2011_6 Anwenderbericht Sybase AnyCare Datenbank- und Analyse-Technologien

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Anwenderbericht: Einführung innovativer Datenbank- und Analyse-Technologien

Analyse-Technologien beleuchten den Daten-Dschungel

Weniger Kosten bei gleichzeitig verbesserter Patientenbetreuung: Das verspricht die AnyCare GmbH mit ihren Leistungen den Krankenkassen. Erster Schritt zu diesem Ziel sind komplexe Datenanalysen, für die heute Lösungen von Sybase und Qyte zum Einsatz kommen. Die Einführung innovativer Datenbank- und Analyse-Technologien eröffnete AnyCare neue Wege zur Entwicklung von Versorgungsprogrammen.

 

S

teigende Gesundheitskosten belasten Krankenkassen und ihre Versicherten immer stärker. Diesem Trend tritt die AnyCare GmbH mit ihren Leistungen entgegen. Die Betreuungsprogramme des Unternehmens sollen Ausgaben der Krankenkassen verringern. Gleichzeitig werden Patienten bei der Bewältigung ihrer Erkrankungssituation unterstützt: Ein verlockendes Angebot für Krankenkassen, die verstärkt solche Versorgungsprogramme in Anspruch nehmen. So betreut AnyCare heute über 80.000 gesetzlich und privat Versicherte deutschlandweit, unter anderem für Erkrankungen des Bewegungsapparates, der Atemwege und des Herz-Kreislauf-Systems. Das Unternehmen ermittelt die tatsächliche Versorgungslage der Versicherten und den jeweiligen Interventionsbedarf. Um herauszufinden, für welche Versicherten ein Versorgungsmanagement in Frage kommt, führt AnyCare komplexe Datenanalysen durch. Im Jahr 2009 analysierte AnyCare im Kundenauftrag rund 400 Millionen Datensätze von fast fünf Millionen gesetzlich Krankenversicherten.

Voraussetzung für solche Analysen ist ein professionelles Management von Massendaten, das AnyCare innerhalb von zwei Jahren komplett neu organisiert hat. Damit ging ein Technologiewechsel einher: Die klassische, relationale Datenbank (Microsoft SQL) wurde durch einen neuen spaltenbasierten Analyse-Server (Sybase IQ) abgelöst. Den Weg zu dieser Lösung ebnete die Qyte GmbH mit ihrer Data-Mining-Software (RayQ), die mit neuartigen Mitteln eine hohe Performanz und Flexibilität beim Zugriff auf große, unaggregierte Datenbestände in Sybase IQ ermöglichte.

Schluss mit stundenlangen Auswertungen

Für Datenanalysen verwendete AnyCare bis Ende 2008 Standard-Software (Microsoft Office: Excel, Access) mit der Datenbank MS SQL. Mit den seit dieser Zeit steigenden Kundenzahlen nahmen auch die durch Analysen bearbeiteten Datenvolumina zu. Dadurch erhöhten sich wiederum die Laufzeiten der Analysen drastisch. AnyCare versuchte, die verlängerten Laufzeiten durch Optimierung der vorhandenen Datenbank wenigstens teilweise zu kompensieren. Weder verbesserte Abfragen noch Partitionierungen der Datenbestände nach Kassen, Kunden und insbesondere nach Jahresquartalen konnten das Grundproblem jedoch lösen. »Die Probleme mit zunehmenden Datenmengen und Laufzeiten bei Abfragen, die Stunden bis Tage dauerten oder überhaupt nicht realisierbar waren, veranlassten uns zur Entscheidung, die Datenverwaltung komplett neu aufzustellen. Erstens sollten Performance und Flexibilität bei komplexen Datenanalysen deutlich erhöht werden. Außerdem wollten wir die Prozesse für den Datenimport und die Plausibilisierung importierter Daten verbessern«, kommentiert Holger Weiß, Teamleiter Datenmanagement bei AnyCare. Es zeigte sich außerdem, dass die bisherige Datenbank einer wichtigen neuen Analyse-Aufgabe nicht gerecht wurde: Zunehmend interessierten sich AnyCare-Kunden nicht nur für ihre eigenen kassenbezogenen Auswertungen, sondern wollten auch wissen, in welchem Gesamtzusammenhang einer Region oder einer Gesamtmenge ihre Ergebnisse standen. Auf diese Aufgabe war das bisherige System so nicht ausgerichtet: Da bei kassenübergreifenden Fragestellungen mehrere 100 Millionen Zeilen miteinander in Beziehung gesetzt werden müssten, wären die Antwortzeiten viel zu lang gewesen.

Daher wurden Anfang 2009 die MS Office-Tools gegen die BI Data Mining-Software RayQ von Qyte ausgetauscht. Diese Lösung versprach mehr Flexibilität bei Datenanalysen und der Entwicklung aussagekräftiger Prognosen und Potenzialanalysen. Die Implementierung der Lösung vereinfachte die wichtigen Prozesse vom Import und der Prüfung von Kundendaten bis zum Reporting der Analyse-Ergebnisse. Das war insgesamt attraktiv für neue Kunden, die sich mit zunehmend komplexeren Fragestellungen an AnyCare wandten.

Per »View« direkt in die Datenbank schauen

Die unlösbaren Performanz-Probleme erforderten den Austausch der bestehenden Datenbank. »Dieser Schritt war auch nötig, um die mit RayQ verbundenen Analysemöglichkeiten, die wir mehr als sechs Monate kennengelernt hatten, ausschöpfen zu können«, sagt Holger Weiß. Weil das Data-Mining-Werkzeug weiter verwendet werden sollte, befasste sich das Auswahlverfahren vor allem mit der Auswahl einer leistungsfähigeren Datenbank-Lösung und der dazugehörigen Hardware-Ausstattung.

Zur Diskussion stand die Option, eine Ausbaustufe von RayQ mit der spaltenbasierten Datenbank Sybase IQ einzusetzen. Diese Datenbank hatte bei den IT-Fachleuten von AnyCare und der Thieme Verlagsgruppe, der das Unternehmen angehört, einen Exotenstatus, weil Sybase hier bisher nicht betrieben wurde. Es war demnach nicht selbstverständlich, dass die Entscheidung am Ende auf diese Lösung und nicht auf die alternative Datenbank fiel, mit der die IT-Fachleute bereits langjährige Erfahrungen hatten. »Uns überzeugte an Sybase IQ die Perspektive sehr kurzer Antwortzeiten auch bei Analysen großer, unaggregierter Datenmengen«, so Holger Weiß. Bei alternativen Lösungen wären die erwarteten kurzen Laufzeiten nur durch erheblichen Mehraufwand und höhere Kosten erreichbar gewesen. Auch eine neue Version (RayQ Power Edition) der Data-Mining-Software sollte ihren Beitrag zur schnellen Untersuchung von Massendaten leisten: Sie versprach einen neuartigen Ansatz, Abfrageergebnisse als »Views« in den hochkomprimierten Daten in Sybase IQ zu bilden. Dadurch entfallen zeitaufwendige Komprimierungen und Dekomprimierungen von Daten. So reduziert sich der Datenaustausch zwischen Datenbank und Analyse-Werkzeug auf ein Minimum. Der Vorteil: Die Schnelligkeit der Sybase-Lösung bei Abfragen und Analysen wird ohne Einschränkung an die Anwender weitergegeben.

Flexible Analyse unaggregierter Massendaten

Insgesamt bedeutete die spaltenbasierte Architektur von Sybase IQ auch mehr Flexibilität bei den Analysen als dies bei zeilenbasierten Datenbank-Lösungen der Fall gewesen wäre: Das Spaltenformat von Sybase IQ sorgt dafür, dass jedes Datenfeld einzeln gelesen werden kann. Dadurch greifen Analysen exakt auf die Daten zu, die im konkreten Fall relevant sind. Im Unterschied zu konventionellen Datenbanken ist es nicht nötig, vorab Indizes zu definieren und zu pflegen, um SQL-Abfragen zu unterstützen. Die Query-Engine verwendet darüber hinaus feldübergreifende Indizes (Gruppen, Sort- und Join-Operationen) und kombiniert diese für effiziente Abfragen. Außerdem entfällt die ansonsten nötige Datenaggregierung. Daraus ergab sich für AnyCare die Perspektive, mit RayQ Power ohne Einschränkungen exakt auf die Gesundheitsdaten in der Datenbank zuzugreifen, die für bestimmte Analysen benötigt werden. »Fachabteilungen können auf diese Weise grundsätzlich alle Daten miteinander in Beziehung setzen. So lassen sich bisher unbekannte Erkenntnisse gewinnen und neue Prognosemodelle entwickeln«, erläutert Jürgen Hirsch, Geschäftsführer der Qyte GmbH.

AnyCare erwartete auch Vorteile in punkto Skalierbarkeit, um die neue Lösung bei geringem Aufwand an neue Anforderungen anzupassen. Geplant wurde daher, Erweiterungen der Datenbank bei Bedarf durch den Zukauf von Datenbank-Lizenzen zu ermöglichen. Deren Umfang wird durch die Zahl der eingesetzten Prozessorkerne (Cores) bestimmt. Für solche Lizenz- und Systemerweiterungen ist ein vergleichsweise geringer invasiver Aufwand nötig. Niedrigere Kosten als bei alternativ diskutierten Lösungsoptionen und aussagekräftige Referenzen zum erfolgreichen, kombinierten Einsatz von Sybase IQ und RayQ Power im Gesundheitswesen (AOK Hessen) waren weitere Argumente, die in ihrer Gesamtheit zur Entscheidung für Sybase führten.

Top-Speed statt Schritttempo im Datenmanagement

Nachdem im Frühjahr 2009 erste Gespräche zur neuen Lösung stattgefunden hatten, begann die Implementierung im darauf folgenden Oktober, direkt nach Bestellung nicht nur der Software-Lösungen, sondern auch der erforderlichen Server und Betriebssysteme. Die neue IT-Infrastruktur wurde umgehend im Rechenzentrum der Thieme Verlagsgruppe aufgebaut. Die Vorgabe seitens AnyCare war, dass die neue Software-Umgebung bis zum Jahresende lauffähig sein sollte. Die Qyte GmbH übernahm das Design und Anpassungen für die Implementierung von Sybase IQ und der RayQ Power Edition. Dazu gehörte auch die Migration der zeilenbasierten Daten aus MS SQL in das spaltenorientierte Format von Sybase IQ. Ziel war, dass AnyCare sich von Anfang an auf eine hohe Qualität aller in die neue Datenbank übernommenen Daten verlassen konnte. Vor dem Datenimport wurden falsche Angaben korrigiert und Dubletten entfernt. Parallel entwickelte AnyCare gemeinsam mit Qyte standardisierte Prüfungs- und Plausibilitätsroutinen, damit AnyCare zukünftig effizient Kundendaten vor deren Import in die neue Datenbank bereinigen konnte.

Zum Jahresende waren Migration und Implementierung abgeschlossen. Nach kleineren Korrekturen konnten die Mitarbeiter der Abteilung Datenmanagement ab Januar 2010 uneingeschränkt mit der neuen Lösung arbeiten. »Anfängliche Probleme bei der Anmeldung von mehreren Anwendern löste Qyte innerhalb kurzer Zeit«, so Holger Weiß. Wie vorher geplant, erfolgte kein »Big Bang«, also kein Komplettumstieg zum definierten Zeitpunkt. Vielmehr war für sechs Monate die parallele Nutzung von alter und neuer Lösung vorgesehen. Innerhalb dieses Zeitraumes sollten sich die für das Datenmanagement verantwortlichen Mitarbeiter bei AnyCare von den Vorteilen der neuen Technologie überzeugen. »Unsere Überlegung war, dass nach gewisser Zeit niemand mehr mit dem Traktor über die Landstraße fahren will, wenn stattdessen ein Sportwagen bereitsteht«, ergänzt der Datenmanager. Diese Erwartung erfüllte sich innerhalb weniger Wochen. Aufgrund bereits bestehender Erfahrungen mit RayQ verlief die Einarbeitung laut Holger Weiß reibungslos. Für die Anwender bei AnyCare war es bei diesem Parallelbetrieb vorteilhaft, dass Qyte eine Hybrid-Version von RayQ bereitstellte: Damit konnten die Nutzer in einem einzigen Analyse-Werkzeug per Knopfdruck festlegen, ob sie mit Sybase IQ oder der alten Datenbank arbeiten wollten. Der Vorteil für AnyCare bestand auch darin, dass sich so viele alte Analyse-Projekte relativ leicht auf die neue Lösung migrieren ließen.

Zusammenhänge in Massendaten intuitiv ermitteln

Datenanalysen stehen im Zentrum der Leistungen für Datenmanagement, die AnyCare den Krankenkassen unter seinen Kunden anbietet. Ganz am Anfang geht es jedoch um die Beschaffung der Kundendaten, die in die Datenbank übernommen werden sollen. AnyCare erhält vom Auftraggeber freigegebene Daten aus dessen Rechenzentrum. Dabei handelt es sich um pseudonymisierte und anonymisierte Daten, wie es das Bundesdatenschutzgesetz vorschreibt. Einzelangaben können daher nicht bestimmten natürlichen Personen zugeordnet werden.

AnyCare kontrolliert bei jedem Kundenauftrag, ob die von der Krankenkasse gelieferten Daten die erwartete Zusammensetzung und Qualität aufweisen. Dafür werden die von der Qyte GmbH entwickelten Prüfungs- und Plausibilitätsroutinen verwendet. Später beim Kunden präsentierte Ergebnisse dürfen auf keinen Fall auf Auswertungen falscher oder unvollständiger Daten basieren.

Die neue BI-und Analyse-Plattform kommt vielfach zum Einsatz für Zielgruppenanalysen, die das Unternehmen für Krankenkassen durchführt. So identifiziert AnyCare Risikogruppen, die von bestimmten Gesundheitsprogrammen profitieren können. Daraufhin wird ermittelt, welchen Versicherten ein Versorgungsmanagement für eine bestimmte Erkrankungssituation angeboten werden soll. Bei dieser Aufgabe muss berücksichtigt werden, dass der Schwerpunkt der von AnyCare angebotenen Versorgungsprogramme auf Patienten liegt, die an mehreren Krankheiten leiden. Die Herausforderung: Exakt die für die Fragestellung relevanten Daten müssen nicht nur ausgewählt, sondern auch miteinander kombiniert werden. Alleine durch die Darstellung unterschiedlicher Kombinationen von Gesundheitsdaten entstehen immer wieder große Datenvolumina, bei deren Analyse Sybase IQ und RayQ ihre Stärken zur Geltung bringen.

Die neuen Analyse-Werkzeuge bringen auch Licht in bis dato unbekannte Zusammenhänge innerhalb des Datenbestandes. So können die Analysten der AnyCare GmbH intuitiv — das heißt ohne vorherige Hypothesen-Bildung — Daten untersuchen. Das ermöglicht ihnen, neue Erkenntnisse zu gewinnen — nicht nur für die Umsetzung bestehender Betreuungsprogramme, sondern auch für die Entwicklung neuer Versorgungsansätze und Leistungsangebote für die Krankenkassen.

Außerdem erleichtert die neue Analyse-Umgebung betriebswirtschaftliche Analysen: Diese sollen Krankenkassen beispielsweise helfen, ihren Deckungsbeitrag positiv und nachhaltig zu beeinflussen. So ermittelt AnyCare kundenindividuelle Potenziale für Effizienzsteigerungen, Kostensenkungen, Einnahmensteigerungen und verbesserte Kundenbindung.

Ein populäres Beispiel hierbei ist das Versorgungsmanagement der AnyCare GmbH im Bereich von Depression und Burn-out. Bereits seit 2006 bietet AnyCare hierzu ein individuelles, modulares Betreuungsprogramm an. Dies basiert auf den drei telemedizinischen Säulen: Telefonie, Information und gesteuerte Vor-Ort-Intervention. Allein in den vergangenen zwei Jahren konnten hierin über 4000 Versicherte aus GKV und PKV mit dem Ziel der Kostensenkung und Kostenstabilisierung bei gleichzeitig höchster Kundenzufriedenheit betreut werden.

Die Ergebnisse sprechen für sich: Im Bereich der Kostensenkung konnten binnen eines Jahres die Leistungsausgaben um 21 Prozent reduziert werden – vornehmlich im Bereich stationärer Krankenhausaufenthalte und Krankengeld- beziehungsweise Krankentagegeldzahlungen. Absolut betrachtet entsprach dies im robusten Mittel im ersten Jahr einer Ersparnis von 2208,- Euro pro teilnehmendem Versicherten.

Im Bereich der Kostenstabilisierung wurde das Data-Mining initial genutzt, um überhaupt die Versicherten zu detektieren, die ein besonders hohes Risiko für Kostenanstiege im Folgejahr aufweisen. Im Sinne des datengestützten Versorgungsmanagements wurde dann bei diesen Versicherten durch die Intervention der drohende Kostenanstieg um bis zu 84 % vermindert. Dies entsprach einem direkten Deckungsbeitragsvorteil für die Kostenträger von absolut 1475,- Euro pro Teilnehmer.

Bei all diesen Maßnahmen lag die Weiterempfehlungsrate der Versicherten immer über 90 Prozent und der ganz überwiegende Teil der betreuten Versicherten hat das Angebot als wertvoll und hilfreich wahrgenommen.

Unterm Strich verhilft die neue BI- und Analyse-Lösung der AnyCare GmbH zu großer Zeitersparnis und Flexibilität sowohl bei Qualitätsprüfungen als auch bei Analysen von Massendaten. Auswertungen, die früher viele Stunden oder sogar Tage dauerten, sind laut AnyCare heute innerhalb kürzester Zeit beendet. So war eine kassenübergreifende Datenanalyse, die mit der alten Datenbank nach 21 Stunden abgebrochen werden musste, mit der neuen Lösung nach viereinhalb Minuten abgeschlossen. Seit ihrer Implementierung hat der Umfang der neuen Datenbank stetig zugenommen: Sie umfasst knapp fünf Millionen Krankenversicherte über bis zu fünf Kalenderjahre hinweg mit komplexen Datensätzen zu anonymisierten Diagnose- und Arzneidaten (Stand Dez. 2010).

Am Ende von Datenmanagement und –analysen steht die Präsentation der Ergebnisse beim jeweiligen Kunden. Holger Weiß: »Wir haben unseren Auftrag dann gut erfüllt, wenn der Auftraggeber den Eindruck hat, dass wir seine Daten besser kennen als er selbst und in der Lage sind, aus diesem Wissen messbaren Nutzen und Wettbewerbsvorteile für ihn zu generieren«.

Harald Talarczyk

 


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