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Weitere Files findest du auf www.semestra.ch/files DIE FILES DÜRFEN NUR FÜR DEN EIGENEN GEBRAUCH BENUTZT WERDEN. DAS COPYRIGHT LIEGT BEIM JEWEILIGEN AUTOR. Aktivierbarkeit Aggregation Schaltfähigkeit einer Transition Anomalien ÞNormalisierung Insert-Anomalie Kunde kann mit erst eingetragen werden, wenn er einen Auftrag eingereicht hat (Auftr.Nr. als Primärschlüssel) ARIS Attribute Blockade Eine Aggregation beschreibt einen semantisch engeren Zusammenhang zwischen Entitätsmengen als eine Assoziation. Update-Anomalie Delete-Anomalie Wenn Kunde mehrere Aufträge erteilt hat, Die Kundendaten verschwinden mit dem müssen Änderungen seiner Daten löschen seines letzten Auftrages. mehrmals vorgenommen werden. Integrierter Modellierungsansatz - Beschreibung von Unternehmen und Anwendungssystemen - Verwendung betriebswirtschaftlicher Beschreibungstechniken - Der Geschäftsprozess steht im Mittelpunkt der Betrachtung - Komplexitätsreduktion durch Sichtenbildung DatensichtWelche Informationen sind relevant? ( z.B. Kunden, Lieferanten, Artikel, Stücklisten) Funktionssicht Welche Funktionen werden durchgeführt? (z.B. Anfragen erstellen, Rechnung prüfen) Organisationssicht Welche Organisationseinheiten existieren? (z.B. Einkauf, Vertrieb, Rechnungswesen) Steuerungssicht Zusammenwirken von Daten, Funktionen und Organisationseinheiten Allgemeine Bezeichnung für gleichartige Eigenschaften; Spalte in Tabelle, Funktion A(D), die D abbildet Eine Blockade im Netz kann entstehen durch Logik-Fehler, welche endogen oder exogen korrigiert werden können (Regeln). Datenbankmanagementsysteme Datenmodellierung Datenorganisation - logische - physische Domäne Entitätsmenge Entitätstyp Entity Relationship Model (Semantisches Modell) Anforderungen an DBMS: - Datenunabhängigkeit von Anwendungsprogrammen - Redundanzfreiheit durch Vermeidung von Mehrfachspeicherungen - Flexibilität bezüglich der Strukturierung und der Veränderbarkeit - Datensicherheit gegen Programmfehler und Systemausfälle - Datenintegrität durch Verhinderung widersprüchlicher Daten - Datenschutz gegenüber unbefugtem Zugriff - Mehrfachzugriff von Benutzern auf die Datenbank - Benutzerfreundlichkeit durch leicht zu erlernende Datenbanksprache - Effizienz bei Modifikation und Abfrage. Herkömmlichen Datenbanksystemen liegen in der Regel 3 Modelle zugrunde: Herkömmlichen Datenbanksystemen liegen in der Regel 3 Modelle zugrunde: Beim hierarchischen Modell können Beziehungen zwischen Objekten lediglich durch eine Baumstruktur dargestellt werden. Der Zugriff auf ein bestimmtes Objekt ist nur über ein übergeordnetes Objekt möglich. Beim Netzwerkmodell (auch: CODASYL-Modell) kann man zwischen Objekten (1:N)-Beziehungen aufbauen. Diese werden als Sets über Zeigerverkettungen realisiert. Beim Relationenmodell werden Objekte in Relationen gehalten, die sich anschaulich als Tabellen beschreiben lassen. Zwischen Relationen können Beziehungen durch Fremdschlüssel hergestellt werden. Verfahren, die dazu dienen, Daten bzw. Datenbestände - zu strukturieren, d.h. bezüglich ihrer Zusammenhänge zu analysieren und zu ordnen (logische Datenorganisation) - auf peripheren Speichern abzulegen und dauerhaft für den Zugriff verfügbar zu halten (physische Datenorganisation). Die logische Datenunabhängigkeit soll die Änderung des logischen Datenmodells erlauben, ohne dass die externen Sichten der Anwendungsprogramme davon berührt werden. Die physische Datenunabhängigkeit ermöglicht die Änderung der Datenzugriffsund -speicherungsform, ohne deswegen die logischen Schemata anpassen zu müssen. Wertebereich (für ein Attribut bzw. eine Spalte) Menge von Objekten mit denselben Attributen Menge von Objekten (Entitäten) Im ERM werden Entitäten bzw. Objekte durch ausgewählte Eigenschaften beschrieben, nämlich durch Attributwerte. Bei Attributwerten handelt es sich im Allgemeinen um (lexikalische) Datenwerte, z.B. “Meier”, “1965-10-04” und “Mittwoch”. Abstrahiert man von Attributwerten, so erhält man Attribute, z.B. Name, Geburtsdatum und Entität: Individuelles Objekt der realen oder der Vorstellungswelt, das eindeutig von anderen Objekten unterscheidbar ist Attribut: [Kreis] Bestimmte Eigenschaft einer Entität mit eindeutigem Namen Attributwert: Konkrete Wochentag. Die Menge aller zulässigen Datenwerte für ein Attribut werden als Domäne bezeichnet. Für die Abbildung von Objekten (in Datenbanken) sind Identifikatoren besonders wichtig. Ein Identifikator ist ein Attribut oder eine Kombination von Attributen. Über den Identifikator lässt sich ein Objekt im geg. Kontext eindeutig identifizieren. "Gleichartige" Beziehungen (zwischen Entitäten) werden analog zu Beziehungstypen zusammengefasst. Bei der häufigsten Art der Beziehungstypen werden zwei Objekte über eine Beziehung miteinander verbunden. Diese heissen binäre Beziehungstypen. Beziehungstypen können Attribute besitzen. Dabei können die Objekte aus dem gleichen oder aus verschiedenen Entitätstypen stammen. Minimal-Kardinalitäten (Muss-Kardinalitäten): Wie häufig muss eine Entität mindestens an Beziehungen eines Typs beteiligt sein? Übliche Werte: 0 muss nicht beteiligt sein (keine Einschränkung) 1 muss wenigstens einmal beteiligt sein oder mit x > 1 Maximal-Kardinalitäten (Kann-Kardinalitäten): Wie häufig kann eine Entität höchstens an Beziehungen eines Typs beteiligt sein? Übliche Werte: *: unbeschränkt viele (keine Einschränkung) 1,2,etc: höchstens einmal, zweimal, etc. Schwacher Entitätstyp: Doppelt umrandetes Rechteck. Setzt einen weiteren Entitätstyp (“starker Entitätstyp”) voraus, der mit einem Beziehungstyp “angebunden” ist(“schwacher Beziehungstyp”). Abhängigkeit vom starken Entitätstyp: -Existenzabhängig: Entitäten des abhängigen Typs können nur bei Vorhandensein einer Entität des anderen Typs (und einer „zwischengeschalteten” Beziehung) existieren. -Identifikatorabhängig: Entitäten des abhängigen Typs können nur mit Hilfe des Identifikators der Entität des anderen Typs eindeutig identifiziert werden. Identifikator: Unechte Identifikatoren sind i.d.R. Nummernsysteme. Beziehungen und Kardinalitäten: Ein Auftrag ist einem Kunden zugeordnet Þ Kardinalität bei „Kunde“ notiert Ausprägung eines Attributs (einer Eigenschaft) für eine Entität Entitätstyp: [Rechteck] Klasse von Entitäten mit gleichen Attributen (aber unterschiedlichen Attributwerten) Identifikator: Attribut oder Kombination von Attributen, das/die jede Entität einer Entitätsmenge eindeutig identifiziert und sich während der Existenz einer Entität nicht ändert. Beziehungstyp: [Raute] Können Attribute aufweisen (analog Entitätstyp) Domäne: Die Menge aller zulässigen Datenwerte für ein Attribut. z.B. “Montag”, “Dienstag”, …, “Sonntag”. Sie werden nicht als eigenständiges Konstrukt behandelt, sondern allenfalls den Attributen zugeordnet. Vorgehen: In einem Aufgabentext zuerst alle Substantive streichen, die nicht in den Diskursbereich gehören. Danach Unterscheidung zwischen Entitätstyp und Attribut. ER Þ Relationenmodell 1. Bildung von Basisrelationen. Jeder Entitätstyp wird zu einer Relation. Verschiedene Varianten für Generalisierungshierarchien 2. Auflösung von (1,1)-(1,1)-Beziehungstypen 3. Auflösung von (1,1)-(0,*)-Beziehungstypen Beziehungstyp wird in einer der Basisrelationen dargestellt 4. Auflösung von (0,*)-(0,*) - Beziehungstypen Beziehungstyp wird durch zusätzliche Relation dargestellt 5. Auflösung von Beziehungstypen zwischen mehr als zwei Entitätstypen. Beziehungstyp wird durch zusätzliche Relation dargestellt. 6. Auflösung rekursiver Beziehungstypen EPK Modellierungskonventionen Ereignisse sind passiv und können nichts aktiv entscheiden. Dh. beim Eintreten eines Ereignisses werden alle Funktionen ausgelöst. Die wichtigsten Notationsregeln: - Jede EPK beginnt und endet mit einem oder mehreren Ereignissen bzw. mit Prozesschnittstellen. - EPK sind bipartite Graphen. Auf Funktionen folgen stets Ereignisse und umgekehrt. - Konnektoren verknüpfen mehrere Kanten zu genau einer resultierenden Kante, oder sie spalten Wenn mindestens ein Wenn genau ein Wenn alle Ereignisse genau eine Kante in mehrere resultierende Kanten Ereignis eintritt, Ereignis eintritt, werden eintreten, werden alle auf. werden alle Funktionen alle Funktionen Funktionen ausgeführt. - Ereignisse und Funktionen besitzen immer nur ausgeführt. ausgeführt. Nach Ausführung aller eine eingehende und eine ausgehende Kante. Nach Ausführung mind. Nach Ausführung genau Funktionen treten alle -Eingehende Kanten werden oben an einem einer Funktion treten einer Funktion treten Ereignisse ein. graphischen Objekt “angebracht”, ausgehende alle Ereignisse ein. alle Ereignisse ein. Kanten unten. ErzeugerVerbrauchersystem Fremdschlüssel GoM Grundsätze ordnungsgemässer Modellierung Kardinalitäten Lebendigkeit, Tod Normalisierung Denormalisierung Repräsentiert in einer Tabelle den Hauptschlüssel einer anderen Tabelle - Erhöhung der Zielgerichtetheit der Informationsmodellierung - Erhöhung der Modellqualität - Verbesserung der Modellvergleichbarkeit - Reduktion der Vielfalt möglicher Modellierungsvarianten - Verbesserung der Modellintegration (Einheitliche Strukturen und Abläufe führen zur Vereinfachung der Integration von Modellen) - Beschleunigung der Modellerstellung - Erhöhung der Verständlichkeit eines Modells Grundsatz der Richtigkeit (Syntaktische [gestaltet] und semantische) Korrekte Abbildung der Realwelt auf das Modell Grundsatz der Relevanz Modell muss subjektiv ziel- und zweckorientiert sein Grundsatz der WirtschaftlichkeitVerhältnismässigkeit von Kosten und Ertrag ist zu berücksichtigen Grundsatz der Klarheit Modell muss sowohl für Modellierer wie Adressat anschaulich sein Grundsatz der Vergleichbarkeit Identitäten, Äquivalenzen und Kompatibilitäten von Modellen müssen erkennbar sein Grundsatz des systematischen Aufbaus Informationsarchitekturen umfassen verschiedene Sichten, die zueinander passen müssen geben an, wie zwei Objekte miteinander verbunden werden. Ein Netz ist lebendig, wenn ausgehend von einer Anfangsmarkierung, die Transitionen stets so schalten, dass eine vorgegebene Transition t im weiteren Verlauf nochmals schalten kann. Todesgefährdet ist es jedoch dann, wenn nach wenigen Schaltungen keine weitere Schaltung mehr möglich ist. Normalisierung Zerlegung/Verteilung der Datenstrukturen auf mehrere Relationen bzw. Tabellen nach bestimmten Regeln (Þ Normalformen) + Verhinderung von Anomalien beim Einfügen, Ändern und Löschen + Geringe Redundanz bei Nichtschlüsselattributen - Zeitaufwendige Zugriffsoperationen (durch JOINs) Denormalisierung Zusammenführung von Relationen bzw. Tabellen +Optimierung von Zugriffsoperationen hinsichtlich Ausführungsdauer - Redundanz Petri-Netze Bedingungs-EreignisNetze Stellen-TransitionsPrädikatsTransitions-Netze Je grösser die Modellierungsmächtigkeit, desto geringer die Analysemöglichkeiten. Eine Stelle symbolisiert einerseits eine Zwischenablage für Objekte und andererseits –bezogen auf eine Transition –einen Zustand bzw. eine Bedingung. Transitionen symbolisieren die Verarbeitung von Objekten. Sie bewirken Zustandsübergänge. Stellen können durch sogenannte Marken belegt werden, Transitionen hingegen nicht. Eine bestimmte Anzahl von Marken auf einer Stelle symbolisiert, dass die mit der Stelle implizierte Bedingung erfüllt ist; ansonsten ist die Bedingung nicht erfüllt. Siehe Aktivierbarkeit, Lebendigkeit / Tod, Blockade. Bedingungs-Ereignis-Netze Stellen-Transitionsnetze Durch die Kanten fliesst jeweils nur eine Marke. Es spielt also keine Rolle, wie manche Stellen einer Transition voran/nachgestellt sind – sie werden alle mit einer Marke gefüllt. In Stellen-Transitions-Netzen werden die Zustände als Stellen interpretiert und die Zustandsübergänge als Transitionen. Stellen können mehr als eine Marke aufweisen: Stellenkapazität >1 Prädikats-Transitionsnetze Voraussetzung für TransitionsSchaltung: Jedes Eingangsprädikat hat diejenigen Tupel, die die Kanten der Ausgangsprädikate fordern und jedes Ausgangsprädikat enthält nicht die Tupel, die die eingehende Kante fordert. Primärschlüssel Promet BPR Redundanz ReferenzProzessmodelle Die Kapazität wird bei der Stelle vermerkt. Transitions-Schaltung: den Wenn keine Kapazität angegeben ist, wird Eingangsprädikaten werden die durch implizit von einer unendlichen Kapazität die ausgegangen. Kantenbeschriftungen festgelegten Die Marken sind nicht unterscheidbar, d.h., Tupel entnommen und die sie sind anonym. Ausgangsprädikate werden durch die Mit einer Transitions-Schaltung können Tupel ergänzt, die die jeweilige mehrere Marken transportiert werden. Kantenbeschriftungen fordert. Voraussetzung: Kantengewicht > 1. Die Marken(Relationen) aus den Das Kantengewicht wird bei der Kante Eingangsprädikaten werden in die vermerkt. Wenn kein Kantengewicht Marken der Ausgangsprädikate angegeben ist, wird implizit von umgesetzt. Kantengewicht = 1 ausgegangen. Voraussetzungen für TransitionsSchaltung: Anzahl Marken in jeder Eingangsstelle >= Kapazität der zugehörigen Kante und freie Kapazität jeder Ausgangsstelle >= Gewichtung der zugehörigen Kante. Siehe Verklemmung. Es kann verschiedene Zusammenstellungen von Spalten geben, die das Eindeutigkeitskriterium erfüllen Þ mehrere Optionen / Schlüsselkandidaten. Die Option, die schlussendlich gewählt wird, nennt man Primärschlüssel, alle anderen Sekundärschlüssel. Umfangreiches Vorgehensmodell zur Restrukturierung von (Geschäfts-) Prozessen. Berücksichtigt die Interdependenzen von Geschäftsstrategie und Prozessen. Erstreckt sich auf den Prozessentwurf (Revolution) und die Prozessweiterentwicklung und führung (Evolution). Bestandteile sind Techniken, ein Vorgehensmodell (Aktivitäten und Reihenfolge), ein Dokumentationsmodell (Ergebnisse) und ein Rollenmodell (organisatorische Zuständigkeiten). Ausgangspunkt der Modellierung sind die Leistungen der Prozesse. Berücksichtigt bestehende Strukturen und Prozesse nicht explizit („grüne Wiese“). Mehrfache Erfassung/Ablegung von Daten; oft wird damit das Geschwindigkeitskriterium optimiert. = Generische Prozessmodelle. Generalisierte Formulierung von Einflussfaktoren und Verwendungszusammenhang. Anforderungen: - Referenzcharakter - Wiederverwendbarkeit: - Modularisierung (Generische Prozesse sind mehrstufig zerlegbar und erbringen in sich eine geschlossene Leistung) - Standardisierte Struktur und Schnittstellen - Hierarchisierung (Generische Prozesse sollen in einem strukturierten Hierarchiebaum eingeordnet sein.) - Wiederauffindbarkeit - Anpassbarkeit (Generische Prozesse sollten an unternehmensspezifische Anforderungen angepasst werden können.) Relation Relationenmodell Relationenschema Schlüssel Menge von Tupeln Relationenschema: Eine geordnete Liste von Attributen R(A1,A2,...,An). Attribut: Eine Funktion A(D), die auf einen Wertebereich D abbildet. In der Tabellen-Sichtweise eine Spalte. Attributwert: Ein bestimmter Wert eines Attributs v=A(D). Domäne: Ein Wertebereich D, d.h. eine Menge gültiger Werte, die für ein Attribut zulässig ist. Tupel: Eine geordnete Liste von Attributwerten r(a1,a2,...,an). In der Tabellen-Sichtweise eine Zeile. Relation: Eine Menge von Tupeln als Extension eines Relationenschemas. Anschaulich eine Tabelle. Alle Attributwerte in einem Tupel müssen elementar, jedoch müssen nicht alle definiert sein (Null-Wert)! Schlüssel: Menge von Attributen, die bezüglich einer Relation die Eindeutigkeitseigenschaft aufweist und minimal ist. Schlüsselkandidat: Ein Schlüssel einer Relation; in einer Relation mehrere Schlüssel vorhanden sein können. Primärschlüssel: Der Schlüssel einer Relation, der für den eindeutigen Zugriff auf die Tupel einer Relation massgeblich ist. Sekundärschlüssel: Alle Schlüsselkandidaten, die nicht Primärschlüssel sind. Fremdschlüssel: Menge von Attributen, die den Primärschlüssel in einer anderen Relation referenziert. Bei der Bildung von Basisrelationen kann man sich auf eine einzige Relation beschränken und durch die Diskriminatorspalte die einzelnen Entitätstypen unterscheiden. Bei diesem Verfahren riskiert man jedoch viele Nullwerte. So empfiehlt sich die Gestaltung jeweils einer Relation pro Typ. Operationen: Selektion (Zeile): select * from kunden where geschäftstyp =‘Kaufhaus‘ Projektion (Spalte): select name, plz from kunden Join (Zusammenbinden zweier Relationen, welche beide dieselbe Spalte aufweisen) Bildung der Vereinigungs- und Schnittmenge Bildung der Mengendifferenz (Kunden, die nicht Mitarbeiter sind) Abruf und Verarbeitung der Tabellen mittels SQL. Geordnete Liste von Attributen Menge von Attributen (Spalten), - Eindeutigkeitseigenschaft: Für die Attribute die zu diesem Schlüssel gehören, kommen keine Werte (z.B. Kundennummer) doppelt vor. - Minimalität: Es ist die kleinste Anzahl an Spalten zu suchen, die das Eindeutigkeitskriterium bereits erfüllt. Im Beispiel im Skript könnte man also die Spalte T weglassen. Schlüsselkandidat Schnittmenge Simulation SQL Structured Query Language Es kann verschiedene Zusammenstellungen von Spalten geben, die das Eindeutigkeitskriterium erfüllen Þ mehrere Optionen / Schlüsselkandidaten. Die Option, die schlussendlich gewählt wird, nennt man Primärschlüssel. Nur diejenigen Eintragungen, die in beiden (allen) untersuchten Mengen vorhanden sind. Flow-Shop Job-Shop Flexibles Fertigungssystem FFS -zu bearbeitende Elemente/Produkte -zu bearbeitende Elemente/Produkte -einer Gruppe von CNC (Computer unterscheiden sich kaum (grosse unterscheiden sich stark (kleine Numerical Control) Maschinen Stückzahlen) Stückzahlen) - verbunden durch ein automatisches -Arbeit und Betriebsmittel werden um die -Arbeit und Betriebsmittel werden um Materialsystem Produkte herum organisiert ähnliche Prozesse herum organisiert -mit einem überwachenden“high-level“ Wege der Elemente sind weitgehend -Produkte bewegen sich entlang Computer Control System durch die Systemstruktur vorgegeben unterschiedlicher Wege in einem Flexibilität bedeutet hier die Möglichkeit - Steuerung erfolgt an einzelnen Punkten „durcheinandergewürfelten“ Fluss -Teile ähnlichen Typs in zufälliger (Verzweigungen) -alle Betriebsmittel werden zentral Reihenfolge bearbeiten zu können -Elemente müssen i.a. nicht um verwaltet -Teile mit unterschiedlichen Betriebsmittel konkurrieren -Elemente konkurrieren oft um Prozesssequenzen zu bearbeiten -hoch automatisierte, produktBetriebsmittel spezifische, effiziente Anlagen - starker Anteil qualifizierter, manueller Beispiele: Fliessbandverarbeitung, Arbeiten Transportketten, Logistiksysteme Beispiele: Luxusautomobile, Innenausstattung von Gebäuden Vorgehen 1. Bestimmung quantitativer Ziele 2. Erfassung aller relevanten Daten für die Simulation 3. Modellbildung (Korrektheit ist massgebend für die Übertragung der Ergebnisse auf die Realität!!) 4. Implementierung (im Simulationstool) 5. Validieren (Testlauf) 6. Experimentieren (eigentlicher Simulationsablauf; jeweils nur einen Parameter verändern!!) 7. Ergebnispräsentation, -analyse und -bewertung, evtl. Simulationswiederholung Select Join (sowohl DDL als auch DML) select name from mitarbeiter where gehalt >= 2000 and gehalt <= 3800 Äquivalent: select name from mitarbeiter where gehalt between 2000 and 3000 select name from mitarbeiter where gehalt IS NULL Wildcards: % beliebig viele Zeichen; _ ein Zeichen. Ünterdrückung von Doubletten: select distinct beruf from mitarbeiter count(Spaltenname) Anzahl der „not null“-Werte count(distinct Spaltenname) Anz. der untersch. „not null“-Werte count(*) Anzahl der Werte max(Spaltenname) Maximum der „not null“-Werte min(Spaltenname) Minimum der „not null“-Werte avg(Spaltenname) Mittelwert der „not null“-Werte sum(Spaltenname) Summe der „not null“-Werte variance(Spaltenname) Varianz der „not null“-Werte stddev(Spaltenname) Standardabweichung der „not null“-Werte Der SQL-Befehl zum Anlegen von Relationen lautet: CREATE TABLE <tabellenname> (<attributdefinition>[,<attributdefinition>]) Eine Attributdefinition enthält mindestens den Attributnamen und den zugeordneten Datentyp, z.B. NAME CHAR(20) Zusätzlich sind bestimmte Klauseln möglich: Durch NOT NULL wird die Verwendung von Nullwerten ausgeschlossen. Durch UNIQUE kann die Eindeutigkeit einzelner Attributwerte erzwungen werden. Mit der CHECK-Klausel können Wertebereichsbeschränkungen eingeführt werden. Tupel Verklemmung Warteschlangensysteme Geordnete Liste von Attributwerten (dh. eine Zeile). Ein Tupel beschreibt ein Objekt in der Realwelt. Eine Situation, in welcher keine Transition schalten kann, die aber bei anderer Schaltreihenfolge hätte vermieden werden können.
