Systementwicklung.

1. Einführung

Unser Referat behandelt heute die Hauptthemen bei der Systementwicklung. Zuerst möchte ich einen Zeitsprung in die Vergangenheit machen, nämlich in die '60er Jahre. Zu einer Zeit, als gerade die ersten brauchbaren Computer ihren Dienst vollzogen. Aber auch zu einer Zeit, in der die drei Schlagworte "Produktivität, Zuverlässigkeit und Wartbarkeit" noch nicht sehr "groß" geschrieben wurden.
Doch im Laufe der letzten Jahre haben die Menschen erkannt, dass ohne Einhaltung dieser drei Schlagworte das wirtschaftliche Überleben von Unternehmen in Frage gestellt wird. Daher ist es unbedingt notwendig in Richtung "Produktivität, Zuverlässigkeit und Wartbarkeit" zu tendieren, was aber leider auch nicht immer gelingt.
Da die wachsende EDV auch diese drei Eigenschaften besitzen möchte, gibt es zum Beispiel den Systemanalytiker, der bei seiner Tätigkeit besonders mit diesen Problemen konfrontiert ist.

2. Was macht eigentlich der Systemanalytiker?

Er ermittelt den Bedarf nach neuen Informationssysteme oder nach Änderung schon bestehender Systeme; er analysiert den Istzustand bestehender Systeme; er analysiert und beurteilt Standardanwendungssoftwares; er entwirft Ausgaben, Eingaben, Dateien und Verarbeitungsalgorithmen für neue Systeme; er führt neue Systeme ein;...
(Bild: Struktur der EDV - Tätigkeitsfelder - Hansen S.462)
Die Übersicht kennzeichnet die Struktur der Tätigkeitsfelder. Man erkennt daraus, welche Übergänge zwischen den Tätigkeitsfeldern bestehen. Man erkennt auch, wie die Systemanalyse die einzelnen Felder des EDV - Gesamtbereichs überschneidet.

3. Die Haupthemen bei der Softwareentwicklung

So, das war sozusagen die Einführung, jetzt komme ich zu den drei Stichworten "Produktivität, Zuverlässigkeit und Wartbarkeit", die eigentlichen Hauptpunkte unseres Referates.

3.1. Produktivität:

Produktivität spielt immer und überall eine wichtige Rolle und ist heute wohl das auffälligste Problem in der Systemanalyse. Bei der Erstellung von großen, komplexen Systemen zeigt es sich, dass sowohl während des Entwicklungsprozesses, als auch nach Inbetriebnahme der Systeme immer wieder schwierige Probleme auftreten:





Die Systeme werden später fertig als geplant:
• der sichtbare Rückstau:
Ein Anwender oder Benutzer hat neue Systeme bestellt, die von der Firmenleitung zwar schon genehmigt wurden, aber noch die nötigen Ressourcen fehlen (z.B.: Programmierer,...). Diese Projekt haben also noch nicht begonnen.
• der unsichtbare Rückstau:
Der Anwender oder Benutzer hat den Wunsch nach neuen Systemen, um die er aber noch nicht angesucht hat, da er vorher auf Projekte wartet, die er noch immer nicht erhalten hat, da sich diese noch im sichtbaren Rückstau befinden.
• der unbekannte Rückstau:
Der Benutzer weiß noch gar nicht, dass er in ferner Zukunft bestimmte, neue Systeme braucht, da diese in direktem Zusammenhang mit Systemen stehen, die sich bereits in einem sichtbaren oder unsichtbaren Rückstau befinden. Werden diese fertiggestellt, ist dem Benutzer die Notwendigkeit des noch unbekannten Systems offensichtlich.

Was vielleicht noch interessant ist, dass der unsichtbare Stau um ca. 5x länger ist als der sichtbare Stau.
Diese und andere Probleme exestieren in der Systemanalysebranche schon länger. Um diese aufzuarbeiten, die Produktivität und Qualität der Systementwicklung zu steigern, wurden in Wissenschaft und Praxis viele neue Methoden und Werkzeuge vorgeschlagen und verwendet.
• Einstellung weiterer Programmierer und Systemanalytiker
• Einstellung talentierter Programmierer und Systemanalytiker und die Bereitstellung optimaler Arbeitsbedingungen:
Viele Firmen tendieren immer mehr in Richtung, statt einergrößeren Gruppe mittelmäßiger Programmierer und Systementwickler einzustellen, hochtalentierte und gut ausgebildete Leute einzustellen. Studien ergaben, dass durch dieses Einschlagen die Produktivität um Faktor 2 - 25 erhöht wird.
• Den Benutzer sein eigenes System entwickeln lassen:
Durch immer anwenderfreundlichere PC's und Anwenderprogramme, kann ein mittelmäßig erfahrener Benutzer seine Anwendungen selbst erstellen.





• bessere Programmiersprachen:
Besonders die Art und Anwendung der Programmiersprachen hat sich seit den '50er Jahren extremst verändert. Während damals die Eingaben mit 0 und 1 äußerst schwierig und mühsam waren, so bleiben dem Anwender mit den Sprachen der 4. Generation aufwendige und zeitraubende Tätigkeiten erspart.
• das Problem der Wartung:
Unter Wartung versteht man Fehlerbehebung, Durchsatzoptimierung, Anpassung an Änderung der Bedingungslage,...
Unter Umständen muss der Entwicklungsprozeß erneut durchlaufen werden. Die Wartung von Informationssystemen verbraucht in vielen Betrieben einen Großteil der Personalkapazität, die für die Systementwicklung zur Verfügung steht. Die Systemwartung ist daher zeitaufwendig, teuer und führt leicht zu Störungen. Folglich stellt sich die Frage: Was kann man tun, um die Wartung älterer Systeme zu erleichtern? Hier gibt es die Methode der Umstrukturierung - das heißt, die mechanische Übersetzung alter Programme in neue strukturierte Systeme.
Oder es gibt eine andere Methode, hier werden die Benutzer dazu motiviert, mit Hilfe von Dokumentationen ihr System selbst zu verwalten.
• die Systementwicklung wird zunehmend durch Softwareentwicklungswerkzeuge
(CASE TOOLS) unterstützt:
Sie werden zur Erstellung diverser Diagramme und anderer Darstellungen verwendet. Es gibt auch Kontroll - und Analysehilfen. Andere Werkzeuge dienen als Codegenerator oder als Wartungshilfe.
So, das waren jetzt die einzelnen Methoden, die durch richtige Kombination die Produktivität sprunghaft ansteigen lassen können.

3.2. Zuverlässigkeit:

Jeder Benutzer eines eines Produktes, egal ob Auto, Waschmaschine oder Computerprogramm wünscht sich dessen Zuverlässigkeit.
Zuverlässigkeit - das ist nach Produktivität das nächste große Schlagwort in der Systementwicklung. Untersuchungen haben ergeben, dass sehr viele Programme, die von amerikanischen Firmen erzeugt wurden, sehr viele Mängel aufweisen. Programmanalysen haben außerdem ergeben, dass durchschnittlich 3 - 5 Fehler pro hundert Programmanweisungen zu finden sind.




Es gibt drei Arten von Fehlern, die Computerprogramme beinhalten können:
• einfache Fehler:
dies sind Fehler, wo das Programm zwar richtig funktioniert und richtig rechnet, aber doch einige Mängel aufweist.
• mittelschwerer Fehler:
dies sind Fehler, die ein Programm beinhaltet, die man jedoch mit einige Tricks umgehen kann. Derartige Fehler wirken auf den Benutzer störend, da er oft längere Zeit benötigt, diesen Defekt zu umgehen.
• schwere Fehler:
Darunter versteht man solche, die z.B. das System zum Absturz bringen oder besonders drastisch ist es, wenn dadurch sogar Menschenleben gefährdet werden. An dieser Stelle möchte ich einige schwere, aber skurriose Fehler vorlesen, die im Laufe der Geschichte passiert sind:

- ) Ein Fehler im Flugsimulator eines F16 - Bombers ließ das Flugzeug jedesmal am Rücken fliegen, wenn der Äquator überquert wurde.
- ) Eine Rakete vom Typ F18 entwickelte plötzlich Schubkraf, obwohl sie noch am Flugzeug befestigt war - dadurch verlor das Flugzeug 20.000 Fuß Höhe.
- ) Ein vom Ballistic Missle Early Warning System gesendeter NORAD - Alarm hielt den Mond für eine ankommende Rakete.
- ) Die Zugtüren des rechnergesteuerten BART - System in San Francisco gehen manchmal bei langen Distanzen zwischen zwei Stationen einfach selbstständig auf.

(Bild: Die zu einem bestimmten Zeitpunkt entdeckten Fehler S.133)
An dieser Kurve erkennt man, in welcher Betriebszeit eines Systems wieviele Fehler gefunden werden.
Erstaunlich ist auch, dass die Kurve die Zeitachse nie schneidet, also keine Nullstelle besitzt.
Was heißt das: Es kommt nie soweit, dass keine Fehler mehr gefunden werden. Interessant ist auch zu sehen, dass die Kurve nach einigen Monaten oder Jahren wieder ansteigt. Der Grund dafür liegt klar auf der Hand: Bei jeder "Flickererei", dass das System mitmacht, entstehen unvermeidlich neue Fehler. Es handelt sich um eine Art Dominoeffekt. Fehler sind im Prinzip bei der Software schwer zu beheben.







3.3. Wartbarkeit:

Zur Wiederholung: Unter Wartung (engl.: maintenance) versteht man eine Fehlerbehebung, sowie erforderliche Anpassungen, die durchgeführt werden müssen. Oft ist dies aber ein großes Problem, da dies einen sehr hohen prozentuellen Anteil an Arbeit verlangt. Es ist sehr mühsam und auch sehr teuer, alte Programme in neue effizientere umzuwandeln, da in vielen Firmen die Dokumentationen, die die Aufgaben des Systems beschreiben, meist veraltet und ungeordnet sind.

3.4. Effizienz, Portabilität und Sicherheit:
Weitere Punkte, die neben "Produktivität, Zuverlässigkeit und Wartbarkeit" von großer Bedeutung sind, sind "Effizienz, Portabilität und Sicherheit"
- ) Effizienz:
Ein System sollte eine bestimmte Schnelligkeit erreichen. Dies ist heute kein großes Problem mehr, da die Leistungsfähigkeit der Hardware ständig steigt.
- ) Portabilität:
Die Systeme sollten nicht auf eine bestimmte Rechnernart "maßgeschneidert" werden, sondern auch auf andere Rechnerarten übertragbar sein.
- ) Sicherheit:
Darunter versteht man Datenschutz. Durch die steigende Zahl von geheimen Daten ist dieses Thema in den letzten Jahren von immer größerer Bedeutung.
Einführung
Was macht eigentlich der Systemanalytiker ?
Die Hauptthemen bei der Softwareentwicklung
Produktivität
• die verschiedenen Arten der Rückstaus
• Methoden und Werkzeuge, um die Produktivität zu erhöhen

Zuverlässigkeit
• Fehlerarten

Wartbarkeit

Effizienz, Portabilität und Sicherheit






TDO - REFERAT


THEMA: Die Hauptthemen bei der Softwareentwicklung

AUTOREN: Zimmermann Markus & Weiss Falko

KLASSE: 4HB/a

TERMIN: 7.5.1996
Kontrollfragen:
Welches sind heute die drei Hauptthemen bei der Systementwicklung ?
• Produktivität
• Zuverlässigkeit
• Wartbarkeit

Nennen Sie die drei Arten von Entwicklungsrückstau, die in einer typischen Firma auftreten können ?
• der sichtbare Rückstau
• der unsichtbare Rückstau
• der unbekannte Rückstau

Erkläre sichtbaren und unsichbaren Rückstau !
• der sichtbare Rückstau:
Ein Anwender oder Benutzer hat neue Systeme bestellt, die von der Firmenleitung zwar schon genehmigt wurden, aber noch die nötigen Ressourcen fehlen (z.B.: Programmierer,...). Diese Projekt haben also noch nicht begonnen.
• der unsichtbare Rückstau:
Der Anwender oder Benutzer hat den Wunsch nach neuen Systemen, um die er aber noch nicht angesucht hat, da er vorher auf Projekte wartet, die er noch immer nicht erhalten hat, da sich diese noch im sichtbaren Rückstau befinden.

Welche sieben allgemein bekannten Lösungen wenden Firmen zur Behebung ihrer Produktivitätsprobleme an ?
• Einstellung weiterer Programmierer und Systemanalytiker
• Einstellung talentierter Programmierer und Systemanalytiker
• Bereitstellung optimaler Arbeitsbedingungen
• den Benutzer sein eigenes System entwickeln lassen
• Einsatz besserer Programmiersprachen
• optimale Wartung
• die Unterstützung der Softwareentwicklung durch Softwareentwicklungswerkzeuge.

Drei Arten von Fehlern, die Computerprogramme beinhalten können !
• einfache Fehler:
dies sind Fehler, wo das Programm zwar richtig funktioniert und richtig rechnet, aber doch einige Mängel aufweist.
• mittelschwerer Fehler:
dies sind Fehler, die ein Programm beinhaltet, die man jedoch mit einige Tricks umgehen kann. Derartige Fehler wirken auf den Benutzer störend, da er oft längere Zeit benötigt, um diesen Defekt zu umgehen.
• schwere Fehler:
Darunter versteht man solche, die z.B. das System zum Absturz bringen oder besonders drastisch ist es, wenn dadurch sogar Menschenleben gefährdet werden.

Warum ist Produktivität wohl das sichtbarste Problem in der Systementwicklung?
Unsere moderne Gesellschaft scheint immer höhere Ansprüche zu stellen, daher ist die Produktivität eines der größten Probleme der heutigen Zeit.





Warum kommt es zu einem unbekannten Rückstau ?
Es kommt dazu, weil der Benutzer noch gar nicht weiß, dass er in Zukunft ein noch für ihn jetzt unbekanntes System benötigt, da er immer noch auf Systeme wartet, die sich in einem Rückstau befinden und einen Zusanmmenhang zu den noch unbekannten System haben.

Warum ist der unsichtbare Rückstau wahrscheinlich länger als der sichtbare Rückstau ?
Beim sichtbaren Rückstau hat der Kunde bereits sein gewünschtes System bestellt; beim Unsichtbaren jedoch noch nicht, da er noch auf Systeme wartet, die sich in einem sichtbaren Stau befinden. Durch diese Verzögerung ist der unsichtbare Stau um ca. 5x länger.

Warum bringt der Einsatz einer Programmiersprache der 4. Generation Produktivitätssteigerung gegenüber der konventionellen Sprachen der 3. Generation ?
Mit den Sprachen der 4. Generation bleiben dem Programmierer zeitaufwendige Arbeiten erspart, daher kann die Produktivität gesteigert werden.

Können Benutzer ihre eigene Software warten ? Was wäre dazu nötig ?
Benutzer können ihre Software warten, wenn die nötigen Betriebs - und Hilfsmittel vorhanden sind.
Auch das nötige Know how ist bei der Realisierung von großer Bedeutung.

Warum können automatitsierte Softwareentwicklungswerkzeuge die Produktivität steigern ?
Da mit ihrer Hilfe div. Diagramme und andere Darstellungen entwickelt werden.Es gibt auch Kontroll - und Analysehilfen. Andere Werkzeuge dienen als Codegeneratoren oder als Wartungshilfen.




Einführung: Hauptthemen - Zeitsprung - Schlagworte - wirtschaftliche Überlebungsfrage - tendieren - Systemanalytker.
Produktivität: wichtige Rolle - Probleme - sichtbare Rs - unsichtbare Rs - unbekannte Rs - uns. Rs 5x sicht - Produktivität u Qualität steigern: Werkzeuge u methoden:
Einstellung weiterer Pr u Systemana. - Einstellung talentierter - Bereitstellung opt Bedingungen. - Benutzer sein eigenes Sys. entwickeln l - bessere Programmiersprachen - Wartung: Fehlerbehebung,Durchsatzopt, Anpassungen - Entwicklung neu durchlaufen - Wartung großteil der Pers.kapazität - zeitaufwendig - Störungen - Frage: Wartung erleichtern? Umstrukurierung oder Benutzer motiviert mit Doku selbst verwalten.
Systementw - Softwareentwicklungswerkzeuge (case tools) unterstützt. - Kombination - Erhöhung der Prod.
Effizienz: Schnelligkeit erreichen, Portabiliät: System nicht maßgeschneidert, Sicherheit: Datenschutz

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