周晶平，宋中山

(中南民族大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院，武漢430074)

隨著旅游信息化的深入，越來(lái)越多的旅行社建設(shè)了旅行社信息管理系統(tǒng)，并積累了大量經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)，如何利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)資源，挖掘出其中的信息黃金，穩(wěn)定和擴(kuò)展自己的客戶群體，是旅行社面臨問(wèn)題.本文提出將OLAP技術(shù)應(yīng)用到旅行社的客戶關(guān)系管理中，并給出了基于Web的旅行社客戶關(guān)系OLAP系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法.

1 OLAP數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的總體設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)(DW)是一個(gè)面向主題的、集成的、非易失的、隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)集合、支持管理部門(mén)的決策過(guò)程［1］.在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中，數(shù)據(jù)被按照業(yè)務(wù)對(duì)象(即主題)重新組織，在每一個(gè)主題內(nèi)部，還可以按照邏輯關(guān)系再進(jìn)一步劃分層次，形成對(duì)數(shù)據(jù)的多維視圖.數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)包括ETL過(guò)程、多維分析、數(shù)據(jù)挖掘和元數(shù)據(jù)管理技術(shù).

聯(lián)機(jī)分析處理(OLAP)將數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中的數(shù)據(jù)作為分析對(duì)象，從數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中提取數(shù)據(jù)，并建立多維數(shù)據(jù)集，使得用戶可以利用多維數(shù)據(jù)集多角度、多層次地觀察數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，從而選取有價(jià)值的信息.

旅行社客戶關(guān)系管理系統(tǒng)的OLAP數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示.

圖1 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)總體結(jié)構(gòu)圖Fig.1 General architecture of data warehouse

(1)數(shù)據(jù)源.為數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)提供源數(shù)據(jù)，主要包括旅行社的各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、外部數(shù)據(jù)以及與之相關(guān)規(guī)定的文檔資料等.

(2)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)服務(wù)器.源數(shù)據(jù)通過(guò)ETL工具的數(shù)據(jù)提取、清洗、轉(zhuǎn)換等操作后，將數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)所需數(shù)據(jù)抽取至數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中.其中，還包含數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)監(jiān)控管理和數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的元數(shù)據(jù)管理.

(3)聯(lián)機(jī)分析處理(OLAP).將數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中的數(shù)據(jù)作為分析對(duì)象，在其基礎(chǔ)上建立多維數(shù)據(jù)集，進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘工作.

2 旅行社客戶關(guān)系數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的建立

2.1 概念模型設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中的數(shù)據(jù)是面向主題組織的.主題是在較高層次上將企業(yè)信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合、歸類和分析利用的一個(gè)抽象概念，每個(gè)主題基本對(duì)應(yīng)一個(gè)宏觀的分析領(lǐng)域［2］.在旅行社客戶關(guān)系管理系統(tǒng)中，管理者通過(guò)分析企業(yè)的客戶結(jié)構(gòu)，對(duì)客戶信息的全面了解，為保留老客戶、爭(zhēng)取新客戶、制定有針對(duì)性的優(yōu)惠政策等決策提供依據(jù).為此以客戶關(guān)系為主題來(lái)構(gòu)建數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù).

2.2 邏輯模型設(shè)計(jì)和物理模型設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)采用星型模式，有一個(gè)事實(shí)表，5個(gè)分維表.星型模型是一種比較流行的和行之有效的方法.星型模式的核心思想是，要在存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)之內(nèi)的所有數(shù)據(jù)之間建立簡(jiǎn)明清晰的關(guān)系.一個(gè)星型模式包括一個(gè)大型的核心表和一組在邏輯上圍繞這個(gè)核心表的分維表.核心表包含和匯總業(yè)務(wù)事實(shí)，稱為事實(shí)表;而分維表就象星星的角一樣，分布在事實(shí)表的外圍，描述了業(yè)務(wù)的各個(gè)維度.多維分析是面向主題的，核心表描述了主題的數(shù)據(jù)，分維表從不同角度描述對(duì)主題的分析尺度.

物理設(shè)計(jì)的目標(biāo)是確定數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的物理模型，數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的物理模型就是數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)邏輯模型在物理系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)模式［3］.包括邏輯模型中各種實(shí)體表的具體化，如表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型、索引策略、數(shù)據(jù)有效位置和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分配以及物理模型的優(yōu)化操作等.

2.3 ETL 過(guò)程

ETL過(guò)程，即數(shù)據(jù)抽取、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)加載.ETL的作用就是建立一個(gè)一致的、準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)環(huán)境，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通過(guò)ETL處理后，被統(tǒng)一存放到數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中.ETL是一個(gè)不可分割的過(guò)程，每一步都需要仔細(xì)斟酌，在成本與效率之間進(jìn)行權(quán)衡.本系統(tǒng)由于業(yè)務(wù)不是很復(fù)雜，ETL的各個(gè)功能模塊可以借用工具實(shí)現(xiàn).

2.4 多維數(shù)據(jù)集的設(shè)計(jì)

OLAP多維數(shù)據(jù)模型的實(shí)現(xiàn)有多種途徑，按照數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)可分為MOLAP(Multidimensional OLAP，多維聯(lián)機(jī)分析處理)，ROLAP(Relational OLAP，關(guān)系聯(lián)機(jī)分析處理 )和 HOLAP(Hybrid OLAP，混合聯(lián)機(jī)分析處理)，ROLAP以關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)為核心，以關(guān)系型結(jié)構(gòu)進(jìn)行多維數(shù)據(jù)的表示和儲(chǔ)存，ROLAP建立在技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)上，靈活性和處理大規(guī)模數(shù)據(jù)的能力比較突出.

本文采用基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的ROLAP進(jìn)行聯(lián)機(jī)分析應(yīng)用研究，ROLAP將多維數(shù)據(jù)庫(kù)的多維結(jié)構(gòu)劃分為兩類表，即事實(shí)表和維表.事實(shí)表用來(lái)存儲(chǔ)事實(shí)的值及各個(gè)維的碼值;維表對(duì)每個(gè)維至少使用一個(gè)表來(lái)存放維的層次、成員類別等維的描述信息.維表和事實(shí)表通過(guò)主關(guān)鍵字和外關(guān)鍵字聯(lián)系在一起，形成“星型模式”［4］.旅行社客戶結(jié)構(gòu)分析模型如圖2所示.

圖2 客戶分析模型Fig.2 Analyse model of customer

圍繞客戶關(guān)系主題，建立職業(yè)、性別、年齡、地址、類型5個(gè)維度進(jìn)行分析.圖2給出了“客戶分析”主題OLAP分析的星型模型.該模型的客戶事實(shí)表連接了5個(gè)維表:職業(yè)維表、性別維表、年齡維表、地址維表、類型維表(旅行社的客戶類型主要有散客、企業(yè)客戶、政府客戶).在客戶事實(shí)表中存儲(chǔ)著職業(yè)維表、性別維表、年齡維表、地址維表、類型維表的主鍵:“職業(yè)編號(hào)”、“性別編號(hào)”、“年齡編號(hào)”、“地址編號(hào)”、“類型編號(hào)”.這樣，通過(guò)這5個(gè)維表的主鍵，就將事實(shí)表和維表連接一起，形成了“星型模式”，用二維關(guān)系表示數(shù)據(jù)的多維概念，建立“星型模式”后，就可以在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中模擬數(shù)據(jù)的多維查詢.通過(guò)維表的主鍵，對(duì)事實(shí)表和每一個(gè)維表做連接操作，一次查詢就可以得到數(shù)據(jù)的值以及對(duì)數(shù)據(jù)的多維描述.

3 基于Web的OLAP系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

3.1 基于Web的OLAP

基于Web的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)就是使用Web瀏覽器作為用戶接口、通過(guò)Internet/Intranet將數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中的信息進(jìn)行存儲(chǔ)、分析和顯示.基于Web的OLAP應(yīng)采用B/S(瀏覽器/服務(wù)器)三層結(jié)構(gòu)如圖3所示.

圖3 基于Web的OLAP結(jié)構(gòu)Fig.3 Architecture of OLAP based on Web

從圖3中可以看出基于Web的OLAP共分為客戶端、Web服務(wù)器端和分析服務(wù)器端三層.第一層是客戶端層，實(shí)現(xiàn)用戶功能，能夠方便地瀏覽數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，在客戶端用戶只需要安裝能連入Internet的We瀏覽器，而無(wú)需安裝專門(mén)的客戶端應(yīng)用程序;第二層是Web服務(wù)器層，作為客戶端與分析服務(wù)器端的接口，主要負(fù)責(zé)二者之間信息流的輸入、輸出;第三層分析服務(wù)器層，用多維結(jié)構(gòu)表示數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，創(chuàng)建組織和匯總數(shù)據(jù)立方體，形成多維分析模型.

3.2 基于Web的OLAP系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

目前基于Web數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的接口技術(shù)有很多，如ASP、ASP.NET、JSP 和 PHP 等.本文采用 ASP.NET實(shí)現(xiàn)交互性較強(qiáng)的應(yīng)用程序的Web頁(yè)面創(chuàng)建，用C#語(yǔ)言作為后臺(tái)的開(kāi)發(fā)工具，采用ADO/MD技術(shù)和MDX(多維表達(dá)式)技術(shù)建立Web與數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的接口［5］，通過(guò)Internet/Intranet訪問(wèn)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)并設(shè)定不同的權(quán)限來(lái)保證用戶訪問(wèn)的安全性.

(1)ASP.NET.

ASP.NET是統(tǒng)一的Web開(kāi)發(fā)平臺(tái)，用來(lái)提供開(kāi)發(fā)人員生成Web應(yīng)用程序所需的服務(wù)，ASP.NET的語(yǔ)法在很大程度上與ASP兼容，同時(shí)它還提供一種新的編輯模型和結(jié)構(gòu)，用于生成更安全、可仲縮和穩(wěn)定的應(yīng)用程序.可以通過(guò)在現(xiàn)有ASP應(yīng)用程序中逐漸添加ASP.NET功能的方法來(lái)隨時(shí)增強(qiáng)該ASP應(yīng)用程序的功能.ASP.NET是一個(gè)已編譯的、基于NET的環(huán)境，可以用任何與.NET兼容的語(yǔ)方(包括Visual Basic.NET、C#和 Jscript.NET.)創(chuàng)作應(yīng)用程序.

(2)ADO/MD.

ADO/MD是傳統(tǒng)ADO庫(kù)的擴(kuò)展，它專門(mén)用于處理多維查詢.ADO/MD是一種功能強(qiáng)大的對(duì)象模型，它包含了訪問(wèn)OLAP數(shù)據(jù)庫(kù)中多維數(shù)據(jù)集所需的各種對(duì)象和集合，并支持MDX語(yǔ)句的執(zhí)行及對(duì)結(jié)果數(shù)據(jù)集的分析.利用ADO/MD就可以將MDX的執(zhí)行結(jié)果集成到客戶應(yīng)用程序中.

(3)MDX.

MDX是一種語(yǔ)法類似于SQL的語(yǔ)言，但是它處理多維數(shù)據(jù)的能力卻遠(yuǎn)勝于SQL，MDX是查詢一個(gè)OLAP數(shù)據(jù)庫(kù)的強(qiáng)大方法，通過(guò)使用MDX，有上百個(gè)內(nèi)部函數(shù)可以供選擇以便在顯示數(shù)據(jù)之前來(lái)操縱數(shù)據(jù).

使用MDX語(yǔ)言，可以指出維度和軸、動(dòng)態(tài)創(chuàng)建新的計(jì)算成員以及在結(jié)果集中返回3個(gè)或更多的維度.MDX這種查詢語(yǔ)言允許對(duì)Analysis Services多維數(shù)據(jù)集的查詢就像傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中使用SQL語(yǔ)言查詢一樣.

在SQL語(yǔ)句中，一個(gè)簡(jiǎn)單的SELECT查詢經(jīng)常以二維表格的形式返回結(jié)果.每一個(gè)列表示了返回?cái)?shù)據(jù)的一個(gè)不同的字段，而每一行代表結(jié)果集中的一個(gè)記錄.這里面穩(wěn)含的意思就是行和列具有完全不同的功能而不能簡(jiǎn)單相互交換.MDX語(yǔ)句則與之不同，一個(gè)查詢能夠返回任意多的維度(可以返回源多維數(shù)據(jù)集的所有維度)，而且行和列沒(méi)有自己的特殊的語(yǔ)義.當(dāng)執(zhí)行一個(gè)MDX查詢時(shí)，結(jié)果單元集代表的是一個(gè)被查詢多維數(shù)據(jù)庫(kù)的子集.因此，可以選擇返回一個(gè)一維視圖，或者是一個(gè)三維視圖;或是小于最大限度128個(gè)維度(包括一個(gè)度量維度)的任何數(shù)目的維度［6］.

4 結(jié)語(yǔ)

本文提出了基于Web的旅行社客戶關(guān)系OLAP系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法，討論了系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)模型設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)的抽取、轉(zhuǎn)換和加載及多維數(shù)據(jù)集的設(shè)計(jì)，并對(duì)基于Web的OLAP實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)行了探討.隨著市場(chǎng)環(huán)境不斷變化，旅游業(yè)將面臨更加激烈的競(jìng)爭(zhēng).將數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)［7］、OLAP技術(shù)應(yīng)用到旅行社客戶關(guān)系管理中，其目標(biāo)是為企業(yè)建立一個(gè)較全面、完善的信息應(yīng)用基礎(chǔ)，并利用該信息基礎(chǔ)支持旅行社的決策分析，提高運(yùn)營(yíng)效率，降低決策風(fēng)險(xiǎn).

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