Funktionsmodell

Funktionsmodell bezeichnet in der System- und Softwaretechnik eine abstrakte Darstellung, die beschreibt, welche Funktionen ein System ausführt und wie diese Funktionen miteinander, mit Eingaben und Ausgaben sowie mit Randbedingungen interagieren. Im Gegensatz zu einem Strukturmodell konzentriert es sich auf das Verhalten und die Aufgaben des Systems, weniger auf seine konkrete Bauweise oder physische Komponenten. Typische Darstellungen verwenden Funktionsblöcke, Pfeile für Datenflüsse oder Steuer- und Kontrollsignale sowie Beschreibungen der jeweiligen Funktionen.

Zweck ist es, Anforderungen zu klären, Kommunikation zwischen Stakeholdern zu erleichtern, Funktionen zu identifizieren, zu zerlegen und zu verifizieren. Durch die hierarchische Zerlegung lässt sich ein komplexes System in überschaubare Teilfunktionen gliedern, die später in Architektur, Systemdesign und Implementierung überführt werden. Funktionsmodelle dienen oft als Brücke zwischen Anforderungen, Verhaltensmodell und physischer Realisierung.

Zu den gängigen Ansätzen gehören funktionale Zerlegung (Top-Down), IDEF0 als strukturierte Funktionsmodellierung, sowie funktionale Blockmodelle. In der Praxis werden Funktionsmodelle ergänzt durch Verhaltens- und Datenmodelle, um zeitliche Abläufe, Zustände und Datenschnittstellen abzubilden. Parallele Modelle helfen, Schnittstellen zu definieren und Abhängigkeiten sichtbar zu machen.

Beispiele: Ein Thermostat könnte als Funktionsmodell die Funktionen Temperaturmessung, Vergleich mit Sollwert, Stellbefehlsausgabe und Zustandsmelder umfassen.

Kritikpunkte betreffen die Abstraktionsgrade: Zu grobe Modelle riskieren Unklarheiten, zu feine Modelle können unübersichtlich werden; daher erfolgt meist eine abgestufte Modellierung.

Sie sind in vielen Bereichen verbreitet, darunter Produktentwicklung, Systems Engineering, Software-Architektur und Requirements Engineering.