Datenflussdiagramm – Informationen in Prozessen und Systemen

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Datenflussdiagramm – Definition

Ein Datenflussdiagramm (DFD) ist eine Methode zur Darstellung des Datenflusses durch einen Prozess oder ein System. Es veranschaulicht die Eingabe und Ausgabe jeder Einheit, der Unterprozesse und auch des Prozesses. Datenflussdiagramme wurden in den späten 1970er Jahren populär, als das Buch Structured Design der Computerpioniere Ed Yourdon und Larry Constantine auf den Markt kam. Das Datenflussdiagramm verwendet festgelegte Symbole wie Rechtecke, Kreise und Pfeile sowie kurze Beschriftungen, um die Ein- und Ausgabe von Daten, Speicherpunkte und die Wege zwischen einzelnen Zielen darzustellen. Datenflussdiagramme können einfache, sogar handgezeichnete allgemeine Darstellungen von Prozessen sein oder komplexe Diagramme mit mehreren Ebenen, die einen schrittweisen Einblick in die Verarbeitung von Daten bieten. Sie können verwendet werden, um bestehende Systeme zu analysieren oder neue zu modellieren. Ähnlich wie andere gängige Diagramme und Schaubilder schafft es ein DFD, Aspekte auf visuelle Weise auszudrücken, die mit Worten normalerweise nur schwer zu erklären sind. Außerdem sind sie sowohl für Fachleute als auch für Laien verständlich, so dass sie sich für eine Vielzahl von Zielgruppen eignen – vom Entwickler bis zum Geschäftsführer. Aus diesem Grund sind Datenflussdiagramme auch noch nach vielen Jahren noch beliebt.

Ein Datenflussdiagramm (englisch: data-flow diagram)ist eine spezifische Ausprägung des Flussdiagramms. Im Gegensatz zu anderen Ausprägungen wie dem Dokumentenflussdiagramm oder dem Programmablaufplan verfügen Datenflussdiagramme über spezifische Symbole zur Modellierung des Informationsflusses. Flussdiagramme sind wiederum eine spezifische Ausprägung des Ablaufdiagramms, das ohne Normierung (z.B. in Bezug auf die Art der Symbole) allgemein zur Darstellung von Prozessen, Algorithmen, Entscheidungen etc. dient. Auf dieser Website ist die Gratis-App IQProcess ohne Barriere verfügbar, mit der Datenflussdiagramme, Flussdiagramme und ereignisgesteuerte Prozessketten (EPK) stringent modelliert werden können.

Datenflussdiagramm – Elemente

Bestimmte Elemente werden verwendet, um ein Datenflussdiagramm erfolgreich zu erstellen. Für die Darstellung der Grundelemente in der DFD-Abbildung wurden auch drei spezifische Standards entwickelt. Diese beiden gängigen Symbolsysteme sind nach ihren Begründern benannt:
1. Yourdon und Coad
2. Yourdan und DeMarco
2. Gane und Sarson
In dieser Unterkategorie werden zunächst die Elemente erläutert. Es gibt 4 Grundtypen von Elementen in der DFD, die im Folgenden erläutert werden. Zur leichten Erklärung wurde die Darstellungssystem „Yourdon und Coad“ verwendet. Die Elemente-Symbole sind zum Ende des Kapitals dargestellt.

1. Terminator

Ein Terminator, der Daten sendet oder empfängt und mit dem dargestellten System kommuniziert. Es gibt Quellen, von denen Informationen in das System eingeführt werden, und Ziele, über die die Informationen das System verlassen. Dies kann eine externe Organisation oder Person, ein Computersystem oder ein Geschäftssystem sein. Sie befinden sich in der Regel am Rand des Diagramms. Sie werden auch als Terminatoren, Quellen und Senken oder Akteure bezeichnet. Es kann sich dabei z.B. um verschiedene Organisationen (z.B. eine Bank), Personengruppen (z.B. Kunden), Behörden (z.B. ein Finanzamt) oder eine Abteilung (z.B. eine Personalabteilung) derselben Organisation handeln, die nicht zum Modellsystem gehört

2. Prozess

Als Prozesselement wird jeder Prozess bezeichnet, der Eingabedaten erhält, diese verwendet und dadurch eine Ausgabe erzeugt. Ein solcher Prozess kann Berechnungen durchführen, Daten mithilfe von Logik sortieren oder den Datenfluss mithilfe von Geschäftsregeln steuern. Zur Beschreibung eines solchen Prozesses wird eine kurze Bezeichnung verwendet, z. B. „Auftrag ausfüllen“ oder „Bestellung überprüfen“.

3. Datenspeicher

Das Datenspeicher ( Datastore, Datenbank) dient der Speicherung von Daten zur späteren Verwendung. Das Symbol des Lagers ist in der nachstehenden Abbildung dargestellt. Der Name des Datenspeichers ist ein Plural (z. B. Aufträge) – er leitet sich von den Eingangs- und Ausgangsströmen des Datenspeichers ab. Das Lager muss nicht nur eine Datendatei sein. Es kann z.B. auch ein Ordner mit Dokumenten, ein Aktenschrank und optische Datenträger sein. Daher ist die Betrachtung des Datenspeichers im DFD unabhängig von der Anwendung. Der Fluss aus dem Datenspeicher stellt in der Regel das Lesen der gespeicherten Daten im Datenbank dar, und der Fluss zum Datawarehouse drückt in der Regel die Dateneingabe oder -aktualisierung (manchmal auch das Löschen von Daten) aus. Bestellungen oder Produktliste können als ein Datenspeicherbeispiel genannt.

4. Datenfluss

Der Datenfluss (Fluss) zeigt die Übertragung von Informationen (manchmal auch Material) von einem Element des Systems zu einem anderen. Das Symbol des Flusses ist die Pfeillinie. Der Fluss sollte einen Namen (kurze Beschreibung) haben, der angibt, welche Information bewegt wird. Ausnahmen sind Flüsse, bei denen klar ist, welche Informationen durch die Entitäten, die mit diesen Flüssen verbunden sind, übertragen werden. Materialverschiebungen werden in Systemen modelliert, die nicht nur informativ sind. Der Fluss sollte nur eine Art von Information übertragen. Der Pfeil zeigt die Flussrichtung an (er kann auch bidirektional sein, wenn die Informationen zu/von der Entität logisch abhängig sind – z. B. Frage und Antwort). Flüsse verbinden Prozesse, Datenspeicher und Terminatoren. Beispielsweise kann ein Datenfluss als Rechnung oder Anmeldedaten sein.

Datenflussdiagramm-Elemente

Datenflussdiagramm erstellen

Mit dem folgenden Leitfaden kannst du dein Datenflussdiagramm einfach erstellen. Folge dazu den angegebenen Schritten. Zusätzlich wird jeder Schritt anhand eines Beispiels erläutert.

1. Das genaue Problem wird zuerst identifiziert. Welcher Prozess soll modelliert werden?

In diesem Beispiel gehen wir von der Online-Essen Bestellung  aus.

2. Im nächsten Schritt erstellst du eine vollständige Liste aller möglichen Prozessen, Terminatoren und Datenspeichern.

Hier wird noch keine Reihenfolge von den Elementen geplant.

Prozess Terminator Datenspeicher
Auftrag bearbeiten Kunde Bestandsdatenbank
Datei der verkauften Artikeln updaten Küche Datenbank der verkauften Artikeln
Bestandsdaten updaten Restaurantleiter
Managementbericht erstellen

3. Im nächsten Schritt legst du Anfang und Ende deines Prozesses fest.

Im Kernkonzept müssen der Anfang und das Ende ein Terminator (externe Entität) sein.

Anfang Ende
Kunde Restaurantleiter

4. Du legst den genauen Datenfluss zwischen jeden Elementpaar fest

Zwischen jedem Elementpaar ist wichtig zu klar stellen, welche bestimmte Datenfluss ausgetauscht wird.

Element 1 (P/T/D) Element 2 (P/T/D) Datenfluss
Auftrag bearbeiten (P) Kunde (T) Essensbestellung, Rechnung
Auftrag bearbeiten (P) Küche (T) Essensbestellung
Auftrag bearbeiten (P) Datei der verkauften Artikeln updaten (P) Verkaufte Artikeln
Auftrag bearbeiten (P) Bestandsdaten updaten (P) Bestandsdaten
Datei der verkauften Artikeln updaten (P) Datenbank der verkauften Artikeln (D) Verkaufte Artikel
Datenbank der verkauften Artikeln (D) Managementbericht erstellen (P) Informationen über täglich verkaufte Artikel und Betrag
Bestandsdaten updaten (P) Datenbank der Bestandsdatenbank (D) Bestandsdaten
Datenbank der Bestandsdatenbank (D) Managementbericht erstellen (P) Informationen über die tägliche Bestandsverringerung
Managementbericht erstellen (P) Managementleiter (T) Managementbericht

5. Lege die Reihenfolge der Prozessen, Terminatoren und Datenspeichern fest.

Terminator Prozess Datenspeicher
Kunde
Auftrag bearbeiten
Küche Datei der verkauften Artikeln updaten; Bestandsdaten updaten
Bestandsdatenbank; Datenbank der verkauften Artikeln
Managementbericht erstellen
Restaurantleiter

6. Du öffnest IQProcess

Die Software IQProcess zur Erstellung von Flussdiagrammen findest du hier: https://project-base.org/iqprocess. Es ist keine Anmeldung oder Registrierung erforderlich. Das folgende Bild zeigt den Arbeitsbereich von IQProcess:

IQProcess-Leitfaden-1

7. Erstelle alle Symbole für die benötigten Prozessen, Terminatoren und Datenspeichern.

Hier muss man zusätzlich zur allen Elemente die Symbole für Grenzstelle auch erstellen.

Datenflussdiagramm-Leitfaden-2

8. Ordne alle Elemente zu deinem Datenflussdiagramm

Du hast nun alle Symbole zur Verfügung. Du kannst dein Dokumentflussdiagramm erstellen, indem du die Elemente in der richtigen Reihenfolge verbindest, wie in der folgenden Abbildung gezeigt

Datenflussdiagramm-Leitfaden-3

Du kannst den obigen Entwurf hier herunterladen, um in dem App hochzuladen und weiter zu arbeiten

Datenflussdiagramm – Vor- und Nachteile

Vorteile

  • Außerdem sind sie sowohl für Fachleute als auch für Laien verständlich, so dass sie für eine Vielzahl von Zielgruppen geeignet sind – vom Entwickler bis zum Geschäftsführer.

  • DFDs können eine detaillierte Darstellung von Systemkomponenten liefern.

  • DFD wird als Quasiindustriestandard mit festen Regeln verwendet.

  • Darstellung mit DFD hilft auch bei der Einheitlichkeit der Diagramme in der Industrie.

Nachteile

  • Der größte Nachteil des DFD ist, dass es einfach sehr lange dauert, es zu erstellen.

  • Manchmal kann das DFD die Programmierer hinsichtlich des Systems verwirren. In der Praxis hat man die Erfahrung gemacht, dass es für den Programmierer verwirrend ist, die Verantwortlichkeiten zwischen dem System und den externen Einheiten zu unterscheiden.

  • Sie können zwar für Datenflusssoftware und -systeme verwendet werden, sind aber für die Visualisierung interaktiver, echtzeit- oder datenbankorientierter Softwarelösungen oder -systeme heutzutage eher ungeeignet.

Datenflussdiagramm – Test und Testverfahren

Datenflussdiagramm-Testverfahren-1

1. Daten können nicht zwischen zwei Entitäten fließen – der Datenfluss muss von einer Entität zu einem Prozess oder von einem Prozess zu einer Entität erfolgen. Es kann mehrere Datenflüsse zwischen einer Entität und einem Prozess geben.

Datenflussdiagramm-Testverfahren-2

2. Daten können nicht zwischen zwei Datenspeichern fließen – der Datenfluss muss vom Datenspeicher zu einem Prozess oder von einem Prozess zu einem Datenspeicher erfolgen. Der Datenfluss kann von einem Datenspeicher zu mehreren Prozessen erfolgen.

Datenflussdiagramm-Testverfahren-3

3. Daten können nicht direkt von einer Entität zu einer Datenspeicher fließen – der Datenfluss von einer Entität muss von einem Prozess verarbeitet werden, bevor er zur Datenspeicher geht und umgekehrt.

Datenflussdiagramm-Testverfahren-4-1

4. Ein Prozess muss mindestens einen Eingangsdatenfluss und einen Ausgangsdatenfluss haben – Jeder Prozess muss einen Eingangsdatenfluss zur Verarbeitung der Daten und einen Ausgangsdatenfluss für die verarbeiteten Daten haben.

Datenflussdiagramm-Testverfahren-4-2
Datenflussdiagramm-Testverfahren-5-1

5. Ein Datenspeicher muss mindestens einen Eingabedatenfluss und einen Ausgabedatenfluss haben – Jeder Datenspeicher muss einen Eingabedatenfluss zum Speichern der Daten und einen Ausgabedatenfluss für die abgerufenen Daten haben.

Datenflussdiagramm-Testverfahren-5-2
Datenflussdiagramm-Testverfahren-6-1

6. Alle Prozesse im System müssen mit mindestens einer Datenablage oder einem anderen Prozess verbunden sein.

Datenflussdiagramm-Testverfahren-6-2

Datenflussdiagramm – Beispiel

Zur Illustration eines weiteren Datenflussdiagramms wird das Beispiel einer Geldabhebung an einem Geldautomaten betrachtet.
Der Prozess beginnt mit der Verifizierung der PIN und der Kontonummer des Kunden. Dieser Prozess wird mit Hilfe von Akteuren wie dem Kartenlesegerät und der Tastatur des Kunden durchgeführt. Um dem Kunden weitere Optionen anzeigen zu können, sind wiederum Eingaben über die Kundentastatur erforderlich. Zur Auswahl der Dienstleistung werden die Eingabedaten aus dem vorgenannten Prozess und dem Steuerungssystem des Geldautomaten übernommen. Der Prozess der Überprüfung der Verfügbarkeit von Geldmitteln wird mit Hilfe von Daten wie der Verfügbarkeitsanfrage, Kontoinformationen usw. durchgeführt. Die Ausgangsdaten dieses Prozesses gehen an den physischen Ausgang des Geldautomaten.

Datenflussdiagramm-Geldautomat

Du kannst den obigen Entwurf hier herunterladen, um in dem App hochzuladen und weiter zu arbeiten

Entwurf herunterladen

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