Sitzung02 - joernbeineke
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Informationssysteme in Unternehmen Jörn Beineke, StR 23. Oktober 2002 1 Jörn Beineke © Übersicht - Inhalt • Grundbegriffe • Dateiorganisation – Verfahren – Verschlüsselung – Speicherungsformen • Datenbankorganisation – Grundlagen – Logische Datenbankorganisation – Datenbankverwaltungssysteme 2 Jörn Beineke © Datenorganisation 3 Jörn Beineke © Datenorganisation • • • • • • Schneller Datenzugriff, kurze Antwortzeiten Leichte Aktualisierbarkeit Beliebige Formen der Auswertung Beliebige Formen der Verknüpfung Geschützt vor Verlust, Zerstörung und unbefugtem Zugriff Vermeidung von Redundanzen 4 Jörn Beineke © Erscheinungsformen von Daten Daten Zeichenorientiert Codierte Informationen (CI) Formatierte Daten Unformatierte Daten Nichtcodierte Informationen (NCI) Statische Informationen Dynamische Informationen © P. Stahlknecht / U. Hasenkamp: Einführung in die Wirtschaftsinformatik. 10. Auflage, Springer-Verlag, Berlin - Heidelberg 2002 • Codiert: Zeichenorientierte Daten • Formatiert: Datensätze, z.B. Personaldaten • Unformatiert: Texte, z.B. Berichte, Manuskripte • Uncodiert: Bitorientierte Informationen, z.B. Imagedaten, Audio, Video 5 Jörn Beineke © Bitorientiert Datenorganisation - Grundbegriffe 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 © P. Stahlknecht / U. Hasenkamp: Einführung in die Wirtschaftsinformatik. 10. Auflage, Springer-Verlag, Berlin - Heidelberg 2002 6 Jörn Beineke © Datenelemente Datenorganisation - Grundbegriffe • Hierarchisches Modell: – Datenbank – Datei – Datensatz – Datenelement Wagen-Nr. Fabrikat Baujahr Versicherung Mietsatz W45 OPEL VECTRA 2000 ALLIANZ 90 Ordnungsbegriff Attribute (Datenelemente) © P. Stahlknecht / U. Hasenkamp: Einführung in die Wirtschaftsinformatik. 10. Auflage, Springer-Verlag, Berlin - Heidelberg 2002 7 Jörn Beineke © Datenorganisation - Grundbegriffe • Datensätze müssen sich – Logisch eindeutig unterscheiden lassen – Physisch im Speicher finden lassen • Ordnungsmerkmale Schlüssel – Primärschlüssel: Eindeutig Attribut, das zur Identifizierung des Datensatzes geeignet ist, z.B. Personalnummer – Sekundärschlüssel: Jedes Attribut bzw. jede Attributkombination außerhalb des Primärschlüssels, z.B. Name/Wohnort • Dateioperationen: – Suchen – Einfügen – Ändern – Löschen 8 Jörn Beineke © Datenformen • Stammdaten: – Daten, die nur selten verändert werden – Personalstamm, Kundenstamm, Materialstamm • Bestandsdaten: – Weisen Bestände aus – Lagerbestände, Kontostände • Bewegungsdaten: – Daten mit mengen- oder wertmäßigen Zu- und Abgängen – Lagerentnahmen, Einzahlungen, Abbuchungen • Metadaten: – Daten über Daten – Eigenschaften eines Datenfeldes, z.B. Fließtext oder feste Werte 9 Jörn Beineke © Nummerierung/Verschlüsselung • Zentrales Problem der betrieblichen Organisation • Kennzeichnung und Identifizierung von Objekten, Informationen • WAS wird WOZU und WIE mit einer Nummer gekennzeichnet? • Alphabetische , numerische und alphanumerische Nummern • Funktionen von Nummern: – Identifizierungsnummern, z.B. Personalnummer – Klassifizierungsnummern, z.B. M,W oder Länderkennzeichnung D, F, ... 10 Jörn Beineke © Nummerierung/Verschlüsselung Identnummer Systemlose Identnummer = Zählnummer Mitgliedsnummer PZN Verbundnummer Identifizierender Teil hängt von klassifizierenden Teilen ab (hierarchische Nummer) Kfz-Kennzeichen Postleitzahlen Rentennummern ISBN / ISMN EAN Identifizierender Teil und klassifizierende Teile sind voneinander unabhängig Zugnummern DB Flugnummern LH (Bezeichnung nach REFA: Parallelnummer) © P. Stahlknecht / U. Hasenkamp: Einführung in die Wirtschaftsinformatik. 10. Auflage, Springer-Verlag, Berlin - Heidelberg 2002 11 Jörn Beineke © Nummerierung/Verschlüsselung EANPräfix Herstellernummer 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 4 0 1 5 0 0 0 7 5 4 2 3 Länderkennzeichen Deutschland Internationale StandardBuchnummer (ISBN) Prüfziffer 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 9 7 8 3 5 4 0 4 1 9 8 6 0 Deutschsprachig 1 Kennzeichen Bücher Jörn Beineke 13 Persil (3 kg-Packung) Henkel KGaA, Düsseldorf EANPräfix 12 PrüfIndividuelle Artikelnummer des Herstellers ziffer SpringerVerlag, Heidelberg Stahlknecht / Hasenkamp, Wirtschaftsinformatik, 10. Auflage © Datenbankorganisation 13 Jörn Beineke © Anlegen einer Datenbank • Datenmodellierung • Logische Datenbankorganisation • Data Description Language Datenbanksystem Datenbankverwaltungssystem Dateien Datenbank © P. Stahlknecht / U. Hasenkamp: Einführung in die Wirtschaftsinformatik. 10. Auflage, Springer-Verlag, Berlin - Heidelberg 2002 14 Jörn Beineke © Entitäten - Attribute • Entitäten beschreiben in der Datenbank unabhängige Objekte, Gegenstände oder Abstrakte Begriffe: – Kunde – Konto – Vertrag – Mieter – Installation – Schüler – ... • Attribute beschreiben Eigenschaften, die diese Objekte haben: – Kunde: Name, Ort, PLZ ... – Konto: Inhaber, Kontoart ... – Vertrag: Datum, Wert, Art ... – Installation: Ort, Hardware ... – ... 15 Jörn Beineke © Beispiel - Autovermietung • • • • • • • Mieter, Wagen Wie viele Tage war ein Wagen vermietet? Wer hat Wagen XY gemietet? Welche Wagen sind zwei Jahre alt? Welche Wagen hat ein Kunde gemietet? Welche Wagen sind vom Typ VW Golf? Welche Versicherung kommt für Schäden an einem bestimmten Fahrzeug auf? • Welche Wagen haben einen Mietsatz von 90,- € pro Tag? • ... 16 Jörn Beineke © Beispiel - Autovermietung Datei A: Mieter MNR M1 M1 M2 M3 M3 M3 M4 M5 M5 M6 MNA BR WNR MD AEG AEG BOLLE IBM IBM IBM KADEWE SIEMENS SIEMENS ZUNTZ B2 B2 B1 B3 B3 B3 B1 B2 B2 B1 W12 W84 W45 W52 W64 W99 W75 W12 W99 W33 31 160 215 8 324 387 106 289 149 57 MNR MNA BR MD = Mieternummer = Mietername = Branche (des Mieters) = Mietdauer Datei B: Wagen 17 WNR FT BJ VS MS W12 W33 W45 W52 W64 W75 W84 W99 OPEL CORSA VW GOLF OPEL VECTRA MERCEDES S320 FORD MONDEO VW GOLF FORD MONDEO MERCEDES E240 1999 1999 2000 2000 2000 2000 2001 2001 ALLIANZ LLOYD ALLIANZ LLOYD IDUNA ALLIANZ LLOYD IDUNA 70 80 90 190 90 80 90 140 Jörn Beineke WNR = FT = BJ = VS = MS = Wagennummer Fahrzeugtyp Baujahr Versicherung Mietsatz (pro Tag) in Euro © Beispiel - Autovermietung Datei A*: Mieter MNR M1 M2 M3 M4 M5 M6 MNA BR AEG BOLLE IBM KADEWE SIEMENS ZUNTZ B2 B1 B3 B1 B2 B1 Datei B*: Wagen 18 WNR FT BJ VS MS MNR MD W12 W12 W33 W45 W52 W64 W75 W84 W99 W99 OPEL CORSA OPEL CORSA VW GOLF OPEL VECTRA MERCEDES S320 FORD MONDEO VW GOLF FORD MONDEO MERCEDES E240 MERCEDES E240 1999 1999 1999 2000 2000 2000 2000 2001 2001 2001 ALLIANZ ALLIANZ LLOYD ALLIANZ LLOYD IDUNA ALLIANZ LLOYD IDUNA IDUNA 70 70 80 90 190 90 80 90 140 140 M1 M5 M6 M2 M3 M3 M4 M1 M3 M5 31 289 57 215 8 324 106 160 87 149 Jörn Beineke © Datenmodellierung • • • • • • Objekte, Attribute, Beziehungen Semantisches Datenmodell Entity-Relationship-Modell (ER) Hierarchisches Modell Netzwerkmodell Relationenmodell 19 Jörn Beineke © Semantisches Datenmodell Verfasser hat Bibliothek verleiht Bestseller Herr der Ringe 20 Jörn Beineke ist © Entity-Relationship-Modell - ER Entitytyp Student Name Fach Semester 21 Jörn Beineke entleiht Beziehungstyp Buch Titel Autor © Modellbildung • Komplexität, welche die Realität mit sich bringt, wird verringert. • Konzentration auf diejenigen Gegenstände und deren Eigenschaften, die für die Aufgabenstellung wesentlich sind. 22 Jörn Beineke © Datenbankbegriffe Entitytyp Entities (Entityausprägungen) Attribute (Eigenschaften) Attributwerte (Attributausprägungen) Mitarbeiter Bauer, Müller, ... Personalnummer Gehalt Geburtsort 4712 2.850,Osnabrück Kunde Bolle, Kaiser, ... Branche Bestellvolumen Lebensmittel 440.000,- Partnerin Anke, Beate, ... Alter Größe Haarfarbe 23 1,76 blond Kostenstelle Hochofen, Walzwerk, ... Nummer Kostenträger 0815 Roheisen © P. Stahlknecht / U. Hasenkamp: Einführung in die Wirtschaftsinformatik. 10. Auflage, Springer-Verlag, Berlin - Heidelberg 2002 23 Jörn Beineke © Beziehungen zwischen Entitäten 1:1 Entitytyp Mitarbeiter Entity Bauer Entity PC K38 Entitytyp Rechner 1:n m:n Raum Lieferant Zimmer 27 Bauer Müller Mitarbeiter Bolle Butter Kaiser Eier Ware © P. Stahlknecht / U. Hasenkamp: Einführung in die Wirtschaftsinformatik. 10. Auflage, Springer-Verlag, Berlin - Heidelberg 2002 24 Jörn Beineke © Käse Beispiel - Autovermietung MIETER MNR MNA MIETET BR MNR, WNR MD WAGEN WNR FT BJ VS © P. Stahlknecht / U. Hasenkamp: Einführung in die Wirtschaftsinformatik. 10. Auflage, Springer-Verlag, Berlin - Heidelberg 2002 ER-Modell: • Objekte – Rechtecke • Beziehungen zwischen Objekten: Rauten • Attribute: Ellipsen an Objekten und Beziehungen 25 Jörn Beineke © MS Beispiel - Autovermietung MNR MNA MIETER GEHÖRT ZU BRANCHE BNR BNA MNR, BNR MNR, WNR MD STAMMT VON WNR FT HNR MIETET HERSTELLER HL WNR, HNR WAGEN BJ VNR IST BEI WNR, PNR PNR MS 26 Jörn Beineke HNA GEHÖRT ZU PREISGRUPPE WNR, VNR VERSICHERUNG VB VNA VS BNR = BNA = HNR = HNA = HL = PNR = VNR = VNA = VS = VB = Nummer der Branche Name der Branche Nummer des Herstellers Name des Herstellers Land des Herstellers Nummer der Preisgruppe Nummer der Versicherung Name der Versicherung Sitz der Versicherung Versicherungsbeginn © Beispiel - Autovermietung WNR MNR FT MIETVERTRAG MIETER MNA WAGEN VS BR MNR, WNR MS MD © P. Stahlknecht / U. Hasenkamp: Einführung in die Wirtschaftsinformatik. 10. Auflage, Springer-Verlag, Berlin - Heidelberg 2002 MIETER MIETET WAGEN MIETVERTRAG 27 BJ Jörn Beineke © AUTO MIETOBJEKT AUTO IST EIN IST EIN IST EIN WOHNANHÄNGER PKW Spezialisierung Generalisierung Generalisierung - Spezialisierung LKW © P. Stahlknecht / U. Hasenkamp: Einführung in die Wirtschaftsinformatik. 10. Auflage, Springer-Verlag, Berlin - Heidelberg 2002 28 Jörn Beineke © Hierarchisches Datenbankmodell • Beziehungen werden durch eine Baumstruktur dargestellt • Jede Entität hat genau einen Vorgänger, kann aber mehrere Nachfolger haben • Auf der obersten Stufe gibt es genau eine Entität MNR MNA FT BR BJ WNR VS Buch MD MS Titel Autor WNR MNR MNA 29 BR Jörn Beineke FT MD BJ VS MS © Verlag m:n Beziehungen - Autovermietung M5 M1 W84 W12 M1 W99 W12 M5 W84 W12 © P. Stahlknecht / U. Hasenkamp: Einführung in die Wirtschaftsinformatik. 10. Auflage, Springer-Verlag, Berlin - Heidelberg 2002 30 Jörn Beineke © W99 Netzwerk-Datenbankmodell • Jede Entität kann wieder mehrere Nachfolger, aber jetzt auch mehrere Vorgänger haben • Es kann mehrere Entitäten geben, die keinen Vorgänger haben WNR MNR MNA BR MV FT MD MS BJ VS © P. Stahlknecht / U. Hasenkamp: Einführung in die Wirtschaftsinformatik. 10. Auflage, Springer-Verlag, Berlin - Heidelberg 2002 31 Jörn Beineke © Netzwerk-Datenbankmodell Student Matr.Nr. Autor Buch Name ISBN 32 Jörn Beineke © Relationales Datenbankmodell • Von CODD 1968-1973 bei IBM/USA entwickelt • Bezeichnungen: – Tupel: ein logischer Datensatz einer Tabelle – Relation: Datei, Zusammenfassung von Attributen einer Entität • Grundregeln des Relationenmodells: – Eine Relation ist ein zweidimensionale Tabelle – Eine Zeile der Tabelle entspricht einem Tupel – Die Spalten der Tabelle entsprechen den Attributen – Die Zeilen müssen verschieden sein, d.h. es gibt keine zwei Zeilen gleichen Inhalts – Die Reihenfolge der Zeilen und Spalten spielt keine Rolle – Die Anzahl der Attribute heißt Grad der Relation – Die Zusammenfassung aller möglichen Werte eines Attributs wird als Domäne bezeichnet. 33 Jörn Beineke © Beispiel - Autovermietung Wagen Mieter Fahrzeugtyp Baujahr Versicherung Mietsatz Mietdauer (Tage) (Euro) Nummer Name Branche Nr. MNR MNA BR WNR FT BJ VS MS MD M1 AEG B2 M2 M3 BOLLE IBM B1 B3 M4 M5 KADEWE SIEMENS B1 B2 M6 ZUNTZ B1 W12 W84 W45 W52 W64 W99 W75 W12 W99 W33 CORSA MONDEO VECTRA S230 MONDEO E240 GOLF CORSA E240 GOLF 1999 2001 2000 2000 2000 2001 2000 1999 2001 1999 ALLIANZ LLOYD ALLIANZ LLOYD IDUNA IDUNA ALLIANZ ALLIANZ IDUNA LLOYD 70 90 90 190 90 140 80 70 140 80 31 160 215 8 324 87 106 289 149 57 © P. Stahlknecht / U. Hasenkamp: Einführung in die Wirtschaftsinformatik. 10. Auflage, Springer-Verlag, Berlin - Heidelberg 2002 34 Jörn Beineke © Normalisierung 1. Normalform MNR MNA BR WNR FT BJ VS MS MD M1 M1 M2 M3 M3 M3 M4 M5 M5 M6 AEG AEG BOLLE IBM IBM IBM KADEWE SIEMENS SIEMENS ZUNTZ B2 B2 B1 B3 B3 B3 B1 B2 B2 B1 W12 W84 W45 W52 W64 W99 W75 W12 W99 W33 CORSA MONDEO VECTRA S320 MONDEO E240 GOLF CORSA E240 GOLF 1999 2001 2000 2000 2000 2001 2000 1999 2001 1999 ALLIANZ LLOYD ALLIANZ LLOYD IDUNA IDUNA ALLIANZ ALLIANZ IDUNA LLOYD 70 90 90 190 90 140 80 70 140 80 31 160 215 8 324 87 106 289 149 57 • Schlüssel: Mieternummer MNR, Wagennummer WNR • Relationen: (MNR, MNA, BR), (MNR, WNR, FT, BJ, VS, MS, MD) • Primärschlüssel (MNR, WNR) • 1. Normalform: ‚Doppelte Tabellenzeilen‘ werden aufgefüllt 35 Jörn Beineke © Normalisierung 2. Normalform MNR MNA BR MNR WNR MD WNR FT BJ VS MS M1 M2 M3 M4 M5 M6 AEG BOLLE IBM KADEWE SIEMENS ZUNTZ B2 B1 B3 B1 B2 B1 M1 M1 M2 M3 M3 M3 M4 M5 M5 M6 W12 W84 W45 W52 W64 W99 W75 W12 W99 W33 31 160 215 8 324 87 106 289 149 57 W12 W33 W45 W52 W64 W75 W84 W99 CORSA GOLF VECTRA S320 MONDEO GOLF MONDEO E240 1999 1999 2000 2000 2000 2000 2001 2001 ALLIANZ LLOYD ALLIANZ LLOYD IDUNA ALLIANZ LLOYD IDUNA 70 80 90 190 90 80 90 140 3. Normalform 36 MNR MNA BR MNR WNR MD WNR FT BJ VS M1 M2 M3 M4 M5 M6 AEG BOLLE IBM KADEWE SIEMENS ZUNTZ B2 B1 B3 B1 B2 B1 M1 M1 M2 M3 M3 M3 M4 M5 M5 M6 W12 W84 W45 W52 W64 W99 W75 W12 W99 W33 31 160 215 8 324 87 106 289 149 57 W12 W33 W45 W52 W64 W75 W84 W99 CORSA GOLF VECTRA S320 MONDEO GOLF MONDEO E240 1999 1999 2000 2000 2000 2000 2001 2001 ALLIANZ LLOYD ALLIANZ LLOYD IDUNA ALLIANZ LLOYD IDUNA FT MS CORSA E240 GOLF MONDEO S320 VECTRA 70 140 80 90 190 90 Jörn Beineke © Datenbankverwaltungssysteme 37 Jörn Beineke © Datenbankverwaltungssysteme • DBMS = Data Base Management System • RDBMS = Relational Data Base Management System • Datenunabhängigkeit ... – ... vom Anwendungsprogramm – ... von der logischen und physischen Datenorganisation – ... von der Systemplattform • Benutzerfreundlichkeit • Mehrfachzugriff • Flexibilität - Verknüpfbarkeit • Effizienz – Schneller Zugriff • Datenschutz • Datensicherheit • Datenintegrität – Konsistenz • Redundanzfreiheit 38 Jörn Beineke © Bestandteile • Externe Sicht – Umgang des Benutzers mit den Daten – Datenpflege – Reporting • Interne Sicht – Verwaltungsprogramme – Dateiorganisation – Speicherverwaltung • Konzeptionelle Sicht – Datenmodellierung – Logische Strukturierung der Datenbank 39 Jörn Beineke © Bestandteile Dialogbetrieb Externe Sicht Benutzer m Anwendungsprogramm D1 Anwendungsprogramm Dm QL DML Anwendungsprogramm S1 Logische Datenorganisation Anwendungsprogramm Sn DDL Physische Datenorganisation Interne Sicht DSDL Datenspeicher 40 Jörn Beineke Datenspeicher © Datenbankverwaltungssystem (DBMS) Konzeptionelle Sicht Benutzer 1 Stapelbetrieb Datenoperationen • Datendefinitionsoperationen - CREATE, ALTER • Datenmanipulationsoperationen - INSERT, UPDATE, DELETE, SELECT • Kontrolloperationen - Zugriffsrechte auf Daten: Lesen, ändern, erzeugen, löschen • SQL – Structured Query Language • Tabellenabfragen – Reporting: • SELECT Was? (Attribute) • FROM Woher? (Relationen, Tabellen) • WHERE Unter welcher Bedingung? (Attributwerte) 41 Jörn Beineke © Select-Abfragen - Autovermietung 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; 42 Jörn Beineke 10) SELECT FROM WHERE AND AND GROUP BY VS M, V, W W.WNR = V.WNR V.MNR = M.MNR MNA = 'IBM' VS; © Mögliche Referatsthemen • • • • • • • • • • • Datenorganisation, ER-Modell Geschäftsprozesse Projektmethode Dialogverarbeitung, Transaktionen, OLTP Berichtswesen, Selektion, Kennzahlen, Merkmale, Tabellen, Statistiken Data-Warehouse Business-Workflow Supply Chain Management Customer Relationship Management Dokumentenarchive, Content Management Unterrichtskonzepte 43 Jörn Beineke © Informationssysteme in Unternehmen Jörn Beineke, StR 23. Oktober 2002 44 Jörn Beineke ©
