Planung und Messung der Datenqualität in Data-Warehouse-Systemen:
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2002
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|---|---|
| adam_text | Inhaltsverzeichnis
Vorwort iii
Abbildungsverzeichnis xiii
Tabellenverzeichnis xv
Abkürzungsverzeichnis xvii
1 Einleitung 1
1.1 Motivation und Problemstellung 1
1.2 Zielsetzung und Zielgruppe der Arbeit 5
1.3 Forschungsmethodische Grundlagen 6
1.4 Aufbau der Arbeit 9
2 Konzeptionelle Grundlagen 13
2.1 Daten und Information 13
2.2 Architektur betrieblicher Informationssysteme 16
2.2.1 Betriebliche Informationssysteme 16
2.2.2 Systemtheoretische Grundlagen 18
2.2.3 Systemabbildungen durch Modelle 20
2.2.4 Informationssystemarchitekturen 22
2.3 Datenhaltungssysteme 27
vjü Inhaltsverzeichnis
2.3.1 Datenmodelle 28
2.3.2 Kommunikationsschnittstelle 35
2.4 Analytische Informationssysteme 38
2.4.1 Vielfalt der Informations(teil)systeme 38
2.4.2 Data-Warehouse-Systeme 40
2.4.2.1 Komponenten eines Data-Warehouse-Systems . 41
2.4.2.2 Organisatorische Gestaltung und Anspruchs¬
gruppen 44
2.4.2.3 Datentransformation 49
2.4.2.4 Metadatenverwaltung 54
2.4.2.5 Betrachtungsebenen für Data-Warehouse-
Systeme 60
3 Datenqualität 65
3.1 Qualitätsbegriff und Qualitätssichten 65
3.2 Ausgewählte Ansätze zum Begriff der Datenqualität 68
3.2.1 Innere Datenqualität nach Wand und Wang 73
3.2.2 Ansatz von Redman et al 74
3.2.3 Qualitätsmerkmale nach English 75
3.2.4 Empirische Untersuchung von Wang und Strong .... 76
3.2.5 Qualitätsfaktoren für Data-Warehouse-Systeme nach
Jarke et al 78
3.3 Datenqualität in Data-Warehouse-Systemen 79
3.3.1 Theoretischer Bezugsrahmen und Untersuchungskonzeption 80
3.3.2 Ergebnis und Fazit der empirischen Untersuchung .... 83
3.3.2.1 Problembereiche und Massnahmen 85
3.3.2.2 Datenqualitätsvorgaben 88
Inhaltsverzeichnis ix
3.3.2.3 Datenqualitätsprüfungen 89
3.3.2.4 Datenqualitätsmängel 90
3.3.2.5 Sicherstellung der Datenqualität 91
3.3.2.6 Datenqualitätseigenschaften 91
3.4 Datenqualitätsmanagement 96
3.4.1 Historische Entwicklung des Qualitätsmanagements ... 96
3.4.2 Konzept eines proaktiven Datenqualitätsmanagements . . 1(K)
3.4.3 Operatives Datenqualitätsmanagement 103
3.4.3.1 Qualitätsplanung 104
3.4.3.2 Qualitätslenkung 106
3.5 Anforderungen an das operative Datenqualitätsmanagement ... 112
3.5.1 Kennzahlen und Kennzahlensysteme 114
3.5.2 Bewertungsrahmen 117
3.6 Ausgewählte Ansätze zum operativen Datenqualitätsmanagement 121
3.6.1 Erfassung und Modellierung von Datenqualitätsforderungen 123
3.6.2 Qualitätsbeurteilung und Qualitätsprüfung 125
3.7 Schlussfolgerungen 127
4 Ansatz für ein operatives Datenqualitätsmanagement 131
4.1 Rahmenbedingungen und Data-Warehouse-System 131
4.1.1 Architektur 131
4.1.2 Zentrale Problemfelder im Bereich der Datenqualität ... 137
4.2 Ein metadatenbasiertes Datenqualitätssystem 138
4.2.1 Datenqualitätsforderungen 141
4.2.2 Prüfung der Ausführungsqualität 147
4.2.2.1 Glaubwürdigkeit 148
x Inhaltsverzeichnis
4.2.2.1.1 Ausgewählte charakteristische Eigen¬
schaften 151
4.2.2.1.1.1 Univariate Methoden 153
4.2.2.1.1.2 Multivariate Methoden .... 154
4.2.2.1.2 Data Mining zur Musterbeschreibung 156
4.2.2.1.2.1 Segmentierung 159
4.2.2.1.2.2 Klassifizierung 160
4.2.2.1.2.3 Assoziierung 163
4.2.2.1.2.4 Einsatzgebiet des Data Mining 166
4.2.2.1.3 Berücksichtigung von Datenschwan¬
kungen 167
4.2.2.1.3.1 Komplexitätsreduktion .... 168
4.2.2.1.3.2 Plausibilitätsintervalle 169
4.2.2.1.3.3 Regressionsmodelle 170
4.2.2.1.3.4 Zeitreihenmodelle 171
4.2.2.1.4 Berücksichtigung mengenmässiger
Aspekte 173
4.2.2.2 Aktualität und zeitliche Konsistenz 174
4.2.3 Auswertung der Datenqualität 179
5 Zusammenfassung und Ausblick 187
5.1 Zentrale Forschungsergebnisse 187
5.2 Kritische Würdigung des Ansatzes 193
5.3 Weiterer Forschungsbedarf 198
A Empirische Untersuchung 201
A.l Fragebogen 201
A.2 Detailergebnisse 206
Inhaltsverzeichnis xi
B Fallstudie 209
B.l Technisch orientierte Qualitätsangaben 209
B.2 Gesprächstermine und Teilnehmer 211
Literaturverzeichnis 213
Abbildungsverzeichnis
1.1 Grundsätzlicher Aufbau der Arbeit 11
2.1 Abbildungstheoretischer Modellbegriff 21
2.2 Konstruktivistischer Modellbegriff 22
2.3 Generischer Architekturrahmen für Informationssysteme 23
2.4 Morphologischer Kasten der Informationssystemmodellierung . . 25
2.5 Schemata-Konzept 29
2.6 Pyramide der Informationssysteme 40
2.7 Data-Warehouse-System 43
2.8 Informationsangebot, -nachfrage und -bedarf 46
2.9 Das CWM Metamodell 59
2.10 Betrachtungsweise eines Data-Warehouse-Systems 62
3.1 Qualitätssichten 67
3.2 Mögliche Datenqualitätsmängel nach Wand und Wang 74
3.3 Zweck von Data-Warehouse-Systemen 85
3.4 Unterstützte betriebswirtschaftliche Funktionen 86
3.5 Aufgabenfokus der befragten Personen 87
3.6 Aspekte zur Beschreibung des Begriffs der „Datenqualität 92
3.7 Entwicklungsstufen des Qualitätswesens 96
3.8 Integriertes Qualitätsmanagement 99
xiv Ahbildungsverzeichnis
3.9 Prinzip der Steuerung 106
3.10 Prinzip der Regelung 107
3.11 Regelkreismodell für das operative Datenqualitüismanagement . . 109
3.12 Struktur des Qualitätsmodells 114
3.13 Qualitätsmodell des Forsehungsprojekts DWQ 126
4.1 Architektur des Data-Warehouse-Sysiems 132
4.2 Steuerung des Transformat ionspro/.esses 133
4.3 Medatdatenschema für den l-TL-Prozess 135
4.4 Kon/ept eines metadalenbasierten Datenqualitätssystems 140
4.5 Prinzip und Vorgehen zur Prüfung der Glaubwürdigkeit 152
4.6 Beispiel für univariate Analysen 153
4.7 Beispiel für hivariate Analysen 155
4.8 Verfahren und Techniken des Data Mining 159
4.9 Plausibilitätsintervall für die lineare Regression 171
4.10 Analyse der Datenvolumen 175
4.11 Zeitlicher Zusammenhang der Datenwerte 177
4.12 Datenqualitätsmessung 180
4.13 Ermittlung der nicht erfüllten Bedingungen für beliebige Daten¬
mengen 184
5.1 Grobablauf für die Datenqualitätsplanung und -lenkung 192
5.2 Werkzeug für das Datenqualitätsmanagement 194
5.3 Datenqualitätsmanagement bei der SIZ 195
Tabellenverzeichnis
l.l Auswirkungen mangelnder Daienqualiiät 4
2.1 Abgrenzung von Teilsystemen des betrieblichen Systems 17
2.2 Wichtige statische Iniegritätsbcdingungcn 33
2.3 Hinordnungsrahmen für Anspruchsgruppen 49
2.4 Struklurorientiene Metadaten 57
3.1 Ausgewählte Ansätze im Bereich Datenqualitiit (Teil 1) 70
3.2 Ausgewählte Ansätze im Bereich Datenqualität (Teil 2) 71
3.3 Ausgewählte Ansätze im Bereich Datenqualität (Teil 3) 72
3.4 Innere Datenqualitätsmerkmale nach Wand und Wanci 74
3.5 Datenqualitätsmerkmale nach Rf.dMan et al 75
3.6 Qualitätsmerkmale von Datenwerten nach Bnglish 77
3.7 Datenqualitätsmerkmale nach Wanci und Strong 78
3.8 Qualitätsfaktoren nach JaRKF. et al 79
3.9 Qualitätsmerkmale bezogen auf das Datenschema 83
3.10 Qualitätsmerkmale bezogen auf die Datenwerte S4
3.11 Datenqualität in Data-Warehouse-Systemen 88
3.12 In der Untersuchung genannte Datenqualitätseigenschaften .... 94
3.13 Relevanz der Datenqualitätseigenschaften 95
3.14 Zentrale Anforderungen an Kennzahlen 118
xvi Tabellenverzeichnis
3.15 Zentrale Anforderungen an ein Datenqualitätsmanagement .... 120
3.16 Erfüllungsgrad ausgewählter Forschungsprojekte 130
4.1 Qualitätsprüfungen im Transformationsprozess 136
4.2 Analyse von Fehlerprotokollen 139
4.3 Qualitätsforderungen ausgewählter Projekte 145
4.4 Daten für ein Klassifikationsbeispiel 162
4.5 Regelmenge für ein Klassifikationsbeispiel 163
4.6 Beispielrelation für Assoziationsregeln 164
4.7 Datenmenge von Transaktionen 165
4.8 Auftretenshäufigkeit der Items 165
4.9 Support und Konfidenz 166
4.10 Beispiele zur Qualitätsspezifikation und -prüfung 182
4.11 Exemplarische Qualitätskennzahlen für beliebige Datenmengen . 185
5.1 Zentrale Rollen im Datenqualitätsmanagement bei der SIZ .... 196
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