Analytische Informationssysteme: Data Warehouse, On-Line Analytical Processing, Data Mining

478 Pages·1999·1.71 MB·German

by  Peter Chamoni

Analytische Informationssysteme
Data Warehouse, On-Line Analytical Processing,
Data Mining
Zweite, neubearbeitete Auflage
Springer-V erlag Berlin Heidelberg GmbH
Peter Chamoni · Peter Gluchowski
Herausgeber
Analytische
Informationssysteme
Data Warehouse, On-Line Analytical Processing,
Data Mining
Zweite, neubearbeitete Auflage
Mit 169 Abbildungen
und 19 Tabellen
'Springer
Professor Dr. Peter Chamoni
Gerhard-Mercator-Universität- GH Duisburg
Fachbereich 5
Wirtschaftsinformatik
und Operations Research
Lotharstr. 65
D-47048 Duisburg
Dr. Peter Gluchowski
Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf
Wirtschaftswissenschaftliche Fakultät
Universitätsstr. 1
D-40225 Düsseldorf
Die Deutsche Bibliothek - CIP-Einheitsaufnahme
Analytische Informationssysteme: Data Warehouse, On-Line Analytical Processing, Data
Mining I Hrsg.: Peter Chamoni; Peter Gluchowski. - 2., neubearb. Auf!.
ISBN 978-3-662-05711-7 ISBN 978-3-662-05710-0 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-662-05710-0
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© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1998, 1999
Ursprünglich erschienen bei Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York 1999
Softcover reprint of the bardeover 2nd edition 1999
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Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, daß solche Na
men im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wä
ren und daher von jedermann benutzt werden dürften.
Umschlaggestaltung: de'blik Konzept & Gestaltung, Berlin
SPIN 10724321 42/2202-5 4 3 2 1 0 - Gedruckt auf säurefreiem Papier
Vorwort zur 2. Auflage
Die Themen, die sich mit dem Aufbau analytischer Informationssysteme befassen,
sind in den letzten Jahren stark angewachsen, so daß eine kurzfristige Erweiterung
und Neufassung des vorliegenden Bandes notwendig wurde. Kaum ein Gebiet der
betriebswirtschaftlich orientierten Informatik unterliegt derzeit einem schnelleren
Wandel als der Einsatz von Data Warehouses in der Praxis. Aber auch der Fokus
der wissenschaftlichen Arbeit hat sich gemessen an der Anzahl von Veröffentli
chungen und Konferenzen intensiv dem Bereich der Aufbereitung und Analyse
entscheidungsrelevanter betriebswirtschaftlicher Daten zugewandt. Multidimen
sionale Datenbanken und Data Mining sind Forschungsgegenstände der Informa
tik geworden, so daß heutige Anwendungen auf eine wesentlich breitere Basis
gestellt werden können. Auch liegen jetzt mehr Erfahrungen über Data Ware
house-Projekte vor, die zum einen die Vielfiiltigkeit der Einsatzgebiete zeigen,
zum anderen aber auch auf die "pitfalls" hinweisen, die einer erfolgreichen Im
plementation entgegenwirken.
Die vorliegende 2. Auflage der ,,Analytischen Informationssysteme" versucht,
die neuen Entwicklungstendenzen aufzunehmen, aktuelle Produktübersichten zu
geben und aus der Anwendersieht kritisch Position zu beziehen. Dazu sind nicht
nur die marktbezogenen Informationen aktualisiert, sondern auch die meisten
Beiträge überarbeitet worden. Zudem tragen einige neue Aufsätze der Tatsache
Rechnung, daß das Gebiet des Data Warehousing in seiner Dynamik ständige
Erweiterungen erfiihrt.
Die Herausgeber danken wiederum allen Autoren, die sich der Mühen einer
Überarbeitung unterzogen haben oder neue Beiträge zeitgerecht einbrachten. Die
reibungslose Abwicklung und angenehme Zusammenarbeit mit Herrn Dr. Müller
und seinen Mitarbeitern ermöglichte die schnelle Realisierung der 2. Auflage.
Wir hoffen, mit dem nunmehr vorliegenden Sammelband allen Praktikern und
Wissenschaftlern erneut Impulse für ihre fachliche Arbeit geben zu können und
freuen uns über Ihre Rückmeldungen.
Duisburg, Düsseldorf, im April1999 Peter Chamoni und Peter Gluchowski
Vorwort zur 1. Auflage
"Nichts ist beständiger als der Wandel." Diese von zahlreichen Zukunftsforschern
und Wirtschaftsauguren proklamierte Feststellung wird - so die einhellige Mei
nung - die Geschicke vieler Wirtschaftsunternehmen in den 90er Jahren und viel
leicht auch darüber hinaus bestimmen. Nur die Marktteilnehmer, denen es gelingt,
sich rasch auf wechselnde Umweltbedingungen einzustellen, haben mittel- und
langfristig Chancen, sich im harten Verdrängungswettbewerb zu behaupten. Dem
effizienten Einsatz der Informationstechnologie wird hierbei in vielen Bereichen
eine besonders hohe strategische Bedeutung beigemessen.
Dabei ist heute festzustellen, daß die operativen betrieblichen Abläufe fast flä
chendeckend durch Transaktionssysteme unterstützbar sind und eine zumindest
partielle Integration in weiten Teilbereichen vollzogen ist. Modeme betriebswirt
schaftliche Anwendungssoftwarepakete bieten funktionsbeteichsübergreifende
Module mit hoher Leistungsbreite. Sehr heterogen bezüglich ihrer Mächtigkeit
und der gewählten Realisierungsform präsentiert sich dagegen die Systemland
schaft im Bereich der Informationsversorgung und Entscheidungsunterstützung
betrieblicher Fach- und Führungskräfte. Allerdings werden derzeit von Anbietern
und Anwendern massive Anstrengungen unternommen, um vorhandene Defizite
abzubauen. So verwundert es nicht, daß Schlagworte wie "Data Warehouse",
"On-Line Analytical Processing" und "Data Mining", die in diesem Umfeld ein
zuordnen sind und deren logische Zusammenfassung hier unter dem Oberbegriff
"Analytische Informationssysteme" erfolgt, intensiv und teilweise kontrovers
diskutiert werden.
Vor diesem Hintergrund sollen im vorliegenden Sammelband die aktuellen
Konzepte und Techniken aufgegriffen und aus unterschiedlichen Perspektiven
diskutiert werden. Das Spektrum reicht hier von der internen, eher informatikori
entierten Funktionsweise über Gestaltungsaspekte bis zur Endbenutzerschicht der
einzelnen Systeme und Ansätze. Neben diesen technischen Gesichtspunkten sind
es auch die betriebswirtschaftlich-organisatorischen Aspekte, die keinesfalls ver
nachläßigt werden dürfen. Um die vielschichtige Thematik einer gewissen Struk
tur zuzufiihren, wurde eine Untergliederung des Sammelbandes in fünf Hauptab
schnitte vorgenommen.
Der erste Teil stellt eine Einführung in das Themengebiet dar und nimmt eine
Abgrenzung und Einordnung der wesentlichen Begriffe vor. Zudem fmden sich
hier zwei empirisch fundierte Übersichten über den Markt für "Analytische In
formationssysteme", wie er sich derzeit international und im deutschsprachigen
Raum präsentiert.
Der zweite Teil des Sammelbandes hat das Thema "Data Warehouse" zum Ge
genstand. Der Vielschichtigkeit dieses Konzeptes wird durch eine Reihe unter
schiedlicher Fachbeiträge Genüge geleistet, die sich mit den einzelnen Kompo
nenten einer ganzheitlichen Data Warehouse-Architektur auseinandersetzen.
Speziell die multidimensionale Sichtweise des Anwenders auf verfügbare Da
tenbestände steht beim "On-Line Analytical Processing" im Vordergrund. Die
Beiträge im Teil 3 beschäftigen sich mit der angemessenen Umsetzung dieser
Philosophie auf der internen, der konzeptionellen und der externen System ebene.
Vorwort VII
Wegen des hohen Anspruchs, der mit einer aktiven Informationsversorgung
betrieblicher Fach-und Führungskräfte verbunden ist, und der vielversprechenden
Auswirkungen in wirtschaftlicher Hinsicht finden die Ansätze, die mit einem
"Knowledge Discovery in Databases" verknüpft sind, in Wissenschaft und Praxis
große Beachtung. Teil 4 setzt sich mit diesem Thema unter der Bezeichnung
"Data Mining" auseinander und erläutert vor allem die zur Verfügung stehenden
Algorithmen und Visualisierungstechniken.
Eine Betrachtung der "Analytischen Informationssysteme" aus rein technischer
Sicht, wie sie in den Teilen I bis 4 im Vordergrund steht, gibt ein unzureichendes
Bild der gesamten Thematik wieder. Vielmehr sind es in Praxisprojekten insbe
sondere auch die betriebswirtschaftlich-organisatorischen Gesichtspunkte, die es
zu beachten gilt und die letztlich über Erfolg oder Mißerfolg entscheiden. Aus
diesem Grund wurde im vorliegenden Sammelband ein separater fünfter Teil den
hier auftretenden Fragestellungen gewidmet.
Als Herausgeber des Sammelbandes hoffen wir, der komplexen Thematik mit
den zahlreichen Beiträgen aus Praxis und Wissenschaft gerecht geworden zu sein.
Da sich die meisten Autoren mit ihren Beiträgen in ihren aktuellen Arbeits- bzw.
Forschungsschwerpunkten bewegen, ist neben der gebotenen Vielfalt auch eine
gewisse inhaltliche Qualität garantiert.
Als primäre Zielgruppe für das Buch kommen aus unserer Sicht betriebliche
Anwenderund Entscheideraus den DV-Abteilungen, aber auch aus den Fachbe
reichen in Betracht. Insbesondere gehen wir davon aus, daß Systemgestaltem bei
der Konzeptionierung und Realisierung von Data Warehouse-, OLAP- und Data
Mining-Systemen wertvolle Hinweise und hilfreiche Anregungen gegeben werden
können. Schließlich sind darüber hinaus vor allem auch Leser aus dem wissen
schaftlichen Umfeld anvisiert, die einen aktuellen Überblick über den Stand der
Technik sowie mögliche Entwicklungstendenzen gewinnen wollen.
Der Ansatz dieses Sammelbandes besteht darin, eine Vorstrukturierung mit ab
gegrenzten Teilgebieten vorzunehmen und durch ausgewiesene Fachexperten filr
den jeweiligen Aspekt mit Inhalt füllen zu lassen. Leider weist das Buch immer
noch Teilbereiche auf, die nicht oder zu kurz behandelt werden, weil sich hier
keine Fachexperten motivieren lassen konnten oder diese es nicht geschafft haben,
ihre Beiträge fristgerecht fertigzustellen. Aufs herzlichste wollen wir uns dagegen
bei den einzelnen Autoren bedanken, dietrotzvoller Terminkalender und vielfiil
tiger anderer Verpflichtungen sowie trotz des engen Zeitrahmens ihre Aufsätze
eingebracht haben. Bedanken wollen wir uns auch für die redaktionelle Überar
beitung bei Frau Elke Ochs, Sekretärin im Fachgebiet Statistik und Ökonometrie
in Düsseldorf, sowie bei Herrn Dipl.-Kfm. Steffen Stock und Herrn Rene Angen
heister. Als besonders angenehm empfanden wir die Zusammenarbeit mit Herrn
Dr. Müller und seinen Mitarbeitern vom Springer-Verlag.
Abschließend wünschen wir den Leserinnen und Lesern des Sammelbandes ei
ne angenehme und ergiebige Lektüre. Für kritische oder bestätigende Anmerkun
gen stehen wir unter den E-Mail-Adressen [email protected] sowie
G/uchows@uni-duesse/dorf de zur Verfügung.
Duisburg, Düsseldorf, im Juni 1997 Peter Chamoni und Peter Gluchowski
Inhaltsverzeichnis
Vorwort zur 2. Auflage ........................................................................................... V
Vorwort zur 1. Auflage .......................................................................................... VI
Inhaltsverzeichnis .................................................................................................. IX
Teil I Grundlagen
Analytische Informationssysteme -Einordnung und Überblick
PETER CHAMONI, PETER GLUCHOWSKI ............................................................... 3
The Approval ofData Warehousing Projects: Findings from Ten Case Studies
HUGH ]. WATSON, MARC HAINES, ELEANOR T. LOIACONO ................................ 27
Werkzeuge zum Aufbau analytischer Informationssysteme
Marktübersicht
HEIKO D. SCHINZER, CARSTEN BANGE .............................................................. 45
Teil II Data Warehouse
Datentransformation im Data Warehause -
Konzeptionelle Überlegungen zur Filterung, Harmonisierung,
Verdichtung und Anreicherung operativer Datenbestände
HANS-GEORG KEMPER, RALF FINGER ............................................................... 77
Datenbeschaffung für das Data W arehouse
JOCHEN MÜLLER ............................................................................................... 95
X Inhaltsverzeichnis
Werkzeuge zum Prozeß-und Systemmanagement von Data W arehouse Systemen
MANFRED SOEFFKY. ..•........••.•.•.••.•.•.•••.••.••••.•.•.••.•.•..•.•••..•.......•.•............•..•..•.• 119
Logische Datenmodeliierung für das Data W arehouse -
Bestandteile und Varianten des Star Schemas
MICHAEL HAHNE ............................................................................................. 145
Das Data W arehouse als Datenbasis analytischer Informationssysteme -
Architektur und Komponenten
HARRY MUCKSCH ...............•............................................................................ 171
Web Warehousing: Nutzung von Synergieeffekten
zweier bewährter Konzepte
WOLFGANG BEHME, STEPHAN KRUPPA ............................................................ 191
Modeme Technologie für leistungsfähige DW-Datenbanken
Datenbank-Technologie und Performance
RICHARD NUßDORFER .....••..•.••••.••••.•.•.•.••.•••.•.•.••.•.•.•••••••.•.••.•.••.••••.••.••••.••.••••.• 213
Das skalierbare Data W arehouse -
Ein Anwenderberiebt
WALTER STOTZ, HANS-DIETER MüLLER ........................................................... 231
Teil 111 On-Line Analytical Processing
Entwicklungslinien und Architekturkonzepte des
On-Line Analytical Processing
PETER CHAMONI, PETER GLUCHOWSKI ........................................................... 261
Konzeptionelle Modeliierung mehrdimensionaler Datenstrukturen
JOACHIM SCHELP ..........................................•.•..•.....•......•.....•.......................•. 281
Inhaltsverzeichnis XI
Sparsity Management und Benchmarking von OLAP-Servem
NILSCLAUSEN ................................................................................................ 307
Entwicklung eines Informationssystems zur ergebnisorientierten
Steuerung eines heterogenen Beteiligungsportfolios -
Anforderungsprofil und Grobkonzept
THORSTEN KRAEGE ......................................................................................... 317
Teil IV Data Mining
Knowledge Discovery in Databases und Data Mining
ROLAND DOSJNG ............................................................................................. 345
Ausgewählte Verfahren des Data Mining
PETER CHAMONI ............................................................................................. 355
Aktive Managementinformation und Data Mining:
Neuere Methoden und Ansätze
NICOLASBISSANTZ .......................................................................................... 375
Statistische Methoden zur visuellen Exploration
mehrdimensionaler Daten
HORST DEGEN ................................................................................................ 393
Teil V Betriebswirtschaftliche und strategische Aspekte
Strategische Bedeutung der analytischen Informationssysteme
ROLAND GABRIEL ........................................................................................... 417