Standardointiongelma

Standardointi ongelma kuuluu tutkimus- alueen liiketoimintaa tietotekniikan ja käsittelee kysymystä siitä, missä määrin komponenttien tietojärjestelmät standardoida.

taustat

Monissa yrityksissä tai yritysryhmissä sovellusjärjestelmät ovat kasvaneet historiallisesti ja joissakin tapauksissa koordinoimattomalla tavalla. Tämä johtaa heterogeenisiin IT-maisemiin, mikä vaikeuttaa tietojenvaihtoa eri alueiden välillä yhteensopimattomuuden vuoksi .

Käyttö standardien on keskeinen keino vähentää näiden integroinnin kustannuksia. Standardit ovat joko antaneet hyväksytyt standardointijärjestöjen on säännelty prosessi (tässä tapauksessa puhutaan normeja ) tai ne ilmenevät säätelemättömällä tavalla johtuu laajasta käytöstä (de facto -standardeja ). Esimerkkejä ovat yhtiön laajuinen käyttö EDI standardeja tai SOA - alustan , joka ihannetapauksessa sileä integrointi palveluja eri tarjoajien perustuu verkkopalvelun avulla standardeja.

Standardointiongelman mallintaminen

Standardointiongelman perusta on kaavio, joka koostuu solmuista. Solmut voivat olla ihmisen tai koneen tehtäviä, jotka tallentavat, käsittelevät ja vaihtavat tietoja keskenään. Näille tehtäville on olemassa standardit. Standardointia järjestelmäelementiltä aiheuttaa standardointi kustannuksia (esim ohjelmiston hankkiminen tai koulutusta ihmisen tehtäviä), mutta helpottaa tiedonsiirtoa, niin että niin sanotut tiedot voidaan säästää kustannuksia. Nämä koostuvat viestintäkustannuksista (esim. Liikeasiakirjojen manuaalisesta käsittelystä ja lähettämisestä aiheutuvat kustannukset ) ja kitkakustannuksista ( vaihtoehtoisen hinnan virheellisestä päätöksestä, joka johtuu epätyypillisestä lähetyksestä johtuvasta tiedon puutteesta). Yksinkertaisuuden vuoksi oletetaan, että kaikilla tarkasteltavilla järjestelmäelementeillä on keskeinen päätöksentekoelin. ${\ displaystyle n}$

Järjestelmäelementit näytetään mallissa solmuina. Solmun standardointi aiheuttaa standardointikustannuksia koko suunnitteluaikana . ${\ displaystyle S_ {i}}$ ${\ displaystyle S_ {i}}$ ${\ displaystyle a_ {i}}$

Solmun standardointia koskeva päätös mallinnetaan binaaristen toimintamuuttujien avulla . ${\ displaystyle x_ {i}}$ ${\ displaystyle x_ {i} = {\ begin {cases} 1, & {\ text {jos standardi on otettu käyttöön}} S_ {i} {\ text {}} \\ 0 ja {\ text {jos vakio on}} S_ {i} {\ text {ei ole toteutettu.}} \ end {cases}}}$

Kahden solmun välinen reuna edustaa tiedonsiirtoreittiä. Tiedot kustannuksista, jotka voidaan tallentaa koko kehyskauden jos molemmat solmut on standardoitu näkyvät reunalla . Tiedot maksaa kahden solmun ja tallennetaan juuri silloin, kun ja ovat standardoituja, että on . Tällöin päätösongelman tavoite on: ${\ displaystyle e_ {ij}}$ ${\ displaystyle e_ {ij}}$ ${\ displaystyle S_ {i}}$ ${\ displaystyle S_ {j}}$ ${\ displaystyle S_ {i}}$ ${\ displaystyle S_ {j}}$ ${\ displaystyle x_ {i} = x_ {j} = 1}$ ${\ displaystyle \ summa _ {i = 1} ^ {n} a_ {i} x_ {i} + \ summa _ {i = 1} ^ {n} \ summa _ {j = 1, \ huipulla i \ neq j } ^ {n} e_ {ij} (1-x_ {i} \ cdot x_ {j}) \ rightarrow \ min!}$

esimerkki

Kompromissi solmun liittyvien ja reuna liittyvät kustannukset voidaan selittää käyttäen hyvin yksinkertainen 5-solmun ongelma standardin kanssa. Solmuissa olevat numerot edustavat vastaavien solmujen standardoinnin kustannuksia. Toteutuvat reunakohtaiset kustannussäästöt näkyvät kahden solmun välissä. Kuten jo mainittiin, nämä kahden solmun väliset reunaan liittyvät kustannukset voidaan säästää, jos molemmat on standardoitu.

standardoimaton
standardoitu yksi solmu
kaksi solmua standardoitu
kolme solmua standardoitu

Ensimmäisessä kuvassa mikään solmu ei ole standardoitu, mikä osoitetaan sillä, että solmut näkyvät keltaisina. Tässä konstellaatiossa ei ole standardointikustannuksia, mutta kaikki reunaan liittyvät kustannukset on vastattava. Tämä johtaa 217 rahayksikön (MU) kokonaiskustannuksiin. Toisessa kuvassa esitetyn tähdistön tapauksessa vain solmu 3 on standardoitu. Tämä tarkoittaa, että standardointikustannukset ovat 36 MU. Koska standardin käyttö vain yhdessä solmussa ei tue tietojen vaihtoa (mitä hyötyä siitä on, jos sinulla on ainoa faksi tai sähköpostitili), reunaan liittyvät kustannukset ovat edelleen 217 GE, mikä on 253 MU: n kokonaiskustannukset. Jos solmu 5 on lisäksi standardoitu, standardointikustannukset ovat yhteensä 61 MU (kolmas kuva). Vastineeksi näiden kahden solmun väliset reunakustannukset säästyvät kuitenkin 45 MU: lla, mikä johtaa 233 MU: n kokonaiskustannuksiin. Jos toinen solmu standardoidaan solmulla 1 (neljäs kuva), standardointikustannukset kasvavat vielä 30 MU: lla; vastineeksi kolmen standardoidun solmun väliset reunakustannukset säästetään 100 MU (45 + 35 + 20). Tämän seurauksena standardointikustannukset ovat 91 MU ja reunaan liittyvät kustannukset 117 MU seuraavassa oikealla olevalle tähdistölle, ts. H. kokonaiskustannukset ovat 208 MU.

Standardointiongelman monimutkaisuus

Standardointiongelma on kombinatorinen optimointiongelma , jossa monimutkaisuus perustuu solmuun liittyvien standardointikustannusten ja reunaan liittyvien tietokustannusten väliseen kompromissiin. Ongelma voidaan ratkaista lineaarisen kokonaislukuohjelmoinnin avulla . Jos standardointiongelma laajenee, laskenta-ajat kasvavat jyrkästi. Laajennuksen ollessa kyseessä valinta vaihtoehtoisten standardien ja ajanjaksojen välillä on jo mahdollisia ratkaisuja, kun taas esitetty yksinkertainen standardointiongelma johtaa vain monimutkaisiin vaihtoehtoisiin toimintatapoihin. ${\ displaystyle q}$ ${\ displaystyle T}$ ${\ displaystyle (T + 1) ^ {q ^ {n}}}$ ${\ displaystyle 2 ^ {n}}$

Tämän monimutkaisuuden takia operaatiotutkijat ovat kehittäneet vaihtoehtoisia menetelmiä ratkaisujen löytämiseksi. Kimms suunnitteli vähimmäisleikkauksen, joka on selvästi parempi kuin alun perin kehitetty haara- ja sidottu menetelmä laskennallisen ajan suhteen. Domschke / Wagner kehittää uusia ratkaisumenetelmiä ja osoittaa, että yhden tai kahden standardin ongelmat voidaan silti ratkaista polynomiponnistuksella. Kolmen tai useamman standardin ongelmat ovat kuitenkin NP-vaikeita .

Käyttöalueet ja laajennukset

Vaikka standardointiongelma kehitettiin alun perin tietoliikennestandardeja varten, se voidaan siirtää muille alueille. Wüstner laajentaa standardointiongelmaa tuomalla muuntimet vaihtoehtona standardien käytölle. Tällä tavoin toisaalta vaihtoehtoisia kustannuksia voidaan vähentää, mikä johtuu siitä, että vaatimuksia parhaiten vastaava standardi ei ole käytössä. Toisaalta tämä muuntoratkaisu johtaa kuitenkin yleensä korkeammiin kustannuksiin kuin standardien käyttö, koska toimintojen tai alueiden integrointi johtaa tarpeeseen käyttää muuntimia (Wüstner 2005). Lisäksi tällaisten muunnosratkaisujen laaja käyttö vähentää yleensä koko IT-maiseman joustavuutta. ${\ displaystyle n}$ ${\ displaystyle n \ cdot (n-1)}$

Se voidaan laajentaa muihin verkkotunnuksiin, kuten B. soveltaa vakio-ohjelmistojen tai palvelujen käyttöä palvelukeskeisissä ympäristöissä (Widjaja / Buxmann 2011).

kirjallisuus

P. Buxmann: Yritystietojärjestelmien standardointi. Wiesbaden 1996.
W Domschke, G. Mayer, B. Wagner: Päätösongelmien tehokas mallintaminen: Esimerkki standardointiongelmasta. Julkaisussa: Journal for Business Administration. 72, 2002, s. 847-863.
W. Domschke, B. Wagner: Mallit ja menetelmät standardointiongelmiin. Julkaisussa: European Journal of Operational Research. 162, 2005, s. 713-726.
A. Kimms: Viestintästandardien kustannuslaskenta tietojärjestelmissä käyttämällä vähimmäisleikkausmenetelmää. Julkaisussa: Journal of Operational Research Society. 54, 2003, s. 426-431.
T. Widjaja, P. Buxmann: Ohjelmistoalustojen yhteensopivuus. Julkaisussa: Journal for Business Administration. 2011.
E. Wüstner: Standardointi vs. muuntaminen: taloudellinen arviointi ja soveltaminen XML / EDI-esimerkin avulla. 2005.

Languages