Richard Lackes, Markus Siepermann
Aufgabe der Datenmodellierung ist es, bei der Konzeption eines Informationssystemes dessen Informationsobjekte gemäß den Anforderungen, die z.B. durch Business Rules an das Informationssystem gestellt werden, zu strukturieren und diese Struktur formal zu dokumentieren.
Definition Datenmodellierung
Die Datenmodellierung kommt bei der Entwicklung und dem Entwurf von Informationssystemen zum Einsatz, wenn es um die Identifikation und Beschreibung der relevanten Informationsobjekte und ihrer Beziehungen geht. Unter Datenmodellierung versteht man dabei die formale Abbildung der Informationsobjekte der betrachteten Diskurswelt mittels ihrer Attribute und Beziehungen. [Coronel/Morris 2017, S. 36] Ziel ist die eindeutige Definition und Spezifikation der in einem Informationssystem zu verwaltenden Objekte, ihrer für die Informationszwecke erforderlichen Attribute und der Zusammenhänge zwischen verschiedenen Informationsobjekten, um so einen Überblick über die Datensicht des Informationssystems erhalten zu können. [vgl. Ferstl/Sinz 2013, S. 140] Da im allgemeinen nicht die individuellen Exemplare von Informationsobjekten für den Entwurf der Datensicht von Bedeutung sind, sondern die Objekttypen, wird auf der Typebene modelliert und es werden generelle Eigenschaften und Zusammenhänge identifiziert. Ergebnis des Modellierungsprozesses ist ein sogenanntes Datenschema, das graphisch visualisiert werden kann. Es stellt einen Datenbauplan dar, mit dessen Hilfe die Tabellenstruktur einer relationalen Datenbank und gewisse Beziehungsrestriktionen formuliert werden können. [vgl. Lackes/Brandl/Siepermann 1998]
Modellierungselemente
Je nach verwendetem formalen Datenmodell werden zwar unterschiedliche Modellierungselemente verwendet. Diese differenzieren aber einheitlich in:
- selbstständig existierende Objekttypen als Träger unterschiedlicher Daten,
- Attribute zur Charakterisierung der Objekttypen, deren Wertausprägungen in bestimmten Attributdomänen liegen müssen,
- unselbstständige, durch mehrere andere Objekttypen gebildete Beziehungsobjekttypen.
Die Beziehungsobjekttypen werden gemäß ihrer Assoziationseigenschaften charakterisiert, so dass hierdurch Erkenntnisse für eine sinnvolle Transformation in Relationen ermöglicht werden. Zur eindeutigen Identifikation jedes Exemplars eines Objekttyps wird für jeden Objekttyp ein Primärschlüssel definiert. Mit Hilfe dieser Primärschlüssel werden sodann die Beziehungen zwischen den Exemplaren der verschiedenen Objekttypen hergestellt. Bei einem Primärschlüssel kann es sich entweder um einen künstlich generierten Schlüssel handeln oder um ein oder mehrere bereits vorhandene Attribute eines Objekttyps, deren Werte in Kombination nur ein einziges Mal auftreten.
Designregeln
Die Datenmodellierung sollte dabei so vorgenommen werden, dass zum einen alle für die Ziele und Aufgaben des Informationssystems wesentlichen Daten abgebildet sind und zum anderen hochwertige Datenbaupläne für die Umsetzung in eine Datenbank entstehen, in dem Sinne, dass möglichst redundanzfreie Strukturen entstehen, die den laufenden Datenbankbetrieb vereinfachen und ein effizientes Datenretrieval möglich machen.
Dabei ist folgendes Dilemma zu lösen: Einerseits soll das Datenschema möglichst große Einschränkungen hinsichtlich seiner Anwendung aufweisen, um möglichst viele Business Rules bereits auf struktureller Ebene zu berücksichtigen, damit diese nicht erst softwaretechnisch umgesetzt werden müssen. Das hat den Vorteil, dass Business Rules leicht umsetzbar, gut dokumentiert und einsehbar sind. Andererseits soll das resultierende Datenschema möglichst allgemein gehalten sein, damit sich während des Betriebes einer Datenbank keine oder nur möglichst wenige Änderungen in der Struktur ergeben, da der operative Betrieb einer Datenbank auf Datensatzebene erfolgen soll und nicht auf Objekttypebene. Jede strukturelle Änderung könnte sonst dazu führen, dass im Schnittstellenbereich zu anderen Sichten auf das Informationssystem ebenfalls Änderungen durchgeführt werden müssen. Neben der Datensicht, der die Datenmodellierung zuzuordnen ist, sind bei der Konzeption von Informationssystemen die Steuerungs-, die Organisations- und die Funktionssicht von Bedeutung, zu denen es zahlreiche Schnittstellen gibt. [Scheer 1995, S. 13 f.] Zu nennen sind u.a. Zuständigkeiten für und Zugriffsberechtigungen auf Informationsobjekte, für Prozesse und einzelne Funktionen relevante Daten, die Handhabung und Generierung von Informationsobjekten, Zugriffs- und Erzeugungsreihenfolgen etc.
Literatur
Coronel, C., Morris, S.: Database systems: design, implementation, & management. 12th edition, Cengage Learning, Boston, 2017.
Ferstl, O. K., Sinz, E. J.: Grundlagen der Wirtschaftsinformatik. Band 1, 7. Aufl., De Gruyter Oldenbourg, München 2013.
Lackes, R.; Brandl, W.; Siepermann, M.: Datensicht von Informationssystemen – Datenmodellierung und Datenbanken. Berlin u.a. 1998.
Scheer, A.W.: Wirtschaftsinformatik: Referenzmodelle für industrielle Geschäftsprozesse. Studienausgabe, Berlin Heidelberg 1995.
