Kompaktveranstaltung Praktikum "Analyseorientierte Informationssysteme" 1. Teil: Datenbank MIS ALEA & MIS ALEA Excel-Integration Agenda 1. Tag Einführung Analytische Informationssysteme Begriffsabgrenzung Data Warehouse-Konzept Multidimensionale Datenbanken und OLAP Einführung in die multidimensionale Datenbank MIS ALEA: Anwendersicht Anzeige der Daten von Hypercubes Optionen zur Optimierung der Ansichten Subsets und Datenräume Dateneingabe im ALEA Browser Erstellen von Berichten Folie 2 April 01 1
Agenda 2. Tag Einführung in die multidimensionale Datenbank MIS ALEA: Modellierungssicht Ändern und Erzeugen von Dimensionen Anlegen von Hypercubes Arbeiten mit Attributtabellen Importieren von Daten Dynamische Subsets Business-Rules Gruppeneinteilung Übungsaufgabe zu MIS ALEA Terminplanung Folie 3 April 01 Analyseorientierte Informationssysteme Folie 4 April 01 2
Informationssystem-Pyramide Horizontale und vertikale Integration EIS DSS MIS MSS Vertrieb Produktion Analyseorientierte Informationssysteme Unterstützung bei dispositiver bzw. analytischer Tätigkeit (Planungs-, Entscheidungs- und Kontrollaufgaben) Informationsversorgung für betriebliche Fach- und Führungskräfte zu Analysezwecken Operative Informationssysteme Einkauf F u E Lager Administrations- und Dispositionssysteme Folie 5 April 01 Historie der Management Support Systeme Unterstützungsgrad bei Managementaufgaben MIS EIS DSS MSS Data Warehouse Executive Support Systeme Executive Information Systeme Decision Support Systeme Management Information Systeme 1960 1970 1980 1990 2000 Zeit Folie 6 April 01 3
Management Information Systeme (MIS) EDV-gestützte Systeme, die es Managern verschiedener Hierarchieebenen erlauben, detaillierte und verdichtete Informationen aus der operativen Datenbasis ohne (aufwendige) Modellbildung und logisch-algorithmische Bearbeitung (Anwendung von anspruchsvollen Methoden) zu extrahieren vordefinierte, periodische (Standard-)Reports mit verdichteter Information aus operativen Systemen vergangenheitsorientierte Information interne Kontrollfunktion Nutzer auf allen Managementebenen periodische Aktualisierung Jan. Feb. Mär. Apr. Mai Jun. Jul. Aug. Sep. Okt. Nov. Dez. Jahr Vertriebsinformation Artikelstatistik / Absatzmenge Artikel: 0001 Vertriebsinformation Regionalstatistik / Absatzmenge Region: West 1. Quartal Artikel Jan. Feb. Mär. Summe 0001 0002 0003 0004 0005 0006 0007 0008 0009 0010 0011 0012 Übertrag Regionen Nord Süd Ost West Summe Folie 7 April 01 Decision Support Systeme (DSS) interaktive EDV-gestützte Systeme, die Manager (Entscheidungsträger) mit Modellen (Problemstrukturierung), Methoden (Problemlösungsverfahren) und problembezogenen Daten in ihrem Entscheidungsprozeß bei der Lösung von Teilaufgaben in eher schlecht-strukturierten Entscheidungssituationen unterstützen Entscheidungsunterstützungssysteme (EUS) Schwerpunkt bei Problemstrukturierung, 50 Alternativengenerierung und bewertung 150 Effektive Unterstützung im Planungs- und Entscheidungsprozeß statt reine Datenversorgung 200 Simulation, Prognose, Optimierung Planungssprachen und Tabellenkalkulationsprogramme X Y X+Y X/Y 33% Folie 8 April 01 4
Executive Information Systeme (EIS) Folie 9 April 01 rechnergestützte, dialog- und datenorientierte Informationssysteme für das Management mit ausgeprägten Kommunikationselementen, die einzelnen Entscheidungsträgern (oder Gruppen von Entscheidungsträgern) aktuelle entscheidungsrelevante interne und externe Informationen ohne Entscheidungsmodell zur Selektion und Analyse über intuitiv benutzbare und individuell anpassbare Benutzungsoberflächen anbieten Führungsinformationssysteme (FIS) Chefinformationssysteme (CIF) Vorstandsinformationssysteme (VIS) neue Präsentations- und Zugriffsformen von Daten ZEITRAUM ZURÜCK Exception Reporting strukturierte unternehmensspezifische Darstellung von kritischen Erfolgsfaktoren Executive Support Systeme (ESS) arbeitsplatzbezogene Kombinationen aus problemlösungsorientierten DSS- und präsentations- und kommunikationsorientierten EIS-Funktionalitäten, die an Anwendertypen und Problemspektren ausgerichtet sind [Rockart/DeLong, 1988] DSS-Unterstützung ggf. durch wissensbasierte Ansätze Systemkategorie Unterstützungsart Funktion Folie 10 April 01 Communication Support Kommunikation E-Mail,... Executive Information Systeme (EIS) Executive Support Systeme (ESS) Standard- Report MIS Data Support Ad-hoc- Reporting Decision Support Systeme (DSS) Decision Support Simulation Prognose Optimierung ganzheitliche, phasenund problemübergreifende Managementunterstützung vergangenheitsorientierte Dokumentation und zukunftsorientierte Analyse 5
Funktions- und Zeitorientierung Zukunftsbetrachtung EIS DSS Informationsversorgung und -darstellung MIS ESS Analyse, Diagnose und Prognose Vergangenheitsbetrachtung Folie 11 April 01 Management Support System Management Support Systeme (MSS) Basissysteme Textverarbeitung Tabellenverarbeitung Grafikverarbeitung Terminplanung Mailsysteme Executive Support Systeme (ESS) EIS DSS Folie 12 April 01 6
Data Warehouse-Konzept Data Abfrage- und Mining Berichtssysteme Executive - OLAP- Information Systeme Frontend Endbenutzer- werkzeuge Data Warehouse Archivierungs- system Metadaten- bankystem Data Mart Data Mart OLAP Server Zentrale Datenbasis ETL-System Datensammlung zur Unterstützung von Managemententscheidungen [Inmon, 1996] Themenorientierung Vereinheitlichung Zeitorientierung Beständigkeit Externe Daten Operative Vorsysteme Folie 13 April 01 Operative Systeme versus Data Warehouse-Lösungen Charakteristika Änderungen Operative Systeme viele, kleine Transaktionen Data Warehouse nur durch Ladevorgänge Zugriffsform DB-Größe Aktualität Dateninhalte Datenstrukturen Nutzungsintensität Abfragen Datenquellen lesend, schreibend Gigabytes jederzeit aktuell prozessorientiert redundanzfrei gleichbleibend statisch, vorhersehbar intern lesend Gigabytes bis Terabytes historisch nach Themenbereich mit Redundanzen schwankend dynamisch intern und extern Folie 14 April 01 7
Multidimensionale Datenbanken und OLAP Folie 15 April 01 On-Line Analytical Processing (OLAP) Folie 16 April 01 Software-Technologie, die Managern schnelle, interaktive und vielfältige Zugriffe auf relevante und konsistente Informationen ermöglicht Interaktivität:..the name given to the dynamic enterprise analysis required to create, manipulate, animate and synthesize information from Enterprise Data Models." [Codd, Codd, Salley, 1993] basiert auf dem Konzept der herkömmlichen relationalen DBS und verwendet eine "Aggregatansicht multidimensionaler Daten, um schnellen Zugriff auf strategische Informationen zu ermöglichen" [OLAP-Council, 1995] dynamische, multidimensionale Analysen auf konsolidierten Unternehmensdatenbeständen zwölf Evaluationsregeln nach Codd/Codd/Salley Mehrdimensionalität: Anordnung betriebswirtschaftlicher Variablen (z.b. Kennzahlen) entlang mehrerer, 23 15 45 40 54 60 45 80 56 unterschiedlicher Dimensionen REGION (z.b. Region, Artikel, Produkte, Zeit, Kunden) PRODUKT ZEIT 8
Dimensionen von Tabellen Eindimensionale Tabelle Relationale DBS On-Line Transaction Processing (OLTP) Nr. Produkte Monate Wert 1 Produkt 1 Jan 100 2 Produkt 2 Mär 300 3 Produkt 1 Mär 140 4 Produkt 3 Jan 900 5 Produkt 2 Feb 350 6 Produkt 3 Feb 1100 7 Produkt 2 Feb 950 8 Produkt 1 Feb 120 9 Produkt 3 Mär 1000 Zweidimensionale Tabelle Multidimensionale DBS On-Line Analytical Processing (OLAP) Jan Feb Mär Produkt 1 450 800 560 Produkt 2 750 950 700 Produkt 3 1500 1800 1200 Datensatz Datenzelle Folie 17 April 01 Mehrdimensionale Würfel (OLAP) und Datenzellenprinzip Mehrdimensionaler Würfel Produkte Produkt 3 Produkt 2 Produkt 1 Absatz Jan Feb 100 120 140 Mär Monate Datenzelle Vektor über die Dimensionen liefert konkrete Datenzelle Produkt 1 100 Jan Preis Umsatz 4,5 5 4 450 600 560 Absatz Konten Folie 18 April 01 9
OLAP und OLTP in der Informationssystem-Pyramide OLAP On-Line Analytical Processing OLTP On-Line Transaction Processing Executive Information System (EIS) Decision Support System (DSS) Produktion/PPS Finanzen Vertrieb Personal Management Information System (MIS) Folie 19 April 01 Aufbau multidimensionaler Datenbanken Multidimensionale Datenbank Multidimensionale Datenbasis Metadaten (Data Dictionary)?! Abfrageschnittstelle Datenbankverwaltung Importschnittstelle Administrationsschnittstelle Folie 20 April 01 10
Bausteine multidimensionaler Datenmodelle 1. Variablen bzw. Kennzahlen 2. Dimensionen 3. Dimensionshierarchien 4. Regeln Folie 21 April 01 Multidimensionale Datenbanken und OLAP Dimensionen Folie 22 April 01 11
Informationsstrukturen in Analyseorientierten Informationssystemen Abteilung Kostenstellen Filialen Gesellschaften Werke Artikel Produktgruppe Sparte Dienstleistungsarten Sortiment Regionen Kundengruppe Leistungs- Struktur Organisations- Struktur Markt- Struktur Zielmärkte Lieferanten Wettbewerber Folie 23 April 01 Verdichtungshierarchien Leistungs- Struktur Organisations- Struktur Markt- Struktur Top-Level Element Produktstruktur Produkt- Gruppe 1 Produkt 1 Produkt 2 Produkt 3 Folie 24 April 01 Eine Dimensionshierarchie wird als ein endlicher Baum definiert, der durch die einzelnen Elemente (Dimensionsausprägungen) gebildet wird. Level eines Knotens: Anzahl der Kanten auf dem Weg vom Knoten zum Blatt Tiefe eines Knotens: Anzahl der Kanten auf dem Weg vom Knoten zur Wurzel Generation eines Knotens: Tiefe + 1 Produkte- Gesamt Produkt- Gruppe 2 Knoten mit Level 0 Knoten mit Tiefe 2 Knoten der Generation 3 Produkt 4 Produkt 5 Produkt 6 Produkt 7 12
Parallele Hierarchien Mehrfache Verdichtungshierarchien: einzelne Elemente einer Dimension werden auf verschiedene Arten verdichtet Verdichtungshierarchie 1 Verdichtungshierarchie 2 Hierarchisierung Unbalancierte der Monate Hierarchie Einfache Hierarchien nicht alle Elemente haben nach Alle Elemente haben die die gleiche Tiefe Quartalen gleiche Tiefe nach Jahreszeiten Hierarchisierung der Kunden nach sachlichen Kriterien (A-, B-, C-Kunden) nach Branchen = Verdichtungs-Elemente (C) = Basis-Elemente (N) Folie 25 April 01 Unternehmensspezifische Informationsstrukturen Dimensionen Elemente Produktstruktur...... Produktgruppen, Division, Produkte,...... Organisationsstruktur...... Kostenstellen, Geschäftsbereiche, Gesellschaften... Vertriebsstruktur...... Märkte, Kundengruppen, Regionen...... Zeitstruktur...... Wochen, Quartale, Jahre, Jahre, Monate...... Wertarten...... Ist, Ist, Plan, Plan, Forecast, Budget Budget...... Kenngrößen...... Umsatz, Deckungsbeitrag, Umsatzrentabilität...... Währungsarten...... Lokalwährung, Konzernwährung.................. Folie 26 April 01 13
Informationsinhalte Folie 27 April 01 Datenzellen nehmen betriebswirtschaftliche Variablen bzw. Kennzahlen auf Schnitt im n-dimensionalen Würfel wird als 2-dimensionale Tabelle dargestellt Datenarten... Ist... Plan... Prognose... Simulation... Budget... Kennzahlen... Umsatz... Kosten... Variable Kosten... Deckungsbeitrag... Produkte... Alle Prod.-Gruppen... Oberklasse... Mittelklasse... A-Klasse... C-Klasse... Jahre... 1993... 1994... 1995... 1996... 1997... 1998... 1999... 2000... Basiselemente Monat (N-Elemente) Regionen Januar Februar März 1. Quartal April Niederlande Belgien Luxemburg BENELUX BRD Frankreich... EU-Staaten 2500 2600 2500 7600 2340 1200 1400 1500 4100 1450 80 30 40 150 90 3780 4030 4040 11850 3880 10360 12340 13200 35900 12450 - - 8400 8400 9230............... 80340 90340 97550 268230 100230 Konsolidierte Elemente (C-Elemente) Matrizen "On the fly" Berechnung 'Dünn-besetzte' Strukturänderungen Schematransformation innerhalb einer Dimension zerstört den Dimensionsvektor zur Definition der Werte Alte Struktur Neue Struktur 1. 2. 3. 4. Folie 28 April 01 Vergangenheit Gegenwart Zukunft 14
MIS ALEA Excel Integration für MIS ALEA Vers. 3.7 Folie 29 April 01 Aufgaben- und Anwendungsgebiete Controlling- und Führungs- Informationssysteme Finanzplanung strategische Produktplanung Konsolidierung Personalbedarfsplanung Marktanalyse Kapitalflussrechnung Prozesskostenrechnung Währungsumrechnungen Liquiditätsplanung innerbetriebliche Leistungsverrechnung Investitionsrechnung Bilanzanalyse Kostenartenplanung Betriebsergebnisrechnung Kundenergebnisrechnung Berichtswesen Kennzahlenberechnung Folie 30 April 01 15
Standardwerkzeug im Controlling: MS Excel Tabellenkalkulation Präsentationsgrafik Datenbank Anwendungsprogrammierung mit mit VBA Folie 31 April 01 Klassische Tabellenkalkulationen Folie 32 April 01 Vorteile breite Basis an Formeln & Funktionen einfaches Handling durch Integration in Office-Suite hohes Maß an Flexibilität bei vielen Gestaltungsmöglichkeiten Existenz von einer Vielzahl von betriebswirtschaftlichen Tools Standard für Controllinganwendungen X X X X X X X X X Nachteile nicht integrierte Datenverwaltung provoziert Fehler Mehrbenutzereinsatz nur eingeschränkt möglich zentrale Administration nur eingeschränkt möglich sehr heterogener Kenntnisse bei Anwendern kein zentrales, integriertes Konzept für Datenversorgung führt zu redundanter und inkonsistenter Datenhaltung begrenzte Datenmenge 16
Klassische Datenbanksysteme Vorteile Große Datenmengen bei performanter Verarbeitung Client/Server Technologie Professioneller Mehrplatzeinsatz Benutzerverwaltung Konsistente Schnittstellen Redundante Datenhaltung Professionelle Verwaltung der Datenintegrität Datenschutz Datenkonsistenz Datensicherheit... Nachteile umfangreiches Know-how zum Aufbau Aufwendige Strukturveränderungen Administrationsaufwand Aufwendige Erstellung von Benutzerschnittstellen kaum Möglichkeiten zur individuellen Gestaltung hohe Kosten Folie 33 April 01 Integration von OLAP-Datenbank und Tabellenkalkulation Vorteile Tabellenkalkulation breite Basis an Formeln & Funktionen einfaches Handling durch Integration in Office-Suite hohes Maß an Flexibilität bei vielen Gestaltungsmöglichkeiten Existenz von einer Vielzahl von betriebswirtschaftlichen Tools Standard für Controllinganwendungen & Vorteile Datenbanksysteme Große Datenmengen bei performanter Verarbeitung Client/Server Technologie Professioneller Mehrplatzeinsatz Benutzerverwaltung Konsistente Schnittstellen Redundante Datenhaltung Professionelle Verwaltung der Datenintegrität MIS Solutions Multidimensionale Datenbank Flexible Standard-Benutzeroberfläche Folie 34 April 01 17
Integration von OLAP-Datenbank und Tabellenkalkulation Zugriff auf OLAP-Datenbank erfolgt innerhalb eines Tabellenblattes ALEA Excel- Integration Folie 35 April 01 ALEA Datenbank Excel-Arbeitsblätter Technische Daten multidimensionale Datenbank MIS ALEA max. Datenkapazität bis bis zu zu 64.000 Elemente pro pro Dimension bis bis zu zu 20 20 Dimensionen pro pro ALEA-Tabelle bis bis zu zu 128 128 ALEA-Hypercubes pro pro Datenbank-Server Beispiel 300 300 Kostenstellen incl. incl. Verdichtungspositionen 200 200 Kostenarten 26 26 Perioden (2 (2 Jahre monatlich) 3 Wertarten (Ist, (Ist, Budget, Forecast) 300 300 ** 200 200 ** 26 26 ** 3 = 4.680.000 Datenzellen Folie 36 April 01 18
Excel Integration für MIS ALEA Anzeige der Daten von Hypercubes Folie 37 April 01 Excel Integration für MIS ALEA Optionen zur Optimierung der Ansichten Folie 38 April 01 19
Excel Integration für MIS ALEA Subsets und Datenräume Folie 39 April 01 Hypercubes auf relevante Daten beschränken Subset Untergruppe von Elementen innerhalb einer Dimension führen keine Gruppierungen durch Statische Subsets Dynamische Subsets Datenräume Ausschnitt aus einem Hypercube, der anhand von Subsets die Elemente von den verwendeten Dimensionen einschränkt Datenraum Hypercube Folie 40 April 01 20
Excel Integration für MIS ALEA Dateneingabe im ALEA Browser Folie 41 April 01 Excel Integration für MIS ALEA Erstellen von Berichten Folie 42 April 01 21
Excel Integration für MIS ALEA Ändern und Erzeugen von Dimensionen Folie 43 April 01 Excel Integration für MIS ALEA Anlegen von Hypercubes Folie 44 April 01 22
Excel Integration für MIS ALEA Arbeiten mit Attributtabellen Folie 45 April 01 Excel Integration für MIS ALEA Importieren von Daten Folie 46 April 01 23
Datenimport Schnellimport Additiver Import mit Hilfe von Excel-Schnittstelle Externe Textdatei Daten aus einem anderen Hypercube Daten aus demselben Hypercube LOOPEN Folie 47 April 01 Excel Integration für MIS ALEA Dynamische Subsets Folie 48 April 01 24
Excel Integration für MIS ALEA Business-Rules Folie 49 April 01 Business-Rules Gruppierung Additionsvorschrift mit Gewichtungsfaktor Dimensions-Rule Berechnung innerhalb einer Dimension Mathematische Formel Hypercube-Rule Berechnung über mehrere Dimensionen Berechnung, die sich auf einen Bereich eines Hypercubes oder eines anderen Hypercubes bezieht Verknüpfen von Daten mehrerer Hypercubes Mathematische Formel Beachtung der Reihenfolge Setzen von Acceleratoren Folie 50 April 01 25
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!! 1. Teil: Datenbank MIS ALEA & MIS ALEA Excel-Integration 26