Business Intelligence
BI Theorie
BI Theorie
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Cartes-fiches
Logische Modellierung: Was ist ein Snowflake Schema?
Das Schneeflockenschema ist eine Weiterführung des Sternschemas, das beim OLAP und Data-Warehousing eingesetzt wird.
Beim Sternschema liegen die Dimensionstabellen denormalisiert vor, was eine bessere Verarbeitungsgeschwindigkeit zu Lasten der Datenintegrität und des Speicherplatzes mit sich bringt. Im Gegensatz dazu werden beim Schneeflockenschema die einzelnen Dimensionstabellen verfeinert, indem sie klassifiziert oder normalisiert werden. Durch diese Weiterverzweigung des Datenmodells entsteht die Form einer Schneeflocke, woher die Bezeichnung dieses Entwurfsmusters stammt.
Bedingt durch diese feinere Strukturierung sind die Daten zwar weniger redundant als in einem Sternschema, es sind jedoch für Abfragen eventuell zusätzliche Join-Operationen notwendig. Ein Schneeflockenschema führt also zu kleineren und besser strukturierten Datenmengen, die aber komplexere Zusammenhänge haben und damit unter Umständen zu längeren Lade- oder Abfragezeiten führen.
--> Verhindert Redundanz, aber dafür komplexere Modellierung
Was sind die Vor- und Nachteile eines Snowflake Schemas?
Vorteil
• geringerer Speicherplatzverbrauch, in Dimensionentabellen sind durch
Normalisierung keine redundanten Daten enthalten
• häufige Abfragen über sehr große Dimensionstabellen erbringen
Zeitersparnis und Geschwindigkeitsvorteil.
Nachteile
• Geschwindigkeitsnachteil, bedingt durch zusätzliche Verbunde bei den
Dimensionstabellen
• Komplexere Strukturierung
• Mehrstufige Dimensionstabellen müssen über Join-Abfragen verknüpft
werden
• größere Tabellenanzahl
• Reorganisationsproblem: Änderungen im semantischen Modell führen zu
umfangreicher Reorganisation der Tabellen und folglich zu einem höheren
Wartungsaufwand
Was ist Data Mining?
Data Mining hat das Ziel, neuartiges, verstecktes Wissen aus großen Datenbeständen zu extrahieren. Dabei sollen Beziehungsmuster wie Regelmäßigkeiten oder Auffälligkeiten in umfangreichen Datenbeständen ermittelt und nutzbar gemacht werden.
Diese Beziehungsmuster sollten für einen möglichst großen Anteil der Datenbasis Geltung haben. Und sie sollten bis dato unbekannte, leicht verständliche Zusammenhänge in den Daten zu Tage fördern, die nicht trivial sind. Hinter der Forderung nach Nichttrivialität der Ergebnisse verbirgt sich der Anspruch, dass gefundene Lösungen auch tatsächlich neues Wissen produzieren und Entdeckungen im engeren Sinne darstellen sollen.
Ziel beim Data Mining ist es also nicht, einzelne Daten aufzulisten oder zu aggregieren. Vielmehr wird immer angestrebt, allgemeine Zusammenhänge zu entdecken und dafür ein Modell zu erstellen. Die im Datenbestand induktiv ermittelten und in Form eines Modells zum Ausdruck gebrachten Zusammenhänge entsprechen dabei den Hypothesen über den durch die Daten abgebildeten Gegenstandsbereich.
Beispielsweise kann Data Mining bei der Analyse der Kundendaten eines Telekommunikationsunternehmens die Hypothese generieren: „Kunden unter 35 Jahren mit einem Vieltelefonierer-Tarif gehören in 80 Prozent der Fälle zu den umsatzstärksten Kunden“.
Was ist KDD und wie sieht der KDD Prozess von Fayyad aus? (5 Phasen)
KDD bezeichnet in der Forschung den gesamten Prozess der Wissensentdeckung. Dieser Prozess zielt auch die Auswahl und Aufbereitung der Daten ein, die Festlegung eines Analyseverfahrens und die Ableitung von explizitem Wissen. Data Mining ist in diesem Verständnis nur ein bestimmter Teil von KDD - nämlich das eigentliche Analyseverfahren, das konkret zur Entdeckung der Zusammenhänge führt.
- Auswahl
- Vorverarbeitung
- Transformation
- Data Mining
- Interpretation
In der ersten Phase des KDD-Prozesses nach Fayyad erfolgt die Auswahl des Datenbestandes, der für die gewählte Aufgabenstellung relevant ist. Dieser Zieldatenbestand wird dann in der Vorverarbeitungsphase bereinigt. Hierbei werden etwaige Datenqualitätsmängel beseitigt. Fehlende oder fehlerhafte Werte werden gegebenenfalls entfernt oder ersetzt. Zudem kann der bereits vorhandene Datenbestand in dieser Phase durch weitere Attribute angereichert werden, sofern es die jeweilige Aufgabenstellung erfordert. In der darauf folgenden Phase, der Transformation, wird der Datenbestand in die vom gewählten Analyseverfahren benötigte Form gebracht. Beispielhafte Transformationsschritte sind die Diskretisierung numerischer Werte oder die Umwandlung nominaler Werte in numerische Werte. Anschließend werden geeignete mathematische Verfahren angewendet, um die im Datenbestand vorhandenen, bislang unbekannten Muster zu erkennen. Erst durch die Interpretation der gefundenen Muster durch einen Experten entsteht Wissen, das auf die Verwendbarkeit hin zu evaluieren ist. Sollte die Aufgabenstellung mithilfe der gefundenen Muster nicht zufrieden stellend gelöst werden können, ist ein Rücksprung in eine der vorherigen Phasen zur Ergebnisverbesserung möglich [Fayyad et al. 1996, S. 9 ff.].
Was ist CRISP-DM?
Cross-industry standard process for data mining (CRISP-DM) ist ein branchen- und anbieterneutraler Industriestandard, in dessen Mittelpunkt die betriebswirtschaftliche Problemstellung steht. Zudem wird der zyklische Charakter von Data-Mining-Projekten in den Vordergrund gerückt.
- Geschäftsmodell verstehen: Verstehen der Geschäftsziele und Festlegung der Data Mining Ziele, sowie die Projektplanung.
- Daten verstehen: Datenquellen bestimmen, Daten untersuchen und beschreiben, sowie Datenqualitätsniveau bestimmen.
- Daten aufbereiten: Auswahl der Daten. Entweder durch Totalerhebung oder Stichprobenziehung, durch Experimente, Beobachtungen oder Messungen. Gewonnen Daten werden bereinigt (Ausreisser etc.). Abgeleitete Werte (Aggregate) werden berechnet, Daten zusammengeführt und transformiert.
- Modellierung: Passendes Data Mining Verfahren manuell auswählen.
- Evaluation: Daten in Test und Trainingsdaten aufteilen, Data Mining Verfahren anwenden und die Modellanpassungsgüte bestimmen. Resultate werden bezüglich der Geschäftsziele evaluiert.
- Einsatz: Planung der Implementierungsstrategie, den täglichen Einsatz des Data Mining Modells, sowie das weitere Monitoring der Gültigkeit des Data Mining Modell
Wie unterscheiden sich die beiden Prozessen und was sind die Vor- und Nachteile?
KDD-Prozess:
Vorteil: nicht linear, sondern kann Iterationen aufweisen. Falls Evaluation unbefriedigend ist, wird zu einem vorherigen Schritt zurückgekehrt.
Nachteil: In Ausnahmefällen müssen weitere Datensätze beschafft werden.
CRIPS-DM-Prozess
Vorteil: Hohe Erfolgschance durch bereits erprobte „Anleitung“; Kommunikation zwischen technischen und kaufmännischen Mitarbeitern sowie mit den Kunden besser
Nachteil: Datenvorverarbeitung und Datenqualitätssicherung macht 70% des Gesamtaufwandes aus, relativ Zeitaufwändig.
Unterschiede: Beim CRIPS-DM-Prozess werden die Daten zuerst verstanden und anschliessen aufbereitet, während im KDD Verfahren die Daten selektiert und anschliessen geeignet transformiert werden.
Welche Data Mining Verfahren gibt es und eignen sich für welche betriebswirtschaftlichen Ziele?
- Clustering: Geeignete Aufteilung einer Menge von Objekten, indem ähnliche Datenobjekte zu Gruppen zusammengefasst werden.
- Ziel: Wird in Marktforschung eingesetzt wie z.B Zusammenführen von Einkaufsaktivitäten um anschliessend gezielte Marketingkampagnen zu starten und so die Verkaufszahlen anzukurbeln.
- Assoziationsanalyse: Aufdeckung von einer informativen Menge von Abhängigkeiten.
- Ziel: Um Produkte mit ähnlichen Produkten zu verlinken werden bei einem Einkauf zu bestimmten Produkten weitere ähnliche Produkte vorgeschlagen. Z.B unter der Rubrik das könnte Sie auch interessieren.
- Klassifikation: Zuordnung von Datenobjekten mit unbekannter Klassenzugehörigkeit zu einer am besten passenden Klasse. Zuordnung geschieht mittels Klassifikator, der in der Lern- bzw. Schätzphase anhand einer Menge von Trainingsdaten trainiert wird.
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Ziel: Anhand von historischen Bestelldaten von Kunden wird entschieden ob ein Katalog an einen potenziellen Kunden geschickt wird oder nicht.
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Welcher Unterschied besteht zwischen Data Mining und OLAP-Operationen?
Während OLAP ein Analysewerkzeug für einen Benutzer ist, ist Data Mining ein Tool das selbständig Zusammenhänge und Abhängigkeiten aus vorliegenden Daten findet. Der Anwender wertet beim Data Mining nur noch die Ergebnisse aus.
Was sind die Grenzen und Gefahren eines unreflektierten Einsatzes von Data Mining?
- Interpretation / falsche Rückschlüsse
- Muster der Vergangenheit haben auch in Zukunft noch Gültigkeit (Strukturbruch)
- Ob genügend Daten vorhanden sind um aussagekräftige Ergebnisse zu erzielen
- Ob die vorhandene Daten ausgewertet werden dürfen (Gesetz)
- Datenschutz / Datensicherheit Gesetzgebungen der jeweiligen Länder
- Ob die richtigen Daten erhoben worden sind und ob sie verfälscht sind oder nicht
Beispiele für Clustering?
-Kunden werden anhand von bereits getätigten Käufen in Cluster segmentiert. Zum Beispiel nach Umsatz (hoch/mittel/tief) oder Produktsegmente (z. B. Pflege für Damen). Somit können gezielte Werbeaktionen gestartet werden.
-Mittels Coop Superpunkt Karte wird das Kaufverhalten der Kunden analysiert und gespeichert. Somit können Produkte ganz bestimmt interessierten Kundengruppen angepriesen werden.
-In einem Spital werden die Patienten gemäss Tags deklariert worauf sich diese dann gezielt nach verschiedenen Diagnosen auswerten lassen und so Voraussagen oder Statistiken erstellt werden können.
Beispiele für Assoziationsanalyse?
-Im Warenkorb eines Online Shops, z. B. Digitec, Amazon, etc. wird analysiert welche Artikel von welcher Kundengruppe wie oft gekauft wird. Damit können Artikel speziell gepusht und der Absatz verbessert werden.
-Bei einem Druckerkauf ist in der Verpackung schon ein Flyer zur Tintenbestellung vorhanden.
-Beim Kauf von Fastfood im McDonalds ist auf jedem Tablett Werbung mit anderen/neuen Produkten.
Beispiele für Klassifikation?
-Die Fachhochschule überprüft, ob Personen welche sich für ein Studium einschreiben möchten, auch wirklich dazu berechtig sind.
-Wenn der Kunde ein Auto leasen möchte, wird er zuerst auf Kreditwürdigkeit überprüft.
-Beim Militär müssen AdA für bestimmte Aufgaben überprüft werden. Dürfen diese beispielsweise mit Geheim-Material arbeiten bzw. in Berührung kommen. Anhand verschiedener ziviler und militärischer Daten wird ein Gesamtbild verschafft. Das Resultat gibt aus ob die Person fähig oder unfähig ist.
Was sind die Nachteile bei der Trennung zwischen OLAP und OLTP?
− Verzögerungen der Erkenntnis- und Reaktionszeiten (Latenzen)
− Eingeschränkte Abfragemöglichkeiten durch feste Granularität der Daten
− Teilweise schlechte Performanz der Abfragen
− Eingeschränkter Nutzerkreis und unflexible Analysemöglichkeiten
− Organisatorische und technische Trennung statt Integration
− Gefahr von Bypass Reporting durch Verzögerungen
− Total Cost of Ownership
Definition Unternehmenssteuerung mit BI?
«Die Methoden der Unternehmenssteuerung bilden das Herzstück von
Business Intelligence (BI). Sie stellen dem mittleren und höheren
Management in allen Funktionsbereichen eines Unternehmens und dort
bei allen Planungs-, Entscheidungs und Kontrollaufgaben die
gewünschten Daten und Informationen, die zugehörigen betrieblichen
Modelle und die im Einzelfall geeigneten Methoden nutzerspezifisch
zur Verfügung.»
Prognose- und Szenarioverfahren?
Prognose- und Szenariotechnik sind Verfahren, um anhand vorliegender historischer Daten konditionale Aussagen vom Zeitpunkt t über zukünftige Werte der Variablen (auch Deskriptoren genannt) unter Abschätzung der Trefferwahrscheinlichkeit zu berechnen.
«Aufgabe der Szenariotechnik ist es, qualitative Aussagen über den für eine Unternehmung relevanten künftigen Weltausschnitt hinsichtlich der langfristigen Entwicklung und des künftigen Zustands zu treffen. Die Langfristigkeit ist durch Prognosedistanzen τ in der Größenordnung von fünf bis fünfundzwanzig Jahren gekennzeichnet.»
Planung als Teil des Managementkreislaufs?
«Planung ist ein Aktionsprogramm für die Zukunft und hat damit antizipativen Charakter (im Sinne von Antizipationsentscheidungen). Sie umfasst alle Vorausüberlegungen über die erstrebten Ziele (Z) sowie die Aktionen (Mittel (M) und Wege (W)) zu ihrer Erreichung im Rahmen von Zielplanung und Massnahmenplanung.»
Vertikale Planintegration?
• Top-Down Planung: Die Planung beginnt mit den strategischen Konzernzielen des Unternehmens, die dann auf die Bereichs- und Produktebene heruntergebrochen werden. Daran anschließend werden aus den Zielen, Mittel und Wege abgeleitet und vorgegeben.
• Bottom-Up Planung: Der Planungsprozess beginnt mit den Plänen
der einzelnen Teilsparten, die anschließend zur Konzernplanung
aggregiert werden und mit den Top-Zielen abgeglichen werden
müssen.
• Gegenstromverfahren: Hierbei wird sowohl Top-Down als auch
Bottom-Up geplant und die einzelnen Teilpläne im Dialog abgeglichen.
Welche Planungswerkzeuge gibt es?
Planspeicherung und –versionierung: Plandaten werden zentral im Data Warehouse
gespeichert. Dabei sollen Änderungen der Plandaten durch Versionierung nachvollziehbar
bleiben.
Planungsfunktion: Der Planer wird unterstützt durch Kopierfunktionen, die Daten
vorheriger Perioden als „Standardwerte“ in den entsprechen Zellen vorschlägt.
Planintegration: Zu den Unterstützungsfunktionen gehört die Bereitstellung von
Kommunikations- und Abstimmungsfunktionen für die vertikale und horizontale
Integration der Teilpläne im Rahmen mehrstufiger Unternehmensplanung mittels
Gegenstromverfahren
Simulation: Simulationen und What-If-Analysen helfen die Auswirkungen von
Planalternativen abzuschätzen.
Soll-Ist-Vergleich: Plandaten werden mit den erfassten Ist-Daten konfrontiert, und es
werden gemäß des „Management-by-Exception“-Prinzips eine Ursachenanalyse und ggf.
Korrekturmaßnahmen ausgelöst
Konsolidierung?
«Bei der Konsolidierung werden konzerninterne Transaktionen und
Bestandsgrößen (sog. Verflechtungen) saldiert, d. h. konzerninterne
Umsätze, Kosten, Erträge, Gewinn, Forderungen, Verbindlichkeiten
und Rückstellungen werden gegeneinander aufgerechnet. Der
Konzern wird so dargestellt, als ob er ein einheitliches Unternehmen wäre
(sog. Einheitsfiktion).»
1. Modellierung der Konzernstruktur
2. Währungsumrechnung
3. Saldierung
4. Konsistenzprüfung
Was ist Risikomanagement?
«Risikomanagement ist die Identifikation und Analyse von möglichen
Ereignissen, die Unternehmen personell, dinglich, vermögens- und
finanzwirtschaftlich negativ beeinflussen können. Steuerung,
Überwachen und ggf. die Beseitigung dieser Wagnisse erfolgt in der Art
und Weise, dass ein gewünschtes Risikoniveau mit an Sicherheit
grenzender Wahrscheinlichkeit nicht überschritten wird.»
• Risikoidentifikation: Identifikation und Kategorisierung der Risiken
• Risikoanalyse. Für die identifizierten Risiken wird das Risiko gemessen. In der
Literatur werden verschiedene Risikomasse diskutiert
• Risikosteuerung
- • Risikovermeidung ist oft nur möglich durch Einstellen der risikobehafteten Aktivität.
- • Risikoverminderung. Durch Vorsorge soll die Eintrittwahrscheinlichkeit und/oder die Schadenshöhe verringert werden.
- • Risikolimitierung Beispiel: Es werden maximale Bestellwerte für Versand auf Rechnung pro Kunde festgelegt
- • Risikodiversifikation. Eine Verteilung von Handlungen auf voneinander unabhängige Ereignisse ermöglicht einen Risikoausgleich („Versicherungseffekt“).
- • Risikoüberwälzung. Das Risiko wird auf eine andere Partei übertragen (Bsp. Versicherung)
- • Risikoakzeptanz. Das Risiko wird selbst getragen (Budgetieren)
• Controlling und Monitoring laufende Überwachung der Risikolimits, gegebenenfalls
das Nachsteuern einzelner Risiken sowie von Zeit zu Zeit die laufende Anpassung der
Risikomaße
Was ist Simulation?
Wie sieht eine Referenzarchitektur eines Enterprise DWH-Systems aus? (Skizze)