Metamodelle und Referenzmodelle

Zu einem Modell können sowohl Referenzmodelle als auch Metamodelle existieren. In diesem Abschnitt werden die unterschiedlichen Zusammenhänge zwischen Modellen, Referenzmodel-len und MetamodelReferenzmodel-len anhand ihrer Einordnung in Abstraktionsebenen zusammenfassend dar-gelegt.

Bei der Betrachtung von Sprachen werden Objektsprachen und Metasprachen unterschieden (vgl. [Bußmann, 1990]). Während Objektsprachen solche Sprachen bezeichnen, die Betrach-tungsgegenstand einer Untersuchung sind, bezeichnen Metasprachen oder Syntaxsprachen die-jenigen Sprachen, in denen die Untersuchung erfolgt (vgl. auch [Carnap, 1968],[Mittelstraß, 1984]). Mit Meta-Metasprachen bezeichnet man folglich Sprachen zur Beschreibung der Metasprache einer Objektsprache. Diese Unterscheidung kann auf Modellierungssprachen und -methoden übertragen werden. Nach dem Abstraktionsgrad eines Modells von einer model-lierten Realität können analog die Modellebene, die Meta-Modellebene und die Meta-Meta-Modellebene unterschieden werden.

Die erste Ebene faßt die Modelle der Diskurswelt in der Modellebene zusammen. Metamodel-le sind in der zweiten Ebene (MetamodelMetamodel-lebene) zusammengefaßt. Durch MetamodelMetamodel-le wird die Methode beschreiben, die der Modellierung zu Grunde liegt. Modelle sind daher als Instan-zen zu Metamodellen aufzufassen. In ähnlicher Form sind Metamodelle InstanInstan-zen von Metamodellen, die die dritte Ebene (Metamodellebene) bilden. Zwischen Modell, Meta-modell und Meta-MetaMeta-modell existiert folglich eine hierarchische Instanz-Schema-Beziehung.

Die Anzahl dieser Ebenen ist je nach Modellierungsansatz verschieden. Die Betrachtungen von [Gigch, 1991] und [Verhoef et al., 1991] basieren auf drei Abstraktionsebenen. [Hars, 1994, S. 12] betrachtet die Modell- und die Metamodell-Ebene, wobei jedoch die Modellebene noch weiter instanziert wird. Die Modellierungsansätze von CDIF [Flatscher, 1998, S. 32] und der Unified Modeling Language [OMG, 1999, S. 2-4] verfolgen einen vier-Ebenen Ansatz, bei de-nen Instanz-Ebene, Modellebene, Metamodellebene und Meta-Metamodellebene unterschieden werden. Der Gliederungsansatz kann auch auf beliebig viele Ebenen ausgedehnt werden (vgl.

z. B. [Auramäki et al., 1987], [Mylopoulos et al., 1990]). In diesen Arbeiten werden in höheren Ebenen generell Meta-Modelle der niedrigeren Ebene betrachtet. Dieses führt zu einer unbe-grenzten Hierarchie jeweils abstrakterer Modelle. Die hier vorliegende Arbeit basiert auf einer Strukturierung entlang der Modell-, der Metamodell- und der Meta-Metamodellebene. Die Ebe-ne der Instanzmodelle bleibt hier unberücksichtigt.

Die Modell-, die Metamodell- und die Meta-Metamodellebene enthalten aus Sicht der jeweils niedrigeren Ebene Modelle. Innerhalb einer Ebene können Modelle als Referenzmodelle ausge-zeichnet werden. Während die Instanz-Schema-Beziehung Modelle benachbarter Ebenen ver-bindet, bezieht sich Referenz-Beziehung auf Modelle einer Ebene. Beispielhaft sind diese Zu-sammenhänge zwischen Modellen, Metamodellen, Meta-Metamodellen und Referenzmodellen in Abbildung 4.3 zusammengefaßt. Instanz-Schema-Beziehungen sind hierbei in der Vertikalen und Referenz-Beziehungen in der Horizontalen notiert.

Innerhalb einer Ebene können durchaus mehrere Referenzmodelle existieren. Ein aus einem Re-ferenzmodell abgeleitetes Modell kann wieder Referenz für die Ableitung oder den Vergleich anderer Modelle sein (vgl. die Modelle^M₄,^M₂und^M₁in Abbildung 4.3). Ein Referenzmodell für Krankenhaus-Informationssysteme kann beispielsweise einerseits aus einem allgemeinen

Re-3

2

1

Meta-

Modell-Ebene

Meta-

Modell-ebene

Modell-ebene

M2

M1 M3 M4 M5

MM 1

MM 2 MM 3

MMM 1 MMM 2

Modell

Referenzmodell istInstanzVon istReferenzFür

Abbildung 4.3: Metamodell und Referenzmodelle

ferenzmodell für Informationssysteme abgeleitet worden sein und andererseits wieder Referenz für eine spezielle Modellierung eines Krankenhaus-Informationssystemes sein.

Referenzbeziehungen können auch zyklisch sein. So kann ein Modell (^M4) beispielsweise als Re-ferenz zur Erstellung eines Modells (^M5) herangezogen werden, das anschließend wieder als Re-ferenz zur Bewertung des ersten Modells verwendet wird. Beispiele hierfür sind die SOCRATES-Modelle der „Supermethoden“ aus [Brinkkemper et al., 1989] und [Goor et al., 1992] und die hiermit verglichenen Methoden.

Es ist auch möglich, daß Metamodelle zu einem Referenzmodell und einem hierzu speziellen Modell unterschiedlich sind (vgl. die Modell-Metamodell-Paare ^M₁, ^MM₁ und^M₂, ^MM₂). So könnte eine Instanz des UML-Metaschemas durchaus auch Ausgangspunkt einer EER/GRAL -Modellierung sein. Der Vergleich verschiedener -Modellierungen ist jedoch einfacher, wenn die Modelle Instanzen desselben Metamodells sind.

In der hier vorgestellten Einordnung von Modellen, Referenzmodellen und Metamodellen wird deutlich zwischen Referenz- und Metamodell unterschieden. [Lehner, 1995, S. 126] macht diese Unterscheidung nicht. Metamodellen wird hier im Bezug zu Modellinstanzen auch Referenz-charakter zugesprochen in dem Sinn, daß „Metamodelle [. . . ] Referenzmodelle für alle daraus abgeleiteten Modelle darstellen“. Dieser Auffassung wird hier nicht gefolgt, da hierdurch die klare Trennung zwischen dem Beibehalten der Abstraktionsebene bei der Referenzmodellierung und dem Wechsel der Abstraktionsebene bei der Metamodellierung verwischt würde. Ein ver-gleichende Diskussion von Referenz- und Metamodellen nimmt auch [Hars, 1994, S. 15ff] vor.

Hier wird ebenfalls deutlich zwischen Meta- und Referenzmodellen unterschieden.

4.4 Einordnung in die Zielsetzung dieser Arbeit

Das in Kapitel 6 vorgestellte Referenz-Metaschema der visuellen Modellierungssprachen für Or-ganisationen und Softwaresysteme kann auch entlang der in den Kapiteln 4.1–4.3 beschriebenen Begriffsbestimmungen und Anforderungen als Modell, als Referenzmodell und als Metamodell eingeordnet werden.

Modelle

Das Referenz-Metaschema der Beschreibungsmittel ist als statisches Modell einzustufen, da es die Konzepte und deren Beziehungen von Beschreibungssprachen unabhängig von zeitlichen und methodischen Aspekten notiert. Zur Modellbeschreibung wird der mathematisch fundierte EER/GRAL-Ansatz (vgl. Kapitel 5.2) verwendet, so daß das resultierende Modell zusätzlich sym-bolisch und formal ist. Nach dem Verwendungszweck ist das Referenz-Metaschema als Deskrip-tionsmodell zu klassifizieren, da durch die mit EER/GRAL vorgegebene Modellierungstechnik Konzepte und deren Beziehungen in den Vordergrund gestellt werden. Solche Konzeptmodelle unterstützen in besonderem Maß die Kommunikation über die modellierten Zusammenhänge.

Darüber hinaus kann aus einemEER/GRAL-Modell auch nahtlos eine Implementation abgeleitet werden. Das Referenz-Metaschema ist auch als didaktisches Modell einsetzbar, da es durch die in der Modellierung explizit herausgearbeiteten Konzepte und deren Beziehungen eine einheitliche Vermittlung und Schulung der Beschreibungsmittel auf einem, von der konkreten Notationsform unabhängigen Niveau, unterstützt.

Referenzmodelle

Dem Referenz-Metaschema der visuellen Modellierungssprachen der Organisations- und Soft-waretechnik kann auch Referenzcharakter zugesprochen werden. Dieses Modell wird mit dem Ziel erstellt, zum einen die Begriffe, die in den betrachteten Sprachen verwendet werden, einheit-lich festzulegen und sie in ihrem Zusammenwirken zu beschreiben. Aufgrund der Modellierung entlang desEER/GRAL-Ansatzes (vgl. Kapitel 5.2), die insbesondere die Konzepte der Beschrei-bungsmittel in den Vordergrund stellt, eignet sich dieses Modell zur Methoden-unabhängigen Ausbildung der Beschreibungsmittel auf konzeptioneller Ebene. Wesentlicher Anwendungsbe-reich dieses Referenzmodells ist die Verwendung als Vergleichs- und Modellierungsmittel. Die Anwendbarkeit des Referenz-Metaschemas wird in Teil III begründet. Hierzu wird es zur Be-trachtung der Beschreibungsmittel von Modellierungsmethoden für Organisationen (Kapitel 7) und Softwaresystemen (Kapitel 8) und zur Entwicklung eines Werkzeugs zur Organisationsmo-dellierung (Kapitel 9) eingesetzt.

Metamodelle

Modellierungsziel des Referenzmodells ist eine konzeptionelle, integrierte Beschreibung unter-schiedlicher, strukturierter Modellierungstechniken, die zur Modellierung organisatorischer und softwaretechnischer Zusammenhänge verwendet werden. Vorgehensaspekte der Modellierungs-techniken werden nicht betrachtet. Für die Beschreibungsmittel aus Kapitel 3 wird in Teil II ein

Metaschema entwickelt. Bezogen auf die drei Abstraktionsebenen aus Kapitel 4.3 befindet sich dieses Modell auf der Metamodell-Ebene.

Da dieses Metaschema auch Referenz sowohl für die Einordnung und Beschreibung von Model-lierungsmethoden als auch für die Ableitung von Werkzeugen dient, ist es zusammenfassend als Referenz-Metaschema einzustufen.