商業(yè)智能BI在企業(yè)信息化建設中的研究與應用

0 引言

    隨著企業(yè)信息化管理水平的不斷提高，以及越來越多的信息系統(tǒng)投入運營，企業(yè)積累了大量的業(yè)務數(shù)據(jù)，而各信息系統(tǒng)對數(shù)據(jù)僅停留在存儲、查詢和顯示等簡單的聯(lián)機事務處理階段，卻忽略了數(shù)據(jù)分析的重要性，潛藏在數(shù)據(jù)背后的商業(yè)價值沒有被信息系統(tǒng)充分挖掘和利用。同時市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展必然加劇市場競爭，企業(yè)所處的環(huán)境和組織結構也會日益復雜，如何保障企業(yè)高效運行、正確決策和快速響應市場變化成為企業(yè)又快又好發(fā)展的關鍵突破口。

    基于以上2點需求，商業(yè)智能(BI)技術應運而生。商業(yè)智能的數(shù)據(jù)整合能力能夠幫助決策人員快速、準確地捕獲并解讀所關心的數(shù)據(jù)，決策者通過把握多維度多層次數(shù)據(jù)獲得知識和洞察力，提高決策的效率。借助商業(yè)智能收集、整理、分析和評估企業(yè)業(yè)務數(shù)據(jù)，將海量數(shù)據(jù)轉化為穩(wěn)定、可靠、多維度和直觀的信息以挖掘潛在的商機，進而指導企業(yè)業(yè)務行為并進行輔助決策，已經(jīng)成為企業(yè)下一步信息化建設的必然選擇。

1 商業(yè)智能及其核心技術

    商業(yè)智能是一個包含信息管理基礎架構的平臺，通過分析應用為企業(yè)的商業(yè)策略和績效管理提供支持，并可以對人員和流程進行一定的管控。從系統(tǒng)的角度來看，商業(yè)智能的過程起始于不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)收集，提取有用的數(shù)據(jù)進行加工、處理以保證數(shù)據(jù)的正確性，加工后的數(shù)據(jù)經(jīng)過轉換、重構存入數(shù)據(jù)倉庫成為實體信息，對這些實體信息進行查詢、挖掘、分析和評估等操作，使其成為輔助決策的知識并呈現(xiàn)在最終用戶面前，轉變?yōu)橛脩魶Q策。可以看出，企業(yè)信息化是商業(yè)智能應用的基礎，商業(yè)智能最大程度地利用了企業(yè)信息化中各應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，將企業(yè)日常業(yè)務數(shù)據(jù)整理為信息，逐步升華為知識，從而為決策者提供最大力度的支持。

    從企業(yè)商業(yè)智能系統(tǒng)建立的層面上來看，構建一個完整的商業(yè)智能系統(tǒng)涉及到以下幾種核心技術：

    ①數(shù)據(jù)倉庫(DW)。數(shù)據(jù)倉庫是面向主題的、集成的、相對穩(wěn)定的、連續(xù)的數(shù)據(jù)集合，用以支持經(jīng)營管理中的決策制定過程，是商業(yè)智能的基礎。數(shù)據(jù)倉庫能夠從容量龐大的業(yè)務處理型數(shù)據(jù)庫中抽取數(shù)據(jù)，處理、轉換為新的存儲格式；

    ②聯(lián)機分析處理(OLAP)。聯(lián)機分析處理技術使分析人員、管理人員或執(zhí)行人員從多種角度對從原始數(shù)據(jù)中轉化出來、能夠真正為用戶所理解的、并真實反映企業(yè)維度特性的信息進行快速、一致、交互地存取，從而獲得對數(shù)據(jù)更深入了解的一類軟件技術；

    ③數(shù)據(jù)挖掘(DM)。數(shù)據(jù)挖掘即數(shù)據(jù)庫中的知識發(fā)現(xiàn)，是一個在數(shù)據(jù)中提取出有效的、新穎的、有潛在實用價值和易于理解知識模式的高級過程。數(shù)據(jù)挖掘技術以企業(yè)擁有的大量數(shù)據(jù)為對象，通過抽取、轉換、裝載等數(shù)據(jù)處理方法，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的關聯(lián)與趨勢，探尋出其中的業(yè)務規(guī)律和模式。

    其中聯(lián)機分析處理側重于與用戶的交互、快速的響應速度及提供數(shù)據(jù)的多維視圖，而數(shù)據(jù)挖掘則注重自動發(fā)現(xiàn)隱藏在數(shù)據(jù)中的模式和有用信息。

2 系統(tǒng)體系結構

    企業(yè)的決策層管理具有全局性、長遠性、關鍵性和權變性等特征，從技術角度要求商業(yè)智能系統(tǒng)要具有良好的集成性和伸縮性，能夠從企業(yè)宏觀角度反映總體指標，而不是拘泥于某一具體的業(yè)務應用系統(tǒng)；能夠剖析歷史數(shù)據(jù)，并結合即時數(shù)據(jù)預測企業(yè)運營趨勢；能夠把握企業(yè)運營狀態(tài)，有選擇地關注業(yè)務關鍵節(jié)點；能夠根據(jù)企業(yè)發(fā)展需要及時調整監(jiān)控側重點，突出重點數(shù)據(jù)。結合上述要求和商業(yè)智能的技術組成，將企業(yè)商業(yè)智能系統(tǒng)劃分為4個層面，每個層面由不同的數(shù)據(jù)處理和應用過程環(huán)節(jié)進行連接，對應4個層面，數(shù)據(jù)的傳遞和操作也有4個環(huán)節(jié)，4個層面和4個環(huán)節(jié)共同組成了商業(yè)智能系統(tǒng)的體系結構，如圖1所示。

圖1 商業(yè)智能系統(tǒng)體系結構

    商業(yè)智能系統(tǒng)的4個層面分別為數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)分析處理和前端應用。數(shù)據(jù)源由所內各業(yè)務信息應用系統(tǒng)中的基礎數(shù)據(jù)或文檔資料中的業(yè)務數(shù)據(jù)組成，是商業(yè)智能系統(tǒng)的數(shù)據(jù)基礎；數(shù)據(jù)倉庫包含數(shù)據(jù)監(jiān)控導入和數(shù)據(jù)存儲2個部分內容，前者根據(jù)定制的規(guī)則和流程對數(shù)據(jù)源中的業(yè)務數(shù)據(jù)進行加工處理，后者對加工后的數(shù)據(jù)進行分門別類或者重新組織，將其存儲在不同的數(shù)據(jù)集合中供后續(xù)處理，二者協(xié)同完成商業(yè)智能系統(tǒng)核心數(shù)據(jù)的存儲和管理工作；數(shù)據(jù)分析處理依據(jù)數(shù)據(jù)模型進行數(shù)據(jù)的再次重組，以支持用戶多維度、多層次的分析，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)趨勢；前端應用由信息訪問和決策管理2個部分組成，二者以上層的數(shù)據(jù)分析處理結果為基礎，信息訪問負責將數(shù)據(jù)以人性化的圖形、表格等方式呈現(xiàn)在用戶的面前，決策管理則構建知識庫，形成推理機，為管理者在信息門戶中決策時提供參考依據(jù)。

    商業(yè)智能系統(tǒng)中的4個環(huán)節(jié)是對數(shù)據(jù)的動態(tài)處理過程，體現(xiàn)了數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中流轉的生命周期。期初的業(yè)務數(shù)據(jù)經(jīng)過良好的設計和建模存儲在各信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，然后對業(yè)務數(shù)據(jù)進行整合和組織形成數(shù)據(jù)倉庫，接下來進入多維數(shù)據(jù)分析與挖掘階段，最后表述、解釋、轉化數(shù)據(jù)分析結果為視圖、報表和知識等形式。下面對商業(yè)智能系統(tǒng)體系結構中的4個層面和4個環(huán)節(jié)進行詳細說明。

    2.1 數(shù)據(jù)源

    企業(yè)內部的組織機構信息、日常經(jīng)營活動生成和積累下的業(yè)務信息、財務統(tǒng)計等信息經(jīng)過數(shù)據(jù)建模、概念設計、邏輯設計和物理設計等步驟存儲在對應的業(yè)務信息應用系統(tǒng)的關系型數(shù)據(jù)庫中，如物資管理系統(tǒng)(MMS)、項目管理系統(tǒng)(PMIS)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)(PMS)和合同管理系統(tǒng)(CMS)等等，這些系統(tǒng)的數(shù)據(jù)構成了商業(yè)智能系統(tǒng)的基礎數(shù)據(jù)主體。業(yè)務信息系統(tǒng)之外產(chǎn)生的文檔資料經(jīng)過轉化和處理，形成標準形式的文本或者XML作為商業(yè)智能系統(tǒng)數(shù)據(jù)源的補充。

    2.2 數(shù)據(jù)倉庫

    2.2.1 數(shù)據(jù)監(jiān)控導入

    此模塊負責監(jiān)控業(yè)務信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，根據(jù)規(guī)則將目標數(shù)據(jù)導入到對應的數(shù)據(jù)倉庫中。對于像物資管理系統(tǒng)中的庫存變化信息這種實時性要求較高的業(yè)務數(shù)據(jù)通過CTF(即Capture、Transform和Flow)技術實現(xiàn)，當監(jiān)控的源數(shù)據(jù)發(fā)生變化時立即觸發(fā)處理流程(Captum)，扁動事先編好的程序或者數(shù)據(jù)庫中的觸發(fā)器進行數(shù)據(jù)更新(Transform)，完成數(shù)據(jù)倉庫的導入(Flow)過程，對于其他業(yè)務數(shù)據(jù)利用ETL(即Extract、Transform和Load)技術進行周期性處理，針對不同的關系型數(shù)據(jù)庫、不同形式的源數(shù)據(jù)采取不同的數(shù)據(jù)抽取方式(Extract)，而后經(jīng)過映射、字段運算、數(shù)據(jù)整合等一系列的處理過程(Transform)，將轉換好的數(shù)據(jù)按照定義好的模型增量裝載到數(shù)據(jù)倉庫中。數(shù)據(jù)的ETL處理流程如圖2所示。

圖2 數(shù)據(jù)的ETL處理流程

    2.2.2 數(shù)據(jù)存儲

    源數(shù)據(jù)經(jīng)過CTF和ETL處理后按照主題進行加工、匯總、整理和組織，改變成一種結構化或者規(guī)劃良好的數(shù)據(jù)集合進行存儲形成數(shù)據(jù)倉庫，CTF加上的即時數(shù)據(jù)存儲在操作數(shù)據(jù)存儲(ODS)中，ODS只保存當前的和近期的數(shù)據(jù)，超過期限的數(shù)據(jù)作為歷史數(shù)據(jù)定期導入到DW數(shù)據(jù)倉庫以特定的規(guī)則進行模型轉化和數(shù)據(jù)組織形成數(shù)據(jù)集市(Data Market)，提供諸如生產(chǎn)進度和入所檢驗等局部應用范圍級別的信息需求服務。數(shù)據(jù)立方對數(shù)據(jù)進行多維度、多層面的整合和組織，形成不同的主題表、維度表和事實表，“滿足不同角度的信息需求例如將供方評價分為供貨量、按時到貨和采購品合格率等幾個維度以便橫向對比。

    2.3 數(shù)據(jù)分析處理

    各信息系統(tǒng)的業(yè)務數(shù)據(jù)經(jīng)過加工轉化存儲在數(shù)據(jù)倉庫中后進入多維分析和挖掘階段，綜合采用OLAP、數(shù)據(jù)挖掘和分析規(guī)則處理技術對數(shù)據(jù)倉中的數(shù)據(jù)進行二次加工。OLAP建立不同的數(shù)據(jù)模型，輔之多維化或預綜合處理，使數(shù)據(jù)滿足快速查詢、統(tǒng)計和維度轉化的要求；同時OLAP工具采用直觀靈活的數(shù)據(jù)查詢和輸出方式，方便管理者進行逐層細化等操作。數(shù)據(jù)挖掘采用數(shù)學、統(tǒng)計和人工智能等領域的科學方法，從數(shù)據(jù)倉庫中挖掘隱含的、有潛在價值的關系、模型和趨勢，并用這些知識和規(guī)則建立服務于上層用戶進行決策支持的模型，分析規(guī)則處理模塊由事件監(jiān)視器、事件隊列及管理器、分析引擎組成，當數(shù)據(jù)倉庫有事件發(fā)生時，觸發(fā)分析規(guī)則的執(zhí)行，進行主動推理，產(chǎn)生決策信息。

    2.4 前端應用

    2.4.1 信息訪問

    前端應用作為商業(yè)智能系統(tǒng)的人機交互界面，將經(jīng)過挖掘、分析和處理過后的數(shù)據(jù)進行集成管理，分類、編目，摘要，審核和發(fā)布數(shù)據(jù)信息，為用戶提供一個統(tǒng)一的信息訪問平臺，囊括自定義查詢、組合報表和多維統(tǒng)計等功能。

    2.4.2 決策支持

    建立管理駕駛艙分系統(tǒng)，利用關聯(lián)規(guī)則、分類、聚類和人工神經(jīng)網(wǎng)路等方法挖掘蘊含在數(shù)據(jù)中的商業(yè)價值，轉化數(shù)據(jù)為知識信息，形成知識庫和推理機，生成預測模型和決策樹等作為輔助管理者決策的參考依據(jù)。同時提供基于報表的分發(fā)和預警機制，調度作業(yè)從而觸發(fā)事件，向相關業(yè)務人員傳達管理者的決策信息，如項目拖期處理意見、重大科研產(chǎn)品質量跟蹤反饋等。圖3給出了管理駕駛艙分系統(tǒng)中借助Flex技術以可視化界面直觀顯示銷售收入及商機分析信息的例子。

圖3 BI前端應用可視化管理駕駛艙示例

3 結束語

    商業(yè)智能系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)倉庫、聯(lián)機分析處理和數(shù)據(jù)挖掘技術實現(xiàn)了企業(yè)級的數(shù)據(jù)共享和知識積累，為企業(yè)日常經(jīng)營管理向更加規(guī)范、科學的深層次方向發(fā)展提供了科學的決策依據(jù)，創(chuàng)造了更大的經(jīng)濟效益，商業(yè)智能的并起為企業(yè)信息化發(fā)展注入了新的活力，構建商業(yè)智能系統(tǒng)必將加快企業(yè)信息化建設的步伐，促進企業(yè)信息化管理水平的提高。

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本文標題：商業(yè)智能BI在企業(yè)信息化建設中的研究與應用

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