Qualitätsmanagement beim Aufbau von Data Warehouses

Inhaltsverzeichnis

1 Einführung

2 Qualitätsfaktoren in Informationssystemen
2.1 Definition Qualität
2.2 Datenqualität
2.3 Informationsqualität
2.4 Systemqualität

3 Qualitätsmanagement
3.1 Phasen des Qualitätsmanagements
3.2 Total Quality Management

4 Maßnahmen zur Qualitätssicherung
4.1 Analytische Maßnahmen
4.2 Konstruktive Maßnahmen
4.3 Organisatorische Maßnahmen

5 Data Warehouse System
5.1 Fehlerquellen im Data Warehouse
5.2 Kosten von Fehlern

6 Testen im Produktlebenszyklus
6.1 Testen der Anforderungsanalyse und des Entwurfes
6.1.1 Review
6.1.2 Walkthrough
6.2 Testen der Implementierung
6.2.1 Inspektion
6.2.2 White-Box-Verfahren
6.2.3 Black-Box-Verfahren
6.2.4 Modultest
6.2.5 Funktionstest
6.3 Testen bei der Integration des Systems
6.3.1 Massentest
6.3.2 Stress Test
6.3.3 Lasttest
6.3.4 Recovery Test
6.4 Testen im Betrieb
6.4.1 Regressionstest

7 Zusammenfassung

Literaturverzeichnis

1 Einführung

Informationen aus internen und externen Quellen spielen in einem Unternehmen eine sehr große Rolle. Jeder Manager weiß wie unerlässlich es ist, die richtige Information zur richtigen Zeit zu bekommen, um damit korrekte Entscheidungen treffen zu können. Er muss sich also auf das System 100-prozentig verlassen können. Dazu ist es notwendig qualitätssichernde Maßnahmen einzusetzen, die garantieren sollen, dass das System genau das leistet, was es soll.

Data Warehouse-Systeme sind managementunterstützende Informationssysteme, die in den letzten Jahren immer häufiger in Unternehmen eingesetzt werden, um sich dadurch einen möglichen Wettbewerbsvorteil zu verschaffen. Es sind jedoch äußerst komplexe Systeme, mit vielen unterschiedlichen miteinander operierenden Hardware- und Softwarekomponenten. Damit solche Systeme ordnungsgemäß funktionieren und korrekte Daten zu jeder Zeit liefern, müssen verschiedene Maßnahmen zur Qualitätssicherung unternommen werden. Insbesondere beim Aufbau eines solchen Systems können sich Fehler einschleichen. Diese können beim späteren Einsatz der Software dazu führen, dass aufgrund von Störungen oder falschen Berechnungen, die Anwendung Probleme bereitet und dadurch dem Unternehmen keine Unterstützung leisten kann.

Im Kapitel 2 dieser Arbeit wird zunächst auf die Qualitätsfaktoren für Informationssysteme eingegangen. Dazu wird der Begriff Qualität definiert und aufgezählt welche Bereiche von Qualität in einem Informationssystem eine Rolle spielen.

In Kapitel 3 wird das Qualitätsmanagement in einem Unternehmen besprochen. Dabei wird das Modell des Total Quality Managements erklärt und die einzelnen Phasen des Qualitätsmanagements vorgestellt.

Die unterschiedlichen Arten von Qualitätssicherungsmaßnahmen werden in Kapitel 4 erläutert. Dabei wird hauptsächlich auf die analytischen Maßnahmen eingegangen, die in die beiden Hauptkategorien statische und dynamische Maßnahmen aufgeteilt sind.

Kapitel 5 beschäftigt sich mit der Data Warehouse Anwendung. Das System des Data Warehouse wird dabei kurz skizziert und die wichtigsten Komponenten angesprochen. Hier werden mögliche Fehlerquellen aufgezeigt und die Kosten von Fehlern besprochen.

Kapitel 6 bezieht sich auf spezielle Maßnahmen der Qualitätssicherung, die in den einzelnen Phasen des Produktlebenszyklus angewendet werden können.

2 Qualitätsfaktoren in Informationssystemen

Maßnahmen zur Qualitätssicherung in Informationssystemen stellen einen nicht gerade unerheblich großen Aufwand dar. Es ist jedoch notwendig in solchen Systemen einen hohen Grad an Qualität zu gewährleisten, um den Mitarbeitern eines Unternehmens ein zuverlässiges Werkzeug, zur Unterstützung ihrer Aufgaben, anbieten zu können.

2.1 Definition Qualität

Zunächst einmal wird der Ausdruck „Qualität“ definiert, was nicht gerade einfach ist. Der Begriff Qualität wird in verschiedenen Normen beschrieben. Nach EN ISO 9000:2000 ist Qualität der Grad, in dem ein Satz inhärenter Merkmale Anforderungen erfüllt. Dies bedeutet, dass eine Ansammlung von kennzeichnenden Eigenschaften einer Einheit (Produkt) Anforderungen (Kundenwünsche) in einer bestimmten Güte erfüllen kann. Nach DIN 55350-11 ist Qualität die »Gesamtheit von Merkmalen (und Merkmalswerten) einer Einheit bezüglich ihrer Eignung, festgelegte und vorausgesetzte Erfordernisse zu erfüllen«. Eine Einheit steht in diesem Sinne für einen materiellen (z.B. ein Auto) oder einen immateriellen Gegenstand (z.B. Dienstleistung, Software). In der Literatur finden sich zudem unzählige weitere Sichtweisen und Ansätze zur Beschreibung von Qualität^[1].

Software-Qualität wird nach der IEEE-Norm (IEEE Std 729-1983) folgendermaßen definiert:

1) Die Gesamtheit von Merkmalen und Charakteristiken eines Softwareproduktes, welches die Fähigkeit besitzt gewisse vorgeschriebene Anforderungen erfüllen zu können, beispielsweise gewissen Spezifikationen zu genügen.
2) Der Grad, zu dem Software eine Kombination von Eigenschaften erfüllt.
3) Der Grad, zu dem ein Benutzer das Gefühl hat, dass die Software seine Erwartungshaltung befriedigt.
4) Die zusammengesetzten Eigenschaften der Software, die den Grad bestimmen, zu dem die Software beim Gebrauch den Erwartungen des Kunden entspricht.

Welche Faktoren spielen nun eine wichtige Rolle, damit ein hohes qualitatives Niveau an ein Informationssystem sichergestellt werden kann? Nachfolgend werden die Qualitätsanforderungen in die drei Bereiche Daten-, Informations- und Systemqualität aufgeteilt [10].

2.2 Datenqualität

Daten sind als reine Fakten zu interpretieren. Ein Beispiel für auftretende Fehler bei Daten ist wenn in der Datenbank eines Unternehmens falsche Werte bei den Umsatzzahlen eingetragen wurden oder Umsätze einiger Filialen versehentlich nicht mit in die Berechnung eingegangen sind. Daten dürfen also keine inkorrekten Werte aufweisen. Die Datenqualität ist umso höher je genauer die Realwelt durch den Dateninhalt wiedergegeben wird. Für die Datenqualität sind nun folgende Qualitätsanforderungen zu stellen:

- Konsistenz (Widerspruchsfreiheit)
- Korrektheit (Übereinstimmung mit Realität)
- Vollständigkeit (keine fehlenden Werte oder Attribute)
- Genauigkeit (z.B. Anzahl der Nachkommastellen)

2.3 Informationsqualität

Nach Definition ist Information gleich Daten und der Interpretierbarkeit dieser Daten. Information sind also Fakten, die in einem Kontext dargestellt sind und dadurch eine Bedeutung erlangen.

Ein „Informationsfehler“ liegt nun vor, wenn (korrekte) Daten, in einen falschen Kontext gebracht werden, z.B. wenn auf einer Buchung nur ein Betrag steht und keine Angabe dabei, ob es sich um Soll- oder Haben handelt. Um solche Fehler zu vermeiden ist es notwendig Daten so in einem Kontext darzustellen, dass sie nicht falsch interpretiert werden können. Eine gute Darstellung der Daten bedeutet somit eine hohe Informationsqualität.

2.4 Systemqualität

Neben den Qualitätsfaktoren für Daten und Information müssen bei einem Informationssystem auch Qualitätsfaktoren, welche sich auf das ganze System beziehen, festgelegt werden. Hierzu zählen [10]:

- Systemverfügbarkeit (wie häufig steht das System zur Verfügung)
- Transaktionsverfügbarkeit (wie häufig werden Anfragen an das Datenbanksystem ausgeführt)
- Sicherheit (umfasst alle Vorgänge zur Gewährleistung des Zugangs nur autorisierter Mitarbeiter)
- Antwortzeit (wie lange braucht das System für eine Anfrage)

3 Qualitätsmanagement

Das Qualitätsmanagement ist ein Managementsystem, das der Sicherstellung einer definierten Qualität der Produkte (auch Dienstleistungen) dienen und damit zumeist auch einen Beitrag zur Senkung von Fehlerkosten haben soll. Es umfasst nach ISO 8402 alle Tätigkeiten des Gesamtmanagements, die im Rahmen des Qualitätsmanagement-Systems die Qualitätspolitik, die Ziele und Verantwortungen festlegen sowie diese durch Mittel wie Qualitätsplanung, Qualitätslenkung, Qualitätssicherung und Qualitätsverbesserung verwirklichen (s. Abbildung 1 Phasen des Qualitätsmanagements).

Im Softwarebereich ist Qualitätsmanagement nun die „Gesamtheit der Maßnahmen und Hilfsmittel, die dazu eingesetzt werden, um den Anforderungen an das Softwareprodukt und an dessen Entwicklungs- und Pflegeprozess zu entsprechen."[2]

Unter der Qualitätspolitik versteht man grundlegende Absichten und Zielsetzungen einer Organisation im Hinblick auf Qualität, wie sie von der obersten Leitung formell ausgedrückt werden [13]. Dabei legt die Qualitätspolitik die Unternehmensziele bezüglich Qualität fest. Dies kann z.B. der Qualitätsstandard eines Produktes oder Dienstleistung sein oder die Festlegung des Kundenservice oder der Garantieansprüche.

3.1 Phasen des Qualitätsmanagements

Zur Erreichung der festgelegten Ziele der Qualitätspolitik bedient sich das Qualitätsmanagementsystem folgender Mittel, die in einzelne Phasen aufgeteilt sind und einen Zyklus bilden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Phasen des Qualitätsmanagements (PDCA-Zyklus) [9]

- Qualitätsplanung (quality planning). In der Qualitätsplanung geht es darum die Qualitätsziele zu vereinbaren und die dafür notwendigen Prozesse aufzustellen und deren Ressourcen zu planen. Es wird also festgelegt, was man erreichen will und was dazu benötigt wird. Für die Softwareentwicklung im Speziellen bedeutet dies z.B. die saubere Anfertigung der Anforderungsspezifikationen.
- Qualitätslenkung (quality control). Bei der Qualitätslenkung werden konkrete Maßnahmen des vorher festgelegten Plans umgesetzt. Es werden Prozesse zur Qualitätssicherung durchgeführt, um die selbst gesetzten Anforderungen zu erfüllen. Hierbei handelt es sich um Konstruktive Maßnahmen, d.h. durch präventive Vorbeugung soll sichergestellt werden, dass Fehler erst gar nicht auftreten können.
- Qualitätssicherung (quality assurance). Bei der Qualitätssicherung geht es um die Überwachung und Überprüfung der durchgeführten Prozesse. Es wird überprüft, ob die Ziele, die in der Planungsphase aufgestellt worden sind erfüllt wurden oder ob Fehler aufgetreten sind. Bei der Qualitätssicherung kommen vor allem Analytische Maßnahmen zum Einsatz, die durch nachträgliches Prüfen eine Qualitätskontrolle vornehmen.
- Qualitätsverbesserung (quality improvement). Bei der Qualitätsverbesserung geht es zum einen um die Behebung der bei der Prüfung gefundenen Qualitätsmängel und um eine mögliche Modifikation des Qualitätsmanagementsystems aufgrund von Auswertungen oder Messungen [5]. Es geht hier also um die Weiterentwicklung und Verbesserung von Abläufen und Prozessen. Diese Erkenntnisse können dann wiederum in eine weitere Phase der Qualitätsplanung eingehen.

3.2 Total Quality Management

Die Bedeutung von Qualität hat in den letzten Jahren stark zugenommen. Um die gesteigerten Ansprüche im Unternehmen verwirklichen zu können, bedarf es einer Ausweitung der qualitätssichernden Maßnahmen. Es muss über die operativen Unternehmensebenen hinaus eine managementorientierte Betrachtung der Qualität gefordert werden. Dies impliziert eine Integration eines jeden Mitarbeiters im Unternehmen zur Steigerung der Qualität von Produkt und Prozessen. Qualität darf somit nicht einfach die eigenständige Aufgabe einer Abteilung sein, sondern muss in die Unternehmensabläufe integriert werden [1]. Im Konzept des Total Quality Managements wird dies verwirklicht. „Total Quality Management stellt eine Führungsphilosophie dar, die auf der Mitwirkung aller Mitglieder eines Unternehmens beruht und Qualität in den Mittelpunkt stellt“ [4]. Es beinhaltet zudem die Strategie, die Kundenzufriedenheit durch qualitativ hochwertige Produkte zu erlangen, um sich dadurch einen langfristigen Geschäftserfolg zu verschaffen.

In Abbildung 2 wird das Gesamtkonzept des Total Quality Managements veranschaulicht. Die Managementebene definiert die Qualitätspolitik und –strategie eines Unternehmens. Diese wird von dem Qualitätsmanagementsystem konkretisiert und umgesetzt. Darüber hinaus ist bei einem Total Quality Management eine kontinuierliche Verbesserung der Prozesse und der Qualifikation der Mitarbeiter (bspw. durch Weiterbildung) vorgesehen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Konzept des Total Quality Managements [1]

4 Maßnahmen zur Qualitätssicherung

Softwarelösungen oder im Speziellen das Data Warehouse System müssen so entwickelt werden, dass Fehler weitestgehend vermieden werden. Qualitätssicherung lässt sich durch eine Reihe von Maßnahmen erzielen, die in den Softwareentwicklungsprozess mit eingebunden sind. Diese unterteilen sich in folgende Kategorien bezüglich ihrer Wirkungsart:

- Analytische / prüfende Maßnahmen
- Konstruktive Maßnahmen
- Organisatorische Maßnahmen

[...]

^[1] Vgl. hierzu Bächle, Qualitätsmanagement der Softwareentwicklung, 1996, S. 28ff