論太鋼信息化決策支持系統

裴艷菊

（太鋼自動化公司，山西 太原 030003）

1 太鋼的信息化決策支持系統實現的背景及目的

企業管理的信息化是增強企業市場競爭能力的客觀需要，是實現企業管理創新的重要途徑，是解決企業管理中突出問題的有效措施。企業管理信息化的核心是運用現代信息技術，把先進的管理理念和方法引入到企業管理流程中，提高管理效率和水平，促進管理創新，進而提高企業經濟效益和企業核心競爭力。要實現企業管理的信息化，就要實施企業的信息化建設。太鋼從2002年開始逐步實施信息化基礎建設；太鋼信息化系統于2003年開始調研；2004年完成了信息化的整體規劃設計，確定信息化項目分為三期實施；2005年6月正式開工建設信息化一期項目；2006年7月太鋼信息化一期項目成功上線運行。太鋼信息化一期所實現的系統包括了ERP系統、MES系統、檢化驗系統、計質量系統、OA系統、能源計量自動采集系統、硬件及網絡建設等。

太鋼信息化決策支持系統簡稱BW系統（即數據倉庫）是太鋼信息化建設的最重要的一部分，也是太鋼實現企業管理信息化的重要標志。BW系統是在太鋼ERP系統的基礎上實現的，ERP系統是一套集成的、功能豐富的企業級套裝應用軟件，用以支持企業主要的核心業務流程，通常包括：生產計劃、銷售分銷、物料管理、質量管理、財務會計、成本會計、項目管理、人力資源管理等，可以整體、實時的提供與各項業務相關的數據，包括以前難以及時獲取的數據，可以向領導者提供企業整體的狀況，反映企業的盈利能力和各項業務活動的情況。太鋼已實現的ERP的模塊功能包括:生產計劃PP模塊、銷售分銷DD模塊、質量管理QM模塊、財務會計FI模塊、成本管理CO模塊、物料管理MM模塊、設備管理PM模塊等。BW系統是在ERP系統運行的基礎上，主要提取ERP系統中的數據，并將數據進行提煉和加工，得到決策層需要查看的數據，并以各種報表的形式展現出來。

一個先進的企業信息化體系應該從最底層的生產設備、生產線及物料控制系統，向上延伸到企業的最高決策層。包括五層系統的技術架構。這五級系統分別為：

（1）一級系統：設備控制系統，即生產裝備及基礎自動化系統 L1（電氣、儀表、PLC）。

（2）二級系統：過程控制系統（PCS）L2，即生產過程控制和自動化工控系統（工藝、數模、質控）。

（3）三級系統：車間級制造執行系統L3（即MES），也包括太鋼計質量、檢化驗等系統。

（4）四級系統：企業資源計劃系統L4（即ERP），太鋼的sap四級系統。

（5）五級系統：決策支持系統L5，即太鋼已實施的BW系統，及未來要實施的供應商關系管理SRM、客戶關系管理CRM、供應鏈管理SCM等系統。

2 BW數據倉庫系統的簡介

BW數據倉庫的定義：數據倉庫就是面向主題的、集成的、相對穩定的、隨時間不斷變化（不同時間）的數據集合，用以支持經營管理中的決策制定過程、數據倉庫中的數據面向主題，與傳統數據庫面向應用相對應。主題是一個在較高層次上將數據歸類的標準，每一個主題對應一個宏觀的分析領域。數據倉庫的集成特性是指在數據進入數據倉庫之前，必須經過數據加工和集成，這是建立數據倉庫的關鍵步驟，首先要統一原始數據中的矛盾之處，還要將原始數據結構做一個從面向應用向面向主題的轉變。數據倉庫的穩定性是指數據倉庫反映的是歷史數據的內，而不是日常事務處理產生的數據，數據經加工和集成進入數據倉庫后是極少或根本不修改的。數據倉庫是不同時間的數據集合，它要求數據倉庫中的數據保存時限能滿足進行決策分析的需要，而且數據倉庫中的數據都要標明該數據的歷史時期。

（1）面向主題操作型數據庫的數據組織面向事務處理任務，各個業務系統之間各自分離，而數據倉庫中的數據是按照一定的主題域進行組織。主題是一個抽象的概念，是指用戶使用數據倉庫進行決策時所關心的重點方面，一個主題通常與多個操作型信息系統相關。

（2）集成的面向事務處理的操作型數據庫通常與某些特定的應用相關，數據庫之間相互獨立，并且往往是異構的。而數據倉庫中的數據是在對原有分散的數據庫數據抽取、清理的基礎上經過系統加工、匯總和整理得到的，必須消除原數據中的不一致性，以保證數據倉庫內的信息是關于整個企業的一致的全局信息。

（3）相對穩定的操作型數據庫中的數據通常實時更新，數據根據需要及時發生變化。數據倉庫的數據主要供企業決策分析之用，所涉及的數據操作主要是數據查詢，一旦某個數據進入數據倉庫以后，一般情況將被長期保留，也就是數據倉庫中一般有大量的查詢操作，但修改和刪除操作很少，通常只需要定期的加載、刷新。

（4）反映歷史變化操作型數據庫主要關心當前某一個時間段內的數據，而數據倉庫中的數據通常包含歷史信息，系統記錄了企業從過去某一時點到目前的各個階段的信息，通過這些信息，可以對企業的發展歷程和未來趨勢作出定量分析和預測。企業數據倉庫的建設，是以現有企業業務系統和大量業務數據的積累為基礎。數據倉庫不是靜態的概念，只有把信息及時交給需要這些信息的使用者，供他們作出改善其業務經營的決策，信息才能發揮作用，信息才有意義。而把信息加以整理歸納和重組，并及時提供給相應的管理決策人員，是數據倉庫的根本任務。因此，從產業界的角度看，數據倉庫建設是一個工程，更是一個過程。

3 BW報表與傳統業務報表的區別

對一個應用軟件系統，一般都會有不少查詢、報表模塊。傳統業務報表使用OLTP技術（聯機事務處理系統，On-Line Transaction Processing簡稱OLTP）實現，所謂OLTP報表，就是在業務系統的數據庫上，緊密集成在業務系統中的各種查詢報表。由于OLTP數據模型千差萬別，所以很難有簡單的方法來描述數據的語義、規則。可以想象，在OLTP數據庫上產生報表是一件非常頭疼的事，要是每張報表都需要軟件編寫者硬編碼實現，通常很難實現。國內外也有不少報表軟件用來在OLTP基礎上生成報表，這樣可大大提升報表模塊的開發效率。但由于沒有統一的數據模式，這些報表軟件需要使用者根據具體數據庫結構來定義報表，需要定義的內容有：報表版式、取數關系、公式運算等。

而BW報表使用OLAP技術（聯機分析處理，On-Line Analysis Processing，簡寫為OLAP）實現，OLAP數據本來就是面向分析的，并已經根據分析的需要把數據表分成了維表和事實表。并且必須符合一定數據模型的數據庫結構，才能算是OLAP數據庫。如MOLAP的立方體模型，ROLAP的星形模型、雪花模型等。符合標準的OLAP數據庫數據模型，前端的數據分析展示工具軟件就具備了可交換性，也就是一套數據用多個軟件分析展示都可以，差別只是不同的軟件性價比、展示能力不同。另外，由于OLAP符合統一的模型，使得直接用界面操作而非繁復的報表定義成為了可能。很多好的展示軟件都支持即性報表，即允許用戶通過界面操作直接生成報表。

OLAP是基于數據倉庫的，而數據倉庫管理的數據一般為歷史數據。從業務數據庫抽取數據到數據倉庫的過程，稱為ETL過程。如果ETL執行的頻度過高，可能會影響業務系統的數據庫訪問資源。所以一般ETL也是定期執行的，如每月、每周、每10天，少數時效性要求高的系統，則可能每天抽取一次。不管怎樣，OLAP分析的觸角無法伸到業務數據庫中（OLTP），只能對抽取出來的數據進行分析挖掘。

在某些應用環境下，深入分析當前數據也非常重要，甚至需要把當前數據和歷史數據進行對比分析。當然，業務軟件中也具備報表能力，但一般業務軟件的報表能力比較有限，無法滿足領導決策的要求，所以企業在建設綜合數據分析應用平臺時，也要重視對OLTP數據的報表和分析需求。

為了減少報表分析對業務系統數據庫資源的搶占，一般可采用避開業務高峰期來進行報表運算的策略；也可采用數據庫復制技術，安排OLTP報表可在復制庫的基礎上來運算。

4 太鋼BW系統的體系架構及實施步驟

太鋼的BW系統采用的是同太鋼ERP系統的同一供應商SAP的產品。

SAP BW系統分為3層體系架構，第一層為源系統（Source systems），也就是BW系統的數據來源，分為兩種類型：①SAP源系統，即太鋼已實施的SAP R/3系統；②非SAP系統包括：文本文件、第三方的源系統（太鋼計質量系統、MES系統等其他信息系統。

第二層為SAP BW 數據庫服務器，主要包括OLAP處理器、管理員工作臺（主要負責數據的管理、數據建模、數據抽取的機制和監控）、數據抽取工具（ETL）、對外發布數據服務等組件。

第三層為SAP BW展示層，包括業務資源分析器、查詢設計器、業務資源瀏覽器、web報表生成器等。最后將生成的報表通過企業門戶展現出來。

BW系統是從太鋼ERP、計質量等源系統中抽取原始業務數據，將數據存儲在SAP BW 數據庫服務器，與一般的關系型數據庫不同，BW數據庫系統需要提取海量的原始業務數據，再將這些數據組合成一個新的數據模型，這個新的數據模型是星型或者多維度的數據模型，并對這些海量數據進行分析和數據挖掘，最后將分析和挖掘的數據結果以報表的形式展現出來。

BW系統實施步驟包括：數據預處理、建立數據倉庫、數據分析和數據展現4個主要階段。數據預處理是整合原始數據的第一步，從ERP、計質量等系統中抽取原始數據，通過相應的機制對原始數據進行轉換，將轉換后的數據加載到數據倉庫中；建立數據倉庫是用于存放預處理過的海量數據，數據倉庫對數據進行多維度分類、存儲和管理；數據分析主要是對數據倉庫中的數據匯總、運用各種算法對數據進行計算、對數據進行多維度處理，分析和挖掘出數據背后隱藏的知識和信息；數據展現是將數據分析的結果可視化，太鋼主要采用SAP EP（Enterprise Portal企業門戶）將BW報表展現。

BW系統的特點：

（1）報表的實時性，BW系統數據隨ERP、計質量業務量的增加，數據也在隨時增加和更新，在報表中呈現出來的數據幾乎跟太鋼的整個業務生產實時的。

（2）報表的快速生成，因為BW系統的數據模型是一個多維度的數據倉庫，采用特制的抽取方式、傳輸機制、更新方法，使數據能快速準確地提取出來，快速生成報表。

（3）數據的高度集成，BW系統主要針對高層領導所設計的報表，高層看到的信息都是宏觀的、整體的。比如太鋼整個的銷售狀況、生產庫存、采購成本等信息。所以數據從各個二級廠提煉并疊加生成。

BW系統由于技術人員當初對此項技術缺乏了解，以及技術的掌握程度低，沒有更充分地利用其中的技術細節，致使BW系統存在一定的缺陷：①界面單調，枯燥、缺乏交互性；②報表形式的單一，圖標展示的功能太少；③報表內容的專業性強，內容相對簡單等缺點。

BW系統作為太鋼信息化決策支持系統，作為信息化建設的核心內容，還需要進一步的發展和優化。