Einführung in die Wirtschaftsinformatik

Die Digitalisierung unserer Gesellschaft verändert die Art und Weise, wie wir konsumieren, arbeiten, leben und miteinander kommunizieren. Ziel dieses Kapitels ist es, darzulegen, welche Auswirkungen die wachsende Digitalisierung auf Unternehmen hat und welche Implikationen sich daraus ergeben. Des Weiteren wird erläutert, wie sich die Digitalisierung auf die Wirtschaftsinformatik als wissenschaftliche Disziplin auswirkt. Im Kern wird die Nutzer-, Nutzungs- und Nutzenorientierung eingeführt, die den digitalen Nutzer in den Mittelpunkt des Erkenntnisinteresses stellt. Ausgehend von der Orientierung am digitalen Nutzer und seinen Bedürfnissen müssen organisatorische Prozesse sowie Angebote in Form von Informationssystemen, Produkten und Dienstleistungen so gestaltet werden, dass sie diese Bedürfnisse bestmöglich erfüllen. Durch die Nutzung dieser neuen Systeme und Angebote wird der angestrebte Nutzen sowohl für den digitalen Nutzer und das Unternehmen als auch die Gesellschaft erreicht. Ausgehend von dieser Perspektive wird das sogenannte „House of Digital Business“ vorgestellt, das Unternehmen dabei unterstützen kann, die Herausforderungen der Digitalisierung zu bewältigen. Das Haus dient weiterhin als strukturgebendes Element für das gesamte Lehrbuch.

Sei es der Computer im Büro oder das Smartphone, der die Kaffeemaschine als Internet-of-Things-Gerät im Netzwerk verfügbar macht. Computersysteme sind heutzutage allgegenwärtig und nicht mehr aus dem Alltag wegzudenken. Dieses Kapitel beschäftigt sich mit den technischen Grundlagen von Informations- und Kommunikationssystemen (IKT). Es wird ein Einblick in die vier Bereiche Hardware, Software, Datenorganisation sowie Rechnernetze gegeben. Die Basis eines Computersystems bildet die Hardware. Dies ist die elektronische Ausrüstung, z. B. in Form von Speicher, Prozessor sowie Eingabe- und Ausgabegeräten. Diese Hardware ist notwendig, um Software wie Betriebssysteme (z. B. Apple macOS und Microsoft Windows) zu betreiben. Diese ermöglichen den Einsatz von Anwendungssoftware wie den Internetbrowser oder das Textverarbeitungsprogramm. Dabei kommen Verfahren wie Quantum Computing zum Einsatz, die nicht nur eine Alternative zu klassischen Rechnerarchitekturen mit sich bringen, sondern auch Auswirkungen auf die Bereiche der Kryptographie oder Datenbanksuche haben. Nahezu jeder aktuelle Computer ist zudem über Rechnernetze mit anderen Rechnern verbunden, wodurch Distributed-Ledger-Technologien (DLT) wie Blockchain (z. B. zur dezentralen Datenspeicherung als elektronische Währung oder zur Manipulationssicherheit) Verwendung finden. Dabei nimmt das Internet eine sehr wichtige Rolle ein. Zum Beispiel die Verwendung von Edge Computing zur Berechnung und Verarbeitung von Daten oder zur gemeinsamen Bearbeitung von Dokumenten (z. B. mit Google Docs). Die Etablierung neuer Geschäftsmodelle unter Verwendung von z. B. Cloud Computing in Kombination mit Digital Twins schafft dabei ganz neue Möglichkeiten für Nachhaltigkeit, Effizienz und Optimierung des ganzheitlichen Systems. Das Internet stellt viele Kommunikationskanäle wie E-Mail, Chats oder soziale Netzwerke zur Verfügung und bietet Zugriff auf Informationen und Dienste. Dabei spielen die Themen IT-Sicherheit und Datenschutz eine immer größere Rolle. Die einzelnen Abschnitte dieses Kapitels vermitteln dem Leser ein Grundverständnis für diese Technologien, die heute nahezu alle Geschäftsbereiche eines Unternehmens nachhaltig beeinflussen und deren Möglichkeiten auch unsere Gesellschaft immer stärker verändern.

Zeit ist Geld und Wissen ist Macht. Diese altbekannte Weisheit ist heute relevanter denn je. Mit der voranschreitenden Digitalisierung kommen immer schneller größere Datenmengen mit größeren, vielfältigeren Daten in Umlauf. Diese Datenflut stellt insbesondere Unternehmen und deren Führungspersonal vor neue Herausforderungen, an die sich anpassen müssen. Vor allem Manager benötigen die richtigen Informationen zur richtigen Zeit am richtigen Ort, um die richtigen Entscheidungen treffen zu können. Daher ist es für Unternehmen zwingend notwendig, Daten zu nutzen, um informierte Geschäftsentscheidungen zu treffen und somit konkurrenzfähig zu bleiben. Diese Herausforderungen bieten jedoch auch neue Potentiale und Möglichkeiten. So können mittels Daten und datengetriebenen Methoden Wettbewerbsvorteile erzielt werden. Datengetriebene Kundenanalysen, Optimierungen von Geschäftsprozessen und Anwendungen zur Vorhersage von Ereignissen oder Entwicklungen sind hierbei nur einige beispielhafte Anwendungsfelder.

In diesem Kapitel werden die Grundlagen von Daten, der Organisation und Verwaltung von Daten, sowie Methoden und Konzepte zur Analyse von Daten vorgestellt. Zunächst werden die Grundlagen der Datenorganisation und des Datenbankenansatzes vermittelt. Im weiteren Verlauf werden dann Methoden zur Transformation von Daten zu Informationen und Wissen vorgestellt, u. a. Big Data, Business Analytics und Intelligence sowie Machine-Learning-Methoden.

Das Kapitel befasst sich mit den Bereichen Geschäftsprozessmanagement und Anwendungssysteme. Nach einer Einführung in die Thematik wird in ► Abschn. 4.2 auf Geschäftsprozesse und deren Modellierung eingegangen. Dabei wird dargestellt, wie Prozesse und Modelle im Rahmen dieses Buches definiert werden. Es werden sowohl der Nutzen als auch die Voraussetzungen zur Modellierung von Geschäftsprozessen und verschiedene Methoden der Prozessmodellierung erläutert. Im Anschluss an diese theoretischen Grundlagen zur Modellierung von Geschäftsprozessen werden praxisnahe Notationssprachen vorgestellt. Die Modellierungssprache BPMN (Business Process Model and Notation) wird eingeführt und ihre Elemente veranschaulicht. Mit Hilfe von Anwendungsbeispielen werden die Grundlagen geschaffen, mit denen der Leser dieses Buchs in der Lage sein wird, selbstständig Geschäftsprozesse in abstrahierter Form grafisch darzustellen, zu dokumentieren und zu analysieren. Voraussetzung dafür ist das Verständnis des ARIS-Modells, um die Zusammenhänge zwischen der Modellierung von Geschäftsprozessen und den betrieblichen Informationssystemen erkennen zu können. Im nächsten Schritt werden Referenzmodelle thematisiert und Beispiele für diese geliefert. Danach wird mit dem Thema Process Mining eine neue Entwicklung in Forschung und Praxis präsentiert, die Prozessforschung und Methoden des Data Mining kombiniert. In ► Abschn. 4.5 werden daraufhin Anwendungssysteme vorgestellt. Dabei werden branchenspezifische und branchenneutrale (operative) Anwendungssysteme sowie Managementinformationssysteme und Entscheidungsunterstützungssysteme beschrieben. In ► Abschn. 4.6 liegt das Hauptaugenmerk auf Anwendungssystemen in der Praxis.

Das IT-Management lässt sich in strategisches und operatives IT-Management unterteilen. Der Planungshorizont des strategischen IT-Managements ist langfristig ausgerichtet. Verantwortlich für das strategische IT-Management ist der oberste IT-Entscheider, meist der Chief Information Officer (CIO), in Zusammenarbeit mit der Unternehmensführung. Weitere C-Level Rollen treten jedoch durch die schnelle Entwicklung der Digitalisierung zu Tage ► Abschn. 5.1. Das operative IT-Management ist dagegen kurz- bis mittelfristig angelegt und dient zur Umsetzung der im Rahmen des strategischen IT-Managements entwickelten Planungen und Vorgaben, um damit das laufende Geschäft im Unternehmen zu unterstützen.

Dieses Kapitel beschäftigt sich mit der Systementwicklung und deren Management über den Lebenszyklus. Es werden zuerst die Grundlagen der Gestaltung von Anwendungssystemen in Unternehmen behandelt. Einleitend werden die Grundlagen der betrieblichen Gestaltung der IT-Infrastruktur im Rahmen des Enterprise Architecture Management (EAM) vorgestellt. Darauf aufbauend werden Eigenschaften und Auswahlprozesse von Standardsoftware behandelt, also die konkreten Auswahl-, Gestaltungs- und Bewertungsprozesse von Software im Unternehmen. Daran anschließend wird die professionelle Systementwicklung durch Mitarbeiter der IT-Abteilung beschrieben. Die Systementwicklung erfolgt in Form von Projekten, für deren Strukturierung, neben den Grundlagen des IT-Projektmanagements, Vorgehensmodelle vorgestellt werden. Dabei wird vor allem auf die agilen Methoden Extreme Programming, DevOps und Scrum eingegangen. Danach werden die wiederkehrenden Phasen Anforderungserhebung, Systementwurf und Realisierung genauer betrachtet. In Analogie zu dem in der Konsum- und Investitionsgüterindustrie gebräuchlichen Begriff „Produktlebenszyklus“ wird bei Anwendungssystemen der gesamte Zeitraum von der Begründung und Planung über die Entwicklung, Einführung und Nutzung bis zur späteren Ablösung durch ein neues System als Softwarelebenszyklus (Software Lifecycle) bezeichnet. Die beiden Hauptabschnitte sind dabei die Entwicklungszeit und die Nutzungszeit des Anwendungssystems. Die Systementwicklung wird – unabhängig davon, ob es sich um Individual- oder Standardsoftware handelt – mit der Einführung des neuen Anwendungssystems abgeschlossen. Die Einführung ist mit zahlreichen organisatorischen Aktivitäten verbunden. Der Systemeinführung folgt die oft viele Jahre dauernde Nutzung des Anwendungssystems, die als Systembetrieb bezeichnet wird. Das Kapitel befasst sich daher nacheinander mit der Systemeinführung, dem Betrieb von Anwendungssystemen und dem IT-Servicemanagement als etablierte Form des Betriebs von Anwendungssystemen.

In diesem Kapitel werden digitale Güter (► Abschn. 7.1) und Dienstleistungen (► Abschn. 7.2) als wichtige Eckpfeiler der modernen Wirtschaftsinformatik eingeführt. Die Vernetzung und Digitalisierung mit dem Kunden im Mittelpunkt ändern dabei grundlegende Spielregeln. Alte Geschäftsmodelle, wie sie heute noch in vielen Bereichen zu finden sind, können mittlerweile längst überholt sein, während neue und hochprofitable Geschäftsmodelle entstehen. Immer neue Entwicklungen in der Hardware- und Software-Entwicklung ermöglichen die Entstehung von innovativen digitalen Gütern, welche neue Mehrwerte für Kunden, Organisationen und Gesellschaften schaffen. Auf Basis dieser Technologien und somit der entstandenen Möglichkeiten – aber auch neuer Trends wie z. B. veränderte Kundennachfrage oder Marktentwicklungen – können innovative und zukunftsweisende Leistungen bereitgestellt werden, die zunehmend zu massiven Veränderungen in der Dienstleistungsgesellschaft führen. Zentral in diesem Zusammenhang ist zudem, dass der ausschließliche Verkauf von Produkten immer schwieriger wird. Dies führt dazu, dass IT-ermöglichte Dienstleistungen an Bedeutung gewinnen und neue Geschäftsmodelle in Form von neuen Angeboten auf Basis von Produkt- und Dienstleistungsbündeln entstehen, die zunehmend auf die individuellen und problemorientierten Bedürfnisse des Kunden – im Sinne des Grundgedankens (► Abschn. 1.​3) zugeschnitten werden.

Die Industrie ist nur einer von vielen Wirtschaftsbereichen, in denen die fortschreitende Digitalisierung die Art und Weise, wie Wertschöpfung erbracht wird, grundlegend verändert hat und weiter verändern wird. Einerseits stellt dies etablierte Unternehmen vor neue Herausforderungen und andererseits ergeben sich dadurch auch Chancen, neue Geschäftsfelder zu erschließen. Kleinere Unternehmen sehen sich mit größeren Hindernissen konfrontiert, da ihnen die Möglichkeiten etablierter Großunternehmen fehlen. Allerdings profitieren auch kleinere Unternehmen von der globalen Vernetzung über das Internet, sowie von technischen Fortschritten und Innovationen. Diese Neuerungen gewährleisten die Konkurrenzfähigkeit dieser Unternehmen auf dem zunehmend globalisierten Markt. Weitere Bereiche, in denen die Digitalisierung eine Veränderung in Prozessen von Unternehmen, aber auch bei privaten Personen, erkennen lässt, sind Medien, der Handel und der Bildungsbereich. Kleine Unternehmen können durch die globale Vernetzung über das Internet einen wesentlich größeren Wirkungsbereich erreichen und haben auf Grund höherer Flexibilität oft Vorteile gegenüber etablierten Unternehmen. Neue Potenziale entstehen für Unternehmen auch durch Entwicklungen wie das Crowdsourcing, indem Tätigkeiten und Aufgaben flexibel an externe Personen ausgelagert werden können. Junge Unternehmen mit kreativen Geschäftsideen und wenig Eigenkapital erhalten über Crowdfunding die Möglichkeit, sich am Markt zu etablieren. Der Open-Innovation-Ansatz zeigt weiterhin, wie Kunden mit geringem Aufwand in die Leistungserstellung einbezogen und Produkte sowie Dienstleistungen stärker individualisiert werden können. Gleichzeitig führt die steigende Bedeutung von Social Media zu einer stärkeren Vernetzung der Menschen und der Unternehmen sowohl untereinander als auch miteinander. Insbesondere wird deutlich, wie Social Media für unternehmensinterne Zwecke verwendet werden und das Wissensmanagement verändern können. Diesen beiden Bereichen widmet sich dieses Kapitel, wobei zunächst der Aspekt Industrie 4.0 aufgegriffen und danach der Aspekt des Social Business diskutiert wird.