NGUYỄN THÚY QUỲNH
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------
NGUYỄN THÚY QUỲNH
CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
NGHIỆP VỤ THÔNG MINH CHO BÀI TOÁN QUẢN TRỊ
CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
2009 - 2011
Hà Nội - Năm 2011
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------
Nguyễn Thúy Quỳnh
NGHIỆP VỤ THÔNG MINH CHO BÀI TOÁN QUẢN TRỊ
CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
Chuyên ngành: Công nghệ thông tin
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. Vũ Thị Hương Giang
Hà Nội - Năm 2011
2
LỜI CAM ĐOAN
Tôi là Nguyễn Thúy Quỳnh, học viên lớp CH 2009, trường Đại học
Bách Khoa Hà Nội xin cam kết Luận văn này là công trình nghiên cứu của
bản thân dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Vũ Thị Hương Giang, Viện
Công nghệ thông tin và Truyền thông, Trường Đại học Bách Khoa, Hà Nội.
Các kết quả trong Luận văn là trung thực và không sao chép từ bất kỳ
công trình nào khác.
Hà Nội, ngày 15 tháng 3 năm 2012
i
Học viên:
Nguyễn Thúy Quỳnh
Lớp
CH 2009
:
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Vũ Thị Hương Giang, Viện
Công nghệ thông tin và Truyền thông, Trường Đại học Bách Khoa, Hà Nội đã
động viên và tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Những ý kiến quý báu của TS đã đã định hướng và góp phần lớn tạo nên kết
quả của đề tài.
Xin trân trọng cảm ơn tập thể các thầy, cô giáo trường Đại học Bách
khoa Hà Nội nói chung và Viện Công nghệ thông tin và Truyền thông nói
riêng đã tận tình giảng dạy, truyền đạt cho tôi những kiến thức trong suốt
những năm học qua.
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn bạn bè, người thân và gia đình đã
hết lòng giúp đỡ, hỗ trợ về vật chất lẫn tinh thần giúp tôi yên tâm làm việc và
nghiên cứu trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn.
ii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii
MỤC LỤC ................................................................................................................. iii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ......................................................................................v
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................. vi
DANH MỤC HÌNH ................................................................................................. vii
DANH MỤC HÌNH ................................................................................................. vii
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1
Chương 1 - TỔNG QUAN ..........................................................................................3
1.1 Quản trị công nghệ thông tin .............................................................................3
1.1.1 Khái niệm....................................................................................................3
1.1.2. Các công cụ quản trị công nghệ thông tin trong doanh nghiệp .................4
1.1.2.1. ISO/IEC 38500:2008...........................................................................4
1.1.2.2. COBIT .................................................................................................8
Kết luận ..............................................................................................................10
1.2 Trí tuệ nghiệp vụ (Business Intelligence - BI) ................................................11
1.2.1. Khái niệm.................................................................................................11
1.2.2. Các thành phần của một hệ thống BI .......................................................12
1.2.2.1. Kho dữ liệu (Data warehouse) ..........................................................14
1.2.2.2. OLAP (Online Analysis Processing) ................................................22
1.3. Ứng dụng BI vào bài toán ITGov ...................................................................29
1.4. Ứng dụng BI vào bài toán ITGov trong lĩnh vực quản lý thông tin chất lượng
môi trường .............................................................................................................31
Chương 2 – BÀI TOÁN QUẢN TRỊ HỆ THỐNG THÔNG TIN CHẤT LƯỢNG
MÔI TRƯỜNG .........................................................................................................33
2.1. Hiện trạng thu thập và xử lý thông tin chất lượng môi trường ......................33
2.2. Hiện trạng sử dụng công nghệ thông tin hỗ trợ thu thập, xử lý số liệu ..........35
2.2. Đề xuất mô hình ứng dụng BI trong bài toán quản trị hệ thống thông tin chất
lượng môi trường ...................................................................................................38
2.2.1. Cách tiếp cận............................................................................................39
2.2.2. Mô hình ứng dụng BI vào hệ thống thông tin chất lượng môi trường ....40
iii
Chương 3 – ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH LƯU TRỮ VÀ PHÂN TÍCH DỮ LIỆU VỀ
CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG ..............................................................................45
3.1. Mô hình dữ liệu ..............................................................................................45
3.2. Kiến trúc lưu trữ và khai thác dữ liệu.............................................................48
3.3. Kiến trúc phân tích dữ liệu .............................................................................49
3.4. Kiến trúc hỗ trợ ra quyết định ........................................................................51
3.4.1. Công thức tính toán chỉ số chất lượng không khí (AQI) [12] .................52
3.4.1.1. Giới thiệu chung:...............................................................................52
3.4.1.2. Các bước tính ....................................................................................52
3.4.1.3. Thang đo các ngưỡng cảnh báo ........................................................54
3.4.2. Công thức tính toán chỉ số chất lượng nước (WQI) [13] ........................55
3.42.1. Giới thiệu chung:................................................................................55
3.4.2.2. Các bước tính ....................................................................................55
3.4.2.3. Thang đo các ngưỡng cảnh báo ........................................................58
3.4.3. Các yêu cầu đối với việc giám sát số liệu quan trắc thời gian thực tại các
trạm tự động .......................................................................................................59
Chương 4 – XÂY DỰNG PHẦN MỀM MINH HỌA NGHIỆP VỤ THÔNG
MINH TRONG QUẢN TRỊ HỆ THỐNG THÔNG TIN CHẤT LƯỢNG MÔI
TRƯỜNG ..................................................................................................................60
4.1. Giải pháp kỹ thuật ..........................................................................................60
4.2. Tổ chức lưu trữ dữ liệu ...................................................................................61
4.3. Xây dựng phần mềm ......................................................................................80
4.3.1. Mô hình phần mềm ứng dụng ..................................................................80
4.3.2. Các yêu cầu về tính năng và giao diện của phần mềm ứng dụng ............81
4.3.3. Giải pháp về mặt công nghệ ....................................................................81
4.3.4. Mô hình chức năng của phần mềm ứng dụng..........................................81
4.4. Triển khai thử nghiệm ....................................................................................82
4.4.1. Yêu cầu và cấu hình máy cài đặt .............................................................82
4.4.2. Giới thiệu chức năng hệ thống .................................................................83
4.4.3. Đánh giá chung về kết quả thu được .......................................................86
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................89
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................91
iv
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt
Ý nghĩa
BI
Business Intelligence
CNTT
Công nghệ thông tin
CSDL
Cơ sở dữ liệu
DL
Dữ liệu
HTTT
Hệ thống thông tin
IT
Information technology
TT
Thông tin
v
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Bảng so sánh các mô hình lưu trữ dữ liệu trong OLAP ...........................29
Bảng 3.1: Thang đo các ngưỡng cảnh báo của chỉ số AQI .......................................54
Bảng 3.2. Bảng quy định các giá trị qi, BPi...............................................................56
Bảng 3.3: Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với DO% bão hòa ............................57
Bảng 3.4: Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với thông số pH ..........................57
Bảng 3.5 : Thang đo ngưỡng cảnh báo chỉ số chất lượng nước WQI.......................58
Bảng 4.1. Bảng chiều điểm quan trắc WH_DIEMQUANTRAC_DIM trong cube
quan trắc tự động .......................................................................................................63
Bảng 4.2. Bảng chiều giờ phút giây WH_GIOPHUTGIAY_DIM trong cube quan
trắc tự động................................................................................................................64
Bảng 4.3. Bảng chiều ngày WH_NGAY_DIM trong cube quan trắc tự động .........65
Bảng 4.5. Bảng chiều thành phần môi trường WH_TPMT_DIM trong cube quan
trắc tự động................................................................................................................67
Bảng 4.6. Bảng chiều trạm quan trắc WH_TRAMQUANTRAC_DIM trong cube
quan trắc tự động .......................................................................................................68
Bảng 4.7. Bảng sự kiện WH_SOLIEUTUDONG_FACT trong cube quan trắc tự
động ...........................................................................................................................68
Bảng 4.8. Bảng chiều điêm quan trắc WH_DIEMQUANTRAC_DIM trong cube
quan trắc thu mẫu ......................................................................................................71
Bảng 4.9. Bảng chiều đợt quan trắc WH_DOTQUANTRAC_DIM trong cube quan
trắc thu mẫu ...............................................................................................................72
Bảng 4.10. Bảng chiều giờ phút giây WH_GIOPHUTGIAY_DIM trong cube quan
trắc thu mẫu ...............................................................................................................73
Bảng 4.11. Bảng chiều ngày WH_NGAY_DIM trong cube quan trắc thu mẫu ......73
Bảng 4.13. Bảng chiều thông số quan trắc WH_THONGSO_DIM trong cube quan
trắc thu mẫu ...............................................................................................................76
Bảng 4.14. Bảng chiều thu mẫu WH_THUMAU_DIM trong cube quan trắc thu
mẫu ............................................................................................................................77
Bảng 4.15. Bảng chiều thu mẫu WH_TPMT_DIM trong cube quan trắc thu mẫu ..77
Bảng 4.16. Bảng chiều trạm quan trắc WH_TRAMQUANTRAC_DIM trong cube
quan trắc thu mẫu ......................................................................................................78
Bảng 4.17. Bảng sự kiện số liệu thu mẫu WH_SOLIEUTHUMAU_FACT trong
cube quan trắc thu mẫu .............................................................................................78
vi
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Mô hình quản trị cộng tác về IT..................................................................6
Hình 1.4: Các quy trình chuyển hoá dữ liệu thành thông tin dựa trên các thành phần
của một hệ thống BI ..................................................................................................13
Hình 1.7: Lược đồ hình sao của kho dữ liệu .............................................................16
Hình 1.8: Lược đồ hình bông tuyết của kho dữ liệu .................................................17
Hình 1.5: Kiến trúc kho dữ liệu ...............................................................................18
Hình 1.6: Kiến trúc tiến trình ETL ............................................................................20
Hình 1.9: Khối dữ liệu – đối tượng của hệ thống OLAP ..........................................23
Hình 1.10: Mô hình dữ liệu MOLAP ........................................................................26
Hình 1.11: Mô hình dữ liệu ROLAP .........................................................................27
Hình 1.12: Mô hình dữ liệu HOLAP ........................................................................28
Hình 2.1: Mô hình truyền số liệu từ các trạm quan trắc tự động, cố định về CSDL
Quan trắc ...................................................................................................................36
Hình 2.2: Mô hình Ứng dụng dịch vụ web (web service) 3 lớp ...............................37
Hình 2.3: Các thành phần của một hệ thống BI trong bài toán quản trị Hệ thống
thông tin chất lượng môi trường ...............................................................................39
Hình 2.4: Kiến trúc BI thông thường đối với dữ liệu có cấu trúc .............................41
Hình 3.5: Quy trình xử lý thông tin trong hệ thống ứng dụng BI vào bài toán thông
tin chất lượng môi trường..........................................................................................42
Hình 3.1: Kiến trúc kho dữ liệu ................................................................................45
Hình 3.2: Lược dữ liệu quan trắc thu mẫu trong kho dữ liệu ...................................47
Hình 3.3: Lược dữ liệu quan trắc tự động trong kho dữ liệu ....................................47
Hình 3.4: Kiến trúc lưu trữ và khai thác dữ liệu .......................................................48
Hình 3.5: Mô hình Data Warehouse và OLAP tại Trung tâm dữ liệu ......................50
Hình 3.4: Kiến trúc hỗ trợ ra quyết định ...................................................................51
Hình 4.2: Giải pháp kỹ thuật xây dựng kho dữ liệu và các ứng dụng OLAP ...........60
Hình 4.3: Lược đồ hình sao lưu trữ số liệu quan trắc tự động (Automatic data) trong
kho dữ liệu.................................................................................................................62
Hình 4.4: Lược đồ hình sao lưu trữ số liệu quan trắc thu mẫu (Manual data) trong
kho dữ liệu.................................................................................................................70
Hình 4.5: Mô hình ứng dụng 3 lớp............................................................................80
Hình 4.6: Mô hình chức năng của phần mềm ứng dụng ...........................................81
Hình 4.7: Chức năng tính toán và hiển thị số chất lượng không khí & cảnh báo tới
người dùng ................................................................................................................84
Hình 4.8: Chức năng thông kê số liệu & tiện ích download dữ liệu theo ngày ........85
Hình 4.9: Chức năng giám sát kết quả quan trắc trên biểu đồ, số dữ liệu giám sát
theo ngày và theo nhóm thông số ..............................................................................86
vii
MỞ ĐẦU
Quản trị công nghệ thông tin (Information Technology Governance ITGov) là trách nhiệm của ban giám đốc và các nhà quản lý điều hành. Nó
bao gồm sự quản lý, cấu trúc tổ chức và quy trình để đảm bảo rằng một hệ
thống công nghệ thông tin của tổ chức đó cũng như các chiến lược và mục
tiêu của nó được duy trì.
Nghiệp vụ thông minh hay trí tuệ nghiệp vụ (Bussiness Intelligence BI) là quá trình tập hợp những thông tin hữu ích để trả lời các câu hỏi và xác
định xu hướng phát triển hoặc mô hình mẫu nhằm hỗ trợ các bên liên quan
trong việc đưa ra các quyết định. Có thể nói điểm mấu chốt của BI là việc
giúp đỡ ra quyết định theo các chiến lược kinh doanh đã định sẵn.
Mặc dù hoạt động ITGov áp dụng thành công trong nhiều lĩnh vực song
việc tận dụng được các công cụ BI để thực hiện các chức năng quản trị như
lưu trữ dữ liệu, xử lý dữ liệu và chuyển đổi chúng một cách hiệu quả trong
việc thông tin, báo cáo và hỗ trợ ra những quyết định mang tính định hướng
vẫn chưa thực sự hiệu quả và bài bản. Do đó, việc kết hợp các công cụ BI và
việc ITGov đang là bài toán cấp thiết được đặt ra.
Như vậy, việc xây dựng mô hình ứng dụng các kỹ thuật BI trong bài
toán ITGov là cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn. Đó chính là lý do tác giả chọn
đề tài “Nghiệp vụ thông minh trong bài toán quản trị công nghệ thông tin” với
mục tiêu:
1) Tìm hiểu mối liên quan và đề xuất ứng dụng BI vào bài toán ITGov;
2) Ứng dụng mô hình BI trong bài toán quản trị Hệ thống thông tin chất
lượng môi trường.
Để đạt được mục tiêu đề ra, trên cơ sở tổng hợp các kiến thức liên quan
đến lĩnh vực ITGov và BI, luận văn sẽ tập trung đề xuất mô hình ứng dụng
1
các kỹ thuật BI hỗ trợ quyết định vào bài toán ITGov trong lĩnh vực thông tin
báo cáo chất lượng môi trường.
Luận văn gồm 4 chương :
Chương I : Tổng quan về quản trị công nghệ thông tin, các chuẩn và
công cụ hỗ trợ
Chương II : Bài toán quản trị hệ thống thông tin chất lượng môi
trường;
Chương III : Đề xuất mô hình lưu trữ và phân tích dữ liệu về chất
lượng môi trường;
Chương IV: Xây dựng phần mềm ứng dụng Bi trong quản trị hệ thống
thông tin chất lượng môi trường;
Các kết quả nghiên cứu, một số hạn chế và định hướng phát triển được
trình bầy trong phần cuối luận văn.
2
Chương 1 - TỔNG QUAN
Chương này trình bày tóm tắt những nghiên cứu về các khái niệm liên
quan tới quản trị công nghệ thông tin (Information Technology Governance –
ITGov), các chuẩn, các công cụ hỗ trợ ITGov trong doanh nghiệp. Đồng thời,
chương này cũng đề cập đến khái niệm nghiệp vụ thông minh (Bussiness
Intelligence – BI), các thành phần chính và quy trình hỗ trợ việc ra quyết định.
Cuối chương là những đánh giá về tính khả thi, tính hữu dụng khi ứng dụng
BI vào ITGov.
1.1 Quản trị công nghệ thông tin
1.1.1 Khái niệm
Công nghệ thông tin đã thâm nhập khắp các tổ chức, các môi trường
kinh doanh năng động và đầy biến động. Ngày nay, khái niệm ITGov được
xem xét từ nhiều khía cạnh, dưới nhiều góc độ trong một môi trường cộng tác
với sự tham gia của nhiều bên liên quan. Nó không chỉ trở thành nhân tố
thành công cho sự tồn tại và phát triển mà còn là cơ hội để tạo sự khác biệt và
đạt được những lợi thế cạnh tranh.
Từ góc nhìn của nhà quản lý, “ITGov là là sự chịu trách nhiệm của ban
lãnh đạo và người quản lý điều hành. Nó được xem là thành phần không thể
thiếu của quản trị cộng tác trong một tổ chức bao gồm ban lãnh đạo, cơ cấu
tổ chức và quy trình nghiệp vụ nhằm đảm bảo hệ thống CNTT của tổ chức sẽ
duy trì và mở rộng chiến lược và mục tiêu của cả tổ chức đó”. [2]
Từ góc nhìn kỹ thuật, “ITGov là cách thức tổ chức và quy trình điều
hành và giám sát doanh nghiệp nhằm đạt được mục tiêu của doanh nghiệp đó
thông qua việc gia tăng các giá trị trong khi cân bằng với các rủi ro thông
qua CNTT và quy trình xử lý của nó”. [2]
3
Có nhiều cách tiếp cận khác nhau, song trong phạm vi nghiên cứu này,
luận văn đề cập tới khái niệm ITGov được Viện Quản trị Công nghệ thông tin
(Information Technology Govemance Instistude – ITGI) Hoa Kỳ đề xuất:
“Quản trị CNTT là trách nhiệm của ban giám đốc và các nhà quản lý
điều hành. Nó bao gồm sự quản lý, cấu trúc tổ chức và quy trình để đảm bảo
rằng một hệ thống CNTT của tổ chức đó cũng như các chiến lược và mục tiêu
của nó được duy trì” [1]
1.1.2. Các công cụ quản trị công nghệ thông tin trong doanh nghiệp
Trên thế giới có nhiều chuẩn và công cụ hỗ trợ ITGov như ITIL[12],
ToGAF[12], eTOM[12], MOF[12], COBIT[12], ISO/IEC 38500:2008[3]...
Trong phạm vi nghiên cứu, luận văn sẽ phân tích kỹ hai công cụ là chuẩn
ISO/IEC 38500:2008 và COBIT.
Trong khi ISO/IEC 38500:2008 hướng dẫn thực hiện ITGov trong
doanh nghiệp theo ISO thì COBIT đưa ra những thành phần, những quy trình
và đối tượng cần kiểm soát để ứng dụng trong hoạt động ITGov sao cho hiệu
quả trong thực tiễn.
1.1.2.1. ISO/IEC 38500:2008
ISO/ IEC 38500:2008[3] được xây dựng bởi Tổ chức tiêu chuẩn Úc
(dưới tên AS:8015:2005) và được Tổ chức chuẩn quốc tế ISO chuẩn hóa và
chính thức thông qua năm 2008. Chuẩn ISO/IEC 38500 cung cấp một khung
hiệu quả để ITGov với mục đích đạt được hiệu quả và sự đồng thuận trong
việc sử dụng IT của mọi thành viên trong mỗi đơn vị bất kể loại hình hay quy
mô tổ chức của đơn vị đó.
ISO/ IEC 38500:2008 đảm bảo sự chủ động trong các hoạt động quản
trị công nghệ thông tin của các đối tượng liên quan trong tổ chức, thông tin và
hướng dẫn ban giám đốc trong việc quản trị và cung cấp mục tiêu cơ bản để
4
đánh giá và cộng tác về ITGov thông qua sáu nguyên lý và một mô hình ứng
dụng quản trị cộng tác về IT.
1. Sáu nguyên lý quản trị cộng tác về công nghệ thông tin
Mục tiêu của các nguyên lý này là hướng dẫn tổ chức và hỗ trợ ra quyết
định nói chung trong một đơn vị, một tổ chức. Tuy không quy định rõ cách
thức hoặc thời điểm triển khai các nguyên lý này, song để đạt được hiệu quả
sử dụng IT, hỗ trợ tốt việc đạt được các mục tiêu của doanh nghiệp, ISO/ IEC
38500:2008 khuyến cáo các nhà quản lý điều hành nên đảm bảo rằng các
nguyên lý sau được áp dụng.
Nguyên lý 1 - Tính chịu trách nhiệm (Responsibility): Các cá nhân
hoặc nhóm làm việc phải hiểu và chấp nhận trách nhiệm của họ trên cả 2 khía
cạnh nhu cầu và đáp ứng về IT. Song song với trách nhiệm thực thi các hoạt
động, họ cũng có quyền thực hiện các hoạt động đó.
Nguyên lý 2 - Chiến lược (Strategy): Chiến lược phát triển tổ chức tạo
ra khả năng phát triển IT trong hiện tại và tương lai; chiến lược phát triển IT
bền vững trong hiện tại và và các nhu cầu về nghiệp vụ còn tiếp diễn trong
tương lai của tổ chức.
Nguyên lý 3 - Tích lũy (Acquisition): Sự tích lũy về IT được tạo ra bởi
các lý do hợp lý, trên cơ sở các phân tích liên tục và phù hợp với việc ra các
quyết định tường minh và sáng suốt. Điều này tạo sự cân bằng thích đáng
giữa lợi nhận, cơ hội, chi phí, rủi ro trong ngắn và dài hạn.
Nguyên lý 4 - Hiệu năng (Performance): IT thích hợp với mục đích hỗ
trợ tổ chức, cung cấp các dịch vụ, các mức dộ và chất lượng dịch vụ cần đáp
ứng nhu cầu nghiệp vụ hiện tại và tương lai.
Nguyên lý 5 - Tính hợp lệ (Conformance): IT tuân theo mọi nguyên
tắc và quy định bắt buộc. Các luật và thông lệ phải được định nghĩa rõ ràng,
đưa vào triển khai và phải được tuân thủ.
5
Nguyên lý 6 - Hành vi con người (Human behaviour): Các luật,
thông lệ và các quyết định minh chứng cho sự tôn trọng các hành vi trong tổ
chức, bao gồm yêu cầu liên quan và yêu cầu hiện tại trong mọi quy trình thực
hiện bởi các thành viên trong tổ chức.
2. Mô hình
Hình 1.1 mô tả quy trình ITGov hiệu quả theo ba tác vụ trong môi
trường cộng tác dưới áp lực và yêu cầu của nghiệp vụ.
Hình 1.1: Mô hình quản trị cộng tác về IT
Để đạt được điều này, các nhà quản lý, điều hành cần đánh giá được
nhu cầu sử dụng IT trong hiện tại và tương lai; định hướng việc chuẩn bị và
triển khai các kế hoạch, quy định nghiệp vụ; kiểm soát việc thực thi chúng với
sự hỗ trợ của IT nhằm đảm bảo các kết quả đạt được không đi ngược lại với
các kế hoạch đã đặt ra. Theo đó, các đề xuất hỗ trợ nghiệp vụ liên quan tới các
dự án công nghệ thông tin và truyền thông (ICT) hoặc các hoạt động về ICT
6
sẽ được đánh giá chi tiết. Trên cơ sở những đánh giá này, ban giám đốc sẽ
đưa ra những quyết sách phù hợp đối với các đề xuất. Đôi khi những quyết
định này có thể dẫn tới các điều chỉnh về chính sách hoặc kế hoạch của cả tổ
chức. Các dự án ICT hoặc các hoạt động về ICT sau khi được thông qua sẽ
được giám sát hiệu năng và tính phù hợp của chúng với tiến trình thực hiện
mục tiêu đã đặt ra.
Quá trình giám sát, đánh giá và định hướng được lặp lại nhiều lần nhằm
giảm thiểu các rủi ro, chi phí thực hiện và tăng tính thực thi của các dự án, các
quy trình ứng dụng ICT. Ngoài ra, ISO/ IEC 38500:2008 cũng đưa ra các tiêu
chí cụ thể, hướng dẫn thực hiện 3 tác vụ đánh giá, định hướng và giám sát
như sau:
Đánh giá: Các tiêu chí đánh giá gồm có: việc thông qua dự án có phù
hợp với việc sử dụng IT hiện tại và tương lai, bao gồm các chiến lược, đề xuất
và sắp xếp các khoản chi phí; mức độ ảnh hưởng các yếu tố ngoại vi như công
nghệ thay đổi, xu hướng phát triển kinh tế xã hội… tới dự án; việc triển khai
dự án có nằm trong trọng tầm phát triển của tổ chức đề duy trì lợi thế cạnh
tranh vốn có.
Định hướng: Trên cơ sở những đánh giá, việc định hướng bao gồm lên
kế hoạch đưa dự án mới vào hoạt động; chuyển đổi trạng thái đề xuất sang
trạng thái hoạt động; lường trước tác động của nó tới những hoạt động thực tế
cũng như tới hạ tầng IT; giải quyết các xung đột hoặc khó khăn phát sinh,
thay đổi lại các quy định, chiến lược nếu có…
Giám sát: Việc giám sát thực hiện dựa trên tiêu chí hợp lệ và hiệu năng
của dự án, đảm bảo rằng việc thực thi dự án phù hợp với các kế hoạch và bám
sát với các mục tiêu nghiệp vụ; chúng thích hợp với các bổn phận (như các
quy định, luật lệ…) của tổ chức.
7
1.1.2.2. COBIT
Được xây dựng bởi Hiệp hội điều khiển và kiểm toán hệ thống thông
tin (Information Systems Audit and Control Association – ISACA),
COBIT[12] được phát triển như một chuẩn ứng dụng nói chung và phục vụ
tối đa các công cụ CNTT trong lĩnh vực bảo mật và kiểm soát thông tin. Từ
năm 1996 tới nay, COBIT đã được nâng cấp qua 4 phiên bản song đều dựa
trên một nguyên tắc, đó là tận dụng tối đa các quy trình và tài nguyên IT
nhằm hỗ trợ được quá trình ITGov và các mục tiêu nghiệp vụ trong thực tiễn.
Mối quan hệ giữa các khía cạnh của ITGov như các quy trình xử lý, tài
nguyên IT (như các ứng dụng, thông tin, hạ tầng IT, nhân lực) và các yêu cầu
nghiệp vụ được mô tả trong hình 1.2 [13]:
Hình 1.2 – Mối quan hệ giữa ITGov và các yêu cầu nghiệp vụ
Để đạt được các yêu cầu nghiệp vụ như tính hiệu lực, hiệu quả, tính
hợp lệ, tính toàn vẹn, tính sẵn có, sự tuân thủ và tin cậy; COBIT chia quy
trình xử lý thành các lĩnh vực (domains), các quy trình (processes) và các hoạt
động (activities) trên các đối tượng cần quản lý. COBIT hoàn chỉnh xác định
8
4 lĩnh vực với tổng số 34 quy trình kiểm soát và 318 đối tượng kiểm soát.
Ngoài ra, COBIT cung cấp hướng dẫn trong ITGov của các tổ chức, đặt dưới
sự kiểm soát, giám sát để đạt được các mục tiêu đưa ra và theo dõi hiệu quả
thực hiện của mỗi giai đoạn ứng dụng IT.
COBIT được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực ITGov, hỗ trợ tốt các quả
trình xử lý nhằm đạt được các mục tiêu nghiệp vụ. COBIT trợ giúp việc
hoạch định kế hoạch và tổ chức thực hiện; định ra kết quả cần đạt được và
việc triển khai thực hiện (bao gồm các quy trình hỗ trợ, bảo mật và các kế
hoạch duy trì); nó bao gồm việc chuyển giao và hỗ trợ; thực hiện giám sát và
đánh giá các nhu cầu hiện có, mức độ đáp ứng của hệ thống IT với các mục
tiêu của tổ chức, đảm bảo chúng phù hợp với các quy định của tổ chức. Hình
1.3 mô tả kiến trúc tổng quát của COBIT trong việc hỗ trợ ITGov trong một
tổ chức[13]:
Hình 1.3. Kiến trúc tổng quát của COBIT
Lập kế hoạch và tổ chức (Planning and Organizing - PO): bao gồm các
chiến thuật và chiến lược có sử dụng CNTT nhằm đạt được mục tiêu nghiệp
9
vụ, kế hoạch chiến lược, truyền thông chiến lược, quản lý chiến lược, quản lý
rủi ro và quản lý tài nguyên, tất cả đảm bảo rằng hạ tầng công nghệ và nhân
lực đều được đặt đúng vị trí của nó;
Tích lũy và thực thi (Acquisition and Implementation - AI): Để đưa ra
được chiến lược của mình, CNTT cần đưa ra những định nghĩa, phát triển và
triển khai các giải pháp, áp dụng vào các quy trình nghiệp vụ trong thực tiễn.
Thêm vào đó, CNTT cần quản lý vòng đời hoạt động của cả hệ thống thông
qua việc duy trì, bổ sung và loại bỏ các thành phần không cần thiết;
Chuyển giao và hỗ trợ (Delivery and Support – DS): Đây có thể xem là
bước cơ bản nhất, CNTT cung cấp các dịch vụ tới người dung. Các dịch vụ và
hỗ trợ kỹ thuật bao gồm hiệu năng thực thi và bảo mật, ngoài ra, không thể
thiếu là vấn đề đào tạo, chuyển giao.
Giám sát (Monitoring – M): Mọi quy trình CNTT phải được đánh giá
bằng chất lượng và tuân thủ đúng các yêu cầu kiểm soát.
Kết luận
Như vậy, mục này đã đề cập tới khái niệm ITGov và hai công cụ mạnh
phục vụ công tác ITGov hiện nay là ISO/IEC 38500 và COBIT. Có thể thấy,
ITGov là tổng hòa của sự quản lý, cấu trúc tổ chức và quy trình để tăng hiệu
quả của việc sử dụng IT gia tăng giá trị và giảm thiểu rủi ro cho các tổ chức,
các doanh nghiệp. Việc ITGov chỉ có kết quả nếu thực hiện tốt công tác hoạch
định các kế hoạch triển khai, định ra một cách rõ ràng các vai trò, trách nhiệm
về thông tin, ứng dụng và hạ tầng thông tin để triển khai các quy trình nghiệp
vụ trên cơ sở các công cụ, các chuẩn hỗ trợ.
Ngoài ra, thực tiễn cũng cho thấy ITGov nên được nhìn nhận dưới góc
độ sử dụng IT để tạo ra những giá trị phù hợp với chiến lược tổng thể của tổ
chức. Với cách tiếp cận này, tất cả các biên liên quan sẽ phải tham gia vào
quá trình tạo quyết định; tạo ra sự chia sẻ trách nhiệm trong cả hệ thống và
10
đảm bảo rằng IT liên quan tới các quyết định được tạo ra và được nghiệp vụ
dẫn dắt chứ không phải ngược lại.
1.2 Trí tuệ nghiệp vụ (Business Intelligence - BI)
1.2.1. Khái niệm
BI tượng trưng cho các công cụ và hệ thống đóng vai trò quan trọng
trong xử lý các kế hoạch mang tính chiến lược. Hệ thống này cho phép các
công ty có thể thu thập, lưu trữ, truy cập và phân tích các dữ liệu tổng hợp để
tạo ra các quyết định. Thông thường hệ thống này minh họa cho các lĩnh vực
thông tin khách hàng, hỗ trợ khách hàng, tìm kiếm thị trường, phân loại thị
trường, lợi nhuận, phân tích thống kê, kiểm kê và phân phối... Phần lớn các
công ty thu thập một khối lượng dữ liệu lớn từ chính bản thân hoạt động
nghiệp vụ của họ. Để theo sát được các thông tin, các tổ chức thường sử dụng
rộng rãi một số chương trình như Excel, Access và các ứng dụng CSDL khác
cho các phòng ban khác nhau. Việc sử dụng nhiều loại phần mềm sẽ rất khó
khăn khi thu nhận thông tin kịp thời và thực hiện các phân tích dữ liệu.[6]
BI mang những ý nghĩa khác nhau đối với những người khác nhau. Đối
với một doanh nhân, BI mang ý nghĩa tìm kiếm thị trường, theo khía cạnh
cạnh tranh thông minh.Với những đối tượng khác “báo cáo” còn có nghĩa
nhiều hơn một thuật ngữ, ngay cả khi trí tuệ nghiệp vụ vượt ra ngoài việc truy
cập một báo cáo thống kê. “Báo cáo” và “phân tích” là những thuật ngữ
thường xuyên được sử dụng để mô tả nghiệp vụ thông minh. Những người
khác sử dụng các thuật ngữ như “phân tích kinh doanh” hoặc “hỗ trợ quyết
định” với các mức độ phù hợp khác nhau. Song bất kể thuật ngữ nào được sử
dụng, điều quan trọng là chúng quen thuộc nhất với người dùng và điều này
mang một ý nghĩa tích cực. Bất kể bạn dùng thuật ngữ nào, giá trị sau cùng
của trí tuệ nghiệp vụ được lưu giữ lại trong suy nghĩ: “BI cho phép mọi thành
viên với tất cả các cấp độ trong một tổ chức có thể truy cập và phân tích dữ
11
liệu để quản lý nghiệp vụ đó, tăng hiệu suất, khám phá các cơ hội và hoạt
động hiệu quả”.
Trên góc nhìn của các doanh nghiệp, BI là quy trình và công nghệ mà
các doanh nghiệp dùng để kiểm soát khối lượng dữ liệu khổng lồ, khai phá tri
thức giúp cho các doanh nghiệp có thể đưa các các quyết định hiệu quả hơn
trong hoạt động kinh doanh của mình. BI cung cấp một cách nhìn toàn cảnh
hoạt động của doanh nghiệp từ quá khứ, hiện tại và các dự đoán tương lai.
Mục đích của BI là hỗ trợ cho doanh nghiệp ra quyết định tốt hơn. Vì vậy một
hệ thống kinh doanh thông minh còn được gọi là hệ thống hỗ trợ quyết định
(Decision Support System -DSS).
Nhưng chung nhất, BI là quá trình tập hợp những thông tin hữu ích để
trả lời các câu hỏi và xác định xu hướng phát triển hoặc mô hình mẫu nhằm
hỗ trợ các bên liên quan trong việc đưa ra các quyết định. Có thể nói điểm
mấu chốt của BI là việc giúp đỡ ra quyết định theo các chiến lược đã định sẵn.
1.2.2. Các thành phần của một hệ thống BI
Trong những năm gần đây, những tranh luận liên quan tới vấn đề BI
bao gồm các kỹ thuật OLAP, khai phá dữ liệu hoặc kho dữ liệu. Hệ thống BI
là tổng hợp của tập hợp dữ liệu, lưu trữ dữ liệu và quản lý tri thức với các
công cụ phân tích để trình bày những thông tin phức tạp và có tính so sánh
cao tới các nhà lập kế hoạch và những người ra quyết định. Như vậy, hệ thống
BI cung cấp các thông tin mang tính điều kiện được đưa ra vào những thời
điểm thích hợp, tại những địa điểm thích hợp, theo những hình thức phù hợp
nhằm hỗ trợ tối đa cho các nhà quản lý. Mục tiêu để tăng tính tức thời và chất
lượng của thông tin đầu vào cho quá trình ra quyết định, do đó tăng tính thuận
tiện cho công việc quản lý. [7]
Một hệ thống BI là hệ thống mang tính giải pháp nhằm biến đổi các dữ
liệu thuần tuý thành thông tin và tri thức, ứng dụng trong việc ra quyết định,
12
tư duy chiến lược và các giải pháp mang tính hành động trong một tổ chức.
Từ khía cạnh kỹ thuật, hệ thống BI đề xuất một tập các công cụ, công nghệ và
các phần mềm được sử dụng để lưu trữ nhiều loại dữ liệu từ các nguồn khác
nhau, tích hợp chúng lại và phân tích chúng để tạo ra các giá trị mới. Hình 1.4
mô tả quy trình nghiệp vụ chuyển hoá dữ liệu thông thường thành thông tin,
phục vụ ra quyết định và các thành phần cần thiết để tạo ra quá trình chuyển
hoá đó.[14]
Hình 1.4: Các quy trình chuyển hoá dữ liệu thành thông tin dựa trên các
thành phần của một hệ thống BI
Dữ liệu sau khi thu thập, hợp nhất sẽ được phân tích và lập báo cáo
hoặc được khai phá thông qua các luật kết hợp để trở thành thông tin và tri
thức phục vụ cho quá trình ra quyết định, gia tăng ưu thế cạnh tranh của một
tổ chức hay một đơn vị. Các công cụ phục vụ quá trình chuyển đổi dữ liệu
thành thông tin hỗ trợ quyết định gồm có:
Kho dữ liệu: Công cụ trích xuất, chuyển đổi và tải dữ liệu (Extraction –
Transformation – Load, ETL) có trách nhiệm chuyển đổi dữ liệu từ các nguồn
khác nhau về kho dữ liệu. Tại đây, kho dữ liệu chứa các dữ liệu được tập hợp
13
lại qua quá trình ETL. Dữ liệu từ kho lưu trữ sẽ được phân tích, tạo sẵn các
khối dữ liệu phục vụ quá trình phân tích bằng công cụ phân tích dữ liệu trực
tuyến (OLAP);
Công cụ phân tích dữ liệu trực tuyến (OLAP): cho phép người sử dụng
truy cập, phân tích và mô hình hoá các vấn đề nghiệp vụ, chia sẻ thông tin
được lưu trữ trong kho dữ liệu. Dữ liệu qua quá trình phân tích hoàn toàn đủ
điều kiện để biến thành thông tin dưới dạng các bảng biểu, các con số định
lượng để người dùng ra các quyết định với độ rủi ro thấp hơn, đáp ứng các
yêu cầu nhất định trong những bài toán thực tế đặt ra;
Công cụ khai phá dữ liệu (Data mining): là quá trình trích xuất các
thông tin có giá trị dựa trên các mô hình, phương pháp tổng hợp, các quy tắc
và luật đối với dữ liệu.
Tóm lại, các thành phần quan trọng nhất trong một hệ thống BI bao
gồm các công nghệ cốt yếu liên quan tới quá trình thu thập và lưu trữ dữ liệu
(công cụ ETL và kho dữ liệu) và các công cụ phân tích và trình diễn dữ liệu
(kỹ thuật OLAP và khai phá dữ liệu).
Trong phạm vi nghiên cứu, Luận văn sẽ tập trung giới thiệu 2 thành
phần chính làm nên kiến trúc một BI cơ bản đó là Kho dữ liệu (Data
warehouse - DW) – phục vụ công tác lưu trữ và Kỹ thuật phân tích dữ liệu
trực tuyến (OLAP) – phục vụ việc phân tích, lập báo cáo và hỗ trợ ra quyết
định. Các đặc tính kỹ thuật của kho dữ liệu và OLAP sẽ được giới thiệu chi
tiết trong các phần tiếp theo.
1.2.2.1. Kho dữ liệu (Data warehouse)
1. Định nghĩa
Định nghĩa do W.H.Inmon đề xướng: kho là tập hợp dữ liệu tương đối
ổn định (không hay thay đổi),cập nhật theo thời gian, được tích hợp theo
hướng chủ đề nhằm hỗ trợ quá trình tạo quyết định về mặt quản lý.[9]
14
2. Các đặc trưng của kho dữ liệu
Kho dữ liệu có năm đặc tính cơ bản, đó là hướng chủ đề, tính tích hợp,
tính bền vững, gắn với thời gian và dữ liệu tổng hợp:
Hướng chủ đề (Consistency): kho dữ liệu được tổ chức xung quanh
các chủ đề chính như khách hàng, sản phẩm, sản xuất . Tập trung vào việc
mô hình hóa và phân tích dữ liệu cho các nhà ra quyết định mà không tập
trung vào các xử lý thông thường. Cung cấp cho người dùng một khung nhìn
toàn vẹn, đơn giản và đầy đủ về các sự kiện quanh các chủ đề.
Tính tích hợp (thuật ngữ tiếng anh): Dữ liệu trong kho dữ liệu được
xây dựng bằng cách tổng hợp dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau và các nguồn
có tổ chức khác nhau : CSDL, các tệp excel, các tệp không có cấu trúc hoặc
các tệp gốc. Khi đưa vào kho dữ liệu, các dữ liệu được làm sạch và tích hợp
dữ liệu nhằm đảm bảo tính nhất quán của dữ liệu.
Tính bền vững (Atomicity): Dữ liệu trong kho dữ liệu được chuyển
đổi từ môi trường tác nghiệp và được lưu trữ trong một thời gian dài, khi dữ
liệu được chuyển đổi vào đây thì các thao tác cập nhật và xóa dữ liệu thường
không xảy ra. Dữ liệu trong kho dữ liệu chỉ có hai thao tác đó là thêm mới và
đọc dữ liệu.
Gắn với thời gian (Isolation): Phạm vi về thời gian của dữ liệu được
lưu trữ trong kho dữ liệu dài hơn so với các hệ thống tác nghiệp, nếu như dữ
liệu tác nghiệp chỉ có giá trị hiện thời kho dữ liệu cung cấp thông tin lịch sử
lâu dài vì thế nó cung cấp một cái nhìn đầy đủ và nhiều thông tin hơn. Trong
kho dữ liệu thời gian được lưu trữ như một thành phần của khóa chính để đảm
bảo tính duy nhất của dữ liệu và cung cấp một đặc trưng thời gian của dữ liệu.
Dữ liệu trong kho luôn gắn với một giá trị thời gian nhất định
Dữ liệu tổng hợp (Durable): Dữ liệu được tích hợp vào các bảng tổng
hợp trong kho dữ liệu nhằm phục vụ cho các mục đích xử lý và phân tích.
15
Ngoài ra còn có các bảng ghi dữ liệu chi tiết các sự kiện nhằm cung cấp các
thông tin chi tiết .
4 Mô hình tổ chức logic lưu trữ dữ liệu
Có hai mô hình tổ chức logic để lưu trữ dữ liệu trong một kho dữ liệu là
lược đồ hình sao (mô tả trong hình 1.6) và lược đồ hình bông tuyết (hình 1.7).
Cụ thể như sau:
[9]Lược đồ hình sao: Trong mô hình dữ liệu này, phạm vi dữ liệu
được tổ chức trong các bảng chiều, mỗi chiều ứng với một đặc trưng của dữ
liệu (khách hàng, sản phẩm , bán hàng, thời gian…), các bảng sự kiện biểu
diễn các sự kiện xảy ra và các thông tin chi tiết về các sự kiện đó.
Ưu điểm của mô hình này là tính trực quan, đơn giản phù hợp với cách
nhìn nhận về dữ liệu của người sử dụng; dễ dàng truy vấn, hỗ trợ đa dạng các
loại truy vấn; giảm thiểu kết nối nhiều bảng do phi chuẩn, tăng tốc độ truy
vấn và việc lưu trữ các cột tổng hợp có tác dụng làm tăng tốc độ xử lý truy
vấn.
Hình 1.7: Lược đồ hình sao của kho dữ liệu
16