Modelleringsbehoefte van informatieanalisten en ondersteunende methoden, technieken en tools Auteur: Stefan de Lange Opdrachtgever: Rijksuniversiteit Groningen LogicaCMG Nederland Datum: 12 mei 2006 Plaats: Groningen
Modelleringsbehoefte van informatieanalisten en ondersteunende methoden, technieken en tools Auteur: Stefan de Lange Opdrachtgever: Rijksuniversiteit Groningen Faculteit Bedrijfskunde LogicaCMG Noord-Nederland Opleiding: Technische Bedrijfswetenschappen Informatie technologie Begeleiders: Dr. H. Balsters Prof. Dr. G.B. Huitema Referenten: Drs. B.F. Jonk G.J. Pottjewijd Datum: 12 mei 2006 Plaats: Groningen
VOORWOORD Voor u ligt het verslag van mijn afstudeeropdracht behorende bij de studie Technische Bedrijfswetenschappen aan de Rijksuniversiteit Groningen. Deze afstudeeropdracht is uitgevoerd bij LogicaCMG Noord-Nederland gedurende de periode van een half jaar. Dit verslag is in de eerste plaats geschreven voor de universitair begeleiders en de belanghebbende van LogicaCMG, daarnaast kan het verslag van waarde zijn voor een ieder die geïnteresseerd is in informatieanalyse. Vele personen hebben bijgedragen aan de totstandkoming van dit afstudeerverslag. Mijn eerste dank gaat uit naar dr. H. Balsters voor zijn voortreffelijke begeleiding vanuit de Faculteit Bedrijfskunde. Daarnaast wil ik ook prof. dr. G.B. Huitema hartelijk bedanken voor zijn begeleiding en bijdrage aan de kwaliteit van deze scriptie. Mijn dank gaat ook uit naar LogicaCMG Noord-Nederland voor de gelegenheid die mij gegeven is om het onderzoek te doen binnen haar organisatie. Van deze organisatie wil ik in het bijzonder Geert Jan Pottjewijd, Bart Jonk en Erik Lammers bedanken voor hun prettige en intensieve begeleiding gedurende het onderzoek. Stefan de Lange Groningen, mei 2006 Rijksuniversiteit Groningen 1
SAMENVATTING Deze scriptie gaat over de modellering van informatiesystemen en de instrumenten die de informatieanalist daarbij kan gebruiken. Bij de ontwikkeling van een informatiesysteem is het de taak van de informatieanalist om de functionaliteit van het systeem af te stemmen op de eisen en wensen van de opdrachtgever. Bij de informatieanalisten van LogicaCMG speelde de vraag hoe modellen kunnen bijdragen aan deze afstemming en welke instrumenten daarbij ondersteuning kunnen bieden. In deze scriptie wordt aangetoond dat modellen van groot belang zijn bij het communiceren en toetsen van het inzicht in het probleemgebied tussen de betrokkenen van het systeemontwikkelingsproject. Het blijkt dat geschikte instrumenten de informatiebehoeftebepaling kunnen verbeteren en dat dit resulteert in een informatiesysteem dat beter aansluit bij de eisen en wensen van de opdrachtgever. Het onderzoek gaat dan ook uit van de volgende doelstelling: Het selecteren van modelleringsmethoden, -technieken en -tools die de informatieanalist zodanig helpen te voorzien in zijn of haar modelleringsbehoefte dat de specificatie van het informatiesysteem voldoet aan de eisen en wensen van de opdrachtgever. Om tot een selectie van de instrumenten te komen is eerst inzicht nodig in de modelleringsbehoefte van de informatieanalist. Door middel van literatuur, interviews en een vragenlijst is inzicht verkregen in de huidige en toekomstige modelleringsbehoefte. Met behulp van dit inzicht is vervolgens getoetst in hoeverre de huidige instrumenten aan deze modelleringsbehoefte helpen te voldoen. Dit heeft geleid tot de volgende aanbevelingen: 1. Om de specificatie beter te kunnen communiceren naar niet-technische domeinexperts (bijvoorbeeld een gebruiker of een opdrachtgever) zou deze op een conceptueel niveau moeten worden beschreven. Een conceptueel model is namelijk specifiek gericht op het overbrengen van het inzicht in de probleemsituatie. 2. Om onduidelijkheden in de vorm van dubbelzinnigheden of inconsistenties in modellen te kunnen voorkomen, zouden de modellen op een formelere manier moeten worden vastgelegd. Informele, natuurlijke taal blijkt niet eenduidig te interpreteren en kan leiden tot misverstand. 3. Moderne tools kunnen bijdragen aan de kwaliteit en de productiviteit van de informatieanalyse. Controle op de consistentie, beheer van de verschillende versies en automatische transformatie van modellen zijn voorbeelden van functies die van grote waarde kunnen zijn voor de informatieanalist. Huidige hulpmiddelen zijn voornamelijk tekstverwerkers en tekenpakketten en deze bieden weinig ondersteuning. Rijksuniversiteit Groningen 2
4. De technieken en tools zouden moeten voldoen aan een industriële standaard. Als modellen voldoen aan een standaard dan kunnen ze elkaar beter aanvullen en zijn ze beter te vergelijken. Bovendien ondersteunen tools voornamelijk standaard modelleringstechnieken waardoor de techniek een betere aansluiting zou vinden bij een tool. Met het oog op deze aanbevelingen zijn er beoordelingscriteria geformuleerd waaraan de instrumenten zouden moeten voldoen. Deze beoordelingscriteria zijn toegepast op een selectie van methoden, technieken en tools. Uit deze beoordeling is gebleken dat de methoden TOGAF (voor een nadruk op de informatiearchitectuur), ARIS (voor een nadruk op bedrijfsprocessen) en RUP (voor een nadruk op softwareontwikkeling) het beste modelleringsraamwerk voorschrijven. Technieken als BPMN (voor de bedrijfsprocessen) en ORM (voor het datamodel) stellen de analist in staat om goede conceptuele modellen te maken. UML is een modelleringstechniek die momenteel dé standaard systeemmodelleringstaal is en zeer geschikt is voor de modellering van het technische ontwerp. Deze technieken hebben alle drie ook een voldoende formele ondergrond om ondubbelzinnige en heldere modellen te kunnen maken. Door gebruik te maken van tools als IBM Rational Rose Software Modeler samen met RequisitePro (voor de nadruk op softwareontwikkeling), IDS Scheer ARIS Business Architect (voor de nadruk op bedrijfsprocessen) of Telelogic System Architect (voor de nadruk op de informatiearchitectuur) is een goed beheer van de modellen mogelijk en wordt de analist ondersteund bij het toepassen van formele en standaard modelleringstechnieken als BPMN en UML. Rijksuniversiteit Groningen 3
SUMMARY This thesis deals with requirement modeling and the instruments that support this activity. During the development of an information system it is the analyst s task to align the information provision (i.e. the information system) with the information requirement. The analysts of LogicaCMG asked themselves how models can contribute to this alignment and which instruments can support this activity. This thesis shows that the analyst s models play an important role in the process of requirement determination. The models are of great value in the process of creating mutual understanding of the problem domain for all participating members of the project team. This thesis also shows that the use of the right instruments can improve the process of requirement determination. The use of these instruments will result in an information system that likely will be better able to meet the user s needs. The main objective of the research is: To select modeling methods, techniques and tools that meet the analyst in his or her modeling needs in such a way that the models represent an information system that correctly meets the information requirements. Before we could make a selection of instruments we had to gain better insights into the modeling needs of the analyst. With the use of literature, interviews and a questionnaire insight was gained in the present and future modeling needs. This insight was used to measure the extent in which the present instruments might be helpful to meet these needs. This resulted in four recommendations: 1. To improve the communication of the requirement specifications to non-technical domain experts the analyst should model the specifications at a conceptual level. A conceptual model is specifically focused to gain better insights in the problem domain. 2. To prevent misunderstandings in the semantics of a model the analyst should use formalized modeling techniques. Formulating requirements in an informal, natural language leaves to much room for personal interpretations and can lead to misunderstandings. 3. Modern tools can contribute to the quality and to the productivity of the requirement specification process. Consistency checks, version management and forward or reverse engineering are examples of useful tool functionalities. Present tools are mainly word processors and drawing tools. 4. The technique and tools should comply with industry standards. Models that comply with a standard are better able to complement one another and can easily be compared. Moreover, modeling tools are focused usually based on one or more industry standards which make a better match between the technique and the tool. Rijksuniversiteit Groningen 4
With the acknowledgement of these recommendations evaluation criteria for the instruments were formulated. These criteria have been applied to a selection of methods, techniques and tools. The outcome of the evaluation showed that the TOGAF (for an emphasis on architecture), ARIS (for an emphasis on business process) and RUP (for an emphasis on software development) methods prescribe the best modeling framework. Techniques as BPMN (for modeling business process) and ORM (for modeling data structure) result in the best conceptual models. UML is considered to be the software development language and is therefore the most suitable for modeling the system design. All three techniques provide in an adequate formal foundation to produce clear and unambiguous models. Modeling tools as IBM Rational Rose Software Modeler in combination with IBM RequisitePro (for an emphasis on software development), IDS Scheer ARIS Business Architect (for an emphasis on business process management) and Telelogic System Architect (for an emphasis on information architecture) enable an adequate model management and support the analyst with the application of formal and standard modeling techniques as BPMN and UML. Rijksuniversiteit Groningen 5
INHOUDSOPGAVE 1 Inleiding... 11 1.1 Inleiding... 11 1.2 Achtergrond van het onderzoek... 11 1.3 Organisatie van LogicaCMG... 12 1.4 Consultancy... 12 1.5 Informatie- en communicatietechnologie... 13 1.6 Systeemontwikkeling... 14 1.7 Samenvatting... 15 2 Onderzoeksopzet... 16 2.1 Inleiding... 16 2.2 Inleiding tot de probleemstelling... 16 2.3 Voorlopige probleemstelling... 16 2.4 Onderzoeksvragen... 17 2.5 Afbakening van het onderzoek... 18 2.6 Conceptueel onderzoeksmodel... 18 2.7 Plan van aanpak... 19 2.8 Leeswijzer... 21 2.9 Informatiebronnen... 22 2.10 Samenvatting... 22 3 Informatieplanning... 23 3.1 Inleiding... 23 3.2 Informatiesysteem... 23 3.3 Informatieanalist... 24 3.4 Informatieanalyse... 25 3.5 Informatieverzameling... 27 3.6 Niveau van detail... 28 3.7 Samenvatting... 28 4 Specificatie van de analyse... 30 4.1 Inleiding... 30 4.2 Activiteiten... 30 4.2.1 Elicitatie... 31 4.2.2 Specificatie... 31 4.2.3 Validatie... 32 4.3 Analyse en synthese... 32 4.4 Formaliseren... 33 4.5 Conceptualiseren... 35 4.6 Inhoud van de specificatie... 36 4.7 Samenvatting... 37 Rijksuniversiteit Groningen 6
5 Modellen... 39 5.1 Inleiding... 39 5.2 Doelstelling van het model... 39 5.3 Abstractieniveau... 40 5.4 Kwaliteit van het model... 41 5.5 Modellen van de informatieanalist... 41 5.5.1 Procesmodel... 41 5.5.2 Datamodel... 42 5.5.3 Besturingsmodel... 42 5.6 Modellering van informatiesystemen... 42 5.6.1 Functionele benadering... 42 5.6.2 Objectgeoriënteerde benadering... 43 5.6.3 Bedrijfsprocesbenadering... 44 5.7 Modelleringsraamwerk... 44 5.8 Samenvatting... 45 6 Methoden, technieken en tools... 46 6.1 Inleiding... 46 6.2 Inleiding tot methoden... 46 6.3 Keuze van methoden... 47 6.4 Overzicht van methoden... 49 6.4.1 SA/SD... 49 6.4.2 IE... 49 6.4.3 RUP... 49 6.4.4 DEMO... 50 6.4.5 DSDM... 50 6.4.6 ARIS... 50 6.4.7 TOGAF... 51 6.5 Inleiding tot technieken... 51 6.6 Keuzen van technieken... 52 6.7 Overzicht van technieken... 52 6.7.1 Flowchart... 52 6.7.2 DFD... 53 6.7.3 BPMN... 54 6.7.4 ERD... 55 6.7.5 ORM... 56 6.7.6 UML... 57 6.8 Inleiding tot tools... 59 6.9 Meerwaarde van modelleringstools... 60 6.10 Keuze van tools... 61 6.11 Overzicht van tools... 63 6.11.1 IDS Scheer ARIS... 63 Rijksuniversiteit Groningen 7
6.11.2 Telelogic System Architect... 63 6.11.3 Telelogic DOORS/Analyst... 63 6.11.4 IBM Rational Software Modeler en Requisite... 64 6.11.5 Borland CaliberRM en Together Architect... 64 6.11.6 Microsoft Visio Enterprise Architect... 64 6.12 Samenvatting... 65 7 Praktische achtergrond... 66 7.1 Inleiding... 66 7.2 Vragenlijst... 66 7.3 Huidige praktijksituatie... 66 7.4 Gebruik van technieken en tools... 67 7.5 Trends... 68 7.5.1 Enterprise Architecture (EA)... 68 7.5.2 Business Process Management (BPM)... 68 7.5.3 Model Driven Architecture (MDA)... 69 7.6 Samenvatting... 70 8 Analyse van de modelleringsbehoefte... 71 8.1 Inleiding... 71 8.2 Modelleringsbehoefte... 71 8.3 Knelpunten... 72 8.4 Huidige tekortkomingen... 73 8.5 Toekomstige tekortkomingen... 75 8.6 Definitieve probleemstelling... 75 8.7 Samenvatting... 76 9 Beoordeling van de instrumenten... 77 9.1 Inleiding... 77 9.2 Selectiecriteria voor de instrumenten... 77 9.2.1 Criteria voor de methode... 77 9.2.2 Criteria voor de techniek... 79 9.2.3 Criteria voor de tool... 81 9.3 Toepassing van de criteria op de instrumenten... 83 9.3.1 Beoordeling van de methoden... 83 9.3.2 Beoordeling van de technieken... 85 9.3.3 Beoordeling van de tools... 94 9.4 Samenvatting... 98 10 Aanbevelingen... 99 10.1 Inleiding... 99 10.2 Conceptualiseren... 99 10.3 Formaliseren... 100 Rijksuniversiteit Groningen 8
10.4 Gebruik van tools... 101 10.5 Standaardiseren... 101 10.6 Beperking... 102 10.7 Samenvatting... 103 11 Conclusie... 104 Literatuurlijst... 105 Bijlage I: Lijst met afkortingen... 110 Bijlage II: Vragenlijst... 112 Rijksuniversiteit Groningen 9
Voor inzage in het volledige verslag kunt u contact op nemen met: s.h.delange@gmail.com