數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)課件

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第十章數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)

10.1數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)基本概念

10.2數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的基本原理

10.3多維數(shù)據(jù)庫(kù)與OLAP分析

10.4數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)模型設(shè)計(jì)’」

10.5數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的應(yīng)用

10。小結(jié)

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10.1數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)基本概念

10.1.1數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的產(chǎn)生

10.1.2數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與數(shù)據(jù)庫(kù)的區(qū)別

10.1.3數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的定義

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10.1.1數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的產(chǎn)生

?隨著數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，企業(yè)擁有了越來(lái)越

多的數(shù)據(jù)。

?傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)無(wú)法滿足分析數(shù)據(jù)、支持決

策的需求。

?傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)處理企業(yè)的日常事務(wù)，數(shù)據(jù)倉(cāng)

庫(kù)則用于分析數(shù)據(jù)中隱含的信息，以支持決策。

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10」.2數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與數(shù)據(jù)庫(kù)的區(qū)別

?數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)的區(qū)別

特性數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)

數(shù)據(jù)當(dāng)前數(shù)據(jù)歷史數(shù)據(jù)

面向業(yè)務(wù)操作數(shù)據(jù)分析

存取讀寫(xiě)操作多為只讀

使用頻率同J較低

數(shù)據(jù)訪問(wèn)量少多

要求的響應(yīng)時(shí)間較短可以很長(zhǎng)

關(guān)注數(shù)據(jù)輸入信息輸出

表10-1數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)的區(qū)別

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10.1.3數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的定義

著名的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)專(zhuān)家W.HJnmon的定義是：

數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)(DataWarehouse)是一個(gè)面向主題

的、集成的、非易失的、隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)集合,

用于支持管理決策。該定義指出了數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的四

個(gè)特性：

(1)面向主題的特性

(2)集成性

(3)非易失性

(4)時(shí)變性

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10.2數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的基本原理

1021數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的體系結(jié)構(gòu)

1022數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的相關(guān)概念

1023數(shù)據(jù)集市(DataMart)

1024操作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

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1021數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的體系結(jié)構(gòu)

?數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的體系結(jié)構(gòu)可以用圖10」來(lái)表示

數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)

□

企業(yè)外部數(shù)據(jù)

數(shù)指清洗年市提取倉(cāng)庫(kù)

颯福黃國(guó)

業(yè)務(wù)操作型系統(tǒng)

圖10-1數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的體系結(jié)構(gòu)

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1022數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的相關(guān)概念

(1)數(shù)據(jù)抽取

數(shù)據(jù)提取是指從外部數(shù)據(jù)源中收集數(shù)據(jù)。

(2)數(shù)據(jù)清理

將提取出來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，并修正數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤的過(guò)程稱(chēng)

為數(shù)據(jù)清理。

(3)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化

將不同格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成相同格式過(guò)程稱(chēng)為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化。

(4)外部數(shù)據(jù)

外部數(shù)據(jù)是從系統(tǒng)外部獲得的與分析主題相關(guān)的數(shù)據(jù)。

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1022數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的相關(guān)概念

(5)歷史數(shù)據(jù)

歷史數(shù)據(jù)是指組織在長(zhǎng)期的信息處理過(guò)程中所積累

下來(lái)的數(shù)據(jù)。

(6)元數(shù)據(jù)

元數(shù)據(jù)是關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。它是數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中數(shù)據(jù)綜

合的一種類(lèi)型。

(7)數(shù)據(jù)粒度

數(shù)據(jù)粒度有兩種形式。第一種形式的數(shù)據(jù)粒度是面

向OLAP,見(jiàn)表10-2o第二種形式的數(shù)據(jù)粒度

是面向數(shù)據(jù)挖掘的，它反映的是抽樣率。

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1022數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的相關(guān)概念

粒度級(jí)別綜合程度數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)

（詳細(xì)度:)

__i__.口

rm小低

口

低低大rnj

表10-2數(shù)據(jù)粒度的相關(guān)指標(biāo)

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1023數(shù)據(jù)集市(DataMart)

?數(shù)據(jù)集市也叫數(shù)據(jù)市場(chǎng)，是企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中針

對(duì)某一主題的數(shù)據(jù)庫(kù)，它是企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)子

集。

(1)獨(dú)立的數(shù)據(jù)集市的數(shù)據(jù)直接來(lái)源于各信息系

統(tǒng)。

(2)依賴(lài)的數(shù)據(jù)集市的數(shù)據(jù)直接來(lái)源于中央數(shù)據(jù)

倉(cāng)庫(kù)，也就是說(shuō)它是在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的基礎(chǔ)上建立起

來(lái)的。

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1024操作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(Operational

DataStoreQDS)

?ODS是用于支持企業(yè)日常的全局應(yīng)用的數(shù)據(jù)集合。

?ODS中的數(shù)據(jù)按照主題來(lái)組織，ODS只存放當(dāng)

前和近期數(shù)據(jù)。

?ODS的應(yīng)用一般體現(xiàn)在兩個(gè)方面：

(1)企業(yè)級(jí)的聯(lián)機(jī)事務(wù)處理(OLTP)應(yīng)用。

(2)近期的聯(lián)機(jī)分析處理(OLAP)o

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10.3多維數(shù)據(jù)庫(kù)與OLAP分析

10.3.1多維數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念

10.3.2多維數(shù)據(jù)模型上的OLAP操作

10.3.3多維數(shù)據(jù)庫(kù)模式

10.3.4多維數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與可視化

1035多維數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)

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1031多維數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念

(1)變量

變量是分析數(shù)據(jù)時(shí)要考察的屬性。

(2)維

用戶分析問(wèn)題的角度或決策分析的出發(fā)點(diǎn)構(gòu)成了

數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)布的維。

(3)維的層次性,

數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中的維是具有層次性的。用地理維度來(lái)

解釋維的層次性是最容易理解的。如圖10?2所

示

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10.3.1多維數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念

圖10-2地理維的層次性

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10.3.1多維數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念

(4)維成員

維成員是維的一個(gè)取值，如果維分成了幾個(gè)層次,

那么維成員就是不同維層次取值的組合

(5)事實(shí)

每一個(gè)維都取一個(gè)維成員，則可得到唯一確定的

一個(gè)變量值。一

(6)多維數(shù)據(jù)立方體.

多維數(shù)據(jù)立方體對(duì)應(yīng)的是一個(gè)多維數(shù)組，。

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10.3.1多維數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念

圖10-3三維數(shù)據(jù)立方體

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1032多維數(shù)據(jù)模型上的OLAP操作

OLAP技術(shù)的核心是多維分析。下面我們具

體介紹OLAP的分析動(dòng)作。

(1)切片

?對(duì)多維數(shù)據(jù)集(維1、維2……維i……維n、

變量)在維度i上選定一個(gè)維成員，得到一個(gè)n?

1維多維數(shù)據(jù)集，稱(chēng)得到的這個(gè)n?1維多維數(shù)據(jù)

集為原數(shù)據(jù)集在第i維上的數(shù)據(jù)切片。圖10?4表

示了一個(gè)數(shù)據(jù)切片動(dòng)作。

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1032多維數(shù)據(jù)模型上的0LAP操作

?時(shí)

間

圖10-4數(shù)據(jù)切片

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1032多維數(shù)據(jù)模型上的OLAP操作

(2)數(shù)據(jù)切塊

在多維數(shù)據(jù)立方體中，確定某些維度的取值范圍，得到

一個(gè)原立方體的子立方體的過(guò)程稱(chēng)為數(shù)據(jù)切塊。

(3)數(shù)據(jù)鉆取

數(shù)據(jù)鉆取也叫數(shù)據(jù)下鉆，是由概括的數(shù)據(jù)到詳細(xì)的數(shù)據(jù)

的過(guò)程。數(shù)據(jù)鉆取的具體操作參見(jiàn)圖10?3中的數(shù)據(jù)鉆取

部分。

(4)數(shù)據(jù)聚集

數(shù)據(jù)聚集又叫數(shù)據(jù)上卷，它是數(shù)據(jù)鉆取的逆過(guò)程。

圖10-5顯示了一個(gè)數(shù)據(jù)立方體的鉆取和聚集的過(guò)程。

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1032多維數(shù)據(jù)模型上的OLAP操作

L

98,

□匚

99?

□□c

圖10?5數(shù)據(jù)鉆取和聚集

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1032多維數(shù)據(jù)模型上的OLAP操作

(5)數(shù)據(jù)旋轉(zhuǎn)

數(shù)據(jù)旋轉(zhuǎn)即變換維度的位置，也就是轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)的

視角，給用戶提供一個(gè)從不同的角度觀察數(shù)據(jù)的

方法。具體方法如下圖所示。

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1032多維數(shù)據(jù)模型上的OLAP操作

*1998*1999

*Al*200*230

*A2*456*478

*A3*100*120

*Al*A2?A3

*1998*200*456*100

*1999*230*478*120

圖10-6數(shù)據(jù)旋轉(zhuǎn)

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1033多維數(shù)據(jù)庫(kù)模式

(1)星型模式

要了解星型模式首先要了解維表和事實(shí)表的概

念。將維度抽取出來(lái)定義主鍵，由維的主鍵和

維的取值構(gòu)成的表是維表。圖10-7是一個(gè)星型

模式的示例。

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1033多維數(shù)據(jù)庫(kù)模式

圖10-7星型模式

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1033多維數(shù)據(jù)庫(kù)模式

(2)雪花模式

雪花模式是星型模式的一種衍生。

圖10-8雪花模式

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1033多維數(shù)據(jù)庫(kù)模式

(3)星座模式

有時(shí)，在復(fù)雜的數(shù)據(jù)應(yīng)用時(shí)，多個(gè)事實(shí)表需要共

享維表。這種模式可以看成是星型模式的集合，

因此又叫星系模式。

?三種多維數(shù)據(jù)模式中，星型模式和雪花模式比較

適合對(duì)單個(gè)主題建模，而其中星型模式又更為流

行。在具體應(yīng)用時(shí)，要根據(jù)維表的復(fù)雜程度選擇

合適的模式。

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1034多維數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與可視化

?多維數(shù)據(jù)庫(kù)中的變量值的數(shù)量為每個(gè)維度維成員

個(gè)數(shù)的乘積。多維數(shù)據(jù)庫(kù)常采用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)來(lái)

解決存儲(chǔ)空間的浪費(fèi)這個(gè)問(wèn)題。

?對(duì)于三維或三維以上的多維數(shù)據(jù)，由于無(wú)法在平

面上直接體現(xiàn)，只有將數(shù)據(jù)進(jìn)行切片轉(zhuǎn)化為一維

或二維數(shù)據(jù)，然后用相應(yīng)的平面圖或立體圖來(lái)表

示。對(duì)于維度很高的多維數(shù)據(jù)庫(kù)，要進(jìn)行多次數(shù)

據(jù)切片操作才能將維度降到可視化的程度。

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1035多維數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)

?多維數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是有區(qū)別的。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中

的細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)為多維數(shù)據(jù)庫(kù)提供數(shù)據(jù)源。

?多維數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)是從數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中導(dǎo)入的，因

此從存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的數(shù)量上看，數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)

量比多維數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)量要大。多維數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)

際上是與OLAP的應(yīng)用共存的。由多維數(shù)據(jù)庫(kù)和

OLAP共同構(gòu)成了多維聯(lián)機(jī)分析處理MOLAPo

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10.4數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)模型設(shè)計(jì)

1041企業(yè)模型設(shè)計(jì)

1042概念模型設(shè)計(jì)

10.4.3邏輯模型設(shè)計(jì)

10.4.4物理模型設(shè)計(jì)

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1041企業(yè)模型設(shè)計(jì)

(1)ER模型

-ER圖是由實(shí)體和實(shí)體間關(guān)系構(gòu)成的。實(shí)體間的

關(guān)系分為一對(duì)一的關(guān)系、一對(duì)多的關(guān)系和多對(duì)多

的關(guān)系。圖10?9是一個(gè)ER圖示例。

圖10-9ER圖示例

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1041企業(yè)模型設(shè)計(jì)

(2)對(duì)象模型

?對(duì)象模型采用的是面向?qū)ο蟮姆椒?。面向?qū)ο蟮?/p>

方法首先要確定模型中需要的類(lèi)。

?企業(yè)模型的設(shè)計(jì)是數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)模型設(shè)計(jì)的第一步。

它為數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的設(shè)計(jì)的提供一個(gè)全面、整體的認(rèn)

識(shí)。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的設(shè)計(jì)是分階段逐步進(jìn)行的。

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1042概念模型設(shè)計(jì)

?概念模型設(shè)計(jì)包括了兩個(gè)方面，一是確定主題及

主題所涉及的對(duì)象；二是進(jìn)行技術(shù)準(zhǔn)備工作。

?主題的選擇是由數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)開(kāi)發(fā)人員利企業(yè)用戶共

同完成的。

?技術(shù)準(zhǔn)備工作則是指估計(jì)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中的數(shù)據(jù)量、

根據(jù)結(jié)果選擇適合的軟件和硬件等基礎(chǔ)的準(zhǔn)備工

作。

?在概念模型設(shè)計(jì)完成后，還要對(duì)模型進(jìn)行評(píng)審。

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1043邏輯模型設(shè)計(jì)

?數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的邏輯模型設(shè)計(jì)包括分析主題域、確定

粒度劃分層次、確定數(shù)據(jù)分割策略、定義關(guān)系模

式、定義數(shù)據(jù)抽取模型等過(guò)程。

(1)分析主題域

(2)劃分粒度層次

(3)確定數(shù)據(jù)分割策略

(4)定義關(guān)系模式

(5)定義數(shù)據(jù)抽取模型

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1044物理模型設(shè)計(jì)

(1)確定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類(lèi)型

(2)確定索引策略

(3)確定數(shù)據(jù)存放位置

(4)優(yōu)化存儲(chǔ)分配

?最后一個(gè)過(guò)程是數(shù)據(jù)裝載接口設(shè)計(jì)。對(duì)于一個(gè)數(shù)

據(jù)倉(cāng)庫(kù)，企業(yè)模型和概念模型設(shè)計(jì)只需要進(jìn)行一

次，而邏輯模型、物理模型和數(shù)據(jù)裝載接口設(shè)計(jì)

則是針對(duì)每一個(gè)主題都要進(jìn)行設(shè)計(jì)的重復(fù)循環(huán)過(guò)

程。

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10.5數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的應(yīng)用

1051數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的分類(lèi)

1052數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的用戶

1053數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的應(yīng)用

10.5.4客戶關(guān)系管理中的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)

1055數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)應(yīng)用的效益分析

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