Open Source Business Intelligence

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1 Peter Gluchowski Christian Schieder BARC Software-Evaluation Open Source Business Intelligence Acht quelloffene Werkzeuge für Reporting, OLAP und Data Mining im Vergleich ISBN: Unter Mitarbeit von Mario Ettelt Sebastian Flad Melanie Herbig Karsten Neumann Alexander Widera Ein Studie des Business Application Research Center in Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Chemnitz Copyright BARC 2009

2 Autoren Prof. Dr. Peter Gluchowski ist seit 2006 Inhaber der Professur für Wirtschaftsinformatik II, insb. Systementwicklung und Anwendungssysteme in Wirtschaft und Verwaltung, an der Technischen Universität Chemnitz. Seine Lehr- und Forschungsaktivitäten konzentrieren sich auf den praktischen Aufbau dispositiver bzw. analytischer Systeme zur Entscheidungsunterstützung. Als Mitbegründer verschiedener Beratungsunternehmen im BI- Umfeld konnte er vielfältige Praxiserfahrungen sammeln, die in zahlreichen Veröffentlichungen zu diesem Themenkreis dokumentiert sind. Christian Schieder ist seit 2006 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik II, insb. Systementwicklung und Anwendungssysteme in Wirtschaft und Verwaltung, an der Technischen Universität Chemnitz. Er hat sich auf die Bereiche Open Source BI und Operational BI spezialisiert und kann auf eine Reihe von Publikationen und Vorträgen in diesen und angrenzenden Themenfeldern der Business Intelligence Forschung zurückblicken. Zusammen mit Industriepartnern arbeitet er an verschiedenen Projekten für innovative Lösungen im BI-Bereich. Weitere Informationen zur Professur und den Autoren sind verfügbar unter: BARC 2009 II

3 Inhaltsverzeichnis Autoren... II Management Summary... III Inhaltsverzeichnis... V Abbildungsverzeichnis... IX Tabellenverzeichnis... XIV 1 Einleitung Wegweiser durch die Studie Rahmenbedingungen und Methodik Einführung in Business Intelligence Business Intelligence-Begriffsverständnis Architektur von BI-Systemen Literaturhinweise Einführung in Open Source Software Historischer Abriss Lizenzmodelle Literaturhinweise Markt und Trends Markt für Business Intelligence Markt für Open Source Business Intelligence Literaturhinweise Open Source Reporting Werkzeuge Marktüberblick Open Source Reporting Tools Beschreibungs- und Bewertungskriterien Open Source Reporting Tools Eclipse BIRT Anbieterprofil Referenzen Produktprofil Architektur Funktionsumfang Bewertung Entwicklungstrend Weitere Informationen Jasper Reporting BARC 2009 V

4 5.4.1 Anbieterprofil Referenzen Produktprofil Architektur Funktionsumfang Bewertung Entwicklungstrend Weitere Informationen Pentaho Anbieterprofil Referenzen Produktprofil Architektur Funktionsumfang Bewertung Entwicklungstrend Weitere Informationen Vergleichende Bewertung Weitere Open Source Reporting Werkzeuge Agata Report DataVision OpenReports OpenRPT Open Source OLAP Werkzeuge Marktüberblick Open Source OLAP Werkzeuge Beschreibungs- und Bewertungskriterien Open Source OLAP Tools Allgemeine Kriterien Technologische Kriterien Benutzungsspezifische Kriterien jpivot / Mondrian Anbieterprofil Referenzen Produktprofil Architektur BARC 2009 VI

5 6.3.5 Funktionsumfang Bewertung Entwicklungstrend Weitere Informationen PALO Anbieterprofil Referenzen Produktprofil Architektur Funktionsumfang Bewertung Entwicklungstrend Weitere Informationen Vergleichende Bewertung Allgemeine Kriterien Technologische Kriterien Benutzungsspezifische Kriterien Weitere Open Source OLAP Werkzeuge Cubulus pocolap OpenOLAP for PostgreSQL/MySQL Open Source Data Mining Werkzeuge Marktüberblick Beschreibungs- und Bewertungskriterien Open Source Data Mining Werkzeuge Prozessspezifische Kriterien Projektspezifische Kriterien Toolspezifische Kriterien Bewertungsdesign KNIME Anbieterprofil Referenzen Produktprofil Architektur Funktionsumfang BARC 2009 VII

6 7.3.6 Bewertung Entwicklungstrend Weitere Informationen RapidMiner Anbieterprofil Referenzen Produktprofil Architektur Funktionsumfang Bewertung Entwicklungstrend Weitere Informationen WEKA Anbieterprofil Referenzen Produktprofil Architektur Funktionsumfang Bewertung Entwicklungstrend Weitere Informationen Vergleichende Bewertung Weitere Open Source Data Mining Werkzeuge BARC 2009 VIII

7 Abbildungsverzeichnis Abbildung 2-1: Schichtenmodell von BI: Bereitstellungs- und Analyse-/Präsentationsschicht... 8 Abbildung 2-2: Komponenten von BI-Systemen... 9 Abbildung 3-1: Verteilung der Lizenzen beim OS-Hoster Sourceforge.net Abbildung 4-1: TCO-Perfomance von BI-Implementierungen nach Herstellern Abbildung 5-1: Vergleich der relativen Downloadhäufigkeit von Open Source Reporting Tools 2007 und Abbildung 5-2: Eclipse Report Designer Abbildung 5-3: BIRT im Eclipse-Umfeld Abbildung 5-4: Datenquelle in BIRT anlegen Abbildung 5-5: Abfrage einer Datenbank Abbildung 5-6: Berichtselemente Abbildung 5-7: Data Explorer Abbildung 5-8: Library Explorer Abbildung 5-9: Eigenschaften-Editor Abbildung 5-10: Report-Struktur und Übersicht über die verwendeten Elemente Abbildung 5-11: Geöffneter Report im BIRT Report Viewer Abbildung 5-12: Geöffneter Report in der Designer-Ansicht Abbildung 5-13: Anlegen einer neuen Datenquelle Abbildung 5-14: Expression Builder Abbildung 5-15: Navigator - Projekt-Übersicht Abbildung 5-16: Fehlermeldung in BIRT Abbildung 5-17: Bewertungsdiagramm Eclipse BIRT Abbildung 5-18: Architekturschema von JasperSoft Reporting Abbildung 5-19: Aufbau einer JRXML-Reportdefinition Abbildung 5-20: Konfigurationsmöglichkeiten von ireport Abbildung 5-21: Grafische Oberfläche von ireport Abbildung 5-22: JDBC-Datenbankverknüpfung Abbildung 5-23: Query Designer Abbildung 5-24: Sortierung und Filterung Abbildung 5-25: Einbinden von Datei-Datenquellen Abbildung 5-26: Anpassen von Datei-Datenquellen Abbildung 5-27: MDX-Abfrage Abbildung 5-28: Auswertung mit JasperAnalysis BARC 2009 IX

8 Abbildung 5-29: Einfügen von Sub-Datasets Abbildung 5-30: Expression Editor Abbildung 5-31: Diagramm-Auswahlfenster Abbildung 5-32: ireport Wizard Abbildung 5-33: JasperServer-Plugin Abbildung 5-34: Repository Managament in JasperServer Abbildung 5-35: Benutzerverwaltung in JasperServer Abbildung 5-36: JasperAnalysis in JasperServer Abbildung 5-37: Angepasste Abfrage mit JasperAnalysis Abbildung 5-38: Bewertungsdiagramm Jasper Reporting Abbildung 5-39: Komponenten der Pentaho Open BI Suite Abbildung 5-40: Pentaho-Reports in Druckausgabe Abbildung 5-41: Grafische Auswertungsmöglichkeiten Abbildung 5-42: Architektur von Pentaho BI Server Abbildung 5-43: Einstellungsmöglichkeiten Abbildung 5-44: Pentaho Report Designer Abbildung 5-45: Anbindung einer Datenquelle im Pentaho Report Designer Abbildung 5-46: Erstellen von Abfragen mit dem Query Builder Abbildung 5-47: MDX-Abfrage Abbildung 5-48: Diagrammtypen für die Auswertung von Daten Abbildung 5-49: Erstellen von Gruppierungen Abbildung 5-50: Erstellung eines Reports in sieben Schritten mit dem Report-Assistent. 102 Abbildung 5-51: Webbasiertes Front End Abbildung 5-52: Administrationsoberfläche Abbildung 5-53: Erstellen von Schedules per Web-Oberfläche Abbildung 5-54: Bewertungsdiagramm Pentaho Reporting Abbildung 5-55: Vergleichende Bewertung der betrachteten Reporting-Tools Abbildung 5-56: Screenshot einer Beispielanwendung mit AGATA REPORT Abbildung 5-57: Entwicklung der Downloadzahlen von AGATA REPORT im Zeitverlauf von Feb Mai Abbildung 5-58: Screenshot des Report Designers DATAVISION Abbildung 5-59: Entwicklung der Downloadzahlen von DataVision im Zeitverlauf von Jan Mai Abbildung 5-60: Screenshot einer Beispielanwendung mit OPENREPORTS Abbildung 5-61: Entwicklung der Downloadzahlen von Open Reports im Zeitverlauf von Juni 2002 Mai BARC 2009 X

9 Abbildung 5-62: Screenshot einer Beispielanwendung mit OPENRPT Abbildung 5-63: Entwicklung der Downloadzahlen von OPENRPT im Zeitverlauf von Juni 2005 Mai Abbildung 6-1: Exemplarisches Star Schema Abbildung 6-2: Würfeldarstellung eines multidimensionalen Datenmodells Abbildung 6-3: Architektur von Mondrian OLAP Server Abbildung 6-4: Benutzeroberfläche von jpivot Abbildung 6-5: Drill down durch eine Dimension Abbildung 6-6: Drill Position und seine Wirkung Abbildung 6-7: Drill Member und seine Wirkung Abbildung 6-8: Drill Replace und seine Wirkung Abbildung 6-9: Drill through für eine Kennzahl Abbildung 6-10: OLAP Navigator Abbildung 6-11: Kennzahlenauswahl mit dem OLAP Navigator Abbildung 6-12: Auswertung mit der Dimension Time als Filter Abbildung 6-13: Auswahl einzelner Dimensionselemente mit dem OLAP-Navigator Abbildung 6-14: Der MDX-Editor zum Bearbeiten der Abfrage Abbildung 6-15: Funktionen in der Toolbar zur Anpassung der Datendarstellung Abbildung 6-16: Sortieroptionen und Beispiele für das Sortieren einer Kennzahl in der Datentabelle Abbildung 6-17: Die Funktion "Übergeordnete Elemente auf Tabellenachsen anzeigen" 145 Abbildung 6-18: Vertauschen der Achsen einer Auswertung Abbildung 6-19: Diagrammoptionen und verfügbare Diagrammtypen Abbildung 6-20: Beispiele für die Diagrammgestaltung mit jpivot Abbildung 6-21: Druckoptionen Abbildung 6-22: Export der Auswertung nach Microsoft Excel Abbildung 6-23: Berechnung von Elternelementen bei Zugriffsbeschränkung Abbildung 6-24: Bewertungsdiagramm Mondrian-jPivot Abbildung 6-25: Microsoft Excel mit Palo-Plug-in Abbildung 6-26: Server- und Clientkomponenten in Palo Abbildung 6-27: Erzeugung eines Datenwürfels Abbildung 6-28: Anpassung einer Dimension Abbildung 6-29: Anlegen einer View Abbildung 6-30: Palo-Server Import-Assistent Abbildung 6-31: Auswertung in Microsoft Excel Abbildung 6-32: Abbildung von Hierarchien BARC 2009 XI

10 Abbildung 6-33: Ändern des Schnitts durch den Datenwürfel Abbildung 6-34: Ergebnis der Änderung Abbildung 6-35: Palo-Menü Abbildung 6-36: View aus Systemdatenbank von Palo-Server Abbildung 6-37: Meldung bei fehlerhaftem Verbindungsaufbau Abbildung 6-38: Palo-Server Administration Abbildung 6-39: Bewertungsdiagramm PALO Abbildung 6-40: Vergleichende Bewertung der betrachteten OLAP-Werkzeuge Abbildung 6-41: Screenshot einer Demoanwendung mit Cubulus Abbildung 6-42: Entwicklung der Downloadzahlen von Cubulus auf im Zeitverlauf von März 2007 Mai Abbildung 6-43: Screenshot einer Demoanwendung mit pocolap Abbildung 6-44: Entwicklung der Downloadzahlen von pocolap im Zeitverlauf von Jan Mai Abbildung 6-45: Entwicklung der Downloadzahlen von OpenOLAP for MySQL im Zeitverlauf von Mai 2006 Mai Abbildung 7-1: Einsatzgebiete von Data Mining 2006 und Abbildung 7-2: Downloadhistorie von Weka Abbildung 7-3: Umfrageergebnis über den Einsatz von Open Source DM-Tools 2007 vs Abbildung 7-4: Downloadhistorie von RapidMiner Abbildung 7-5: Cross-Industry Standard Process for Data Mining (CRISP-DM) Abbildung 7-6: Umfrageergebnis über genutzte Methodologie für Data Mining August Abbildung 7-7: Umfrageergebnis genutzte Data Mining Verfahren März Abbildung 7-8: Architekturschema von Knime Abbildung 7-9: Knime Workbench Abbildung 7-10: SQL-Query und Data-View Abbildung 7-11: Statistische Auswertung des Dateninputs Abbildung 7-12: Knime-Workflow Abbildung 7-13: Generiertes Entscheidungsbaummodell Abbildung 7-14: Bewertung von Knime Abbildung 7-15: Architekturschema von RapidMiner Abbildung 7-16: GUI RapidMiner Abbildung 7-17: Editor-Ansicht von RapidMiner Abbildung 7-18: Ergebnisansicht von RapidMiner BARC 2009 XII

11 Abbildung 7-19: SQL-Anfrageerstellungsunterstützung Abbildung 7-20: Anfrageergebnisvorschau Abbildung 7-21: Ergebnispräsentation Entscheidungsbaum Abbildung 7-22: Bewertung RapidMiner Abbildung 7-23: Komponenten der Pentaho Open BI Suite Abbildung 7-24: Architekturschema von Weka Abbildung 7-25: Weka-Explorer Abbildung 7-26: Weka-Experimenter Abbildung 7-27: Weka-KnowledgeFlow Abbildung 7-28: Weka-SimpleCLI Abbildung 7-29: Weka - ArffViewer Abbildung 7-30: Weka - SQLViewer Abbildung 7-31: Weka - Preprocess Abbildung 7-32: Weka - Arff-Format Abbildung 7-33: Weka - Beispiel-Modell Abbildung 7-34: Bewertung Weka Abbildung 7-35: Vergleichende Bewertung der Open Source Data Mining Tools Abbildung 7-36: Umfrageergebnis zu eingesetzten Open Source DM-Tools 2007 und 2008 im Vergleich BARC 2009 XIII

12 Tabellenverzeichnis Tabelle 1: Bewertete Lösungen und Releasestände... IV Tabelle 5-1: Integrierte Funktionen Tabelle 5-2: Dokumente zu Eclipse BIRT Tabelle 5-3: Verfügbare Abschnitte für Reports Tabelle 5-4: Dokumente zu Jasper Tabelle 5-6: Dokument zu Pentaho Reporting Tabelle 6: Dokumente zu Tabelle 6-2: Ressourcen zu Mondrian Tabelle 6-3: Ressourcen zu jpivot Tabelle 6-4: Informationsquellen zu Palo-Produkten Tabelle 6-5: Rechtsobjekte und Rechte von Palo Tabelle 6-6: Ressourcen zu Palo Tabelle 7-1: Unterstützte Datenformate Knime Tabelle 7-2: Übersicht Transformationsmöglichkeiten (Auszug) Tabelle 7-3: Übersicht zu unterstützten Data Mining Verfahren in Knime Tabelle 7-4: Ressoucen zu Knime Tabelle 7-5: Versionsvergleich Tabelle 7-6: Ressourcen zu RapidMiner Tabelle 7-7: Weka - Dateninputformate Tabelle 7-8: Weka - Filter Tabelle 7-9: Weka - Methoden und Algorithmen Tabelle 7-10: Weka - Modellspeicherung, -wertung, -visualisierung Tabelle 7-11: Ressourcen zu WEKA BARC 2009 XIV