论太钢信息化决策支持系统

裴艳菊

（太钢自动化公司，山西 太原 030003）

1 太钢的信息化决策支持系统实现的背景及目的

企业管理的信息化是增强企业市场竞争能力的客观需要，是实现企业管理创新的重要途径，是解决企业管理中突出问题的有效措施。企业管理信息化的核心是运用现代信息技术，把先进的管理理念和方法引入到企业管理流程中，提高管理效率和水平，促进管理创新，进而提高企业经济效益和企业核心竞争力。要实现企业管理的信息化，就要实施企业的信息化建设。太钢从2002年开始逐步实施信息化基础建设；太钢信息化系统于2003年开始调研；2004年完成了信息化的整体规划设计，确定信息化项目分为三期实施；2005年6月正式开工建设信息化一期项目；2006年7月太钢信息化一期项目成功上线运行。太钢信息化一期所实现的系统包括了ERP系统、MES系统、检化验系统、计质量系统、OA系统、能源计量自动采集系统、硬件及网络建设等。

太钢信息化决策支持系统简称BW系统（即数据仓库）是太钢信息化建设的最重要的一部分，也是太钢实现企业管理信息化的重要标志。BW系统是在太钢ERP系统的基础上实现的，ERP系统是一套集成的、功能丰富的企业级套装应用软件，用以支持企业主要的核心业务流程，通常包括：生产计划、销售分销、物料管理、质量管理、财务会计、成本会计、项目管理、人力资源管理等，可以整体、实时的提供与各项业务相关的数据，包括以前难以及时获取的数据，可以向领导者提供企业整体的状况，反映企业的盈利能力和各项业务活动的情况。太钢已实现的ERP的模块功能包括:生产计划PP模块、销售分销DD模块、质量管理QM模块、财务会计FI模块、成本管理CO模块、物料管理MM模块、设备管理PM模块等。BW系统是在ERP系统运行的基础上，主要提取ERP系统中的数据，并将数据进行提炼和加工，得到决策层需要查看的数据，并以各种报表的形式展现出来。

一个先进的企业信息化体系应该从最底层的生产设备、生产线及物料控制系统，向上延伸到企业的最高决策层。包括五层系统的技术架构。这五级系统分别为：

（1）一级系统：设备控制系统，即生产装备及基础自动化系统 L1（电气、仪表、PLC）。

（2）二级系统：过程控制系统（PCS）L2，即生产过程控制和自动化工控系统（工艺、数模、质控）。

（3）三级系统：车间级制造执行系统L3（即MES），也包括太钢计质量、检化验等系统。

（4）四级系统：企业资源计划系统L4（即ERP），太钢的sap四级系统。

（5）五级系统：决策支持系统L5，即太钢已实施的BW系统，及未来要实施的供应商关系管理SRM、客户关系管理CRM、供应链管理SCM等系统。

2 BW数据仓库系统的简介

BW数据仓库的定义：数据仓库就是面向主题的、集成的、相对稳定的、随时间不断变化（不同时间）的数据集合，用以支持经营管理中的决策制定过程、数据仓库中的数据面向主题，与传统数据库面向应用相对应。主题是一个在较高层次上将数据归类的标准，每一个主题对应一个宏观的分析领域。数据仓库的集成特性是指在数据进入数据仓库之前，必须经过数据加工和集成，这是建立数据仓库的关键步骤，首先要统一原始数据中的矛盾之处，还要将原始数据结构做一个从面向应用向面向主题的转变。数据仓库的稳定性是指数据仓库反映的是历史数据的内，而不是日常事务处理产生的数据，数据经加工和集成进入数据仓库后是极少或根本不修改的。数据仓库是不同时间的数据集合，它要求数据仓库中的数据保存时限能满足进行决策分析的需要，而且数据仓库中的数据都要标明该数据的历史时期。

（1）面向主题操作型数据库的数据组织面向事务处理任务，各个业务系统之间各自分离，而数据仓库中的数据是按照一定的主题域进行组织。主题是一个抽象的概念，是指用户使用数据仓库进行决策时所关心的重点方面，一个主题通常与多个操作型信息系统相关。

（2）集成的面向事务处理的操作型数据库通常与某些特定的应用相关，数据库之间相互独立，并且往往是异构的。而数据仓库中的数据是在对原有分散的数据库数据抽取、清理的基础上经过系统加工、汇总和整理得到的，必须消除原数据中的不一致性，以保证数据仓库内的信息是关于整个企业的一致的全局信息。

（3）相对稳定的操作型数据库中的数据通常实时更新，数据根据需要及时发生变化。数据仓库的数据主要供企业决策分析之用，所涉及的数据操作主要是数据查询，一旦某个数据进入数据仓库以后，一般情况将被长期保留，也就是数据仓库中一般有大量的查询操作，但修改和删除操作很少，通常只需要定期的加载、刷新。

（4）反映历史变化操作型数据库主要关心当前某一个时间段内的数据，而数据仓库中的数据通常包含历史信息，系统记录了企业从过去某一时点到目前的各个阶段的信息，通过这些信息，可以对企业的发展历程和未来趋势作出定量分析和预测。企业数据仓库的建设，是以现有企业业务系统和大量业务数据的积累为基础。数据仓库不是静态的概念，只有把信息及时交给需要这些信息的使用者，供他们作出改善其业务经营的决策，信息才能发挥作用，信息才有意义。而把信息加以整理归纳和重组，并及时提供给相应的管理决策人员，是数据仓库的根本任务。因此，从产业界的角度看，数据仓库建设是一个工程，更是一个过程。

3 BW报表与传统业务报表的区别

对一个应用软件系统，一般都会有不少查询、报表模块。传统业务报表使用OLTP技术（联机事务处理系统，On-Line Transaction Processing简称OLTP）实现，所谓OLTP报表，就是在业务系统的数据库上，紧密集成在业务系统中的各种查询报表。由于OLTP数据模型千差万别，所以很难有简单的方法来描述数据的语义、规则。可以想象，在OLTP数据库上产生报表是一件非常头疼的事，要是每张报表都需要软件编写者硬编码实现，通常很难实现。国内外也有不少报表软件用来在OLTP基础上生成报表，这样可大大提升报表模块的开发效率。但由于没有统一的数据模式，这些报表软件需要使用者根据具体数据库结构来定义报表，需要定义的内容有：报表版式、取数关系、公式运算等。

而BW报表使用OLAP技术（联机分析处理，On-Line Analysis Processing，简写为OLAP）实现，OLAP数据本来就是面向分析的，并已经根据分析的需要把数据表分成了维表和事实表。并且必须符合一定数据模型的数据库结构，才能算是OLAP数据库。如MOLAP的立方体模型，ROLAP的星形模型、雪花模型等。符合标准的OLAP数据库数据模型，前端的数据分析展示工具软件就具备了可交换性，也就是一套数据用多个软件分析展示都可以，差别只是不同的软件性价比、展示能力不同。另外，由于OLAP符合统一的模型，使得直接用界面操作而非繁复的报表定义成为了可能。很多好的展示软件都支持即性报表，即允许用户通过界面操作直接生成报表。

OLAP是基于数据仓库的，而数据仓库管理的数据一般为历史数据。从业务数据库抽取数据到数据仓库的过程，称为ETL过程。如果ETL执行的频度过高，可能会影响业务系统的数据库访问资源。所以一般ETL也是定期执行的，如每月、每周、每10天，少数时效性要求高的系统，则可能每天抽取一次。不管怎样，OLAP分析的触角无法伸到业务数据库中（OLTP），只能对抽取出来的数据进行分析挖掘。

在某些应用环境下，深入分析当前数据也非常重要，甚至需要把当前数据和历史数据进行对比分析。当然，业务软件中也具备报表能力，但一般业务软件的报表能力比较有限，无法满足领导决策的要求，所以企业在建设综合数据分析应用平台时，也要重视对OLTP数据的报表和分析需求。

为了减少报表分析对业务系统数据库资源的抢占，一般可采用避开业务高峰期来进行报表运算的策略；也可采用数据库复制技术，安排OLTP报表可在复制库的基础上来运算。

4 太钢BW系统的体系架构及实施步骤

太钢的BW系统采用的是同太钢ERP系统的同一供应商SAP的产品。

SAP BW系统分为3层体系架构，第一层为源系统（Source systems），也就是BW系统的数据来源，分为两种类型：①SAP源系统，即太钢已实施的SAP R/3系统；②非SAP系统包括：文本文件、第三方的源系统（太钢计质量系统、MES系统等其他信息系统。

第二层为SAP BW 数据库服务器，主要包括OLAP处理器、管理员工作台（主要负责数据的管理、数据建模、数据抽取的机制和监控）、数据抽取工具（ETL）、对外发布数据服务等组件。

第三层为SAP BW展示层，包括业务资源分析器、查询设计器、业务资源浏览器、web报表生成器等。最后将生成的报表通过企业门户展现出来。

BW系统是从太钢ERP、计质量等源系统中抽取原始业务数据，将数据存储在SAP BW 数据库服务器，与一般的关系型数据库不同，BW数据库系统需要提取海量的原始业务数据，再将这些数据组合成一个新的数据模型，这个新的数据模型是星型或者多维度的数据模型，并对这些海量数据进行分析和数据挖掘，最后将分析和挖掘的数据结果以报表的形式展现出来。

BW系统实施步骤包括：数据预处理、建立数据仓库、数据分析和数据展现4个主要阶段。数据预处理是整合原始数据的第一步，从ERP、计质量等系统中抽取原始数据，通过相应的机制对原始数据进行转换，将转换后的数据加载到数据仓库中；建立数据仓库是用于存放预处理过的海量数据，数据仓库对数据进行多维度分类、存储和管理；数据分析主要是对数据仓库中的数据汇总、运用各种算法对数据进行计算、对数据进行多维度处理，分析和挖掘出数据背后隐藏的知识和信息；数据展现是将数据分析的结果可视化，太钢主要采用SAP EP（Enterprise Portal企业门户）将BW报表展现。

BW系统的特点：

（1）报表的实时性，BW系统数据随ERP、计质量业务量的增加，数据也在随时增加和更新，在报表中呈现出来的数据几乎跟太钢的整个业务生产实时的。

（2）报表的快速生成，因为BW系统的数据模型是一个多维度的数据仓库，采用特制的抽取方式、传输机制、更新方法，使数据能快速准确地提取出来，快速生成报表。

（3）数据的高度集成，BW系统主要针对高层领导所设计的报表，高层看到的信息都是宏观的、整体的。比如太钢整个的销售状况、生产库存、采购成本等信息。所以数据从各个二级厂提炼并叠加生成。

BW系统由于技术人员当初对此项技术缺乏了解，以及技术的掌握程度低，没有更充分地利用其中的技术细节，致使BW系统存在一定的缺陷：①界面单调，枯燥、缺乏交互性；②报表形式的单一，图标展示的功能太少；③报表内容的专业性强，内容相对简单等缺点。

BW系统作为太钢信息化决策支持系统，作为信息化建设的核心内容，还需要进一步的发展和优化。