Einfuehrung Analytische Datenbank
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Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld Einführung in die Wirtschaftsinformatik Von operativen zu analytischen Informationssystemen Agenda 1. Operationale Informationssysteme a) Der Dienstleistungsprozess b) Online transactional processing c) Enterprise resource planning 2. Analytische Informationssysteme a) Horizontale-/Vertikale Integration b) Data warehousing c) Online analytical processing 3. Fallstudie Kurier-, Express- und Paketdienstleister Einführung in die Wirtschaftsinformatik | Seite 2 Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld Der Dienstleistungsprozess www.peapod.com Essbares frei Haus: Die Zukunft des Einkaufens Zunehmende Bedeutung des E-Commerce Dienstleistungsprozesse im E-Commerce werden durch integrierte Informationssysteme ermöglicht Zu jeder Bestellabwicklung werden automatisiert Daten gespeichert, die sowohl zur Abwicklung als auch zur Verbesserung der Prozesse genutzt werden können Einführung in die Wirtschaftsinformatik | Seite 3 Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld Der Dienstleistungsprozess Der Einkaufsvorgang als typischer Dienstleistungsprozess (1) Information Marketing Leistungsbereitstellung Beratung Vereinbarung Kunde Dienstleister Durchführung Bezahlung Front Office Abrechnung Back Office Q: nach Bodendorf (1999) Einführung in die Wirtschaftsinformatik | Seite 4 Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld Der Dienstleistungsprozess Der Einkaufsvorgang als typischer Dienstleistungsprozess (2) Anbahnung Versand von Newslettern per E-Mail Produktinformation im Online-Shop Reservierung von Transportkapazitäten Vereinbarung Kunde wählt Produkte im Online-Shop aus Online-Shop bietet Lieferzeitfenstern auf Basis noch vorhandener Transportkapazitäten an Kunde gibt Bestellung auf Durchführung Online-Shop stellt Ware zusammen Transportdienstleister liefern Ware aus Annahmebestätigung des Kunden Abrechnung Elektronische Rechnungstellung per E-Mail Bezahlung per Abbuchung / Kreditkarte Einführung in die Wirtschaftsinformatik | Seite 5 Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld Agenda 1. Operationale Informationssysteme a) Der Dienstleistungsprozess b) Online transactional processing c) Enterprise resource planning 2. Analytische Informationssysteme a) Horizontale-/Vertikale Integration b) Data warehousing c) Online analytical processing 3. Fallstudie Kurier-, Express- und Paketdienstleister Einführung in die Wirtschaftsinformatik | Seite 6 Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld Online transactional processing Abbildung des Basissystems im operativen IS Das betriebliche Basissystem bezieht Einsatzgüter aus der Umwelt der Unternehmung und transformiert diese in einem Leistungserstellungsprozess in Produkte Beispiele: Produktion, Lagerung, Absatz, Erbringung von Dienstleistungen Das Basissystem realisiert die Sachziele der Unternehmung (= Leistung) Das operative Informationssystem bildet die relevanten Komponenten des Basissystems ab und lenkt diese unmittelbar Transaktionsbelege übermitteln den Status des Basissystems Einführung in die Wirtschaftsinformatik | Seite 7 Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld Online transactional processing Beispiel: Pizzaproduktion (1/2) Basissystem: materielle Beziehungen zwischen den Elementen Teig wird geknetet, Teig wird belegt, Pizza wird gebacken, Pizza wird verpackt, Pizza wird ausgeliefert, … Das operative Informationssystem dokumentiert und begleitet den Geschäftsvorfall anhand von Transaktionsbelegen des Basissystems Hinterlegung von Zubereitungsvorschriften, Kundendaten, Produktionszustand, Erstellen des Auftrages, Erstellen der Rechnung, … Einführung in die Wirtschaftsinformatik | Seite 8 Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld Online transactional processing Beispiel: Pizzaproduktion (2/2) Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld Online transactional processing Beispiel: Kundeninformation Pizzaproduktion Die enge Kopplung von Basis- und Informationssystem erlaubt eine detaillierte Fortschreibung des Kundenauftrags Einführung in die Wirtschaftsinformatik | Seite 10 Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld Agenda 1. Operationale Informationssysteme a) Der Dienstleistungsprozess b) Online transactional processing c) Enterprise resource planning 2. Analytische Informationssysteme a) Horizontale-/Vertikale Integration b) Data warehousing c) Online analytical processing 3. Fallstudie Kurier-, Express- und Paketdienstleister Einführung in die Wirtschaftsinformatik | Seite 11 Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld Enterprice resource planning Enterprise-Resource-Planning-Systeme Unternehmensweites Anwendungssystem, das alle zentralen Geschäftsprozesse eines Unternehmens in einem einzigen Softwaresystem integriert und so den reibungslosen unternehmensweiten Informationsaustausch ermöglicht. ERP Systeme konzentrieren sich meist primär auf interne Prozesse. Einführung in die Wirtschaftsinformatik | Seite 12 Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld Enterprise resource planning Steuerung und Kontrolle mit ERP-Systemen Enterprise-Resource-PlanningSysteme dienen der terminlichen Steuerung von Arbeitskräften (wer) Werkstoffen (was) Arbeitsmitteln (womit) Arbeitsplätzen (wo) ERP-Systeme steuern und kontrollieren das operative IS auf Basis von Produktionsdatenbanken (Online Transactional Processing, OLTP) Das operative Informationssystem kennt den Zustand des Basissystems und schreibt ihn anhand von Steuerungsinformationen des ERP-Systems fort Einführung in die Wirtschaftsinformatik | Seite 13 Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld Enterprise resource planning Revisited: Ressourcenplanung in der Pizzaproduktion Die Kopplung von Tracking- und ERP-Systemen ermöglicht die automatisierte Einplanung von Ressourcen und eine Prognose des Systemzustandes Pizzaproduktion: die Aufnahme eines Auftrages über den Online-Shop führt zur Reservierung von Produktionskapazitäten (Pizzaofen, Auslieferung) Einführung in die Wirtschaftsinformatik | Seite 14 Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld Enterprise resource planning Modellgestützte Planung Die Informationsvorausschau ermöglicht die automatisierte Einplanung von Ressourcen und eine Prognose des Systemzustandes Information an Kunden Bestellplanung Produktionsplanung Einführung in die Wirtschaftsinformatik | Seite 15 Tourenplanung Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld Agenda 1. Operationale Informationssysteme a) Der Dienstleistungsprozess b) Online transactional processing c) Enterprise resource planning 2. Analytische Informationssysteme a) Horizontale-/Vertikale Integration b) Data warehousing c) Online analytical processing 3. Fallstudie Kurier-, Express- und Paketdienstleister Einführung in die Wirtschaftsinformatik | Seite 16 Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld Integration Lenkungs- und Leistungssysteme von einzelnen Geschäftsvorfällen abstrahierende Lenkung des Unternehmens, insbesondere des operativen IS unmittelbare Lenkung des Basissystems laufende Abwicklung der Geschäftsvorfälle Einführung in die Wirtschaftsinformatik | Seite 17 Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld Integration Realisierung der vertikalen Integration • Selektion der operationalen Daten aus Geschäftsvorfällen • Zeitliche-, räumliche- und produktorientierte Aggregation • Ggf. Anreicherung durch extern verfügbare Daten OLTP / ERP OLAP database management system database management system operational database internal data selection / aggregation tools analytical database manual input external data Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld Agenda 1. Operationale Informationssysteme a) Der Dienstleistungsprozess b) Online transactional processing c) Enterprise resource planning 2. Analytische Informationssysteme a) Horizontale-/Vertikale Integration b) Data warehousing c) Online analytical processing 3. Fallstudie Kurier-, Express- und Paketdienstleister Einführung in die Wirtschaftsinformatik | Seite 19 Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld Data warehousing Data Warehouses Ein Data Warehouse ist eine Datenbank mit Berichts- und Abfragefunktionen, die operative und historische Daten speichert. Daten werden aus verschiedenen betrieblichen Systemen extrahiert und für Managementberichte und Analysen aufbereitet ( OLAP, Data Mining). Data Warehouses sind multidimensional aufgebaut und werden für die Langzeitspeicherung von historischen, gereinigten, validierten, synthetischen, operativen Daten aus internen und externen Quellen eingesetzt. (Kurz 1998) Einführung in die Wirtschaftsinformatik | Seite 20 Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld Data warehousing Repräsentation analytischer Daten Analytische Daten werden mit multidimensionalen Datenmodellen repräsentiert ⇒ nutzerfreundliche und betriebsnahe Modellierung Analytische Daten werden in Würfeln (Hypercubes) mittels Dimensionen und Fakten zusammengefasst Fakt: aggregierbare, meist numerische und kontinuierliche Attribute, die ein betriebliches Erfolgskriterium mehrdimensional messen Dimension: symbolisches und diskretes Kriterium, das die Auswahl, Zusammenfassung und Navigation eines Indikators ermöglicht Fakt Dimension Abfrage Mengenumsatz Produkt Verkäufe nach Produkt? Geldumsatz Periode Umsatz nach Produkt und Monat? Umsatzzunahme Werbeaktion Umsatzzunahme nach Werbeaktion? Kundenzahl Filiale Kundenzahl nach Filiale? region product period Einführung in die Wirtschaftsinformatik | Seite 21 Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld 2 Data warehousing Operative Datenbanken vs. Data Warehouses (1/2) Operative Datenbanken… unterstützen primär das tägliche (operative) Geschäft zeichnen operative Geschäftsvorfälle auf verfolgen die redundanzfreie Speicherung von Transaktionen Operative Datenbanken sind relativ unübersichtlich: viele Details aus unterschiedlichsten Anwendungen viele Updates, laufend Überschreibungen Operative Datenbanken sind nicht besonders benutzerfreundlich: Komplexe Anfragesprachen wie SQL überfordern betriebliche Entscheidungsträger oft Einführung in die Wirtschaftsinformatik | Seite 22 Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld 2 Data warehousing Operative Datenbanken vs. Data Warehouses (2/2) Eigenschaften Operative Daten Operative Datenbank Data Warehouse • • • • • • - • • - • - • - • - • Daten vollständig Daten detailliert Daten redundanzarm Daten änderungsintensiv Datenmodell komplex Strategische Daten Historische Daten Abgeleitete Daten (z.B. Mittelwerte) Verarbeitung abfrageintensiv Abfragen oft ‘ad hoc’ Endbenutzerorientierte Schnittstelle Einführung in die Wirtschaftsinformatik | Seite 23 Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld 2 Agenda 1. Operationale Informationssysteme a) Der Dienstleistungsprozess b) Online transactional processing c) Enterprise resource planning 2. Analytische Informationssysteme a) Horizontale-/Vertikale Integration b) Data warehousing c) Online analytical processing 3. Fallstudie Kurier-, Express- und Paketdienstleister Einführung in die Wirtschaftsinformatik | Seite 24 Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld Online analytical processing OLAP versus OLTP OnLine Analytical Processing (OLAP): Abfragemethode, die Endbenutzern einen mehrdimensionalen, schnellen Zugriff und eine benutzerfreundliche interaktive Analyse von Daten aus Data Warehouses ermöglicht OnLine Transactional Processing (OLTP): Verarbeitung von Transaktionsdaten auf Basis operativer Datenbanken Abfragedaten Abfragefreundlichkeit Granularität Aktualität Hauptoperationen Speichereffizienz Werkzeuge OLTP Operative Transaktionsdaten OLAP Managementkritische Analysedaten Gering Hoch Mikroskopisch (originäre Detaildaten) Vollständiger Istzustand Fortschreiben (read/write) Groß SQL Makroskopisch (oft abgeleitete Daten) Historische Snapshots Abfragen und berechnen (Read only) Kleiner proprietär Einführung in die Wirtschaftsinformatik | Seite 25 Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld Online analytical processing OLAP-Benutzeroberfläche Einführung in die Wirtschaftsinformatik | Seite 26 Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld Online analytical processing Standardfunktionen von OLAP (1/4) OLAP-Tools stellen eine Vielzahl von Standardfunktionen bereit: 1. Verschiedene Repräsentationsmodi: Absolute und relative Datenrepräsentation 3D-Analyse unter Nutzung von Ebenen Vielzahl von Berechnungsmöglichkeiten 2. Spezielle Würfeloperationen erlauben es, durch die Daten zu “surfen”: drilling drill up/down ⇒ verändert den Aggregationsgrad entlang einer Dimension drill through ⇒ Zugriff auf Detaillevel operationaler Datenbanken pivoting (rotating) ⇒ Tausche Zeilen und Spalten slicing ⇒ Reduziere die Anzahl von Dimensionen dicing ⇒ Schneide Teile aus dem aktuellen Würfel (“Filtern”) 3. Verschiedene Darstellungsmöglichkeiten Einführung in die Wirtschaftsinformatik | Seite 27 Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld Online analytical processing Standardfunktionen von OLAP (2/4) Beispiel Drilling: Zeige mir Details für die Regionen Deutschlands. Einführung in die Wirtschaftsinformatik | Seite 28 Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld 2 Online analytical processing Standardfunktionen von OLAP (3/4) Beispiel Pivoting: Rotiere den Würfel! Einführung in die Wirtschaftsinformatik | Seite 29 Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld 2 Online analytical processing Standardfunktionen von OLAP (4/4) Beispiel Slicing: Zeige nur die Werte von 1999. Einführung in die Wirtschaftsinformatik | Seite 30 Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld 3 Agenda 1. Operationale Informationssysteme a) Der Dienstleistungsprozess b) Online transactional processing c) Enterprise resource planning 2. Analytische Informationssysteme a) Horizontale-/Vertikale Integration b) Data warehousing c) Online analytical processing 3. Fallstudie Kurier-, Express- und Paketdienstleister Einführung in die Wirtschaftsinformatik | Seite 31 Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld Case Study Logistikdienstleister (1/2) Die vier r's der Logistik: Das richtige Produkt zur richtigen Zeit in der richtigen Qualität am richtigen Ort Logistikdienstleister betreiben Unternehmen, deren Hauptzweck in der raum-zeitlichen Transformation von Gütern besteht Integration sämtlicher Wechselwirkungen und Prozesse entlang der Logistikkette, um Transportabläufe zu steuern Informationen über Eigenschaften und Status zu transportierender Güter spielen eine wichtige Rolle Betriebliche Datenerfassung durch ERPSystem Einführung in die Wirtschaftsinformatik | Seite 32 Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld Case Study Logistikdienstleister (2/2) Die Angebote von Logistikdienstleistern unterscheiden sich hinsichtlich Art und Gewicht der Sendungen, Laufzeit der Transporte, Preisstruktur Kurierdienste: individuell begleiteter Transport, Kleinsendungen. Transport in kürzestmöglicher Zeit mit hoher Zuverlässigkeit. Expressdienste: Beförderung von Transportgütern ohne Gewichts- und Maßbeschränkungen Paketdienste: Transport von volumenmäßig beschränkten Kleingütern Einführung in die Wirtschaftsinformatik | Seite 33 Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld Case Study Transport eines Briefes per Expressdienst D > USA (1/2) Einführung in die Wirtschaftsinformatik | Seite 34 Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld Case Study Transport eines Briefes per Expressdienst D > USA (2/2) DHL: Bearbeitung von ca. 70000 Sendungen / Nacht pro Paketzentrum (30 Paketzentren in Deutschland) Einführung in die Wirtschaftsinformatik | Seite 35 Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld Case Study Operative Fragestellungen Wo befindet sich die Sendung XYZ zurzeit? An welchen Stationen wurde sie umgeschlagen? Ist eine Beschädigung der Sendung eingetreten? Wann wird sie voraussichtlich ankommen? Wer hat den Erhalt der Sendung quittiert? Einführung in die Wirtschaftsinformatik | Seite 36 Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld Case Study Analytische Fragestellungen Zu wie viel Prozent ist die Sortieranlage in Cincinnati ausgelastet? Welcher Verteilung folgt die Verweildauer für den Hub Leipzig? Lohnt ein Direktflug Leipzig – Cincinnati bzw. Hannover – New York? Wie Prozent der Sendungen werden termingerecht ausgeliefert? Welche Kosten verursacht die Zustellung gegenüber dem Transport? Einführung in die Wirtschaftsinformatik | Seite 37 Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld operativ taktisch strategisch Lehrstuhl für Decision Support Management-Informationssysteme Data Warehousing Business Intelligence Ressourcenmanagement Enterprise Resource Planning Operations Research Workflowmanagement Online Transactional Processing Process Modelling Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld Lehrangebot des Lehrstuhls Bachelor Master Studienfächer: Wirtschaftsinformatik, Informatik, Wirtschaftsingenieurwesen, Mobilität und Verkehr Institut für Wirtschaftsinformatik Lehrstuhl Decision Support Prof. Dr. Dirk Christian Mattfeld
