??? 摘 要：提出統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)不應(yīng)該歸入普通管理信息系統(tǒng)，而應(yīng)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(cāng)庫(kù)技術(shù)進(jìn)行開發(fā)和實(shí)現(xiàn)，并闡述了如何利用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)從需求分析到最終表現(xiàn)的開發(fā)全過(guò)程。
??? 關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù);統(tǒng)計(jì)分析;需求分析;工作流

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??? 統(tǒng)計(jì)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(chǔ)之上，具有一定輔助決策能力的獨(dú)立系統(tǒng)。往往在傳統(tǒng)MIS中嵌入統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)，會(huì)造成MIS運(yùn)行的數(shù)據(jù)吞吐瓶頸，給客戶帶來(lái)MIS運(yùn)行緩慢的錯(cuò)覺(jué)。尤其是當(dāng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量很大的時(shí)候，這種情況會(huì)突顯出來(lái)。為此，使用有效的技術(shù)手段構(gòu)造獨(dú)立的統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)是很有必要的。在開發(fā)“文化稽查統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)”項(xiàng)目的時(shí)候，采用了數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)，構(gòu)建起運(yùn)行在“文化稽查管理信息系統(tǒng)”之上的統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)。本文介紹了相關(guān)的構(gòu)建過(guò)程和關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)施。
1 需求分析
1.1 需求特點(diǎn)
??? 建立統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)依然要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的需求分析階段，只有在明確的需求指導(dǎo)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(tái)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(tái)上構(gòu)造上層系統(tǒng)，因此具兩大特點(diǎn)：(1)業(yè)務(wù)過(guò)程信息化。在需求分析階段不需要重新分析整個(gè)業(yè)務(wù)過(guò)程，因?yàn)檫@些復(fù)雜的業(yè)務(wù)流程已經(jīng)整理并實(shí)現(xiàn)在良構(gòu)的MIS中，需關(guān)注的應(yīng)該是對(duì)于領(lǐng)導(dǎo)決策層關(guān)心的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及其表現(xiàn)形式上。(2)無(wú)需采集數(shù)據(jù)。由于數(shù)據(jù)的采集過(guò)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(guān)鍵業(yè)務(wù)需求
??? 正因?yàn)樯鲜鲂枨筇攸c(diǎn)，可以將工作重心從整理業(yè)務(wù)流程上轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)分析上。通過(guò)與客戶的交流，建立起共性需求。對(duì)于任何統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)，都有對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸并和分類的過(guò)程，并且提供給決策層的數(shù)據(jù)往往是在某個(gè)層面上的匯總結(jié)果。因此，將“文化稽查統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)”的需求歸納成：(1)建立分項(xiàng)統(tǒng)計(jì)功能。即對(duì)決策層面臨的“舉報(bào)”、“稽查”、“立案”、“處罰”等業(yè)務(wù)主題建立各自獨(dú)立的統(tǒng)計(jì)模塊。(2)確立統(tǒng)計(jì)方式為：匯總與分類，同時(shí)要多維度表現(xiàn)。即可以在任何統(tǒng)計(jì)分項(xiàng)上，考核各統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，建立起按照時(shí)間、地點(diǎn)、任務(wù)劃分的統(tǒng)計(jì)過(guò)程。(3)同時(shí)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(duì)整個(gè)統(tǒng)計(jì)過(guò)程簡(jiǎn)單建模如圖1所示。這在需求上就確立了該系統(tǒng)的特點(diǎn)符合構(gòu)造數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的特點(diǎn)，即面向主題，用于決策支持，與時(shí)間刻度相關(guān)的系統(tǒng)。

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2 數(shù)據(jù)預(yù)處理
??? 采用基于工作流（Workflow）方式的數(shù)據(jù)預(yù)處理過(guò)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(guò)程是：舉報(bào)、稽查、立案和處罰，但是這些只是基本工作過(guò)程，在它們之間還有一定的關(guān)聯(lián)關(guān)系，這就要通過(guò)對(duì)業(yè)務(wù)過(guò)程進(jìn)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(duì)于整個(gè)文化稽查業(yè)務(wù)基本上劃分出上述的5個(gè)過(guò)程（Process），在各過(guò)程之間是判斷與選擇的關(guān)聯(lián)關(guān)系。基本工作流程描述如圖2所示。

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??? 對(duì)于一般的系統(tǒng)，可以從定義過(guò)程開始進(jìn)行分析。
??? 定義 1：
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??? P是定義在業(yè)務(wù)過(guò)程上的集合；R是定義在P上的關(guān)系對(duì)與條件判斷C的有序?qū)稀Ｍㄟ^(guò)給定這樣兩組集合，可以在確立主題統(tǒng)計(jì)指標(biāo)之間關(guān)系的時(shí)候進(jìn)行直接關(guān)聯(lián)。
??? 這樣上述過(guò)程可以更加精確的描述：
??? P={p₁: 舉報(bào), 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(chǎng)裁決, c₄: 正常, c₅: 裁決, c₆: 結(jié)案}
2.2 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
??? 基于上述定義的工作流過(guò)程，可以確定需要數(shù)據(jù)的范疇，并且建立指標(biāo)集。在數(shù)據(jù)預(yù)處理階段，將原有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)按照上述過(guò)程進(jìn)行了劃分，確立了分別反映前4個(gè)過(guò)程的4個(gè)關(guān)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(guān)聯(lián)關(guān)系。
??? JuBao(ID#, …)
??? JiCha(ID#, JuBaoID, LiAnID…)
??? ChuFa(ID#, JiChaID, …)
??? JieAn(ID#, ChuFaID, JiChaID)
??? 按照這4個(gè)表中的主外鍵確立過(guò)程關(guān)系，同時(shí)根據(jù)具體情況去除一些異常數(shù)據(jù)，如圖3所示。

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3 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)建模
3.1 確立主題
??? 依照工作流總結(jié)的4個(gè)基本過(guò)程，可以定義出4個(gè)主題，如圖4所示，按照它們?cè)谛枨箅A段確定的內(nèi)容，劃分?jǐn)?shù)據(jù)間的粒度大小。

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??? 在粒度劃分上要遵循客戶實(shí)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(shí)別。例如：時(shí)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(shí)（Facts），并建立起信息包（Information Package）。
??? 例如：對(duì)于“稽查”主題，在用戶看來(lái)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(wù)指標(biāo)，而這些正好構(gòu)成了我們要求解的事實(shí)。同時(shí)關(guān)心在不同時(shí)間片斷，不同地區(qū)，以及考量各業(yè)務(wù)部門之間的這些指標(biāo)的變化情況，這樣就構(gòu)成了統(tǒng)計(jì)時(shí)需要的維度。依次，建立如圖5所示的信息包。

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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(chǔ)，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。

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4 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)并開發(fā)系統(tǒng)
4.1 基本過(guò)程
??? 星型模型指導(dǎo)我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)和抽取維度信息、事實(shí)數(shù)據(jù)，最終建立數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，為統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)的開發(fā)奠定基礎(chǔ)。由模型到物理實(shí)現(xiàn)需要經(jīng)歷如圖7所示的基本過(guò)程。

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??? 建立數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)前期需要對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行凈化，消除異常數(shù)據(jù)，提煉符合要求的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集，并在此之上依照星型模型構(gòu)建各個(gè)主題的數(shù)據(jù)立方（Data Cube），最后將數(shù)據(jù)立方登臺(tái)到物理數(shù)據(jù)庫(kù)中，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)分析的進(jìn)一步處理。
??? 例如對(duì)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(shí)發(fā)現(xiàn)事實(shí)數(shù)據(jù)提取的業(yè)務(wù)表。在這里的事實(shí)業(yè)務(wù)表為上述4個(gè)基本表中的JiCha。在清理完上述事實(shí)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(jì)算出各項(xiàng)指標(biāo)值。
??? 續(xù)上過(guò)程，一般在構(gòu)建數(shù)據(jù)立方過(guò)程，可以采用標(biāo)準(zhǔn)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(jì)分析使用的物理數(shù)據(jù)庫(kù)中。
4.2 構(gòu)建前端統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)
??? 在完成數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的物理實(shí)現(xiàn)后，可以在此基礎(chǔ)上開發(fā)相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)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(shù)。在此系統(tǒng)中，基本采用以下過(guò)程來(lái)建造這個(gè)前端，如圖8所示。

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??? 在對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行展現(xiàn)的時(shí)候往往需要滿足客戶適時(shí)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(shù)，而這個(gè)技術(shù)在很多商業(yè)化的開發(fā)工具中都作為包的形勢(shì)提供給開發(fā)人員，因此，開發(fā)過(guò)程會(huì)相對(duì)方便和快捷。
??? 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)自提出到現(xiàn)在，具體在工程界的應(yīng)用并不是十分到位，其中一個(gè)重要的原因在于客戶與開發(fā)組織在實(shí)現(xiàn)與之相關(guān)的項(xiàng)目時(shí)，往往不區(qū)分傳統(tǒng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)，這樣就會(huì)在概念和技術(shù)實(shí)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(jì)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(guān)系，利用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)，從而很好地解決了上述不足。但是在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)這種統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)，并非只限于采用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)的直接結(jié)果，項(xiàng)目的實(shí)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(shí)際開發(fā)過(guò)程中要權(quán)衡考慮。
參考文獻(xiàn)
[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.