Datenflussdiagramm – Informationen in Prozessen und Systemen

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Datenflussdiagramm – Definition

Ein Datenflussdiagramm (kurz DFD) ist eine Methode zur Darstellung des Datenflusses durch einen Prozess oder ein System. Es veranschaulicht die Art der Verwendung, die Bereitstellung und die Veränderung von Daten (Eingabe, Modifikation und Ausgabe jeder Einheit), des Prozesses und auch der zugehörigen Teilprozesse. Datenflussdiagramme wurden in den späten 1970er Jahren populär, als das Buch Structured Design der Pioniere 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 von Daten zwischen einzelnen Zielen darzustellen. Datenflussdiagramme können einfache, sogar handgezeichnete allgemeine Darstellungen von Prozessen sein oder komplexe Diagramme mit mehreren Ebenen, die einen sukzessiven Einblick in die Verarbeitung von Daten bieten. Sie können eingesetzt 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 verständlicher auszudrücken, da diese mit Worten eher schwer zu erklären sind. Außerdem sind Datenflussdiagramme sowohl für Experten als auch für Laien verständlich, so dass sie sich für eine Vielzahl von Zielgruppen eignen – vom Entwickler bis zum Geschäftsführer. Aus diesem Grund werden Datenflussdiagramme auch heute noch gerne verwendet.

Ein Datenflussdiagramm (engl. 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 direkt ohne Anmeldung verfügbar, mit der Datenflussdiagramme, Flussdiagramme und ereignisgesteuerte Prozessketten (EPK) stringent modelliert werden können.

Du brauchst weitere Hilfe zur Erstellung deines Flussdiagramms? Dann hilft dir der Leitfaden „Flussdiagramme online erstellen“ garantiert weiter!

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 Gründern benannt:
1. Yourdon und Coad
2. Yourdan und DeMarco
3. Gane und Sarson
In dieser Unterkategorie werden zunächst die Elemente erklärt: Es gibt vier Grundtypen von Elementen in einem DFD. Zum besseren Verständnis wurde die Darstellungssystematik von Yourdon und Coad verwendet. Die Elemente bzw. Symbole sind zum Ende des Kapitels dargestellt.

1. Terminator

Ein Terminator zeichnet dadurch aus, dass dieser 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 eines Diagramms. Sie werden auch als Terminatoren, Quellen und Senken sowie als Akteure bezeichnet. Es kann sich dabei z.B. um verschiedene Organisationen (z.B. Banken), Personengruppen (z.B. Kunden), Behörden (z.B. Finanzämter) 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 logisch sortieren oder den Datenfluss gemäß der Geschäftsregeln steuern. Zur Beschreibung eines solchen Prozesses wird eine kurze Bezeichnung verwendet, z. B. „Auftrag ausfüllen“ oder „Bestellung überprüfen“.

3. Datenspeicher

Der 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 wird im Plural formuliert (z. B. Aufträge) – er leitet sich von den Inhalten der Eingangs- und Ausgangsströme des Datenspeichers ab. Das Lager muss nicht immer eine Datei sein. Es kann z.B. auch ein Ordner mit Dokumenten, ein Aktenschrank oder ein optischer Datenträger sein. Daher ist die Betrachtung des Datenspeichers im DFD unabhängig von seiner Anwendung. Der Fluss aus dem Datenspeicher stellt in der Regel das Lesen der gespeicherten Daten in der Datenbank dar, und der Fluss zum Datawarehouse drückt in der Regel die Dateneingabe oder -aktualisierung (manchmal auch das Löschen von Daten) aus. Bestellungen oder Produktlisten können als ein Beispiel für Datenspeicher angeführt werden.

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 übertragen wird. Ausnahmen bilden Flüsse, bei denen klar ist, welche Informationen durch die Entitäten (engl. entity, auch Informationsobjekt genannt), die mit diesen Flüssen verbunden sind, übertragen werden. Materialverschiebungen werden ebenso in Systemen modelliert. 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 miteinander. Beispielsweise kann ein Datenfluss eine Rechnung oder eine Anmeldung (Eingabe von Anmeldedaten) sein.

Datenflussdiagramm-Elemente

Datenflussdiagramm erstellen

Mit dem folgenden Leitfaden kannst du dein Datenflussdiagramm einfach erstellen. Folge dazu den angegebenen Schritten. Zum besseren Verständnis 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 einer Online-Essenbestellung  aus.

2. Im nächsten Schritt erstellst du eine vollständige Liste aller möglichen Prozesse, Terminatoren und Datenspeicher

Hier wird noch keine Reihenfolge von den einzusetzenden Elementen geplant.

Prozess Terminator Datenspeicher
Auftrag bearbeiten Kunde Bestandsdatenbank
Datei der verkauften Artikel updaten Küche Datenbank der verkauften Artikel
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 jedem Elementpaar fest

Zwischen jedem Elementpaar ist es wichtig klarzustellen, welcher 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 Artikel updaten (P) Verkaufte Artikel
Auftrag bearbeiten (P) Bestandsdaten updaten (P) Bestandsdaten
Datei der verkauften Artikel updaten (P) Datenbank der verkauften Artikel (D) Verkaufte Artikel
Datenbank der verkauften Artikel (D) Managementbericht erstellen (P) Informationen über täglich verkaufte Artikel und Betrag
Bestandsdaten updaten (P) Bestandsdatenbank (D) Bestandsdaten
Datenbank der Bestandsdatenbank (D) Managementbericht erstellen (P) Informationen über die tägliche Bestandsverringerung
Managementbericht erstellen (P) Management (T) Managementbericht

5. Lege die Reihenfolge der Prozesse, Terminatoren und Datenspeicher fest

Terminator Prozess Datenspeicher
Kunde
Auftrag bearbeiten
Küche
Datei der verkauften Artikel updaten; Bestandsdaten updaten
Bestandsdatenbank; Datenbank der verkauften Artikel
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 Prozesse, Terminatoren und Datenspeicher.

Hier muss man zusätzlich zu allen Elementen die Symbole für Grenzstellen erstellen.

Datenflussdiagramm-Leitfaden-3

8. Ordne alle Elemente deinem Datenflussdiagramm zu

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

Datenflussdiagramm-Leitfaden-5

Du kannst den oben genannten Entwurf hier herunterladen, um ihn in der App hochzuladen und daran weiterzuarbeiten.

Datenflussdiagramm – Vor- und Nachteile

Vorteile

  • Datenflussdiagramme sind für Experten und für Laien verständlich und nachvollziehbar, so dass sie sich für eine Vielzahl von Zielgruppen eignen – vom Entwickler bis zum Geschäftsführer.

  • Datenflussdiagramme können eine detaillierte Darstellung von Systemkomponenten abbilden.

  • Datenflussdiagramme werden als Quasiindustriestandard mit festen Regeln verwendet.

  • Darstellungsweise von Datenflussdiagrammen unterstützt die Standardisierung von Diagrammen in der Industrie.

Nachteile

  • Datenflussdiagramme beanspruchen einen längeren Zeitraum zur (ersten) Erstellung.

  • Datenflussdiagramme sind für Entwickler hinsichtlich des Systems nicht eindeutig zu verstehen. Aus Sicht der Entwickler sind Verantwortlichkeiten zwischen dem System und den externen Einheiten schwer zu unterscheiden.

  • Datenflussdiagramme können zwar für Datenflusssoftware und -systeme eingesetzt werden, sind jedoch für die Visualisierung interaktiver, echtzeit- oder datenbankorientierter Softwarelösungen oder -systeme nach heutigen Erkenntnissen eher nicht geeignet.

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 können mehrere Datenflüsse zwischen einer Entität und einem Prozess vorhanden sein.

Datenflussdiagramm-Testverfahren-2

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

Datenflussdiagramm-Testverfahren-3

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

Datenflussdiagramm-Testverfahren-4-1

4. Ein Prozess muss mindestens einen Eingangsdatenfluss und einen Ausgangsdatenfluss haben. Das bedeutet, jeder Prozess muss einen Datenfluss mit Eingangsdaten zur Datenverarbeitung und einen Datenfluss mit Ausgangsdaten für die Abgabe der 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 Datenfluss mit Eingabedaten zur Speicherung der Daten und einen Datenfluss mit Ausgabedaten für die abgerufenen Daten haben.

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

6. Alle Prozesse in dem System müssen entweder mit einer Datenablage oder mit einem anderen Prozess verbunden sein.

Datenflussdiagramm-Testverfahren-6-2

Datenflussdiagramm – Beispiel

Zur Illustration eines weiteren Datenflussdiagramms wird das Beispiel einer Bargeldabhebung an einem Geldautomaten betrachtet.
Der Prozess beginnt mit der Verifizierung der PIN und der Kontonummer des Kunden. Dieser Prozess wird mit Hilfsmitteln 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 auf dem Kundenkonto (Deckung) wird über eine Verfügbarkeitsabfrage, Kontoabfrage usw. durchgeführt. Die Ausgangsdaten dieses Prozesses werden an den physischen Ausgang des Geldautomaten geleitet.

Datenflussdiagramm-Geldautomat

Du kannst den oben genannten Entwurf hier herunterladen, um ihn in der App hochzuladen und daran weiterzuarbeiten.

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