DUV : Wirtschaftsinformatik Hans-Jürgen König Ökonomische Datenhaltung in der Unternehmung Föderierte Architekturen als Intergrationsplattform wettbewerbsorientierte Systeme Hans-Jürgen König Ökonomische Datenhaltung in der Unternehmung Hans-Jürgen König Ökonomische Datenhaltung in der Unternehmung Föderierte Architekturen als Integrationsplattform wettbewerbsorientierter Systeme ~ Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH C1P-Titelaufnahme der Deutschen Bibliathek König, Hons-Jürgen: Ökonomische Datenhaltung in der Unternehmung: föderierte Architekturen als Integrationsplattform wettbewerbsorientierter Systeme / Hans-Jürgen König. - Wiesbaden: DUV, Dt. Univ. Verl., 1994 (DUV : Wirtschaftsinlormatik) Zug!.: Gießen, Univ., Diss., 1994 © Springer Fachmedien Wiesbaden 1994 Ursprünglich erschienen bei Deutscher Universitäts-Verlag GmbH, Wiesbaden 1994. Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlags unzu- 195si9 und strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Ubersetzungn, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. ISBN 978-3-8244-2058-2 ISBN 978-3-663-14578-3 (eBook) DOI 10.1007/978-3-663-14578-3 Vorwort v Vorwort Die vorliegende Arbeit ist meine Dissertation, die im Juni 1994 vom Fachbereich für Wirtschaftswissenschaften der Justus-Liebig-Universität in Gießen angenom men wurde. Sie entstand während meiner Zeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Professur für Betriebswirtschaftslehre mit Schwerpunkt Wirtschaftsinfor matik in Gießen bei Prof. Dr. Hans Ulrich Buhl. Erst- und Zweitgutachter meiner Dissertation waren Prof. Dr. Hans Ulrich Buhl und Prof. Dr. Dr. h.c. Dietger Hahn. Mein besonderer Dank gilt Herrn Prof. Dr. Hans Ulrich Buhl für seine jederzei tige Diskussionsbereitschaft und sein Feedback, welches auf dem Weg zum Ge lingen dieser Arbeit eine wertvolle Begleitung und Unterstützung darstellte. Auch bedanke ich mich bei Prof. Dr. Dr. h.c. Dietger Hahn für die schnelle An fertigung des Zweitgutachtens. Weiterhin danke ich meinen Kollegen Herrn Dipl.-Wirtschaftsingenieur Andreas Will,Herrn Dipl.-Wirtschaftsingenieur Mark Roemer, Herrn Dip\.-Volkswirt Klaus Sandbiller, Herrn Dip\.-Wirtschaftsingenieur Dr. Christof Weinhardt, Herrn Dip\. Kaufmann Jochen Schneider und nicht zuletzt Frau Dip\.-Math. oec. Andrea Wirth für ihre Bereitschaft zur fachlichen Diskussion. Auch bedanke ich mich bei Frau Dip!. Math. Heike Kurtz, die in ihrer Zeit als hilfswissenschaftlicher Mitarbeiter zur erfolgreichen Implementation von FDS-System mit beigetragen hat. Letztlich bedanke ich mich bei meiner Freundin Silvia Besse für ihre Geduld und Nachsicht, die sie mir an vielen Wochenenden entgegenbrachte, an denen ich wenig Zeit für sie hatte. vi Inhaltsübersicht Inhaltsübersicht Einleitung 1 1. Infonnationsversorgung am Beispiel eines Finanzdienstleisters ................................................................. 5 1.1. Informationsintensität und infonnationstechnische Durchdringung............................................................................ 5 1.2. Datenmanagement ...................................................................... 12 1.3. Aufgaben des Datenmanagements............................................. 19 1.4. Ziele des Datenmanagements und flexible Informationsversorgung.. ........ ....................................... 48 1.5. Informationsversorgung und organisatorische Gestaltung.. ..... 64 1.5.1. Grundlagen der Informationsversorgung ..................... 64 1. 5.2. Zentralistische Datenbankarchitekturen und integrierte Informationsversorgung............................... 67 1.5.3. Entkopplung und partielle Integration ........... ....... ....... 76 1.5.4. Organisatorische Strukturen und Datenbedarfe........... 85 1.5.5. Organisationsflexibilität durch flexible Informationsversorgung ................................... 88 1.5.6. Informationstechnisch induzierte organisatorische Gestaltungspotentiale ...... .................. 91 Inhaltsübersicht vii 2. Datenbankarchitekturen in der Unternehmung .......................... . 95 2.1. Datenbanksysteme ...................................................................... 96 2.1.1. Arten von Datenverwaltungssystemen ..................... .... 96 2.1.2. Die klassische 3-Ebenen-Architektur einer Datenbank...................... ........ .............................. 99 2.1.3. Funktionale Komponenten eines Datenbankrnanagementsystems ................................... . 103 2.1.4. Semantische Datenmodelle .......................................... . 107 2.1.5. Datenbankdatenmodelle .............................................. . 109 2.1.6. Entwurf relationaler Datenbanken ............................... . 117 2.1.7. Relationale Datenbanksprachen ................................... . 125 2.1.8. Aktuelle Entwicklungen ............................................... . 130 2.2. Logische Probleme einer Gestaltung der Datenbankarchitektur.................................................................. 136 2.2.1. Das View-Update-Problem ............................................ 137 2.2.2. Das Schema-Integrationsproblem . ................................ 146 2.2.3. Das Datenmodell-Transformationsproblem.................. 160 2.3. Rechnemetze und dezentrale Datenhaltung.............................. 165 2.4. Das Client-Server-Konzept.......................................................... 172 2.5. Multi-Da tenbank- Server- Archi tektur, zen tralistische Datenbankarchitektur und individuelle Datenbankarchitektur -eine Gegenüberstellung ................. , ..... 181 viii Inhaltsübersicht 2.6. Zur Gestaltung föderierter Multi-Datenbank-Server-Architekturen ............. ,. ..... ..... ...... ........ 202 2.6.1. Anforderungen an ein Integrationswerkzeug............... 202 2.6.2. Ein Schichtenmodell der virtuell integrierten Informationsversorgung ................................................ 210 2.7. Verteilte Datensysteme................................................................ 220 2.7.1. Eine Taxonomie............................................................. 220 2.7.2. Datenbankföderationen................................................. 226 2.7.3. Verteilte Datenbanken................................................... 230 2.8. Das Integrationswerkzeug FDS-System. ............ ................. ........ 239 2.8.1. Grundlagen .................................................................... 239 2.8.2. Die Systemarchitektur von FDS-System ....................... . 244 2.8.3. Globale Query-Optimierung im FDS-System ............... . 251 3. Partialmodelle einer wirts<:haftllchen Gestaltung unternelunungsweiter Datenbankarchitekturen .......................... 265 3.1. Problemstellung........................................................................... 265 3.1.1. Ansätze der Literatur...................................................... 265 3.1.2. Freiheitsgrade einer Gestaltung der Datenbankarchitektur .................................................... 270 3.2. Allokation und Replikation von Daten in einer Multi-Datenbank-Server-Architektur ........................................... 274 3.2.1. Problemstellung............................................................. 274 3.2.2. Das Modell......... ....... ......... ....... ... ............. .... .......... ....... 276 3.2.3. Eine Evaluation .............................................................. 281 3.2.4. Wertung.......................................................................... 290 Inhaltsübersicht ix 3.3. Beziehungserhaltende Allokationen in einer Multi-Datenbank-Server-Architektur ........................................... 292 3.3.1. Problemstellung............................................................. 292 3.3.2. Das Konzept der Beziehungserhaltung ....................... . 293 3.3.3. Das Modell .................................................................... . 303 3.3.4. Eine Evaluation ............................................................. . 312 3.3.5. Wertung ......................................................................... . 321 3.4. Wirtschaftlich optimale Datenintegration in einer Multi-Datenbank-Server-Architektur .......................................... . 323 3.4.1. Problemstellung ............................................................ . 323 3.4.2. Integrationsmessung in einer Multi-Datenbank-Server-Architektur ............................ . 325 3.4.3. Das Modell .................................................................... . 330 3.4.4. Eine Evaluation ............................................................. . 339 3.4.5. Optimale evolutionäre Reallokationen ........................ . 351 3.4.6. Datenintegration und Beziehungserhaltung ................ . 353 3.4.7. Wertung ......................................................................... . 355 3.5. Dynamische Systemgestaltung ................................................... . 356 3.5.1. Problemstellung ............................................................ . 356 3.5.2. Das Modell .................................................................... . 357 3.5.3. Zentralistische versus dezentrale Gestaltung ............... . 360 3.5.4. Eine Heuristik ............................................................... . 362 x Inhaltsübersicht 4. Flexible Datenbankarchitekturen als Integrationsplattform wettbewerbsorientierter Systeme..................................................... 365 4.1. Wettbewerbsorientierung und flexible Koordination ............... 365 4.2. Anforderungen an eine intelligente Unterstützung und Gestaltung von Allfinanz-Angebotsprozessen.................... 366 4.3. Integrierte Informationsversorgung kooperierender Agenten............................................................. 378 4.4. Ein verteiltes Problemlösungssystem für die Allfinanz-Kundenberatung ................................................... 382 4.s. Föderierte Multi-Datenbank-Server- Architekturen und virtuelle Integration von dezentral repräsentiertem Wissen............................................... 388 4.6. Organisatorische Einbettung wettbewerbsorientierter Systeme................................................ 392 5. Zusammenfassung und Ausblick...................................................... 395 Literatur ................................................................................................ 399