Характеристика технології оперативного аналітичного оброблення даних OLAP

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ЛЬВІВСЬКИЙ ІНСТИТУТ ЕКОНОМІКИ І ТУРИЗМУ

Індивідуальна робота

З дисципліни «Інформаційні системи в готельно-ресторанній справі»

«Характеристика технології оперативного аналітичного оброблення даних OLAP»

Підготувала:

студентка гр.МГРБ-11

Войцішевська Тетяна

Львів 2014

Вступ

Технологію оперативного аналітичного оброблення даних OLAP (OnLine Analytical Processing) було виокремлено як особливий підхід до оброблення даних у зв'язку з появою спеціальних засобів збереження та аналізу нагромаджених облікових даних. OLAP-програми являють собою сукупність засобів багатовимірного аналізу даних, накопичених у сховищі даних. Користувачу OLAP надається інтуїтивно зрозуміла модель даних, організована у вигляді багатовимірних кубів (Cubes). Осями -- вимірами (Dimensions) багатовимірної системи координат слугують основні атрибути аналізованого бізнес-процесу (наприклад, для процесу продажу -- товар, регіон, тип покупця). На перетинах вимірів знаходяться дані, що кількісно характеризують процес, -- міри (Measures) (наприклад, обсяги продажу, витрати). Значення, що відкладаються на осях кубу, називаються членами виміру (members). Члени виміру можуть утворювати ієрархії, що складаються з декількох рівнів. Наприклад, для виміру «Час» ієрархією може бути «Рік, квартали, місяці, тижні, дні».

Основна частина

On-Line Analytical Processing (OLAP) - технологія оперативної аналітичної обробки даних, що використовує методи і засоби для збору, зберігання та аналізу багатовимірних даних з метою підтримки процесів прийняття рішень.

У 1993 p. Е, Кодд опублікував статтю під назвою "OLAP для користувачів-аналітиків: яким він має бути". У цій роботі було запропоновано основні концепції оперативної аналітичної обробки і визначено вимоги, яким мають задовольняти продукти, що дають можливість виконувати оперативну аналітичну обробку. Він сформулював (у 1993 р.) 12 визначальних принципів OLAP. У 1995 р. до них було додано ще 6 принципів.

Усі вони розбиваються на такі групи:

1. Базові характеристики (багатовимірне подання даних, інтуїтивне маніпулювання даними, доступність, пакетне отримання даних, моделі аналізу OLAP, архітектура «клієнт-сервер», прозорість, багатокористувацька підтримка).

2. Спеціальні характеристики (оброблення ненормалізованих даних, збереження результатів OLAP, виокремлення відсутніх значень, ігнорування відсутніх значень у процесі аналізу).

3. Особливості подання звітів (гнучкість формування звітів, стандартна продуктивність, автоматичне налаштовування фізичного рівня).

4. Управління вимірами (універсальність вимірів, необмежена кількість вимірів і рівнів агрегації, необмежені операції між даними вимірів).

У комплект Microsoft SQL Server 7.0 входить повнофункціональний OLAP-сервер -- OLAP Services for SQL Server. Для об-слуговування запитів клієнтів сервер використовує спеціальний протокол взаємодії і мову запитів.

Основним засобом адміністрування OLAP Services є OLAP Manager, за допомогою якого адміністратор може створювати бази даних і будувати куби. У цьому процесі йому допомагає майстер Cube Wizard, що здійснює формування кубів із реляційних баз даних. Вибір технології збереження здійснюється за допомо-гою майстра Storage Designe Wizard. Для кожного куба адміністратор може вибрати будь-яку з трьох технологій збереження -- MOLAP, ROLAP або HOLAP.

MOLAP (Multidimensional OLAP) -- і детальні дані, і їхні агрегати зберігаються у багатовимірній БД. При цьому забезпечується велика продуктивність роботи, але збільшуються витрати пам'яті; MOLAP рекомендується використовувати, коли потрібний швидкий доступ до невеликого або середнього обсягу даних.

ROLAP (Relational OLAP) -- докладні дані зберігаються у реляційній БД; агрегати зберігаються у тій самій БД у спеціально створених службових таблицях. У цьому разі досягається економія пам'яті;

HOLAP (Hybrid OLAP) -- докладні дані зберігаються у реляційній БД, а агрегати -- у багатовимірній БД.

Служба OLAP Services дає змогу управляти правами доступу користувачів до кубів. Користувачі відповідно до їхніх імен ідентифікуються в Windows NT. Права видаються на куб цілком і можуть бути трьох видів: «читання», «читання-запис» та «адміністрування».

Наступна версія продукту Microsoft SQL Server 2000 Analysis Services, крім засобів побудови сховищ даних і OLAP, містить засоби Data Mining, нові засоби управління доступом до даних і безпекою, нові клієнтські утиліти для побудови і адміністрування багатовимірних сховищ і аналізу даних, а також надає можливос-ті для створення і адміністрування розподілених сховищ даних.

У ролі OLAP-клієнта OLAP Services може використовуватися Microsoft Excel 2000.Крім інструментальних OLAP-засобів, розробники пропонують прикладні системи OLAP, які можуть надбудовуватися над існуючими в організації обліковими системами.

Основне призначення OLAP-систем - підтримка аналітичної діяльності, довільних запитів користува-чів-аналітиків. OLAP є аналітичним інструментом і спочатку ґрунтувався на багатовимірних базах даних (ВБД). Вони сконструйовані спеціально для підтримки аналізу кількісних даних з численною кількістю вимірювань, містять дані у багатовимірному вигляді.

OLAP дає змогу організувати вимірювання у вигляді ієрархії. Дані представлені у вигляді гіперкубів (кубів) - логічних і фізичних моделей показників, що спільно використовують вимірювання, а також ієрархії у цих вимірюваннях. Деякі дані заздалегідь агреговані в БД, інші розраховуються відразу.

OLAP-куб містить базові дані та інформацію про вимірювання (агрегати). Куб потенційно містить всю інформацію, потрібну для відповідей на будь-які запити.

Засоби OLAP дають змогу досліджувати дані за різними вимірюваннями. Користувачі можуть вибирати, які показники аналізувати, які вимірювання і як відображати в крос-таблиці, поміняти рядки і стовпці, потім робити зрізи, щоб концентруватися на певній комбінації розмірностей. Можна змінювати деталізацію даних, рухаючись рівнями за допомогою деталізації та збільшення, а також крос-деталізацію через інші вимірювання.

Для підтримки ББД використовуються OLAP-сервери, оптимізовані для багатовимірного аналізу і які поставляються з аналітичними можливостями.

Нині реляційні СУБД застосовуються для емуляції ББД, вони підтримують багатовимірний аналіз.

Причина виникнення OLAP для обробки запитів - це передусім забезпечення швидкості дій. Реляційні БД зберігають сутності в окремих нормалізованих таблицях. Ця структура зручна для операційних БД (систем OLTP), але складні багатотабличні запити в ній виконуються повільно. Зручнішою моделлю для запитів є просторові БД.

Основне призначення OLAP-систем - підтримка інформаційно-аналітичної діяльності, тобто довільних запитів користувачів і аналітиків. Якщо системи регламентованої звітності відповідають на питання типу "Які сумарні витрати до-могосподарств у І кварталі 2007 р. на споживання товарів довготривалого користування?", то OLAP покликаний дати відповіді, скажімо, на питання: ''наскільки треба забезпечити зростання темпів підвищення кінцевих споживчих витрат державного сектору на індивідуальне споживання, щоб перевершити темпи його витрат на колективне споживання у півтора раза?" Мета OLAP-аналізу - перевірка потенційних гіпотез. база даних адміністрування olap

Аналізуючи макропоказник, наприклад, виконання місцевих бюджетів, генерується звіт, що визначає показники конкретного району, регіону у певний момент часу. Таким чином, обсяг даних може бути представлений у вигляді тривимірного куба (Додаток 1), грані якого - це масиви даних за показниками, регіонами і часом.

У процесі аналізу кожний факт розглядають як функцію від його характеристик. Сукупність цих характеристик може бути подана у вигляді моделі даних - багатовимірного куба. Осями багатовимірної системи координат слугують основні атрибути бізнес-процесу, що досліджується. Кожний з масивів даних може містити не просто перелік значень, а набір дерев, або ієрархію значень, де верхнє значення ієрархії розкривається даними, що знаходяться нижче.

За визначенням, запропонованим Б. Коддом, багатовимірне концептуальне представлення (multi-dimensional conceptual view) - це множинна перспектива, що складається з кількох незалежних вимірювань, уздовж яких можуть бути проаналізовані визначені сукупності даних. Одночасний аналіз за кількома вимірюваннями визначається як багатовимірний аналіз.

Кожне вимірювання може бути представлене у вигляді ієрархічної структури, а деякі вимірювання можуть мати декілька видів ієрархічного представлення. На перетинах осей вимірювань (Dimensions) розташовуються дані, що кількісно характеризують аналізовані факти, - міри (Measures).

У кожному кубі обов'язково присутня ієрархія часу. На верхньому рівні розташовані роки, потім - квартали, місяці, Дні.

Користувач може розрізати куб за різними напрямками і отримувати зведені відомості. Значення, щофіксуються вздовж вимірів, називаються членами виміри. Члени виміру використовуються як для розрізування куба, так і для фільтрації даних. Значення членів виміру відображаються у двовимірному представленні куба як заголовки рядків і стовпців.

Над гіперкубом можуть виконуватися такі операції:

o зріз (Slice) - формується підмножина багатовимірного масиву даних. Якщо розглядати термін "зріз" з позиції кінцевого користувача, то найчастіше його роль виконує двовимірна проекція куба;

o обертання (Rotate) - зміна розташування вимірювань, представлених у звіті або на сторінці, що відображається. Операція обертання може полягати в перестановці місцями рядків і стовпців таблиці або переміщенні вимірювань у стовпці чи рядків створюваного звіту, що дозволяє надавати йому бажаного вигляду. Крім того, обертанням куба даних є переміщення вимірювань, які не входять до складу таблиць, на місце вимірювань, представлених на сторінці, що відображається, і навпаки (вимірювання, що не є табличним, стає новим вимірюванням рядка чи вимірюванням стовпця);

o консолідація (Drill Up) і деталізація (Drill Down) - операції, які визначають перехід вгору за напрямом від детального (down) представлення даних до агрегованого (up) і навпаки, відповідно. Напрям деталізації (узагальнення) може бути задано як за ієрархією окремих вимірювань, так і згідно з іншими відношеннями, встановленими у межах вимірювань.

Є 12 правил, що визначають OLAP, згідно із концепцією Б. Кодда.

1. Багато вимірність - OLAP-система на концептуальному рівні має представляти дані у вигляді багатовимірної моделі, що спрощує процеси аналізу і сприйняття інформації.

2. Прозорість - це спосіб організації даних, джерела, засоби обробки і зберігання.

3. Доступність - OLAP-система має надавати користувачу єдину, узгоджену і цілісну модель даних, забезпечуючи доступ до даних незалежно від того, як і де вони зберігаються.

4. Постійна продуктивність при розробленні звітів - продуктивність OLAP-систем не має дуже зменшуватися при збільшені кількості вимірювань, за якими виконується аналіз.

5. Клієнт-серверна архітектура - OLAP-система має бути здатна функціонувати у клієнт-серверному середовищі, оскільки більшість даних, які потрібно обробляти, зберігається децентралізовано. Серверний компонент інструменту OLAP має бути достатньо інтелектуальним і дозволяти будувати загальну концептуальну схему на основі узагальнення й консолідації різних логічних і фізичних схем корпоративних БД для забезпечення ефекту прозорості.

6. Рівноправність вимірювань - OLAP-система має підтримувати багатовимірну модель, в якій усі вимірювання рівноправні. За необхідності додаткові характеристики можуть бути надані окремим вимірюванням, але така можливість має бути надана будь-якому вимірюванню.

7. Динамічне управління розрідженими матрицями - OLAP-система має забезпечувати оптимальну обробку розріджених матриць. Швидкість доступу повинна зберігатися незалежно від розташування осередків даних і бути постійною величиною для моделей, що мають різну кількість вимірювань і різний ступінь розрідженості даних.

8. Підтримка розподіленого режиму доступу - OLAP-система має надавати можливість працювати кільком користувачам спільно з однією аналітичною моделлю або створювати для них різні моделі з єдиних даних. При цьому можливі усі операції.

9. Підтримка перехресних операцій - OLAP-система мас забезпечувати збереження функціональних відношень, описаних за допомогою певної формальної мови між осередками гіперкуба при виконанні будь-яких операцій зрізу, обертання, консолідації або деталізації. Система має автоматично виконувати перетворення встановлених відношень, не вимагаючи від користувача їх перевизначення.

10. Інтуїтивна маніпуляція даними - OLAP-система має надавати спосіб виконання операцій зрізу, обертання, консолідації і деталізації над гіперкубом без необхідності для користувачів здійснювати дії з інтерфейсом. Вимірювання, визначені в аналітичній моделі, мають містити всю необхідну інформацію для виконання операцій.

11. Гнучкі можливості отримання звітів - OLAP-система має підтримувати різні способи візуалізації даних, тобто звіти мають подаватися у будь-якому можливому вигляді.

Подання даних, що завантажуються з реляційної або багатовимірної БД на ПК клієнта (Додаток 2).

JOLAP - колективна OLAP-API-ініціатива, що базується на Java, призначена для створення й управління даними і мета-даними на серверах OLAP.

Висновок

Системи на основі OLAP дають змогу аналітикам і менеджерам, які потребують оперативного прийняття рішень, досягти розуміння процесів, що відбуваються на підприємстві, шляхом швидкого інтерактивного доступу до даних у сховищі і виконання над ними різноманітних аналітичних операцій: зрізів, поворотів, згорток, розгорток, проекцій тощо. OLAP-операції над даними організовано так, щоб відобразити різні аспекти діяльності підприємства, наприклад:

* базовий рівень або зведення даних, наприклад, загальна сума продажу по регіону за певний період;

* зрізи даних, що стосуються певного періоду в минулому і поточного часу;

* агрегування даних за певною ознакою (наприклад, за видами товарів) і можливість у режимі діалогу пересуватися по рівнях агрегації;

* похідні дані, що підраховуються на базі збережуваних даних, (наприклад, різниця між фактичним і запланованим показником).

Список використаної літератури

1. Ситник В.Ф. та ін. Основи інформаційних систем. Навч. посібник / Ситник В.Ф., Писаревська Т.А., Єрьоміна Н.В., Краєва О.С.; за ред. В.Ф. Ситника. К.: КНЕУ, 1997.

2. Скибінський С.В., Іванова Л.О., Моргун О.Ф. Маркетинг готельних послуг. Львів, 2000.

3. Джерела Internet: www.google.com і ін.

Додаток 1

Рис. 1 OLAP-Куб

Додаток 2

Рис. 2 Схема інформаційно-аналітичної системи з OLAP-сервером

Размещено на Allbest.ru