Informatique décisionnelle

L’informatique décisionnelle (en anglais : DSS pour Decision Support System ou encore BI pour Business Intelligence) désigne les moyens, les outils et les méthodes qui permettent de collecter, consolider, modéliser et restituer les données, matérielles ou immatérielles, d'une entreprise en vue d'offrir une aide à la décision et de permettre aux responsables de la stratégie d'entreprise d’avoir une vue d’ensemble de l’activité traitée.
Ce type d’application utilise en règle générale un entrepôt de données (ou datawarehouse en anglais) pour stocker des données transverses provenant de plusieurs sources hétérogènes et fait appel à des traitements par lots pour la collecte de ces informations.

L’informatique décisionnelle s’insère dans l’architecture plus large d’un système d'information. Néanmoins l'informatique décisionnelle n'est pas un concept concurrent du management du système d'information. Au même titre que le management relève de la sociologie et de l'économie, la gestion par l'informatique est constitutive de deux domaines radicalement différents que sont le management et l'informatique. Afin d'enrichir le concept avec ces deux modes de pensées, il est possible d'envisager un versant orienté ingénierie de l'informatique portant le nom d'informatique décisionnelle, et un autre versant servant plus particulièrement les approches de gestion appelé management du système d'information.

De nos jours, les données applicatives métier sont stockées dans une (ou plusieurs) base(s) de données relationnelle(s) ou non relationnelles.
Ces données sont extraites, transformées et chargées dans un entrepôt de données généralement par un outil de type ETL (Extract-Transform-Load) ou en français ETC (Extraction-Transformation-Chargement).

Un entrepôt de données peut prendre la forme d’un datawarehouse ou d’un datamart. En règle générale, le datawarehouse globalise toutes les données applicatives de l’entreprise, tandis que les datamarts (généralement alimentés depuis les données du datawarehouse) sont des sous-ensembles d’informations concernant un métier particulier de l’entreprise (marketing, risque, contrôle de gestion, ...). Le terme comptoir de données ou magasin de données est aussi utilisé pour désigner un datamart.

Les entrepôts de données permettent de produire des rapports qui répondent à la question « Que s’est-il passé ? », mais ils peuvent être également conçus pour répondre à la question analytique « Pourquoi est-ce que cela s’est passé ? » et à la question pronostique « Que va-t-il se passer ? ». Dans un contexte opérationnel, ils répondent également à la question « Que se passe-t-il en ce moment ? », voire dans le cas d’une solution d’entrepôt de données actif « Que devrait-il se passer ? ».

Le reporting est probablement l'application la plus utilisée encore aujourd'hui de l’informatique décisionnelle, il permet aux gestionnaires :

• de sélectionner des données relatives à telle période, telle production, tel secteur de clientèle, etc.,
• de trier, regrouper ou répartir ces données selon les critères de leur choix,
• de réaliser divers calculs (totaux, moyennes, écarts, comparatif d'une période à l'autre, ...),
• de présenter les résultats d’une manière synthétique ou détaillée, le plus souvent graphique selon leurs besoins ou les attentes des dirigeants de l’entreprise.

Les programmes utilisés pour le reporting permettent bien sûr de reproduire de période en période les mêmes sélections et les mêmes traitements et de faire varier certains critères pour affiner l’analyse. Mais le reporting n'est pas à proprement parler une application d'aide à la décision. L'avenir appartient plutôt aux instruments de type tableau de bord équipés de fonctions d'analyses multidimensionnelles de type Olap. Fonction OLAP qui peut être obtenue de différentes façons par exemple via une base de données relationnelle R-OLAP,ou multidimensionnelle M-OLAP, voire aussi en H-OLAP.

Les datamart et/ou les datawarehouses peuvent ainsi permettre via l'OLAP l’analyse très approfondie de l’activité de l’entreprise, grâce à des statistiques recoupant des informations relatives à des activités apparemment très différentes ou très éloignées les unes des autres, mais dont l’étude fait souvent apparaître des dysfonctionnements, des corrélations ou des possibilités d’améliorations très sensibles.

L'interopérabilité entre les systèmes d'entrepôt de données, les applications informatiques ou de gestion de contenu, et les systèmes de reporting est réalisée grâce à une gestion des métadonnées.

L'informatique décisionnelle s'attache à mesurer :

• un certain nombre d'indicateurs ou de mesures (que l'on appelle aussi les faits ou les métriques),
• restitués selon les axes d'analyse (que l'on appelle aussi les dimensions).

Le tableau

Par exemple, on peut vouloir mesurer :

• 3 indicateurs : le chiffre d'affaires, le nombre de ventes, le montant de taxes pour les ventes de produits,
• selon un premier axe, l'axe temps : par année, par trimestre, par mois,
• et selon un second axe, l'axe produits : famille de produits, gamme de produits, référence produit.

On obtient ainsi un tableau à deux entrées :

• par exemple en lignes : la nomenclature produits à 3 niveaux (famille, gamme, référence),
• et en colonnes : les années, décomposées en trimestres, décomposés en mois,
• avec au croisement des lignes et colonnes, pour chaque cellule : le chiffre d'affaires, le montant de taxes et le nombre de ventes.

A titre d'illustration, les tableaux croisés des principaux tableurs permettent de construire ce type de tableau de bord depuis une base de données.

Le cube

Si l'on s'intéresse à un troisième axe d'analyse :

• par exemple, la répartition géographique : par pays, par régions, par magasins,

on obtient une dimension de plus et on passe ainsi au cube.
Les tableaux croisés dynamiques d'Excel permettent de représenter ce type de cube avec le champ "page".

L'hypercube

Si l'on s'intéresse à un axe d'analyse supplémentaire :

• par exemple, la segmentation des clients : par catégorie, par profession,

on obtient alors un cube à plus de 3 dimensions, appelé hypercube.
Le terme cube est souvent utilisé en lieu et place d' hypercube.

La navigation dans un hypercube

Les outils du monde décisionnel offrent des possibilités de « navigation » dans les différentes dimensions du cube ou de l'hypercube :

• le drill down ou le forage avant : c'est la possibilité de « zoomer » sur une dimension (par exemple d'éclater les années en 4 trimestres pour avoir une vision plus fine, ou de passer du pays aux différentes régions),
• le drill up ou le forage arrière (aussi appelé "roll-up") : c'est l'opération inverse qui permet d'« agréger » les composantes de l'un des axes (par exemple de regrouper les mois en trimestre, ou de totaliser les différentes régions pour avoir le total par pays),
• le slice and dice, aussi appelé "dice down" (que l'on peut traduire par « hacher menu », c'est-à-dire couper en lamelles puis en dés) : c'est une opération plus complexe qui entraîne une permutation des axes d'analyse (par exemple, on peut vouloir remplacer une vue par pays/régions par une nouvelle vue par familles et gammes de produits)
• le drill through : lorsqu'on ne dispose que de données agrégées (indicateurs totalisés), le drill through permet d'accéder au détail élémentaire des informations (chaque vente de chaque produit à chaque client dans chaque magasin).

Précautions à prendre

Chacune de ces vues partielles du cube se traduit finalement, soit par un tableau à double entrée (tri croisé), soit par un graphique le plus souvent bidimensionnel.

Ainsi, bien que la navigation dans le cube soit multidimensionnelle, le décideur n’a pas, en réalité, accès à une synthèse, mais à une multitude de tris croisés ou de vues bidimensionnelles dont l’exploration, longue et fastidieuse, est parfois court-circuitée faute de temps. Cela peut conduire à de coûteuses erreurs de décision.

Aussi peut-il être utile d’associer à cette démarche une iconographie des corrélations, qui permet une vue d’ensemble réellement multidimensionnelle, débarrassée des redondances.

Un système d'information décisionnel (SID) assure quatre fonctions fondamentales, à savoir la collecte, l'intégration, la diffusion et la présentation des données. À ces quatre fonctions s'ajoute une fonction de contrôle du SID lui-même, l'administration.

Collecte

La collecte (parfois appelée datapumping) est l'ensemble des tâches consistant à détecter, à sélectionner, à extraire et à filtrer les données brutes issues des environnements pertinents compte tenu du périmètre du SID. Les sources de données internes et/ou externes étant souvent hétérogènes tant sur le plan technique que sur le plan sémantique, cette fonction est la plus délicate à mettre en place dans un système décisionnel complexe. Elle s'appuie notamment sur des outils d'ETL (extract-transform-load pour extraction-transformation-chargement).

Cette alimentation utilise les données sources issues des systèmes transactionnels de production, le plus souvent sous forme de :

• compte-rendu d'événement ou compte-rendu d'opération : c'est le constat au fil du temps des opérations (achats, ventes, écritures comptables, ...), le film de l'activité de l'entreprise
• compte-rendu d'inventaire ou compte-rendu de stock : c'est l'image photo prise à un instant donné (à une fin de période : mois, trimestre, ...) de l'ensemble du stock (les clients, les contrats, les commandes, les encours, ...).

La fonction de collecte joue également, au besoin, un rôle de recodage. Une donnée représentée différemment d'une source à une autre impose le choix d'une représentation unique pour les futures analyses.

Intégration

L'intégration consiste à concentrer les données collectées dans un espace unifié, dont le socle informatique essentiel est l'entrepôt de données. Élément central du dispositif, il permet aux applications décisionnelles de bénéficier d'une source d'information commune, homogène, normalisée et fiable, susceptible de masquer la diversité de l'origine des données.

Au passage les données sont épurées ou transformées par :

• un filtrage et une validation des données en vue du maintien de la cohérence d'ensemble (les valeurs acceptées par les filtres de la fonction de collecte mais susceptibles d'introduire des incohérences de référentiel par rapport aux autres données doivent être soit rejetées, soit intégrées avec un statut spécial)
• une synchronisation (s'il y a nécessité d'intégrer en même temps ou à la même « date de valeur » des événements reçus ou constatés de manière décalée ou déphasée)
• une certification (pour rapprocher les données de l'entrepôt des autres systèmes « légaux » de l'entreprise comme la comptabilité ou les déclarations réglementaires).

C'est également dans cette fonction que sont effectués éventuellement les calculs et les agrégations (cumuls) communs à l'ensemble du projet.

La fonction d'intégration est généralement assurée par la gestion de métadonnées, qui assurent l'interopérabilité entre toutes les ressources informatiques, que ce soit des données structurées (bases de données accédées par des progiciels ou applications), ou des données non structurées (documents et autres ressources non structurées, manipulés par les systèmes de gestion de contenu).

Diffusion (ou distribution)

La diffusion met les données à la disposition des utilisateurs, selon des schémas correspondant au profil ou au métier de chacun, sachant que l'accès direct à l'entrepôt de données ne correspondrait généralement pas aux besoins d'un décideur ou d'un analyste. L'objectif prioritaire est de segmenter les données en contextes informationnels fortement cohérents, simples à utiliser et correspondant à une activité décisionnelle particulière. Alors qu'un entrepôt de données peut héberger des centaines ou des milliers de variables ou indicateurs, un contexte de diffusion raisonnable n'en présente que quelques dizaines au maximum. Chaque contexte peut correspondre à un datamart, bien qu'il n'y ait pas de règles générales concernant le stockage physique. Très souvent, un contexte de diffusion est multidimensionnel, c'est-à-dire modélisable sous la forme d'un hypercube; il peut alors être mis à disposition à l'aide d'un outil OLAP.

Les différents contextes d'un même système décisionnel n'ont pas tous besoin du même niveau de détail. De nombreux agrégats ou cumuls, n'intéressant que certaines applications et n'ayant donc pas lieu d'être gérés en tant qu'agrégats communs par la fonction d'intégration, relèvent donc de la diffusion. Ces agrégats peuvent être, au choix, stockés de manière persistante ou calculés dynamiquement à la demande.

On peut distinguer trois questions à élucider pour concevoir un système de reporting :

• À qui s'adresse le rapport spécialisé ? (choix des indicateurs à présenter, choix de la mise en page)
• Par quel trajet ? (circuit de diffusion type « workflow » pour les personnes, circuits de transmission « télécoms » pour les moyens)
• Selon quel agenda ? (diffusion routinière ou sur événement prédéfini)

Présentation

Cette quatrième fonction, la plus visible pour l'utilisateur, régit les conditions d'accès de l'utilisateur aux informations. Elle assure le fonctionnement du poste de travail, le contrôle d'accès, la prise en charge des requêtes, la visualisation des résultats sous une forme ou une autre. Elle utilise toutes les techniques de communication possibles (outils bureautiques, requêteurs et générateurs d'états spécialisés, infrastructure web, télécommunications mobiles, etc).

Administration

C'est la fonction transversale qui supervise la bonne exécution de toutes les autres. Elle pilote le processus de mise à jour des données, la documentation sur les données (les méta-données), la sécurité, les sauvegardes, la gestion des incidents.

Dans une entreprise, le volume de données traitées croît rapidement avec le temps. Ces données peuvent provenir, des fournisseurs, des clients, de l’environnement etc. Cette quantité de données augmente en fonction du secteur et de l'activité de l’entreprise. Par exemple, dans la grande distribution, les quantités de données collectées chaque jour sont énormes (notamment lorsque les magasins collectent les tickets des caisses).

L'entreprise dispose de plusieurs options pour traiter ce flux de données :

• les données anciennes sont effacées et l'entreprise ne conserve que les données actives ou un historique récent,
• les données sont stockées dans une base et l'entreprise n'envisage pas d'usage immédiat
• les données sont stockées au fur et à mesure qu’elles arrivent de manière cohérente pour qu’elles soient exploitables directement.

Le projet décisionnel correspond à cette dernière option. Il s’agit de traiter les données et de les stocker de manière cohérente au fur et à mesure qu’elles se présentent. C’est pour cela que le projet décisionnel est un projet sans limite dans le temps. C'est-à-dire que dès que l’entreprise commence ce projet, elle ne s’arrête pas (sauf cas exceptionnel). Wal-Mart (une chaîne de la grande distribution) est l’une des entreprises qui stockent le plus de données (elle a multiplié par 100 ses données en quelques années) et va atteindre dans les années à venir le pétaoctet (1 000 téraoctets).

Pour mener à bien ces projets décisionnels, il existe une multitude d'outils, chacun étant plus ou moins adapté à la taille de l'entreprise, à la structure des données existantes et au type d'analyse désiré.

Rappel de la chaîne de la valeur décisionnelle

• Des SGBD relationnels et d'autres systèmes qui contiennent les données d'exploitation.
• Un ETL extrait les données pertinentes et les charge dans l'ODS du datawarehouse
• Les données sont structurées dans le datawarehouse.
• Des datamarts qui exploitent une technologie X-OLAP sont mis à jour à partir du datawarehouse.
• Des rapports sont générés sur ces données.

Phase de recueil des exigences

cf. gestion des exigences Trois domaines doivent être particulièrement documentés :

• le type d'information dont l'utilisateur des rapports a besoin.
• le type de restitution (ergonomie, fréquence, vitesse de restitution)
• le système technique existant : technologies utilisées

Phase de conception et de choix technique

En fonction des exigences recueillies, quels sont les éléments de la chaîne de la valeur décisionnelle qui doivent être implémentés ? Doit-on seulement créer un rapport sur un cube OLAP existant ? Construire toute la chaîne ? Quelles sont précisément les données que l'on doit manipuler ? Cela conduit au choix de technologies précises et à un modèle particulier.