软件项目管理3课件.ppt
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1、1第3章 联机分析处理3.1 OLAP概念3.2 OLAP的数据模型3.3 多维数据的显示3.4多维数据分析3.5OLAP的结构与分析工具2 联机分析处理联机分析处理(On Line Analytical On Line Analytical ProcessingProcessing,OLAPOLAP)在数据仓库系统中,联机分析在数据仓库系统中,联机分析处理是重要的数据分析工具。处理是重要的数据分析工具。OLAP OLAP的基本思想是从多方面和多角度以多维的的基本思想是从多方面和多角度以多维的形式来观察企业的状态和了解企业的变化。形式来观察企业的状态和了解企业的变化。33.1 OLAP概念 O
2、LAP是在是在OLTP的基础上发展起来的。的基础上发展起来的。OLTP是以数据库为基础的,面对的是操作人员是以数据库为基础的,面对的是操作人员和低层管理人员,对基本数据的查询和增、删、改等和低层管理人员,对基本数据的查询和增、删、改等进行处理。进行处理。OLAP是以数据仓库为基础的数据分析处理。它是以数据仓库为基础的数据分析处理。它有两个特点:有两个特点:一是在线性(一是在线性(On Line),由客户机),由客户机/服务器这种服务器这种体系结构来完成的;体系结构来完成的;二是多维分析,这也是二是多维分析,这也是OLAP的核心所在。的核心所在。43.1.1 OLAP定义定义n1.OLAP理事会
3、给出的定义n联机分析处理(OLAP)是一种软件技术,它使分析人员能够迅速、一致、交互地从各个方面观察信息,以达到深入理解数据的目的。这些信息是从原始数据转换过来的,按照用户的理解,它反映了企业真实的方方面面。5 联机分析处理是共享多维信息的快速分析。联机分析处理是共享多维信息的快速分析。它体现了四个特征:它体现了四个特征:(1)快速性)快速性:用户对用户对OLAP的快速反应能力有很高的要求。的快速反应能力有很高的要求。(2)可分析性)可分析性:OLAP系统应能处理任何逻辑分析和统计分系统应能处理任何逻辑分析和统计分析。析。(3)多维性)多维性:系统必须提供对数据分析的多维视图和分析。系统必须提
4、供对数据分析的多维视图和分析。(4 4)信息性)信息性:OLAPOLAP系统应能及时获得信息,并且管理大容量系统应能及时获得信息,并且管理大容量的信息。的信息。6 19931993年,年,E.F.CoddE.F.Codd提出提出OLAPOLAP的的1212条准则,用来条准则,用来评价分析处理工具,这也是他继关系数据库和分布评价分析处理工具,这也是他继关系数据库和分布式数据库提出的两个式数据库提出的两个“1212条准则条准则”后提出的第三个后提出的第三个“1212条准则条准则”。其主要的准则有:。其主要的准则有:多维数据分析;多维数据分析;客户客户/服务器结构;服务器结构;多用户支持;多用户支持
5、;一致的报表性能等。一致的报表性能等。71.多维概念视图n企业的数据空间本身就是多维的。因此OLAP的概念模型也应是多维的。n用户可以对多维数据模型进行切片、切块、旋转坐标或进行多维的联合(概括和聚集)分析。84.一致稳定的报表性能 报表操作不应随维数增加而削弱,即当数据维数和数据的综合层次增加时,提供的报表能力和响应速度不应该有明显的降低。95客户客户/服务器体系结构服务器体系结构 OLAP是建立在客户/服务器体系结构上的。多维数据库服务器能够被不同的应用和工具所访问。客户端负责应用逻辑及用户界面。10 8多用户支持能力 当多个用户要在同一分析模式上并行工作,OLAP工具应能够提供并发访问等
6、功能。11灵活的报表生成 报表必须充分反映数据分析模型的多维特征,并可按用户需要的方式来显示它。11 OLAPOLAP是针对特定问题的联机数据访问和分析。是针对特定问题的联机数据访问和分析。(1 1)变量)变量 :变量是数据的实际意义,即描述数据变量是数据的实际意义,即描述数据“是什么是什么”。(2 2)维)维:维是人们观察数据的特定角度。如产品:维是人们观察数据的特定角度。如产品维、顾客维、时间维等。维、顾客维、时间维等。(3 3)维的层次)维的层次:数据的细节不同程度为维的层次:数据的细节不同程度为维的层次。如日、月、季、年是时间维的层次。如日、月、季、年是时间维的层次。(4 4)维成员)
7、维成员:维的一个取值称为该维的一个维成:维的一个取值称为该维的一个维成员。如员。如“某年某月某日某年某月某日”是时间维的一个成员。是时间维的一个成员。12(5 5)多维数组)多维数组:一个多维数组可以表示为:一个多维数组可以表示为:(维(维1 1,维,维2 2,维,维n n,变量),变量)一个一个4 4维的结构,即(产品,地区,时间,销售渠道,销维的结构,即(产品,地区,时间,销售渠道,销售额)。售额)。(6 6)数据单元(单元格)数据单元(单元格):多维数组的取值称为数据单元。多维数组的取值称为数据单元。如:如:4 4维数据单元(牙膏,上海,维数据单元(牙膏,上海,19981998年年121
8、2月,批发,销月,批发,销售额为售额为100000100000)。)。13 n3.2.1MOLAP数据模型n3.2.2ROLAP数据模型n3.2.3 MOLAP与ROLAP的比较n3.2.4 HOLAP数据模型143.2.1MOLAP的数据模型的数据模型 MOLAP是基于多维数据库存储方式建立的OLAP;表现为“超立方”结构,采用类似于多维数组的结构。例如,二维MDDB(数组,即矩阵)的数据组织见表3.1所示。北京北京上海上海广广州州衣服衣服600700500鞋鞋800900700帽子帽子10020080表3.1MOLAP的数据模型15 在查询中除查询一般的“衣服在广州的销售量”外,有时查询“
9、衣服的总销售量”等问题,涉及到多个数据项求和,如果采取临时进行累加,会使查询效率大大降低,为此需增加汇总数据项。北京北京上海上海广州广州总和总和衣服衣服6007005001800鞋鞋8009007002400帽子帽子10020080380总和总和1500180012804580表多维数据库中晗综合数据的组织163.2.2ROLAP数据模型nROLAP是基于关系数据库的OLAP。n它是一个平面结构,用关系数据库表示多维数据时,采用星型模型。17产品名地区销售量衣服北京600衣服上海700衣服广州500鞋北京800鞋上海900鞋广州700帽子北京100帽子上海200帽子广州80表表3.3关系数据库
10、关系数据库RDBMS数据组织数据组织183.2.3 MOLAP与ROLAP的比较n1.数据存取速度数据存取速度n2.数据存储的容量数据存储的容量n3.多维计算的能力多维计算的能力n4.维度变化的适应性维度变化的适应性n5.数据变化的适应性数据变化的适应性n6.软硬件平台的适应性软硬件平台的适应性n7.元数据管理元数据管理191.数据存取速度nROLAP服务器需要将SQL语句转化为多维存储语句,临时“拼合”出多维数据立方体。因此,ROLAP的响应时间较长。n MOLAP在数据存储速度上性能好,响应速度快。202.数据存储的容量nROLAP使用的传统关系数据库的存储方法,在存储容量上基本没有限制。
11、nMOLAP通常采用多平面叠加成立体的方式存放数据。n当数据量超过操作系统最大文件长度时,需要进行数据分割。n多维数据库的数据量级难以达到太大的字节级。213.多维计算的能力nMOLAP能够支持高性能的决策支持计算。nROLAP无法完成多行的计算和维之间的计算。224.维度变化的适应性nMOLAP增加新的维度,则多维数据库通常需要重新建立。nROLAP对于维表的变更有很好的适应性。235.数据变化的适应性数据变化的适应性n当数据频繁的变化时,当数据频繁的变化时,MOLAP需要进行需要进行大量的重新计算,甚至重新建立索引乃大量的重新计算,甚至重新建立索引乃至重构多维数据库。至重构多维数据库。n在
12、在ROLAP中灵活性较好,对于数据变化中灵活性较好,对于数据变化的适应性高。的适应性高。24n6.软硬件平台的适应性软硬件平台的适应性nROLAP对软硬件平台的适应性很好,对软硬件平台的适应性很好,而而MOLAP相对较差。相对较差。n7.元数据管理元数据管理n目前在元数据的管理,目前在元数据的管理,MOLAP和和ROLAP都没有成形的标准。都没有成形的标准。MOLAPMOLAP和和ROLAPROLAP的对比简表的对比简表MOLAPMOLAPROLAPROLAP固定维固定维可变维可变维维交叉计算维交叉计算多维视图多维视图行级计算行级计算超大型数据库超大型数据库读读-写应用写应用维数据变化速度快维
13、数据变化速度快数据集市数据集市数据仓库数据仓库263.2.4HOLAP数据模型数据模型 nHOLAP(Hybrid OLAP),即混和),即混和OLAP介于介于MOLAP和和ROLAP之间。在之间。在HOLAP中,对最常中,对最常用的维度和维层次,使用多维数据表来存储,对用的维度和维层次,使用多维数据表来存储,对于用户不常用的维度和数据,采用于用户不常用的维度和数据,采用ROLAP星型星型结构来存储。结构来存储。n在在HOLAP的多维数据表中的数据维度少于的多维数据表中的数据维度少于MOLAP中的维度表,数据存储容量也少于中的维度表,数据存储容量也少于MOLAP方式。方式。nHOLAP在数据存
14、取速度上又低于在数据存取速度上又低于MOLAP。273.3 多维数据的显示多维数据的显示n3.3.1 多维数据显示方法多维数据显示方法n332 多维类型结构多维类型结构(MTS)n333多维数据的分析视图多维数据的分析视图283.3.1 多维数据显示方法多维数据显示方法n多维数据的显示只能在平面上展现出来。多维数据的显示只能在平面上展现出来。三维数据无法在平面上展现出来。三维数据无法在平面上展现出来。n三维数据显示见表三维数据显示见表3.6所示。所示。产品名地区时间销售量衣服北京1月100衣服北京2月200衣服北京3月300衣服上海1月200衣服上海2月300衣服上海3月400衣服广州1月15
15、0衣服广州2月250衣服广州3月300鞋北京1月150鞋北京2月300鞋北京3月350鞋上海1月200鞋上海2月300鞋上海3月400鞋广州1月150鞋广州2月250鞋广州3月30030332 多维类型结构多维类型结构(MTS)n表示方法是:每一个维度用一条线段来表示。维度中的每表示方法是:每一个维度用一条线段来表示。维度中的每一个成员都用线段上的一个单位区间来表示。一个成员都用线段上的一个单位区间来表示。n例如,用三个线段分别表示时间、产品和指标三个维的多例如,用三个线段分别表示时间、产品和指标三个维的多维类型结构如图维类型结构如图3.3所示。所示。31n在图在图3.3多维类型结构多维类型结
16、构(MTS)中,指定时间维成员是中,指定时间维成员是3月,产月,产品维成员是鞋,指标维成员是销售量,这样它代表了三维数品维成员是鞋,指标维成员是销售量,这样它代表了三维数据总得一个空间数据点,如图据总得一个空间数据点,如图3.4所示。所示。32333多维数据的分析视图多维数据的分析视图n在平面的屏幕上显示多维数据,是利用行、列和页面三个在平面的屏幕上显示多维数据,是利用行、列和页面三个显示组来表示的。例如,对上例的四维显示组来表示的。例如,对上例的四维MTS实例,在页面实例,在页面上选定商店维度中上选定商店维度中“商店商店3”,在行中选定时间维的,在行中选定时间维的“1月、月、2月、月、3月月
17、”共共3个成员,在列中选定产品维中的个成员,在列中选定产品维中的“上衣、上衣、裤、帽子裤、帽子”三个成员,以及指标维中的三个成员,以及指标维中的“固定成本、直接固定成本、直接销售销售”二个成员。该四维数据的显示如图二个成员。该四维数据的显示如图3.6所示。所示。商店3(页面)上衣裤帽子直接销售固定成本直接销售固定成本直接销售固定成本1月4503505504505004002月3802804603604003203月40031048041045040033n对于更多维度的数据显示,需要选择维度及其成员分布在对于更多维度的数据显示,需要选择维度及其成员分布在行或者列中。在页面上可以选定多个维度,但
18、每个维度只行或者列中。在页面上可以选定多个维度,但每个维度只能显示一个成员。在行或者列中一般只选择二个维,每个能显示一个成员。在行或者列中一般只选择二个维,每个维可以多个成员。例如,对维可以多个成员。例如,对6个维度数据,它的个维度数据,它的MTS如图如图3.7所示。所示。34n对以上对以上6维数据中,设定页面维数据中,设定页面维度为商店的成员是维度为商店的成员是“商店商店3”,客户维度成员是,客户维度成员是“老老年年”。行维度含时间维和产。行维度含时间维和产品维共品维共2个维度,其中时间维个维度,其中时间维中成员为中成员为“1月、月、2月、月、3月月”。产品维中成员为。产品维中成员为“桌桌子
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