OLAP技術(shù)在電力業(yè)運(yùn)用展望
時(shí)間:2022-12-07 10:28:00
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區(qū)分開(kāi)來(lái)。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的關(guān)鍵技術(shù)包括數(shù)據(jù)的抽取、清洗、轉(zhuǎn)換、加載和維護(hù)技術(shù)。聯(lián)機(jī)分析處理(olap)是以海量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的復(fù)雜分析技術(shù)。它支持各級(jí)管理決策人員從不同的角度快速靈活地對(duì)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)雜查詢和多維分析處理,并且能以直觀易懂的形式將查詢和分析結(jié)果展現(xiàn)給決策人員??梢哉f(shuō):聯(lián)機(jī)分析處理是數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)之上的增值技術(shù),值得深入探討與研究。
一、OLAP概述
OLAP是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)之父E.F.Codd在1993年提出的多維數(shù)據(jù)庫(kù)和多維分析的概念。OLAP是針對(duì)特定問(wèn)題的聯(lián)機(jī)數(shù)據(jù)訪問(wèn)和分析,通過(guò)對(duì)信息很多種可能的觀察形式進(jìn)行快速、穩(wěn)定、一致和交互性的存取,允許管理決策人員對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入觀察。
1.數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中用于OLAP的常用數(shù)據(jù)模式
數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)模式是數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的核心和基礎(chǔ),是影響信息組織和查詢的關(guān)鍵因素。因此一個(gè)有效的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)模式就成為數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在。在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中是通過(guò)OLAP來(lái)進(jìn)行分析,因此數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中數(shù)據(jù)的模式結(jié)構(gòu)應(yīng)該便于分析。在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)模式以ER圖和二維表為主,而在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中則以多維模式為主。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的模式現(xiàn)在常用的有星形模式、雪花模式和星座模式。在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中,依據(jù)所選定的主題、所要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)內(nèi)容、支持?jǐn)?shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的系統(tǒng)環(huán)境、對(duì)象間的關(guān)系來(lái)決定使用哪種模式。
(1)星型模式
星型模式可能是最簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)模式。因?yàn)樗膶?shí)體關(guān)系圖是從一個(gè)中心表向外輻射連接各維表,看起來(lái)像是一個(gè)星星。
星型模式主要有如下優(yōu)點(diǎn):在星型模式中進(jìn)行的復(fù)雜查詢,可以直接通過(guò)各維的層次比較、上卷、下鉆等操作完成,大大減少用戶的查詢響應(yīng)時(shí)間;大量的商業(yè)智能工具(BI)都支持星型模式;星型模式既可以被用在簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)集市上也可以被應(yīng)用在巨型數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)上。
(2)雪花模式
雪花模式是一種比星型模式更繁雜的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)模式,實(shí)際上它也是星型模式的一種。因?yàn)閺乃膶?shí)體關(guān)系圖上看像雪花狀,所以它就被稱為雪花模式。
雪花模式通過(guò)對(duì)維表的規(guī)范化來(lái)消除冗余的數(shù)據(jù)。它的優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)最大限度地減少數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量以及把較小的規(guī)范化表(不是大的非規(guī)范化表)聯(lián)合在一起來(lái)改善查詢性能。由于采取了規(guī)范化和各維表較低的粒度,雪花模式增加了應(yīng)用程序的靈活性。但雪花模式也增加了用戶必須處理的表的數(shù)量,增加了某些查詢的復(fù)雜性。
(3)星座模式
星座模式是星型模式的直接擴(kuò)充,為了表示多個(gè)事實(shí)間的關(guān)系,可以共享多個(gè)維,這些共享維對(duì)每個(gè)擁有它的事實(shí)表來(lái)說(shuō)都具有相同的意義。將多個(gè)星型模式連接在一起構(gòu)成一種新的模式,稱為星座模式。
2.OLAP的多維分析操作
在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,通過(guò)使用一定的數(shù)據(jù)模式建立多維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)——立方,通過(guò)在多維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的多種操作來(lái)完成分析人員與決策人員的分析需求。這些操作包括:鉆取(rollup和drilldown)、切片(alice)和切塊(dice)、以及旋轉(zhuǎn)(pivot)等。鉆取是改變維的層次,變換分析的粒度。它包括向上鉆取(rollup)和向下鉆?。╠rilldown)。rollup是在某一維上將低層次的細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)概括到高層次的匯總數(shù)據(jù),或者減少維數(shù);而drilldown則相反,它從匯總數(shù)據(jù)深入到細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察或增加新維。切片和切塊是在一部分維上選定值后,關(guān)心度量數(shù)據(jù)在剩余維上的分布。如果剩余的維只有兩個(gè),則是切片;如果有三個(gè),則是切塊。旋轉(zhuǎn)是變換維的方向,即在表格中重新安排維的放置(例如行列互換)。
OLAP通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的操作從多個(gè)角度、多個(gè)側(cè)面進(jìn)行快速、一致和交互地存取,從而使分析人員能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行深入的分析觀察。
3.OLAP的實(shí)現(xiàn)方法
OLAP有多種實(shí)現(xiàn)方法,根據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的方式不同可分為MOLAP、ROLAP和HOLAP。MOLAP表示基于多維數(shù)據(jù)組織的OLAP實(shí)現(xiàn)(MultidemensionalOLAP)。按照主題定義的OLAP分析所要的數(shù)據(jù),生成并存儲(chǔ)成多維數(shù)據(jù)庫(kù)形成“超立方體”的結(jié)構(gòu)。生成的多維立方體已經(jīng)計(jì)算并生成了一些匯總值,當(dāng)用戶發(fā)出請(qǐng)求時(shí),從多維立方體而不是數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中取得數(shù)據(jù),響應(yīng)時(shí)間快。但由于多維立方體的生成造成了數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間增大,并且在多維立方體中不可能存儲(chǔ)大量的細(xì)節(jié)數(shù)據(jù),綜合數(shù)據(jù)較多,所以分析的顆粒不會(huì)太細(xì)。
ROLAP表示基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的OLAP實(shí)現(xiàn)(RelationalOLAP)。ROLAP以關(guān)系型結(jié)構(gòu)進(jìn)行多維數(shù)據(jù)的表示和存儲(chǔ),只存儲(chǔ)數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)數(shù)據(jù)之間的映射關(guān)系,是真正的關(guān)系物理存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。進(jìn)行多維分析時(shí),OLAP服務(wù)器根據(jù)定義的模型和用戶的分析需求從數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中取得數(shù)據(jù),進(jìn)行實(shí)時(shí)分析。這樣增加了響應(yīng)時(shí)間,但相對(duì)MOLAP節(jié)省了空間,并且可以分析到具體細(xì)節(jié)數(shù)據(jù),即考察數(shù)據(jù)的顆粒度較小。當(dāng)分析應(yīng)用的靈活性較大或進(jìn)行多因素分析預(yù)側(cè)時(shí),應(yīng)以ROLAP為主。
HOLAP表示基于混合數(shù)據(jù)組織的OLAP實(shí)現(xiàn)(HybridOLAP),如低層是關(guān)系型的、高層是多維矩陣型的。這種方式具有更好的靈活性。
二、OLAP技術(shù)在電力行業(yè)的應(yīng)用前景
隨著管理信息系統(tǒng)的發(fā)展,電力行業(yè)積累了大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù),越來(lái)越多的電力企業(yè)認(rèn)識(shí)到只有靠充分利用、發(fā)掘其現(xiàn)有數(shù)據(jù),才能做出正確及時(shí)的決策,從而實(shí)現(xiàn)更大的經(jīng)濟(jì)效益,商業(yè)智能也隨即被引入電力行業(yè)參與企業(yè)決策。商業(yè)智能的過(guò)程是從不同的數(shù)據(jù)源收集的數(shù)據(jù)中提取有用的數(shù)據(jù)、對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清理、轉(zhuǎn)換、重構(gòu)后存入數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)或數(shù)據(jù)場(chǎng)中,然后用合適的查詢、分析、數(shù)據(jù)挖掘、OLAP工具對(duì)信息進(jìn)行處理,最后將有用信息呈現(xiàn)在用戶面前,轉(zhuǎn)變?yōu)闆Q策。因此,電力企業(yè)需要在這些原始數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,構(gòu)建企業(yè)的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和OLAP系統(tǒng),對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行提取、分析,并將分析結(jié)果以多維視圖的方式展示給決策者。
通過(guò)最大限度地利用電力企業(yè)資源中的數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)整理為信息,再升華為知識(shí),為電力行業(yè)管理層提供面向企業(yè)經(jīng)營(yíng)決策和面向生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)、分析的功能,為決策者提供最為有效和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)依據(jù),提供高層決策參考,對(duì)制定行業(yè)的戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)、市場(chǎng)策略,促進(jìn)業(yè)務(wù)發(fā)展,完善服務(wù)質(zhì)量,提高客戶滿意度等提供支持,從而提高風(fēng)險(xiǎn)控制能力和經(jīng)營(yíng)決策能力,提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。
當(dāng)前電力行業(yè)中,OLAP的研究現(xiàn)狀可用下表1展示如下。
通過(guò)OLAP技術(shù)進(jìn)行分析,系統(tǒng)展現(xiàn)給決策者的不再是一張張二維表格,而是豐富多彩的各種圖表。通過(guò)圖表的直觀展現(xiàn),各種數(shù)據(jù)的比較一目了然,決策者還可以在圖表中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的操作,找出決策者關(guān)心的數(shù)據(jù)。
三、結(jié)束語(yǔ)
多維數(shù)據(jù)分析(OLAP分析)作為決策支持系統(tǒng)提供的主要分析手段之一,通過(guò)對(duì)多維形式組織起來(lái)的數(shù)據(jù)采取鉆取、切片、切塊、旋轉(zhuǎn)等操作來(lái)剖析數(shù)據(jù),使決策者能從多個(gè)角度、多側(cè)面地觀察數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的數(shù)據(jù),從而深入地了解包含在數(shù)據(jù)中的信息內(nèi)涵。OLAP技術(shù)在電力行業(yè)的應(yīng)用,將更有利于電力企業(yè)決策者抬高決策水平,增強(qiáng)電力企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。