企业数智化软件的市场机会OLAP究竟是业

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曾听到某万亿级企业的老板将企业数字化总结为两句话:“一切业务在线,数据驱动业务”,我觉得这个说法特别精准。企业的信息化和数字化的实质,不外乎是生成数据、管理数据和利用数据,因而,我认为企业级信息系统可以分类为“两在线一平台”。

“两在线”,其一是“在线事务处理系统(OLTP)”——生成数据,包括了ERP、CRM、电商平台等等各种内部、外部处理业务和管理事务的系统,其二是“在线分析处理系统(OLAP)”——利用数据,包括所有生成业务洞察,支持业务交易的系统。而“一平台”则是指衔接所有系统、打通企业数据的数据平台,不管你把它叫啥:数据仓库、数据湖、数据中台、数据编织……其实都是数据平台的一部分以及一类技术架构或实现方式。

(一)

我们现在常说的“企业数智化”,实际上是OLAP系统在发挥作用,尤其是高级阶段的OLAP。既然称这些系统为“企业级”,代表着基于企业数据的,跨部门、跨职能、跨系统、跨数据源、长流程的复杂业务决策优化。从企业信息技术应用的发展历程来看,一般都遵循这样的系统建设阶段:

1、首先建立覆盖主要业务流程的“在线事务处理系统”(OLTP),以ERP、CRM等核心业务系统为代表,实现“一切业务在线”(参见《从中台回到流程|业务流程数字化仍是企业数字化转型的核心话题》)

2、其次,在已有的OLTP的基础上,建立初级的数据分析功能,即“初级OLAP系统”,实现报表、图表、查询以及数据挖掘功能

3、随着各个OLTP系统建设的覆盖面越来越广,例如ERP的周边扩展系统建设,以及外部数据源的接入,建立企业级大数据平台

4、基于企业级大数据平台,利用机器学习、深度学习等人工智能技术,提供支持业务的高级分析(Advancedanalytics),建立“高级OLAP系统”。

在这个历程中,OLAP系统的能力可分为循序渐进的三个阶段(有些数据分析理论在描述性和预测性中间,还加了一个“诊断性”阶段,指对历史数据的挖掘、归因分析,本文为简单起见,将其拆到前后两个阶段中):

高级阶段的OLAP采用了运筹学(Operationsresearch)优化算法,其原理是面向优化目标,在条件约束之下,以数据输入为变量,给出决策方案的优化选择。:

在中国的大学课堂里,类似于“多级渠道分销和供应链网环境下,基于多目标的生产计划制定的模糊机会约束规划”这样的课题,是最近三十年来长盛不衰的学术论文题目。中国是个制造业大国,经济快速发展,这类学术研究有着广泛的现实应用意义,这就是OLAP在供应链领域里解决的业务问题,给企业带来的价值。

(二)

前面提到的企业建设信息系统的四个阶段,OLAP要略晚出现于OLTP——OLTP从80年代开始在企业推行,到90年代后期,OLAP概念开始出现,当时在欧美就已经开发出基于运筹学、系统动力学、事件仿真等理论的高级数据分析应用。今天,欧美大企业的数据科学应用已经相当普及了,然而,就我对中国企业信息化行业的观察来说,直到今天,导入了高级OLAP的企业仍然是凤毛麟角。

最近几年,随着全球范围内大数据、人工智能的基础技术的更新换代,中国打着数据中台、人工智能旗号的创业公司在资本推动下,风起云涌,似乎OLAP的春天来了。

我观察到国内OLAP公司普遍存在的问题是:解决方案产品化程度低,他们自己甚至都讲不清楚自己究竟是一家IT服务公司,一家算法公司,还是一个应用软件产品商,还是一个技术平台提供商?而站在企业客户的角度,老听他们软件厂商说一些“中台”、“人工智能”、“数智化”、“数据驱动”一类似是而非的大词儿,却听不懂他们究竟核心能力是什么,每家厂商差异性在哪里,能给企业带来什么价值?

这确实是摆在国内OLAP公司面前的产品策略问题:你究竟提供的是一个包含了企业最佳业务实践、用户体验良好、功能完善的应用软件——我姑且称之为“应用派”?还是提供一个具备强大优化能力的数学工具以及应用开发平台,但是具体业务应用需要通过咨询公司和集成商、在项目中根据客户需求去构建——我姑且将提供算法内核的称之为“内核派”,提供开发平台的称为“平台派”?

OLAP实施过程和OLTP不一样,需要对数据进行探索、对模型进行迭代优化,最终达成分析目的,因而一方面OLAP软件的业务标准化程度较OLTP低,另一方面对实施人员的要求更高,需要理解用户场景,将商业问题抽象为统计学和运筹学问题并且建模解决,相应的OLAP实施角色和OLTP类实施项目也不同(参见《数字化转型组织能力|高级分析项目必须有文科生、理科生和工科生的协作》):

(三)

“内核派”和“平台派”最具代表性的厂商是IBM。IBM从彭明盛接替郭士纳上台后,致力于向企业软件商转型,致力于发展数据分析的软件产品线,先后收购了BI软件Cognos和TM1,统计学软件SPSS,以及基于约束的规划的运筹学优化软件iLog,再加上其原有的中间件平台IBMWebSphere,数据中间件平台IBMInfoSphere等,在年前就构成了完整的高级分析软件产品线。

iLog是上世纪80年代末期在法国创立的用于资源优化求解、业务规则管理、优化方案可视化的软件公司,年,它收购了美国的一家名为CPLEX的线性规划求解器公司,到年7月被IBM以3.4亿美元收购前,iLog被认为是规划求解器最领先的商业软件公司。

iLog的优化决策管理器(简称ODM)是个通用软件,它以优化求解器为内核,提供了开发工具、应用界面、可视化展示、数据接口和应用接口等:

来源:IBMiLog优化决策管理器红皮书,

iLogODM的优化器内核可以在单机的本地环境下运行,也可以作为服务器运行,包括如下内容:

优化决策管理器的系统原生界面如下,这是用于港口的集装箱堆场调度的例子:

数智化的应用场景(也称为“用例”)举例如下,也就是说以优化求解器为内核,以数据管理和算法开发为平台,外面包上用户界面的“壳子”,可以做成包含如下一项或多项功能的应用软件:

制造业

-供应链网络优化

-生产计划

-原材料、半成品、产成品和服务备件等多级库存水平优化

-车间详细排产

-运输计划

-设备维修计划

消费品和零售业

-门店选址

-仓库和物流网络决策

-库存水平优化

-门店品类组合

-定价和促销优化

-清仓折价决策

-门店布局和商品陈列

-顾客个性化营销

物流和交通行业

-存储点和仓库选址

-车辆、容器配载优化

-运输网络优化

-场站、人员、司机和维护的详细排程

-车队调度优化

-库存水平优化

电信和公用事业

-网络容量规划

-断网维修计划

-设备选址(例如中继站、铁塔)

-路由规划

-设备和服务配置

金融服务

-资产组合优化和再配置

-信贷池

-交叉交易

-产品和定价优化

其他

-人员排班和劳动力优化

-工作任务分配(可以设想一下美团快递的派单,或保险公司派人现场查勘)

-市场营销活动优化

-广告排期

-采购的拍卖竞价策略

-营收优化(例如航空公司的机票超售策略)

可以开发定制的用户界面,结合iLog提供的可视化工具,可以做成各种优化应用,例如:人员考勤排班系统长得这样的:

也可以做成甘特图样式的火车运行图:

(四)

iLogODM是典型的“内核派”,提供问题求解的核心技术,但是本身并不是一个面向业务流程的应用软件。虽然iLog其实也提供供应链计划的应用软件,但是市场上并不普及;“应用派”在企业供应链计划优化领域里,最有代表性的就是SAPAPO和JDA(以及i2)了。这两个软件都是90年代末期发明,经历了十多年发展,形成了基本一样的业务解决方案框架,以下讨论我们以SAPAPO为例:

早在年,SAP就投资了同在欧洲的iLog,并且在其自己新推出、作为王牌产品ERP补充方案的供应链优化软件SAPAPO中,使用iLog作为求解器。直到十年后iLog被IBM收购时,SAP都是iLog最大的客户。

SAPAPO从推出的第一天,就包装出了供应链计划体系里各个环节上的业务应用,包括需求计划、供应网络计划、生产计划、车间详细排产、运输计划、全局交期承诺等。

SAPAPO处于基于SAP数仓(也可以用Teradata等非SAP数仓)的BI环境,统一应用面向分析而设置的数据集市(SAP术语叫“数据立方体”)或内存计算数据库,几个应用场景根据其分析性质不同(分别是时间序列或者订单优化),采用不同的数据加载和优化计算方法:

近年来,随着SAP总体架构向HANA以及云平台迁移(参见《企业如何走向下一代ERP(NextGenERP)》),SAPAPO的架构也发生了变化(参见《SAP高级供应链计划解决方案介绍_SAPAPO》),偏重时间序列分析的部分整合到云上的IBP平台,偏重需要实时订单优化的部分,则整合到基于内存数据库HANA的新一代ERP核心里。

来源:SAP官方博客

(五)

我在《数字化转型战略|企业上云的战略规划方法》说过,在企业级系统“架构现代化”(architecturemodernization)的进程中,数据分析应用会比核心业务系统更先上云。

今天,开发优化器的组织越来越多,免费或者开源的优化器。云环境下也有很多用户自己动手搭建OLAP系统,下图是我们参与的某企业自研APS系统,该系统采用了云原生架构:将多个核心系统的数据上载到云上的数据湖里,相关数据集送到目前流行的机器学习框架和分析引擎Databricks上,数据科学家和工程师在这上面采用Python脚本,调用一个名为Gurobi的求解器云服务,将计算结果传到一个数据库里,由前端工程师开发订单确认和排产调度的应用。

新的APS系统上线后,该企业订单确认及排产时间从两天缩减到一天,由于提高了订单排产的可视化程度,设备换产效率提升了20%。

Gurobi是最近开始流行的新一代求解器,对Python等流行的编程工具支持更好,据说其创始人跟CPLEX有一定的渊源关系,目前国内某优化器创业公司创始人跟Gurobi团队在学术上也有渊源关系,而一些其他优化器公司也都将iLog/CPLEX和Gurobi作为参考对象。这些创业公司都需要回答市场:自己究竟是一个业务应用软件(或者是供应链计划优化、或者是人员工作分配优化),还是一个数学软件(既可以单卖,也可以作为其他业务应用软件或者OLAP系统的优化器),还是一个OLAP系统开发平台?

(六)

类似于这些运筹学软件、原则学术界的数学软件,还有一类叫“系统动力学”软件,在果总八十年代末、九十年代初念大学的课堂上,是和统计学、运筹学三足鼎立的“管理科学软件”,我当时学习、使用过名为Dynamo的系统动力学建模仿真软件,今天已经开源,见


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