Zieldynamik erfordert integriertes Lifecycle - Management für eGovernment - Lösungen (Organisation & IT) - Teil B

    21. Mai 2001 von Dipl.-Inf. Thomas Off, Dipl.-Ing. Lutz Tünschel

    Abgestimmte Konzepte, Methoden, Werkzeuge und Ergebnisse für ein verändertes gesellschaftliches und wirtschaftliches Umfeld.

    Lifecycle - Management für eGovernment-Lösungen

    Um das zielorientierte Zusammenspiel von Organisation und eGovernment-Lösung sicherzustellen, Zieldynamik über alle Phasen des Lifecycle beherrschbar zu machen und dabei das verfahrensrelevante Wissen konsistent zu dokumentieren und fortzuschreiben, müssen die zuvor beschriebenen Konzepte, Methoden und Werkzeuge phasenübergreifend aufeinander abgestimmt werden.

    Der Erfolg sowie das Kosten-Nutzenverhältnis der Investitionen in eGovernment-Lösungen können drastisch verbessert werden, wenn in allen Phasen des Lifecycle keine redundanten Ergebnisse produziert, keine Doppelarbeiten durchgeführt und Pflegeaufwand zur Konsistenzsicherung vermieden werden. Dies gelingt in Kombination mit Wissensmanagement, wenn alle Sichten mit einer gemeinsamen konsistenten Informationsbasis unterstützt werden.

    Im Rahmen der Effizienzsteigerung und Verschlankung der öffentlichen Verwaltungen stehen eine Vielzahl von Investitionsvorhaben an. Um hier rasch und mit wirtschaftlichem Mitteleinsatz zum Erfolg zu kommen, wurde das Lifecycle Management mit abgestimmtem Methoden- und Werkzeugeinsatz für die Geschäftsprozessbeschreibung sowie für Entwicklung und Betrieb der erforderlichen Software entwickelt.

    Merkmale des Lifecycle Managements

    Das Lifecycle Management führt die Geschäftsprozessgestaltung, Softwareentwicklung, die Einführung und den Betrieb bzw. die Wartung der Gesamtlösung zusammen. Dabei muss das Lifecycle-Management dafür die Voraussetzungen schaffen, dass Ziele strukturiert erfasst und berücksichtigt werden, bei veränderten Zielen, Gesetzesänderungen oder Change Requests Anpassungen der betroffenen organisatorischen Anteile oder der eGovernment-Lösungen rasch und wirtschaftlich möglich sind. Die Dokumentation von Prozessen und Software muss hierzu verbindlich Auskunft geben können auf Fragen wie:

    • Welche Ziele werden durch welches Element der Organisations- und eGovernment-Lösung unterstützt?
    • Wie kann ein Ziel erreicht werden? Welches Wissen ist dafür erforderlich?
    • Welche Elemente (z.B. Prozesse, Aktivitäten, Rollen, Komponenten, Klassen) sind von einer Zieländerung betroffen?

    Hierfür werden im Rahmen des Lifecycle Management Konzepte mit darauf abgestimmten Methoden bereit gestellt, die die Phasen des Lifecycle integrieren und so beispielsweise eindeutig Konzepte der Geschäftsprozessmodellierung auf die Softwareentwicklung abbilden und diese mit unterschiedlichen Werkzeugen über den Lifecycle umsetzen.

    Das Lifecycle Management definiert drei Referenzmodelle - jeweils eines für die Ebene der Konzepte, der Methoden und der Werkzeuge. Innerhalb eines Referenzmodells werden Regeln zur Transformation zwischen den Lifecycle Phasen (vgl. Abbildung 2) ebenso festgelegt, wie die Elemente, die in der jeweiligen Phase beschrieben werden. Beispielsweise werden auf der Ebene der Konzepte für die Geschäftsprozessmodellierung die Konzepte bestimmt, mit deren Hilfe die Ziele der Organisation auf zielorientierte Geschäftsprozesse abgebildet werden können. Darüber hinaus werden Transformationsregeln definiert, die es ermöglichen Konzepte der Geschäftsprozessmodellierung auf nachfolgende Phasen (z.B. IT-Anforderungsanalyse, Einführung) abzubilden.

    Zwischen den drei Referenzmodellen werden ebenfalls Beziehungen definiert, die sicherstellen, dass Konzepte, Methoden und Werkzeuge die Erstellung sowie den Betrieb der Organisations- und eGovernment-Lösung schnell, qualitativ hochwertig und bei minimiertem Risiko unterstützen.

    Ebene der Konzepte

    Die Konzeptebene legt fest, welche Elemente in welcher Phase verwendet werden und wie diese auf Elemente der Folgephasen abgebildet werden.

    Geschäftsprozessmodellierung: Abgestimmt auf die Ziele der Organisation werden die Geschäftsprozesse identifiziert, analysiert und modelliert. Der modellierte Geschäftsprozess muss gleichzeitig den Erfordernissen (Sichten) des Managements, des Controllings sowie der operativen Ebene (Fachlichkeit und IT-Unterstützung) Rechnung tragen. Objektorientiert unterschieden werden Kernprozesse, die über das Produkt die Wertschöpfung schaffen, Ressourcenprozesse , die die für die Wertschöpfung erforderlichen Ressourcen bereit stellen und Führungsprozesse, die die Ziele für die Prozessdurchführung vorgeben und diese initiieren.

    Auf diese Weise wird das implizit vorhandene Wissen um die Erreichung der Organisationsziele strukturiert nach Sichten erfasst und konsistent in den Geschäftsprozessen dokumentiert.

    Die identifizierten Aktivitäten je Geschäftsprozess werden benannt und beschrieben. Hinzugefügt werden weitere Elemente, wie beispielsweise verantwortliche und beteiligte Rollen, Regeln, die von der Aktivität angewendet werden (z.B. Geschäftsregeln, Gesetze und Normen) und Geschäftsobjekte (z.B. Informationsträger, Dokumente).

    Durch die Ableitung der Aktivitäten aus den zielorientierten Geschäftsprozessen und der Dokumentation von verwendeten Geschäftsregeln, Gesetzten und Normen wird sichergestellt, das bei Änderungen diese auf den unterschiedlichen Sichten nachvollzogen werden können.

    Je Aktivität wird festgelegt, ob diese manuell (z.B. von einem Sachbearbeiter), halbautomatisch (d.h. durch einen Sachbearbeiter in Interaktion mit der eGovernment-Lösung) oder vollautomatisch durch die eGovernment-Lösung bearbeitet werden. Bei manuellen oder automatischen Aktivitäten werden mindestens die Voraussetzungen zur Ausführung und deren Ergebnisse im Positiv- und Negativfall der Ausführung benannt. Für halbautomatische Aktivitäten wird zusätzlich die Interaktion zwischen der verantwortlichen Rolle und dem System beschrieben und ein logischer Verweis auf die zukünftigen Elemente der Benutzeroberfläche angegeben.

    IT - Anforderungsanalyse: Innerhalb der Geschäftsprozesse werden die Aktivitäten identifiziert und geeignet zusammengefasst, so dass sie zu einem konkreten Teilergebnis führen und typischerweise in einer Arbeitssitzung erledigt werden. Derartige Zusammenfassungen können auf das Konzept der Use Cases abgebildet werden. Mit der automatischen Generierung deren Beschreibung aus den Aktivitätsbeschreibungen entsteht eine konsistente, nachvollziehbare Kommunikationsgrundlage. Die für die Aktivitäten verantwortlichen bzw. beteiligten Rollen können auf die Akteure des Use Case Modells abgebildet werden. Das Profil des Akteurs kann ebenfalls automatisch aus der Prozessbeschreibung generiert werden und ist Anhaltspunkt für die Gestaltung der Kommunikationsbeziehung zwischen Akteur und Use Case. Die Details der Interaktion zwischen Akteur und Use Case können aus der Interaktion zwischen der verantwortlichen Rolle und dem System, wie sie im Geschäftsprozess hinterlegt ist, gewonnen werden.

    Durch die klar definierten Beziehungen zwischen den Konzepten der zielorientierten Geschäftsprozessmodellierung und der IT-Anforderungsanalyse ist die Voraussetzung dafür geschaffen, die in den Sichten auf die Geschäftsprozesse dokumentierten Ziele (ggf. in Form von Unterzielen) auf Konzepte der Anforderungsanalyse abzubilden. Mit dieser Zuordnung verbunden ist die Möglichkeit, auf das Wissen um die Erreichung der Ziele nun auch von den Elementen der Anforderungsanalyse aus darauf zuzugreifen.

    Analyse und Design: Die während der Geschäftsprozessesmodellierung identifizierten Geschäftsobjekte werden auf die Objekte des objektorientierten Analysemodells abgebildet. Auch die Regeln und Elemente der Benutzeroberfläche werden auf entsprechende Elemente eines objektorientierten Modells abgebildet. Die mittels der Use Cases beschriebene Funktionalität wird in der Regel unter Verwendung weiterer Objekte in einem Modell umgesetzt. Verbindendes Element all dieser Objekte ist in der Softwareentwicklung eine geeignete Architektur, die Vorgaben für statische und dynamische Aspekte des Systems macht. Die im Analysemodell beschriebenen Objekte werden im Entwurf weiter verfeinert.

    Das Konzept der Tracebility (Nachvollziehbarkeit) ist in der Softwareentwicklung in Bezug auf Anforderungen seit langem bekannt. Es kann ebenfalls für die Sicherstellung der Nachvollziehbarkeit von Zielen und deren Verfeinerung in Unterziele verwendet werden. Dazu müssen zusätzliche Beziehungen und Eigenschaften (z.B. ist-Oberziel-von, Beitrag_zur_Zielerreichung) festgehalten werden. So kann analog zur Tracebility der Anforderungen die Nachvollziehbarkeit der Ziele bis auf die Ebene des Entwurfs verfeinert werden. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn in Aktivitäten des Entwurfs (oder während der Realisierung) Konflikte zwischen Anforderungen aufgedeckt werden. Besonders in der öffentlichen Verwaltung ist es dann erforderlich, dass die Anforderungen, die sich aus dem gesetzlichen Auftrag ableiten, Priorität über solche Anforderungen haben, die durch "kreative Ideenäußerung" hinzugekommen sind.

    Einführung: Nur wenn die Nachvollziehbarkeit dieser Verfeinerung gewährleistet ist, ist bei Einführung der eGovernment-Lösung bekannt, wie und wo welche Anforderungen, die sich aus dem Geschäftsprozess ergeben, in der Software realisiert sind. Daraus resultieren u.a. Vorteile bei der Fremdvergabe der Entwicklung sowie bei der Einführung und Wartung.

    Beispielsweise können bei der Erstellung einer Benutzerdokumentation zur eGovernment-Lösung für jeden Benutzer genau die Teile von Geschäftsprozessen und die Teile der eGovernment-Lösung identifiziert werden, mit denen er seine Arbeitsaufgaben erledigt. So ist es möglich sowohl das Gesamtsystem mit Geschäftsprozessen und zugehöriger Softwareunterstützung weitgehend automatisiert zu dokumentieren als auch Unterlagen, Hilfesysteme und Schulungskonzepte auf einzelne Benutzer und Benutzergruppen abzustimmen.

    Betrieb und Wartung: Die Effizienz der Nutzung der eGovernment-Lösung wird wesentlich gesteigert, da die Beziehungen zwischen den fachlichen und technischen Elementen der Lösung jederzeit nachvollziehbar sind. Während des Betriebs kann so entsprechend der unterschiedlichen Sichten die Zielerreichung überwacht, so dass jederzeit steuernd eingegriffen werden kann. Dadurch wird auch sichergestellt, dass Veränderungen der Anforderungen (z.B. hinsichtlich des Profils einer Rolle) oder veränderte Rahmenbedingungen im Geschäftsprozess leicht identifiziert und lokalisiert, sowie auf die davon betroffenen Elemente der Software abgebildet werden können. Mit der Umsetzung veränderter Anforderungen wird ein neuer Durchlauf des Lifcycles angestoßen.

    Abbildung 2 - Ebene der Konzepte des Lifecycle Management

    Ebene der Methoden

    Da der Methodeneinsatz auf die konkreten Erfordernisse im jeweiligen Projekt zugeschnitten werde muss, lässt der Lifecycle-Ansatz hier ausreichende Freiheiten. Dazu konzentriert sich die Ebene der Methoden (im Sinne einer Metamethodik) auf die mit dem Einsatz mehrerer verschiedener Methoden verbundenen Erfordernisse hinsichtlich der aktuellen Phase speziell der Phasenübergänge. Es werden allgemeine Vorgaben für die Schritte und Regeln die zu den Ergebnissen führen gemacht. Eindeutige Festlegungen sind hingegen für solche Ergebnistypen notwendig, die Relevanz für weitere Phasen haben. Dazu werden die Elemente der Ebene der Konzepte in der Struktur und den Inhalten der Ergebnistypen der Ebene der Methoden gespiegelt.

    Beispielsweise kann aus der Beschreibung halbautomatischer Aktivitäten einer Zusammenfassung von Aktivitäten eine Interaktionsbeschreibung (z.B. als Sequenzdiagramm) für den Use Case erstellt werden. Ebenso können die Geschäftsobjekte des Geschäftsprozessmodells auf Klassen und Objekte des Domain Object Model (Domänenobjektmodells, Anwendungsbereichsmodell) abgebildet werden. Ausgehend von der Verwendung der Benutzeroberfläche der eGovernment-Lösung in den unterschiedlichen Aktivitäten kann während der Anforderungsanalyse ein GUI-Entwurf erstellt werden. Für die nachfolgenden Transformationen innerhalb der Softwareentwicklung (Ergebnisse der Anforderungsanalyse in die Analyse und der Analyse in das Design usw.) sind, wie bereits festgestellt wurde, methodische Regeln und Schritte in den bekannten Methoden (z.B. RUP) enthalten. Für jede der Transformationen muss die Nachvollziehbarkeit sichergestellt werden.

    Aus der konkreten Benutzeroberfläche und dem Geschäftsprozessmodell entstehen als Ergebnis der Implementierung das lauffähige System, dessen technische Dokumentation und ein Benutzerhandbuch. Unter Einbindung des Geschäftsprozessmodells beschreibt das Benutzerhandbuch genau für eine Rolle die Elemente des Systems, die für die Erledigung ihrer Arbeitsaufgaben notwendig sind. Die technische Dokumentation (Systemhandbuch) muss transparent aufzeigen, wie die Anforderungen des Geschäftsprozessmodells in der Software realisiert sind. Nur so ist eine effiziente Einführung möglich, werden Betrieb und Wartung eines Systems prozessgeführt und qualitativ abgesichert unterstützt. Insbesondere ist es auf Basis dieser Dokumentation möglich, die fachlichen Auswirkungen veränderter Rahmenbedingungen oder Ziele im Geschäftsprozessmodell zu identifizieren, die daraus resultierenden Anforderungen festzuhalten und gezielt die betroffenen Elemente des Systems zu ändern.

    Während für alle Phasen auf dieser Ebene bekannte Methoden am Markt existieren, ist die methodische Integration mit der Wissensbasis durch die Metamethodik festgelegt. Insbesondere für die Wissensidentifikation, Wissenserwerb, Wissenswartung, Wissensverteilung und Wissensnutzung werden im Rahmen der Metamethodik Vorgaben (z.B. Aktivitäten, Regeln und Ergebnistypen) gemacht. So wird sichergestellt, dass über alle Phasen des Lifecycle das Wissen aktiv zur Zielerreichung verwendet wird.

    Ebene der Werkzeuge

    Der Werkzeugeinsatz wird bestimmt durch die Forderung, dass mindestens die Funktionalität bereitgestellt werden muss, die für die Umsetzung der Konzepte in den Ergebnistypen der methodischen Ebene notwendig ist. Die Ebene der Werkzeuge des Lifecycle-Management definiert darüber hinaus Schnittstellen, die zwischen Werkzeugen vorhanden sein müssen, damit die Abbildungsregeln der Ebene der Konzepte sichergestellt werden können. Die methodische Unterstützung der Wissensanwendung erfordert darüber hinaus Funktionalitäten, zur Einbeziehung von Wissen aus unterschiedlichen Quellen, zur geeigneten Präsentation von Wissen, zur Verwaltung und Klassifikation von Wissen.

    So liefert beispielsweise ein GUI-Bulider oder eine Entwicklungsumgebung die Benutzeroberfläche der eGovernment-Lösung, die im Benutzerhandbuch für die Arbeitsaufgaben einer Rolle mit der unterstützten Funktionalität aus dem Geschäftsprozess zusammengeführt werden. Um beispielsweise Doppelarbeiten (z.B. durch getrennte Pflege von Modellen in mehreren Werkzeugen) zu vermeiden, werden Mechanismen benötigt, die durchgeführten Abbildungen und Transformationen unterstützen. Die Schnittstellen zwischen den einzelnen Werkzeugen definieren sich über die zu liefernden Ergebnisse. Insbesondere muss es möglich sein, Arbeitsergebnisse auszutauschen und die internen Strukturen der Werkzeuge aufeinander abzubilden.

    Der Dreh- und Angelpunkt für Entwicklung, Einführung und Betrieb/Wartung von Organisations- und eGovernment-Lösungen sind die Ziele, die entsprechend der Geschäftsprozesse strukturiert erfasst und ermöglichen davon ausgehend die Verfolgung der Zieldynamik. Damit verbunden ist das Wissen, wie diese Ziele erreicht werden sollen. Um den Lifecycle-Ansatz über mehrere Iterationen anwenden zu können, reicht die einseitige Generierung von einem Werkzeug in ein anderes nicht aus. Für das integrierte Lifecycle-Management muss ein Repository alle Ergebnisse der Geschäftsprozessmodellierung und der Softwareentwicklung sowie deren Elemente über den gesamten Lifecycle zueinander in Beziehung setzen. Das Lifecycle Repository muss die Ergebnisse aller Entwicklungsphasen des ersten Durchlaufs ebenso unterstützen, wie die weiterer Durchläufe, die auf Grund veränderter Ziele bzw. Anforderungen notwendig werden. Nur so kann vollständige Transparenz über den gesamten Lifecycle hergestellt werden.

    Fazit

    Die zielgeführte Neuausrichtung der Organisations- und IT-Lösungen für Behörden und Behördenverbundlösungen reduziert Investitionsrisiken und erhöht den Investitionsnutzen: Das Wissen um Möglichkeiten der Zielerreichung wird als Know-how-Basis gesichert, der Realisierungsaufwand wird reduziert und die Entwicklungs- sowie Einführungszeiten werden verkürzt.

    Die Voraussetzung hierfür schafft das Lifecycle-Management des Geschäftsbereichs Consulting der PSI AG. Dieser führt die bekannten phasenbezogenen Konzepte und Methoden für eGovernment-Lösungen in einer Metamethodik zusammen und erweitert sie um definierte Abbildungsregeln für Ergebnistypen und deren Beziehungen zu Zielen und Unterzielen der Organisation. Die Nachvollziehbarkeit von Zielen bis hin zu den konkreten Elementen der Organisations- und eGovernment-Lösung tragen der Zieldynamik Rechnung. Der Werkzeugeinsatz im Lifecycle wird auf die Metamethodik hinsichtlich der Phasen und der Nutzung des bereitgestellten Wissens abgestimmt. Da bis heute keine durchgängigen Methoden und durchgängig einsetzbare Werkzeuge verfügbar sind, integriert die Metamethodik die phasenbezogenen Methoden und den Einsatz unterschiedlicher Werkzeuge und stellt so die zielorientierte Konsistenz der Ergebnisse über den gesamten Lifecycle sicher.

    Bei knappen Budgets und steigenden Investitionsrisiken stellt das Lifecycle-Management durch abgestimmten Einsatz von Konzepten, Methoden und Werkzeugen sicher, dass bei der Realisierung des Softwaresystems die organisatorischen Ziele, sowie die Benutzeranforderungen vollständig und nachvollziehbar sichergestellt werden und Entwicklung und Einführungszeiten deutlich reduziert werden können.

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