IT-Systemkaufmann/-frau: Software-Technik (3. Lehrjahr)

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PH / CM, Kurs vom 01.09.2001 - 25.01.2002

Software-Technik (Teil 3): Datenbanken und Datenbanksysteme (Einsatzbereiche in der Wirtschaftspraxis, Einsatzgebiete, Aufgaben, Datenbankprogramme, Datenbank, Vorteile von Datenbankprogrammen, Struktur eines Datenbanksystems, Anforderungen an ein Datenbanksystem, Datenbankmodelle, Hierarchisches Datenbankmodell, Netzwerkmodell, Objektorientiertes Modell, Relationale Datenbanken, Grundaussagen zum Relationalen Modell, Planung und Aufbau einer Datenbank: Entity Relationship Modell, Erstellung einer Datenbank mittels ER-Modell (Vorgehensweise), Grundsätze der Normalformlehre), Grundlagen der Wirtschaftsinformatik: Einführung in Microsoft Access (Einordnung / Hauptkomponenten, Tabellen, Abfragen, Formulare, Berichte, Makro), Projektorganisation -Projektdefinition (Was ist ein Projekt?, Projektauslösung, Vorstudie, Problemanalyse, Erhebungstechniken, Schwachstellenanalyse, Das Pflichtenheft), Beispiel, Objektorientierte Programmierung (Grundbegriffe des OOP, Diagrammtypen auf Basis UML).

  1. Datenbanken und Datenbanksysteme
  2. Grundlagen der Wirtschaftsinformatik: Einführung in Microsoft Access
  3. Projektorganisation -Projektdefinition
  4. Beispiel
  5. Objektorientierte Programmierung

Datenbanken und Datenbanksysteme

Einsatzbereiche in der Wirtschaftspraxis

Einsatzgebiete

Personalinformationssysteme:

Büro-Management, Sekretariat (Assistenz):

Einkaufsinformationssysteme:

Vertriebsinformationssysteme:

Finanzinformationssysteme:

Aufgaben

Datenbankprogramme

Datenbank

Vorteile von Datenbankprogrammen

Struktur eines Datenbanksystems

Datenbanksystem

Bildbeschreibung "Datenbanksystem": Externe Sicht (Anwendungen: Auftragsbearbeitung, Lagerhaltung, Bestellwesen), Konzeptionelle Sicht (Datenmodell: logische Datenstrukturen), Datenspeicherung (Interne Sicht: Server, physische Datenorganisation).

Datenbasis:

inhaltlich zusammengehöriger Datenbestand

Datenbank-Management-System (DBMS):

Anforderungen an ein Datenbanksystem

Datenbankmodelle

Hierarchisches Datenbankmodell

Hierarchisches Datenbankmodell

Bildbeschreibung "Hierarchisches Datenbankmodell": Beispiel. Kunde erteilt Auftrag 1, 2 und 3. Jeder Auftrag enthält verschiedene Artikel (Artikel 1, 2, 3).

Vorteile:

Nachteile:

Hinweis: Resultat: Einschränkung der optimalen Datenbanknutzung!

Netzwerkmodell

Ähnlich dem hierarchischen Modell, doch mit dem Unterschied, dass ein Datenobjekt mehrere Vorgänger haben kann.

Netzwerkmodell

Bildbeschreibung "Netzwerkmodell": Beispiel. Kunde erteilt Auftrag 1, 2 und 3. Auftrag 1 enthält Artikel A, Auftrag 2 enthält Artikel B und C, Auftrag 3 enthält Artikel D. Besonderheit: Auftrag 3 ist Vorgänger für Artikel A, ebenso wie Auftrag 2 Vorgänger für Artikel A und D.

Objektorientiertes Modell

Vorteile:

Nachteile:

Relationale Datenbanken

Vorteile:

Nachteile:

Grundaussagen zum Relationalen Modell

Planung und Aufbau einer Datenbank: Entity Relationship Modell

Symbole bei ER-Modell:

Objekte (Rechtecke), Attribute (Ovale oder Ellipsen), Beziehungen (Rhomben)

Beziehungen und Objekte werden mit durchgezogenen Linien verbunden.
Attribute und Objekte werden mit gestrichelten Linien verbunden.

Erstellung einer Datenbank mittels ER-Modell (Vorgehensweise)

  1. Definition der Aufgabe
  2. Beschreibung der Beziehungen zwischen den Objekten (1:n, n:1, m:n, 1:1)
  3. Zusammenfassung bzw. weitere Unterverteilung von Objekten mit gemeinsamen Eigenschaften
  4. Attributezuordnung, Primärschlüsselvergabe (unterstrichene Attribute)
  5. Erstellung Datenbanktabelle

Grundsätze der Normalformlehre

Normalisierungsschritte:

  1. Kein Feld darf mehrfach vorkommen.
  2. Jedes Feld, das nicht Primärschlüsselfeld ist, muss vom Primärschlüssel abhängig sein, sonst sollte es ausgelagert werden.
  3. Jedes Feld, das noch von einem anderen Schlüssel, als dem Primärschlüssel abhängig ist, muss ausgelagert werden.

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Grundlagen der Wirtschaftsinformatik: Einführung in Microsoft Access

Einordnung / Hauptkomponenten

Microsoft Office:

Access:

Tabellen

Tabellenentwurf:

Tabellen

Bildbeschreibung "Tabellen": Eine Tabelle hat einen Namen, Datenfelder und Datenzeilen mit verschiedenen Felddatentypen.

  1. Feldname
    • max. 64 Zeichen, nicht erlaubt: [ ] ! .`
  2. Felddatentypen
    • Text
    • Memo
    • Zahl (Byte, Integer, Long Integer, Single, Double, Dezimal)
    • Datum/Zeit
    • Währung
    • AutoWert
    • Ja/Nein
    • OLE-Objekt
    • Hyperlink
    • Nachschlagefeld
Feldeigenschaften:
  1. Feldgröße
    • Textfeld: Anzahl der Zeichen
    • Zahl: Untertyp (Byte, Integer usw.)
  2. Format
    • Zahl: #.##0,00 (Bsp.: 4.822,12)
  3. Standardwert
  4. Gültigkeitregel
  5. Gültigkeitsmeldung
  6. Eingabe erforderlich

Abfragen

Abfragen

Bildbeschreibung "Abfragen": Eine Abfrage entsteht durch Kombination bestimmter Daten verschiedener Tabellen unter Zuhilfenahme von Projektionen und Selektionen.

Projektion und Selektion:

Projektion

Bildbeschreibung "Projektion und Selektion": Selektion = Auswahl bestimmter Datensätze. Projektion = Abbilden bestimmter Spalten dieser ausgewählten Datensätze in einer neuen Tabelle.

Formulare

Formulare

Bildbeschreibung "Formulare": Daten- und Entwurfsansicht.

Die vorangegangene Grafik zeigt einmal den Unterschied der Ansichten.

Steuerelemente:

Berichte

  1. Seitenkopf / -fuß
    Bereich wird für jede gedruckte Papierseite erzeugt.
  2. Berichtskopf / -fuß
    Bereich wird am Anfang bzw. am Ende des Berichtes erzeugt.
  3. Detailbereich
    Bereich wird für jeden Datensatz erzeugt.
  4. Gruppenkopf / -fuß
    Bereich zur Definition eines Gruppenwechsels

Makro

Ein Makro ist die Zusammenfassung mehrerer vorgefertigter Aktionen zu einem Block von Aktionen.

Beispiel für Aktionen:

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Projektorganisation -Projektdefinition

Was ist ein Projekt?

Ein Projekt ist ein Vorhaben, das im Wesentlichen durch die Einmaligkeit der Bedingungen in ihrer Gesamtheit gekennzeichnet ist.

Projekte zeichnen sich durch folgende Eigenschaften und Merkmalen aus:

Projektauslösung

Gründe für eine Projektauslösung:

Gründe für eine Projektauslösung

Bildbeschreibung "Gründe für eine Projektauslösung": Marktbezogene Entwicklungen, wirtschaftliche Probleme, Controlling-Ergebnisse, Innovation/Ideen, organisatorische Probleme, technische Probleme.

Mögliche Projekte im IT-Bereich:

Beispiele für Projektauslösung:

Vorstudie

Folgende Aspekte sind im Rahmen der Vorstudie zu beachten:

Zweck und Aufgabe der Vorstudie:

Die wichtigsten Aufgaben der Vorstudie:

Vorstudie

Bildbeschreibung "Vorstudie": Lokalisierung und Analyse der Probleme, Prüfung des Zeitbedarfs, Prüfung des Personalbedarfs, Erstellen eines Projektantrages, Abwägung von Kosten und Nutzen, Prüfung des Bedarfs an IT-Unterstützung, Prüfung und Bewertung von Lösungsalternativen, Festlegung von Zielen.

Problemanalyse

Typische Fragestellungen in der Problemanalyse sind:

Erhebungstechniken

Erhebungstechniken sind Methoden und Techniken zur Gewinnung von Informationen zum Problemkreis!

Erhebungstechniken: Interview, Fragebogen, Konferenz
Interview Fragebogen Konferenz
Vorteile:
  • Flexibilität (nachfragen bei Unklarheiten möglich)
  • Vertiefungsmöglichkeit
  • praxisnahe, schnelle und einfache Informationsgewinnung
  • Vermeidung von Missverständnissen
  • individuelles Eingehen
  • Gute Auswertungsmöglichkeiten
  • statistisch gesicherte Ergebnisse
  • dokumentierte Ergebnisse
  • Probleme können schnell erkannt und abgeklärt werden
  • Streitpunkte können direkt angesprochen werden
  • Abstimmungen möglich
Nachteile:
  • zeitaufwendig
  • Inanspruchnahme der Arbeitszeit des Befragten
  • hohe Personalkosten
  • kaum strukturiert
  • subjektive Einschätzung ist schwer von objektiven Tatsachen zu trennen
  • Zeitaufwendige Vorbereitung
  • wichtige Informationen können unentdeckt bleiben
  • Zeitaufwendige Vorbereitung und Durchführung
  • hohe Anforderungen an den Konferenzleiter
  • Anschlussauswertung unbedingt erforderlich
Erhebungstechniken: Dokumentenanalyse, Beobachtung, Selbstaufschreibung
Dokumentenanalyse Beobachtung Selbstaufschreibung
Vorteile:
  • Dokumentation liegt bereits vor
  • relativ geringer Arbeitsaufwand (Zeitersparnis)
  • gezielte Suche möglich
  • unauffällige Informationsgewinnung
  • unauffällige Informationsgewinnung zum Zeitpunkt des Geschehens
  • objektive Informationsgewinnung
  • individuelle Berücksichtigung der Bedürfnisse der Mitarbeiter
  • Ergebnisse können statistisch ausgewertet werden
Nachteile:
  • Dokumentation ist nicht immer aktuell
  • Dokumentationen sind häufig unvollständig
  • unsichere Bewertung der Ergebnisse
  • nicht immer repräsentative Ergebnisse bei zu kurzem Beobachtungszeitraum
  • keine Mitwirkungsmöglichkeit der betroffenen Stellen
  • Gefahr der Verfälschung durch subjektive Angaben
  • große zeitliche Belastung für den Mitarbeiter

Schwachstellenanalyse

Im Anschluss an die Erfassung und Beschreibung des Ist-Zustandes folgt eine Schwachstellenanalyse. Hier gibt es unterschiedliche Sichtweisen.

Management-Sicht:

Organisationssicht:

IT-Sicht:

Anwendersicht:

Aus den erkannten Schwachstellen heraus ind konkrete Anforderungen zu formulieren. Diese bilden dann die Grundlage für die Modellierung eines neuen Systems bzw. für den Software-Entwicklungsprozess und werden in einem Pflichtenheft zusammengefasst.

Das Pflichtenheft

Unter einem Pflichtenheft versteht man die ausführliche Beschreibung der Anforderungen des Auftraggebers an zu erstellende bzw. anzuschaffende Produkte (Liefer- und Leistungsumfang). Es wird häufig auch als Leistungsbeschreibung bzw. Lastenheft bezeichnet. Bei hausinterner Software-Entwicklung sind dafür die Begriffe Programmvorgaben bzw. Programmspezifikation gebräuchlich.

Inhalt eines Pflichtenheftes:

Standardgliederung für ein Software-Pflichtenheft:

  1. Unternehmenscharakteristik
    • 1.1 Name und Adresse des Unternehmens
    • 1.2 Branche, Produktgruppe, Dienstleistungen
    • 1.3 Unternehmensgröße, Wachstumsrate
  2. Ist-Zustand der Arbeitsgebiete
    • 2.1 Bisherige Verfahren und Produktionsmittel
    • 2.2 Unternehmensspezifische Besonderheiten
    • 2.3 Bewertung des Ist-Zustandes
  3. Zielsetzungen
    • 3.1 Quantifizierbarer Nutzen
    • 3.2 Sonstige Vorteile
  4. Anforderungen an die geplante Anwendungs-Software
    • 4.1 Fachliche Anforderungen
      • Überblick und Zusammenhänge
      • Detaillierte Anforderungen an die Arbeitsgebiete
    • 4.2 Technische Anforderungen
  5. Mengengerüst
    • 5.1 Kartei-/Stammdaten
    • 5.2 Bestandssätze, Belege/Zahl der Bewegungen
  6. Eventuelle Anforderungen an Hardware und System-Software
    • 6.1 Hardware
    • 6.2 System-Software
  7. Mitarbeiter für die Umstellung
  8. Zeitlicher Realisierungsrahmen
  9. Anforderungen an die Lieferfirma
  10. Wünsche zum Angebotsaufbau und -inhalt
    • 10.1 Angebotsaufbau
    • 10.2 Preise und Vertragsbedingungen
    • 10.3 Abgabetermin des Angebots
  11. Anlagen zum DV-Pflichtenheft

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Beispiel

  1. Access-Datenbank zur Verwaltung des Geschäftsprozesses Auftragsbearbeitung, Fakturierung
    • 1.1 Thema der Projektarbeit
    • 1.2 Abgrenzung des Projektumfangs
  2. Ausgangssituation und Ist-Zusatand
  3. Zielsetzung
    • 3.1 Datenbankmodell
    • 3.2 Funktionalität
    • 3.3 Kosten
    • 3.4 Zeitraum
  4. Durchführung des Projektes
    • 4.1 Planungsphase
      • 4.1.1 Analyse des innerbetrieblichen Prozesses
        Auftragsbearbeitung, Fakturierung
      • 4.1.2 Analyse der Datenbasis
      • 4.1.3 Analyse der technischen Voraussetzungen
    • 4.2 Modellieren der Datenstruktur
    • 4.3 Pflichtenheft
  5. Realisierungsphase
    • 5.1 Normalisierung der Tabellen
    • 5.2 Realisierung und Gestaltung der Formulare
    • 5.3 Erstellen von Abfragen
    • 5.4 Entwicklung von Berichten
  6. Testen
  7. Dokumentation
  8. Betriebswirtschaftliche Betrachtungen
    • 8.1 Kostengegenüberstellung
    • 8.2 Nutzenberechnung

1.1 Gegenstand der Projektarbeit

Beginnend mit der geeigneten Nutzung vorhandener Datenbestände sowie Realisierung der Teilschritte in geeigneter Form zu erfassen, auszugeben und zu speichern sowie den Prozess der Rücksendungen und Nachlässe IT-seitig abzusichern.

1.2 Abgrenzung des Projektumfanges

Die Funktionalität des Systems beschränkt sich auf die Erfassung und Pflege der Stamm- und Bewegungsdaten der Handhabung des Bereiches Angebotserstellung, Auftragsbestätigung, Rechnung und Lieferschein.

Nachlässe und Rücksendungen sowie die automatische Verbindung zur FIBU werden im Projektansatz als Schnittstelle berücksichtigt aber aufgrund des zeitlichen Rahmens nicht realisiert.

2. Ausgangssituation Ist-Zustand

Die bisherige Verwaltung der Stammdaten bzw. Realisierungen von Rechnungen- und Angebotserstellungen erfolgte unter Nutzung von Word und Excel. Das hat zur Folge, dass Daten mehrfach erfasst wurden, das höhere Fehlerhäufigkeit und zeitlicher Mehraufwand sich abzeichnen. Außerdem sind effektive Auswertungsmethoden nur begrenzt möglich.

3. Zielsetzung (-stellung)

zentrale Ziele:

Teilziele:

3.1 Datenbankmodell

Hauptziel ist die dynamische Abbildung des Prozesses Auftragsbearbeitung / Fakturierung mit Schwerpunkt Angebote, Auftragsbestätigung, Rechnung, Lieferscheine. Dabei werden an das Datenbankmodell folgende Anforderungen gestellt:

3.2 Funktionalität

3.3 Kosten

3.4 Zeitraum

Das Projekt wird im Zeitraum vom 12.11.2001 - 31.12.2001 realisiert.

4. Durchführung des Projektes

4.1 Planungsphase

4.1.1 Befragung der Mitarbeiter

4.1.2 Analyse des innerbetrieblichen Prozesses

Vorhandene Informationen untersuchen, wie man sie in ein neues System integrieren kann.

4.1.3 Technische Voraussetzungen

4.2 Modellierung (ER-Modell)

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Objektorientierte Programmierung

Wesentliche Konzepte der Software-Entwicklung (bisher):

Nachteil dieser Konzepte:

Ausweg:

Die objektorientierte Programmierung überwindet diese Probleme durch:

Grundbegriffe des OOP

Objekt:

Ein Objekt ist ein konkret vorhandener Gegenstand mit

(Methoden werden durch Nachrichten ausgelöst)

Klasse:

Eine Klasse fasst gleichartige Objekte zusammen.

Vererbung:

Das OOP bietet die Möglichkeit der Vererbung.

Unified Modeling Language (UML):

Graphische Modellierungstechnik mit einer einheitlichen Notation für das OOP.

Diagrammtypen auf Basis UML

Falldiagramm (Teil 1)

Bildbeschreibung "Falldiagramm (Teil 1)": Grafische Darstellung des Ablaufes. Verkäufer berät den Kunden und erstellt den Kaufvertrag, Sachverständige(r) führt die Abrechnung mit dem Kunden durch.

Anwendungsfalldiagramm (Use Case Diagram):

Falldiagramm (Teil 2)

Bildbeschreibung "Falldiagramm (Teil 2)": Grafische Darstellung des Ablaufes. Aktor verwendet Systemkomponente.

Grundlagen Klassendiagramm (Vererbung):

Klassendiagramm

Bildbeschreibung "Klassendiagramm": Eine Klasse enthält Name/Bezeichnung, Attribut/Instanzvariable, Methoden. Beispiel Hauptklasse Artikel, Unterklassen für verschiedenen Laufwerke.