Wirtschaftsinformatik: Grundlagen und Anwendungen

608 Pages·1989·27.96 MB·German

by  Prof. Dr. rer. nat. Roland Fahrion (auth.)

Wirtschaftsinformatik
Grundlagen und
Anwendungen
Physica-Paperback
Basler, Herbert Peemaller, Volker und Miirz, Thomas
Aufgabensammlung zur statistischen Sonderbilanzen
Methodenlehre und Wahrscheinlichkeits 1986. X, 182 S.
rechnung
3. erweiterte Aufl. 1984. 147 S. Rapoport, Anatol
Mathematische Methoden in den
Basler, Herbert Sozialwissenschaften
Grundbegriffe der Wahrscheinlichkeits 1980.377 S.
rechnung und statistischen Methodenlehre
9. wesentl. erweiterte Aufl. 1986. 248 S. Schmidt, Walter
Arbeitswissenschaftliche
Arbeitsgestaltung
Eilenberger, Guido
1987.146 S.
Finanzierungsentscheidungen multinatio
naler Unteruehmungen
SchneeweiB, Hans
2. vollstiindig iiberarbeitete und erweiterte
Okonometrie
Aufl. 1987. 356 S.
1. Nachdruck 1986 der 3. durchgesehenen
Aufl. 1978. 391 S.
Ferschl, Franz
Deskriptive Statistik SchneeweiB, Hans und Mittag, Hans-Joachim
3. korr. Aufl. 1985. 308 S. Lineare Modelle mit fehlerbehafteten Daten
1986. XVIII, 504 S.
Hax, Herbert
Investitionstheorie Schulte, Karl-Werner
5. bearbeitete Aufl. 1985. 208 S. Wirtschaftlichkeitsrechnung
4. Aufl. 1986. 196 S.
Huch, Burkard
Schultz, Reinhard
Einfiihrung in die Kostenrechnung
Einfdhrung in das Personalwesen
8. Aufl. 1986. 229 S.
1981. 226 S.
Kistner, Klaus-Peter Seicht, Gerhard
Produktions-und Kostentheorie Bilanztheorien
1981. 216 S. 1982.195 S.
Kistner, Klaus-Peter Stenger, Horst
Optimierungsmethoden Stichproben
EinfUhrung in die Unternehmens 1986. XIII, 318 S.
forschung fUr Wirtschaftswissenschaftler
1988. XII, 222 S. Swoboda, Peter
Betriebliche Finanzierung
1981. 267 S.
Koch, Joachim
Betriebliches Rechnungswesen
Vogt, Herbert
1 BuchfUhrung und Bilanzen
Einf1ihrung in die Wirtschaftsmathematik
1987. XlII, 340 S.
6. durchgesehene Aufl. 1988. 250 S.
Koch, Joachim
Vogt, Herbert
Betriebliches Rechnungswesen
Anfgaben und Beispiele zur
2 Finanzbuchhaltung fUr den DV-Anwender
Wirtschaftsmathematik
1988. X, 217 S.
2. Aufl. 1988. 184 S.
Mallers, Paul Weise, Peter u. a.
Buchhaltung und AbschluB Neue Mikroiikonomie
2. iiberarbeitete Aufl. 1987. 181 S. 4. Nachdruck 1985 der 1. Aufl. 1979. 291 S.
Roland Fahrion
Wirtschafts
informatik
Grundlagen und Anwendungen
Mit 95 Abbildungen
Physica-Verlag Heidelberg
Prof. Dr. rer. nat. Roland Fahrion
Lehrstuhl fi.ir Wirtschaftsinformatik
Wirtschaftswissenschaftliche Fakultat
Universitat Heidelberg
Grabengasse 14
D-6900 Heidelberg
ISBN-13: 978-3-7908-0421-8
CIP-Titelaufnahme der Deutsehen Bibliothek
Fahrion, Roland:
Wirtschaftsinformatik : Grundlagen u. Anwendungen / Roland Fahrion. - Heidelberg:
Physica-Verl., 1989
(Physiea-Paperback)
ISBN-13: 978-3-7908-0421-8 e-ISBN-13: 978-3-642-88716-1
DOl: 10.1007/978-3-642-88716-1
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deren Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur
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1965 in der Fassung vom 24. Juni 1985 zulassig. Sie ist grundsatzlieh vergiitungspfliehtig.
Zuwiderhandlungen unterliegcn den Strafbestimmungen des Urheberrechtsgesetzes.
© Physica-Verlag Heidelberg 1989
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diesem Werk berechtigt aueh ohne besondere Kennzeichnung nieht zu der Annahme, dall
solche Namen im Sinne der Warenzeiehen-und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu
betraehten waren und daher von jedermann benutzt werden diirften.
Umschlag: Erich Kirchner, Heidelberg
712017130-543210
Vorwort
Das vorliegende Buch gibt eine tibersicht zu wichtigen Themen
schwerpunkten der Informatik, die heute Gegenstand einer modernen
wirtschaftswissenschaftlichen Ausbildung sind. 1m Rahmen eines
umfassenden tiberblicks wird das breite Spektrum der Methoden und
Werkzeuge moderner Informationsverarbeitung abgedeckt, wie es
heute in der Wirtschaftsinformatik und Angewandten Informatik
ben1:itigt wird.
Der Band enthal t drei Hauptteile mit insgesamt 13 Kapi teln: Nach
den Grundlagen und Grundfunktionen der modernen Datenverarbeitung
in Teil 1 befa0t sich der Teil 2 mit elementarer Daten- und Datei
organisation, dem Aufbau von Datenbank- und Informationssystemen,
und den Grundlagen der DatenfernUbertragung. In Teil 3 werden
Anwendungen der Informationsverarbeitung im industriellen und
administrativen Bereich besprochen, anschlie0end werden Ansatze
fUr die Realisierung moderner wissensbasierter Systeme, insbeson
dere auch im Hinblick auf die technologische und sozio-1:ikonomische
Akzeptanzproblematik, diskutiert.
In Kap. 1 bis 7 wird der Weg vom 'Bit bis zur Datenbank' beschrit
ten. M1:iglichkeiten zur rechnerinternen Zahldarstellung, Elementar
begriffe der Logik als Grundlage fUr den Aufbau von Rechnerarchi
tekturen und fUr die Realisierung von Schaltkreisen sind der
tibersicht zu den verschiedenen x-ware (x=hard, soft, usw.) voran
gestellt. In Verbindung mit den beiden haufig verwendeten 16- und
32- Bit Mikroprozessoren Intel 8086 und Intel 80386 werden die
zugehorigen Standardbetriebssysteme MS-DOS, PC-DOS und UNIX fUr
Personal Computer und Mehrplatzsysteme in ihren wichtigsten
Komponenten ausgefUhrt. Neben der rasanten Leistungsverbesserung
der Einprozessorsysteme zeichnet sich fUr die Gro0rechnerent
wicklung seit Mitte der 70-er Jahre eine Entwicklung ab, die unter
dem Begriff Parallelverarbeitung subsumiert werden kann. Eine
Klassifikation der verschiedenen Typen von parallelrechnersystemen
mit einerBeschreibung der Funktionsprinzipien schlie0t den Ab
schnitt Uber den allgemeinen Aufbau von Rechneranlagen ab.
- VI -
Abschnitt 5 befa~t sich mit dem Aufbau und der Funktionsweise von
Peripheriegeraten und den seriellen und parallelen Schnittstellen
fUr die Kommunikation zwischen den Peripherieeinheiten und der
Zentraleinheit. Es schlie~en sich AusfUhrungen Uber die Funktions
weise von Magnetplatten-, Disketten- und Magnetbandspeichern an.
Die Vorstufe zuf eigentlichen Programmentwicklung stellt die
Systemanalyse und der Systementwurf dar. Hierunter versteht man
die Festlegung von Fakten und Objekten mit ihren wechselsei tigen
Beziehungen untereinander. Nach Hinweisen zur Vorgehensweise bei
der Systementwicklung im Rahmen eines Projektmanagements werden
neben den Standardbausteinen zur normierten und strukturierten
Programmierung weitere Software-Tools fUr die Entwicklung inte
grierter Kommunikationssysteme gezeigt.
1m Anschlu~ an die Methoden des Systementwurfs wird in Kapitel 7
die vielschichtige Problematik der Software erlautert. Software
stell t die Gesamthei t der System- und Verarbei tungsprogramme fUr
die Ablaufsteuerung einer Datenverarbeitungsanlage dar. Nach einer
klassifizierenden Unterscheidung der Programmierspachen wird auf
die Darstellungselemente von Turbo-Pascal und die Edi tiermoglich
keiten mit dem Turbo-Editor eingegangen. Wichtige Unterschiede von
Sprachen der logischen Programmierung, elementare Datenmodelle fUr
Datenbanksysteme, die Bedeutung des Datenschutzes und der Daten
integritat beim Betrieb von DV-Anlagen und -systemen werden
herausgestell t. Zu Ausbildungszwecken wird auf einige Datenbank
systeme auf Mikrocomputern und Workstations eingegangen. Eine
dBase III-Programmgestaltung fUr ein betriebliches Informations
system schlie~t sich an. In Kapi tel 10 folgen die Betriebsarten
der Datenfernlibertragung, offentliche und private tibertragungs
dienste, Datenlibertragungsprotokolle fUr lokale Netze, Kommunika
tionsmoglichkeiten mit Gro~rechnern, internationale Netze und
verteilte Datenbanken.
Der Anwendungsteil beginnt in Kapitel 11 mit einer generellen
tibersicht Uber DV-Anwendungen in Wirtschaft, Verwal tung und Wis
senschaft. Anschlie~end wird die Frage der Ermittlung einer
adaquaten LAN-Konfiguration bei vorhandener Betriebsorganisation
wie auch kUnftige Organisationsstrukturen (elM) behandelt. In
Kapitel 12 werden bekannte Verfahren aus dem Bereich des
Operations Research im Rahmen eines Softwaresystems von computer-
- VII -
gestUtzten Planungsverfahren inhaltlich, progranun- und datentech
nisch besprochen. 1m letzten Kapi tel werden verschiedene Ansatze
fUr wissensbasierte Systeme diskutiert und bestehende in- und
auslandische Expertensysteme in der tibersicht konunentiert.
Abschliej3end mOGhte ich noch e~n~ge Worte des Danks aussprechen.
Das rasche Zustandekonunen einer druckfertigen Version war nur
aufgrund der tatkraftigen Mithilfe meiner wissenschaftlichen und
studentischen Mi tarbei ter moglich. FUr die auj3ere Gestal tung des
Manuskripts ist ihr Einsatz und Fleij3 besonders hervorzuheben.
Mein besonderer Dank gilt Herrn Dipl.Volksw. A. GrUnewald, der mir
in allen Phasen der drucktechnischen Erstellung mit seinen
Spezialkenntnissen im Umgang mit dem Textverarbei tungssystem und
Laserdrucker mit Rat und Tat zur Sei te stand. Herr Dip!. Volksw.
J. Malzacher unterstUtzte mich bei der Textformatierung, M. Wrede
und J. Schwede haben viele der Abbildungen erstell t, W. Gothein
und M. Steidel waren an der Progranunaufbereitung beteiligt,
J. Schwede und G. Dollanski waren bei Korrekturarbeiten behilf
lich. Allenmochte ich fUr ihren Einsatz dank en , insbesondere auch
Frau E. Mechelke, die vor allem in der letzten Phase der Buch
erstellung eine wertvolle Hilfe war. Ebenso mochte ich meiner
Sekretarin, Frau Edler, fUr ihre Mithilfe bei der Indexerstellung
und Korrekturarbeiten an frUheren Fassungen danken.
Schliej3lich bedanke ich mich beim Physica-Verlag und seinem
Verlagslei ter Dr. W. MUller fUr die Aufnahme des Buchs in die
Reihe Physica Paperbacks.
Heidelberg, im Oktober 1988
In haltsverzeichnis
TElL I: Grundlagen, Hardware, System Engineering,
Software
1. Historie: Entwicklung bis zur heutigen Informatik.......... 1
2. Darstellungsformen von digita1er Information
2.1 Vom Bit bis zur Datenbank............................. 8
2.2 Genere1ler Aufbau von Zahlensystemen .................. 10
2.3 Rechnerinterne Darstellung von Zahlen: Fixpunkt-,
Gleitkomma- und BCD-Darstellung ....................... 13
2.4 Elementare Begriffe der Logik als Grund1age fUr die
Boole'sche Schaltalgebra .............................. 16
2.5 Entscheidungs- und Informationsgehalt, Entropie ....... 21
3. Allgemeine Grundfunktionen der Datenverarbeitung
3.1 Die verschiedenen x-ware in der Ubersicht ............. 23
3.2 Betriebsarten der Datenverarbeitung unter raumlichem
Aspekt....................................... ......... 25
3.3 Betriebsarten der Datenverarbeitung unter zeitlichem
Aspekt. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 26
3.4 Aufbau und Funktionsweise eines Betriebssystems ....... 31
4. Allgemeiner Aufbau von Rechenanlagen
4.1 Das von Neumann'sche Rechnerkonzept ................... 36
4.2 Elementarer Grundbaustein von Rechnern: Der Chip ...... 38
4.3 Funktionsweise der einzelnen Rechnerkomponenten ....... 40
4.4 Aufbau und Funktionsweise von Mikrocomputern .......... 56
4.5 Architektur eines 16-Bit Mikroprozessors:
Intel 8086............................................ 67
4.6 Architektur eines 32-Bit Mikroprozessors:
Intel 80386........................................... 71
- x -
4.7 Standard-Betriebssystem fUr Personal Computer: DOS
(PC-DOS, MS-DOS)...................................... 75
4.8 UNIX versus MS-DOS......... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 81
4.9 Gegenwartige und zukunftige Entwicklung von
Groj3rechenanlagen ............. '.' . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 83
5. peripheriegerate
5.1 Grobklassifikation der Peripheriegerate ............... 99
5.2 Parallele und serielle Schnittstellen ................. 100
5.3 Aufbau und Funktionsprinzip eines
.Magnetplattenspeichers ................................ 106
5.4 Aufbau und Funktionsweise von Diskettenspeichern ...... III
5.5 Aufbau und Funktionsweise von Magnetbandspeichern ..... 114
5.6 Drucker als Ausgabeeinheiten .......................... 119
5.7 Der Bildschirm als Ein-/Ausgabeeinheit ................ 125
5.8 Weitere Gerate zur Ein- und Ausgabe von Daten ......... 131
6. GrundzUge des Systementwurfs
6.1 Systemanalyse und Systembegriff ....................... 142
6.2 Die Systementwicklung im Rahmen eines
Projektmanagements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 144
6.3 Der Programmablauf nach DIN 66001 ..................... 148
6.4 Strukturierte Programmierung nach Nassi-Shneiderman ... 150
6.5 Software-Entwicklungswerkzeuge fur integrierte
Kommunikationssysteme ................................. 155
6.6 validierungstechniken und Automatisierungsaspekte der
Softwareproduktion .................................... 181
6.7 System-Entwurf mit Netzen ............................. 184
6.8 Interakt.iv e Erstellung von Programmablaufplanen:
Easyflow .............................................. 190
7. Software
7.1 tibersicht und Klassifikation der Software ............. 196
7.2 Funktionsschichten fUr verschiedene Software-
elemente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 198
7.3 Klassifizierung von Programmiersprachen ............... 204
7.4 Grundelemente von Assemblersprachen ................... 207
7.5 Unterscheidungsmerkmale hoherer Programmiersprachen ... 215
7.6 Editieren von Quellprogrammen: Der TURBO-Editor ....... 224
7.7 Darstellungselemente von TURBO-PASCAL ................. 229
7.8 Logische Programmierung: PROLOG, LISP, SMALLTALK ...... 248
- XI -
7.9 Integrierte Software, Softwarepakete ............... , .. 260
7.10 Programmierung von 2D- und 3D-Graphiken ............... 268
7.11 Textverarbeitungs- und DTP-Systeme ................... 273
TElL II: Datenorganisatlon, Datenbanken,
Datenfernubertragung, Rechnernetze
8. Grundlagen der Daten- und Dateiorganisation
8.1 Vorbemerkungen........................................ 285
8.2 Die sequentielle Dateiorganisation ...•................ 288
8.3 Index-sequentielle Dateiorganisation .................. 301
8.4 Gekettete Datenorganisation ........................... 310
8.5 Gestreute Speicherorganisation ........................ 326
8.6 Sortierverfahren ...................................... 334
9. Aufbau von Datenbank- und Informationssystemen
9.1 Traditionelles Dateisystem versus Datenbanksystem ..... 348
9.2 Architektur von Datenbankverwaltungssystemen .......... 350
9.3 Datenmodelle .......................................... 353
9.4 Datenintegritat ....................................... 364
9.5 Datensicherung und Datenschutz .......•................ 366
9.6 Datenbanksysteme auf Mikrocomputern und Workstations:
dBase III, ORACLE, INFORMIX .....•....•................ 374
9.7 dBase III-Programmgestaltung fUr ein betriebliches
Informationssystem. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 386
10. Grundlagen der und Rechnernetze
DatenfernUbe~tragung
10.1 Vorbemerkungen ....................................... 413
10.2 Betriebsarten cler DatenUbertragung ................... 415
10.3 DatenUbertragungsprotokolle .......................... 416
10.4 Offentliche und private Netze, Ubertragungsdienste
der Deutschen Bundespost ............................. 423
10.5 Lokale Netze ......................................... 432
10.6 Token-Ring und CSMA-Verfahren ........................ 436