBearbeiten

Datenflussmodellierung (DFM) ist eine grundlegende konzeptionelle Modellierungstechnik, die Elemente eines Systems grafisch darstellt. DFM ist eine recht einfache Technik, aber wie bei vielen konzeptionellen Modellierungstechniken ist es möglich, repräsentative Diagramme auf höherer und niedrigerer Ebene zu erstellen. Das Datenflussdiagramm vermittelt in der Regel keine komplexen Systemdetails, wie z. B. Überlegungen zur parallelen Entwicklung oder Informationen zur Zeitplanung, sondern dient dazu, die wichtigsten Systemfunktionen in einen Zusammenhang zu bringen. Die Datenflussmodellierung ist eine zentrale Technik in der Systementwicklung, die die strukturierte Systemanalyse- und Entwurfsmethode (SSADM) verwendet.

Entity-Relationship-ModellierungBearbeiten

Die Entity-Relationship-Modellierung (ERM) ist eine konzeptionelle Modellierungstechnik, die hauptsächlich für die Darstellung von Softwaresystemen verwendet wird. Entity-Relationship-Diagramme, die ein Produkt der ERM-Technik sind, werden normalerweise zur Darstellung von Datenbankmodellen und Informationssystemen verwendet. Die Hauptkomponenten des Diagramms sind die Entitäten und Beziehungen. Die Entitäten können unabhängige Funktionen, Objekte oder Ereignisse darstellen. Die Beziehungen sind dafür verantwortlich, die Entitäten miteinander in Beziehung zu setzen. Um einen Systemprozess zu bilden, werden die Beziehungen mit den Entitäten und allen Attributen kombiniert, die zur weiteren Beschreibung des Prozesses benötigt werden. Für diese Technik gibt es mehrere Diagrammkonventionen: IDEF1X, Bachman und EXPRESS, um nur einige zu nennen. Bei diesen Konventionen handelt es sich lediglich um verschiedene Arten der Betrachtung und Organisation der Daten zur Darstellung verschiedener Systemaspekte.

Ereignisgesteuerte ProzessketteBearbeiten

Die ereignisgesteuerte Prozesskette (EPC) ist eine konzeptionelle Modellierungstechnik, die hauptsächlich zur systematischen Verbesserung von Geschäftsprozessabläufen eingesetzt wird. Wie die meisten konzeptionellen Modellierungstechniken besteht die ereignisgesteuerte Prozesskette aus Entitäten/Elementen und Funktionen, die die Entwicklung und Verarbeitung von Beziehungen ermöglichen. Genauer gesagt besteht die EPC aus Ereignissen, die definieren, in welchem Zustand sich ein Prozess befindet oder nach welchen Regeln er abläuft. Um die Ereignisse zu durchlaufen, muss eine Funktion/ein aktives Ereignis ausgeführt werden. Je nach Prozessablauf kann die Funktion Ereigniszustände umwandeln oder eine Verbindung zu anderen ereignisgesteuerten Prozessketten herstellen. Innerhalb eines EPC gibt es weitere Elemente, die alle zusammen definieren, wie und nach welchen Regeln das System arbeitet. Die EPC-Technik kann auf Geschäftspraktiken wie Ressourcenplanung, Prozessverbesserung und Logistik angewandt werden.

Gemeinsame AnwendungsentwicklungBearbeiten

Die dynamische Systementwicklungsmethode verwendet einen spezifischen Prozess namens JEFFF, um einen Systemlebenszyklus konzeptionell zu modellieren. JEFFF soll sich mehr auf die übergeordnete Entwicklungsplanung konzentrieren, die der Initialisierung eines Projekts vorausgeht. Der JAD-Prozess sieht eine Reihe von Workshops vor, in denen die Teilnehmer ein erfolgreiches Projekt von der Konzeption bis zum Abschluss identifizieren, definieren und allgemein abbilden. Es hat sich gezeigt, dass diese Methode bei großen Anwendungen nicht gut funktioniert, aber bei kleineren Anwendungen ist in der Regel ein gewisser Nettogewinn an Effizienz zu verzeichnen.

Place/transition netEdit

Auch bekannt als Petri-Netze, ermöglicht diese konzeptionelle Modellierungstechnik den Aufbau eines Systems mit Elementen, die mit direkten mathematischen Mitteln beschrieben werden können. Das Petri-Netz ist aufgrund seiner nicht-deterministischen Ausführungseigenschaften und seiner gut definierten mathematischen Theorie eine nützliche Technik zur Modellierung des gleichzeitigen Systemverhaltens, d.h. der gleichzeitigen Prozessausführungen.

Modellierung von ZustandsübergängenBearbeiten

Bei der Modellierung von Zustandsübergängen werden Zustandsübergangsdiagramme zur Beschreibung des Systemverhaltens verwendet. Diese Zustandsübergangsdiagramme verwenden verschiedene Zustände, um das Systemverhalten und Änderungen zu definieren. Die meisten aktuellen Modellierungstools enthalten eine Art von Fähigkeit zur Darstellung von Zustandsübergangsmodellen. Die Verwendung von Zustandsübergangsmodellen ist am einfachsten als logische Zustandsdiagramme und gerichtete Graphen für endliche Automaten zu erkennen.

Technikbewertung und -auswahlBearbeiten

Da die konzeptionelle Modellierungsmethode manchmal absichtlich vage sein kann, um einen breiten Anwendungsbereich zu berücksichtigen, kann die tatsächliche Anwendung der Konzeptmodellierung schwierig werden. Um dieses Problem zu entschärfen und ein wenig Licht in die Frage zu bringen, was bei der Auswahl einer geeigneten konzeptionellen Modellierungstechnik zu beachten ist, wird im folgenden Text der von Gemino und Wand vorgeschlagene Rahmen diskutiert. Bevor jedoch die Effektivität einer konzeptionellen Modellierungstechnik für eine bestimmte Anwendung bewertet werden kann, muss ein wichtiges Konzept verstanden werden: Ein Vergleich konzeptioneller Modelle, der sich speziell auf ihre grafischen oder Top-Level-Darstellungen konzentriert, greift zu kurz. Gemino und Wand haben ein gutes Argument dafür, dass bei der Wahl einer geeigneten Technik der Schwerpunkt auf die konzeptionelle Modellierungssprache gelegt werden sollte. Im Allgemeinen wird ein konzeptionelles Modell mit Hilfe einer konzeptionellen Modellierungstechnik entwickelt. Bei dieser Technik wird eine konzeptionelle Modellierungssprache verwendet, die die Regeln für die Erstellung des Modells festlegt. Um eine konzeptionelle Modellierungstechnik richtig bewerten zu können, ist es wichtig, die Fähigkeiten der verwendeten Sprache zu verstehen, da die Sprache die Beschreibungsfähigkeit der Technik widerspiegelt. Außerdem hat die Sprache der konzeptionellen Modellierung einen direkten Einfluss auf die Tiefe, mit der das System dargestellt werden kann, unabhängig davon, ob es komplex oder einfach ist.

Berücksichtigung der EinflussfaktorenEdit

Aufbauend auf einigen ihrer früheren Arbeiten erkennen Gemino und Wand einige Hauptpunkte an, die bei der Untersuchung der Einflussfaktoren zu berücksichtigen sind: der Inhalt, den das konzeptionelle Modell darstellen muss, die Methode, mit der das Modell präsentiert wird, die Merkmale der Benutzer des Modells und die spezifische Aufgabe der Sprache des konzeptionellen Modells. Der Inhalt des konzeptuellen Modells sollte berücksichtigt werden, um eine Technik auszuwählen, die die Darstellung der relevanten Informationen ermöglicht. Bei der Auswahl der Präsentationsmethode sollte man sich auf die Fähigkeit der Technik konzentrieren, das Modell in der beabsichtigten Tiefe und Detailtiefe darzustellen. Die Eigenschaften der Nutzer oder Teilnehmer des Modells sind ein wichtiger Aspekt, der berücksichtigt werden muss. Der Hintergrund und die Erfahrung eines Teilnehmers sollten mit der Komplexität des konzeptionellen Modells übereinstimmen, da andernfalls eine falsche Darstellung des Systems oder ein falsches Verständnis der wichtigsten Systemkonzepte zu Problemen bei der Realisierung des Systems führen könnte. Die Aufgabe der Sprache des konzeptionellen Modells wird es außerdem ermöglichen, eine geeignete Technik zu wählen. Der Unterschied zwischen der Erstellung eines konzeptionellen Systemmodells, um die Systemfunktionalität zu vermitteln, und der Erstellung eines konzeptionellen Systemmodells, um diese Funktionalität zu interpretieren, könnte zwei völlig unterschiedliche Arten von konzeptionellen Modellierungssprachen erfordern.

Berücksichtigung betroffener VariablenEdit

Gemino und Wand erweitern den Inhalt der betroffenen Variablen ihres vorgeschlagenen Rahmens, indem sie den Fokus der Beobachtung und das Kriterium für den Vergleich berücksichtigen. Der Fokus der Beobachtung berücksichtigt, ob die konzeptionelle Modellierungstechnik ein „neues Produkt“ hervorbringt oder ob die Technik nur zu einem tieferen Verständnis des modellierten Systems führt. Das Vergleichskriterium würde die Fähigkeit der konzeptionellen Modellierungstechnik, effizient oder effektiv zu sein, bewerten. Eine konzeptionelle Modellierungstechnik, die die Entwicklung eines Systemmodells ermöglicht, das alle Systemvariablen auf einer hohen Ebene berücksichtigt, kann den Prozess des Verständnisses der Systemfunktionalität effizienter machen, aber der Technik fehlen die notwendigen Informationen, um die internen Prozesse zu erklären, was das Modell weniger effektiv macht.

Bei der Entscheidung, welche konzeptionelle Technik verwendet werden soll, können die Empfehlungen von Gemino und Wand angewandt werden, um den Umfang des fraglichen konzeptionellen Modells richtig zu bewerten. Das Verständnis des Umfangs des konzeptionellen Modells führt zu einer fundierteren Auswahl einer Technik, die dem jeweiligen Modell gerecht wird. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Beantwortung der folgenden Fragen bei der Entscheidung zwischen verschiedenen Modellierungstechniken es ermöglicht, einige wichtige Überlegungen zur konzeptionellen Modellierung anzustellen.

1. Welchen Inhalt soll das konzeptionelle Modell darstellen?
2. Wie soll das konzeptionelle Modell präsentiert werden?
3. Wer wird das konzeptionelle Modell verwenden oder daran teilnehmen?
4. Wie wird das konzeptionelle Modell das System beschreiben?
5. Was ist der Beobachtungsschwerpunkt des konzeptionellen Modells?
6. Wird das konzeptionelle Modell das System effizient oder effektiv beschreiben?

Eine weitere Funktion des konzeptionellen Simulationsmodells ist es, eine rationale und sachliche Grundlage für die Beurteilung der Angemessenheit der Simulationsanwendung zu liefern.