Integracja przedsiębiorstw na poziomie danych i informacji

Pełen tekst

(1)Zeszyty Naukowe nr 814. 2010. Uniwersytetu Ekonomicznego w Krakowie. Dariusz Put Katedra Systemów Obliczeniowych. Piotr Soja Katedra Informatyki. Integracja przedsiębiorstw na poziomie danych i informacji Streszczenie. Integracja wewnątrz- i międzyorganizacyjna ułatwia współpracę pomiędzy poszczególnymi działami organizacji oraz między współpracującymi jednostkami, przyczyniając się do poprawy efektywności ich działania oraz realizacji procesów biznesowych. Obejmuje zarówno wymianę danych, współpracę aplikacji utworzonych na potrzeby jednego lub kilku działów, jak i wzajemne powiązania organizacyjne pomiędzy uczestnikami przedsięwzięcia biznesowego. W artykule omówiono wybrane definicje integracji. Zwrócono uwagę na różnorodność podejść do tego zagadnienia. Integracja może bowiem obejmować współpracę na poziomie wymiany danych i aplikacji oraz łączenie schematów bazodanowych, ale także, w szerszym ujęciu, dotyczyć całej organizacji lub nawet związków między organizacjami. W artykule dokonano także przeglądu istniejących metod integracji na poziomie danych i informacji oraz omówiono ich własności pod kątem możliwości dokonywania bieżących i historycznych analiz oraz wymiany danych pomiędzy niejednorodnymi systemami. Słowa kluczowe: federacyjne bazy danych, hurtownie danych, integracja przedsiębiorstw, modele danych, model koncepcyjny, ontologie, poziomy integracji.. 1. Wprowadzenie Jednym z podstawowych celów podejmowania działań zmierzających do integracji przedsiębiorstw jest dążenie do usprawnienia zachodzących w nich procesów, co ma się przyczynić do wzrostu efektywności działania przedsiębiorstw. Zadanie to może być realizowane zarówno wewnątrz jednej organizacji, jak i pomiędzy kilkoma współpracującymi organizacjami. M.T. Frohlich i R. Westbrook [2001] przeprowadzili badania dotyczące związków pomiędzy dostawcami.

(2) 130. Dariusz Put, Piotr Soja. i odbiorcami w łańcuchu dostaw. Badaniu poddali 322 przedsiębiorstwa i zauważyli silną dodatnią korelację pomiędzy integracją a wynikami ich działalności1. Zagadnienie integracji rozpatrywane jest głównie na płaszczyźnie organizacyjnej, a narzędziem ułatwiającym osiągnięcie zamierzonego celu mają być rozwiązania w dziedzinie systemów informatycznych. Podejmując decyzję o przeprowadzeniu integracji, należy więc zadać sobie pytanie, jakie procesy łączyć w organizacji, a następnie jak wykorzystać do tego technologię informatyczną. Przed projektantami systemów informatycznych stoją więc wyzwania polegające na opracowaniu rozwiązań wspomagających integrację procesów biznesowych. Aby takie wspomaganie mogło być skutecznie realizowane w praktyce, muszą istnieć odpowiednie metody dostępu do niejednorodnych danych i informacji. Wzrost szybkości przesyłania danych w sieciach komputerowych, rozwój i powszechna dostępność Internetu oraz spadek kosztów przechowywania danych należą do głównych czynników, które przyczyniły się do wzrostu ilości danych i informacji gromadzonych w pamięciach masowych komputerów zarówno przez różnego rodzaju organizacje biznesowe, jak i instytucje czy osoby fizyczne niezwiązane z działalnością gospodarczą. Przechowywane treści mają wielorakie przeznaczenie, są gromadzone w różnorodnych systemach, występuje w nich duża dowolność syntaktyczna i semantyczna. Pojawia się więc potrzeba opracowania rozwiązań umożliwiających dostęp do rozproszonych i niejednorodnych danych i informacji przechowywanych w systemach komputerowych oraz pozwalających na ich efektywne wykorzystanie. W artykule dokonano przeglądu definicji integracji przedsiębiorstw i podejść do tego zagadnienia oraz omówiono problemy integracji na poziomie informacji i danych przechowywanych w systemach komputerowych. Dokonano także analizy poszczególnych rozwiązań w tym zakresie, zwracając uwagę na możliwość ich praktycznego zastosowania. 2. Definicje integracji przedsiębiorstw i podejścia do tego zagadnienia Zagadnienie integracji przedsiębiorstw obejmuje wiele aspektów: systemy bazodanowe, systemy informacyjne, inżynierię przedsiębiorstwa (modelowanie, analizę i projektowanie systemów przedsiębiorstwa), systemy agentowe, koordynację procesów, teorię organizacji i projektowania. Ze względu na swą wieloaspektowość integracja nie jest jednoznacznie zdefiniowana. Niektóre z proponowanych podejść uwzględniają głównie kwestie technologiczne. C. Batini, M. Lenzerini i S.B. Navathe [1986] koncentrują się na danych i definiują integrację jako dzia1. Do podobnych wniosków doszli także R. Reddy, S. Reddy i R. Kalakota [2001]..

(3) Integracja przedsiębiorstw.... 131. łania podejmowane w celu zintegrowania schematów istniejących baz danych do jednego, globalnego schematu. E. Alsène [1999] zauważa, że integracja przedsiębiorstwa jest często osiągana poprzez integrację zasobów komputerowych lub informacji. G.E. Truman [1998] podaje definicję, według której integracja oznacza możliwość współdzielenia danych w sposób zorganizowany i efektywny pomiędzy aplikacjami pracującymi w poszczególnych jednostkach organizacji. Z tej ostatniej definicji wynika, że organizacja może być podzielona na wyodrębnione działy, aplikacje działające w ramach organizacji są przystosowane do wspomagania działania poszczególnych jej działów oraz że dane są przechowywane w formie elektronicznej. Oznacza to możliwość dużej niejednorodności w zakresie gromadzenia i wykorzystania danych w organizacji jako całości. Istnieje szereg definicji, w których zagadnienie integracji jest rozumiane znacznie szerzej – na pierwszy plan wysuwają się w nich aspekty organizacyjne. E.J. Nugent i D.J. Hamblin [1996] zajmują się problemem współpracy różnych jednostek organizacyjnych i definiują tzw. integrację pionową jako poziom koordynacji przedsiębiorstw w łańcuchu dostaw. C.J. Petrie [1992] określa integrację przedsiębiorstwa jako proces zmierzający do poprawy wydajności założonych zadań biznesowych poprzez odpowiednie oddziaływanie na uczestników tego procesu. F.D. Vernadat [1996] podkreśla znaczenie integracji biznesowej, definiując ją w kategorii rozumienia, w jaki sposób procesy biznesowe i polityka przedsiębiorstwa są ustrukturyzowane i skoordynowane, w jaki sposób są powiązane oraz czy mogą być efektywnie wykorzystane do realizacji celów przedsiębiorstwa, zależnie od możliwości wewnętrznych i zewnętrznych. S.H. Lim, N. Juster i A. de Pennington [1997] definiują integrację jako połączenie wielu procesów biznesowych w taki sposób, aby w praktycznym działaniu stanowiły jeden proces. Oprócz definiowania pojęcia integracji wielu badaczy podejmuje próbę wyodrębnienia jej części składowych, wskazując jednocześnie na konieczność znalezienia odpowiednich rozwiązań praktycznych w zakresie wyróżnionych elementów. K. Kosanke, F. Vernadat i M. Zelm [1999] wyróżniają trzy składniki integracji: systemy, aplikacje oraz procesy. O.O. Mejabi i N. Singh [1997] rozpatrują to zagadnienie w trzech aspektach: decyzyjnym, danych oraz procesów. Zauważają, że celem integracji organizacji jest połączenie ludzi, technologii, procesów biznesowych, odbiorców i dostawców zlokalizowanych w odległych geograficznie miejscach. Wskazują także, że integracja obejmuje swym zasięgiem niemal wszystkie funkcje przedsiębiorstwa, m.in.: marketing, planowanie strategiczne, finanse, zarządzanie procesem produkcji, zarządzanie zasobami ludzkimi. Zwracają również uwagę, że integracja organizacji jest niezbędna, aby można było zapewnić zgodną współpracę jej technologicznych i administracyjnych działów. Przeprowadzenie procesu integracji wymaga szczegółowych informacji o wszystkich działaniach podejmowanych przez organizację oraz dostępu do gromadzo-.

(4) 132. Dariusz Put, Piotr Soja. nych danych. R.E. Giachetti [2004] wyróżnia w systemie przedsiębiorstwa cztery składniki i zgodnie z tym podziałem definiuje cztery poziomy integracji: sieci / transportu (najniższy, fizyczny), danych, aplikacji oraz procesów. J.E. Cherrington, E.L. Denna i D.P. Andros [1996] zauważają, że osiągnięcie sukcesu w usprawnianiu procesów biznesowych jest uwarunkowane stosowaniem koncepcji rozwiązań biznesowych ukierunkowanych na procesy zachodzące w organizacji. Wskazują na pięć najważniejszych czynników, które muszą być rozważone w procesie dokonywania zmian integracyjnych: – ukierunkowanie na procesy, – usprawnianie procesów, – integracja procesów, – integracja danych, – zrewidowanie i zdefiniowanie uprawnień do poszczególnych komponentów systemu informacyjnego. Przytoczone definicje i pojęcia pokazują, że integracja obejmuje zarówno aspekt technologiczny (systemy i sieci komputerowe, dane), jak i organizacyjny (procesy biznesowe). Problem staje się jeszcze bardziej złożony, jeśli rozważać go w kategoriach jednostek organizacyjnych, które mają być przedmiotem integracji: można bowiem łączyć i koordynować pracę poszczególnych działów jednego przedsiębiorstwa, ale także rozpatrywać zagadnienie w ramach współpracujących ze sobą organizacji. Przystępując do procesu usprawniania działalności poprzez integrację, należy zdefiniować cel, czyli wskazać, jakie aspekty działalności organizacji mają być przedmiotem integracji, oraz na tej podstawie określić zakres przedsięwzięcia: podmiotowy i przedmiotowy. W tym kontekście można zdefiniować integrację jako ogół działań zmierzających do usprawnienia procesów odbywających się w organizacji poprzez określenie oraz stworzenie lub modyfikację powiązań między poszczególnymi jednostkami uczestniczącymi w realizacji przyjętego celu. W związku z tym zakres procesu integracyjnego będzie inny w każdym analizowanym przypadku. 3. Poziomy integracji Heterogeniczność i rozproszenie aplikacji i systemów informatycznych oraz niejednorodność formatów danych i przypisywanie im różnego znaczenia stwarzają szereg trudności podczas codziennej działalności przedsiębiorstwa. Wewnętrzna integracja jest jednym z najbardziej znaczących zadań, jakie podejmują dzisiejsze organizacje. Przez lata tworzyły one i rozwijały różnorodne systemy dla usprawnienia pracy lokalnych działów, którym powierzały ściśle określone zadania. Takie działanie miało na celu usprawnienie pracy oraz wyraźny podział obowiązków. Poszczególne jednostki gromadziły dane i informacje potrzebne im do działania,.

(5) Integracja przedsiębiorstw.... 133. instalując różne systemy informatyczne, tworząc własne bazy danych, wykorzystując różnorodne formaty danych, używając własnej semantyki, wykorzystując aplikacje tworzone z użyciem wielu języków programowania i pracujące na niejednorodnych platformach sprzętowych i programowych. Z drugiej strony, aby możliwe było realizowanie misji organizacji, działy muszą być ze sobą powiązane. Związki te tworzone są m.in. na poziomie wymiany danych i informacji. Podział organizacji na mniejsze działy stwarza dwa poważne problemy: dostępu do informacji oraz koordynacji działania. Przeprowadzenie procesu integracji przyczynia się do uporządkowania danych i przepływu informacji. W publikacjach dotyczących integracji można zauważyć, że w ostatnich latach najczęściej wyróżniane są dwa podstawowe jej składniki: dane i procesy2. L.A. Kalinichenko [2004] uzupełnia tę listę o trzeci poziom: przesyłanie komunikatów. Ponieważ zagadnienie to może być rozpatrywane z punktu widzenia jednej lub kilku współpracujących organizacji, należy wyodrębnić czwarty poziom: integrację między organizacjami, która może dotyczyć zarówno danych, jak i aplikacji oraz procesów. Poziom danych. Zadaniem integracji na tym poziomie jest umożliwienie podsystemom organizacji lub poszczególnym jej działom wymiany danych. Zadanie to sprowadza się do rozwiązania problemu różnorodności, który można rozpatrywać w kilku aspektach: – niejednorodność rozumienia i prezentowania tych samych treści (np. różne nazewnictwo dokumentów i danych), – różne sposoby podejścia do modelowania tego samego zagadnienia (np. dane o pracownikach), – różnorodność schematów bazodanowych, – brak lub różnorodność semantyki. Poziom aplikacji. Na tym poziomie występuje oprogramowanie, które dostarcza użytkownikom systemu interfejsu ukrywającego przed nimi zawiłości i złożoność rozproszonego przetwarzania, sieci i współpracy aplikacji. Istniejące systemy integracyjne (m.in. CORBA, COM, DCOM, Java RMI) pozwalają rozproszonym aplikacjom na komunikację bez względu na kod programu, platformę sprzętową lub projekt. Na tym poziomie integracji działają też tzw. mediatory, które służą do wybierania danych z wielu źródeł oraz integrują dane, aby dostarczyć odpowiedzi na pytania zadawane przez użytkowników. Nie wymagają użycia współdzielonego modelu danych. Celem mediatorów jest rozwiązanie problemu różnej reprezentacji, abstrakcji i semantyki, który pojawia się podczas wybierania danych z wielu źródeł. System mediacyjny jest w stanie automatycznie połączyć wiele heteroge2. Por. m.in. [Klaus, Rosemann i Gable 2000, Markus i Tanis 2000, Volkoff, Strong i Elmes 2005]..

(6) 134. Dariusz Put, Piotr Soja. nicznych źródeł danych. Działa dzięki zdefiniowaniu metainformacji w postaci zbioru reguł. Integracja za pośrednictwem mediatorów wymaga dokonania uzgodnień w zakresie danych tak, aby były one jednakowo rozumiane. Poziom procesów. Celem integracji procesów jest zarządzanie współzależnościami między poszczególnymi zadaniami, źródłami oraz obiektami w celu osiągnięcia efektywnego i wydajnego procesu. R.E. Giachetti [2004] wymienia pięć składników koordynacji procesów: – wzajemne dostosowanie się pracowników, – bezpośredni nadzór kierownika, – standaryzacja procesów pracy, – standaryzacja efektów pracy, – standaryzacja umiejętności i wiedzy, które powinni posiadać pracownicy wykonujący daną pracę. Integracja między przedsiębiorstwami. Współdziałanie pomiędzy organizacjami może odbywać się na wielu płaszczyznach: danych, aplikacji i procesów. Koordynacja działań wymaga przeprowadzenia procesu integracji przynajmniej w takim zakresie, aby komunikacja odbywała się bez zakłóceń. Jednym ze składników integracji między przedsiębiorstwami jest elektroniczna wymiana dokumentów (EDI – electronic data interchange). Wymaga zdefiniowania standardów wymiany oraz uzgodnienia wspólnej syntaktyki i semantyki danych i dokumentów. Niekiedy właściwy przebieg procesów jest uwarunkowany dostępem do niektórych danych przechowywanych w systemie organizacji współpracującej. W takim przypadku niezbędne są uzgodnienia co do sposobu dostępu oraz udostępnianych treści i ich formy. 4. Integracja na poziomie danych i informacji Organizacje są podzielone na jednostki odpowiedzialne za realizację poszczególnych zadań: dział produkcji, marketingu, dystrybucji, zamówień, zarządzania zasobami ludzkimi, finansów itd. Działy gromadzą informacje i dane niezbędne do ich codziennej działalności. Informacja jest generowana i przechowywana z wykorzystaniem różnych narzędzi, systemów informatycznych oraz modeli danych. Zdarza się, że jednostki organizacji są rozproszone w przestrzeni, co dodatkowo komplikuje zadanie koordynacji ich działania. Przystępując do procesu integracji, należy zdawać sobie sprawę z jego złożoności oraz trudności, które mogą się pojawić. Podczas tworzenia systemu zintegrowanego należy sprostać wyzwaniom związanym m.in. z (por. [Hohpe i Woolf 2003]): – zapewnieniem bezpieczeństwa danych transmitowanych poprzez sieci komputerowe;.

(7) Integracja przedsiębiorstw.... 135. – różnorodnością aplikacji i systemów przechowywania danych – różnice mogą być znaczne i dotyczyć platformy sprzętowej i programowej, wykorzystywanego modelu przechowywania danych, sposobu kodowania danych i informacji, semantyki itd.; – zapewnieniem elastyczności w przypadku zaistnienia nieuniknionych zmian – proponowany system powinien uwzględniać możliwość zmian zachodzących w przyszłości w organizacji i jej otoczeniu tak, aby ich uwzględnienie ograniczało się tylko do dostosowania systemu do nowych warunków działania i nie wymagało znacznych nakładów lub konieczności nawet przebudowy całego systemu. Hohpe i Woolf [2003] dzielą zadanie opracowania takiego systemu na cztery główne zagadnienia: – transport plików (danych) – jedna aplikacja tworzy plik, druga go odczytuje; aby taka współpraca była możliwa, musi być uzgodniony format pliku, jego nazwa oraz możliwości dalszego wykorzystania, tzn. to, gdzie ma być przechowywany, która aplikacja ma go usunąć itd.; – opracowanie współdzielonej bazy danych – aplikacje mogą współdziałać z jednym schematem bazodanowym; – uzgodnienie metody wywoływania zdalnych procedur zapewniających komunikację synchroniczną; – przesyłanie komunikatów (messaging) zapewniających komunikację asynchroniczną – aplikacja publikuje komunikat, który inne programy mogą odebrać w późniejszym czasie. H. Peeler, J.B. Stuart i D. Goldstein [2006] sugerują, że w procesie integracji informacji (na przykładzie organizacji non profit) muszą być uwzględnione następujące zagadnienia: – powołanie zespołu odpowiedzialnego za przeprowadzenie procesu; zespół powinien zapoznać się z wykorzystywanymi standardami przechowywania danych i ich formatem oraz z zachodzącymi w organizacji procesami; – wykorzystanie najlepszych praktyk; analiza istniejących rozwiązań w zakresie integracji informacji pod kątem możliwości ich wykorzystania w organizacji i w konsekwencji adaptacja rozwiązania najlepiej dopasowanego do warunków działania organizacji; – nawiązanie współpracy z dostawcą rozwiązań technologicznych – etap ten obejmuje analizę wymagań i wybór rozwiązań informatycznych zarówno w kwestii oprogramowania, jak i sprzętu; – zaangażowanie; przeprowadzenie procesu integracji informacji jest najczęściej długotrwałe i wymaga zainwestowania określonych środków finansowych i nakładów pracy. Jeśli jednak przedsięwzięcie zakończy się sukcesem, można się spodziewać szybkiego zwrotu z tej inwestycji w postaci usprawnienia działania organizacji;.

(8) 136. Dariusz Put, Piotr Soja. – dostosowanie formatu danych do potrzeb kontrahentów i stworzenie mechanizmów umożliwiających wymianę danych. Według M. Smitha [2006] proces integracji danych wymaga inwestycji w dziedzinie technologii zarządzania danymi oraz technik umożliwiających utworzenie i utrzymanie standardowych definicji danych i ich kontekstu. Twierdzi on, że organizacja potrzebuje centralnej definicji danych, jednego repozytorium dla danych kluczowych dla biznesu oraz mechanizmów, które umożliwią utrzymanie danych bezbłędnych, logicznych oraz zintegrowanych w całym przedsiębiorstwie. W literaturze oraz praktyce istnieje kilka podejść do zagadnienia integracji danych. Podejmując zmierzające do tego działania, organizacja musi wziąć pod uwagę cel integracji, jej zakres, bieżące i przyszłe kierunki wykorzystania stworzonego systemu oraz dokonać analizy skutków przedsięwzięcia. W zakresie integracji danych proponowane są następujące rozwiązania: – hurtownie danych, – centralne, współdzielone bazy danych, – federacyjne bazy danych, – autonomiczne systemy współdziałające z wykorzystaniem współdzielonej semantyki. Hurtownie danych. Aby rozwiązać problemy dostępu do danych pochodzących z heterogenicznych źródeł oraz zaspokoić potrzebę ich analizy, przedsiębiorstwa niejednokrotnie wykorzystują hurtownie danych w charakterze centralnych repozytoriów. W procesie tworzenia hurtowni należy opracować jej schemat oraz rozwiązać problemy dotyczące jej budowy i utrzymania, a także zapewnienia aktualności i poprawności danych oraz stworzenia metod i sposobów ich wykorzystania3. J.O. Cherrington, E.L. Denna i D.P. Andros [1996] zwracają uwagę na konieczność odpowiedniej organizacji wszystkich istotnych z punktu widzenia organizacji danych tak, aby były one w każdej chwili dostępne dla poszczególnych komponentów systemu. W proponowanym przez nich systemie o nazwie NEDS (National Employee Disbursement System) problem integracji danych jest rozwiązany poprzez umieszczenie wszystkich istotnych danych w jednej logicznie wyodrębnionej strukturze, którą nazywają hurtownią informacji. W procesie projektowania hurtowni należy: – zdefiniować źródła danych, – dokonać ekstrakcji danych, wskazując, które dane będą okresowo przenoszone do hurtowni, – na podstawie analizy potrzeb informacyjnych użytkownika dokonać niezbędnych agregacji, – określić częstotliwość zasilania hurtowni, 3. Zagadnienie hurtowni danych szczegółowo opisuje m.in. C. Todman [2003]..

(9) 137. Integracja przedsiębiorstw.... – wybrać model danych, – stworzyć projekt pojęciowy, logiczny i fizyczny. W systemie z hurtownią danych bieżące operacje są rejestrowane w transakcyjnych bazach danych, a hurtownia jest okresowo zasilana danymi pochodzącymi z baz transakcyjnych. W analizach historycznych wykonywane są dane pochodzące z hurtowni. Do analiz bieżących pobierane są dane z transakcyjnych baz danych (zob. rys. 1). Częstotliwość zasilania hurtowni ma wpływ na zakres czasowy obydwu rodzajów analiz. Niewątpliwymi zaletami hurtowni danych jest oddzielenie danych transakcyjnych od historycznych, co ma istotny wpływ na efektywność działania całego systemu, oraz umieszczenie danych analitycznych w jednej bazie danych, dzięki czemu uzyskuje się dużą łatwość w opracowywaniu różnego rodzaju analiz. Wybór tego rozwiązania nie wymaga także przebudowy systemu – warstwa hurtowni danych znajduje się ponad systemem transakcyjnym. Wadą tego rozwiązania jest brak narzędzi wspomagających wymianę danych pomiędzy poszczególnymi transakcyjnymi bazami danych.. analizy historyczne. hurtownia danych. zasilanie danymi baza danych. baza danych. transakcje analizy bieżące. Rys. 1. System integracyjny wykorzystujący hurtownie danych Źródło: opracowanie własne.. Współdzielone, centralne bazy danych. W centralnej bazie danych rejestrowane są te fakty zachodzące w organizacji i jej otoczeniu, których gromadzenie jest niezbędne z punktu widzenia jej działania. Wdrożenie tego rozwiązania wymaga.

(10) 138. Dariusz Put, Piotr Soja. zaprojektowania całego systemu, zdefiniowania wszystkich obiektów i zdarzeń, które będą zapisywane w systemie. Dane gromadzone w poszczególnych działach zostaną umieszczone w nowej, centralnej bazie danych.. analizy bie ce i historyczne. centralna baza danych. transakcje. Rys. 2. Integracja danych poprzez utworzenie jednej bazy danych Źródło: opracowanie własne.. Istnienie jednej bazy danych w organizacji ma wiele zalet, m.in.: – rozwiązuje problemy syntaktycznej i semantycznej niejednorodności danych – problem wymiany danych nie istnieje, – minimalizuje redundancję, – przyczynia się do zmniejszenia liczby błędów, – ułatwia procesy integracyjne w organizacji, – umożliwia dostęp do danych z każdego miejsca, – ułatwia dokonywanie szczegółowych i wielowymiarowych analiz zarówno dla pojedynczych działów, jak i przedsiębiorstwa jako całości. Budowa jednego dużego modelu organizacji ma jednak również wady. Do najistotniejszych należy zaliczyć: – konieczność przeprowadzenia procesu projektowania dla całej organizacji i stworzenia zupełnie nowej jakości w zakresie gromadzenia i wykorzystania danych, – konieczność migracji danych z istniejących systemów do nowo powstałego centralnego repozytorium, – złożoność modelu, co może powodować trudności w jego zrozumieniu przez przeciętnego użytkownika, – istnienie wielu powiązań między składnikami modelu, co ma wpływ na spadek elastyczności systemu i może powodować trudności we wprowadzaniu zmian, – możliwy spadek wydajności systemu..

(11) Integracja przedsiębiorstw.... 139. W konsekwencji rozwiązanie to może znaleźć zastosowanie przede wszystkim w organizacjach małych i stosunkowo stabilnych. Federacyjne bazy danych. Integracja systemów polegająca na budowie globalnego schematu koncepcyjnego (modelu kanonicznego) dla współpracujących baz danych prowadzi do powstania federacyjnej bazy danych – zbioru autonomicznych, ale współpracujących baz danych. Goni i in. [1996] definiują federacyjne systemy baz danych (FDBS – federated database systems) jako takie systemy multibazodanowe (MDBS – multidatabase systems), dla których istnieje schemat integracyjny. Według autorów tej pracy podczas tworzenia FDBS należy rozwiązać trzy zasadnicze problemy: – translacji schematów baz danych wchodzących w skład FDBS na schemat zintegrowany, – integracji przetłumaczonych schematów, – wykonywania zapytań utworzonych przez użytkownika i skierowanych do schematu zintegrowanego tak, aby możliwe było wybranie danych z baz danych wchodzących w skład systemu rozproszonego. Tak połączone FDBS zapewniają przezroczystość miejsca, replikacji i podziału. Użytkownik zadaje pytanie i nie musi się troszczyć o położenie danych. Istnieje centralny administrator, który definiuje schemat federacyjny i zarządza nim oraz z którymi są związane wszystkie schematy bazodanowe. Użytkownicy widzą taki federacyjny system jako jedną bazę danych. Prowadzone badania nad wykorzystaniem federacyjnych baz danych obejmują m.in.: – odkrywanie dostępnych zasobów danych, – zarządzanie schematami, – optymalizację dostępu do danych, – tworzenie zapytań, – analizę źródeł pochodzenia danych, – utrzymanie międzyźródłowych więzów integralności. W wyniku przeprowadzonych prac integracyjnych powstaje wolny od redundancji, zunifikowany schemat obejmujący wszystkie dane przechowywane w poszczególnych systemach organizacji. Aplikacje wymieniają dane za pośrednictwem tego współdzielonego schematu. Dzięki temu uzyskuje się zmniejszenie liczby niezbędnych transakcji pomiędzy współpracującymi systemami. Bez istnienia jednego wspólnego schematu dla n systemów wymagane jest n(n–1) translacji przy wymianie danych. Każdy system musi być wyposażony w mechanizm, który umożliwia dwukierunkową wymianę danych ze wszystkimi pozostałymi. Dzięki istnieniu jednego schematu wymagane są tylko dwie translacje dla każdego systemu: pomiędzy nim a schematem wspólnym, dzięki czemu liczba translacji wynosi 2n. L.A. Kalinichenko [2004] zauważa, że obecną sytuację w dziedzinie modelowania przedsiębiorstw charakteryzuje istnienie ogromnej liczby języków.

(12) 140. Dariusz Put, Piotr Soja. i narzędzi, które przyczyniają się do powstawania różnorodnych definicji przedsiębiorstwa oraz powodują trudności w komunikacji pomiędzy składnikami systemu. Jako narzędzie integracji proponuje rozszerzony model kanoniczny złożony z rozszerzeń modeli istniejących w środowisku, które jest przedmiotem integracji. Aby różne systemy mogły współpracować, wymagane jest: – istnienie niezawodnego sposobu przesyłania informacji, – uzgodnienie syntaktyki danych, – zdefiniowanie semantyki danych. Ogromna różnorodność reprezentacji informacji sprawia, że konstrukcja modelu kanonicznego stanowiącego pomost pomiędzy użytkownikiem a danymi nie jest zadaniem łatwym. Wydaje się, że integracja zasobów udostępnianych przez dowolne organizacje nie jest możliwa, przede wszystkim ze względu na ogromną różnorodność semantyczną oraz sposób organizacji danych. Możliwe jest natomiast podjęcie próby zdefiniowania modelu dostępu do informacji zapisanych w systemie lub systemach jednej albo kilku współpracujących ze sobą organizacji. W skład procesu projektowania takiego modelu musi wchodzić: – analiza potrzeb informacyjnych użytkowników, – analiza istniejących zasobów, – analiza możliwości pozyskiwania danych z różnych źródeł, – zdefiniowanie modelu kanonicznego, – zaprojektowanie jednorodnego interfejsu użytkownika. Użytkownik, dla którego projektowany jest system, musi znaleźć się w centrum uwagi. Etap analizy potrzeb informacyjnych poszczególnych członków organizacji wchodzi w skład procesu projektowania systemu. Z jednej strony istotne jest, aby dzięki zaprojektowanemu interfejsowi użytkownik miał łatwy dostęp do wyszukiwanych informacji, z drugiej, aby ów interfejs był na tyle elastyczny, by użytkownik miał możliwość dowolnego zdefiniowania swoich potrzeb. Istotne zagadnienie w procesie konstrukcji federacyjnej bazy danych stanowi stworzenie modelu kanonicznego. F. Saltor, M. Castellanos i M. Garcia-Solaco [1991] poddają analizie własności, którymi musi się charakteryzować model danych, aby mógł pełnić taką funkcję. Dokonują analizy przydatności różnych modeli do realizowania tego zadania. Kanoniczny model danych musi być ekspresyjny, czyli móc wyrażać dowolne obiekty, pojęcia i związki między nimi w stopniu większym niż każdy z modeli, które wchodzą w skład systemu, lub w stopniu równym. Federacja baz danych musi być otwarta dla innych baz danych, które w przyszłości mogą zostać włączone do istniejącej struktury. W systemie FDBS dane do analizy są pobierane z transakcyjnych baz danych za pośrednictwem współdzielonego modelu kanonicznego, którego istnienie pozwala na przezwyciężenie niejednorodności syntaktycznej i semantycznej. W zakresie.

(13) 141. Integracja przedsiębiorstw.... rejestracji faktów nic w systemie nie ulega zmianie – model kanoniczny jest tworzony nad istniejącymi systemami transakcyjnymi (zob. rys. 3). Rozwiązanie oparte na wspólnym schemacie kanonicznym znajduje zastosowanie, gdy modelowany system lub proces jest w miarę stabilny, czyli jest niezmienny w czasie lub zmienia się nieznacznie. Wadami tego podejścia są: – drogi i czasochłonny proces prowadzący do osiągnięcia zgodności różnych schematów, – niezbędne kompromisy, które mogą sprawiać problemy z poszczególnymi składnikami systemu, a w niektórych sytuacjach mogą być nie do przyjęcia, – możliwość obejmowania przez poszczególne systemy tego samego fragmentu organizacji, co może powodować trudności z jednoznacznością danych oraz wymagać stworzenia mechanizmów, które uwzględnią ten fakt podczas wykonywania niektórych obliczeń (np. agregacji), – konieczność zdefiniowania jednorodnej semantyki.. analizy. model kanoniczny. baza danych. baza danych. transakcje. Rys. 3. System federacyjnej bazy danych Źródło: opracowanie własne.. Obecnie wielu autorów proponuje odejście od koncepcji tworzenia jednego modelu bazodanowego obejmującego całość działania organizacji, skłaniając się ku systemom opartym na przesyłaniu komunikatów. Nie jest wtedy potrzebny jeden współdzielony model organizacji. Tak utworzony system charakteryzuje się następującymi własnościami:.

(14) 142. Dariusz Put, Piotr Soja. – może istnieć wiele modeli kanonicznych, – modele mogą na siebie zachodzić (w pewnej części obejmować ten sam fragment działalności organizacji), – zachodzące modele mogą nie mieć tej samej struktury, musi jedynie istnieć mechanizm translacji, – modele nie muszą obejmować całości organizacji, a jedynie te dziedziny jej działania, które są niezbędne do komunikacji między aplikacjami, – modele powinny być budowane poprzez rozwój, a nie planowanie, – ponieważ modele komunikują się parami, istnieje potrzeba utworzenia n * n translacji.. analizy. wspó dzielona ontologia. lokalna ontologia. lokalna ontologia. baza danych. baza danych. transakcje. Rys. 4. Integracja systemów za pomocą ontologii Źródło: opracowanie własne.. M. Klusch i O. Shehory [1996] proponują oparcie FDBS na inteligentnych agentach. Każdy system bazodanowy jest wyposażony w agenta, który może działać na potrzeby jednej bazy danych lub może współdziałać z innymi agentami w celu uzyskania informacji z innych baz danych. Federacyjny system agentowy jest zbudowany ze zbioru autonomicznych agentów informacyjnych, które pełnią funkcję interfejsów bazy danych, z którą są związane. Każdy agent buduje swój własny model informacji terminologicznej (TIM – terminological information model) na podstawie modelu koncepcyjnego bazy danych. Wzajemna terminologiczna klasyfikacja części tych modeli umożliwia współpracę agentów w celu wyszukania.

(15) Integracja przedsiębiorstw.... 143. infor macji. W proponowanym systemie nie ma potrzeby tworzenia centralnego mediatora albo brokera informacyjnego. Istnienie autonomii oznacza, że każdy agent związany z bazą danych decyduje, które jej elementy mogą być współdzielone i dostępne dla innych agentów. Nie ma potrzeby centralnej kontroli danych. Autonomiczne systemy współdziałające z wykorzystaniem współdzielonej semantyki. W ostatnich latach zagadnienie integracji dotyczy głównie nie łączenia schematów, ale integracji semantycznej niejednorodnych źródeł danych. Wielu badaczy zajmujących się problemem różnorodności semantycznej proponuje użycie ontologii jako czynnika integrującego niejednorodne źródła danych. M. Castellanos, F. Saltor i M. Garcia-Solaco [1992] zauważyli, że jednym z największych problemów w procesie integracji schematów baz danych jest określenie znaczenia, rozpoznawanie konfliktów nazewniczych, istnienie homonimów i synonimów. V. Morocho, F. Saltor i L. Pérez-Vidal [2003] proponują wykorzystanie ontologii do konstrukcji schematu rozwiązania problemu semantycznej niejednorodności danych w systemach geograficznych. Najczęściej proponowane podejście prowadzące do integracji semantycznej polega na przekształceniu lokalnych obiektów znajdujących się w bazie danych do postaci współdzielonej ontologii, która umożliwia kompletną integrację (por. np. [Bright, Hurson i Pakzad 1994]). Ten typ ontologii jest prawdopodobnie niepraktyczny, ponieważ jego utworzenie wymaga wielu kompromisów, a utrzymanie jest złożone i kosztowne. Tym niemniej podejmowane są próby zdefiniowania uniwersalnych ontologii, które mogłyby być wykorzystane do modelowania przedsiębiorstwa (ang. enterprise modelling ontology). Ontologie opisujące przedsiębiorstwo powinny mieć możliwość reprezentowania pojęć z różnych dziedzin takich jak czynności, produkty, usługi, czas i zasoby, jak również sposobność integrowania tych dziedzin i umożliwiania współpracy pomiędzy narzędziami wykorzystującymi różne ontologie. M.S. Fox i M. Gruninger [1998] proponują sześć kryteriów oceny przydatności modelu przedsiębiorstwa do konkretnego zadania. Należą do nich: 1. Funkcjonalna zupełność – czy model zawiera informacje konieczne do wykonania zadania. 2. Ogólność – w jakim zakresie model jest uniwersalny dla różnych czynności, takich jak projektowanie, wytwarzanie i marketing; czy model jest specyficzny dla danego sektora, jak np. produkcja, czy też może być stosowany w innych, jak handel lub finanse. 3. Wydajność – czy model pozwala na wydajne wnioskowanie, czy też wymaga dalszych transformacji. 4. Czytelność – czy model jest zrozumiały dla użytkowników i w związku z tym może być w jednolity sposób zastosowany w całym przedsiębiorstwie i jednakowo interpretowany..

(16) 144. Dariusz Put, Piotr Soja. 5. Stopień precyzji – czy model zawiera rdzenny zbiór ontologii, które można od siebie oddzielić, czy też ontologie te zazębiają się; czy reprezentacja modelu pozwala na wnioskowanie na różnych poziomach abstrakcji. 6. Minimum – czy model zawiera minimalną liczbę obiektów (pojęć w słowniku) koniecznych do realizacji wybranego zadania. Ontologia definiująca model przedsiębiorstwa powinna obejmować szeroki zakres zagadnień związanych z prowadzeniem działalności gospodarczej. Można wyodrębnić kilka kategorii modelowanych zagadnień: – procesy i czynności: kategoria ta obejmuje reprezentacje stanu, czasu i przyczynowości, – zasoby i zapasy: reprezentacja zasobów, zapasów, magazynów itp., – struktura organizacyjna: reprezentacja stanowisk, ról, oddziałów, procesów, celów, ograniczeń itp. – struktura produktu i zapotrzebowanie: budowa produktów i zapotrzebowanie na komponenty i podzespoły, – jakość: reprezentacja jakości oparta na standardach jakościowych, – koszt: reprezentacja kosztu zasobów, czynności, rachunku kosztów itp. Spośród projektów mających na celu stworzenie ontologii do opisu przedsiębiorstwa najbardziej znane są Toronto Virtual Enterprise (TOVE) oraz Edinburgh Enterprise Ontology (EO). TOVE, która dostarcza bogatej i precyzyjnej reprezentacji wiedzy dotyczącej przedsiębiorstw, zawiera takie elementy jak cele, struktura organizacyjna oraz czynności. Istotną cechą modelu TOVE jest oparcie jego infrastruktury na agentach (por. [Barbuceanu i Fox 1994]). Do struktury informacyjnej wspierającej współpracujące przedsiębiorstwa wprowadzono jako komponent tzw. agent informacyjny. Przedsiębiorstwo jest przedstawione jako zbiór współpracujących agentów, wyróżnia się ich dwa rodzaje: funkcjonalne i informacyjne. Te pierwsze planują i kontrolują czynności w ramach łańcucha dostaw, natomiast zadaniem drugich jest wspieranie innych agentów poprzez dostarczanie informacji i zapewnienie odpowiedniej komunikacji. Istnieje wiele rodzajów agentów funkcjonalnych, z których każdy reprezentuje konkretną funkcję przedsiębiorstwa: pozyskiwanie zamówień, planowanie, wysyłki, zasoby oraz transport. Ontologia EO została podzielona na pięć klas (kategorii) będących obrazem różnych aspektów działania przedsiębiorstwa (por. m.in. [Fox i Gruninger 1998, Uschold i in. 1998]): – metaontologia: pojęcia wykorzystane do definicji terminologii ontologii (np. jednostka, relacja, rola, czas, stan), – czynności i procesy: pojęcia związane z planowaniem i procesami (np. czynność, zasób, plan, zdolność, alokacja zasobów),.

(17) Integracja przedsiębiorstw.... 145. – organizacja: terminy związane ze strukturą organizacyjną przedsiębiorstwa (np. osoba, podmiot prawny, jednostka organizacyjna, zarządzanie, posiadanie), – strategia: pojęcia związane z długofalowym planowaniem działalności (np. cel, misja, decyzja, czynniki sukcesu), – marketing: terminy związane z marketingiem oraz sprzedażą dóbr i usług (np. sprzedaż, produkt, cena, klient, rynek, marka, promocja). Ze względu na to, że zdefiniowanie globalnej ontologii nie jest łatwe, a podejmowane prace w tym zakresie mogą zakończyć się niepowodzeniem, kompromisowym rozwiązaniem wydaje się stworzenie lokalnej ontologii do realizacji postulatu integracji danych i informacji w ramach jednej organizacji, korporacji lub branży. Ontologia taka stanowiłaby płaszczyznę dla zdefiniowania modelu dostępu do danych. Lokalne ontologie stanowią wspólną platformę umożliwiającą wymianę danych między agentami, które dzięki temu mogą ze sobą współpracować: jeden agent wysyła informację zgodną z jedną ontologią, drugi może ją przeczytać, a następnie przekształcić na postać własnej ontologii. Ponieważ ontologie są definiowane dla specyficznych rozwiązań, istnieje potrzeba ich integracji w ramach przedsiębiorstwa. To z kolei oznacza konieczność powiązania poszczególnych terminów w ramach różnorodnych ontologii. 5. Podsumowanie Przez lata funkcjonowania organizacje wyodrębniały działy, których zadaniem było wykonywanie działań wspomagających osiąganie zamierzonego celu. Doprowadziło to do powstania niejednorodnych metod i sposobów przechowywania danych, które, gromadzone przez poszczególne komórki, nie były ze sobą powiązane, przez co często były powielane, niespójne, sprzeczne, niejednorodne pod względem syntaktycznym i semantycznym. Wymiana danych, ich współdzielenie oraz skonstruowanie raportu obejmującego organizację jako całość na podstawie danych zgromadzonych w jej poszczególnych działach było więc zadaniem bardzo trudnym, wymagającym znacznego nakładu pracy, a czasem nawet niemożliwym. Zagadnienie to staje się jeszcze bardziej skomplikowane, gdy weźmie się pod uwagę, że organizacje współpracują ze sobą, są więc w jakiś sposób powiązane. Szybki rozwój technologii informatycznych, a przede wszystkim sieci komputerowych sprawił, że nie istnieją obecnie bariery technologiczne w wymianie danych na odległość. W dalszym ciągu jednak słabym punktem są wykorzystywane metody gromadzenia danych, których niejednorodność utrudnia wymianę danych i informacji. Różne są nie tylko stosowane modele danych, ale także poszczególne systemy oparte na tym samym modelu. Podejmowane są więc działania w kierunku integracji, które mają się przyczynić do uporządkowania gromadzonych danych, nadania im jednoznaczności oraz ułatwić ich gromadzenie i wymianę..

(18) 146. Dariusz Put, Piotr Soja. Istnieje kilka podejść do integracji danych: tworzenie hurtowni danych, zdefiniowanie jednej, współdzielonej bazy danych, utworzenie federacyjnej bazy danych opartej na współdzielonym modelu i zdefiniowanie ontologii dla umożliwienia komunikacji między różnymi systemami. Dla wielu autorów integracja ma znaczenie szersze, obejmuje nie tylko dane i informacje, ale także procesy zachodzące w organizacji. Integracja na płaszczyźnie wymiany danych stanowi podstawę łączenia organizacji w szerszym zakresie. Dzięki integracji danych współdziałanie poszczególnych jednostek przedsiębiorstwa lub kooperacja przedsiębiorstw może być efektywniejsza, a przygotowanie raportu łatwiejsze i szybsze. Istniejące propozycje i podejścia do zagadnienia integracji na poziomie danych i informacji różnią się metodą tworzenia, sposobem organizacji danych, metodą dostępu do danych analitycznych i transakcyjnych oraz wspomaganiem procesu wymiany danych. Ponieważ nie ma metody uniwersalnej, wybór musi być dostosowany do poszczególnych przedsięwzięć. Niejednokrotnie efektywnym rozwiązaniem może okazać się zastosowanie podejścia hybrydowego, obejmującego elementy będące składnikami więcej niż jednej metody integracji. Dokonując wyboru, należy wziąć pod uwagę cel integracji, jej przedmiotowy i podmiotowy zakres, wielkość przedsiębiorstwa, a także rozwiązania istniejące w branży, której organizacja jest przedstawicielem. Literatura Alsène E. [1999], The Computer Integration of the Enterprise, „IEEE Transactions on Engineering Management”, nr 46(1). Barbuceanu M., Fox M.S. [1994], The Information Agent: An Infrastructure Agent Supporting Collaborative Enterprise Architectures, Proceedings of the Third IEEE Workshop on Enabling Technologies: Infrastructure for Collaborative Enterprises (WET-ICE 1994), Morgan Town, West Virginia, USA. Batini C., Lenzerini M., Navathe S.B. [1986], A Comparative Analysis of Methodologies for Database Schema Integration, „ACM Computing Surveys”, nr 18(4). Bright M., Hurson A., Pakzad S. [1994], Automated Resolution of Semantic Heterogeneity in Multidatabases, „ACM Transactions on Database Systems (TODS)”, nr 19(2). Castellanos M., Saltor F., Garcia-Solaco M. [1992], A Canonical Model for Interoperability among Object-oriented and Relational Databases [w:] Distributed Object Management, Papers from the International Workshop on Distributed Management (IWDOM), Morgan Kaufmann. Cherrington J.O., Denna E.L., Andros D.P. [1996], Developing an Event-based Business Solution: The Case of IBM’s National Employee Disbursement System, „Journal of Information Systems”, nr 10(1). Fox M.S., Gruninger M. [1998], Enterprise Modelling, „AI Magazine”, Fall. Frohlich M.T., Westbrook R. [2001], Arcs of Integration: An International Study of Supply Chain Strategies, „Journal of Operations Management”, nr 19(2)..

(19) Integracja przedsiębiorstw.... 147. Giachetti R.E. [2004], A Framework to Review the Information Integration of the Enterprise, „International Journal of Production Research”. Kalinichenko L.A. [2004], Canonical Model Development Techniques Aimed at Semantic Interoperability in the Heterogeneous World of Information Modeling, Proceedings of the CAiSE INTEROP Workshop on Knowledge and Model Driven Information Systems Engineering for Networked Organizations, Riga. Klaus K., Rosemann M., Gable G. [2000], What is ERP?, „Information Systems Frontiers”, nr 2(2). Kosanke K., Vernadat F., Zelm M. [1999], Cimosa: Enterprise Engineering and Integration, „Computers and Industry”, nr 40(2–3). Klusch M., Shehory O. [1996], Coalition Formation among Rational Information Agents, Seventh European Workshop on Modelling Autonomous Agents in a Multi-agent World, Springer-Verlag, Heidelberg, Germany. Lim S.H., Juster N., de Pennington A. [1997], Enterprise Modeling and Integration, A Taxonomy of Seven Key Aspects, „Computers and Industry”, nr 34(3). Markus M.L., Tanis C. [2000], The Enterprise Systems Experience – From Adoption to Success. Framing the Domains of IT Management: Projecting the Future through the Past, Pinnaflex Educational Resources, Cincinnati. Mejabi O.O., Singh N. [1997], A Framework for Enterprise-wide Integration, „Computer Integrated Manufacturing”, nr 10(1–4). Morocho V., Saltor F., Pérez-Vidal L. [2003], Schema Integration on Federated Spatial DB across Ontologies, Fifth International Workshop on Engineering Federated Information Systems EFIS’03, Coventry, United Kingdom. Nugent E.J., Hamblin D.J. [1996], Improved Methodologies for Vertical Integration Research, „Integrated Manufacturing Systems”, nr 7(1). Peeler H., Stuart J.B., Goldstein D. [2006], A Recipe for Information Integration, „Foundation News & Commentary”, March / April. Petrie C.J. [1992], Enterprise Integration Modeling, Proceedings of the First International Conference on Enterprise Integration, Cambridge, MA. Reddy R., Reddy S., Kalakota R. [2001], Supply Chains to Virtual Integration, McGraw-Hill Trade, New York. Saltor F., Castellanos M., Garcia-Solaco M. [1991], Suitability of Data Models as Canonical Models for Federated Databases, „ACM SIGMOD Record”, nr 20(4). Smith M. [2006], Time to Govern Your Data, „Intelligent Enterprise”, nr 9(2). Todman C. [2000], Designing a Data Warehouse: Supporting Customer Relationship Management, Prentice Hall. Truman G.E. [1998], A Discrepancy-based Measurement Approach for Data Integration, „Journal of Organizational Computing and Electronic Commerce”, nr 8(3). Uschold M. i in. [1998], The Enterprise Ontology [w:] Knowledge Engineering Review, Special Issue on Putting Ontologies to Use, ed. M. Uschold, A. Tate, nr 13. Vernadat F.D. [1996], Enterprise Modeling and Integration, Chapman and Hall, London. Volkoff O., Strong D.M., Elmes M.B. [2005], Understanding Enterprise System-enabled Integration, „European Journal of Information Systems”, nr 14..

(20) 148. Dariusz Put, Piotr Soja. Enterprises Integration on the Data and Information Level Within-organisational and inter-organisational integration facilitates cooperation between particular organisation departments and between cooperating institutions, and also contributes to increase of their operation effectiveness and to business processes improvement. It involves data exchange, cooperation of software applications created for one or for several departments, and also reciprocal organisational connections between participants of a business venture. The authors discussed selected definitions of integration. They also paid attention to diversity of approaches to this problem, as the integration can only involve cooperation on the data and applications exchange level together with linking database schemes, but also, in extended meaning, it can concern the entire organisation and, moreover, the connections between organisations. Furthermore, the study submits a review of existing methods of integration on data and information level. Their features have also been discussed in relation to possibilities of making current along with historical analyses and of data exchange between heterogeneous systems. Key words: federal databases, data warehouses, enterprises integration, data models, concept model, ontology, integration levels..

(21)