Data Warehouse im stadtweiten Rechnernetz

Instrument im Dienstleistungsunternehmen Stadt Coswig/Sachsen

Dr. Bernhard Malsch
Zentrales Controlling der Stadt Coswig

Einleitung

Mit dem im Jahr 1990 begonnenen Aufbau einer demokratischen Verwaltung in der Kleinstadt Coswig (25.000 Einw., 300 Beschäftigte, 42 Mio. DM Umsatz) stellte sich die Frage nach den geeigneten rechentechnischen Arbeitsmitteln, da wir als Organisationsentwickler und Rechentechniker uns vergegenwärtigten, daß der Verwaltungsprozeß zu zwei Dritteln seines Arbeitszeitaufwandes aus reiner Informationsverarbeitung besteht. Das vorgefundene niedrige Niveau an DV-Technik in Coswig erlaubte, sofort auf moderne Technologien der Informationsverarbeitung abzuzielen. Client-Server-Archtektur und Drei-Ebenen-Netzhierarchie, hochwertige Terminals auf AT-Niveau, Workflowtechnik und Datenbank wurden deshalb von vornherein in das IT-Konzept der Stadtverwaltung aufgenommen.

Jedoch der Anspruch von Bürgern, Investoren und Politik an die Infrastruktur der Stadt sowie der angebotene Finanztransfer von West an Ost überforderten jedes bisher praktizierte Projektmanagement. Wir waren gezwungen für ca. 11 Verwaltungssachgebiete (35 Arbeitsplätze) spezielle Software zu erwerben. Erst im Nachhinein wurde die datenbankorientierte Gestaltung des Gesamtkonzeptes verfolgt, ohne daß den Verantwortlichen die Tragweite dieser Vorgehensweise vollständig bewußt war. Es bestand einfach der Zwang ein Return of Investment für die nicht unerhebliche rechentechnische Investition (seit 1991 ca. 2,1 Mio. DM) durch Umsatzsteigerung bei Aufwandsminimierung im Verwaltungsprozeß zu erzielen. Die Datenbankfunktion wurde vorerst entsprechend den allgemein bekannten Zielkriterien verfolgt:

Ordnung, Koordinierung aller Datenquellen im Leitungs- und Bearbeitungsprozeß;
Primärer Aufbau von Datenbeständen, für die noch keine spezielle Software erworben war;
Aufbau eines dienststellenübergreifenden Informationsspeichers, um mit Aktualität und Genauigkeit behaftete Informationen für den gesamten verwaltungstechnischen Ablauf bei allen Nutzern zu erreichen;
Unterstützung für ganzheitliche Bearbeitung, sowohl in Bezug auf die einzelnen Aufgaben, als auch aus der Sicht der Gesamtleitung der Verwaltung, der Gesellschaften, der Betriebe;
Unterstützung der Abbildung komplexer Vorhaben und Prozesse mittels relevanter Informationsmodelle für eine effizienter Entscheidungsfindung;
Verminderung von Datenredundanz;
Erzielung optimaler Zugriffszeiten.

Die Gestaltung des IT-Konzeptes und insbesondere der Datenbank wurde ab 1992 zielgerichtet aus dem Beziehungsgefüge zwischen Unternehmensstrategie, Organisationsentwicklung und bezahlbarer Informations-/Kommunikationstechnik heraus entwickelt. Neue Verfahrens- und Verhaltensweisen der Führung der Verwaltung im Umgang mit selbständig wirtschaftenden "Betrieben" durch eine neue Art der Steuerung ist die Grundlage für das IT - Konzept, dessen Kern die Datenbankgestaltung darstellt. Dabei wird die Datenbank parallel zur Nutzung vorhandener Filesysteme verschiedener Hersteller projektbegleitend zum neuen Steuerungsmodell eingeführt.

Technologische Voraussetzungen

Die Unternehmensstrategie stützt sich auf eine Integration von Organisationsentwicklung mit modernen Verfahren der Informations-/Kommunikationstechnik. Ein Stadtrechnersystem mit flächendeckender Client/Server-Architektur im stadtweiten Netz ist der hauptsächliche Gestaltungsbereich mit ganzheitlicher Technologiebetrachtung für Entscheidungs- und Controllingprozesse der Verwaltung. Die technologischen Ansprüche führen zu ständigem, wechselseitigem Gestaltungswandel zwischen Organisation und Informationstechnologie.

Diese qualitativen Veränderungen in der Struktur und Organisation für Planung, Abrechnung, Bewertung, individuell differenzierter Leistungsstimulierung, Vertragscontrolling erhöhen sprunghaft den Bedarf an abzubildenden Datenbeziehungen, zu verarbeitende Datenmengen und Anzahl an Kommunikationsverbindungen. Genauso steigen die Ansprüche an softwaregestützter Integration von Planungs-, Abrechnungs-, Zeitdispositionsverfahren. Damit wird eine tiefergehende Integration von rechnergestützten Vorgängen in die Arbeitsprozesse der Führung wie der Leistungsherstellung zur zwingenden Voraussetzung für das Reformkonzept.

Die dazu aufeinander abgestimmten Schlüsseltechnologien und Produktivitätstreiber sind

Netzstruktur, Netztopologie
Datenbank - Data Warehouse
Workflow - Technologie
Kommunikationstechnologie während einer Bildschirmsitzung

Dabei bestimmt die Datenbank die Qualität für Workflow -Technologie und das Niveau der Kommunikation während einer Sitzung. Die spezielle Anforderung an die Datenbankentwicklung bestand darin, parallell Soft-wareentwicklung und Installation erworbener Software zu einer Vielzahl von Arbeitsplätzen datenlogisch zu-sammenzuführen. Außerdem sollte für Beratungs-, Planungs- und Entscheidungsprozesse über alle Ebenen vom Sachbearbeiter bis zum Topmanager der Verwaltung eine einheitlich im ständigen Zugriff stehende Datenbasis verfügbar gemacht werden, deren technologische Aspekte im folgenden Punkt erklärt sind.

Datenbank - Data Warehouse

Das Konzept der Datenbankentwicklung umfaßt :
- die Entwicklung eines logischen Datenbankmodells, das unabhängig von der physisch existierenden Form von Datenbeständen die Gesamtheit der Stadt und ihre Verwaltung abbildet (ganzheitliche Abbildung, logische Basis für Data Warehouse-Konzept) (SILVERRUN)

- die umfassende Beschreibung der Speicherobjekte im Niveau eines Data Dictionary mit 21 Attributen je Speicherbegriff (Bild 1)

- den Einsatz eines Datenbankmanagementsystems

- Tools für Datenbankauswertungen, Datenselektionen

- datenbankorientierte Software-Projektentwicklung bzw. Anpassung unter Kopplung zu bereits vorhandenen Filesystemen.

1 Informationsbezeichnung im Informationskatalog (Kurz-, Langbezeichnung, Synonyme, Kennzahlen-Nr.)	12 Notwendigkeit der Eintragung
2 Definition	13 Klassifikator (Ereignis, Zeit, Variantenabhängigkeit)
3 Berechnungsformel	14 Inhalt des Klassifikators (Beschreibung)
4 gesetzliche Grundlage	15 Typ der Information (z.B. Zeichenkette)
5 Wert	16 Format (z.B. fest, variabel)
6 Dimension	17 Stelligkeit
7 Bezugsquelle	18 Syntax der Information
8 Informations- (Feld-)verantwortlicher	19 Beispiele
9 Zeitbezug	20 Hinweise zur Verwendung
10 Regionalbezug (Ortsteil, Stadt)	21 Besonderheiten
11 Variante

Tabelle der Attribute je Speicherbegriff

Der parallele Betrieb von verschiedenen Filesystemen und der schrittweise Aufbau von Dateien, die mittels DBMS verwaltet werden, ist heute ein ganz normaler Umstand, mit denen alle rasch sich verändernden Systeme rechnergestützt gestaltet werden. Diese heterogene Struktur (Bild 2) schließt ein, daß das logische Datenmodell alle Idents der zu speichernden Objekte, ganz gleich in welchem System sie gespeichert sind, aufnimmt.

Über dieses Prinzip sind dann auch drill - down - Analysen möglich (z.B. für Kosten pro Schüler), obwohl die abzufragenden Daten in verschiedenen Datenorganisationen verwaltet werden. Die Orientierung auf zwei sehr effizienteTool-Komplexe der DBMS-Umgebung, nämlich SILVERRUN und BUSINESS OBJECTS förderte die Datenbankentwicklung in Richtung eines Data Warehouses.

SILVERRUN unterstützt mit grafischer Benutzeroberfläche das Applikationssdesign im heterogenen Netz so-wie Client/Server-Umgebung. Mit zusammengehörigen jedoch unabhängig voneinander einsetzbaren Modu-len lassen sich die Phasen der Datenbankentwicklung mit hoher Qualität aufeinander abgestimmt durchlaufen:

Analyse der abzubildenden Aufgabenkomplexe
Funktionelle Spezifikation
Struktureller Entwurf
Logischer Entwurf
Implementierungsentwurf
Verteilungsentwurf

Schema des Data Warehouse - Konzeptes

Dadurch, daß SILVERRUN für zwanzig Datenbanksysteme Basis-Datentypen vorgeben kann, wird die Dokumentierung der Speicherobjekte verschiedener Filesysteme sehr erleichtert. Die Notationsvorschriften sind so angelegt, daß beim Herauslösen eines Speicherobjektes aus seinem bisherigen File dieses in seiner neuen Umgebung immer noch durch das logische Datenmodell erkannt wird. Wenn z.B. ein Produkt-Nr. verschiedene Namen aufweist (Produkt-, Leistungs-Nr, Produktgruppen-Nr. o.a.) wird durch die gestaffelte Spezifizierung des Speicherobjekts über sogen. Basetypes, Domains und Comon Items die Identität diese Objekts eindeutig dokumentiert. So wird auch bei heterogenen Datenquellen Datenkonsistenz und - integrität erzielt. Verwechslungen sind auch unter diesen Bedingungen ausgeschlossen. Die Verarbeitung in verschiedenen Softwarekomplexen, die nicht aufeinander abgestimmt entwickelt wurden, wird somit widerspruchsfrei möglich.

Schließlich gewinnt man aus den Entity Relationship eXpert - Spezifikationen ein relationales Datenmodell mittels des Moduls Relational Data Modeler. Damit ist die Korrespondenz zu den vorhandenen relationalen Datenmodellen effizient handhabbar.

Nutzenspotentiale, Nutzensergebnisse

Mit der neuen Steuerung der Herstellung von Verwaltungsdienstleistungen, der damit sich herausbildenden Konzernstruktur, in der selbständig rechnende Einheiten ihre Kerngeschäfte effektiv bewirtschaften können, wird mit einem Produktivitätszuwachs von ca. 25 % gerechnet. Die ganzheitliche Projektierung des Stadtrechnersystems mit Datenbank, geografischer Verarbeitung, zentralisierter kaufmännischer Software, Workflow, zentrale Kataloge, mandantengerechte Nutzung durch die selbständigen "Betriebe" wird ein Produktivitätszuwachs von 20 % je Arbeitplatz angestrebt.

Die Rationalisierung durch bedarfsgerechtere Herstellung, kostenbewußtere Betriebsführung wird zu Abbau von Arbeitsplätzen in fast allen Produktbereichen führen. Jedoch wird der Holdingcharakter der Verwaltungsführung, vor allem aber das verfügbare Informationsverarbeitungs-Know-how Arbeitsaufgaben, die jetzt noch Fremdfirmen durchführen, nach Coswig holen lassen. Dadurch werden wertschöpfende Arbeitsplätze wieder geschaffen. Die Kosten für Informatiktechnik und -organisation steigen trotz degressiver Hardwarepreise, was jedoch durch die o.a. Produktivitätssteigerung mehr als doppelt kompensiert wird. Mit den althergebrachten Maßstäben zu Ausgaben für Datenverarbeitung in kommunalen Verwaltungen von 0,5 % bis 1 % des Verwaltungshaushaltes wird die Verwaltungsreform nicht durchgesetzt werden können. Coswig setzt jedoch 1996 dafür bereits 1,75 % des Verwaltunghaushaltes ein. Die Unternehmen des freien Marktes liegen jedoch noch höher (bei 2 bis 3 % ihres Umsatzes).

Schlußbemerkung

Eine Data Warehouse - Projektierung ist heute eine entscheidende Grundlage für die Wettbewerbsfähigkeit von Dienstleistungsunternehmen. Die städtische Verwaltung von Coswig steht im Standortwettbewerb um die Herstellung kommunaltypischer Leistungen auf ihrem Hoheitsgebiet. Die herkömmliche Technik, Organisation und Steuerung der Leistungen kann den zukünftigen "Markt"-Ansprüchen nicht mehr stand-halten. Die Organisationsentwicklung auf Basis moderner informationstechnologischer Verfahren, d.h. daten-bankorientiert, Workflowtechnik, Front-end-Auswertungs-Software mit multidimensionalen Eigenschaften, in der Kombination mit betriebswirtschaftlichen Steuerungsmethoden und hochqualifiziertem Personals wird die Verwaltungsreform auch in der Kleinstadt Coswig zum Erfolg führen.