数据仓库建模概念

1. 数据仓库建模概念

 总线矩阵是一个二维表格，每一行对应一个 业务线 ，每一列对应一个 维度 ，每一个交叉点对应了业务和维度的联系
   我们在业务分析时使用雪花模型，最终存储到数据仓库中的是星型模型。
   事实表由度量值和维度值组成，度量值反应了该业务过程涉及的数字指标，维度值反应了该业务过程的维度信息。
   原子粒度，聚集事实表。
   一定要从原子粒度开始设计。
   存储外键关联维度
   退化维度（DD, Degradation dimension）
   Operational Data Store，数据运营层。从其他业务系统抽取的数据，直接存储。
   Data Warehouse，数据仓库层，内部又划分为3层。
   维度表
   服务特定的应用，复用性不强，存储在响应速度较快的存储引擎。例如报表数据。

2. 数据仓库的建模划分

数据仓库的数据建模大致分为四个阶段：1.业务建模，这部分建模工作，主要包含以下几个部分：  划分整个单位的业务，一般按照业务部门的划分，进行各个部分之间业务工作的界定，理清各业务部门之间的关系。  深入了解各个业务部门的内具体业务流程并将其程序化。  提出修改和改进业务部门工作流程的方法并程序化。  数据建模的范围界定，整个数据仓库项目的目标和阶段划分。  2.领域概念建模，这部分得建模工作，主要包含以下几个部分：  抽取关键业务概念，并将之抽象化。  将业务概念分组，按照业务主线聚合类似的分组概念。  细化分组概念，理清分组概念内的业务流程并抽象化。  理清分组概念之间的关联，形成完整的领域概念模型。  3.逻辑建模，这部分的建模工作，主要包含以下几个部分：  业务概念实体化，并考虑其具体的属性  事件实体化，并考虑其属性内容  说明实体化，并考虑其属性内容  4.物理建模，这部分得建模工作，主要包含以下几个部分：  针对特定物理化平台，做出相应的技术调整  针对模型的性能考虑，对特定平台作出相应的调整  针对管理的需要，结合特定的平台，做出相应的调整  生成最后的执行脚本，并完善之。

3. 数据仓库的数据模型

1. 星型模式
星形模式(Star Schema)是最常用的维度建模方式。星型模式是以事实表为中心，所有的维度表直接连接在事实表上，像星星一样。星形模式的维度建模由一个事实表和一组维表成，且具有以下特点：a. 维表只和事实表关联，维表之间没有关联；b. 每个维表主键为单列，且该主键放置在事实表中，作为两边连接的外键；c. 以事实表为核心，维表围绕核心呈星形分布；

2. 雪花模式
雪花模式(Snowflake Schema)是对星形模式的扩展。雪花模式的维度表可以拥有其他维度表的，虽然这种模型相比星型更规范一些，但是由于这种模型不太容易理解，维护成本比较高，而且性能方面需要关联多层维表，性能也比星型模型要低。所以一般不是很常用

雪花模式
3．星座模式
星座模式是星型模式延伸而来，星型模式是基于一张事实表的，而星座模式是基于多张事实表的，而且共享维度信息。前面介绍的两种维度建模方法都是多维表对应单事实表，但在很多时候维度空间内的事实表不止一个，而一个维表也可能被多个事实表用到。在业务发展后期，绝大部分维度建模都采用的是星座模式。

星座模型

4. 数据仓库的数据模型

有别于一般联机交易处理(OLTP)系统，数据模型设计是一个数据仓库设计的地基，当前两大主流理论分别为采用正规方式(normalized approach)或多维方式(dimensional approach)进行数据模型设计。 数据模型可以分为逻辑与实体数据模型。逻辑数据模型陈述业务相关数据的关系，基本上是一种与数据库无关的结构设计，通常均会采用正规方式设计，主要精神是从企业业务领域的角度及高度订出subject area model，再逐步向下深入到entities、attributes，在设计时不会考虑未来采用的数据库管理系统，也不需考虑分析性能问题。而实体数据模型则与数据库管理系统有关，是建置在该系统上的数据架构，故设计时需考虑数据类型(data type)、空间及性能相关的议题。 实体数据模型设计，则较多有采用正规方式或多维方式的讨论，但从实务上来说，不执著于理论，能与业务需要有最好的搭配，才是企业在建置数据仓库时的正确考量。数据仓库的建制不仅是资讯工具技术面的运用，在规划和执行方面更需对产业知识、行销管理、市场定位、策略规划等相关业务有深入的了解，才能真正发挥数据仓库以及后续分析工具的价值，提升组织竞争力。

5. 数据仓库的模型有哪些？

1. 星型模式
星形模式(Star Schema)是最常用的维度建模方式。星型模式是以事实表为中心，所有的维度表直接连接在事实表上，像星星一样。星形模式的维度建模由一个事实表和一组维表成，且具有以下特点：a. 维表只和事实表关联，维表之间没有关联；b. 每个维表主键为单列，且该主键放置在事实表中，作为两边连接的外键；c. 以事实表为核心，维表围绕核心呈星形分布；

2. 雪花模式
雪花模式(Snowflake Schema)是对星形模式的扩展。雪花模式的维度表可以拥有其他维度表的，虽然这种模型相比星型更规范一些，但是由于这种模型不太容易理解，维护成本比较高，而且性能方面需要关联多层维表，性能也比星型模型要低。所以一般不是很常用

雪花模式
3．星座模式
星座模式是星型模式延伸而来，星型模式是基于一张事实表的，而星座模式是基于多张事实表的，而且共享维度信息。前面介绍的两种维度建模方法都是多维表对应单事实表，但在很多时候维度空间内的事实表不止一个，而一个维表也可能被多个事实表用到。在业务发展后期，绝大部分维度建模都采用的是星座模式。

星座模型

6. 数据仓库模型设计的3种范式

数据仓库模型设计时，常用的三种范式：
  
 0范式，即没有范式，只有一列，所有数据信息放到一起，没有字段划分。
   优点：一列通吃所有数据。
   缺点：排序、查找不方便。
  
 1范式，列拆分，原子性。将数据信息划分为多个字段，字段具有原子性，不可再分割。
   优点：便于按某一属性字段来排序、查询数据。
   缺点：数据记录行没有唯一性，重复记录不易查找定位。
  
 2范式，行区分，唯一性。增加行唯一性标志字段，如：ID,编号等。
   优点：使重复记录可以区分查找。
   缺点：数据冗余多，如果要更新重复记录值，要逐个修改，易出错。
  
 3范式，表拆分，关联性。将不同类型的属性划分到另外的数据表里，如：员工信息表、部门表，用外键关联。
   优点：数据量减小，修改记录值方便。
   缺点：查询复杂度增大，需要表关联，耗费响应时间。
  
 模型设计的三种范式，具体用哪一种，要根据响应速度、数据量等，综合考虑。

7. 浅析数据仓库的构建方法

浅析数据仓库的构建方法
随着不同的管理信息系统（MIS）在企业不同部门的大规模应用及企业对数据管理不断提出新的要求，不仅要求能实现传统的联机事务处理，而且越来越多的要求是各种应用系统能够在企业不断积累的以及从企业外部获取的丰富信息资源的基础上，把这些分散的、不一致的、凌乱的信息资源加以利用，即更多地参与数据分析和决策支持，由此出现了一种用于数据分析处理和决策支持的数据存储和组织技术，即数据仓库技术。
   1、什么是数据仓库
   数据仓库是面向主题的、集成的、具有时间特征的、稳定的数据集合，用以支持经营管理中的决策制定过程。数据仓库提供用户用于决策支持的当前和历史数据，这些数据在传统的操作型数据库中很难或不能得到。
    面向主题是指数据仓库中的数据是按照一定的主题域进行组织。主题是一个抽象的概念，是指用户使用数据仓库进行决策时所关心的重点方面，一个主题通常与多个操作型信息系统相关。集成的是指数据仓库中的数据是在对原有分散的数据库数据抽取、清理的基础上经过系统加工、汇总和整理得到的，必须消除源数据中的不一致性，以保证数据仓库内的信息是关于整个企业的一致的全局信息。
   数据仓库的体系结构分数据源、数据转换、数据仓库、数据集市和用户几部分。数据源，包括企业内部的业务数据、遗留数据、其它业务系统数据及相关WEB数据等；数据转换是数据仓库构建的重要环节，主要是对各种复杂的数据源进行抽取、转换、装载及其他处理，同时要实现数据质量跟踪监控以及元数据抽取与创建等工作；数据仓库主要实现对各种数据的组织、存储及管理等；数据集市是为不同业务而单独设计的数据仓库系统，即开发者为企业内部的不同用户群定制特殊的数据仓库子系统。用户部分，即具体面向使用者的应用部分，主要是指数据仓库存取与检索为用户提供了访问数据仓库或数据集市的功能，其中分析与报告为用户使用数据仓库提供了一组工具，用于帮助用户对数据仓库或数据集市进行联机分析或数据挖掘等。
   2、数据仓库构建方法
    2.1 普通数据仓库构建方法。对于普通数据仓库的构建，企业在对整个系统的建设综合各种因素的基础上，将整个项目的实施分阶段、分步骤实施，可以在每一阶段建设的基础上分阶段纳入不同的业务系统，逐步建立起一个综合的、专题较为完善的、适合部门、子单位使用的完整的数据仓库系统，从而才能使投资尽快获得收益。
    在数据仓库的构建过程中，利用模糊数学可实现数据仓库内数据的语义表示，丰富数据加工的手段，提高分析处理的能力。数据仓库的构建，一般采取先构建数据集市，最后将各个数据集市整合在一起形成数据仓库的渐进模式；通过概念层、逻辑层、物理层建模，确定相关主题域的数据集市并对其进行联机分析处理。构建数据仓库模型一般采用以下几种：
    2.1.1 星型模型：星型模型是最常用的数据仓库设计结构的实现模式。使数据仓库形成了一个集成系统，为用户提供分析服务对象。该模型的核心是事实表，围绕事实表的是维度表。通过事实表将各种不同的维度表连接起来，各个维度表都连接到中央事实表。[page]    2.1.2 星系模型（也称雪花模型）：雪花模型对星型模型的维度表进一步标准化，对星型模型中的维度表进行了规范化处理。同时也是对星型模型的扩展，每一个维度都可以向外连接到多个详细类别表。在实际应用中，用户的需求多种多样，数据来源可能为多个事实表，故可采用多个事实表共存，之间通过公用的维表相关联的星系模型，也称为事实星座。
    2.1.3 原子级数据模型和汇总级数据模型并存：坚持原子级数据模型和汇总级数据模型并存，而且要尽可能地细化原子级数据。
    2.1.4 设立代理键：代理键是维表中一些没有业务含义的字段，只是一个由数据仓库加载程序时建立的数字。
    2.2 空间数据仓库构建方法。随着GIS（地理信息系统）在各行业的广泛应用，最初面向事务处理为主的空间数据库信息系统已不能满足需要，信息系统开始从管理转向决策处理，空间数据仓库就是为满足这种新的需求而提出的空间信息集成系统。尤其是地理信息决策支持系统中，空间数据仓库系统显得尤为重要。
    空间数据仓库具有普通数据仓库的普遍特征，但其本身有一些特殊性。并且空间数据仓也并不是空间数据库的简单集合。与空间数据库比，空间数据仓除支持数据库外，还支持数据文件、文本文件、应用程序等众多数据源；另外空间数据仓库中的数据有时间数据、空间数据、属性数据及异构数据等多种数据；其次空间数据仓库中还包括了数据处理规则、算法等；再次空间数据仓库的数据是对原始数据进行加工、处理、集成等转换，是对数据的增值和统一；空间数据库还引入了时间纵的概念，它是以时间为基准来管理数据，可以截取不同时间尺度上的信息，从瞬态到区段时间直到全体，空间数据仓库是依赖于时间维的数据结构，它可以根据不同的需要划分不同的时间粒度等级，以便进行各种复杂的趋势分析。当然，不言而喻，它还包含了空间维的方位数据。正因为空间数据仓库与普通数据仓库的不同，并且它以空间数据仓库完全不是相同的概念，一般空间数据仓库以如下体系结构分为四大功能模块，分别是源数据、数据变换工具、空间数据仓库、客户端分析工具。源数据它不仅指那些常见的空间数据库，还包括文件、网页、知识库、遗留系统等各种数据源。数据变换工具与具有普通数据仓库数据变换相同的提取转换功能，但它还包括了特有的空间变换等。空间数据仓库以立体、多维的方式来组织和显示数据。但最基本的空间维和时间维是其反映客观世界动态变化的基础，空间数据仓库技术最关键要点也就是时间维和空间维数据组织方式。目前空间数据仓库已成为国、内外GIS（地理信息系统）研究的热点并取得了较大进展。要把空间信息融合进企业现有的数据仓库中，在原有系统不作较大改动的前提下，一般采用三种模式构建企业空间数据仓库：（1）把空间信息作为多维模型中的空间维引入；（2）把空间信息作为研究主题引入；（3）在维和度量中都包含空间信息。因此，计算并存储所有空间度量是不现实的。一般使用空间索引树（如R-tree）在最细空间粒度上构建分组层次，作为空间维的分层，每个空间维需要建立一棵空间索引树。
   3、结束语
    总之，数据仓库构建是数据仓库技术的关键，数据仓库技术是一项基于数据管理和利用的综合性技术和解决方案，尤其是现在空间数据仓库在GIS 中的广泛应用，它成为数据库市场的新一轮增长点，同时也成为下一代信息系统的重要组成部分。

8. 数据库建模的介绍

在设计数据库时，对现实世界进行分析、抽象、并从中找出内在联系，进而确定数据库的结构，这一过程就称为数据库建模。它主要包括两部分内容：确定最基本的数据结构；对约束建模。