KOSIS Seminar

Ansätze zur Aufgabenanalyse für soziotechnische Systeme

Jörg Schneider
1. August 2002

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung 3

2. Graphische Modellierungstechniken 3
2.1. einfache Techniken  3
2.2. Die Diagramme aus UML  4
2.3. Petrinetze  7

3. Strukturierung der Diagramme  8
3.1. Zerlegung in Module und in Hierarchiestufen   9
3.2. Patterns  11

4. Erweiterungen f ¨ur soziotechnische Systeme  13
4.1. unpräzise Zusammenhänge in UML  13
4.2. Interaktion zwischen unabhängigen Abläufen  15

5. Fazit und Ausblick 18

1. Einleitung

Soziotechnische Systeme findet man überall dort, wo Menschen mit Maschinen und mit anderen Menschen interagieren. Solche Systeme entstehen meist durch eine Art evolutionären Prozess, das heißt es kommen immer wieder Menschen oder Maschinen hinzu oder verlassen das System. In jedem dieser Wachstumschritte müssen dann die Aufgaben umverteilt werden. Wir wollen hier untersuchen, wie man diese Neuverteilung unterstützen und planen kann, vor allem für große Systeme mit vielen Beteiligten. Vor einem ähnlichen Problem standen die Informatiker auch. Softwareprodukte wurde meist beliebig um Funktionen für neue Anforderungen erweitert und so wuchsen sie zu Systemen, die sehr schwer gewartet werden konnten. Es wurden Forderungen aufgestellt, dass die Entwicklung einer Software aus den Schritten: Analyse, Design, Implementierung und Test bestehen sollte. In der Analyse wird die gegebene Situation und die Aufgabenstellung untersucht. Es wird dann auch versucht, diese Informationen formal zu beschreiben, um Mißverständnisse zu vermeiden. Im Design wird dann genau festgelegt, wie die Software gestaltet wird, die in der Implementierung erstellt wird. Alle diese Schritte bauen also aufeinander auf.

In den letzten Jahren haben sich einige Techniken herausgebildet, die die Softwareentwickler dabei unterstützen. Wir wollen jetzt zeigen, wie diese Techniken auf soziotechnische Systeme übertragen werden können. Dabei betrachten wir vor allem die Analyse, die dem Design stark verwand ist.

Da gerade in der Analyse Softwareentwickler und Auftraggeber bzw. Nutzer eine gemeinsame Sprache finden müssen, wenn sie über die Anforderungen und Voraussetzungen reden, basieren viele Techniken auf Graphen.

In Abschnitt 2. untersuchen wir zuerst einfache Diagramme und zwei weiterführende Ansätze. Danach betrachten wir in Abschnitt 3. Techniken, die zur Vereinfachung und Strukturierung der Diagramme dienen und dann in Abschnitt 4. Ansätze zu Erweiterungen speziell für soziotechnische Systeme.

2. Graphische Modellierungstechniken

2.1. einfache Techniken

Die Ergebnisse der Analyse kann man mit verschiedenen Techniken visualisieren. Dabei gibt es in vielen Anwendungsbereichen bereits etablierte Ausdrucksformen und jede dieser Form kann bestimmte Aspekte besonders gut darstellen.

Am weitesten verbreitet und wohl jedem bekannt sind die Ablaufdiagramme. Gleich ist bei jedem Anwender jedoch nur, das die Pfeile die chronologische Reihenfolge darstellen. Jedoch bereits die Beschriftung kann sich stark unterscheiden: Bei einigen Ausprägungen notiert man in den verbundenen Kästen Tütigkeiten oder Ereignisse und in anderen werden dort Zwischenergebnisse oder Zustände dargestellt. Ebenso gibt es keine allgemeine eindeutige Syntax für die Darstellung von alternativer und paralleler Abarbeitung. Jedoch basieren alle weiterführenden Techniken zur Darstellung von Abläufen auf dieser Art von Diagrammen und ergänzen sie um Techniken zur Kennzeichnung diverser Eigenschaften [Par98].

[....]