OLAP (On-Line Analytical Processing) – это класс приложений и технологий, предназначенных для оперативной аналитической обработки многомерных данных (сбор, хранение, анализ) для анализа деятельности корпорации и прогнозирования будущего состояния с целью поддержки принятия управленческих решений. Технология OLAP применяется, чтобы упростить работу с многоцелевыми накопленными данными о деятельности корпорации в прошлом и не погрязнуть в их большом объеме, а также превратить набор количественных показателей в качественные, позволяет аналитикам, менеджерам и управляющим сформировать свое собственное видение данных, используя быстрый, единообразный, оперативный доступ к разнообразным формам представления информации. Такие формы, полученные на основании первичных данных, позволяют пользователю сформировать полноценное представление о деятельности предприятия.

Функциональность OLAP, как систем реализующих интеллектуальный анализ данных, заключается в динамическом многомерном анализе консолидированных данных предприятия, направленном на поддержание следующих аналитических и навигационных видов деятельности пользователя:

• вычисления и моделирование, примененные к измерениям и/или их конкретным элементам, использующие информацию об иерархиях
• анализ временных тенденций и взаимозависимостей показателей (анализ трендов), учет которых помогает повысить качество принимаемых оперативных и стратегических решений
• формирование срезов многомерного представления для просмотра на экране
• переход к более глубоким уровням детализации
• доступ к исходным данным
• "вращение" многомерных представлений: перемещение измерений с целью формирования различных форм представления данных на экране компьютера

OLAP-технология

OLAP-технология является альтернативой традиционным методам анализа данных, основанным на различных системах реализации SQL-запросов к реляционной БД. OLAP-системы играют важнейшую роль в анализе и планировании деятельности крупных предприятий и являются одним из направлений развития ИТ. В основу кладутся требования людей принимающих решения к предоставляемой информации, сложившейся индивидуальные особенности ведения дел и принятый механизм принятия решения. С точки зрения пользователя основное отличие OLAP-системы от ХД заключается: в предметной структурированности информации (именно предметной, а не технической). Работая с OLAP-приложением, пользователь применяет привычные категории и показатели – виды материалов и готовой продукции, регионы продаж, объем реализации, себестоимость, прибыль и т. п. А для того чтобы сформировать любой, даже довольно сложный запрос, пользователю не придется изучать SQL. При этом ответ на запрос будет получен в течение всего нескольких секунд. Кроме того, работая с OLAP-системой, экономист может пользоваться такими привычными для себя инструментами, как электронные таблицы или специальные средства построения отчетов.

Разработка решений по управлению предприятием

Разработка решений по управлению предприятием попадает в разряд областей наиболее сложно подающихся автоматизации. Однако сегодня имеется возможность оказать помощь руководителю в разработке решений и, самое главное, значительно ускорить сам процесс разработки решений, их отбора и принятия. Фактически, руководители различных рангов получают принципиально новый инструмент для более эффективного принятия управленческих решений и, самое главное, значительно ускорить сам процесс разработки решений, их отбора и принятия.

На сегодняшний момент проблему понимания и установления взаимосвязей между агрегированными данными наилучшим образом решают продукты, использующие многомерный оперативный анализ данных OLAP. Корпоративная аналитическая система, построенная на основе OLAP-технологии, позволяет различным категориям пользователей компании в реальном масштабе времени работать с обобщенной аналитической информацией и эффективно ориентироваться в больших объемах данных. OLAP-модули редко взаимодействуют с другими системами автоматизации, ведь БД последних зачастую имеют достаточно своеобразный вид и набор специальных показателей.

Главная особенность аналитических БД (OLAP) – это возможность формирования нерегламентированных запросов к аналитической БД. Загрузка данных в систему производится из оперативной БД предприятия. Корпоративная аналитическая система может состоять из нескольких модулей, каждый из которых обрабатывает несколько информационных массивов, необходимых для проведения всестороннего анализа соответствующего аспекта деятельности предприятия. Информационная модель, на основе которой разработана информационная система, в полном объеме описывает все аспекты предметной области и обеспечивает наглядность и простоту доступа к необходимым для анализа данным.

Внешнее отображение информации в системе

Внешнее отображение информации в системе реализовано в виде электронной таблицы или графика с использованием механизма двумерных сечений куба многомерной БД. Сечение определяется пользователем путем выбора двух независимых размерностей (ребер куба), значения которых будут представлены в строках и столбцах электронной таблицы, и фиксации значений всех других размерностей информационной модели. Интерфейс предлагаемой системы представляет собой несколько экранных форм, каждая из которых включает в себя электронную таблицу или график.

OLAP (On-Line Analytical Processing) - это не отдельно взятый программный продукт, не язык программирования и даже не конкретная технология, это совокупность концепций, принципов и требований, лежащих в основе программных продуктов, облегчающих аналитикам доступ к данным. Термин OLAP очень популярен в настоящее время и OLAP-системой зачастую, но не совсем верно, называют любую DSS-систему, основанную на концепции ХД и обеспечивающих малое время выполнение (On-Line) аналитических запросов, не зависимо от того, используется ли многомерный анализ данных.

OLAP - аббревиатура от английского On-Line Analytical Processing - это название не конкретного продукта, а целой технологии. По-русски удобнее всего называть OLAP оперативной аналитической обработкой. Хотя в некоторых изданиях аналитическую обработку называют и онлайновой, и интерактивной, однако прилагательное "оперативная" как нельзя более точно отражает смысл технологии OLAP.

Разработка руководителем решений по управлению попадает в разряд областей наиболее сложно поддающихся автоматизации. Однако сегодня есть возможность оказать помощь управленцу в разработке решений и, самое главное, значительно ускорить сам процесс разработки решений, их отбора и принятия. Для этого можно использовать OLAP.

Рассмотрим, как обычно происходит процесс разработки решений.

Исторически сложилось так, что решения по автоматизации оперативной деятельности наиболее развиты. Речь идет о системах транзакционной обработки данных (OLTP), иначе называемых оперативными системами. Эти системы обеспечивают регистрацию некоторых фактов, их непродолжительное хранение и сохранение в архивах. Основу таких систем обеспечивают системы управления реляционными базами данных (РСУБД). Традиционным подходом являются попытки использовать уже построенные оперативные системы для поддержки принятия решений. Обычно пытаются строить развитую систему запросов к оперативной системе и использовать полученные после интерпретации отчеты непосредственно для поддержки решений. Отчеты могут строиться на заказной базе, т.е. руководитель запрашивает отчет, и на регулярной, когда отчеты строятся по достижении некоторых событий или времени. Например, традиционный процесс поддержки принятия решений может выглядеть таким образом: руководитель идет к специалисту информационного отдела и делится с ним своим вопросом. Затем специалист информационного отдела строит запрос к оперативной системе, получает электронный отчет, интерпретирует его и доводит его до сведения руководящего персонала.

Конечно, такая схема обеспечивает в какой-то мере поддержку принятия решений, но она имеет крайне низкую эффективность и огромное число недостатков. Ничтожное количество данных используется для поддержки критически важных решений. Есть и другие проблемы. Подобный процесс очень медленен, так как длителен сам процесс написания запросов и интерпретации электронного отчета. Он занимает многие дни, в то время как руководителю, быть может, необходимо принять решение прямо сейчас, немедленно. Если учесть, что руководителя после получения отчета может заинтересовать другой вопрос (скажем, уточняющий или требующий рассмотрения данных в другом разрезе), то этот медленный цикл должен повториться. А так как процесс анализа данных оперативных систем будет происходить итерационно, то времени тратится ещё больше. Другая проблема - различие областей деятельности специалиста по информационным технологиям и руководителя, которые могут мыслить в разных категориях и, как следствие, - не понимать друг друга. Это значит, что потребуются дополнительные уточняющие итерации, а это снова время, которого всегда не хватает. Ещё одной важной проблемой является сложность отчетов для понимания. У руководителя нет времени выбирать интересующие цифры из отчёта, тем более что их может оказаться слишком много (вспомним огромные многостраничные отчеты, в которых реально используются несколько страниц, а остальные - на всякий случай). Отметим также, что работа по интерпретации ложится чаще всего на специалистов информационных отделов. То есть грамотный специалист отвлекается на рутинную и малоэффективную работу по рисованию диаграмм и т.п., что, естественно, не может благоприятно сказываться на его квалификации. Кроме того, не является секретом присутствие в цепочке интерпретации благожелателей, заинтересованных в преднамеренном искажении поступающей информации.

Вышеуказанные недостатки заставляют задуматься и об общей эффективности оперативной системы, и о затратах, связанных с ее существованием, так как оказывается, что затраты на создание оперативной системы не окупаются в должной степени эффективностью ее работы.

В действительности эти проблемы не являются следствием низкого качества оперативной системы или ее неудачной постройки. Корни проблем кроются в фундаментальном отличии той оперативной деятельности, которая автоматизируется оперативной системой, и деятельностью по разработке и принятию решений. Отличие это состоит в том, что данные оперативных систем являются просто записями о некоторых имевших место событиях, фактах, но никак не информацией в общем смысле этого слова. Информация - это то, что снижает неопределенность в какой-либо области. И было бы очень неплохо, если бы информация снижала неопределенность в области подготовки решений. По поводу непригодности для этой цели оперативных систем, построенных на РСУБД, в свое время высказался небезызвестный E.F. Codd, человек, стоявший в 70-е годы у истоков технологий систем управления реляционными БД: "Хотя системы управления реляционными БД доступны для пользователей, они никогда не считались средством, дающим мощные функции по синтезу, анализу и консолидации (функций, называемых многомерным анализом данных)". Речь идет именно о синтезе информации, о том, чтобы превращать данные оперативных систем в информацию и даже в качественные оценки. OLAP позволяет выполнять такое превращение.

В основе OLAP лежит идея многомерной модели данных. Человеческое мышление многомерно по определению. Когда человек задает вопросы, он налагает ограничения, тем самым формулируя вопросы во многих измерениях - поэтому процесс анализа в многомерной модели весьма приближен к реальности человеческого мышления. По измерениям в многомерной модели откладывают факторы, влияющие на деятельность предприятия (например: время, продукты, отделения компании, географию и т.п.). Таким образом получают гиперкуб (конечно, название не очень удачное, поскольку под кубом обычно понимают фигуру с равными ребрами, что в данном случае далеко не так), который затем наполняется показателями деятельности предприятия (цены, продажи, план, прибыли, убытки и т.п.). Наполнение это может вестись как реальными данными оперативных систем, так и прогнозируемыми на основе исторических данных. Измерения гиперкуба могут носить сложный характер, быть иерархическими, между ними могут быть установлены отношения. В процессе анализа пользователь может менять точку зрения на данные (так называемая операция смены логического взгляда), тем самым просматривая данные в различных разрезах и разрешая конкретные задачи. Над кубами могут выполняться различные операции, включая прогнозирование и условное планирование (анализ типа "что, если"). Причем операции выполняются над кубами, т.е. произведение, например, даст в результате произведение-гиперкуб, каждая ячейка которого является произведением ячеек соответствующих гиперкубов-множителей. Естественно, возможно выполнение операций над гиперкубами, имеющими различное число измерений.

Немного истории

Идея обработки данных на многомерных массивах не является новой. Фактически она восходит к 1962 году, когда Ken Iverson опубликовал свою книгу "Язык программирования" ("A Programming Language", APL). Первая практическая реализация APL состоялась в поздних шестидесятых компанией IBM. APL - это очень изящный, математически определённый язык с многомерными переменными и обрабатываемыми операциями. Он подразумевался как оригинальное, мощное по сравнению с другими практическими языками программирования средство по работе с многомерными преобразованиями.

Однако идея долгое время не получала массового применения, поскольку не пришло еще время графических интерфейсов, печатающих устройств высокого качества, а отображение греческих символов требовало специальных экранов, клавиатур и печатающих устройств. Позднее английские слова иногда использовали для замены греческих операторов, однако борцы за чистоту APL пресекли попытки популяризации их любимого языка. APL также поглощал машинные ресурсы. В те дни его использование требовало больших затрат. Программы очень медленно выполнялись и, кроме того, сам их запуск обходился очень дорого: требовалось много памяти, по тем временам просто шокирующие объемы (около 6 МБ).

Однако, досада от этих первоначальных ошибок не убила идею. Она использовалась во многих деловых приложениях 70-х, 80-х годов. Многие из этих приложений имели черты современных систем аналитической обработки. Так, IBM разработала операционную систему для APL, названную VSPC, и некоторые люди считали ее идеальной средой для персонального использования, пока электронные таблицы не стали повсеместно распространены.

Но APL был слишком сложен в использовании, тем более что каждый раз появлялись несоответствия между самим языком и оборудованием, на котором делались попытки его реализации.

В 80-х годах APL стал доступен на персональных машинах, но не нашел рыночного применения. Альтернативой было программирование многомерных приложений с использованием массивов в других языках. Это было очень тяжелой задачей даже для профессиональных программистов, что вынуждало ждать следующего поколения многомерных программных продуктов.

В 1972 году несколько прикладных многомерных программных продуктов, ранее использовавшихся в учебных целях, нашли коммерческое применение: например, Express. Он в полностью переписанном виде остаётся и сейчас, однако оригинальные концепции 70-х годов перестали быть актуальными. Сегодня, в 90-х, Express является одной из наиболее популярных OLAP-технологий, и Oracle (r) будет продвигать его и дополнять новыми возможностями.

Больше многомерных продуктов появилось в 80-х годах. В начале десятилетия - продукт с названием Stratagem, позднее называемый Acumate (сегодня владельцем является Kenan Technologies), который еще продвигался до начала 90-х, но сегодня, в отличие от Express, практически не используется.

Comshare System W был многомерным продуктом другого стиля. Представленный в 1981 году, он был первым, где предполагалась большая ориентированность на конечного пользователя и на разработку финансовых приложений. Он привнёс много новых концепций, которые, правда, не были хорошо адаптированы: такие, как полностью непроцедурные правила, полноэкранный просмотр и редактирование многомерных данных, автоматическое перевычисление и пакетная интеграция с реляционными данными. Однако Comshare System W был достаточно тяжел для аппаратного обеспечения того времени по сравнению с другими продуктами. Он меньше использовался в будущем, всё меньше продавался, и в продукте не делалось никаких улучшений. Хотя он и сегодня доступен на UNIX, он не является клиент-серверным, что не способствует повышению его предложения на рынке аналитических продуктов. В поздних 80-х Comshare выпустил продукт для DOS, а позднее для Windows. Эти продукты назывались Commander Prism и использовали те же концепции, что и System W.

Другой творческий продукт поздних 80-х назывался Metaphor. Он предназначался для профессиональных маркетологов. Он также предложил много новых концепций, которые только сегодня начинают широко использоваться: клиент-серверные вычисления, использование многомерной модели для реляционных данных, объектно ориентированная разработка приложений. Однако стандартное аппаратное обеспечение персональных машин тех дней не было способно работать с Metaphor и поставщики были вынуждены разрабатывать собственные стандарты на персональные машины и сети. Постепенно Metaphor стал работать удачнее и на серийных персональных машинах, однако продукт был выполнен исключительно для OS/2 и имел свой собственный графический интерфейс пользователя.

Затем Metaphor заключил маркетинговый альянс с IBM, которой впоследствии и был поглощён. В середине 1994 года IBM решила интегрировать технологию Metaphor (переименованную в DIS) со своими будущими технологиями и тем самым прекратить финансирование отдельного направления. Однако заказчики выразили своё неудовольствие и потребовали продолжить поддержку продукта. Поддержка была продолжена для оставшихся заказчиков, а IBM перевыпустила продукт под новым названием DIS, что, однако, не сделало его популярным. Но творческие, новаторские концепции Metaphor не были забыты и видны сегодня во многих продуктах.

В середине 80-х родился термин EIS (Executive Information System - информационная система руководителя). Первым продуктом, ясно продемонстрировавшим это направление, был Pilot"Аs Command Center. Это был продукт, который позволял выполнять совместные вычисления, то, что мы называем сегодня клиент-серверными вычислениями. Поскольку мощность персональных компьютеров 80-х годов была ограничена, продукт был очень "сервероцентричен", однако этот принцип и сегодня очень популярен. Pilot недолго продавал Command Center, но предложил много концепций, которые можно узнать в сегодняшних OLAP-продуктах, включая автоматическую поддержку временных промежутков, многомерные клиент-серверные вычисления и упрощённое управление процессом анализа (мышь, чувствительные экраны и т.п.). Некоторые из этих концепций были повторно применены позднее в Pilot Analysis Server.

В конце 80-х электронные таблицы были доминирующими на рынке инструментов, предоставляющих анализ конечным пользователям. Первая многомерная электронная таблица была представлена продуктом Compete. Он продвигался на рынок как очень дорогой продукт для специалистов, но поставщики не обеспечили возможность захвата рынка этим продуктом, и компания Computer Associates приобрела права на него вместе с другими продуктами, включая Supercalc и 20/20. Основным эффектом от приобретения Compete компанией Computer Associates было резкое снижение цены на него и снятие защиты от копирования, что, естественно, способствовало его распространению. Однако он не был удачным. Compete положен в основу Supercalc 5, но многомерный аспект его не продвигается. Старый Compete всё ещё используется в связи с тем, что в свое время в него были вложены немалые средства.

Компания Lotus была следующей, кто попытался войти на рынок многомерных электронных таблиц с продуктом Improv, который запускается на NeXT машине. Это гарантировало, как минимум, что продажи 1-2-3 не снизятся. Но когда тот со временем был выпущен под Windows, Excel уже имел большую долю рынка, что не позволило Lotus внести какие-либо изменения в распределение рынка. Lotus, подобно CA с Compete, переместила Improv в нижнюю часть рынка, однако и это не стало условием удачного продвижения на рынке, и новые разработки в этой области не получили продолжения. Оказалось, что пользователи персональных компьютеров предпочли электронные таблицы 1-2-3 и не интересуются новыми многомерными возможностями, если они не полностью совместимы с их старыми таблицами. Так же концепции маленьких, настольных электронных таблиц, предлагаемых как персональные приложения, в действительности не оказались удобными и не прижились в настоящем деловом мире. Microsoft (r) пошла по этому пути, добавив PivotTables (в русской редакции это называется "сводные таблицы") к Excel. Хотя немногие пользователи Excel получили выгоду от использования этой возможности, это, вероятно, единственный факт широкого использования в мире возможностей многомерного анализа просто потому, что в мире очень много пользователей Excel.

OLAP, ROLAP, MOLAP...

Общеизвестно, что когда Кодд опубликовал в 1985 году свои правила построения реляционных СУБД, они вызвали бурную реакцию и впоследствии сильно отразились вообще на индустрии СУБД. Однако мало кто знает, что в 1993 году Кодд опубликовал труд под названием "OLAP для пользователей-аналитиков: каким он должен быть". В нем он изложил основные концепции оперативной аналитической обработки и определил 12 правил, которым должны удовлетворять продукты, предоставляющие возможность выполнения оперативной аналитической обработки.

Вот эти правила (текст оригинала по возможности сохранен):

1. Концептуальное многомерное представление. Пользователь-аналитик видит мир предприятия многомерным по своей природе. Соответственно и OLAP-модель должна быть многомерной в своей основе. Многомерная концептуальная схема или пользовательское представление облегчают моделирование и анализ так же, впрочем, как и вычисления.
2. Прозрачность. Вне зависимости от того, является OLAP-продукт частью средств пользователя или нет, этот факт должен быть прозрачен для пользователя. Если OLAP предоставляется клиент-серверными вычислениями, то этот факт также, по возможности, должен быть незаметен для пользователя. OLAP должен предоставляться в контексте истинно открытой архитектуры, позволяя пользователю, где бы он ни находился, связываться при помощи аналитического инструмента с сервером. В дополнение к этому прозрачность должна достигаться и при взаимодействии аналитического инструмента с гомогенной и гетерогенной средами БД.
3. Доступность. Пользователь-аналитик OLAP должен иметь возможность выполнять анализ, базирующийся на общей концептуальной схеме, содержащей данные всего предприятия в реляционной БД, также как и данные из старых наследуемых БД, на общих методах доступа и на общей аналитической модели. Это значит, что OLAP должен предоставлять свою собственную логическую схему для доступа в гетерогенной среде БД и выполнять соответствующие преобразования для предоставления данных пользователю. Более того, необходимо заранее позаботиться о том, где и как, и какие типы физической организации данных действительно будут использоваться. OLAP-система должна выполнять доступ только к действительно требующимся данным, а не применять общий принцип "кухонной воронки", который влечет ненужный ввод.
4. Постоянная производительность при разработке отчетов. Если число измерений или объем базы данных увеличиваются, пользователь-аналитик не должен чувствовать какой-либо существенной деградации в производительности. Для конечного пользователя критичной является как постоянная производительность, так и поддержание легкости в использовании и ограничения сложности OLAP. Если пользователь-аналитик будет испытывать существенные различия в производительности в соответствии с числом измерений, тогда он будет стремиться компенсировать эти различия стратегией разработки, что вызовет представление данных другими путями, но не теми, которыми действительно нужно эти данные представить. Затраты времени на обход системы для компенсации ее неадекватности - это не то, для чего аналитические продукты предназначены.
5. Клиент-серверная архитектура. Большинство данных, которые сегодня требуется подвергать оперативной аналитической обработке, содержатся на мэйнфреймах с доступом через ПК. Это означает, что OLAP-продукты должны быть способны работать в среде клиент-сервер. С этой точки зрения представляется необходимым, чтобы серверный компонент аналитического инструмента был настолько "интеллектуальным", чтобы различные клиенты могли присоединяться к серверу с минимальными затруднениями и интеграционным программированием. "Интеллектуальный" сервер должен быть способен выполнять отображение и консолидацию между несоответствующими логическими и физическими схемами баз данных. Это обеспечит прозрачность и возможность построения общей концептуальной, логической и физической схемы.
6. Общая многомерность. Каждое измерение должно применяться безотносительно своей структуры и операционных способностей. Дополнительные операционные способности могут предоставляться выбранным измерениям, и, поскольку измерения симметричны, отдельно взятая функция может быть предоставлена любому измерению. Базовые структуры данных, формулы и форматы отчетов не должны смещаться в сторону какого-либо измерения.
7. Динамическое управление разреженными матрицами. Физическая схема OLAP-инструмента должна полностью адаптироваться к специфической аналитической модели для оптимального управления разреженными матрицами. Для любой взятой разреженной матрицы существует одна и только одна оптимальная физическая схема. Эта схема предоставляет максимальную эффективность по памяти и операбельность матрицы, если, конечно, весь набор данных помещается в памяти. Для практических операций с большими аналитическими моделями базовые физические данные OLAP-инструмента должны конфигурироваться к любому подмножеству измерений и в любом порядке. Физические методы доступа также должны динамически меняться и содержать различные типы механизмов, таких как: непосредственные вычисления, B-деревья и производные, хеширование, возможность комбинировать эти механизмы при необходимости. Разреженность (измеряется в процентном отношении пустых ячеек ко всем возможным) - это одна из характеристик распространения данных. Невозможность регулировать разреженность может сделать эффективность операций недостижимой. Если OLAP-инструмент не может контролировать и регулировать распространение значений анализируемых данных, модель, претендующая на практичность, базирующаяся на многих путях консолидации и измерениях, в действительности может оказаться ненужной и безнадежной.
8. Многопользовательская поддержка. Часто несколько пользователей-аналитиков испытывают потребность работать совместно с одной аналитической моделью или создавать различные модели из единых данных. Следовательно, OLAP-инструмент должен предоставлять возможности совместного доступа (запроса и дополнения), целостности и безопасности.
9. Неограниченные перекрестные операции. Различные уровни свертки и пути консолидации вследствие их иерархической природы представляют зависимые отношения в OLAP-модели или приложении. Следовательно, сам инструмент должен подразумевать соответствующие вычисления и не требовать от пользователя-аналитика вновь определять эти вычисления и операции. Вычисления, не следующие из этих наследуемых отношений, требуют определения различными формулами в соответствии с некоторым применяющимся языком. Такой язык может позволять вычисления и манипуляцию с данными любых размерностей и не ограничивать отношения между ячейками данных, не обращая внимания на количество общих атрибутов данных конкретных ячеек.
10. Интуитивная манипуляция данными. Переориентация путей консолидации, детализация, укрупнение и другие манипуляции, регламентируемые путями консолидации, должны применяться через отдельное воздействие на ячейки аналитической модели, а также не должны требовать использования системы меню или иных множественных действий с пользовательским интерфейсом. Взгляд пользователя-аналитика на измерения, определенный в аналитической модели, должен содержать всю необходимую информацию, чтобы выполнять вышеуказанные действия.
11. Гибкие возможности получения отчетов. Анализ и представление данных являются простыми, когда строки, столбцы и ячейки данных, которые будут визуально сравниваться между собой, либо находятся вблизи друг от друга, либо располагаются в соответствии с некоторой логической функцией, имеющей место на предприятии. Средства формирования отчетов должны представлять собой синтезируемые данные или информацию, следующую из модели данных в ее любой возможной ориентации. Это означает, что строки, столбцы или страницы должны показывать одновременно от 0 до N измерений, где N - число измерений всей аналитической модели. В дополнение к этому, каждое измерение содержимого, показанное в одной записи, колонке или странице, должно также быть способно показать любое подмножество элементов (значений), содержащихся в измерении, причем в любом порядке.
12. Неограниченная размерность и число уровней агрегации. Исследование о возможном числе необходимых измерений, требующихся в аналитической модели, показало, что одновременно может использоваться до 19 измерений. Отсюда вытекает настоятельная рекомендация, чтобы аналитический инструмент был способен одновременно предоставить как минимум 15 измерений, а предпочтительнее 20. Более того, каждое из общих измерений не должно быть ограничено по числу определяемых пользователем-аналитиком уровней агрегации и путей консолидации.

Фактически сегодня разработчики OLAP-продуктов следуют этим правилам или, по крайней мере, стремятся им следовать. Эти правила можно считать теоретическим базисом оперативной аналитической обработки, с ними трудно спорить. Позже было выведено множество следствий из 12 правил, которые мы, однако, не будем приводить, дабы излишне не усложнять повествование.

Остановимся несколько подробнее на том, как отличаются OLAP-продукты по своей физической реализации.

Как уже отмечалось выше, в основе OLAP лежит идея обработки данных на многомерных структурах. Когда мы говорим OLAP, мы подразумеваем, что логически структура данных аналитического продукта многомерна. Другое дело, как именно это реализовано. Различают два основных вида аналитической обработки, к которым относят те или иные продукты.

MOLAP. Собственно многомерная (multidimensional) OLAP. В основе продукта лежит нереляционная структура данных, обеспечивающая многомерное хранение, обработку и представление данных. Соответственно и базы данных называют многомерными. Продукты, относящиеся к этому классу, обычно имеют сервер многомерных баз данных. Данные в процессе анализа выбираются исключительно из многомерной структуры. Подобная структура является высокопроизводительной.

ROLAP. Реляционная (relational) OLAP. Как и подразумевается названием, многомерная структура в таких инструментах реализуется реляционными таблицами. А данные в процессе анализа, соответственно, выбираются из реляционной базы данных аналитическим инструментом.

Недостатки и преимущества каждого подхода, в общем-то, очевидны. Многомерная OLAP обеспечивает лучшую производительность, но структуры нельзя использовать для обработки больших объемов данных, поскольку большая размерность потребует больших аппаратных ресурсов, в то время как разреженность гиперкубов может быть очень высокой, и, следовательно, использование аппаратных мощностей не будет оправданным. Наоборот, реляционная OLAP обеспечивает обработку на больших массивах хранимых данных, так как возможно обеспечение более экономичного хранения, но, вместе с тем, значительно проигрывает многомерной OLAP в скорости работы. Подобные рассуждения привели к выделению нового класса аналитических инструментов - HOLAP. Это гибридная (hybrid) оперативная аналитическая обработка. Инструменты этого класса позволяют сочетать оба подхода - реляционный и многомерный. Доступ может вестись как к данным многомерных баз, так и к данным реляционных.

Есть еще один достаточно экзотический вид оперативной аналитической обработки - DOLAP. Это "настольный" (desktop) OLAP. Речь идет о такой аналитической обработке, где гиперкубы малы, размерность их небольшая, потребности скромны, и для такой аналитической обработки достаточно персональной машины на рабочем столе.

Заключение

Оперативная аналитическая обработка позволяет значительно упростить и ускорить процесс подготовки и принятия решений руководящим персоналом. Оперативная аналитическая обработка служит цели превращения данных в информацию. Она принципиально отличается от традиционного процесса поддержки принятия решений, основанного, чаще всего, на рассмотрении структурированных отчетов. По аналогии, разница между структурированными отчетами и OLAP такая, как между ездой по городу на трамвае и на личном автомобиле. Когда вы едете на трамвае, он двигается по рельсам, что не позволяет хорошо рассмотреть отдаленные здания и тем более приблизиться к ним. Наоборот, езда на личном автомобиле дает полную свободу передвижения (естественно, следует соблюдать ПДД). Можно подъехать к любому зданию и добраться до тех мест, где трамваи не ходят.

Структурированные отчеты - это те рельсы, которые сдерживают свободу в подготовке решений. OLAP - автомобиль для эффективного движения по информационным магистралям.

Кроме этой статьи Вы можете посмотреть по тематеке текущего раздела:
в разделе "Энциклопедия"
7 статей в разделе "Статьи".

Создание olap- приложения

Система «Контур Стандарт» входит в состав Аналитической платформы Контур (АПК), которую разрабатывает компания Intersoft Lab. Аналитическая платформа Контур предназначена для анализа финансовой, статистической и другой бизнес-информации и выпуска отчетов.

Системы Контур используют современную технологию оперативной аналитической обработки бизнес-данных OLAP (On-line Analytical Processing). На сегодняшний день OLAP –это самый мощный вид табличного генератора отчетов. Системы Контур позволяют получать произвольные экранные отчеты для интерактивного анализа и распечатывать отчеты на бумаге.

«Контур Стандарт» предлагается промышленным и торговым предприятиям, банкам и др.организациям в качестве средства анализа корпоративных данных и подготовки отчетов. Систему можно использовать для анализа в различных предметных областях: управление снабжением по данным ERP-системы, анализ продаж по данным CRM-системы, финансовый анализ по показателям обязательной отчетности и т.д.:

руководители смогут оперативно получать интересующие показатели.

менеджеры отделов продаж и закупок – контролировать динамику продаж, текущее состояние счетов клиента и складских запасов.

специалисты службы маркетинга – решать такие задачи как сегментирование клиентской базы, анализ спроса, оценка потребительского интереса по данным о посещаемости сайта компании (click-stream анализ).

аналитики – реализовать индивидуальную модель оценки различных аспектов деятельности организации, и пр.

«Контур Стандарт» можно эксплуатировать практически в любой сфере, где требуется анализировать числовые данные и получать множество представлений одного набора данных в разных отчетах. Инструменты OLAP-анализа позволяют огромные массивы деловой информации показать в аналитических отчетах в виде наглядной картины состояния бизнеса. Разнообразные графики и диаграммы помогут сравнивать показатели,видеть их динамику и пр.

Работа с системой «Контур Стандарт» организуется в два этапа:

Создание OLAP-приложения – пакета аналитических отчетов для конечного пользователя: руководителя, аналитика, маркетолога и т.д. Для этого используется система «Контур Стандарт» в редакции «Дизайнер».

Анализ и выпуск отчетов с помощью готового OLAP-приложения. Для этого может применяться система «Контур Стандарт» в редакциях «Дизайнер», «Аналитик», «Обозреватель» или «Инспектор».

OLAP-приложение (файл формата *.caf) – отдельный программный ресурс (репозиторий метаданных), в котором хранятся настройки источников данных, запросов к источникам данных и аналитические отчеты. Создание OLAP-приложения состоит в последовательном описании этих настроек.

Источники данных – локальные таблицы и реляционные БД автоматизированных систем, в которых хранятся корпоративные данные для анализа (таблицы MS Excel, БД бухгалтерских или ERP-систем, Хранилищ данных и т.д.). «Контур Стандарт» поддерживает прямой доступ к локальным таблицам (Dbase и Paradox) и к таблицам и хранимым процедурам реляционных СУБД (MS SQL, Oracle, Sybase, MS Access и т.д.).

Запросы – SQL-запросы к источникам данных, описываемые в системе на уровне правилобъединения таблиц источников данных по ключевым полям, условия фильтрации данных и набора возвращаемых полей. Результатом выполнения запроса является плоская выборка данных, отображаемая в отчетах.

Отчеты – пользовательские интерфейсы для анализа данных. В «Контур Стандарт» можно создать 4 вида отчетов:

• Кластерный анализ.

  OLAP-отчет.

Все пользовательские отчеты могут быть проиллюстрированы графиками, распечатаны, выгружены в офисные приложения (MS Excel, MS Word, html-формат) или сохранены в csv-формате.

Таблицы – плоские списочные отчеты, сопровождаемые графиками. Пользователь может быстро перерисовывать графики, фильтруя значения измерений и управляя фактами и измерениями по осям. Это позволяет оперативно менять «точку зрения» на анализируемые данные в поисках зависимостей и тенденций.

Тренды – отчеты, отражающие изменение показателей во времени и динамику этих изменений. Особенно эффективно использование трендов для изучения сезонных колебаний и прогнозирования тенденций.

Кластерный анализ – интерфейс, позволяющий объединять объекты в группы (кластеры) по заданным признакам, сравнивать группы, выявлять среди них крупные (наиболее влиятельные) и мелкие (наименее влиятельные). Этот интерфейс полезен, например, при создании приложений для маркетингового анализа.

OLAP-отчеты – управляемые динамические OLAP-таблицы, которые сопровождаются синхронной диаграммой (графиком). OLAP-отчет может содержать данные, полученные по запросу как из БД, так и из локального микрокуба.

OLAP-таблица – таблица, автоматически суммирующая данные (факты) в различных разрезах (измерениях) и позволяющая интерактивно управлять вычислениями и формой отчета. Измерения отображаются в названиях строк и столбцов таблицы, соответствующие им факты и итоги (агрегированные факты) – в ячейках таблицы. Колонки и строки являются инструментами управления таблицей. Пользователь может перемещать их, фильтровать, сортировать, детализировать/обобщать и выполнять другие OLAP-операции. При этом таблица автоматически вычисляет новые итоги (агрегаты). Управляя OLAP-таблицей, можно из одного набора данных сформировать множество отчетов.

В OLAP-таблице можно условно выделить несколько рабочих областей:

Область активных измерений – строки и столбцы OLAP-таблицы.

Область неактивных измерений (фильтры) – область, содержащая измерения, не отображенные в OLAP-таблице, но влияющие на представленные в ней данные.

Область фактов – таблица с числовыми данными, над которыми выполняются вычисления.

Диаграмма – синхронное с OLAP-таблицей графическое представление данных. Диаграмма строится по расположенным в крайнем левом положении элементам динамической таблицы, то есть по крайне левому измерению-строке, измерению-колонке и фактам (крайне левому

или по всем). Чтобы изменить измерение (строку или колонку), по которому строится диаграмма, надо переместить ее в крайне левое положение в таблице. Изменить порядок отображения фактов можно с помощью специального фильтра.

Данные, отображаемые в OLAP-отчете, можно сохранить в Микрокуб.

Микрокуб (файл формата *.cube) – это локальная многомерная база данных, которая содержит данные, выгруженные из реляционных источников, и описание их представления в OLAP-отчетах (метаданные). При помещении в микрокуб объем исходной информации сжимается в десятки раз. Компактный размер позволяет передавать микрокубы по Интернет- протоколам и пересылать по электронной почте. В микрокубы можно поместить информацию для различных специалистов и подразделений, отраслевые показатели, аналитические обзоры и рейтинги и т.д. Фактически, микрокуб – это мобильный контейнер аналитических отчетов и данных для анализа.

Практическое задание

Рассмотрим основные этапы создания OLAP-приложения. Для каждого этапа технология работы пользователя проиллюстрирована на примере настройки пакета отчетов для анализа продаж сети магазинов канцелярских товаров.

Исходные данные для анализа хранятся в локальных таблицах:

1. Таблица «Данные о продажах» (Sales.dbf) с полями:

Дата (DATE), Код магазина (ID_SHOP), Код товара (ID_PRODUCT), План (PLAN),

2. Таблица «Справочник товаров» (Product.dbf) с полями:

Код товара (ID), Товар (PRODUCT), Единица измерения (MEASURE).

3. Таблица «Справочник магазинов» (Shop.dbf) с полями:

Код магазина (ID), Магазин (ADDRESS).

Скопируйте папку Sale_shop в каталог < С >:\Program Files\IntersoftLab\ContourStandart2\App

Информационные системы серьезного предприятия, как правило, содержат приложения, предназначенные для комплексного анализа данных, их динамики, тенденций и т.п. Соответственно, основными потребителями результатов анализа становится топ-менеджмент. Такой анализ, в конечном итоге, призван содействовать принятию решений. А чтобы принять любое управленческое решение необходимо обладать необходимой для этого информацией, обычно количественной. Для этого необходимо эти данные собрать из всех информационных систем предприятия, привести к общему формату и уже потом анализировать. Для этого создают хранилища данных (Data Warehouses).

Что такое хранилище данных?

Обычно - место сбора всей информации, представляющей аналитическую ценность. Требования для таких хранилищ соответствуют классическому определению OLAP, будут объяснены ниже.

Иногда Хранилище имеет еще одну цель – интеграция всех данных предприятия, для поддержания целостности и актуальности информации в рамках всех информационных систем. Т.о. хранилище накапливает не только аналитическую, а почти всю информацию, и может ее выдавать в виде справочников обратно остальным системам.

Типичное хранилище данных, как правило, отличается от обычной реляционной базы данных. Во-первых, обычные базы данных предназначены для того, чтобы помочь пользователям выполнять повседневную работу, тогда как хранилища данных предназначены для принятия решений. Например, продажа товара и выписка счета производятся с использованием базы данных, предназначенной для обработки транзакций, а анализ динамики продаж за несколько лет, позволяющий спланировать работу с поставщиками, - с помощью хранилища данных.

Во-вторых, обычные базы данных подвержены постоянным изменениям в процессе работы пользователей, а хранилище данных относительно стабильно: данные в нем обычно обновляются согласно расписанию (например, еженедельно, ежедневно или ежечасно - в зависимости от потребностей). В идеале процесс пополнения представляет собой просто добавление новых данных за определенный период времени без изменения прежней информации, уже находящейся в хранилище.

И, в-третьих, обычные базы данных чаще всего являются источником данных, попадающих в хранилище. Кроме того, хранилище может пополняться за счет внешних источников, например статистических отчетов.

Как строят хранилище?

ETL – базовое понятие: Три этапа:

• Извлечение – извлечение данных из внешних источников в понятном формате;
• Преобразование – преобразование структуры исходных данных в структуры, удобные для построения аналитической системы;

Добавим еще один этап – очистка данных (Cleaning ) – процесс отсеивания несущественных или исправления ошибочных данных на основании статистических или экспертных методов. Чтобы не формировать потом отчеты типа «Продажи за 20011 год».

Вернемся к анализу.

Что такое анализ и для чего он нужен?

Анализ – исследование данных с целью принятия решений. Аналитические системы так и называют - системы поддержки принятия решений (СППР ).

Здесь стоит указать на отличие работы с СППР от простого набора регламентированных и нерегламентированных отчетов. Анализ в СППР практически всегда интерактивен и итеративен. Т.е. аналитик копается в данных, составляя и корректируя аналитические запросы, и получает отчеты, структура которых заранее может быть неизвестна. Более подробно к этому мы вернемся ниже, когда будем обсуждать язык запросов MDX .

OLAP

Системы поддержки принятия решений обычно обладают средствами предоставления пользователю агрегатных данных для различных выборок из исходного набора в удобном для восприятия и анализа виде (таблицы, диаграммы и т.п.). Традиционный подход сегментирования исходных данных использует выделение из исходных данных одного или нескольких многомерных наборов данных (нередко называемый гиперкубом или метакубом), оси которых содержат атрибуты, а ячейки – агрегируемые количественные данные. (Причем храниться такие данные могут и в реляционных таблицах, но в данном случае мы говорим о логической организации данных, а не о физической реализации их хранения.) Вдоль каждой оси атрибуты могут быть организованы в виде иерархий, представляющих различные уровни их детализации. Благодаря такой модели данных пользователи могут формулировать сложные запросы, генерировать отчеты, получать подмножества данных.

Технология комплексного многомерного анализа данных получила название OLAP (On-Line Analytical Processing). OLAP - это ключевой компонент организации традиционных хранилищ данных. Концепция OLAP была описана в 1993 году Эдгаром Коддом , известным исследователем баз данных и автором реляционной модели данных. В 1995 году на основе требований, изложенных Коддом, был сформулирован так называемый тест FASMI (Fast Analysis of Shared Multidimensional Information - быстрый анализ разделяемой многомерной информации), включающий следующие требования к приложениям для многомерного анализа:

• предоставление пользователю результатов анализа за приемлемое время (обычно не более 5 с), пусть даже ценой менее детального анализа;
• возможность осуществления любого логического и статистического анализа, характерного для данного приложения, и его сохранения в доступном для конечного пользователя виде;
• многопользовательский доступ к данным с поддержкой соответствующих механизмов блокировок и средств авторизованного доступа;
• многомерное концептуальное представление данных, включая полную поддержку для иерархий и множественных иерархий (это - ключевое требование OLAP);
• возможность обращаться к любой нужной информации независимо от ее объема и места хранения.

Следует отметить, что OLAP-функциональность может быть реализована различными способами, начиная с простейших средств анализа данных в офисных приложениях и заканчивая распределенными аналитическими системами, основанными на серверных продуктах. Т.е. OLAP - это не технология, а идеология .

Прежде чем говорить о различных реализациях OLAP, давайте подробнее рассмотрим, что же представляют собой кубы с логической точки зрения.

Многомерные понятия

Мы будем использовать для иллюстрации принципов OLAP базу данных Northwind, входящую в комплекты поставки Microsoft SQL Server и представляющую собой типичную базу данных, хранящую сведения о торговых операциях компании, занимающейся оптовыми поставками продовольствия. К таким данным относятся сведения о поставщиках, клиентах, список поставляемых товаров и их категорий, данные о заказах и заказанных товарах, список сотрудников компании.

Куб

Возьмем для примера таблицу Invoices1, которая содержит заказы фирмы. Поля в данной таблице будут следующие:

• Дата Заказа
• Страна
• Город
• Название заказчика
• Компания-доставщик
• Название товара
• Количество товара
• Сумма заказа

Какие агрегатные данные мы можем получить на основе этого представления? Обычно это ответы на вопросы типа:

• Какова суммарная стоимость заказов, сделанных клиентами из определенной страны?
• Какова суммарная стоимость заказов, сделанных клиентами из определенной страны и доставленных определенной компанией?
• Какова суммарная стоимость заказов, сделанных клиентами из определенной страны в заданном году и доставленных определенной компанией?

Все эти данные можно получить из этой таблицы вполне очевидными SQL-запросами с группировкой.

Результатом этого запроса всегда будет столбец чисел и список атрибутов его описывающих (например, страна) – это одномерный набор данных или, говоря математическим языком, – вектор.

Представим себе, что нам надо получить информацию по суммарной стоимости заказов из всех стран и их распределение по компаниям доставщиков – мы получим уже таблицу (матрицу) из чисел, где в заголовках колонок будут перечислены доставщики, в заголовках строк – страны, а в ячейках будет сумма заказов. Это – двумерный массив данных. Такой набор данных называется сводной таблицей (pivot table ) или кросс-таблицей.

Если же нам захочется получить те же данные, но еще в разрезе годов, тогда появится еще одно изменение, т.е. набор данных станет трехмерным (условным тензором 3-го порядка или 3-х мерным «кубом»).

Очевидно, что максимальное количество измерений – это количество всех атрибутов (Дата, Страна, Заказчик и т.д.), описывающих наши агрегируемые данные (сумму заказов, количество товаров и т.п).

Так мы приходим к понятию многомерности и его воплощению – многомерному кубу . Такая таблица будет у нас называться «таблицей фактов ». Измерения или Оси куба (dimensions ) – это атрибуты, координаты которых – выражаются индивидуальными значениями этих атрибутов, присутствующих в таблице фактов. Т.е. например, если информация о заказах велась в системе с 2003 по 2010 год, то эта ось годов будет состоять из 8 соответствующих точек. Если заказы приходят из трех стран, то ось стран будет содержать 3 точки и т.д. Независимо от того, сколько стран заложено в справочнике Стран. Точки на оси называются ее «членами» (Members ).

Сами агрегируемые данные в данном случае буду назваться «мерами» (Measure ). Чтобы избежать путаницы с «измерениями», последние предпочтительней называть «осями». Набор мер образует еще одну ось «Меры» (Measures ). В ней столько членов (точек), сколько мер (агрегируемых столбцов) в таблице фактов.

Члены измерений или осей могут быть объединены одной или несколькими иерархиями (hierarchy ). Что такое иерархия, поясним на примере: города из заказов могут быть объединены в районы, районы в области, области страны, страны в континенты или другие образования. Т.е. налицо иерархическая структура – континент-страна-область-район-город – 5 уровней (Level ). Для района данные агрегируются по всем городам, которые в него входят. Для области по всем районам, которые содержат все города и т.п. Зачем нужно несколько иерархий? Например, по оси с датой заказа мы можем хотеть группировать точки (т.е. дни) по иерархии Год-Месяц-День или по Год-Неделя-День : в обоих случаях по три уровня. Очевидно, что Неделя и Месяц по-разному группируют дни. Бывают также иерархии, количество уровней в которых не детерминировано и зависит от данных. Например, папки на компьютерном диске.

Агрегация данных может происходить с использованием нескольких стандартных функций: сумма, минимум, максимум, среднее, количество.

MDX

Перейдем к языку запросов в многомерных данных.
Язык SQL изначально был спроектирован не для программистов, а для аналитиков (и поэтому имеет синтаксис, напоминающий естественный язык). Но он со временем все больше усложнялся и теперь мало кто из аналитиков хорошо умеет им пользоваться, если умеет вообще. Он стал инструментом программистов. Язык запросов MDX, разработанный по слухам нашим бывшим соотечественником Мойшей (или Мошей) Посуманским (Mosha Pasumansky) в дебрях корпорации Майкрософт, тоже изначально должен был ориентирован на аналитиков, но его концепции и синтаксис (который отдаленно напоминает SQL, причем совершенно зря, т.к. это только путает), еще сложнее чем SQL. Тем не менее его основы все же понять несложно.

Мы рассмотрим его подробно потому что это единственный язык, который получил статус стандартного в рамках общего стандарта протокола XMLA , а во вторых потому что существует его open-source реализация в виде проекта Mondrian от компании Pentaho . Другие системы OLAP-анализа (например, Oracle OLAP Option) обычно используют свои расширения синтаксиса языка SQL, впрочем, декларируют поддержку и MDX.

Работа с аналитическими массивами данных подразумевает только их чтение и не подразумевает запись. Т.о. в языке MDX нет предложений для изменения данных, а есть только одно предложение выборки - select.

В OLAP из многомерных кубов можно делать срезы – т.е. когда данные фильтруются по одной или нескольким осям, или проекции – когда по одному или нескольким осям куб «схлопывается», агрегируя данные. Например, наш первый пример с суммой заказов из стран – есть проекция куба на ось Страны. MDX запрос для этого случая будет выглядеть следующим образом:

Select ...Children on rows from
Что здесь что?

Select – ключевое слово и в синтаксис входит исключительно для красоты.
– это название оси. Все имена собственные в MDX пишутся в квадратных скобках.
– это название иерархии. В нашем случае – это иерархия Страна-Город
– это название члена оси на первом уровне иерархии (т.е. страны) All – это мета-член, объединяющий все члены оси. Такой мета-член есть в каждой оси. Например в оси годов есть «Все года» и т.п.
Children – это функция члена. У каждого члена есть несколько доступных функций. Таких как Parent. Level, Hierarchy, возвращающие соответственно предка, уровень в иерархии и саму иерархию, к которой относится в данном случае член. Children – возвращает набор членов-потомков данного члена. Т.е. в нашем случае – страны.
on rows – Указывает как расположить эти данные в итоговой таблице. В данном случае – в заголовке строк. Возможные значении здесь: on columns, on pages, on paragraphs и т.п. Возможно так же указание просто по индексам, начиная с 0.
from – это указание куба, из которого производится выборка.

Что если нам не нужны все страны, а нужно только пара конкретных? Для этого можно в запросе указать явно те страны которые нам нужны, а не выбирать все функцией Children.

Select { ..., ... } on rows from
Фигурные скобки в данном случае – обявление набора (Set ). Набор – это список, перечисление членов из одной оси .

Теперь напишем запрос для нашего второго примера – вывод в разрезе доставщика:

Select ...Children on rows .Members on columns from
Здесь добавилось:
– ось;
.Members – функция оси, которая возвращает все члены на ней. Такая же функция есть и у иерархии и у уровня. Т.к. в данной оси иерархия одна, то ее указание можно опустить, т.к. уровень и иерархии тоже один, то можно выводить все члены одним списком.

Думаю, уже очевидно, как можно продолжить это на наш третий пример с детализацией по годам. Но давайте лучше не детализировать по годам, а фильтровать – т.е. строить срез. Для этого напишем следующий запрос:

Select ..Children on rows .Members on columns from where (.)
А где же тут фильтрация?

where – ключевое слово
– это один член иерархии . Полное имя с учетом всех терминов было бы таким: .. , но т.к. имя этого члена в рамках оси уникально, то все промежуточные уточнения имени можно опустить.

Почему член даты в скобках? Круглые скобки – это кортеж (tuple ). Кортеж – это один или несколько координат по различным осям. Например для фильтрации сразу по двум осям в круглых скобках мы перечислим два члена из разных измерений через запятую. Т. е. кортеж определяет «срез» куба (или «фильтрацию», если такая терминология ближе).

Кортеж используется не только для фильтрации. Кортежи могут быть и в заголовках строк/колонок/страниц и т.п.

Это нужно, например, для того чтобы вывести в двумерную таблицу результат трехмерного запроса.

Select crossjoin(...Children, ..Children) on rows .Members on columns from where (.)
Crossjoin – это функция. Она возвращает набор (set) кортежей (да, набор может содержать кортежи!), полученный в результате декартового произведения двух наборов. Т.е. результирующий набор будет содержать все возможные сочетания Стран и Годов. Заголовки строк, таким образом, будут содержать пару значений: Страна-Год .

Вопрос, а где же указание какие числовые характеристики надо выводить? В данном случае используется мера по умолчанию, заданная для этого куба, т.е. Сумма заказа. Если мы хотим выводить другую меру, то мы вспоминаем, что меры – это члены измерения Measures . И действуем точно так же как и с остальными осями. Т.е. фильтрации запроса по одной из мер будет выводить именно эту меру в ячейках.

Вопрос: чем отличается фильтрация в where от фильтрации путем указания членов осей в on rows. Ответ: практически ничем. Просто в where указывается срез для тех осей, которые не участвуют в формировании заголовков. Т.е. одна и та же ось не может одновременно присутствовать и в on rows , и в where .

Вычисляемые члены

Для более сложных запросов можно объявлять вычисляемые члены. Члены как осей атрибутов, так и оси мер. Т.е. Можно объявить, например, новую меру, которая будет отображать вклад каждой страны в общую сумму заказов:

With member . as ‘.CurrentMember / ..’, FORMAT_STRING=‘0.00%’ select ...Children on rows from where .
Вычисление происходит в контексте ячейки, у которой известные все ее атрибуты-координаты. Соответствующие координаты (члены) могут быть получены функцией CurrentMember у каждой из осей куба. Здесь надо понимать, что выражение .CurrentMember / .. ’ не делит один член на другой, а делит соответствующие агрегированный данные срезов куба! Т.е. срез по текущей территории разделится на срез по всем территориям, т.е. суммарное значение всех заказов. FORMAT_STRING – задает формат вывода значений, т.е. %.

Другой пример вычисляемого члена, но уже по оси годов:

With member . as ‘. - .’
Очевидно, что в отчете будет не единица, а разность соответствующих срезов, т.е. разность суммы заказов в эти два года.

Отображение в ROLAP

Системы OLAP так или иначе базируются на какой-нибудь системе хранения и организации данных. Когда речь идет о РСУБД, то говорят о ROLAP (MOLAP и HOLAP оставим для самостоятельного изучения). ROLAP – OLAP на реляционной БД, т.е. описанная в виде обычных двумерных таблиц. Системы ROLAP преобразуют MDX запросы в SQL. Основная вычислительная проблема для БД – быстрая агрегация. Чтобы быстрее агрегировать, данные в БД как правило сильно денормализованы, т.е. хранятся не очень эффективно с точки зрения занимаемого места на диске и контроля целостности БД. Плюс дополнительно содержат вспомогательные таблицы, хранящие частично агрегированные данные. Поэтому для OLAP обычно создается отдельная схема БД, которая лишь частично повторяет структуру исходных транзакционных БД в части справочников.

Навигация

Многие системы OLAP предлагают инструментарий интерактивной навигации по уже сформированному запросу (и соответственно выбранным данным). При этом используется так называемое «сверление» или «бурение» (drill). Более адекватным переводом на русский было бы слово «углубление». Но это дело вкуса., в некоторых средах закрепилось слово «дриллинг».

Drill – это детализация отчета с помощью уменьшения степени агрегации данных, совмещенное с фильтрацией по какой-нибудь другой оси (или нескольким осям). Сверление бывает нескольких видов:

• drill-down – фильтрация по одной из исходных осей отчета с выводом детальной информации по потомкам в рамках иерархии выбранного фильтрующего члена. Например, если имеется отчет по распределению заказов в разрезе Стран и Годов, то при щелчке на 2007-м году выведется отчет в разрезе тех же Стран и месяцев 2007 года.
• drill-aside – фильтрация под одной или нескольким выбранным осям и снятие агрегации по одной или нескольким другим осям. Например, если имеется отчет по распределению заказов в разрезе Стран и Годов, то при щелчке на 2007-м году выведется другой отчет в разрезе, например, Стран и Поставщиков с фильтрацией по 2007 году.
• drill-trough – снятие агрегации по всем осям и одновременная фильтрация по ним же – позволяет увидеть исходные данные из таблицы фактов, из которых получено значение в отчете. Т.е. при щелчке по значению ячейки выводится отчет со всеми заказами, которые дали эту сумму. Эдакое мгновенное бурение в самые «недра» куба.

На этом все. Теперь, если вы решили посвятить себя Business Intelligence и OLAP самое время приступать к чтению серьезной литературы.

Теги:

• OLAP
• Mondrian
• Business Intelligence
• MDX

Добавить метки

Удивительное - рядом...

По ходу работы мне часто требовалось делать сложные отчеты, я все время пытался найти в них что-то общее, чтобы составлять их более просто и универсально, даже написал и опубликовал по этому поводу статью «Дерево Осипова». Однако мою статью раскритиковали и сказали, что все те проблемы, которые я поднял, давно уже решены в MOLAP.RU v.2.4 (www.molap.rgtu.ru) и порекомендовали посмотреть сводные таблицы в EXCEL.
Это оказалось настолько простым, что приложив к этому свои гениальные ручонки, у меня получилась очень простая схема для выгрузки данных из 1С7 или любой другой базы данных (в дальнейшем под 1С подразумевается любая база данных) и анализа в OLAP.
Я думаю, многие схемы выгрузки в OLAP слишком усложнены, я выбираю простоту.

Характеристики :

1. Для работы требуется только EXCEL 2000.
2. Пользователь сам может конструировать отчеты без программирования.
3. Выгрузка из 1С7 в простом формате текстового файла.
4. Для бухгалтерских проводок уже имеется универсальная обработка для выгрузки, работающая в любой конфигурации. Для выгрузки других данных имеются обработки-образцы.
5. Можно заранее сконструировать формы отчетов, а затем применять их к разным данным без их повторного конструирования.
6. Довольно хорошая производительность. На первом длительном этапе данные сначала импортируются в EXCEL из текстового файла и строится куб OLAP, а затем довольно быстро на основе этого куба может быть построен любой отчет. Например, данные о продажах товара по магазину за 3 месяца с ассортиментом 6000 товаров, загружаются в EXCEL 8 минут на Cel600-128M, рейтинг по товарам и группам (OLAP-отчет) пересчитывается за 1 минуту.
7. Данные выгружаются из 1С7 полностью за указанный период (все движения, по всем складам, фирмам, счетам). При импорте в EXCEL возможно использование фильтров, загружающих для анализа только нужные данные (например, из всех движений, только продажи).
8. В настоящее время разработаны способы анализа движений или остатков, но не движений и остатков вместе, хотя это в принципе возможно.

Что такое OLAP : (www.molap.rgtu.ru)

Предположим у вас есть торговая сеть. Пусть данные о торговых операциях выгружены в текстовый файл или таблицу вида:

Дата - дата операции
Месяц - месяц операции
Неделя - неделя операции
Вид - закуп, продажа, возврат, списание
Контрагент - внешняя организация, участвующая в операции
Автор - человек, выписавший накладную

В 1С, например, одна строка этой таблицы будет соответствовать одной строке накладной, некоторые поля (Контрагент, Дата) при этом берутся из шапки накладной.

Данные для анализа обычно выгружаются в OLAP-систему за определенный период времени, из которого в принципе можно выделить другой период применением фильтров загрузки.

Эта таблица является исходной для OLAP-анализа.

Отчет	Измерения	Данные	Фильтр
Сколько товара и на какую сумму продается за день?	Дата, Товар	Количество, Сумма	Вид="продажа"
Какие контрагенты поставили какой товар на какую сумму помесячно?	Месяц, Контрагент, Товар	Сумма	Вид="закуп"
На какую сумму выписали операторы накладных какого вида за весь период отчета?		Сумма

Пользователь сам определяется, какие из полей таблицы будут Измерениями, какие Данными и какие Фильтры применять. Система сама строит отчет в наглядной табличной форме. Измерения можно размещать в заголовках строк или столбцов таблицы отчета.
Как видно, из одной простой таблицы можно получить множество данных в виде различных отчетов.

Как использовать у себя :

Данные из дистрибутива распаковать именно в каталог c:\fixin (для торговой системы возможно в c:\reports) . Прочитайте readme.txt и выполните все инструкции в нем.

Сначала вы должны написать обработку, которая выгружает данные из 1С в текстовый файл (таблицу). Вам нужно определить состав полей, которые будут выгружаться.
Например, уже готовая универсальная обработка, которая работает в любой конфигурации и выгружает для OLAP-анализа проводки за период, выгружает для анализа следующие поля:

Дата|ДеньНедели|Неделя|Год|Квартал|Месяц|Документ|Фирма|Дебет|ДтНоменклатура
|ДтГруппаНоменклатура|ДтРазделНоменклатура|Кредит|Сумма|ВалСумма|Количество
|Валюта|ДтКонтрагенты|ДтГруппаКонтрагенты|КтКонтрагенты|КтГруппаКонтрагенты|
КтРазныеОбъекты

Где под префиксами Дт(Кт) идут субконто Дебета (Кредита), Группа - это группа данного субконто (если имеется), Раздел - группа группы, Класс - группа раздела.

Для торговой системы поля могут быть такие:

Направление|ВидДвижения|ЗаНал|Товар|Количество|Цена|Сумма|Дата|Фирма
|Склад|Валюта|Документ|ДеньНедели|Неделя|Год|Квартал|Месяц|Автор
|КатегорияТовара|КатегорияДвижения|КатегорияКонтрагента|ГруппаТовара
|ВалСумма|Себестоимость|Контрагент

Для анализа данных используются таблицы "Анализ движений.xls" ("Анализ бухгалтерии.xls"). Открывая их, не отключайте макросы, иначе вы не сможете обновлять отчеты (они запускаются макросами на языке VBA). Исходные данные эти файлы берут из файлов C:\fixin\motions.txt (C:\fixin\buh.txt), в остальном они одинаковые. Поэтому возможно, вам придется скопировать ваши данные в один из этих файлов.
Чтобы в EXCEL загрузились ваши данные, выберите или напишите свой фильтр и нажмите кнопку "Сформировать" на листе "Условия".
Листы отчетов начинаются префиксом "Отч". Перейдите на лист отчета, нажмите "Обновить" и данные отчета изменятся в соответствии с последними загруженными данными.
Если вас не устраивают стандартные отчеты, есть лист ОтчШаблон. Скопируйте его в новый лист и настройте вид отчета, работая со сводной таблицей на этом листе (о работе со сводными таблицами - в любой книге по EXCEL 2000). Рекомендую настраивать отчеты на небольшом наборе данных, а затем уже запускать их на большом массиве, т.к. нет никакой возможности отключить перерисовку таблиц при каждом изменении макета отчета.

Технические комментарии :

При выгрузке данных из 1С пользователь выбирает папку, куда ему выгружать файл. Я сделал это потому, что вполне вероятно в ближайшем будущем будут выгружаться несколько файлов (остатки и движения). Затем по нажатию в Проводнике кнопки "Отправить" --> "На OLAP-анализ в EXCEL 2000" данные копируются из выбранной папки в папку C:\fixin. (чтобы эта команда появилась в списке команды "Отправить" и нужно скопировать файл "На OLAP-анализ в EXCEL 2000.bat" в каталог C:\Windows\SendTo) Поэтому выгружайте данные сразу давая имена файлам motions.txt или buh.txt.

Формат текстового файла:
Первая строка текстового файла - заголовки колонок разделенные "|", остальные строки содержат значения этих колонок, разделенные "|".

Для импорта текстовых файлов в Excel используется Microsoft Query (составная часть EXCEL) для его работы необходимо наличие в каталоге импорта (C:\fixin) файла shema.ini, содержащего следующую информацию:

ColNameHeader=True
Format=Delimited(|)
MaxScanRows=3
CharacterSet=ANSI
ColNameHeader=True
Format=Delimited(|)
MaxScanRows=3
CharacterSet=ANSI

Пояснение: motions.txt и buh.txt - это название раздела, соответствует имени импортируемого файла, описывает, как импортировать текстовый файл в Эксель. Остальные параметры означают, что первая строка содержит названия колонок, разделителем колонок является "|", набор символов - Windows ANSI (для ДОС - OEM).
Тип полей определяется автоматически исходя из содержащихся в колонке данных (дата, число, строка).
Перечень полей не нужно нигде описывать - EXCEL и OLAP сами определят, какие поля содержатся в файле по заголовкам в первой строке.

Внимание, проверьте ваши региональные настройки "Панель управления" --> "Региональные настройки" . В моих обработках числа выгружаются с разделителем запятая, а даты в формате "ДД.ММ.ГГГГ".

Данные при нажатии кнопки "Сформировать" загружаются в сводную таблицу на листе "База", а из этой сводной таблицы и берут данные все отчеты на листах "Отч".

Я понимаю, что любители MS SQL Server и мощных баз данных начнут ворчать, что у меня слишком все упрощено, что моя обработка загнется на годичной выборке, но в первую очередь я хочу дать преимущества OLAP-анализа для средних организаций. Я бы позиционировал этот продукт как инструмент годичного анализа для оптовых компаний, квартального анализа для розничной торговли и оперативного анализа для любой организации.

Мне пришлось повозиться с VBA, чтобы данные брались из файла с любым списком полей и можно было заранее готовить бланки отчетов.

Описание работы в EXCEL (для пользователей):

Инструкция по использованию отчетов:
1. Отправьте на анализ выгруженные данные (уточните у администратора). Для этого нажмите правой кнопкой на папке, в которую у вас выгрузились данные из 1С и выберите команду "Отправить", затем "На OLAP-анализ в EXCEL 2000".
2. Откройте файл "Анализ движений.xls"
3. Выберите Значение фильтра, нужные вам фильтры можно дописать на закладке "Значения".
4. Нажмите кнопку "Сформировать", при этом выгруженные данные будут загружены в EXCEL.
5. После загрузки данных в EXCEL, можно смотреть различные отчеты. Для этого достаточно нажать кнопку "Обновить" в выбранном отчете. Листы с отчетами начинаются на Отч.
Внимание! После того как вы поменяете значение фильтра, нужно еще раз нажать кнопку "Сформировать", чтобы данные в EXCEL перезагрузились из файла выгрузки в соответствие с фильтрами.

Обработки из демо-примера:

Обработка motionsbuh2011.ert – последняя версия выгрузки проводок из Бухгалтерии 7.7 для анализа в Excel . В ней есть галочка «Присоединить в файл», которая позволяет выгружать данные частями по периодам, присоединяя их в один и тот же файл, а не выгружая в один и тот же файл заново:

Обработка motionswork.ert выгружает данные о продажах для анализа в Excel.

Примеры отчетов :

Шахматка по проводкам:

Загруженность операторов по видам накладных:

P.S. :

Понятно, что по аналогичной схеме можно организовать выгрузку данных из 1С8.
В 2011 году ко мне обращался пользователь, которому нужно было доработать эту обработку в 1С7, чтобы она выгружала большие объемы данных, я нашел аутсорсера и выполнил эту работу. Так что разработка вполне актуальна.

Обработка motionsbuh2011.ert доработана, чтобы справляться с выгрузкой большого объема данных.