Systementwicklung v1.pdf - Grundlagen der Wirtschaftsinformatik - Wintersemester 2024/2025

Grundlagen der Wirtschaftsinformatik Systementwicklung Institut für Wirtschaftsinformatik | Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel  Themen Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel...

Grundlagen der Wirtschaftsinformatik Systementwicklung Institut für Wirtschaftsinformatik | Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel  Themen Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 2  Erinnerung: Sozio-technische Systeme Struktur Technologie Mensch Aufgabe Soziales System Technologisches System Bostrom, R.P., and Heinen, J.S. (1977). MIS Problems and Failures: A Socio-Technical Perspective, Part 1: The Causes, MIS Quarterly, 1(1), 17-32. Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 3  Software: Programmcode Input: Output: Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 4  Software: Programmcode Input: Output: Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 5  Wachsende Systemkomplexität  Systeme werden komplexer.  Mithilfe von Software-Engineering- Techniken können Systeme schneller und in besserer Qualität erstellt werden.  Systeme bieten neue, innovative Funktionen.  Neue Softwareentwicklungstechniken entwickelt werden entwickelt – einschließlich Frameworks und Bibliotheken StefanPohl, CC0, via Wikimedia Commons Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 6  Ubiquität (Ubiquity)  Viele Unternehmen haben sich von Hardwareprodukten zur Softwareentwicklung entwickelt. https://pixabay.com/photos/tesla-tesla-model-x-charging-1738969/  Software ist oft teurer und weniger zuverlässig als erforderlich.  Und… das Schreiben von Computerprogrammen ist immer einfacher geworden! https://pixabay.com/photos/smart-watch-apple- wrist-wristwatch-821557/ https://pixabay.com/photos/printer-technology-3d- printer-4348150/ Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 7  Heute  Grundlagen der Systementwicklung  Systementwicklungsprozess  Alternative Ansätze der Systementwicklung Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 8  Grundlagen der Systementwicklung Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 9  Informationssysteme als Ergebnis geplanter Umgestaltung der Organisation  Einführung von Hard- und Software sowie  Veränderung von Aufgaben, Rolle, Fertigkeiten, Strukturen  Informationssystemgestaltung und Organisationsgestaltung sind nicht voneinander zu trennen Struktur Technologie Bostrom, R.P., and Heinen, J.S. (1977). MIS Problems and Failures: A Socio-Technical Perspective, Part 1: The Causes, MIS Quarterly, Mensch Aufgabe 1(1), 17-32. Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel Soziales System Technologisches System 10  Organisatorische Veränderungen Paradigmen— wechsel Reengineering RISIKO Rationalisierung Laudon, Laudon & Schoder (2016). Wirtschaftsinformatik. Eine Einführung. Pearson-Verlag, S. 872. Automation GEWINN Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 11  Automation Automation – „Verwendung des Computers, um die Bearbeitung vorhandener Aufgaben unter Verzicht auf manuelle Intervention zu beschleunigen.“ Laudon, Laudon & Schoder (2016). Wirtschaftsinformatik. Eine Einführung. Pearson-Verlag, S. 872. Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 12  Automation Image generated using DALL-E Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 13  Rationalisierung Rationalisierung – „Die Optimierung von Standardbetriebsprozeduren, wodurch offensichtliche Engpässe eliminiert werden, sodass die Automation die Betriebsprozeduren effizienter macht.“ Laudon, Laudon & Schoder (2016). Wirtschaftsinformatik. Eine Einführung. Pearson-Verlag, S. 872. Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 14  Workflow-Management Workflow-Management – „Workflow-Management umfasst alle Aufgaben, die bei der Modellierung, Spezifikation, Simulation sowie bei der Ausführung und Steuerung von Workflows erfüllt werden müssen.“ Laudon, Laudon & Schoder (2016). Wirtschaftsinformatik. Eine Einführung. Pearson-Verlag, S. 875. Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 15  Workflow  Workflows sind Abläufe  Workflows bestehen aus Aktivitäten  Workflows beziehen sich auf Geschäftsprozesse  Detaillierte Beschreibung der operativen Ebene  Definierter Anfang sowie definiertes Ende  Koordination durch Personen oder Softwaresysteme  Typischerweise Serialisierung/Parallelisierung von Arbeitsabläufen Laudon, Laudon & Schoder (2016). Wirtschaftsinformatik. Eine Einführung. Pearson-Verlag, S. 875. Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 16 Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 17  Workflow: Beispiel Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 18  Exception-Handling Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 19  Erinnerung: Geschäftsprozessmanagement Process identification Process architecture Conformance and Process As-is process performance discovery model insights Process Process monitoring analysis Executable Insights on Dumas, M. La Rosa, J. Mendling and H. weaknesses and process their impact Reijers, Fundamentals of Business Process model Management, 2nd edition, Springer, 2018. Process Process implementation To-be process redesign model Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 20  Realisierungsformen von Informationssystemen Veränderungs -bedarf Neues IS Bestehende Keine einführen IS anpassen Veränderung “Buy” “Subscribe” “Make” Standard- Software-as- Individual- Software a-Service software Eigen- End-User- Outsourcing entwicklung Entwicklung Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 21  Cloud Computing: IaaS vs. PaaS vs. SaaS On-premises Infrastructure-as-a- Platform-as-a-Service Software-as-a-Service (traditional) Service (IaaS) (PaaS) (SaaS) Managed by Customer Managed by Vendor Data Data Data Data Applications Applications Applications Applications Operating System Operating System Operating System Operating System Virtualization Virtualization Virtualization Virtualization Storage Storage Storage Storage Servers Servers Servers Servers Networking Networking Networking Networking Quelle: Rainer, K. R., Prince, B., (2021). Introduction to Information Systems. Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 9th Edition. Wiley; 22  Die Software-Krise seit Mitte/Ende der 1960er “The major cause of the software crisis is that the machines have become several orders of magnitude more powerful! To put it quite bluntly: as long as there were no machines, programming was no problem at all; when we had a few weak computers, programming became a mild problem, and now we have gigantic computers, programming has become an equally gigantic problem.” Edsger Dijkstra, The Humble Programmer (EWD340), Communications of the ACM, 1972 Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 23  Max Roser, Hannah Ritchie, CC BY 4.0 , via Wikimedia Commons Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 24  Reaktion auf die Software-Krise  Ingenieurmäßiges Vorgehen  Ziele  Umfang: Qualität, Zuverlässigkeit  Kosten: Entwicklungs- und Wartungskosten minimieren  Zeit: Termingerechte Fertigstellung  Effizienz Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 25  Systementwicklungsprozess Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 26  Systementwicklung Systementwicklung – „Die Aktivitäten, die für die Neu- oder Weiterentwicklung eines Informationssystems eine Rolle spielen.“ Laudon, Laudon & Schoder (2016). Wirtschaftsinformatik. Eine Einführung. Pearson-Verlag, S. 880. Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 27  Software-Engineering Software-Engineering – „Systematisches, strukturiertes Vorgehen bei der Entwicklung von Software, bei denen ingenieurmäßige Methoden zum Einsatz kommen.“ Laudon, Laudon & Schoder (2016). Wirtschaftsinformatik. Eine Einführung. Pearson-Verlag, S. 880. Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 28  Systementwicklungsprozess Laudon, Laudon & Schoder (2016). Wirtschaftsinformatik. Eine Einführung. Testen Pearson-Verlag, S. 875. Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 29  Systemanalyse Systemanalyse – „Die Analyse eines Problems, das das Unternehmen mithilfe eines Informationssystems lösen will.“ Laudon, Laudon & Schoder (2016). Wirtschaftsinformatik. Eine Einführung. Pearson-Verlag, S. 880. Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 30  Systemanalyse  Definition des Problems  Identifizierung der Ursachen  Spezifizierung der Lösung  Identifizierung der Anforderungen Laudon, Laudon & Schoder (2016). Wirtschaftsinformatik. Eine Einführung. Pearson-Verlag, S. 880. Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 31  Systementwurf Systementwurf – „Details, wie ein System die bei der Systemanalyse ermittelten Anforderungen erfüllt. Der Systementwurf ebnet den Weg von fachlichen Anforderungen zur technischen Umsetzung.“ Laudon, Laudon & Schoder (2016). Wirtschaftsinformatik. Eine Einführung. Pearson-Verlag, S. 882. Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 32  UML-Anwendungsfalldiagramm Stkl, CC BY-SA 3.0 , via Wikimedia Commons Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 33  UML-Sequenzdiagramm Stkl, CC BY-SA 3.0 , via Wikimedia Commons Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 34  UML-Klassendiagramm Stkl, CC BY-SA 3.0 , via Wikimedia Commons Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 35  Programmierung Programmierung – „Der Prozess, die in der Entwurfsphase vorbereiteten Systemspezifikationen in Programmcode zu übersetzen.“ Laudon, Laudon & Schoder (2016). Wirtschaftsinformatik. Eine Einführung. Pearson-Verlag, S. 883. Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 36  Integrierte Entwicklungsumgebungen (IDE) Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 37  Testen Testen – „Der umfassende und sorgfältige Prozess, der feststellt, ob das System unter bekannten Bedingungen die gewünschten Ergebnisse erzielt.“ Laudon, Laudon & Schoder (2016). Wirtschaftsinformatik. Eine Einführung. Pearson-Verlag, S. 882. Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 38  Alternative Ansätze der Systementwicklung Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 39  Traditionelle Systementwicklung: Das Wasserfall-Modell Analyse Entwurf Laudon, Laudon & Schoder (2016). Wirtschaftsinformatik. Eine Einführung. Programmierung Pearson-Verlag, S. 890. Test Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 40  Traditionelle Systementwicklung  Heute für komplexe Systementwicklungsprozesse verwendet  Setzt diszipliniertes Vorgehen voraus  Sequenzielle Ablauforganisation ohne Rücksprünge  Stage-Gate-Modell Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 41  Traditionelle Systementwicklung: Das Wasserfall-Modell Analyse Entwurf Programmierung Test Basierend auf Laudon, Laudon & Schoder (2016). Wirtschaftsinformatik. Eine Einführung. Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel Pearson-Verlag, S. 890. 42  Probleme des Wasserfall-Modells  Unflexible Unterteilung eines Entwicklungsprojektes in eindeutige Abschnitte erschwert die Reaktion auf sich verändernde Anforderungen  Voraussetzung ist die genaue Spezifikation der Anforderungen  Mögliche Konsequenzen:  Entwicklung eines „falschen“ Systems  Qualitätsprobleme  Zeitprobleme  … Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 43  https://agilemanifesto.org/ http://agilemanifesto.org/ Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 44  Agile Methoden Requirements Design and engineering implementation Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 45  Prototyping Image generated using DALL-E Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 46  Prototyping im Software-Bereich Vergleiche – Prototyping in anderen Technikbereichen: Prototyping – „Der Prozess, schnell und kostengünstig ein experimentelles System aufzubauen, das den Benutzern als Demonstration und für Auswertungszwecke bereitgestellt Thomas doerfer, CC BY-SA 3.0 , via Wikimedia Commons wird, sodass diese ihre Anforderungen besser einschätzen können.“ Laudon, Laudon & Schoder (2016). Wirtschaftsinformatik. Eine Einführung. Pearson-Verlag, S. 882. Poppy, CC BY-SA 3.0 , via Wikimedia Commons Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 47  Prototyping Identifizierung grundlegender Anforderungen Schritt 1 Entwicklung eines funktionierenden Schritt 2 Prototyps Einsatz des Schritt 3 Prototyps JA Benutzer zufrieden gestellt? NEIN Betriebsfähiger Überarbeitung des Prototyp Prototyps Schritt 4 Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 48  Scrum  Iterativ und inkrementell  Dynamische Anpassung an veränderte Anforderungen  Sprints von einer Woche bis einen Monat ohne Unterbrechungen  Flexibler Ablauf des Systementwicklungsprozess; keine festgelegten Zeitpunkte  Fokus auf Projektmanagement, ohne spezifizierte begleitende Aktivitäten  Wenige vorgeschriebene Rollen und Tätigkeiten  Feste Kernideen: enge Kundenbindung und Stand-Up-Meetings Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 49  Scrum-Rollen  Product Owner  Nimmt Kundenperspektive ein  Verantwortet wirtschaftlichen Erfolg  Definiert und priorisiert Anforderungen (User Stories) im Product Backlog  Schnittstelle zwischen Entwicklungsteam und den Stakeholdern  Srcum Master  Experte für Scrum-Entwicklung  Unterstützt das Team bei der Anwendung von Scrum  Agiert als Coach und Vermittler  Beseitigt Hindernisse im Rahmen der Produktentwicklung  Entwicklungsteam  Typischerweise 5-9 Teammitglieder  Selbstorganisiert und autonom  Verantwortlich für die Gestaltung und Implementierung  Stakeholder  Keine der zentralen Rollen  Sind in irgendeiner Form vom Projekt betroffen Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 50  DevOps MR-PANDA  Im Einklang mit agiler Entwicklung https://pixabay.com/illustrations/devops-business-process- improvement-3148393/ Pixabay License (https://pixabay.com/service/license-  Verschiedene Praktiken zur Unterstützung der Organisationskultur summary/)  Fokus auf organisatorische Veränderungen, um die Zusammenarbeit zwischen Abteilungen zu verbessern, die für verschiedene Segmente des Entwicklungslebenszyklus verantwortlich sind Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 51  Modellierungsansätze zur Unterstützung der Systementwicklung Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 52  Unified Modeling Language (UML) UML (Unified Modeling Language) – „Industriestandardmethodik für Analyse und Entwurf eines objektorientierten Softwaresystems.“ Laudon, Laudon & Schoder (2016). Wirtschaftsinformatik. Eine Einführung. Pearson-Verlag, S. 882. Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 53  Zusammenfassung  Systementwicklung ist ein komplexer Prozess  Organisations- und Informationssystementwicklung sind voneinander abhängig  Systementwicklung als ingenieurmäßiger Prozess  Traditionelle Methoden vs. agile Methoden Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 54  Kontakt Cologne Institute for Information Systems (CIIS) Professorship for Information Systems (www.is4.uni-koeln.de) Prof. Dr. Stefan Seidel [email protected] Grundlagen der Wirtschaftsinformatik | Wintersemester 2024/2025 | Prof. Dr. Stefan Seidel 55