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23.09.1983

Planungssprachen für den Endbenutzer

Im Zuge einer verstärkten Einschaltung der Endbenutzer in die Programmierung ihrer eigenen DV-Werkzeuge gewinnen auch die sogenannten Planungssprachen an Bedeutung. Unter Einbeziehung aufeinanderfolgender Generationen, werden inzwischen über hundert Systeme am Markt angeboten. Dem Anwender, der vor der Auswahl einer für ihn geeigneten Planungssprache steht, fehlt es in der Regel an geeigneter Vergleichsinformation. Vom Nürnberger Universitätsprofessor Dr. Peter Mertens wurde ein Vergleich der augenblicklich erhältlichen Systeme für Universalrechner angeregt und betreut, der hier auszugsweise wiedergegeben wird. Die Autoren dieses Berichtes sind Wolfgang Renninger. Stefan Schneider und Peter Schwab vom Institut für Mathematischen Maschinen und Datenverarbeitung an der Friedrich Alexander Universität in Erlangen/Nürnberg.

Programmiersprachen für Unternehmensplanung existieren seit 1969. Sie lassen sich charakterisieren durch Merkmale wie flexible Modellerstellung, eingebauter Methodenvorrat zur Lösung oft wiederkehrender Teilaufgaben in Planungsprozessen, einfache Datenhandhabung, insbesondere bei der Eingabe und Aufbereitung von Datenbeständen, umfangreiche Ausgabemöglichkeiten oder einfache Handhabung des gesamten Systems.

Planungssprachen bauen häufig auf generellen Programmiersprachen auf oder haben sich aus solchen entwickelt.

Allgemein läßt sich sagen, daß bei Planungssprachen die Anzahl der Sprachelemente, der Umfang an syntaktischen Regeln, der Umfang an programmierbaren Anwendungen und die Programmierflexibilität im Gegensatz zu generellen Programmiersprachen abnehmen.

So stoßt eine Planungssprache beispielweise bei der Massendatenverarbeitung an ihre Grenzen. Mit einem derartigen System ist es zwar möglich, größere Datenmengen Satz für Satz nach einem festgelegten, jedoch sind die Sprachelemente für diese Anwendungen nicht konzipiert, da bei Planungsproblem der Schwerpunkt auf der Behandlung weniger, dafür aber stark verdichteter Daten liegt.

Auch in der Speicherplatzausnutzung und Verarbeitungseffizienz unterscheidet sich eine Planungssprache von einer generellen Programmiersprache. Bei den Problemen, die mit einer Planungssprache gelöst werden, handelt es sich oft um nur einmal verwendete Modelle und Methoden. Aus diesem Grund wird auf eine speicherplatzsparende und effiziente Programmumwandlung und -abwicklung wenig Rücksicht genommen.

Datenbanksprachen, die sich in Datenbeschreibungssprachen und Datenmanipulationssprachen unterteilen lassen, bieten im allgemeinen nur begrenzte Möglichkeiten zur Selektion, Manipulation oder Transformation von Daten. Teilgebiete von Datenmanipulationssprachen können jedoch in einer Planungssprache enthalten sein.

Zusätzliche Hilfseinrichtungen

Methodenbanken sind computergestützte Systeme, die die Benutzung der auf vielen Gebieten, wie etwa Marketing, Fertigungswirtschaft, Statistik oder Operations Research, rasch zunehmenden Methoden unterstützen. Ähnlich wie bei einer Datenbank stellt eine Methodenbank über eine bloße Methodensammlung hinaus eine Reihe von zusätzlichen Hilfseinrichtungen (Methodendokumentation, Training, Auswahlhilfen und -verbote oder Interpretationshilfen) für den Benutzer bereit. Da der Inhalt der Methodensammlungen oft nicht befriedigt, kommt der Erweiterbarkeit solcher Systeme, das heißt, dem Einfügen neuer, unter Umständen erst während der Methodenbankbenutzung entwickelter Methoden, besondere Bedeutung zu.

Unter diesem Gesichtspunkt sind Methodenbanken reinen Planungssprachen ähnlich, aufgrund ihrer Allgemeingültigkeit jedoch umfassender zu sehen als diese.

Gegenüber den Planungssprachen unterscheiden sich Planungsmodelle, die als vorgefertigte Algorithmen für spezielle Anwendungen zu verstehen sind, durch eine begrenzte Strukturfreiheit. Der Anwender hat hier nur die Möglichkeit, innerhalb des Modells Variablenwerte und Parameter zu spezifizieren, kann ansonsten aber in den Ablauf der Modellogik nicht modifizierend eingreifen.

Benachbarte Funktionalbereiche

Planungssprachen lassen sich nach verschiedenen Kriterien klassifizieren, wobei eine Einordnung nach dem Vorrat an vorprogrammierten Funktionen am geeignesten erscheint. Unter Funktion versteht man eine Methode, die innerhalb des Planungssystems mit einem einzigen Kommando, eventuell unter Eingabe von für die Ausführung notwendigen Parametern, zum Ablauf gebracht werden kann. Die Gesamtheit der aingebauten Funktionen bestimmt die Zuordnung des Planungssystems zu funktionalen Bereichen einer Unternehmung. Es gibt:

- Systeme zur Kosten- und Budgetplanung.

- Systeme zur Finanz- und Investitionsplanung,

- Systeme zur Absatz- und Marketingplanung,

- Systeme zur Unternehmensgesamtplanung.

Ein derartiges Ordnungskriterium kann selbstverständlich nur ein grobes Raster zur Klassifizierung darstellen. So hat der Anwender immer die Möglichkeit, die durch den eingebauten Funktionsvorrat unterstützten Anwendungsgebiete durch die Programmierung eigener Methoden auf benachbarte Funktionalbereiche zu erweitern.

Durch geschickte Programmierung mit Hilfe der in allen Sprachen vorhandenen Grundfunktionen können auch ohne Anwendung komplexerer Methoden Modelle für die Unternehmensgesamtplanung erstellt werden.

Der Stand von Planungssprachen

Aus der Analyse der untersuchten Systeme läßt sich der Stand heutiger Planungssprachen ablesen.

Technische Aspekte:

Um eine schnelle und flexible Modellbildung und -modifikation zu erreichen, sind bei allen untersuchten Systemen interaktive Verarbeitungsformen realisiert. Für die Programmierung benutzerindividueller Funktionen und die Erweiterung der Kombinationsmöglichkeiten der Syntaxelemente sind Schnittstellen zu allgemeinen Programmiersprachen, meist der des Quellprogramms, etwa Fortran, PL/I, Assembler, definiert. Ein weiteres "Interface" ermöglicht den Zugriff auf externe Daten und Datenbanken. Von wenigen Ausnahmen abgesehen, arbeiten die Systeme mit einer zweidimensionalen Datenbasis. Infplan und Plancode/I erlauben die Darstellung der Daten in drei Dimensionen.

Modellbildung

Planungssprachen unterstützen die einfache und flexible Erstellung von Modellen mit Hilfe einer leicht zu erlernenden Formulierungstechnik, deren Schlüsselwörter aus einer natürlichen Sprache, meist Englisch abgeleitet sind. Die ausgewählten Systeme lassen sich nach der Vorgehensweise bei der Modellerstellung in zwei Klassen einteilen. Im ersten Fall definiert der Anwender die Datenbasis mit der Festlegung der Spalten- und Zeilendimensionen vor der Formulierung der Rechenanweisungen. Bei der zweiten Möglichkeit muß nur die Anzahl der Spalten explizit angegeben werden, während sich die Zeilenzahl aus den im Modell verwendeten Variablen ableitet. Verarbeitungsanweisungen und Zeilen für die Dateneingabe sind in einem Modellabschnitt enthalten.

Bei allen betrachteten Softwaretools können in der Modellogik bedingte und unbedingte Anweisungen programmiert werden. Planungssprachen, die keine weitergehenden Möglichkeiten, wie Verzweigungen oder Schleifen, beinhalten, sind primär für die Lösung von Ad-hoc-Problemen konzipiert (IFPS). Dagegen eignen sich die Systeme mit einer großen Anzahl an Syntaxelementen auch zur Entwicklung integrierter Gesamtmodelle (Plancode/l, FCS-EPS, Infplan). In dieser Phase der Modellerstellung ist die Systemunterstützung des Planers unterschiedlich ausgeprägt. Während Edierfunktionen und Syntaxprüfungen zum Standard zählen, sind Testhilfen, wie Trace oder Dump, nur in Ausnahmefällen realisiert (zum Beispiel Plancode/I, ITS/73).

Dateneingabe

Die Inputdaten werden über die verschiedenen Eingabemedien im Normalfall zeilenweise eingegeben. Das System ordnet die einzelnen Werte automatisch den aufeinanderfolgenden Spalten zu. Zusätzlich zu der expliziten Eingabe von Einzelwerten und der Übernahme gespeicherter Daten sind bei allen Sprachen in dieser Phase Methoden der Datengenerierung, beispielsweise automatische Wiederholung, eingebaut.

Funktionsvorrat

Jede Planungssprache beinhaltet in Abhängigkeit vom Einsatzbereich einen Basisvorrat an eingebauten Methoden. Die darüber hinaus vorhandenen Funktionen müssen als Besonderheit angesehen werden.

Funktionsvorrat für Kosten- und Budgetplanung

Systeme aus diesem Bereich enthalten Standardroutinen wie:

- Grundrechenarten,

- Kumulierung,

- Rundungsfunktionen,

- Zeilenverknüpfung,

- Spaltenverknüpfung.

Funktionsvorrat für Finanz- und Investitionsplanung

Zusätzlich zu dem eben genannten Funktionsvorrat beinhalten für diesen Anwendungsbereich konzipierte Systeme finanzmathematische und Investitionsfunktionen:

- Barwert,

- Kapitalwert,

- Zinseszins,

- Interner Zins,

- Abschreibung,

- Amortisation,

- Tilgung.

Zur Berücksichtigung der unterschiedlichen Anforderungen der Steuergesetzgebung in den einzelnen Ländern bieten alle Systeme mehrere Abschreibungsmethoden. Moderne Systeme bieten zur Unterstützung der Investitionsplanung auch die Verfahren zur Risikoanalyse (BPS, FML).

Funktionsvorrat für Absatz- und Marketingplanung

In Planungssprachen zur Unterstützung dieser Funktionalbereiche sind zusätzlich statistische und zeitreihenanalytische Routinen eingebaut:

- Arithmetisches Mittel,

- Standardabweichung,

- Regression,

- Methode der gleitenden Durchschnitte,

- Methode der exponentiellen Glättung,

- Trendextrapolation.

Funktionsvorrat für Unternehmensgesamtplanung

Für die Unterstützung der Planung auf Unternehmensebene stellen die untersuchten Sprachen neben den bereits erwähnten Funktionen Methoden bereit wie

- Sensitivitätsanalyse

Das Spektrum reicht von einer einfachen "What-if"-Analyse, auch mit mehreren Variablen, über die schrittweise Sensitivität bis zur Rückwärtsiteration ("How-to-achieve").

- Hierarchische Konsolidierung

Die Abbildung von komplexen hierarchischen Strukturen erlaubt sowohl die Konsolidierung nach vollständigen Sektionen oder Einzelkriterien als auch die Elimination von Unternehmensbereichen. Einzelne, ausgewählte Teilbereiche können unabhängig von den anderen manipuliert werden.

Ablaufsteuerung

Durch die Eingabe eines einzigen Steuerkommandos veranlaßt der Anwender die Durchrechnung des Modells und übergibt die Steuerung des Ablaufs an das Betriebssystem. Bei komplexen Modellen kann der Planer durch Kommunikationsfunktionen in den Modellauf interaktiv eingreifen. Häufig verwendete Prozeduren können mit allen erforderlichen Befehlen als Kommandodatei angelegt und unter einem vom Benutzer vergebenen Namen aufgerufen werden.

Ausgabemöglichkeiten

Die Ausgabe der errechneten Modellergebnisse ist bei allen Systemen sowohl die Graphik als auch als Bericht möglich. In den meisten Fällen unterstützt die Software allerdings nur einfache graphische Darstellungen auf Drucker oder Terminal. Komplexe, mehrfarbige Diagramme auf Plotter oder Farbbildschirm sind nur bei wenigen Sprachen realisiert (FCS-EPS, CPL/Tactix, Infplan, AS).

Für die Berichtsausgabe sind leistungsfähige Reportgeneratoren installiert, die eine Aufbereitung der Modellresultate in detaillierter und übersichtlicher Form gestatten. Der modulare Aufbau einiger Systeme (BPS, FCS-EPS, FML) gestattet es, die Reportspezifikationen erst nach der Kontrolle der Modellergebnisse zu definieren. Bei anderen Systemen (Flares II, Prophit Il, Stratpln) müssen diese Einzelheiten bereits bei der Erstellung der Modellogik berücksichtigt und in diese Angaben eingebaut werden.

Speichermöglichkeiten

Der Leistungsumfang aller Planungssprachen ermöglicht es, Modelle, Inputdaten und Ergebnisse für eine eventuelle spätere Verwendung unter einem vom Benutzer vergebenen Namen auf permanente Dateien abzuspeichern und wieder aufzurufen. Bei den modular aufgebauten Systemen können auch die Spezifikationen für das Layout des Reports gesichert werden.

Dateibearbeitung

Befehle für die Addition und Subtraktion von in Tabellenform vorliegenden Dateien sind bei allen betrachteten Systemen realisiert. Dagegen gehören weitergehende Anwendungen zur Dateibearbeitung, wie Sortieren, Mischen oder Kopieren, nicht zum allgemeinen Leistungsumfang, sondern müssen als Besonderheiten angesehen werden.

Benutzerorientierung

Bei allen analysierten Softwaretools ist ein Minimum an Verarbeitungshilfen für den Benutzer eingebaut. Eine stark ausgeprägte Unterstützung des Planers durch vollständige Benutzerführung, Menü-Technik oder Help-Funktionen ist nur in Ausnahmefällen realisiert (Plancode/I, BPS, Stratpln)

Erweiterbarkeit

Das Anwendungssprektrum aller betrachteten Planungssprachen kann mit der Programmierung benutzereigener Funktionen erweitert werden. Diese Module sind zum einen mit generellen Programmiersprachen erstellt und dem System über eine definierte Schnittstelle zugänglich, zum anderen kann der Funktionsumfang durch in der Modellierungssprache geschriebene Prozeduren ausgedehnt werden.

Umfang und Ergebnisse der Untersuchung

Aus der Menge der am Markt angebotenen Systeme wurden 14 Produkte für die Untersuchung ausgewählt:

- BPS von Burroughs,

-IBM AS von IBM,

- CPL/Tactix von General Electric

- FCS-EPS von EPS Entscheidungs- und Planungssoftwaresysteme GmbH,

- Flares II von Computer Sciences International Deutschland GmbH

- FML von Automatic Data Processing (ADP),

- IFPS von der Gesellschaft für Software und Marketing mbH (GESMA),

- Infplan von Siemens,

- ITS/73 von der Gesellschaft für Mathematik und Informatik mbH (GMI),

- Plancode/I von IBM

- Prophit II von Control Data Corporation,

- StratpIn von IBM,

- Sufics von Sperry,

- Tabol von General Electric.

Die Auswahl dieser Planungssprachen erfolgte zum großen Teil aus dem aktuellen Angebot des ISIS-Software-Reports 1982. Zusätzlich fanden entsprechende Softwaresysteme der beiden DV-Hersteller IBM und Siemens Berücksichtigung. Alle in die Analyse einbezogenen Planungssprachen sind primär für den Einsatz auf Universalrechnern konzipiert Speziell für Mini- und Mikrocomputer entwickelte Systeme, beispielsweise VisiCalc, sind Gegenstand einer neuen Untersuchung.

Die von den einzelnen Anbietern zur Verfügung gestellten Unterlagen - Handbücher oder Programmbeschreibungen - bildeten die Grundlage für die Auswertung. Eine praktische Erprobung konnte bei einem gesamten Arbeitsaufwand von 15 Mannmonaten aus zeitlichen Gründen nicht vorgenommen werden.

Wird fortgesetzt