??? 摘 要：提出統(tǒng)計分析系統(tǒng)不應該歸入普通管理信息系統(tǒng)，而應該根據(jù)用戶具體需求，充分分析其本質(zhì)，利用數(shù)據(jù)倉庫技術進行開發(fā)和實現(xiàn)，并闡述了如何利用數(shù)據(jù)倉庫技術從需求分析到最終表現(xiàn)的開發(fā)全過程。
??? 關鍵詞：數(shù)據(jù)倉庫;統(tǒng)計分析;需求分析;工作流

?

??? 統(tǒng)計分析系統(tǒng)（Statistic Analysis System）不是歸入到普通管理信息系統(tǒng)MIS中的模塊或插件，而是建立在MIS基礎之上，具有一定輔助決策能力的獨立系統(tǒng)。往往在傳統(tǒng)MIS中嵌入統(tǒng)計分析系統(tǒng)，會造成MIS運行的數(shù)據(jù)吞吐瓶頸，給客戶帶來MIS運行緩慢的錯覺。尤其是當業(yè)務數(shù)據(jù)量很大的時候，這種情況會突顯出來。為此，使用有效的技術手段構(gòu)造獨立的統(tǒng)計分析系統(tǒng)是很有必要的。在開發(fā)“文化稽查統(tǒng)計分析系統(tǒng)”項目的時候，采用了數(shù)據(jù)倉庫技術，構(gòu)建起運行在“文化稽查管理信息系統(tǒng)”之上的統(tǒng)計分析系統(tǒng)。本文介紹了相關的構(gòu)建過程和關鍵技術的實施。
1 需求分析
1.1 需求特點
??? 建立統(tǒng)計分析系統(tǒng)依然要經(jīng)過嚴格的需求分析階段，只有在明確的需求指導下，才能開發(fā)出滿足客戶真正需要的系統(tǒng)。MIS系統(tǒng)是建立在非信息化的原始手工平臺上的全新系統(tǒng)，而該系統(tǒng)則是在原有的MIS系統(tǒng)開放平臺上構(gòu)造上層系統(tǒng)，因此具兩大特點：(1)業(yè)務過程信息化。在需求分析階段不需要重新分析整個業(yè)務過程，因為這些復雜的業(yè)務流程已經(jīng)整理并實現(xiàn)在良構(gòu)的MIS中，需關注的應該是對于領導決策層關心的業(yè)務數(shù)據(jù)及其表現(xiàn)形式上。(2)無需采集數(shù)據(jù)。由于數(shù)據(jù)的采集過程已經(jīng)由MIS完成，因此，只需要去分析現(xiàn)有的數(shù)據(jù)集即可。
1.2 關鍵業(yè)務需求
??? 正因為上述需求特點，可以將工作重心從整理業(yè)務流程上轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)分析上。通過與客戶的交流，建立起共性需求。對于任何統(tǒng)計分析系統(tǒng)，都有對數(shù)據(jù)進行歸并和分類的過程，并且提供給決策層的數(shù)據(jù)往往是在某個層面上的匯總結(jié)果。因此，將“文化稽查統(tǒng)計分析系統(tǒng)”的需求歸納成：(1)建立分項統(tǒng)計功能。即對決策層面臨的“舉報”、“稽查”、“立案”、“處罰”等業(yè)務主題建立各自獨立的統(tǒng)計模塊。(2)確立統(tǒng)計方式為：匯總與分類，同時要多維度表現(xiàn)。即可以在任何統(tǒng)計分項上，考核各統(tǒng)計指標，建立起按照時間、地點、任務劃分的統(tǒng)計過程。(3)同時要采用靈活的表現(xiàn)方式。即可以以表格和圖形的方式展現(xiàn)給最終用戶。
??? 對整個統(tǒng)計過程簡單建模如圖1所示。這在需求上就確立了該系統(tǒng)的特點符合構(gòu)造數(shù)據(jù)倉庫的特點，即面向主題，用于決策支持，與時間刻度相關的系統(tǒng)。

?

?

2 數(shù)據(jù)預處理
??? 采用基于工作流（Workflow）方式的數(shù)據(jù)預處理過程。在原有的MIS系統(tǒng)上很容易總結(jié)工作流。例如在該系統(tǒng)中，從原有的MIS中截獲的基本過程是：舉報、稽查、立案和處罰，但是這些只是基本工作過程，在它們之間還有一定的關聯(lián)關系，這就要通過對業(yè)務過程進行分析（ Business Process Analysis），以便更好地建立數(shù)據(jù)集。
2.1 工作流分析
??? 對于整個文化稽查業(yè)務基本上劃分出上述的5個過程（Process），在各過程之間是判斷與選擇的關聯(lián)關系。基本工作流程描述如圖2所示。

?

?

??? 對于一般的系統(tǒng)，可以從定義過程開始進行分析。
??? 定義 1：
???
??? P是定義在業(yè)務過程上的集合；R是定義在P上的關系對與條件判斷C的有序?qū)稀Ｍㄟ^給定這樣兩組集合，可以在確立主題統(tǒng)計指標之間關系的時候進行直接關聯(lián)。
??? 這樣上述過程可以更加精確的描述：
??? P={p₁: 舉報, p₂: 稽查, p₃: 立案, p₄: 處罰, p₅: 終結(jié) }
??? R={ (1, p₂>, c₁), (2, p₃>, c₂), (2, p₄>, c₃), (2, p₅>, c₄), (3, p₄>, c₅), (4, p₅>, c₆) }
??? C = {c₁: 接受, c₂: 待處理, c₃: 現(xiàn)場裁決, c₄: 正常, c₅: 裁決, c₆: 結(jié)案}
2.2 數(shù)據(jù)準備
??? 基于上述定義的工作流過程，可以確定需要數(shù)據(jù)的范疇，并且建立指標集。在數(shù)據(jù)預處理階段，將原有業(yè)務數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)按照上述過程進行了劃分，確立了分別反映前4個過程的4個關鍵數(shù)據(jù)表，并且在它們之間建立了以集合C為條件的關聯(lián)關系。
??? JuBao(ID#, …)
??? JiCha(ID#, JuBaoID, LiAnID…)
??? ChuFa(ID#, JiChaID, …)
??? JieAn(ID#, ChuFaID, JiChaID)
??? 按照這4個表中的主外鍵確立過程關系，同時根據(jù)具體情況去除一些異常數(shù)據(jù)，如圖3所示。

?

?

3 數(shù)據(jù)倉庫建模
3.1 確立主題
??? 依照工作流總結(jié)的4個基本過程，可以定義出4個主題，如圖4所示，按照它們在需求階段確定的內(nèi)容，劃分數(shù)據(jù)間的粒度大小。

?

?

??? 在粒度劃分上要遵循客戶實用性原則，即依照客戶需求將各維度（Dimension）劃分成不同的類別，以便于用戶識別。例如：時間維度，可以劃分成按年、季度、月份、周和日期的不同粒度。地區(qū)維度，可以劃分為市、區(qū)（縣）、街道等。
3.2 建立信息包
??? 確立主題之后，在主題的作用域內(nèi)確立維度、事實（Facts），并建立起信息包（Information Package）。
??? 例如：對于“稽查”主題，在用戶看來需要了解的信息包括，稽查單位數(shù)、處罰數(shù)量、代立案數(shù)量等一些業(yè)務指標，而這些正好構(gòu)成了我們要求解的事實。同時關心在不同時間片斷，不同地區(qū)，以及考量各業(yè)務部門之間的這些指標的變化情況，這樣就構(gòu)成了統(tǒng)計時需要的維度。依次，建立如圖5所示的信息包。

?

?

3.3 建立星型模型
??? 信息包的確立是建立數(shù)據(jù)集合的基礎，但是需要將這種二維表現(xiàn)模型轉(zhuǎn)換成具有多維度表現(xiàn)的星型模型，如圖6所示。

?

?

4 實現(xiàn)數(shù)據(jù)倉庫并開發(fā)系統(tǒng)
4.1 基本過程
??? 星型模型指導我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)和抽取維度信息、事實數(shù)據(jù)，最終建立數(shù)據(jù)倉庫，為統(tǒng)計分析系統(tǒng)的開發(fā)奠定基礎。由模型到物理實現(xiàn)需要經(jīng)歷如圖7所示的基本過程。

?

?

??? 建立數(shù)據(jù)倉庫前期需要對業(yè)務數(shù)據(jù)進行凈化，消除異常數(shù)據(jù)，提煉符合要求的基礎數(shù)據(jù)集，并在此之上依照星型模型構(gòu)建各個主題的數(shù)據(jù)立方（Data Cube），最后將數(shù)據(jù)立方登臺到物理數(shù)據(jù)庫中，實現(xiàn)統(tǒng)計分析的進一步處理。
??? 例如對于“稽查”主題，我們首先尋找和構(gòu)建維度表。 一般地，可以將維度表描述為：D = {di | i ∈N∧di ∈ R}。同時發(fā)現(xiàn)事實數(shù)據(jù)提取的業(yè)務表。在這里的事實業(yè)務表為上述4個基本表中的JiCha。在清理完上述事實表和構(gòu)建好維度表之后，需要利用這些表格建立數(shù)據(jù)立方，計算出各項指標值。
??? 續(xù)上過程，一般在構(gòu)建數(shù)據(jù)立方過程，可以采用標準SQL完成。一般可以描述為：
??? d_i×d_j（0< i,j ≤ Count(維度表) ∧i≠j） 即各維度的笛卡爾積。或：
??? SELECT COUNT(*), Date, District, …
??? FROM JICHA
??? GROUP BY Date, District, …
??? 最后將此結(jié)果集記錄在專門用于統(tǒng)計分析使用的物理數(shù)據(jù)庫中。
4.2 構(gòu)建前端統(tǒng)計分析系統(tǒng)
??? 在完成數(shù)據(jù)倉庫的物理實現(xiàn)后，可以在此基礎上開發(fā)相應的統(tǒng)計分析系統(tǒng)，并且需要利用到很多表現(xiàn)豐富的前端處理技術。在此系統(tǒng)中，基本采用以下過程來建造這個前端，如圖8所示。

?

?

??? 在對統(tǒng)計結(jié)果進行展現(xiàn)的時候往往需要滿足客戶適時調(diào)整展現(xiàn)結(jié)果的需要，這就需要采用數(shù)據(jù)鉆取（Data Drill）技術，而這個技術在很多商業(yè)化的開發(fā)工具中都作為包的形勢提供給開發(fā)人員，因此，開發(fā)過程會相對方便和快捷。
??? 數(shù)據(jù)倉庫技術自提出到現(xiàn)在，具體在工程界的應用并不是十分到位，其中一個重要的原因在于客戶與開發(fā)組織在實現(xiàn)與之相關的項目時，往往不區(qū)分傳統(tǒng)業(yè)務系統(tǒng)和數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)，這樣就會在概念和技術實現(xiàn)上受到阻礙，從而不能滿足最終用戶的需要。本文從建立統(tǒng)計分析系統(tǒng)在需求上的本質(zhì)特征，提出兩者分離并形成層次關系，利用數(shù)據(jù)倉庫技術，從而很好地解決了上述不足。但是在實現(xiàn)過程中發(fā)現(xiàn)，對于實現(xiàn)這種統(tǒng)計分析系統(tǒng)，并非只限于采用數(shù)據(jù)倉庫技術的直接結(jié)果，項目的實施還要受到開發(fā)成本、用戶概念接受程度、現(xiàn)有MIS的完備程度等諸多因素影響，因此在實際開發(fā)過程中要權(quán)衡考慮。
參考文獻
[1]? KANTARDZI M. Data mining Concepts, Model, Methods and Algorithms[M]. Tsinghua University Publisher, 2003.
[2]? HAMMERGREN T. Data Warehouse Technology[M].Ventana Communications Group, Inc., 1997.