0 引言
隨著Internet的快速普及,企業(yè)在運(yùn)作過程中產(chǎn)生了大量的事務(wù)數(shù)據(jù),不能直接被傳統(tǒng)的事務(wù)處理系統(tǒng)所利用,而對(duì)于決策者而言,更希望通過對(duì)這些龐大雜亂的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,深入了解企業(yè)的運(yùn)營狀況,從而更好的作出決策快速應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化,因此,對(duì)數(shù)據(jù)分析的需求變得日趨重要。
1 數(shù)據(jù)倉庫介紹
建立數(shù)據(jù)倉庫的目的是為了將決策分析所需要的數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)操作環(huán)境相分離,從而建立一種體系化的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)環(huán)境,使分散的、不一致的事物數(shù)據(jù)通過加工,轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一、集成的分析性數(shù)據(jù)為用戶所用。因此,正符合了為用戶和決策者提供公用的、分析性數(shù)據(jù)的訪問這一目標(biāo)。
2 數(shù)據(jù)倉庫的創(chuàng)建
本系統(tǒng)中,對(duì)于汽車故障分析主要關(guān)心的是整車和零部件故障信息,因此,需要從該企業(yè)售后服務(wù)系統(tǒng)、配件管理系統(tǒng)、銷售系統(tǒng)等業(yè)務(wù)子系統(tǒng)中抽取與故障相關(guān)的信息,如故障產(chǎn)品區(qū)域信息、供應(yīng)商信息、零部件故障信息、故障分類信息、汽車銷售信息等,并在數(shù)據(jù)倉庫中設(shè)計(jì)兩個(gè)主題,即整車故障主題和零部件故障主題?梢詮囊韵聨讉(gè)方面對(duì)故障進(jìn)行分析,即對(duì)車型、車輛分總成、零部件類別和零部件區(qū)域等故障率和故障數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),設(shè)計(jì)度量值為故障數(shù)、故障率及時(shí)間,月為最小粒度。在故障事實(shí)表中通過聚集能得到每個(gè)季度和每年的故障情況。根據(jù)決策者希望查詢方式設(shè)計(jì)車型、車輛、故障總成、區(qū)域維、故障、供應(yīng)商、時(shí)間等維度表和從年到月的時(shí)間層次。
由于本系統(tǒng)使用了兩個(gè)主題,因此采用雪花型架構(gòu)主題模型將主題和各個(gè)維度表聯(lián)系起來,形成了雪花型故障分析的數(shù)據(jù)倉庫架構(gòu)。
完成數(shù)據(jù)倉庫構(gòu)架的設(shè)計(jì)后,采用Microsoft SQL Server Integration Service(SSIS)工具實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從OLTP數(shù)據(jù)庫向OLAP數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)換和加載任務(wù),由于數(shù)據(jù)來自不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng),如果存在數(shù)據(jù)錯(cuò)誤、不一致或空數(shù)據(jù)等問題,還需將數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗。
3 系統(tǒng)OLAP設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
數(shù)據(jù)倉庫是系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),為多維分析提供了數(shù)據(jù)支持。聯(lián)機(jī)分析處理(OLAP,online analytical processing)的多維分析提供了展示一個(gè)主題的多維屬性,它采用切片、切塊、上卷和下卷和旋轉(zhuǎn)等方式可以使用戶更靈活的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問,使分析人員、管理人員或決策人員以多角度、多視圖模式的方式去探察數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù),已達(dá)到更深入地了解數(shù)據(jù)的目的。
3.1 多維分析結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)采用三層的客戶,服務(wù)器結(jié)構(gòu),第一層是數(shù)據(jù)倉庫服務(wù)器,完成企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)一致和數(shù)據(jù)共享的工作。第二層是OLAP服務(wù)器,它將用戶的請(qǐng)求分解成OLAP分析的各個(gè)動(dòng)作,并通過數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)來完成這些動(dòng)作。第三層是前端展示工具,它將0LAP服務(wù)器處理后得到的結(jié)果以用戶需要的方式直觀的展現(xiàn)出來。
3.2 多維立方體的創(chuàng)建 因?yàn)榇罱ê玫臄?shù)據(jù)倉庫中的事實(shí)表和維表是以二維表的形式存儲(chǔ)起來的,因此需要利用OLAP工具將這些數(shù)據(jù)多維化,以多維數(shù)據(jù)的模型構(gòu)建。這樣,數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)才能以用戶需要和容易理解的形式多角度、多層次的展現(xiàn)出來。
本系統(tǒng)采專門用于分析和管理多維數(shù)據(jù)集的軟件Microsoft SQL Server 2008 Analysis Services(SSAS)從數(shù)據(jù)倉庫中抽取數(shù)據(jù),并生成多維數(shù)據(jù)集。
首先,建立數(shù)據(jù)源,選擇原來創(chuàng)建在數(shù)據(jù)倉庫中的事實(shí)表(根據(jù)各個(gè)主題創(chuàng)建的二維表,本系統(tǒng)為整車故障事實(shí)表和琴部件故障事實(shí)表)作為多維數(shù)據(jù)立方體的事實(shí)表。選擇相應(yīng)的維度表(在數(shù)據(jù)倉庫中已建立好的維度表)作為多維數(shù)據(jù)集的維度,可以通過向?qū)瓿啥嗑S數(shù)據(jù)集的創(chuàng)建。
其次,物理存儲(chǔ)模式選擇。OLAP系統(tǒng)按照其存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式可以分為多維OLAP、關(guān)系OLAP和混合型OLAP三種類型。多維OLAP(Multidimensional,MOLAP)利用專有的多維數(shù)據(jù)庫來存儲(chǔ)OLAP所需要分析的數(shù)據(jù),以多維視圖方式顯示,并且能夠自動(dòng)建立索引,有較好預(yù)計(jì)算能力,因此,在數(shù)據(jù)存取速度上較其他方式有一定優(yōu)勢(shì)啕。本系統(tǒng)采用MOLAP為多維數(shù)據(jù)立方體進(jìn)行物理存儲(chǔ)。建立整車故障多維數(shù)據(jù)集和零部件故障多維數(shù)據(jù)集。
再次,訪問多維數(shù)據(jù)集。采用微軟的ADO/MD(Active Data Object Multidimensional)對(duì)象可對(duì)多維數(shù)據(jù)集進(jìn)行訪問,它是對(duì)傳統(tǒng)ADO對(duì)象模型的擴(kuò)展,允許基于COM的應(yīng)用程序通過使用OLAP的OELDB接口,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)多維數(shù)據(jù)的操作。
所使用的多維表達(dá)式是MDX(Mahi-dimensional Expressions)多維表達(dá)式,它用于Analysis Service對(duì)多維數(shù)據(jù)集的檢索,與Transact-SQL語句相似,并且執(zhí)行效率較高,功能強(qiáng)大。
與Transact-SQL語句相比,MDX表達(dá)式中也有SELECT子句,但它不是選擇語句,而是決定結(jié)果集的軸維度,MDX查詢?cè)赟ELECT語句中最多可以有128個(gè)軸維度。WHERE子句也不是條件語句,而是決定了哪個(gè)維度或成員用作切片器維度。如:
①2011年四川區(qū)域發(fā)動(dòng)機(jī)總成的故障數(shù)和故障率的切塊分析的MDX語句:
由此可見,與SQL查詢語言相比,MDX查詢語言要筒潔明晰得多,而且查詢速度快。
4 多維數(shù)據(jù)集前端展示的實(shí)現(xiàn)
本系統(tǒng)通過采用OWC(Microsoft Office Web Components)中的PivotTable Service(數(shù)據(jù)透視表服務(wù))來實(shí)現(xiàn)對(duì)多維數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)展示。PivotTable是OWC組件內(nèi)的數(shù)據(jù)透視表控件,它不僅可以實(shí)現(xiàn)通過自定義解決方案生成的曲線和圖表等,也可以利用它在瀏覽器中顯示和處理數(shù)據(jù)。只需要連接OLAP服務(wù)器上的數(shù)據(jù)立方體即可使用戶在Internet Explorer上進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)鉆取等操作。
5 本章小結(jié)
本文主要介紹了數(shù)據(jù)倉庫和OLAP技術(shù)在汽車故障分析系統(tǒng)中的應(yīng)用,并得以實(shí)現(xiàn)。通過實(shí)例說明該技術(shù)能夠使企業(yè)管理用戶和決策者達(dá)到更方便、快捷的了解本企業(yè)故障信息的目的。
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本文標(biāo)題:數(shù)據(jù)倉庫與OLAP在汽車故障分析系統(tǒng)中的應(yīng)用
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