Grundzüge der Wirtschaftsinformatik PDF
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Springer-Lehrbuch Peter Mertens · Freimut Bodendorf Wolfgang König · Arnold Picot Matthias Schumann · Thomas Hess Grundzüge der Wirtschafts- informatik Neunte,überarbeitete Auflage mit 78 Abbildungen 123 Professor Dr.Dr.h.c.mult.Peter Mertens [email protected] Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Bereich Wirtschaftsinformatik I Lange Gasse 20 · 90403 Nürnberg Professor Dr.Freimut Bodendorf [email protected] Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Bereich Wirtschaftsinformatik II Lange Gasse 20 · 90403 Nürnberg Professor Dr.Wolfgang König [email protected] Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt Institut für Wirtschaftsinformatik Mertonstraße 17 · 60054 Frankfurt am Main Professor Dr.Dres.h.c.Arnold Picot [email protected] Ludwig-Maximilians-Universität München Institut für Information,Organisation und Management Ludwigstraße 28 · 80539 München Professor Dr.Matthias Schumann [email protected] Georg-August-Universität Göttingen Institut für Wirtschaftsinformatik Platz der Göttinger Sieben 5 · 37073 Göttingen Professor Dr.Thomas Hess [email protected] Ludwig-Maximilians-Universität München Institut für Wirtschaftsinformatik und Neue Medien Ludwigstraße 28 · 80539 München SAP,SAP R/3 und SAP R/2 sind Marken oder eingetragene Marken der SAP AG in Deutschland und vielen anderen Ländern weltweit. Alle anderen Produkte sind Marken oder eingetragene Marken der jeweiligen Firmen. Bibliografische Information Der Deutschen Bibliothek Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie;detail- lierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.ddb.deabrufbar. ISBN 3-540-23411-X 9.Auflage Springer Berlin Heidelberg New York ISBN 3-540-40687-5 8.Auflage Springer Berlin Heidelberg New York Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt.Die dadurch begründeten Rechte,insbesondere die der Übersetzung,des Nachdrucks,des Vortrags,der Entnahme von Abbildungen und Tabellen,der Funk- sendung,der Mikroverfilmung oder der Vervielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen,bleiben,auch bei nur auszugsweiser Verwertung,vorbehalten.Eine Ver- vielfältigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepublik Deutschland vom 9.September 1965 in der jeweils geltenden Fassung zulässig.Sie ist grundsätzlich vergütungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechtsgesetzes. Springer ist ein Unternehmen von Springer Science+Business Media springer.de © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1991,1992,1995,1996,1998,2000,2001,2004,2005 Printed in Italy Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen,Handelsnamen,Warenbezeichnungen usw.in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme,dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jeder- mann benutzt werden dürften. Umschlaggestaltung:design&production,Herstellung:Helmut Petri,Druck:Legoprint SPIN 11332633 Gedruckt auf säurefreiem Papier – 42/3130 – 5 4 3 2 1 0 Vorwort zur neunten Auflage Die Bedeutung der Wirtschaftsinformatik wächst in der sich entwickelnden Informationsgesellschaft. Viele Bereiche des modernen Lebens und Arbei- tens werden durch den Einsatz von Informationsverarbeitungssystemen un- terstützt. Daraus resultiert die Notwendigkeit, Grundzüge der Wirtschaftsin- formatik zunehmend in Ausbildungsgängen auf unterschiedlichen Ebenen des Bildungssystems zu vermitteln. Dieses Buch soll solche Lehrveranstaltungen vorbereiten und ergänzen. Im Gegensatz zu den meisten anderen Einführungswerken ist die Darstel- lung konsequent an integrierten Anwendungssystemen orientiert. Lehrgegen- stände wie Technik der elektronischen Rechenanlagen, Programmierung sowie Speicherung der Daten treten in ihrer relativen Bedeutung etwas zu- rück, zumal sich die Verfasser ein strenges Seitenlimit gesetzt haben. Die Autoren legen diesem Buch einen Lehrplan zu Grunde, bei dem die Lernenden bereits zu Beginn des Studiums in PC-Labors der Hochschule oder auch zu Hause mit einem Computer und Rechnernetzen in Berührung kommen. Es wird daher zunächst das hierzu benötigte Basiswissen, und zwar zu Hardware und Software, vermittelt. Vom PC ausgehend arbeiten wir die Besonderheiten anderer Rechnerklassen heraus und stellen die Grundlagen von Netzwerken, insbesondere des Internets, dar. In dem Maße, wie im fort- schreitenden Grundstudium betriebswirtschaftliches Wissen gelehrt wird, kann im Wirtschaftsinformatik-Unterricht gezeigt werden, wie man Vor- gänge in Unternehmen mit der Informationsverarbeitung unterstützt. Die gelernten Konzepte finden Verwendung in modernen Anwendungssystemen. Die integrierte Sicht auf diese Anwendungen fördert auch das Denken in betrieblichen Prozessen. So ist es gegen Ende eines betriebswirtschaftlichen Grundstudiums möglich, dass die Studierenden Bezüge zwischen dem Stoff aus verschiedenen Funktionallehren (Absatz, Produktion, Rechnungswesen usw.) herstellen. Der Umfang des Buches wurde abermals reduziert und beläuft sich nun- mehr auf 200 Seiten. Die Autoren sind sich darüber klar, dass es bei der ra- santen Entwicklung der Wirtschaftsinformatik immer schwerer wird, einen für das Grundstudium geeigneten Ausschnitt auf begrenztem Raum darzustel- len. Mancher aus anderen Lehrbüchern „gewohnte“ Stoff musste daher ge- kürzt bzw. gestrichen werden, was uns nicht immer leicht fiel. Mit vielen darüber hinausgehenden Veränderungen unseres Textes möch- ten wir dem Fortschritt der betrieblichen Informationsverarbeitung sowie ih- rer weiter gewachsenen Bedeutung in Unternehmen und Volkswirtschaft VI Vorwort Rechnung tragen. So haben wir etwas die Ausführungen zu Semantic Web erweitert und verschiedene neue Praxisbeispiele aufgenommen. Die folgenden Damen und Herren haben wertvolle Hilfe bei der Ausarbei- tung der neunten Auflage geleistet: Dipl.-Hdl. Andreas Müller (Kapitel 1), Dipl.-Vw. Roman Beck (Kapitel 2), Dipl.-Kfm. Rainer Fladung (Kapitel 2), Dipl.-Wi.-Ing. Ulrich Löwer (Kapitel 3), Dipl.-Wirtsch.-Inf. Jochen Speyerer (Kapitel 4.1 und 4.3), Dr. Susanne Robra-Bissantz (Kapitel 4.2 und 4.4), Dipl.-Kfm. Roland Zimmermann (Kapitel 4.2 und 4.4), Dipl.-Wirtsch.-Inf. Thomas Diekmann (Kapitel 5 und 6). Dipl.-Kfm. Rainer Fladung und Dipl.- Vw. Roman Beck koordinierten alle Arbeiten mit großem Engagement und fügten die Text- und Bilddateien der einzelnen Verfasser reproduktionsfähig zusammen. Anglizismen treten gerade in der Wirtschaftsinformatik häufig auf und werden in der Fachliteratur sehr unterschiedlich und auch unsystematisch ge- schrieben. Hier haben wir uns um eine rigorose Vereinheitlichung auf der Grundlage der Vorschriften des Rechtschreibdudens bemüht, auch wenn wir dadurch zuweilen von der üblichen Schreibweise abweichen. Unseren Leserinnen und Lesern sind wir im Voraus für jede Rückmeldung über Erfahrungen bei der Nutzung dieses Buches dankbar. Die Autoren Inhaltsverzeichnis 1 Grundlagen........................................................................................................1 1.1 Wirtschaftsinformatik als Fach....................................................................1 1.1.1 Typische Aufgaben eines Wirtschaftsinformatikers............................1 1.1.2 Zielsetzung der Wirtschaftsinformatik................................................3 1.1.3 Einordnung der Wirtschaftsinformatik in den Fächerkanon................5 1.2 Aufbau dieses Lehrbuchs.............................................................................6 1.2.1 Integration als Leitidee........................................................................6 1.2.2 Strukturierung und Schwerpunktsetzung...........................................11 1.3 Literatur zu Kapitel 1.................................................................................12 2 Rechner und deren Vernetzung.....................................................................13 2.1 Hardware...................................................................................................13 2.1.1 Zentraleinheit.....................................................................................16 2.1.1.1 Prozessor........................................................................................16 2.1.1.2 Hauptspeicher................................................................................16 2.1.2 Externe Speicher................................................................................17 2.1.3 Datenein- und -ausgabegeräte............................................................19 2.2 Software.....................................................................................................21 2.2.1 Systemsoftware..................................................................................22 2.2.1.1 Betriebssysteme für Mikrocomputer.............................................22 2.2.1.2 Programmiersprachen....................................................................25 2.2.1.3 Übersetzungsprogramme...............................................................27 2.2.1.4 Dienstprogramme und Treiber.......................................................28 2.2.2 Anwendungssoftware........................................................................29 2.2.2.1 Standardsoftware...........................................................................29 2.2.2.1.1 Basissoftware..........................................................................29 2.2.2.1.2 Standardbürosoftware.............................................................30 2.2.2.1.3 Funktionsorientierte Standardsoftware...................................31 2.2.2.1.4 Prozessorientierte Software....................................................32 2.2.2.2 Individualsoftware.........................................................................32 2.2.2.3 Komponentenarchitekturen und Webservices...............................33 2.3 Rechnerklassen..........................................................................................34 2.3.1 Großrechner.......................................................................................35 2.3.2 Workstations......................................................................................35 2.3.3 Netzwerkcomputer und Thin Clients.................................................36 2.3.4 Mobile Clients und Embedded Systems............................................36 2.4 Rechnernetze und Netzarchitekturen.........................................................37 2.4.1 Komponenten von Rechnernetzen.....................................................38 2.4.2 Client-Server-Konzept als Kooperationsmodell................................40 2.4.3 Netzklassen........................................................................................41 VIII Inhaltsverzeichnis 2.4.3.1 Lokale Netze..................................................................................41 2.4.3.2 Weitverkehrsnetze.........................................................................41 2.5 Weltweite Vernetzung: Das Internet.........................................................43 2.5.1 Protokollfamilie TCP/IP....................................................................44 2.5.2 Dienste und Technologien der Vernetzung........................................46 2.5.3 Intranets und Extranets......................................................................48 2.5.4 Sicherheit in Informations- und Kommunikationsnetzen..................49 2.5.5 Rechner- und Netzinfrastrukturen.....................................................51 2.6 Literatur zu Kapitel 2.................................................................................52 3 Daten, Information und Wissen.....................................................................53 3.1 Daten und Datenbanken.............................................................................54 3.1.1 Ziele und Voraussetzungen der Datenintegration..............................54 3.1.2 Klassifizierungvon Daten.................................................................55 3.1.3 Grundbegriffe der Datenorganisation................................................55 3.1.4 Dateiorganisation versus Datenbankorganisation..............................58 3.1.5 Komponenten eines Datenbanksystems.............................................59 3.1.6 Architektur eines Datenbanksystems.................................................60 3.1.7 Datenmodellierung............................................................................62 3.1.8 Datenbankmodelle.............................................................................64 3.1.8.1 Relationales Datenbankmodell......................................................64 3.1.8.2 Objektorientiertes Datenbankmodell.............................................66 3.1.9 Implementierung und Abfragemöglichkeiten für Datenbanksysteme68 3.2 Vernetzte Datenbanken..............................................................................69 3.2.1 Verteilte Datenbanksysteme..............................................................70 3.2.2 Data-Warehouse................................................................................71 3.3 Gewinnung von Informationen..................................................................73 3.3.1 Data-Miningund OLAP....................................................................73 3.3.2 Externe Datenbanken und World Wide Web.....................................74 3.3.3 Planungs- und Kontroll- sowie Wissensmanagementsysteme...........76 3.3.3.1 Planungs- und Kontrollsysteme.....................................................77 3.3.3.2 Wissensmanagementsysteme.........................................................78 3.3.3.3 Methoden zur Auswertung............................................................79 3.4 Wissen und Wissenstransfer......................................................................79 3.4.1 Wissensarten......................................................................................80 3.4.2 Strategien und Methoden des Wissenstransfers.................................80 3.5 Literatur zu Kapitel 3.................................................................................81 4 Integrierte Anwendungssysteme....................................................................83 4.1 Informationsverarbeitung im Industriebetrieb...........................................84 4.1.1 Betrachtung von Funktionalbereichen...............................................84 4.1.2 Forschung und Produktentwicklung..................................................85 4.1.2.1 Produktentwurf (CAD/CAE).........................................................85 4.1.2.2 Arbeitsplanung (CAP)...................................................................86 4.1.3 Vertrieb..............................................................................................87 4.1.3.1 Kundenanfrage- und Angebotsbearbeitung...................................87 4.1.3.2 Angebotsüberwachung..................................................................88 Inhaltsverzeichnis IX 4.1.3.3 Auftragserfassung und -prüfung....................................................88 4.1.4 Beschaffung.......................................................................................89 4.1.4.1 Bestelldisposition...........................................................................89 4.1.4.2 Einkauf..........................................................................................91 4.1.4.3 Lieferüberwachung........................................................................92 4.1.4.4 Wareneingangsprüfung..................................................................92 4.1.5 Lagerhaltung......................................................................................93 4.1.5.1 Materialbewertung.........................................................................93 4.1.5.2 Lagerbestandsführung...................................................................93 4.1.5.3 Inventur..........................................................................................93 4.1.5.4 Unterstützung der Abläufe im Lager.............................................94 4.1.6 Produktion.........................................................................................95 4.1.6.1 Primärbedarfsplanung/MRP II.......................................................95 4.1.6.2 Materialbedarfsplanung/MRP I.....................................................96 4.1.6.3 Durchlaufterminierung..................................................................97 4.1.6.4 Kapazitätsausgleich.......................................................................98 4.1.6.5 Verfügbarkeitsprüfung...................................................................98 4.1.6.6 Auftragsfreigabe............................................................................99 4.1.6.7 Werkstattsteuerung........................................................................99 4.1.6.8 Computergestützte Produktion/CAM..........................................100 4.1.6.9 Qualitätssicherung/CAQ..............................................................101 4.1.6.10 Betriebsdatenerfassung............................................................101 4.1.6.11 Produktionsfortschrittskontrolle..............................................102 4.1.7 Versand............................................................................................102 4.1.7.1 Zuteilung......................................................................................102 4.1.7.2 Lieferfreigabe..............................................................................102 4.1.7.3 Distributionslogistik....................................................................103 4.1.7.4 Fakturierung................................................................................103 4.1.8 Kundendienst...................................................................................104 4.1.8.1 Wartung/Reparatur......................................................................104 4.1.8.2 Reklamation.................................................................................104 4.1.9 Finanzen..........................................................................................104 4.1.10 Rechnungswesen.............................................................................105 4.1.10.1 Kosten- und Leistungsrechnung..............................................105 4.1.10.1.1 Kostenstellenrechnung........................................................105 4.1.10.1.2 Kostenträgerrechnung.........................................................105 4.1.10.2 Lieferantenrechnungskontrolle................................................106 4.1.10.3 Hauptbuchhaltung....................................................................107 4.1.10.4 Nebenbuchhaltung...................................................................107 4.1.10.4.1 Debitorenbuchhaltung.........................................................107 4.1.10.4.2 Kreditorenbuchhaltung.......................................................107 4.1.11 Personal...........................................................................................108 4.1.11.1 Arbeitszeitverwaltung..............................................................108 4.1.11.2 Entgeltabrechnung...................................................................108 4.1.11.3 Meldeprogramme.....................................................................108 4.1.11.4 Veranlassungsprogramme........................................................109 4.1.11.5 Personen-Aufgaben-Zuordnung...............................................109 X Inhaltsverzeichnis 4.1.11.6 Mitarbeiterportale....................................................................109 4.1.12 Anlagenmanagement.......................................................................109 4.1.13 Beispiel eines computergestützten Kontrollsystems........................110 4.2 Anwendungssysteme im Dienstleistungsbereich.....................................111 4.2.1 Besonderheiten................................................................................111 4.2.2 Dienstleistungsprozess.....................................................................112 4.2.3 Marketing........................................................................................114 4.2.3.1 Besondere Aspekte......................................................................114 4.2.3.2 Database-Marketing-Systeme in Finanzdienstleistungsbetrieben115 4.2.3.3 Mikrogeografische Systeme zur Markterfassung und -bearbeitung in der Versicherung................................................116 4.2.3.4 Marketing im Internet..................................................................117 4.2.4 Leistungsbereitstellung....................................................................119 4.2.4.1 Besondere Aspekte......................................................................119 4.2.4.2 Yield-Management-Systeme in der Touristik..............................119 4.2.5 Information und Beratung................................................................121 4.2.5.1 Besondere Aspekte......................................................................121 4.2.5.2 Präsentations- und Beratungssysteme im Einzelhandel...............121 4.2.5.3 Auskunftssysteme im Personenverkehr.......................................123 4.2.6 Vereinbarung...................................................................................123 4.2.6.1 Besondere Aspekte......................................................................123 4.2.6.2 Individualisiertes Zeitschriftenangebot........................................124 4.2.6.3 Auktionen im Internet..................................................................125 4.2.7 Durchführung..................................................................................126 4.2.7.1 Besondere Aspekte......................................................................126 4.2.7.2 Prozessunterstützung in der Hotellerie........................................127 4.2.7.3 Klinikinformations- und -kommunikationssysteme.....................128 4.2.7.4 Produktion digitaler Finanzinformationsdienstleistungen...........130 4.2.7.5 Vernetzter Zahlungsverkehr........................................................131 4.2.7.6 Vernetzung von Mobilitätsdienstleistern.....................................132 4.2.8 Abrechnung.....................................................................................134 4.2.8.1 Besondere Aspekte......................................................................134 4.2.8.2 Erlösmodelle im Internet.............................................................135 4.2.9 Bezahlung........................................................................................136 4.2.9.1 Besondere Merkmale...................................................................136 4.2.9.2 Bezahlung am Point-of-Sale........................................................136 4.2.9.2.1 Bezahlung mit einer Guthabenkarte......................................137 4.2.9.2.2 Bezahlung mit einer Debitkarte............................................138 4.2.9.3 Bezahlung im Internet.................................................................139 4.2.9.3.1 Bezahlung mit Kreditkarten..................................................139 4.2.9.3.2 Bezahlung mit Inkassosystemen...........................................139 4.3 Funktionsbereich- und prozessübergreifende Integration........................140 4.3.1 Lebenszyklus-Management-Systeme (LCM)..................................141 4.3.2 Computer-integrated Manufacturing (CIM)....................................141 4.3.3 Customer-Relationship-Management (CRM)..................................143 4.3.4 Beispiel eines computergestützten Planungssystems.......................144 4.4 Zwischenbetriebliche Integration............................................................146 Inhaltsverzeichnis XI 4.4.1 Electronic Commerce......................................................................146 4.4.2 Elektronische Märkte.......................................................................148 4.4.3 Supply-Chain-Management.............................................................150 4.5 Literatur zu Kapitel 4...............................................................................152 5 Planung, Realisierung und Einführung von Anwendungssystemen.........153 5.1 Grundsatzentscheidung............................................................................153 5.1.1 Standardsoftware.............................................................................154 5.1.1.1 Traditionelle Standardsoftware....................................................154 5.1.1.2 Open-Source-Software................................................................155 5.1.1.3 Application-Service-Providing....................................................155 5.1.1.4 Bewertung....................................................................................156 5.1.2 Individualsoftware...........................................................................157 5.1.3 Komponentenbasierte Software als Mischform...............................157 5.1.4 Beurteilung......................................................................................158 5.2 Strukturierung von Projekten...................................................................159 5.2.1 Phasenmodell für Individualsoftware..............................................160 5.2.1.1 Beschreibung der Phasen.............................................................160 5.2.1.2 Phasenübergreifende Merkmale..................................................162 5.2.2 Prototyping für Individualsoftware..................................................163 5.2.3 Phasenmodell für Standardsoftware................................................164 5.2.3.1 Auswahlphase..............................................................................166 5.2.3.2 Einführungsphase........................................................................166 5.2.3.3 Betriebsphase...............................................................................167 5.3 Management von Projekten.....................................................................168 5.3.1 Projektorganisation..........................................................................169 5.3.2 Projektplanung, -steuerung und -kontrolle......................................169 5.4 Hilfsmittel der Projektdurchführung........................................................171 5.4.1 Modellierungstechniken..................................................................171 5.4.1.1 Prozessmodellierung....................................................................171 5.4.1.2 Funktionsmodellierung................................................................173 5.4.1.3 Objektmodellierung.....................................................................174 5.4.2 Werkzeuge.......................................................................................176 5.4.3 Bibliotheken....................................................................................177 5.5 Literatur zu Kapitel 5...............................................................................178 6 Management der Informationsverarbeitung...............................................179 6.1 Strategische Planung der Informationsverarbeitung................................179 6.1.1 Definieren einer IV-Strategie..........................................................179 6.1.1.1 Ableiten der IV-Strategie aus der Unternehmensstrategie...........179 6.1.1.2 Veränderung der Unternehmens- durch die IV-Strategie............181 6.1.2 Festlegen einer IV-Architektur........................................................184 6.1.3 Auswahl von IV-Projekten..............................................................186 6.1.3.1 IV-Projektportfolios.....................................................................187 6.1.3.2 Analysen zur Wirtschaftlichkeit der IV.......................................187 6.2 Organisation der Informationsverarbeitung.............................................190 6.2.1 Eigenerstellung oder Fremdbezug von IV-Leistungen....................190
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