Olap模型設(shè)計(jì)指南

1、Olap模型設(shè)計(jì)指南作者狀態(tài)時(shí)間說(shuō)明林志賢創(chuàng)建2006-3-21初稿摘要：本指南詳細(xì)介紹OLAP立方體結(jié)構(gòu)，幾種維度模型，Kingdee OLAP Schema文檔結(jié)構(gòu)。通過(guò)學(xué)習(xí)和參考本指南，我們希望讀者理解OLAP立方體結(jié)構(gòu)，掌握Kingdee OLAP Cube模型結(jié)構(gòu)和Schema文檔結(jié)構(gòu)，能否基于具體的業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)出多維模型，滿足匯總分析報(bào)表的開(kāi)發(fā)。由于Kingdee OLAP模型與Microsoft Analysis Services基本上一致，如果本文檔無(wú)法滿足你或者你希望更深入了解OLAP知識(shí)，請(qǐng)參考Microsoft Analysis Services聯(lián)機(jī)文檔。Schema文檔結(jié)構(gòu)

2、請(qǐng)參考OlapSchema.xsd文件。1.OLAP立方體結(jié)構(gòu)1.1立方體(Cube)多維數(shù)據(jù)模型，是Olap分析的數(shù)據(jù)模型，由多個(gè)維度構(gòu)造出的多維立方架構(gòu)和度量值組成，多維度的交點(diǎn)，即立方體的單元格，對(duì)應(yīng)一個(gè)度量值。多維運(yùn)算的結(jié)果，是n維的超立方體。在數(shù)學(xué)上可對(duì)應(yīng)一個(gè)多維數(shù)組（維度1、維度2、維度3維度n，度量）。如下圖，該Cube有三個(gè)維度：產(chǎn)品、時(shí)間、工廠位置，單元格中的數(shù)字是度量，比如金額，這個(gè)Cube只有一個(gè)度量值，實(shí)際上Cube可能有多個(gè)度量值。圖1 立方體結(jié)構(gòu)1.2維度(Dimension)是人們觀察數(shù)據(jù)的特定角度，是考慮問(wèn)題時(shí)的一類屬性，屬性集合構(gòu)成一個(gè)維。例如：時(shí)間維、地理維

3、等。維度具有層級(jí)結(jié)構(gòu)，由多個(gè)級(jí)別組成，每個(gè)級(jí)別掛有多個(gè)成員，因此，一個(gè)維度結(jié)構(gòu)是一個(gè)樹狀結(jié)構(gòu)或稱金字塔結(jié)構(gòu)（當(dāng)然，如果只有一個(gè)級(jí)別，那就是扁平結(jié)構(gòu)），每個(gè)節(jié)點(diǎn)帶一個(gè)成員。維度水平布局由維度層次結(jié)構(gòu)中具有相同級(jí)別的列值生成，而垂直布局由維度層次結(jié)構(gòu)中具有不同級(jí)別的列值生成。圖2 維度結(jié)構(gòu)(工廠位置)1.3級(jí)別(Level)人們觀察數(shù)據(jù)的某個(gè)特定角度還可以存在細(xì)節(jié)程度不同的各個(gè)描述方面。例如：時(shí)間維可分為年、季度、月等3個(gè)級(jí)別。級(jí)別構(gòu)成維度的層級(jí)結(jié)構(gòu)，如上圖工廠位置維度，由兩個(gè)級(jí)別組成：東西部、州。當(dāng)然，不是說(shuō)維度都必須具有幾個(gè)級(jí)別，很多情況下只有一個(gè)級(jí)別。可以定義這樣一種特殊的級(jí)別，即“所有”級(jí)

4、別，處于最高級(jí)別。它只有一個(gè)成員“所有成員”，是所有成員的聚合值。1.4成員(Member)表示維度的項(xiàng)目值，構(gòu)成了維度的坐標(biāo)。維的取值。是數(shù)據(jù)項(xiàng)在維中位置的描述。例如：“2004年3月28日”是在時(shí)間維上成員的描述。成員掛接在級(jí)別上，一個(gè)成員必須且只屬于一個(gè)級(jí)別，比如工廠位置維度，從下至上有兩個(gè)級(jí)別“州”、“東西部”，以及特殊的“所有”級(jí)別，其中“州”級(jí)別上有以下成員：“緬因州”、“俄亥俄州”、“愛(ài)達(dá)荷州”，“得克薩斯州”，“東西部”級(jí)別上有“東部”、“西部”兩個(gè)成員，“所有”級(jí)別上有一個(gè)成員“所有工廠位置”。1.5 成員屬性(Member Property)表示成員的屬性，每個(gè)成員可以有多

5、個(gè)屬性。最常見(jiàn)的屬性有name、caption等，name屬性可以用來(lái)查詢，caption可以用來(lái)顯示，根據(jù)業(yè)務(wù)需要，可以定義各種屬性供分析使用。1.6 度量值(Measure)在多維數(shù)據(jù)集中，度量值是一組值，這些值基于多維數(shù)據(jù)集的事實(shí)數(shù)據(jù)表中的一列，而且通常為數(shù)字。此外，度量值是所分析的多維數(shù)據(jù)集的中心值。即，度量值是最終用戶瀏覽多維數(shù)據(jù)集時(shí)重點(diǎn)查看的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。不同維度在某一取值下的交叉點(diǎn)。例如：維度為2004年1月，上海，筆記本電腦，度量值為$100000。度量值表示分析指標(biāo)，如銷售額，銷售數(shù)量，一個(gè)立方體包括一個(gè)或一個(gè)以上的度量值，所有度量值組成一個(gè)特殊的維度，即度量維，度量維是扁平結(jié)構(gòu)

6、，其成員就是度量值，度量值本身是一個(gè)Member。如果Cube定義了兩個(gè)度量值:：銷售額，銷售數(shù)量,那么度量維包括一個(gè)特殊級(jí)別，該級(jí)別掛了兩個(gè)成員（“銷售額”，“銷售數(shù)量”），度量維一般取名為“Measures”。每個(gè)度量值必須定義一個(gè)聚集函數(shù)（Aggregator），聚集函數(shù)表示在構(gòu)造立方體數(shù)據(jù)時(shí)，度量值如何從低級(jí)別匯總到高級(jí)別。常見(jiàn)的聚集函數(shù)包括： Sum（求和），Max（最大值），Min（最小值），Avg（平均值），Count（計(jì)數(shù)）。度量值還可以定義格式字符串（FormatString），表示該度量的精度，一般用于界面顯示。2. 數(shù)據(jù)來(lái)源多維數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)來(lái)源由兩個(gè)部分組成，一是構(gòu)成維度

7、的數(shù)據(jù)，二是事實(shí)發(fā)生的數(shù)據(jù)。一般稱為維表和事實(shí)表。其中維表，包括維度的必要信息，如主鍵、name、caption等，事實(shí)表包括發(fā)生的事實(shí)數(shù)據(jù)，即度量字段，以及維度表關(guān)聯(lián)字段。請(qǐng)參考圖3。圖3 數(shù)據(jù)來(lái)源3. 維度類型所有多維數(shù)據(jù)集，最重要的就是維度結(jié)構(gòu)。上面提過(guò)，維度從垂直布局看，是由多個(gè)級(jí)別組成，從水平布局看，是由成員組成。成員掛在級(jí)別上。這是維度基本的結(jié)構(gòu)。但是，存在兩種特殊的維度。時(shí)間維度：時(shí)間維度從本質(zhì)上跟普通的維度沒(méi)有什么差別，只是，時(shí)間序列分析是olap分析中最常用的功能，有很多專門針對(duì)時(shí)間維度的分析函數(shù)，而且，時(shí)間維度的級(jí)別是固定的（如年、季、月、日、周等等）。因此，將時(shí)間維度作為

8、一個(gè)特殊的維。父子維度：有一類維度的層級(jí)關(guān)系，無(wú)法通過(guò)預(yù)先定義，而是由數(shù)據(jù)決定的，這種維度就是父子維度，它的級(jí)別是動(dòng)態(tài)生成的，沒(méi)有特殊的含義。這種維度一般是這樣形成的，基于兩個(gè)維度表列，這兩列一起定義了維度成員中的沿襲關(guān)系（即父子關(guān)系），如圖4的Employee_Number和Manager_Emploee_Number構(gòu)成父子關(guān)系，形成了圖5的維度結(jié)構(gòu)，三個(gè)級(jí)別：圖4 父子關(guān)系表圖5 父子關(guān)系維度父子維度是比較常用的維度，比如組織架構(gòu)、科目等，都是父子維度。4. Kingdee OLAP模型結(jié)構(gòu)Kingdee OLAP模型，由三部分組成：數(shù)據(jù)源、維度、Cube立方體組成。數(shù)據(jù)源定義了維表和事

9、實(shí)表。模型本身可以定義sql方式的數(shù)據(jù)源，也可以定義成參數(shù)，只有數(shù)據(jù)源名稱，具體數(shù)據(jù)在執(zhí)行期由程序傳入。本文檔中，我們只介紹后面這種應(yīng)用情況。維度定義了維度結(jié)構(gòu)，它引用了一個(gè)數(shù)據(jù)源作為維表。維度中定義了它的層級(jí)結(jié)構(gòu)。維度支持時(shí)間維度類型和父子維度類型。立方體引用或包含了幾個(gè)維度，并定義了若干度量值。Kingdee OLAP模型可以包括多個(gè)維度和多個(gè)Cube，維度一般定義成共享方式，立方體引用它。但是，在當(dāng)前應(yīng)用下，我們建議，一個(gè)OLAP模型只能定義一個(gè)Cube，且只定義該Cube需要用的維度。不定義沒(méi)有被使用的維度。具體模型結(jié)構(gòu)請(qǐng)參考Schema定義文件。5. Schema文檔結(jié)構(gòu)圖圖6 Ki

10、ngdee OLAP Schema文檔結(jié)構(gòu)5.1 一般結(jié)構(gòu)詳細(xì)文檔描述請(qǐng)參考xsd文件。由圖看出，一個(gè)OLAP Schema由三個(gè)元素組成：Parameter/Dimension/Cube。Parameter用來(lái)定義外部傳入的參數(shù)，本文檔只介紹一種參數(shù)，即數(shù)據(jù)源，格式如下：<Parameter name="Currency" type="Table"/>定義了一個(gè)類型為Table的數(shù)據(jù)源，名字為Currency，運(yùn)行時(shí)調(diào)用程序必須傳入該參數(shù)。Dimension格式如下：<Dimension name="Currency&quo

11、t; caption="幣別" table="Currency" primaryKey="fID"><Hierarchy><Level name="Currency" column="fnumber"><Property name="name" column="fname_l2"/></Level></Hierarchy></Dimension>table引用了Parameter

12、中定義的Currency表。PrimaryKey表示維度的主鍵。Hierarchy定義層級(jí)結(jié)構(gòu)，實(shí)際上一個(gè)維度可以定義多種層級(jí)關(guān)系，但本文檔建議只能定義一個(gè)Hierarchy，Hierarchy具有hasAll屬性，值為true/false，表示是否在該層級(jí)結(jié)構(gòu)樹上生成所有成員和所有級(jí)別，默認(rèn)為false，本文檔建議不要修改該默認(rèn)屬性，主要是考慮到性能原因。Cube格式如下：<Cube name="fm" caption="金額" table="Fact"><DimensionUsage name="Cur

13、rency" foreignKey="FCurrencyID"/><Measure name="FIAmount" caption="流入合計(jì)(本位幣)" column="FIAmount" aggregator="sum" formatString="#,#0.0000"/><Measure name="FOAmount" caption="流出合計(jì)(本位幣)" column="FOAmou

14、nt" aggregator="sum" formatString="#,#0.0000"/><Measure name="FSumAmount" caption="凈流量(本位幣)" column="FSumAmount" aggregator="sum" formatString="#,#0.0000"/></Cube>Cube name屬性是必須的，并且在olap查詢語(yǔ)言中使用，因此，請(qǐng)取有意義的名字。Tabl

15、e引用了Parameter中的數(shù)據(jù)源定義，表示事實(shí)表。DimensionUsage表示對(duì)Dimension定義的引用，通過(guò)name來(lái)引用，foreignKey表示該事實(shí)表中與維表相關(guān)聯(lián)的外鍵。一個(gè)Cube有幾個(gè)維度，就應(yīng)該定義幾個(gè)Dimension和DimensionUsage。Measure定義了度量值，column表示度量字段，必須為數(shù)字。Aggregator表示聚合函數(shù)，有5種聚合函數(shù)（sum、count、max、min、avg）。formatString表示度量的格式化字符串，一般用來(lái)顯示。采用java.text.DecimalFormater格式，請(qǐng)參考JDK文檔。下面介紹兩種特殊維

16、度，時(shí)間維度和父子維度。5.2 時(shí)間維度<Dimension name="Time" type="Time" table="Time" primaryKey="month_ID"><Hierarchy><Level name="Year" column="month" type="Years"/><Level name="Month" column="month" type=

17、"Months"/></Hierarchy></Dimension>時(shí)間維度與一般維度的區(qū)別在于兩點(diǎn)，一是Dimension屬性type=”Time”，二是級(jí)別中需要定義該級(jí)別類型type=”Years”,時(shí)間維度級(jí)別類型包括:<xs:enumeration value="Years"/><xs:enumeration value="Quarters"/><xs:enumeration value="Months"/><xs:enumerati

18、on value="Weeks"/><xs:enumeration value="WeekDays"/><xs:enumeration value="Days"/><xs:enumeration value="Hours"/><xs:enumeration value="Minutes"/> <xs:enumeration value="Seconds"/>5.3 父子維度<Dimension name="Employee" table="Employee" primaryKey="Employee_ID"><Hierarchy hasAll="true"><Level name="Employee" column="Employee_Name" childColumn="Employee_ID" parentColumn="Manager_ID"><Property name="