第5章：數(shù)據(jù)倉庫的決策支持(2)

1、2第（第（2 2）部分）部分 5.2 5.2 * *聯(lián)機分析處理聯(lián)機分析處理 5.2.1 5.2.1 * *基本概念基本概念 1.1.定義定義 3. OLAP3. OLAP的基本概念的基本概念 5.2.3 5.2.3 * *OLAPOLAP的決策支持：多維數(shù)據(jù)分析的決策支持：多維數(shù)據(jù)分析 1.1.基本功能基本功能 3 聯(lián)機分析處理聯(lián)機分析處理（On Line Analytical On Line Analytical ProcessingProcessing，OLAPOLAP）的概念最早是由關(guān)系數(shù)據(jù)庫之的概念最早是由關(guān)系數(shù)據(jù)庫之父父E.F.CoddE.F.Codd于于19931993年提出的。

2、年提出的。 在數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)中，聯(lián)機分析處理是重要的數(shù)在數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)中，聯(lián)機分析處理是重要的數(shù)據(jù)分析工具。據(jù)分析工具。 OLAP OLAP的基本思想是從多方面和多角度以多維的的基本思想是從多方面和多角度以多維的形式來觀察企業(yè)的狀態(tài)和了解企業(yè)的變化。形式來觀察企業(yè)的狀態(tài)和了解企業(yè)的變化。45.3.1 基本概念基本概念 OLAP是在是在OLTP的基礎上發(fā)展起來的。的基礎上發(fā)展起來的。 OLTP是以數(shù)據(jù)庫為基礎的，面對的是操作人員是以數(shù)據(jù)庫為基礎的，面對的是操作人員和低層管理人員，對基本數(shù)據(jù)的查詢和增、刪、改等和低層管理人員，對基本數(shù)據(jù)的查詢和增、刪、改等進行處理。進行處理。 OLAP是以數(shù)據(jù)倉庫為基

3、礎的數(shù)據(jù)分析處理。它是以數(shù)據(jù)倉庫為基礎的數(shù)據(jù)分析處理。它有兩個特點：有兩個特點： 一是在線性（一是在線性（On Line），由客戶機），由客戶機/服務器這種服務器這種體系結(jié)構(gòu)來完成的；體系結(jié)構(gòu)來完成的； 二是多維分析，這也是二是多維分析，這也是OLAP的核心所在。的核心所在。 聯(lián)機分析處理是共享多維信息的快速分析。聯(lián)機分析處理是共享多維信息的快速分析。 它體現(xiàn)了四個特征：它體現(xiàn)了四個特征： （1）快速性）快速性：用戶對用戶對OLAP的快速反應能力有很高的要的快速反應能力有很高的要求。求。 （2）可分析性）可分析性：OLAP系統(tǒng)應能處理任何邏輯分析和統(tǒng)系統(tǒng)應能處理任何邏輯分析和統(tǒng)計分析。計分析。

4、 （3）多維性）多維性：系統(tǒng)必須提供對數(shù)據(jù)分析的多維視圖和分系統(tǒng)必須提供對數(shù)據(jù)分析的多維視圖和分析。析。 （4 4）信息性）信息性：OLAPOLAP系統(tǒng)應能及時獲得信息，并且管理大系統(tǒng)應能及時獲得信息，并且管理大容量的信息。容量的信息。 6 19931993年，年，E.F.CoddE.F.Codd提出提出OLAPOLAP的的1212條準則，其主條準則，其主要的準則有：多維數(shù)據(jù)分析；客戶要的準則有：多維數(shù)據(jù)分析；客戶/ /服務器結(jié)構(gòu)；服務器結(jié)構(gòu)；多用戶支持；一致的報表性能等。多用戶支持；一致的報表性能等。 71.1.多維概念視圖多維概念視圖n企業(yè)的數(shù)據(jù)空間本身就是多維的。因此企業(yè)的數(shù)據(jù)空間本身就

5、是多維的。因此OLAP的概念模型也應是多維的。的概念模型也應是多維的。n用戶可以對多維數(shù)據(jù)模型進行切片、切用戶可以對多維數(shù)據(jù)模型進行切片、切塊、旋轉(zhuǎn)坐標或進行多維的聯(lián)合（概括塊、旋轉(zhuǎn)坐標或進行多維的聯(lián)合（概括和聚集）分析。和聚集）分析。84.4.穩(wěn)定的報表性能穩(wěn)定的報表性能 報表操作不應隨維數(shù)增加而削弱，報表操作不應隨維數(shù)增加而削弱，即當數(shù)據(jù)維數(shù)和數(shù)據(jù)的綜合層次增即當數(shù)據(jù)維數(shù)和數(shù)據(jù)的綜合層次增加時，提供的報表能力和響應速度加時，提供的報表能力和響應速度不應該有明顯的降低。不應該有明顯的降低。 95客戶/服務器體系結(jié)構(gòu) OLAP是建立在客戶是建立在客戶/ 服務器體系結(jié)構(gòu)上服務器體系結(jié)構(gòu)上的。的。

6、 要求多維數(shù)據(jù)庫服務器能夠被不同的應用要求多維數(shù)據(jù)庫服務器能夠被不同的應用和工具所訪問。和工具所訪問。10 8多用戶支持多用戶支持 當多個用戶要在同一分析模式上并行工作，當多個用戶要在同一分析模式上并行工作，需要這些功能的支持。需要這些功能的支持。 11靈活的報表生成靈活的報表生成 報表必須報表必須充分反映數(shù)據(jù)分析模型的多維充分反映數(shù)據(jù)分析模型的多維特征，并可按用戶需要的方式來顯示它。特征，并可按用戶需要的方式來顯示它。 OLAP OLAP是針對特定問題的聯(lián)機數(shù)據(jù)訪問和分析。是針對特定問題的聯(lián)機數(shù)據(jù)訪問和分析。 （1 1）變量）變量 ：變量是數(shù)據(jù)的實際意義，即描述數(shù)據(jù)：變量是數(shù)據(jù)的實際意義，即

7、描述數(shù)據(jù)“是什么是什么”。 （2 2）維）維：維是人們觀察數(shù)據(jù)的特定角度。如產(chǎn)品：維是人們觀察數(shù)據(jù)的特定角度。如產(chǎn)品維、顧客維、時間維等。維、顧客維、時間維等。 （3 3）維的層次）維的層次：數(shù)據(jù)的細節(jié)不同程度為維的層次：數(shù)據(jù)的細節(jié)不同程度為維的層次。如日、月、季、年是時間維的層次。如日、月、季、年是時間維的層次。 （4 4）維成員）維成員：維的一個取值稱為該維的一個維成：維的一個取值稱為該維的一個維成員。如員。如“某年某月某日某年某月某日”是時間維的一個成員。是時間維的一個成員。 （5 5）多維數(shù)組）多維數(shù)組：一個多維數(shù)組可以表示為：一個多維數(shù)組可以表示為：（維（維1 1，維，維2 2，維，

8、維n n，變量），變量） 一個一個5 5維的結(jié)構(gòu)，即（產(chǎn)品，地區(qū)，時間，銷售維的結(jié)構(gòu)，即（產(chǎn)品，地區(qū)，時間，銷售渠道，銷售額）。渠道，銷售額）。（6 6）數(shù)據(jù)單元（單元格）數(shù)據(jù)單元（單元格）： 多維數(shù)組的取值稱為數(shù)據(jù)單元。多維數(shù)組的取值稱為數(shù)據(jù)單元。 如：如：5 5維數(shù)據(jù)單元（牙膏，上海，維數(shù)據(jù)單元（牙膏，上海，19981998年年1212月，月，批發(fā)，銷售額為批發(fā)，銷售額為100000100000）。）。 （1 1）OLTPOLTPOLTPOLTP是低層人員利用計算機網(wǎng)絡對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)是低層人員利用計算機網(wǎng)絡對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行查詢、增、刪、改等操作，以完成事務處理工進行查詢、增、刪、改等

9、操作，以完成事務處理工作。作。OLTP利用數(shù)據(jù)庫快速地處理具體業(yè)務。利用數(shù)據(jù)庫快速地處理具體業(yè)務。OLTP應用應用要求多個查詢并行。要求多個查詢并行。 （2 2）OLAPOLAPOLAPOLAP是高層人員對數(shù)據(jù)倉庫進行信息分析處理。是高層人員對數(shù)據(jù)倉庫進行信息分析處理。 存取大量的數(shù)據(jù)存取大量的數(shù)據(jù) 包含聚集的數(shù)據(jù)包含聚集的數(shù)據(jù) 按層次對比不同時間周期的聚集數(shù)據(jù)按層次對比不同時間周期的聚集數(shù)據(jù) 以不同的方式來表現(xiàn)數(shù)據(jù)以不同的方式來表現(xiàn)數(shù)據(jù) 要包含數(shù)據(jù)元素之間的復雜的計算要包含數(shù)據(jù)元素之間的復雜的計算 能夠快速的響應用戶的查詢能夠快速的響應用戶的查詢 （3 3）OLAPOLAP與與OLTPOLT

10、P對比（對比表）對比（對比表）OLTPOLAP數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)倉庫數(shù)據(jù)細節(jié)性數(shù)據(jù)綜合性數(shù)據(jù)當前數(shù)據(jù)歷史數(shù)據(jù)一次性處理的數(shù)據(jù)量小一次處理的數(shù)據(jù)量大對響應時間要求高響應時間合理用戶數(shù)量大用戶相對較少面向應用，事務驅(qū)動面向分析，分析驅(qū)動16 MOLAPMOLAP和和ROLAPROLAP是是OLAPOLAP的兩種具體形式：的兩種具體形式： ROLAPROLAP是基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫存儲方式建立是基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫存儲方式建立的的OLAPOLAP。 多維數(shù)據(jù)映射成平面型的關(guān)系表。采用多維數(shù)據(jù)映射成平面型的關(guān)系表。采用星型模型。星型模型。17 MOLAP MOLAP是基于多維數(shù)據(jù)庫存儲方式建是基于多維數(shù)據(jù)庫存儲方式建

11、立的立的OLAPOLAP；表現(xiàn)為；表現(xiàn)為“超立方超立方”結(jié)構(gòu)，類結(jié)構(gòu)，類似于多維數(shù)組的結(jié)構(gòu)。似于多維數(shù)組的結(jié)構(gòu)。 在分析中，需要在分析中，需要“旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)”數(shù)據(jù)立方體數(shù)據(jù)立方體以及以及“切片切片” ” 、“切塊切塊”等操作。等操作。MOLAPMOLAP和和ROLAPROLAP的對比表的對比表MOLAPMOLAPROLAPROLAP固定維固定維可變維可變維維交叉計算維交叉計算多維視圖多維視圖行級計算行級計算超大型數(shù)據(jù)庫超大型數(shù)據(jù)庫讀讀- -寫應用寫應用維數(shù)據(jù)變化速度快維數(shù)據(jù)變化速度快數(shù)據(jù)集市數(shù)據(jù)集市數(shù)據(jù)倉庫數(shù)據(jù)倉庫19例如，以例如，以“產(chǎn)品、城市、時間產(chǎn)品、城市、時間”三維數(shù)據(jù)，如三維數(shù)據(jù)，如圖圖

12、時間城市產(chǎn)品電視機電冰箱廣州上海9596 20 對三維數(shù)據(jù)，通過對三維數(shù)據(jù)，通過“切片切片” ” ，分別從城市和產(chǎn)，分別從城市和產(chǎn)品等不同的角度觀察銷售情況：品等不同的角度觀察銷售情況： 電視機電冰箱廣州上海21鉆?。豪?，鉆?。豪?，19951995年各部門銷售收入表如下：年各部門銷售收入表如下：22對時間維進行下鉆操作，獲得新表如下：對時間維進行下鉆操作，獲得新表如下：231995年1996年部 門1季 度 2季 度 3季 度 4季 度 1季 度 2季 度 3季 度 4季 度部 門1200200350150120200250140部 門225050150150200180230120部 門

13、3200150180270180200170250旋轉(zhuǎn)前的數(shù)據(jù)旋轉(zhuǎn)前的數(shù)據(jù)241季度2季度3季度4季度部門95年96年95年96年95年96年95年96年部門1200120200200350250150140部門225020050180150230150120部門3200180150200180170270250旋轉(zhuǎn)后的數(shù)據(jù)旋轉(zhuǎn)后的數(shù)據(jù)251季度2季度3季度4季度年齡95年96年95年96年95年96年95年96年2010060805010050504050 x2030023011025027033020022050250210210280310270320250旋轉(zhuǎn)后再切片旋轉(zhuǎn)后再切片26

14、1 1、基本代理操作、基本代理操作 “代理代理”是一些智能性代理，當系統(tǒng)處于某種特殊狀是一些智能性代理，當系統(tǒng)處于某種特殊狀態(tài)時提醒分析員。態(tài)時提醒分析員。 （1 1）示警報告）示警報告 定義一些條件，一但條件滿足，系統(tǒng)會提醒分析員去定義一些條件，一但條件滿足，系統(tǒng)會提醒分析員去做分析。如每日報告完成或月定貨完成等通知分析員作分做分析。如每日報告完成或月定貨完成等通知分析員作分析。析。 （2 2）異常報告）異常報告 當超出邊界條件時提醒分析員。如銷售情況已超出預當超出邊界條件時提醒分析員。如銷售情況已超出預定義閾值的上限或下限時提醒分析員。定義閾值的上限或下限時提醒分析員。27 2 2、計算能

15、力、計算能力 計算引擎用于特定需求的計算或某種復雜計計算引擎用于特定需求的計算或某種復雜計算。算。 3 3、模型計算、模型計算 增加模型，如增加系統(tǒng)優(yōu)化、統(tǒng)計分析、趨增加模型，如增加系統(tǒng)優(yōu)化、統(tǒng)計分析、趨勢分析等模型，以提高決策分析能力。勢分析等模型，以提高決策分析能力。 28 假設有一個假設有一個5 5維數(shù)據(jù)模型，維數(shù)據(jù)模型，5 5個維分別為：商個維分別為：商店，方案，部門，時間，銷售。店，方案，部門，時間，銷售。 1 1三維表查詢?nèi)S表查詢 在指定在指定“商店商店=ALL=ALL，方案，方案= =現(xiàn)有現(xiàn)有”情況的三維情況的三維表（行為部門，列為時間和銷售量）表（行為部門，列為時間和銷售量）

16、 19941995%增長率銷售量利潤增長%銷售量利潤增長%銷售量利潤增長服裝234,67027.2381,10221.562.4(20.0)家具62,54833.866,00531.15.6(8.0)汽車375,09822.4325,40227.2(13.2)21.4所有其它202,38821.3306,67721.750.71.9 19941995%增長率增長率銷售銷售利潤增利潤增長長%銷售銷售利潤增利潤增長長%銷售銷售利潤增利潤增長長汽車汽車375,09822.4325,40227.2(13.2)21.4維修維修195,05114.2180,78615.0(7.3)5.6附件附件116,28043.9122,54547.55.38.2音樂音樂63,7678.222,07114.2(63.4)7.3 對汽車部門向下鉆取出具體項目的銷售情況和對汽車部門向下鉆取出具體項目的銷售情況和利潤增長情況。利潤增長情況。 1995Sales服裝服裝381,102家具家具66,005汽車汽車325,402所有其它所有其它306