A software framework for data based analysis [Elektronische Ressource] / von Markus Krätzig
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Description

ASoftwareFrameworkforDataBasedAnalysisDISSERTATIONzurErlangungdesakademischenGradesdoctorrerumpoliticarum(DoktorderWirtschaftswissenschaft)imFachVolkswirtschafteingereichtanderWirtschaftswissenschaftlichenFakultat¨Humboldt Universit at¨ zuBerlinvonDipl. Vw. MarkusKr atzig¨geborenam16.11.1974inBerlinPrasident¨ derHumboldt Universit at¨ zuBerlin:Prof. Dr. Jur¨ genMlynekDekanderWirtschaftswissenschaftlichenFakultat:¨Prof. Dr. JoachimSchwalbachGutachter:1. Prof. Dr. HelmutLutk¨ epohl2. Prof. Dr. BettinaBerendteingereichtam: 21.12.2004Tagdermundlichen¨ Prufung:¨ 04.02.2005ZusammenfassungEs wird das Software Framework JStatCom vorgestellt, welches die Enwick lungvonleistungsfahigen¨ grafischenBenutzerschnittstellenfur¨ Daten basierteAnalysemethoden wesentlich vereinfacht, wobei der Schwerpunkt auf Methoden¨der Okonometrie, insbesondere der Zeitreihenanalyse liegt. Das Konzept bestehtdarin,samtliche¨ wiederkehrendenAufgabenmitHilfevonJava Klassenzul osen,¨sowie die Ausfuhrung¨ von speziellen Algorithmen an externe Programme, wiez.B. Gauss oder Matlab, zu delegieren. Auf diese Weise konnen¨ schon existie-rendeProzedurenausverschiedenenProgrammiersprachenwiederverwendetwer-den. Weiterhin wird die ok¨ onometrische Anwendungssoftware JMulTi beschrie ben,dieaufBasisdiesesFrameworkserstelltwurde.

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Publié le 01 janvier 2004
Nombre de lectures 19
Langue Deutsch
Poids de l'ouvrage 4 Mo

Extrait

ASoftwareFrameworkforDataBased
Analysis
DISSERTATION
zurErlangungdesakademischenGrades
doctorrerumpoliticarum
(DoktorderWirtschaftswissenschaft)
imFachVolkswirtschaft
eingereichtander
WirtschaftswissenschaftlichenFakultat¨
Humboldt Universit at¨ zuBerlin
von
Dipl. Vw. MarkusKr atzig¨
geborenam16.11.1974inBerlin
Prasident¨ derHumboldt Universit at¨ zuBerlin:
Prof. Dr. Jur¨ genMlynek
DekanderWirtschaftswissenschaftlichenFakultat:¨
Prof. Dr. JoachimSchwalbach
Gutachter:
1. Prof. Dr. HelmutLutk¨ epohl
2. Prof. Dr. BettinaBerendt
eingereichtam: 21.12.2004
Tagdermundlichen¨ Prufung:¨ 04.02.2005Zusammenfassung
Es wird das Software Framework JStatCom vorgestellt, welches die Enwick
lungvonleistungsfahigen¨ grafischenBenutzerschnittstellenfur¨ Daten basierte
Analysemethoden wesentlich vereinfacht, wobei der Schwerpunkt auf Methoden
¨der Okonometrie, insbesondere der Zeitreihenanalyse liegt. Das Konzept besteht
darin,samtliche¨ wiederkehrendenAufgabenmitHilfevonJava Klassenzul osen,¨
sowie die Ausfuhrung¨ von speziellen Algorithmen an externe Programme, wie
z.B. Gauss oder Matlab, zu delegieren. Auf diese Weise konnen¨ schon existie-
rendeProzedurenausverschiedenenProgrammiersprachenwiederverwendetwer-
den. Weiterhin wird die ok¨ onometrische Anwendungssoftware JMulTi beschrie
ben,dieaufBasisdiesesFrameworkserstelltwurde.
¨Schlagworter:
Zeitreihenanalyse,WissenschaftlichesRechnen,SoftwareEntwicklung,JMulTiAbstract
ThisworkpresentsthesoftwareframeworkJStatComwhichisgearedtowards
the development of powerful graphical user interfaces for data based analysis
methods, especially for econometrics and time series analysis. The concept is
to solve all recurring tasks with the help of Java classes and to delegate the exe
cution of special algorithms to external programs, for example Gauss or Matlab.
This way it is possible to reuse already existing procedures written in different
programming languages. Furthermore, the econometric software JMulTi will be
presentedwhichhasbeendevelopedwiththehelpofthisframework.
Keywords:
timeseriesanalysis,scientificcomputing,softwareengineering,JMulTiTableofContents
ListofFigures xvi
ListofTables xviii
Abbreviations xix
Acknowledgements xxi
1 FromAlgorithmstowardsanintegratedFramework 1
1.1 ProblemDescription . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 JStatComandJMulTi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3 AccesstoAlgorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.3.1 UsinganExecutionEngine . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.3.2 UsingLibrariesandToolkits . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.3.3 IncludingGraphics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.3.4 IntegratingavailableTools . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.4 JStatComincomparisontootherApproaches . . . . . . . . . . . 14
1.4.1 MulTi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.4.2 ObservationsonEntropyandSoftwareReuse . . . . . . . 14
1.4.3 TheMMMProject . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.4.4 TheOmegaHatProject . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.4.5 CreatingGUI’swithMatlab . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.4.6interactiveProgramswithOx . . . . . . . . . . . 20
1.5 ConcludingRemarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.6 HowtoreadthisThesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
ivTABLEOFCONTENTS v
2 AMotivatingExample 26
2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.2 AStep by StepExample . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.2.1 SystemRequirementsforthisExample . . . . . . . . . . 27
2.2.2 Step1: Download/InstalltheJavaSoftwareDevelopment
Kit(J2SESDK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.2.3 Step2: Download/InstalltheEclipseIDEandsomePlug ins 28
2.2.4 Step3: DownloadJStatComandunpackit . . . . . . . . 29
2.2.5 Step4: CreateanEclipseProject . . . . . . . . . . . . . . 30
2.2.6 Step5: CreateanewPackageandanewClass . . . . . . 31
2.2.7 Step6: LayouttheGUIwiththeVisualEditor. . . . . . . 36
2.2.8 Step7: AddanActiontotheExecuteButton . . . . . . . 45
2.2.9 Step8: AddtheModuletotheMainApplicationFrame . 45
2.2.10 Step9: IntegrateGaussAlgorithm . . . . . . . . . . . . . 47
2.2.11 Step10: ImplementtheExecuteRoutine . . . . . . . . . 50
2.2.12 Step11: CheckrunningModule . . . . . . . . . . . . . . 55
2.3 FinalRemarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3 DesignandImplementation 58
3.1 DocumentingaSoftwareArchitecture . . . . . . . . . . . . . . . 58
3.2 JStatComSystemOverview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
3.3 HowStakeholdersCanUsetheDocumentation . . . . . . . . . . 60
3.3.1 TypicalDevelopmentSteps . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3.4 Background,Rationale,andDesignConstraints . . . . . . . . . . 63
3.4.1 OperationalContext . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
3.4.2 KeyDataManagementFeatures . . . . . . . . . . . . . . 64
3.4.3 KeyUserInterfaceFeatures . . . . . . . . . . . . . . . . 64
3.4.4 KeyInteroperability . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.4.5 KeyDesignFeatures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
3.5 JStatComArchitectureViewTemplate . . . . . . . . . . . . . . . 69
3.6 ViewPacket1: JStatCom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
3.6.1 PrimaryPresentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
3.6.2 ElementCatalog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
3.6.3 Context . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74vi TABLEOFCONTENTS
3.6.4 ArchitectureBackground . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
3.6.5 RelatedViewPackets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
3.7 ViewPacket2: DataModel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
3.7.1 PrimaryPresentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
3.7.2 ElementCatalog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
3.7.3 Context . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
3.7.4 ArchitectureBackground . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
3.7.5 RelatedViewPackets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
3.8 ViewPacket3: TypeSystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
3.8.1 PrimaryPresentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
3.8.2 ElementCatalog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3.8.3 ArchitectureBackground . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
3.8.4 UsageExample . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
3.8.5 RelatedViewPackets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
3.9 ViewPacket4: DataEventSystem . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
3.9.1 PrimaryPresentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
3.9.2 ElementCatalog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
3.9.3 ArchitectureBackground . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
3.9.4 UsageExample . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
3.9.5 RelatedViewPackets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
3.10 ViewPacket5: SymbolManagement . . . . . . . . . . . . . . . . 91
3.10.1 PrimaryPresentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
3.10.2 ElementCatalog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
3.10.3 ArchitectureBackground . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
3.10.4 UsageExample . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
3.10.5 RelatedViewPackets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
3.11 ViewPacket6: SymbolEventSystem . . . . . . . . . . . . . . . 101
3.11.1 PrimaryPresentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
3.11.2 ElementCatalog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
3.11.3 ArchitectureBackground . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
3.11.4 UsageExample . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
3.11.5 RelatedViewPackets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
3.12 ViewPacket7: SymbolControl . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
3.12.1 PrimaryPresentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106TABLEOFCONTENTS vii
3.12.2 ElementCatalog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
3.12.3 ArchitectureBackground . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
3.12.4 UsageExample . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
3.12.5 RelatedViewPackets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
3.13 ViewPacket8: Engine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
3.13.1 PrimaryPresentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
3.13.2 ElementCatalog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
3.13.3 Context . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
3.13.4 ArchitectureBackground . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
3.13.5 UsageExample . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
3.13.6 RelatedViewPackets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
3.14 ViewPacket9: Gauss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
3.14.1 PrimaryPresentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
3.14.2 ElementCatalog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
3.14.3 ArchitectureBackground . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
3.14.4 UsageExample . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
3.14.5 RelatedViewPackets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
3.15 ViewPacket10: GRTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
3.15.1 PrimaryPresentation . . . . .

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