Entwurf und Implementierung eines grafischen Editors zur interaktiven Modellierung von hierarchischen Kennzahlsystemen

Bachelorarbeit des Lehrgebietes Multimedia und Internetanwendungen der FernUniversität in Hagen

Hintergrund

Dem Güterverkehr in Deutschland wird für die Zukunft ein starkes Wachstum prognostiziert, wodurch auch die Nachfrage nach Verkehrsleistungen erheblich zunehmen wird. Um die stark belastete Straßenverkehrs-Infrastruktur zu entlasten, gilt es, die Nutzungsmöglichkeiten anderer Verkehrsträger, wie z. B. der Schiene, in die Planung einzubeziehen.
Im Rahmen des Forschungsvorhabens CargoScoreCard (CSC) wurde ein integriertes Konzept zur Identifikation, Berechnung und Kommunikation wertsteigernder Verkehrsverlagerungspotentiale erarbeitet und in dem flexiblen DV-Werkzeug CargoScoreCard implementiert (Abbildung 1). Dieses erlaubt Schienentransportdienstleistern und Verladern die Ermittlung der Verkehrsverlagerungspotentiale nach finanziellen, technologischen, sozialen sowie ökologischen Kriterien.
Zentraler Bestandteil dieser wertorientierten Betrachtung ist ein Kennzahlensystem. Wirtschaftswissenschaftliche Kennzahlen in der CargoScoreCard-Methodik enthalten in konzentrierter Form quantitative Informationen über den betrachteten Sachverhalt um sie zur Analyse heranzuziehen. Werttreiber repräsentieren entscheidende (externe) Einflussgrößen auf Kennzahlen. Eine in aller Regel hierarchische Verrechnungsvorschrift, die so genannte Werttreiberhierarchie, verdichtet die in der Betrachtung oftmals hohe Anzahl relevanter Kennzahlen zu wenigen, hoch-aggregierten, aussagefähigen Spitzenkennzahlen.

Abbildung 1: Die klassische Benutzungsoberfläche des CargoScoreCard DV-Werkzeuges zur Anzeige und Bearbeitung der Werttreiberhierarchie.

Inhalt

Ziel der Arbeit ist die Entwicklung einer graphischen, ergonomischen Benutzungsschnittstelle, welche Anwendern die interaktive Modellierung von Werttreiberhierarchien der CargoScoreCard-Methodik erlaubt.

Abbildung 2: Werttreiberhierarchie in den Dimensionen „Finanzielle Dimension“, „Technologische Dimension“, „Ökologische Dimension“ sowie „Soziale Dimension“.

Das bestehende DV-Werkzeug umfasst bereits eine Anzeige der Werttreiberhierarchie in Listenform mit gemäß Hierarchiestufe eingerückten Einträgen wie sie aus Computerprogrammen allseits bekannt ist (Abbildung 1 links). Diese Form der Darstellung und Bearbeitung hat sich in der Praxis als unzureichend erwiesen, vor allem aufgrund mangelnder Übersicht und Kenntlichkeit von Abhängigkeiten in großen Kennzahlsystemen. Für den neu zu erstellenden Editor wird daher eine flächige Darstellungsform angestrebt wie sie aus Organigrammen bekannt ist (Abbildung 2).

Als wesentliche Anforderungen an den Editor sind zu benennen:

• Graphische Darstellung einer nicht-zwingend hierarchischen Kennzahlstruktur
• Anzeige wesentlicher Attribute der durch einen Knoten repräsentierten Kennzahl
• Funktionen zum Aufbau einer Kennzahlstruktur (insbesondere Knoten anlegen)
• Funktionen zum Ändern einer Kennzahlstruktur (insbesondere Knoten löschen, Teilbäume verschieben, Reihenfolge von Geschwisterknoten ändern, Aufruf von bestehenden Dialogen und Editoren zur Bearbeitung von Knotenattributen)
• Unterstützung bei der Anordnung von Knoten oder voll-automatische Anordnung
• Aktualisierung der Darstellung bei Änderungsnachrichten aus der bestehenden Anwendungslogik heraus
• Aufbereitung für Druck

Zur Bewältigung dieser Zielstellung sind zunächst die Anforderungen zu analysieren. Das Hauptaugenmerk ist auf die Zielstellung der Tätigkeiten zu richten.
Der sich anschließende konzeptuelle Entwurf setzt die Grundlagen der Gestaltung ergonomischer Benutzungsschnittstellen und Teilen der Informationsvisualisierung voraus. Unter Einsatz der Konzepte dieser Disziplinen ist ein Lösungsvorschlag für eine geeignete graphische Darstellung sowie Interaktionsformen (engl.: Look-&-Feel) zu erstellen. Die Visualisierungsform greift – soweit sinnvoll – auf etablierte Darstellungstechniken zurück, welche es zu recherchieren und evaluieren gilt.
In Hinblick auf eine realisierbare Implementierung bezieht die Evaluation verfügbare Programmbibliotheken mit ein. Mit dem Graphical Editing Framework (GEF) für Eclipse scheint eine geeignete Bibliothek bereits gefunden.

Nach Methoden des Software-Engineering ist der konzeptuelle Entwurf in eine Spezifikation zu überführen und praktisch als Softwaremodul umzusetzen.

Die zu erstellende Benutzungsschnittstelle fügt sich nahtlos in die bestehende Arbeitsumgebung des CargoScoreCard DV-Werkzeuges (Abbildung 1) ein. Sie ergänzt die bereits vorhandene Anzeige der Werttreiberhierarchie. Das Softwaremodul nutzt dabei die Datenverwaltung und Anwendungslogik des DV-Werkzeuges.

Das Softwaremodul ist sowohl in der Spezifikation als auch im Quelltext zu dokumentieren.

Aufgrund der umfassenden vorhandenen Vorarbeiten bzgl. Anforderungsanalyse und Konzeption bildet die Implementierung den Schwerpunkt dieser Arbeit.

Anforderungen

Kenntnisse der objektorientierten Programmierung mit Java. Kenntnisse in der Gestaltung von Mensch-Maschine-Schnittstellen, auch unter Verwendung von Informationsvisualisierungstechniken. Erfahrungen in der Arbeit mit Eclipse (sowohl als Entwicklungs- als auch als Laufzeitumgebung) sind zuträglich.