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D. Mayrhofer:
"REA-DSL: Business Model Driven Data Engineering";
Supervisor, Reviewer: C. Huemer, W. McCarthy; Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme, 2012; oral examination: 2012-06-19.

Accounting Information Systems (AIS) are essential for companies not only to record and track what events are happening or what events have happened in the past, they are also one of the most important tools for management to predict the financial future of a firm and take according actions. To enable an AIS to precisely record economic data and apply reasoning on them, it is crucial that the data structure of an AIS is built upon the economic phenomenas of a company´s business. Accordingly, it is already important to have a detailed understanding of the company´s economic actions at the design time of an AIS.

Like in most software development projects, the dilemma during design time of an IT product is the language barrier between the domain expert, providing vital input for defining the requirements, and the IT professional, designing and developing the IT product. In most cases the domain expert is not capable of understanding IT specific terms, and the IT professional is not capable of completely understanding the specific area of the domain expert. Nevertheless, to successfully complete an IT product, these two groups still need to unambiguously communicate with each other by using a common language.

When designing an AIS, the domain at hand is the accounting/business domain. Thus, a business modeling language describing economic phenomenas of a company can be used as such a common language to define requirements. One powerful business modeling language today is the Resource-Event-Agent ontology (REA). It not only allows describing events of the present and the past, it also allows specification of commitments made for future events. Consequently, it perfectly fits our requirement to capture the economic phenomenas of an AIS. However, REA is somewhat vague in the definition of its concepts and the current representation is merely IT related, which makes it hard to be understood by business experts. Accordingly, REA still cannot be used as a common communication language for the AIS design phase.

Given these limitations, in this thesis we have taken upon the challenge to develop an unambiguous and intuitive graphical domain-specific representation for the REA ontology called the REA-DSL. First, we formalize the REA ontology by providing a REA-DSL meta-model incorporating the REA concepts resources, events, agents, commitments, and types as well as concepts known from database modeling. Subsequently, we create a graphical notation for the REA-DSL using different shapes for different REA concepts. Additionally, to reduce the complexity of the models, we split the REA-DSL into five interlinked views. A serialization format for the REA-DSL is provided by the REA-XML language. Furthermore, we specify a mapping between the conceptual REA-DSL and a database description language. This enables the semi-automatic generation of database structures for an AIS.

The presented REA-DSL serves as an unambiguous and powerful business modeling language which can be used by IT and business experts for faster designing a robust AIS.

Rechnungswesen-Informationssysteme (AIS - Accounting Information Systems) sind nicht nur wichtig um aktuelle und vergangene betriebliche Aktivitäten aufzuzeichnen, sie sind auch ein essentielles Werkzeug für das Management einer Firma um Voraussagen über die zukünftige finanzielle Lage zu treffen und entsprechende betriebliche Entscheidungen zu treffen. Damit ein AIS betriebliche Daten strukturiert und automatisch verarbeitbar speichern kann ist es unerlässlich, dass die Datenstruktur des AIS die ökonomischen Gepflogenheiten einer Firma widerspiegelt. Daher ist ein detailliertes Verständnis der betrieblichen Aktivitäten einer Firma während der Entwicklung eines AIS von besonderer Bedeutung.

Ein häufiges Problem bei der Entwicklung von IT Produkten ist die Sprachbarriere zwischen den Domänenexperten - welche die Anforderungen festlegen - und den IT-Experten - welche das IT System implementieren. In vielen Fällen verstehen die Domänenexperten die IT Begriffe nicht und umgekehrt die IT-Experten die Begriffe einer ihnen fremden Domäne nicht. Um jedoch ein Software Produkt erfolgreich zu entwickeln, muss eine gemeinsame eindeutig verständliche Sprache gefunden werden.

Bei der Entwicklung eines AIS ist diese spezifische Domäne die der Betriebswirtschaft und des Rechnungswesens. Die Geschäftsmodellierungssprache Resource-Event-Agent Ontologie (REA), welche die aktuellen und zukünftigen wirtschaftlichen Aktivitäten einer Firma beschreibt, dient als eine solche gemeinsame Sprache zur Anforderungsanalyse eines AIS. Die Hauptprobleme von REA sind jedoch, dass es erstens zurzeit keine ausreichende und daher eindeutige Formalisierung dafür gibt, und zweitens die grafische Repräsentation aus der IT geerbt wurde und daher von Betriebswirtschaftsexperten nur schwer verstanden wird.

Um diese Probleme zu lösen, präsentieren wir in dieser Dissertation eine eindeutige und intuitive graphische domänenspezifische Sprache für die REA Ontologie - die REA-DSL. Als Grundlage definieren wir ein Meta-Model, welches die REA Konzepte Resource, Event, Agent, Commitment und Type sowie deren Beziehungen untereinander formalisiert. Darauf aufbauend spezifizieren wir eine grafische Notation, welche verschiedene Formen für die diversen REA Konzepte appliziert. Um eine Reduktion der Komplexität der REA Modelle zu erreichen, werden die einzelnen Modelle in fünf miteinander verbundene spezifische Ansichten aufgeteilt. Ein Serialisierungsformat der REA-DSL wird durch eine eigene REA-XML Sprache bereitgestellt. Des Weiteren beschreiben wir eine Transformation zwischen unserer REA-DSL und einer Datenbank Definitionssprache für den direkten Einsatz von AIS Datenbanksystemen.

Die REA-DSL ist eine eindeutige und ausdrucksstarke Geschäftsmodellierungssprache, die zusammen von IT- und Betriebswirtschaftsexperten für das beschleunigte Entwickeln eines robusten AIS eingesetzt werden kann.

http://publik.tuwien.ac.at/files/PubDat_223117.pdf