© Jörn Beineke 1 Informationssysteme in Unternehmen Jörn Beineke, StR 23. Oktober 2002

1 ©Jörn Beineke

Informationssysteme in Unternehmen

Jörn Beineke, StR23. Oktober 2002

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Übersicht - Inhalt

• Grundbegriffe• Dateiorganisation

– Verfahren– Verschlüsselung– Speicherungsformen

• Datenbankorganisation– Grundlagen– Logische Datenbankorganisation– Datenbankverwaltungssysteme

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Datenorganisation

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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

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Erscheinungsformen von Daten

© 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

D at en

F or mat ier t eD at en

U nf or mat ier t eD at en

Cod ier t e I nf or mat ionen(CI )

Z eichen-or ient ier t

D ynamischeI nf or mat ionen

S t at ischeI nf or mat ionen

N icht codier t e I nf or mat ionen(N CI )

B it -or ient ier t

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Datenorganisation - Grundbegriffe

D at en-element e

D at en-sät z e

D at en-segment e

D at ei

Per sonal-nummer

F amilien-name V or name PL Z O r t S t r aße K ost en-

st elle Gehalt

N ame

M it ar beit erN r . 1

M it ar beit erN r . 2

A nschr if t

M it ar beit erN r . n

M it ar beit erN r . ...

Per sonal


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• Hierarchisches Modell:– Datenbank– Datei– Datensatz– Datenelement

W agen- N r . F abr ikat Bauj ahr Ver sicher ung M iet sat z

W 45 O PE L VE CT RA A L L I A N Z 902000

A t t r ibut e (D at enelement e)

O r dnungs-begr iff


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• 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

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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

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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, ...

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M it gliedsnummerPZ N

K f z - Kennz eichenPost leit z ahlenRent ennummer nI S BN / I S M NE A N

Z ugnummer n D BF lugnummer n L H

(Bez eichnung nach RE F A : Par allelnummer )

I dent nummer

S yst emlose I dent nummer= Z ählnummer

I dent ifi z ier ender T eil hängt von k lass ifi z ier enden T eilen ab (hier ar ch ische N ummer )

I dent ifi z ier ender T eil undk lassifi z ier ende T eile s indvoneinander unabhängig

V er bundnummer


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1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3

1 3

4 0 1 5 0 0

0

0 7 5 4 2 3

L ä n d e r -k e n n -z e i c h e nD e u t s c h -l a n d

E A N -P r ä fi x

I n d i v i d u e l l e A r t i k e l -n u m m e r d e s H e r s t e l l e r s

P r ü f -z i ff e r

H e n k e l K G a A ,D ü s s e l d o r f

P e r s i l ( 3 k g - P a c k u n g )

1 2 3 4

3

5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2

9 7 8 5 4 0 4 1 9 8 6

K e n n z e i c h e nB ü c h e r

E A N -P r ä fi x

P r ü f -z i ff e r

S p r i n g e r -V e r l a g ,H e i d e l b e r g

S t a h l k n e c h t /H a s e n k a m p ,W i r t s c h a f t s i n f o r m a t i k ,1 0 . A u fl a g e

I n t e r n a t i o n a l e S t a n d a r d -B u c h n u m m e r ( I S B N )

Deu

tsch

-sp

rach

ig

H er st eller nummer

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Datenbankorganisation

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Anlegen einer Datenbank

• Datenmodellierung• Logische Datenbankorganisation• Data Description Language

D at enbanksyst em

D at enbank-ver walt ungssyst em

D at enbankD at eien


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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 ...– ...

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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?• ...

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M 1M 1M 2M 3M 3M 3M 4M 5M 5M 6

B2B2B1B3B3B3B1B2B2B1

W 12W 8 4W 4 5W 5 2W 6 4W 9 9W 7 5W 12W 9 9W 3 3

3 11602 15

83 243 871062 891495 7

A E GA E GBO L L EI BMI BMI BMK A D E W ES I E M E N SS I E M E N SZ U N T Z

D at ei A : M iet er

M N R M N A BR W N R M D M N RM N ABRM D

====

=====

M iet er nummerM iet er nameBr anche (des M iet er s )M iet dauer

W N RF TB JV SM S

W agennummerF ahr z eugt ypBauj ahrV er sicher ungM iet sat z (pr o T ag)in E ur o

W 12W 3 3W 4 5W 5 2W 6 4W 7 5W 8 4W 9 9

O PE L CO RS AV W GO L FO PE L VE CT RAM E RCE D E S S 32 0F O RD M O N D E OV W GO L FF O RD M O N D E OM E RCE D E S E 2 40

A LL I A N ZL LO Y DA LL I A N ZL LO Y DI D U N AA LL I A N ZL LO Y DI D U N A

7 08 09 0

1909 08 09 0

140

199 9199 92 00 02 00 02 00 02 00 02 00 12 00 1

W N R F T B J V S M S

D at ei B: W agen

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D at ei A * : M iet er

D at ei B* : W agen

M N R

M 1M 2M 3M 4M 5M 6

M N A

A E GBO L L EI BMK A D E W ES I E M E N SZ U N T Z

BR

B2B1B3B1B2B1

F T

O PE L CO RS AO PE L CO RS AVW GO L FO PE L VE CT RAM E RCE D E S S 32 0F O RD M O N D E OVW GO L FF O RD M O N D E OM E RCE D E S E 2 40M E RCE D E S E 2 40

VS

A LL I A N ZA LL I A N ZL LO Y DA LL I A N ZL LO Y DI D U N AA LL I A N ZL LO Y DI D U N AI D U N A

M S

7 07 08 09 0

1909 08 09 0

140140

M N R

M 1M 5M 6M 2M 3M 3M 4M 1M 3M 5

M D

3 12 89

5 72 15

83 241061608 7

149

B J

199 9199 9199 92 00 02 00 02 00 02 00 02 00 12 00 12 00 1

W N R

W 12W 12W 3 3W 4 5W 5 2W 6 4W 7 5W 8 4W 9 9W 9 9

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Datenmodellierung

• Objekte, Attribute, Beziehungen• Semantisches Datenmodell• Entity-Relationship-Modell (ER)• Hierarchisches Modell• Netzwerkmodell• Relationenmodell

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Semantisches Datenmodell

Verfasser Bibliothek

Bestseller

hat verleiht

ist

Herr der

Ringe

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Entity-Relationship-Modell - ER

Student Buch

Beziehungstyp

entleiht

Entitytyp

Name

Fach

Semester

Titel

Autor

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Modellbildung

• Komplexität, welche die Realität mit sich bringt, wird verringert.

• Konzentration auf diejenigen Gegenstände und deren Eigenschaften, die für die Aufgabenstellung wesentlich sind.

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Datenbankbegriffe

E nt it yt yp

M it ar beit er

Kunde

Par t ner in

Kost enst elle

A t t r ibut e(E igenschaf t en)

Per sonalnummerGehaltGebur t sor t

Br ancheBest ellvolumen

A lt erGr ößeH aar f ar be

N ummerKost ent r äger

A t t r ibut wer t e(A t t r ibut -auspr ägungen)

47122 .850 ,-O snabr ück

Lebensmit t el440 .000 ,-

231,76blond

0815Roheisen

E nt it ies(Ent it yauspr ägungen)

Bauer , M üller , ...

Bolle, Kaiser , ...

A nke, Beat e, ...

H ochof en, W alz wer k, ...


24 ©Jörn Beineke

Beziehungen zwischen Entitäten

E nt it yt yp

E nt it yt yp

E nt it y

E nt it y

M it ar beit er

PC K38

Bauer

Rechner

1 : 1

M it ar beit er

Raum

Z immer 27

Bauer M üller

1 : n

L ief er ant

W ar e

m : n

Bolle Kaiser

But t er E ier Käse


25 ©Jörn Beineke


M D

M I E T E R

M N R M N A BR

W A GE N

W N R B J M SV SF T

M I E T E T

M N R, W N R

ER-Modell:• Objekte – Rechtecke• Beziehungen zwischen Objekten: Rauten• Attribute: Ellipsen an Objekten und Beziehungen


26 ©Jörn Beineke


M I E T E RBN R

H N R

V N R

M N R

M N A BN A

H N A

V N A

H L

V S

W A GE N

PRE I S GRU PPE

BRA N CH E

H E R S T E L L E R

V E RS I CH E RU N G

W N R

BJ

V B

PN R

F T

M D

M S

M I E T E T

GE H Ö RTZ U

GE H Ö RTZ U

I S TBE I

S T A M M TV O N

M N R , W N R

M N R , BN R

W N R , H N R

W N R , V N RW N R , PN R

BN RBN AH N RH N AH LPN RVN RVN AVSVB

==========

N ummer der Br ancheN ame der Br ancheN ummer des H er st eller sN ame des H er s t eller sL and des H er st eller sN ummer der Pr eisgr uppeN ummer der V er sicher ungN ame der Ver sicher ungS it z der V er s icher ungVer sicher ungsbeginn

27 ©Jörn Beineke


M I E T E R

M N R

M N A

BR

W A GE N

W N R

BJ

VS

M S

F T

M D

M I E T -V E R T RA G

M N R, W N R


M I ET ER W A GEN

M I E T VE RT RA G

M I ET ET

28 ©Jörn Beineke

Generalisierung - Spezialisierung

M I ET O BJ EKT A U T O

W O H N -A N H Ä N GERA U T O LKW

I S T EI N I S T E I N

PKW

Gen

eral

isie

rung S

pezialisierung

I S T E I N


29 ©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

M N R

M N A BR

F T

M S

B J V S M D

W N R

W N R

M N R F T

M N A

V S

BR M D M S

B J

Buch

Titel Autor Verlag

30 ©Jörn Beineke

m:n Beziehungen - Autovermietung

M 1 M 5

W 12 W 8 4 W 12 W 9 9

M 1 M 5

W 8 4 W 12 W 9 9


31 ©Jörn Beineke

Netzwerk-Datenbankmodell

• Jede Entität kann wieder mehrere Nachfolger, aber jetzt auch mehrere Vorgänger haben

• Es kann mehrere Entitäten geben, die keinen Vorgänger haben

M N R

M N A BR F T

M S

B J V S

M D

M V

W N R


32 ©Jörn Beineke

Netzwerk-Datenbankmodell

Buch

ISBN

Student

Matr.Nr. Name

Autor

33 ©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.

34 ©Jörn Beineke


M iet er W agen

N ummer N ame B r anche N r .F ahr z eug-t yp B auj ahr V er s icher ung M iet sat z

(E ur o)M iet dauer

(T age)

M N R M N A B R W N R F T B J V S M S M D

M 1

M 2M 3

M 4M 5

M 6

A E G

BO L L EI BM

K A D E W ES I E M E N S

Z U N T Z

B2

B1B3

B1B2

B1

W 12W 84W 45W 52W 64W 99W 75W 12W 99W 33

CO RS AM O N D E OV E CT RAS 23 0M O N D E OE 2 40GO L FCO RS AE 2 40GO L F

199 92 00 12 00 02 00 02 00 02 00 12 00 0199 92 00 1199 9

A LL I A N ZL LO Y DA LL I A N ZL LO Y DI D U N AI D U N AA LL I A N ZA LL I A N ZI D U N AL LO Y D

709090

19090

1408070

14080

31160215

8324

87106289149

57


35 ©Jörn Beineke

Normalisierung

MNA BR WNR FT BJ VS MS MD

1. Normalform

M1M1M2M3M3M3M4M5M5M6

AEGAEGBOLLEIBMIBMIBMKADEWESIEMENSSIEMENSZUNTZ

B2B2B1B3B3B3B1B2B2B1

W12W84W45W52W64W99W75W12W99W33

CORSAMONDEOVECTRAS320MONDEOE240GOLFCORSAE240GOLF

1999200120002000200020012000199920011999

ALLIANZLLOYDALLIANZLLOYDIDUNAIDUNAALLIANZALLIANZIDUNALLOYD

709090

19090

1408070

14080

31160215

8324

87106289149

57

MNR

• 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

36 ©Jörn Beineke

Normalisierung

MNR

FT

MNA

MNA

BR

BR

M1M2M3M4M5M6

M1M2M3M4M5M6

M1

M2M3

M4M5

M6

M1

M3M3

M5

M1

M2M3

M4M5

M6

M1

M3M3

M5

B2B1B3B1B2B1

B2B1B3B1B2B1

MNR

MNR

WNR

WNR

WNR

WNR

MD

MD

FT

FT

BJ

BJ

VS

VS

MS

MS

CORSA

VECTRAS320MONDEOGOLF

E240

GOLF

MONDEO

CORSA

VECTRAS320MONDEOGOLF

E240

GOLF

MONDEO

CORSA

MONDEO

E240GOLF

S320VECTRA

19991999200020002000200020012001

19991999200020002000200020012001

ALLIANZLLOYDALLIANZLLOYDIDUNAALLIANZLLOYDIDUNA

ALLIANZLLOYDALLIANZLLOYDIDUNAALLIANZLLOYDIDUNA

708090

190908090

140

70140

8090

19090

2. Normalform

3. Normalform

AEGBOLLEIBMKADEWESIEMENSZUNTZ

AEGBOLLEIBMKADEWESIEMENSZUNTZ

W12

W45W52W64W75

W33

W84W99

W12

W45W52W64W75

W33

W84W99

W12W84W45W52W64W99W75W12W99W33

W12W84W45W52W64W99W75W12W99W33

31160215

8324

87106289149

57

31160215

8324

87106289149

57

MNR

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Datenbankverwaltungssysteme

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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

39 ©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

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Bestandteile

A nwendungs-pr ogr amm S 1

A nwendungs-pr ogr amm Dm

E x t er neS icht

K onz ep-t ionelleS icht

I nt er neS icht

Q LD M L

D D L

D S D L

Datenb

ankverwaltungssystem

(DB

MS

)

A nwendungs-pr ogr amm S n

Benut z er m

Physische Dat enor ganisat ion

L ogische D at enor ganisat ion

D ialogbet r ieb S t apelbet r ieb

A nwendungs-pr ogr amm D1

Benut z er 1

D at en-speicher

D at en-speicher

41 ©Jörn Beineke

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)

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Select-Abfragen - Autovermietung

1) S U M (M D )VW N R = ' W 12 ' ;

2 ) M N AM , VM .M N R = V .M N RV .W N R = ‘W 99 ' ;

3 ) W N RW2 00 1 - B J = 2 ;

4 ) M N AMBR = ' B2 ' ;

5 ) F TM , V , WW .W N R = V .W N RV .M N R = M .M N RM N A = ' S I E M E N S ' ;

6 ) W N RW , TW .F T = T .F TM S = 9 0 ;

S ELE CTFRO MW H E RE

S ELE CTFRO MW H E REA N D



S ELE CTFRO MW H E REA N DA N D

S ELE CTFRO MW H E REA N D

7 ) W N RWF T = ' GO L F ' ;

8 ) M N AM , V , WM .M N R = V .M N RV .W N R = W .W N RF T = ' M O N D E O 'M N A ;

9 ) W N R, B JWB J = B J

WW N R = ' W 6 4 ' );

10 ) V SM , V , WW .W N R = V .W N RV .M N R = M .M N RM N A = ' I BM 'V S ;


S ELE CTFRO MW H E REA N DA N DGRO U P BY

S ELE CTFRO MW H E RE (S ELECT

FRO MW H E RE

S ELE CTFRO MW H E REA N DA N DGRO U P BY

43 ©Jörn Beineke

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

44 ©Jörn Beineke

Informationssysteme in Unternehmen

Jörn Beineke, StR23. Oktober 2002

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