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Referenzmodellierung

Die Referenzmodellierung (ausführlich: Referenzinformationsmodellierung) ist ein spezielles Arbeitsgebiet der Informationsmodellierung, in dem Referenzmodelle betrachtet werden. Im Mittelpunkt stehen Fragen der Wiederverwendung von Modellinhalten.

Gegenstand

Unter Referenzmodellen werden Informationsmodelle verstanden, deren Inhalte bei der Konstruktion anderer Informationsmodelle wiederzuverwenden sind [vom Brocke 2002; Alpar et al. 2002; Becker, Knackstedt 2004; Becker, Delfmann, Knackstedt 2004; Fettke, Loos 2004; Hafner, Winter 2008]. Die Wiederverwendung besteht in der Übernahme von Konstruktionsergebnissen sowie deren Anpassung und Erweiterung im anwendungsspezifischen Kontext. Die Intention ist es, durch die Wiederverwendung sowohl Effektivitäts- als auch Effizienzsteigerungen in der Modellierung, respektive der Informationssystementwicklung, zu erzielen. In der Referenzmodellierung werden Fragen der Konstruktion und Nutzung von Referenzmodellen thematisiert, um die Wiederverwendung der Modellinhalte möglichst wirtschaftlich zu gestalten.

Entwicklung

Der Begriff der Referenzmodellierung kommt in der Wirtschaftsinformatik zunächst im Zusammenhang mit Arbeiten vor, in denen Informationsmodelle (insbesondere Daten- und Prozessmodelle) für spezifische Domänen entwickelt worden sind. Beispiele sind Referenzmodelle für Industriebetriebe von Scheer [Scheer 1997] und für Handelsunternehmen von Becker/Schütte [Becker, Schütte 2004]. In der Praxis dienen die Modelle insbesondere der Entwicklung und dem Customizing betriebswirtschaftlicher Standardsoftwarelösungen. Aber auch in Forschung und Lehre finden sie Beachtung, um Domänen im Hinblick auf spezifische Informationsbedarfe zu untersuchen. Diesbezüglich wird ihr Stellenwert betont, zugleich als „Theorien der Wirtschaftsinformatik" dienen zu können [Schütte 1998]. Die zunehmende Anzahl vorgeschlagener Modelle für verschiedene Domänen führte zu einer stärkeren Reflektion von Methoden zur Konstruktion und Nutzung von Referenzmodellen und somit zur Etablierung des Forschungsgebiets der Referenzmodellierung. Erste Arbeiten werden von Hars [Hars 1993], Nonnenmacher [Nonnenmacher 1994], Kruse [Kruse 1996], Lang [Lang 1997] und Schütte [Schütte 1998] vorgestellt. Hier werden Referenzmodelle als allgemeingültige und empfehlenswerte Informationsmodelle definiert, die nach dem Prinzip der Konfiguration zu adaptieren sind. In den Arbeiten von vom Brocke [vom Brocke 2002] und später auch Fettke/Loos , Knackstedt [Knackstedt 2006], Delfmann [Delfmann 2006] und Fettke [Fettke 2006] wird ein weiteres Verständnis entwickelt, das im Folgenden genauer dargestellt wird.

Grundzusammenhänge

Die Grundzusammenhänge der Referenzmodellierung lassen sich durch eine prozessorientierte Betrachtung der Modellkonstruktion veranschaulichen (vgl. Abbildung 1).

RefMod_Abb1

Abb. 1: Referenzmodellierung im Konstruktionsprozess von Informationsmodellen

Ein typischer Prozess involviert die Rollen eines Modellkonstrukteurs und eines Modellnutzers [vom Brocke 2002]. Der Konstrukteur erzeugt das Modell nach den Anforderungen des Nutzers und verwendet hierzu spezifische Methoden. Da die Rollen von Menschen wahrgenommen werden, sind Abstimmungen notwendig, die sich sowohl an die Modellqualität (Effektivität der Konstruktionsprozesse) als auch an die Kosten und Zeit des Konstruktionsprozesses (Effizienz der Konstruktionsprozesse) richten. Mit der Modellqualität wird die Beschaffenheit eines Modellzustands gekennzeichnet. Die Zeit kennzeichnet die Dauer zur Herstellung eines Modellzustands und die Kosten quantifizieren den Wert des dazu notwendigen Inputs. Der Konstruktionsprozess wird fortgesetzt, bis die (Ist-)Qualität nutzerseitig akzeptiert oder der Prozess aufgrund von Kosten- oder Zeitrestriktionen abgebrochen wird.

Diesem Verständnis folgend, können Referenzmodelle als Hilfsmittel gesehen werden, um die Effektivität und Effizienz von Konstruktionsprozessen zu fördern. Hierzu werden Inhalte, die in mehreren Anwendungssituationen von Bedeutung sind, in Referenzmodellen beschrieben; in der wiederverwendungsorientierten Software-Entwickung bezeichnet als „design for reuse" [Mili et al. 2002]. Die Modelle können dann als Ausgangsmodelle für zugleich mehrere Konstruktionsprozesse des gleichen Anwendungsgebiets verwendet werden („design with reuse"). Effizienzvorteile können realisiert werden, da Inhalte nicht neu zu konstruieren sind, so dass Kosten- und Zeitersparnisse möglich sind. Zugleich kann die Modellqualität und somit die Effektivität des Prozesses gesteigert werden, sofern im Referenzmodell Inhalte beschrieben sind, die sich bereits in mehreren Anwendungen einer Domäne bewährt haben.

Diese wiederverwendungsorientierte Sichtweise lässt die Vielzahl potenzieller Referenzmodelle erkennen. Grundsätzlich kann als Referenzmodell gelten, was (a) faktisch wiederverwendet wird oder (b) für Zwecke der Wiederverwendung entwickelt wurde [vom Brocke 2002]. Einzelne Modelle können dabei sehr unterschiedlicher Art sein: Zwar ist in der Referenzmodellierung eine Konzentration auf Fragen der Konstruktion fachkonzeptioneller Modelle zu beobachten [Scheer 1997; Schütte 1998; Schwegmann 1999; Schlagheck 2000; Becker, Schütte 2004], doch bieten z. B. auch Konstruktionsergebnisse implementierungsnäherer Ebenen der Systementwicklung Potenziale zur Wiederverwendung. Die in der Softwareentwicklung als Patterns [Coad, Yourdon 1991] bezeichneten Artefakte sind demnach ebenso als Referenzmodelle einzustufen. Somit können Klassifikationen von Referenzmodellen vorgenommen werden, im Zuge derer z. B. auch wissenschaftliche und nicht-wissenschaftliche Referenzmodelle zu unterscheiden sind.

Referenzmodelle entfalten einen spezifischen Nutzen, der prinzipiell durch eine Wert- und eine Mengenkomponente determiniert wird. Einerseits trägt das Modell ein spezifisches Nutzenpotenzial bei einmaliger Anwendung (Wertkomponente); andererseits besteht eine gewisse Anzahl möglicher Anwendungen (Mengenkomponente). Dies zeigt, dass selbst ein kleiner Anwendungsbereich die Entwicklung eines Referenzmodells rechtfertigen kann, sofern das Nutzenpotenzial je Anwendung vergleichsweise hoch ist. Ebenso sind möglicherweise Modelle gerechtfertigt, die je Anwendung einen geringen Nutzen stiften, sofern sie vergleichsweise oft wiederverwendet werden können. Zur Wirtschaftlichkeitsbetrachtung aus Nachfragersicht sind neben den direkten Kosten des Modells auch die Transaktionskosten der Modellbeschaffung zu berücksichtigen.

 

Aufgabe der Referenzmodellierung ist es, Beiträge zu liefern, die eine wirtschaftliche Konstruktion und Nutzung von Referenzmodellen ermöglichen. Im Folgenden werden Gestaltungsfelder vorgestellt.

Gestaltungsfelder

Wesentliche Gestaltungsfelder der Referenzmodellierung sind in dem in Abbildung 2 dargestellten Ordnungsrahmen veranschaulicht worden.

Refmod_Abb2

Abb. 2: Gestaltungsfelder der Referenzmodellierung

Während sich die Referenzmodellierung lange Zeit auf die Entwicklung von Methoden beschränkte, bringt das dargestellte Modell zum Ausdruck, dass mehrere Gestaltungsfelder von Bedeutung sind, die unter Berücksichtigung des Kontextes und der Strategie der Modellierung miteinander in Einklang zu bringen sind.

 

(1) Organisation

Richtungsweisend für die Ausgestaltung eines Referenzmodellierungsprojekts ist die Analyse der organisatorischen Rahmenbedingungen [vom Brocke, Buddendick 2004]. Das institutionelle Arrangement der Entwicklung und Nutzung von Referenzmodellen, in der Unternehmung, über den Markt oder im Netzwerk, hat einen wesentlichen Einfluss auf die weiteren Anforderungen für die Referenzmodellierung. Ein wesentliches Potenzial zur inhaltlichen Qualitätssicherung der Modelle besteht z. B. in einer verteilten kollaborativen Entwicklung [vom Brocke 2003].

 

(2) Modell

An Referenzmodelle stellen sich höchst unterschiedliche Anforderungen. Einerseits sind dies inhaltliche Anforderungen einer Domäne. Einen Überblick geben Referenzmodellkataloge, die einen systematischen Zugriff auf die Modelle ermöglichen . Ein Beispiel für einen solchen Katalog wird am Institut für Wirtschaftsinformatik der Universität des Saarlandes gepflegt (siehe http://rmk.iwi.uni-sb.de/). Weitere Anforderungen resultieren aus dem spezifischen organisatorischen Setting der Referenzmodellierung. Eine verteilte, netzwerkartige Organisation, z. B., erfordert relativ kleine Modelle, die für sich gekapselt sind und relativ leicht miteinander kombiniert werden können.

 

(3) Methode

Eine zentrale Fragestellung für Referenzmodellierungsprojekte ist die Wahl der Konstruktionstechniken (vgl. hierzu Konstruktionstechniken). Zudem ist zu gewährleisten, dass Modelle konstruiert werden, die entsprechend der avisierten Nutzung auf Ebene der Organisation verwendet werden können. Für die verteilte Modellierung, z. B., bieten sich Methoden der komponentenorientierten Referenzmodellierung an [vom Brocke 2003].

Generell folgen Referenzmodellierungsprojekte einem typischen Vorgehen [Schütte 1998; Schlagheck 2000; vom Brocke 2002]. Hier werden exemplarisch die von Fettke/Loos identifizierten Aktivitäten aufgeführt [Fettke, Loos 2007].

Konstruktion von Referenzmodellen:

  • Definition der Anwendungsdomäne,  
  • Konstruktion der Modellelemente, 
  • Evaluation sowie 
  • Wartung und Pflege.

Anwendung von Referenzmodellen:

  • Auswahl eines geeigneten Referenzmodells, 
  • Anpassung des Referenzmodells, 
  • Integration des Referenzmodells mit anderen Modellen und 
  • Anwendung im engeren Sinne.

 

(4) Technologie

Zur Ausführung der Konstruktionsprozesse wird eine technische Plattform benötigt, auf der die Modellerstellung und -speicherung, aber – im verteilten Fall – auch der Modellaustausch und -diskurs realisiert werden kann. Hier sind geeignete Modellierungstools bzw. Kollaborationssysteme für Referenzmodellierungsprojekte auszuwählen [vom Brocke 2004].

Literatur

Alpar, P. ; Grob, H.L. ; Weimann, P. ; Winter, R.: Anwendungsorientierte Wirtschaftsinformatik. 3. Aufl., Braunschweig, 2002.

Becker, J. ; Delfmann, P. ; Knackstedt, R.: Adaption fachkonzeptioneller Referenzprozessmodelle. In: Industrie Management, 20(2004), Nr. 1, 19-21. 

Becker, J. ; Knackstedt, R.: Referenzmodellierung im Data-Warehousing. State-of-the-Art und konfigurative Ansätze für die Fachkonzeption. In: Wirtschaftsinformatik, 46(2004), Nr. 1, 39-49.

Becker, J. ; Schütte, R.: Handelsinformationssysteme. Landsberg/Lech, 2004.

Coad, P. ; Yourdon, E.: Object-Oriented Analysis. 2. Aufl., Englewood Cliffs, NJ et al., 1991.

Delfmann, P., Adaptive Referenzmodellierung. Methodische Konzepte zur Konstruktion und Anwendung wiederverwendungsorientierter Informationsmodelle, Berlin 2006, zugl. Diss. Univ. Münster. 

Fettke, P.: Referenzmodellevaluation - Konzeption der strukturalistischen Referenzmodellierung und Entfaltung ontologischer Gütekriterien. Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Mainz, 2006.

Fettke, P. ; Loos, P.: Referenzmodellierungsforschung. In: Wirtschaftsinformatik, 46(2004), Nr. 5, 331-340.

Fettke, P. ; Loos, P.: Perspectives on Reference Modeling. In: Fettke P. ; Loos P. (Hrsg.): Reference Modeling for Business Systems Analysis, Hershey, PA, USA, et al., 2007, 1-20.

Hafner, M. ; Winter, P.: Processes for Enterprise Application Architecture Management. In: Proceedings of the 41st Hawaii International Conference on System Sciences, 2008. 

Hars, A.: Referenzmodelle – Gestaltung und Nutzung von Bibliotheken für semantische Datenmodelle. Diss., Saarbrücken, 1993.

Knackstedt, R.: Fachkonzeptionelle Referenzmodellierung einer Managementunterstützung mit quantitativen und qualitativen Daten: Methodische Konzepte zur Konstruktion und Anwendung, Berlin, 2006. 

Kruse, C.: Referenzmodellgestütztes Geschäftsprozeßmanagement, ein Ansatz zur prozeßorientierten Gestaltung vertriebslogistischer Systeme. Wiesbaden, 1996

Lang, K.: Gestaltung von Geschäftsprozessen mit Referenzprozeßbausteinen. Wiesbaden, 1997, zugl. Diss., Erlangen, Nürnberg, 1996 

Mili, H. ; Mili, A. ; Yacoub, S. ; Addy, E.: Reuse-Based Software Engineering. New York, 2002.

Nonnenmacher, M. G.: Informationsmodellierung unter Nutzung von Referenzmodellen, Die Nutzung von Referenzmodellen zur Implementierung industriebetrieblicher Informationssysteme. Frankfurt/Main et al., 1994. 

Scheer, A.-W.: Wirtschaftsinformatik, Referenzmodelle für industrielle Geschäftsprozesse. 7. Aufl., Berlin et al., 1997.

Schlagheck, B.: Objektorientierte Referenzmodelle für das Prozeß- und Projektcontrolling, Grundlagen, Konstruktion, Anwendungsmöglichkeiten. Wiesbaden, 2000, zugl. Diss., Münster, 1999. 

Schütte, R.: Grundsätze ordnungsmäßiger Referenzmodellierung: Konstruktion konfigurations- und anpassungsorientierter Modelle. Wiesbaden, 1998, zugl. Diss., Münster 1997.

Schwegmann, A.: Objektorientierte Referenzmodellierung, theoretische Grundlagen und praktische Anwendung, Wiesbaden, 1999, zugl. Diss., Münster, 1999. 

vom Brocke, J. ; Buddendick, C.: Organisationsformen in der Referenzmodellierung, Forschungsbedarf und Gestaltungsempfehlungen auf Basis der Transaktionskostentheorie. In: Wirtschaftsinformatik, 46(2004), Nr. 5, 341-352.

vom Brocke, J.: Verteilte Referenzmodellierung. Gestaltung multipersoneller Konstruktionsprozesse. In: Dittrich, K. ; König W. ; Oberweis A. ; Rannenberg K. ; Wahlster W. (Hrsg.): Lecture Notes in Informatics (LNI P-35), Bonn, 2003, 238-242. 

vom Brocke, J.: Internetgestützte Referenzmodellierung. State-of-the-Art und Entwicklungsperspektiven. In: Wirtschaftsinformatik 46(2004), Nr. 5, 390-404.

vom Brocke, J.: Referenzmodellierung. Gestaltung und Verteilung von Konstruktionsprozessen. 2. Aufl., Logos Verlag, Berlin, 2016, zugl. Diss., Univ. Münster, 2002.

 

Autoren


 Jan vom Brocke Portrait

Prof. Dr. Jan vom Brocke, University of Liechtenstein, Institute of Information Systems, Martin Hilti Chair of Business Process Management, Fürst-Franz-Josef-Strasse 21, 9490 Vaduz, Principality of Liechtenstein

Autoreninfo


 

Prof. Dr. Peter Fettke, Institut für Wirtschaftsinformatik (IWi) im Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI), Campus D3 2, 66123 Saarbrücken

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Zuletzt bearbeitet: 22.11.2016 16:52
Letzter Abruf: 28.03.2017 10:07
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