3 Sprachstruktur

Dieses Kapitel beschreibt die Struktur der ArchiMate-Modellierungssprache für Unternehmensarchitektur. Die detaillierte Definition und Beispiele für die Standardsammlung von Elementen und Beziehungen folgen in Kapitel 4 bis Kapitel 1

3.1 Überlegungen zur Sprachgestaltung

Eine zentrale Herausforderung bei der Entwicklung eines allgemeinen Metamodells für Unternehmensarchitektur besteht darin, ein Gleichgewicht zwischen der Spezifität von Sprachen für einzelne Architekturbereiche und einem sehr allgemeinen Satz von Architekturkonzepten herzustellen, die eine Sichtweise von Systemen als bloße Menge miteinander verbundener Entitäten widerspiegeln.

Die Gestaltung der ArchiMate-Sprache basiert auf einer Reihe relativ generischer Konzepte. Diese wurden in den folgenden Abschnitten für die Anwendung auf verschiedenen architektonischen Ebenen spezialisiert. Die wichtigste Gestaltungsbeschränkung der Sprache besteht darin, dass sie bewusst so klein wie möglich gestaltet wurde, aber dennoch für die meisten Aufgaben der Unternehmensarchitekturmodellierung nutzbar ist. Viele andere Sprachen versuchen, die Bedürfnisse aller möglichen Benutzer zu berücksichtigen. Im Interesse der Einfachheit des Lernens und der Anwendung wurde die ArchiMate-Sprache auf die Konzepte beschränkt, die ausreichen, um die berühmten 80 % der praktischen Fälle zu modellieren.

Dieser Standard beschreibt nicht die detaillierte Begründung für die Gestaltung der ArchiMate-Sprache. Der interessierte Leser wird auf [1], [2] und [3] verwiesen, die eine detaillierte Beschreibung der Sprachkonstruktion und der Gestaltungsüberlegungen enthalten.

3.2 Oberste Sprachstruktur

Abbildung 1 zeigt die oberste hierarchische Struktur der Sprache:

• Ein Modell ist eine Sammlung vonKonzepten– ein Konzept ist entweder einElementoder eineBeziehung
• Ein Element ist entweder ein Verhaltens-Element, ein Struktur-Element, ein Motivations-Element oder ein zusammengesetztes Element

Beachten Sie, dass diesabstrakteKonzepte sind; sie sind nicht dazu bestimmt, direkt in Modellen verwendet zu werden. Um dies zu kennzeichnen, werden sie in Weiß mit kursiven Beschriftungen dargestellt. Siehe Kapitel 4 für eine Erklärung der in Abbildung 1 verwendeten Notation.

Abbildung 1: Oberste Hierarchie der ArchiMate-Konzepte

3.3 Schichten der ArchiMate-Sprache

Die ArchiMate-Kernsprache definiert eine Struktur generischer Elemente und ihrer Beziehungen, die in verschiedenen Schichten spezialisiert werden können. Innerhalb der ArchiMate-Kernsprache sind drei Schichten wie folgt definiert:

1. DieGeschäfts-Schichtzeigt Geschäftsleistungen, die Kunden angeboten werden, die in der Organisation durch Geschäftsprozesse, die von Geschäftsakteuren durchgeführt werden, realisiert werden.
2. DieAnwendungs-Schichtzeigt Anwendungsdienste, die das Geschäft unterstützen, sowie die Anwendungen, die sie realisieren.
3. DieTechnologie-Schichtumfasst sowohl Informationstechnologie als auch operative Technologie. Sie können beispielsweise Verarbeitungs-, Speicher- und Kommunikationstechnologie im Rahmen der Anwendungswelt und der Geschäfts-Ebenen modellieren sowie operative oder physische Technologie mit Einrichtungen, physischer Ausrüstung, Materialien und Verteilungsnetzwerken modellieren.

Die allgemeine Struktur von Modellen innerhalb der verschiedenen Ebenen ist ähnlich. Es werden dieselben Arten von Elementen und Beziehungen verwendet, obwohl ihre genaue Natur und Granularität variieren. Im nächsten Kapitel wird die Struktur des generischen Metamodells vorgestellt. In Kapitel 8, Kapitel 9 und Kapitel 10 werden diese Elemente spezialisiert, um Elemente zu erhalten, die einer bestimmten Ebene zugeordnet sind.

In Übereinstimmung mit der Serviceorientierung wird die wichtigste Beziehung zwischen den Ebenen durch die „Bereitstellung“-Beziehung gebildet[1]Beziehungen, die zeigen, wie die Elemente einer Ebene durch die Dienste anderer Ebenen bereitgestellt werden. (Beachten Sie jedoch, dass Dienste nicht nur Elemente in einer anderen Ebene unterstützen müssen, sondern auch Elemente in derselben Ebene unterstützen können.) Eine zweite Art von Verbindung wird durch Realisierungsbeziehungen gebildet: Elemente in niedrigeren Ebenen können vergleichbare Elemente in höheren Ebenen realisieren; beispielsweise ein

„Datenobjekt“ (Anwendungsebene) kann ein „Geschäftsobjekt“ (Geschäfts-Ebene) realisieren; oder ein

„Artefakt“ (Technologie-Ebene) kann entweder ein „Datenobjekt“ oder ein „Anwendungskomponente“ (Anwendungsebene) realisieren.

3.4 Das ArchiMate-Kernframework

Das ArchiMate-Kernframework ist ein Rahmen mit neun Zellen, der zur Klassifizierung von Elementen der ArchiMate-Kernsprache verwendet wird. Es besteht aus drei Aspekten und drei Ebenen, wie in Abbildung 2 dargestellt. Dies wird als ArchiMate-Kernframework bezeichnet.

Es ist wichtig zu verstehen, dass die Klassifizierung von Elementen anhand von Aspekten und Ebenen nur eine globale ist. Realitätsnahe Architektur-Elemente müssen nicht streng auf einen einzigen Aspekt oder eine einzige Ebene beschränkt sein, da Elemente, die verschiedene Aspekte und Ebenen verbinden, eine zentrale Rolle bei einer kohärenten architektonischen Beschreibung spielen. Zum Beispiel dienen Geschäftsrollen, die etwas vorwegnehmen gegenüber den späteren konzeptionellen Diskussionen, als Zwischenelemente zwischen „rein verhaltensbasierten“ und „rein strukturellen“ Elementen, und es kann vom Kontext abhängen, ob eine bestimmte Software als Teil der Anwendungsebene oder der Technologie-Ebene betrachtet wird.

Abbildung 2: ArchiMate-Kernframework

Die Struktur des Frameworks ermöglicht die Modellierung des Unternehmens aus verschiedenen Blickwinkeln, wobei die Position innerhalb der Zellen die Interessen des Stakeholders hervorhebt. Ein Stakeholder kann typischerweise Interessen haben, die mehrere Zellen umfassen.

Die Dimensionen des Frameworks sind wie folgt:

• Ebenen – die drei Ebenen, auf denen ein Unternehmen in ArchiMate modelliert werden kann – Geschäfts-, Anwendungs- und Technologie-Ebene (wie in Abschnitt 3.3 beschrieben)
• Aspekte:

— Deraktive Struktur-Aspekt, der die strukturellen Elemente darstellt (die Geschäftsakteure, Anwendungskomponenten und Geräte, die tatsächlich Verhalten zeigen; also die

„Subjekte“ der Aktivität)

— DerVerhaltens-Aspekt, der das Verhalten (Prozesse, Funktionen, Ereignisse und Dienste) darstellt, das von den Akteuren ausgeführt wird; strukturelle Elemente werden verhaltensbasierten Elementen zugeordnet, um zu zeigen, wer oder was das Verhalten zeigt

— Derpassive Struktur-Aspekt, der die Objekte darstellt, auf denen Verhalten ausgeführt wird; dies sind in der Regel Informationsobjekte in der Geschäfts-Ebene und Datenobjekte in der Anwendungsebene, können aber auch zur Darstellung physischer Objekte verwendet werden

Diese drei Aspekte wurden durch die natürliche Sprache inspiriert, in der ein Satz ein Subjekt (aktive Struktur), ein Verb (Verhalten) und ein Objekt (passive Struktur) hat. Durch die Verwendung der gleichen Konstrukte, die Menschen in ihrer eigenen Sprache gewohnt sind, ist die ArchiMate-Sprache leichter zu erlernen und zu lesen.

Da die ArchiMate-Notation einegrafischeSprache ist, bei der Elemente räumlich organisiert werden, ist diese Reihenfolge bei der Modellierung von keiner Bedeutung.

Ein zusammengesetztes Element, wie in Abbildung 1 gezeigt, ist ein Element, das nicht unbedingt in einem einzigen Aspekt (Spalte) des Frameworks Platz finden muss, sondern zwei oder mehr Aspekte kombinieren kann.

Beachten Sie, dass die ArchiMate-Sprache den Modellierer nicht dazu verpflichtet, eine bestimmte Anordnung wie die Struktur dieses Frameworks zu verwenden; es handelt sich lediglich um eine Kategorisierung der Sprachelemente.

3.5 Das ArchiMate-Standard-Modell

Das ArchiMate-Standard-Modell, wie in dieser Version der Norm beschrieben, fügt dem Core Framework mehrere Schichten und ein Aspekt hinzu. Die physischen Elemente sind in der Technologie-Schicht enthalten, um physische Einrichtungen und Geräte, Verteilungsnetze und Materialien zu modellieren. In diesem Sinne sind sie ebenfalls Kern-Elemente. Die Strategie-Elemente werden eingeführt, um strategische Ausrichtung und Entscheidungen zu modellieren. Sie werden in Kapitel 7 beschrieben. Das Motivations-Aspekt wird auf generischer Ebene im nächsten Kapitel eingeführt und detailliert in Kapitel 6 beschrieben. Die Implementierungs- und Migrationselemente werden in Kapitel 12 beschrieben. Das resultierende ArchiMate-Standard-Modell ist in Abbildung 3 dargestellt.

Abbildung 3: ArchiMate-Standard-Modell

Die ArchiMate-Sprache definiert keine spezifische Schicht für Informationen; jedoch werden Elemente aus dem Aspekt der passiven Struktur, wie Geschäftsobjekte, Datenobjekte und Artefakte, verwendet, um Informationsentitäten darzustellen. Die Informationsmodellierung wird über die verschiedenen ArchiMate-Schichten hinweg unterstützt.

3.6 Abstraktion in der ArchiMate-Sprache

Die Struktur der ArchiMate-Sprache berücksichtigt mehrere vertraute Formen der Abstraktion und Verfeinerung. Zunächst ist die Unterscheidung zwischen einer externen (Black-Box, Abstraktion von Inhalt der Box) und einer internen (White-Box) Sicht in der Systemgestaltung üblich. Die externe Sicht zeigt, was das System für seine Umgebung tun muss, während die interne Sicht zeigt, wie dies erfolgt.

Zweitens wird die Unterscheidung zwischen Verhalten und aktiver Struktur häufig verwendet, um das, was das System tun muss, und die Art und Weise, wie es dies tut, von den Systembestandteilen (Menschen, Anwendungen und Infrastruktur), die dies tun, zu trennen. Bei der Modellierung neuer Systeme ist es oft sinnvoll, mit den Verhaltensweisen zu beginnen, die das System ausführen muss, während bei der Modellierung bestehender Systeme es oft sinnvoll ist, mit den Menschen, Anwendungen und Infrastrukturen zu beginnen, die das System bilden, und dann die Verhaltensweisen dieser aktiven Strukturen detailliert zu analysieren.

Eine dritte Unterscheidung besteht zwischen konzeptueller, logischer und physischer Abstraktionsebene. Dies hat seine Wurzeln in der Datenmodellierung: Konzeptionelle Elemente stellen die Informationen dar, die das Unternehmen für relevant hält; logische Elemente verleihen dieser Information eine logische Struktur zur Verarbeitung durch Informationssysteme; physische Elemente beschreiben die Speicherung dieser Informationen; beispielsweise in Form von Dateien oder Datenbanktabellen. In der ArchiMate-Sprache entspricht dies den Geschäftsobjekten, Datenobjekten und Artefakten sowie den Realisierungsbeziehungen zwischen ihnen.

Die Unterscheidung zwischen logischen und physischen Elementen wurde auch auf die Beschreibung von Anwendungen übertragen. Das TOGAF-Enterprise-Metamodell [4] enthält eine Reihe von Entitäten, die Geschäfts-, Daten-, Anwendungs- und Technologiekomponenten sowie -dienste beschreiben, um Architekturkonzepte darzustellen. Logische Komponenten sind implementations- oder produktunabhängige Kapselungen von Daten oder Funktionalität, während physische Komponenten physische Softwarekomponenten, Geräte usw. sind. Diese Unterscheidung wird im TOGAF-Framework in Form von Architekturbaukästen (ABBs) und Lösungsbaukästen (SBBs) erfasst. Diese Unterscheidung ist erneut nützlich, um Enterprise-Architekturen von hochabstrakten, allgemeinen Beschreibungen zu konkreten, implementierungsnahen Entwürfen zu entwickeln. Beachten Sie, dass Baukästen mehrere Elemente enthalten können, die typischerweise mit dem Gruppierungskonzept in der ArchiMate-Sprache modelliert werden.

Die ArchiMate-Sprache verfügt über drei Möglichkeiten, solche Abstraktionen zu modellieren. Erstens, wie in [6] beschrieben, können Verhaltenselemente wie Anwendungs- und Technologiefunktionen verwendet werden, um logische Komponenten zu modellieren, da sie implementationsunabhängige Kapselungen von Funktionalität darstellen. Die entsprechenden physischen Komponenten können dann mit aktiven Strukturelementen wie Anwendungs-Komponenten und Knoten modelliert werden, die den Verhaltenselementen zugeordnet sind. Zweitens unterstützt die ArchiMate-Sprache das Konzept der Realisierung. Dies lässt sich am besten durch Arbeit mit der Technologie-Schicht von unten nach oben beschreiben. Die Technologie-Schicht definiert die physischen Artefakte und Software, die eine Anwendungs-Komponente realisieren. Sie bietet auch eine Abbildung auf andere physische Konzepte wie Geräte, Netzwerke usw., die für die Realisierung eines Informationssystems erforderlich sind. Die Realisierungsbeziehung wird auch verwendet, um abstraktere Formen der Realisierung zu modellieren, beispielsweise zwischen einer (spezifischeren) Anforderung und einer (allgemeineren) Prinzip, wobei die Erfüllung der Anforderung die Einhaltung des Prinzips impliziert. Realisierung ist auch zwischen Anwendungs-Komponenten und zwischen Knoten zulässig. Auf diese Weise können Sie eine physische Anwendungs- oder Technologie-Komponente modellieren, die eine logische Anwendungs- oder Technologie-Komponente realisiert. Drittens können logische und physische Anwendungs-Komponenten als Metamodell-Ebene-Spezialisierungen des Anwendungs-Komponenten-Elements definiert werden, wie in Kapitel 14 beschrieben (siehe auch die Beispiele in Abschnitt 14.2.2). Dasselbe gilt für die logischen und physischen Technologie-Komponenten des TOGAF-Inhalts-Metamodells, die als Spezialisierungen des Knoten-Elements definiert werden können (siehe Abschnitt 14.2.3).

Die ArchiMate-Sprache unterstützt bewusst keinen Unterschied zwischen Typen und Instanzen. Auf der Ebene der Enterprise-Architektur ist es üblicher, Typen und/oder Exemplare zu modellieren, anstatt Instanzen. Ebenso beschreibt ein Geschäftsprozess in der ArchiMate-Sprache keine einzelne Instanz (also eine Ausführung dieses Prozesses). In den meisten Fällen wird daher ein Geschäftsobjekt verwendet, um einen Objekttyp (vgl.eine UML®-Klasse), von dem mehrere Instanzen innerhalb der Organisation existieren können. Beispielsweise kann jede Ausführung eines Versicherungsantragsprozesses zu einer spezifischen Instanz des Versicherungsvertrags-Geschäftsobjekts führen, dies wird jedoch in der Enterprise-Architektur nicht modelliert.

3.7 Konzepte und ihre Notation

Die ArchiMate-Sprache trennt die Sprachkonzepte (also die Bestandteile des Metamodells) von ihrer Notation. Verschiedene Interessengruppen können unterschiedliche Notationen benötigen, um ein Architekturmodell oder eine Sicht zu verstehen. In diesem Punkt unterscheidet sich die ArchiMate-Sprache von Sprachen wie UML oder BPMN™, die nur eine standardisierte Notation haben. Das in Kapitel 13 erklärte Blickpunktmechanismus bietet die Möglichkeit, solche interessengruppenorientierte Visualisierungen zu definieren.

Obwohl die Notation der ArchiMate-Konzepte (und sollte) stakeholder-spezifisch sein kann, stellt die Norm eine gemeinsame grafische Notation bereit, die von Architekten und anderen, die ArchiMate-Modelle erstellen, verwendet werden kann. Diese Notation richtet sich an eine Zielgruppe, die mit bestehenden technischen Modellierungstechniken wie Entity-Relationship-Diagrammen (ERDs), UML oder BPMN vertraut ist, und ähnelt daher diesen. In den folgenden Abschnitten dieses Dokuments stellen die Symbole, die zur Darstellung der Sprachkonzepte verwendet werden, die ArchiMate-Standard-Notation dar, sofern nichts anderes angegeben ist. Die Standard-Notation für die meisten Elemente besteht aus einem Kasten mit einem Symbol in der oberen rechten Ecke. In mehreren Fällen kann dieses Symbol allein auch als alternative Notation verwendet werden. Diese Standard-Iconographie sollte möglichst bevorzugt werden, damit jeder, der die ArchiMate-Sprache kennt, die in der Sprache erstellten Diagramme lesen kann.

3.8 Verwendung von Verschachtelung

Die Verschachtelung von Elementen innerhalb anderer Elemente kann als alternative grafische Notation verwendet werden, um bestimmte Beziehungen auszudrücken. Dies wird ausführlicher in Kapitel 5 und in der Definition jeder dieser Beziehungen erläutert.

3.9 Verwendung von Farben und notationalen Hinweisen

In den Metamodell-Bildern innerhalb dieser Norm werden Graustufen verwendet, um Elemente zu unterscheiden, die den verschiedenen Aspekten des ArchiMate-Frameworks zugehören, wie folgt:

• Weiß für abstrakte (d. h. nicht instanziierbare) Konzepte
• Hellgrau für passive Strukturen
• Mittelgrau für Verhalten
• Dunkelgrau für aktive Strukturen

In ArchiMate-Modellen werden Farben keiner formalen Semantik zugeordnet, und die Verwendung von Farben bleibt dem Modellierer überlassen. Sie können jedoch frei verwendet werden, um bestimmte Aspekte in Modellen hervorzuheben. Beispielsweise werden in vielen der in dieser Norm präsentierten Beispielmodelle Farben verwendet, um die Schichten des ArchiMate-Core-Frameworks zu unterscheiden, wie folgt:

• Gelb für die Geschäfts-Schicht
• Blau für die Anwendungs-Schicht
• Grün für die Technologie-Schicht

Sie können auch zur visuellen Hervorhebung verwendet werden. Ein empfohlener Text mit Leitlinien ist Kapitel 6 von [1]. Zusätzlich zu den Farben können andere notatorische Hinweise verwendet werden, um die Schichten des Frameworks zu unterscheiden. Ein Buchstabe M, S, B, A, T, P oder I in der oberen linken Ecke eines Elements kann verwendet werden, um ein Motivations-, Strategie-, Geschäfts-, Anwendungs-, Technologie-, Physisches- oder Implementierungs- und Migrationselement zu kennzeichnen. Ein Beispiel für diese Notation ist in Beispiel 34 dargestellt.

Die Standardnotation verwendet ebenfalls eine Konvention bezüglich der Form der Ecken ihrer Symbole für verschiedene Elementtypen, wie folgt:

• Eckige Ecken werden verwendet, um Strukturelemente zu kennzeichnen
• Runde Ecken werden verwendet, um Verhaltenselemente zu kennzeichnen
• Diagonale Ecken werden verwendet, um Motivationselemente zu kennzeichnen

[1]Beachten Sie, dass dies in früheren Versionen der Norm als „benutzt von“ bezeichnet wurde. Aus Gründen der Klarheit wurde dieser Name in „dient für“ geändert.