© Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart JZ, PT / 820 Dr.-Ing. Jürgen Ziegler, Dipl.-Inf....

© Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart JZ, PT / 820

Dr.-Ing. Jürgen Ziegler,Dipl.-Inf. Peter Thies

Fraunhofer-Institut fürArbeitswirtschaft und Organisation,Stuttgart

Tel.: 0711 / 970 - 2334Fax: 0711 / 970 - 2300Email: [email protected]

[email protected]

Hybride Modellierung kooperativer Arbeitsprozesse

Peter Thies:SPICE: Flexible Support of Cooperating Persons with Information and Communication Technology

Peter Thies:SPICE: Flexible Support of Cooperating Persons with Information and Communication Technology


Hybride Modellierung kooperativer Arbeitsprozesse

Themenübersicht Warum Entwicklungsmethoden für kooperationsunterstützende

Systeme? Beispiele für unterschiedliche Analyse- und Modellierungsperspektiven Bewertung des Ansatzes


Warum Methoden für die Entwicklung kooperationsunterstützender Systeme?

großes Spektrum an unterschiedlichen Aufgabentypen und Kooperationssituationen

unterschiedlichste technologische Unterstützungsansätze mit verschiedenartigen Schwerpunkten

systematisches Ermitteln des Unterstützungsbedarfs nach Art und Umfang (viele fehlgeschlagene Groupware-Einführungen!)

Risiken: Ineffizienz und Belastung der Mitarbeiter bei falscher Auswahl und Gestaltung

komplexes, typischerweise anwendungsübergreifendes Gestaltungsfeld


Zunahme schwach strukturierter Aspekterechnergestützer Arbeit und Kooperation

strukturierte Daten Dokumente, Web-Inhalte

logische Informationsaspekte multimedialer Content

fest definierte Aufgaben variable, komplexe, problemlösendeAufgaben

feste Zuständigkeiten ad-hoc Teambildung, virtuelle Teams

vordefinierte Workflows Spontankommunikation, Dokument-austausch

spezifische Fachanwendungen generische Tools

„need-to-know“-Prinzip Wissensaustausch, lernende Organisation

strukturiert unstrukturiert


Anforderungen an die Modellierung kooperationsunterstützender Systeme

unterschiedliche, flexibel einsetzbare und miteinander konsistente Modellierungsperspektiven

Integration strukturierter und unstrukturierter Aspekte

geeignete Abstraktionsmechanismen zur kompakten Darstellung vager oder komplexer Strukturen

inkrementelle Verfeinerbarkeit der Beschreibung

keine Überspezifikation! (soviel wie für Auswahl/Gestaltung von Systemen nötig)

wiederverwendbare Muster/Bausteine


Informationsmodell

(Klassenmodell oder

unstrukt. Info.)

Multiperspektivische Modellierung von kooperativer Arbeit im Cooperation Modeling Framework CMF

Aufgabe

AufgabeInformation Organisationeinheit

Information

Organisations-einheit

Prozessmodell(mit Infofluss)

Kommunikations-modell(Inform.

austausch)

Informations-verwendung

AufgabentypenAufgabenstruktur

Rollenmodell

InformationspflegeZugriffsrechte

Aufgaben-zuständigkeiten

Organisationstypen

Organigramm


Hypermedia Documente

Strukturierte Objekte(UML Klassendiagramm)

Informationsmodellierungskonstrukte in CMF

Kunde Auftrag

Produkt

1 1..*erteilt

1..*

*enthält

Strukturierte Dokumente

Produktevaluation

Produktbeschreibung

Review

Anwendungsbericht 0..*

1

1

Topic Map Diagram

Markt-daten Forschung

Wett-bewerber

Marketing«subtopic» «related»

Marktberichte

Inhalt

Intro Marktdaten

Market Research

Marktentwicklg.


Bauinformation für Bürger

Bauantrag

Zwei-Ebenen-Informationsmodell (Bsp. MediaKomm Esslingen)

Antrags-daten

Genehmigung

11Antragsunterlagen

Objektbeschreibung

Zeichnung

Ausführungsbeschreibg. 1..*

1

1..*

1 0..1

Bauanträge

Themenebene

Ebene der Informationsressourcen

Baurechts-fibel

Bauwesen

{Select ...}

CAD-Plan

AnleitungGenehmigungs-

verfahren

Bebauungsplanung

Pfeil= «subtopic» «related»

BaugenehmigungBaugenehmigungs-

verfahren

Bekanntgabe-verfahren

Baurecht

AnleitungBekanntgabe-

verfahrenBebauungs-

plan

«occurs»

RichtigBauen


Informationsmodell

(Klassenmodell oder

unstrukt. Info.)


Aufgabe


Information




austausch)



Rollenmodell



Organisationstypen

Organigramm


Modellierung der Informationslogistik

Org.Einheit

Infoobjekt

Beziehungsstereotypen:

liest (Pull-Prinzip)

liest (Push-Prinzip)

Notifikation durch Verweis

schreibt

{Auslöser für Push}

-delete (Löschen nicht möglich)

moderiert

Markt-Info

Marketing

Konkurrenzprodukte

Techn. Berichte

Vertrieb Entwicklung

{neuesProdukt}

Beispiel:

«profile»Profil1


Informationsmodell

(Klassenmodell oder

unstrukt. Info.)


Aufgabe


Information




austausch)



Rollenmodell



Organisationstypen

Organigramm


CoCharts - eine Methode zur Modellierungkooperativer Prozesse

Hierarchische Abstraktionsmöglichkeiten für Aufgaben entsprechend dem Higraph-Ansatz (Harel), sequentielle und nebenläufige Subaufgaben

Gleichzeitige Darstellung von Aufgaben/Subaufgaben durch graphische Einbettung

Angabe von Subaufgaben ohne Ablaufstruktur möglich (indeterminierte Aufgaben)

Steuerung von Prozessen durch Zustände von Objekten sowie Ereignisse

Darstellung verwendeter Informationsobjekte (Objektklassen oder Container)

Definition von Koordinationsmustern für indeterminierte Aufgaben

Angabe von Aufgabenbearbeitern (Rollen) und Koordinatoren durch Attribute


Konstrukte zur Aufgabenmodellierung in CoCharts

Name der Aufgabe[Ausführende Stellen

oder Rollen]

Übergeordnete Aufgabe

Subaufgabe A

Subaufgabe B

einzelne Aufgabe

ODER-Zerlegung (sequentiell)(zu einem Zeitpunkt ist jeweilseine Subaufgabe aktiv)

Übergeordnete Aufgabe

Subaufgabe A

Subaufgabe B

Name der Aufgabe[Ausführende Einheiten]

komplexe Aufgabe(separat verfeinert)

UND-Zerlegung (parallel)(alle Subaufgabengleichzeitig aktiv)

Übergeordn. Aufgabe

Subaufgabe A

Subaufgabe B

unspezifizierte Zerlegungeiner Aufgabe


Beispiel für unterschiedliche Detaillierungsgrade einer Aufgabenbeschreibung

Aufgabe T

A

B

unspezifizierteAbarbeitung derSubaufgaben

C

Aufgabe T

A

B

C

Aufgabe TAufgabe T[Org. X]

A

B

C

sequentielleZerlegung (jeweilseine Aufgabe aktiv)

detaillierte Ablauf-spezifikation

Aufgabe mit Koordinationsmuster

Koordinations-muster K

A

B

C

Obj:State2

Obj:State1

Obj:State3

a) b) c) d)


Koordinationsmuster

beschreiben Mechanismen zur Koordination von Tätigkeiten einer Personengruppe (oder einer Einzelperson)

dienen als wiederverwendbare Bausteine zur Beschreibung von Kooperationen

können als Attribut an Aufgabenmengen angehängt werden, deren Ablauf bislang nicht determiniert ist

Eigenschaften von Koordinationsmustern

– Koordinationstyp (Basistypen: shared process - shared object)

– Koordinationszeit (vor der Ausführung (vordeterminiert) - während der Ausführung (emergent)

– Koordinationsträger (Einzelperson - Hierarchie - verteilte Gruppe)


Beispiel einer Anwendung von CoCharts mit Koordinationsmustern

Anfrageentscheiden

[Entwickl.leiter]

Notifikation &Meeting

Produktentwicklung[Produktteam]

ProduktdesignEntwicklungs-anfrage

Elektronik

Mechanik

Fertigungplanen

Entwickl.projekt:+

Entwickl.:fertig

gemeinsame Ablage & Direktkommunikation

Marketing

Entwicklungs-daten


Beispiel einer Anwendung von CoCharts mit Koordinationsmustern

Anfrageentscheiden

[Entwickl.leiter]

Notifikation &Meeting

Produktentwicklung[Produktteam]

ProduktdesignEntwicklungs-anfrage

Elektronik

Mechanik

Fertigungplanen

Projekt:+Projekt:entwickelt

gemeinsame Ablage & Direktkommunikation

Marketing

Entwicklungsdaten

Projekt Teilestamm

Design-regeln

Qualitäts-sicherung


Deklarative Modellierung durch Constraints

AO:S1 C

O:S2

Wenn kein Kontrollfluß a priori modellierbar

Transport von Eigenschaften und deren Beschränkungen

Teil des Status eines Objekts

Indirekte Führung der Ergebnisproduktion

?P

C1

C1

Definition (Warmer, Kleppe, 1999): A constraint is a restriction on one or more values of ... an object-oriented model or system.

Warmer, J.; Kleppe, A.: The Object Constraint Language. Precise Modelling with UML. Addison Wesley. Reading, Massachusetts. 1999


Objektkonstriktion

Konstriktion

modal strukturell

temporal kausal Zielobjekt-spezifisch

organisational

temporal: Zeitmarken wie in Netzplantechniken (Deadlines, etc.)

kausal: Kontrollflußspezifika (Synchronisation, Zustandsübergang, Konsigantion, Distribution, etc.)

organisational: Betrifft den Typ "Organisationseinheit" (Zuweisung, Zugriffskontrolle, etc.)

Zielobjekt-spezifisch: Definition der Zielstruktur (vgl. UML-Klassendiagramme)

Dynamik Statik


OCL – Object Constraint Language

context Kompositum inv:self.deadline="16.09.2000"self.element->deadline=self.deadline

context Kompositum::getBuffer() : Datepost: result=self.deadline-today()

Das Kompositum muss bis 16.09.2000 fertiggestellt sein.

Das Kompositum muss bis 16.09.2000 fertiggestellt sein.

Die Deadline der Elemente muß der Deadline des Kompositums entsprechen.

Die Deadline der Elemente muß der Deadline des Kompositums entsprechen.

Die Methode getBuffer hinterlässt einen bestimmten Wert für buffer.Die Methode getBuffer hinterlässt einen bestimmten Wert für buffer.

Kompositum

deadline : Date

getBuffer()

Element

deadline : Date41 41

Invarianten

Pre- und Postconditions


Anwendungsbeispiel Konsignation

AO:S1 C

O:S2?P

Mit P als Prozess, A die Beauftragung, C die Konsignation i.e.S.

a) Zeitmarkenkonsistenz:

b) Zugriffsbeschränkung:

Mit

und

P deadline

a Aufgaben a deadline P deadline

B deadline

. : " . . "

: . .

. " . . "

31122000

31122000

Aus P potBearbeiter Set oe oe

a Aufgaben a potBearbeiter P potBearbeiter

. : ( , )

: . .

1 2

B


Auswahl von Handlungsalternativen auf Basis von ConstraintsJede Invariante partitioniert den Raum der Handlungsalternativen:

Constraint1

Constraint2

hält

bricht

hält bricht

Möglichkeiten

• Konsistenzbedingungen trotz eines a priori fehlenden Kontrollflusses

• Validierung der Handlung des Benutzers im Kontext der Prozesselaboration

• Aufzeigen der Handlungsalternativen (versch. Grade der Systemunterstützung denkbar)

• Konflikte können angezeigt werden (konfligierende oder gebrochene Constraints)

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