2009年10月棗莊學(xué)院學(xué)報(bào)Oet. 2009。第26卷第5期JOURNAL OF ZAOZHUANC UNIVERSTTYVol. 26 NO.5OLAP技術(shù)在煤炭生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)中的應(yīng)用傅萌,趙莉(西安工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,陜西西安710032)[摘要]生產(chǎn) 調(diào)度系統(tǒng)在煤炭企業(yè)的生產(chǎn)過程中發(fā)揮著重要的作用,通過引入數(shù)據(jù)倉(cāng)庫和OLAP技術(shù),對(duì)生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)一次部署即可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的定時(shí)更新生成各類報(bào)表、數(shù)據(jù)的交互操作等功能.最大程度的方便了企業(yè)管理人員了解當(dāng)前生產(chǎn)情況,也為下步?jīng)Q策提供了依據(jù).[關(guān)鍵詞]生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng);數(shù)據(jù)倉(cāng)庫;OLAP[中團(tuán)分類號(hào)]TP311.13[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章t編號(hào)]1004 -7077(2009)05 -0110 -040引言煤炭企業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)使各級(jí)的安全、生產(chǎn)、指揮決策部門有機(jī)的結(jié)合起來,提高了整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)的綜合調(diào)度能力.隨時(shí)企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)原有的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)很難滿足跨區(qū)城、多種經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)模式的需要,成為了束縛企業(yè)發(fā)展的瓶頸.通過引人數(shù)據(jù)倉(cāng)庫和OLAP技術(shù)對(duì)原調(diào)度系統(tǒng)的數(shù)據(jù)系統(tǒng)進(jìn)行重新部署,從而更好的滿足企業(yè)的需求.1數(shù)據(jù)倉(cāng)庫和 0LAP技術(shù)相關(guān)知識(shí)首先介紹--下所用到的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫和OLAP技術(shù)的相關(guān)知識(shí),從不同的角度認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的各項(xiàng)任務(wù),認(rèn)識(shí)到OLAP靈活的分析功能、直觀的數(shù)據(jù)操作和分析結(jié)果可視化表示等突出優(yōu)點(diǎn).1.1數(shù)據(jù)倉(cāng)庫數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)管理手段,主要用于事務(wù)處理,保存了大量的日常業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),傳統(tǒng)的決策支持系統(tǒng)( Decision Support Systems ,簡(jiǎn)稱DSS) - -般都是直接建立在這種事務(wù)處理環(huán)境上的.盡管數(shù)據(jù)庫在事務(wù)處理的應(yīng)用獲得了巨大的成功,但它對(duì)分析處理的支持一直不能令人滿意.數(shù)據(jù)庫是面向事務(wù)的設(shè)計(jì),而數(shù)據(jù)倉(cāng)庫是面向主題設(shè)計(jì)的.數(shù)據(jù)倉(cāng)庫是在數(shù)據(jù)庫已經(jīng)大量存在的情況下,為了進(jìn)--步挖掘數(shù)據(jù)資源、為了決策需要而產(chǎn)生的,它決不是所謂的“大型數(shù)據(jù)庫".數(shù)據(jù)倉(cāng)庫之父w.H.Inmon提出了數(shù)據(jù)倉(cāng)庫的概念:數(shù)據(jù)倉(cāng)庫是面向主題的、集成的、與時(shí)間相關(guān)且不可修改的數(shù)據(jù)集合.指出了數(shù)據(jù)倉(cāng)庫與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的區(qū)別:“面向主題的”:傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫主要是為應(yīng)用程序進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,未必按照同一主題存儲(chǔ)數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)倉(cāng)庫側(cè)重于數(shù)據(jù)分析工作,是按照主題存儲(chǔ)的.“集成的”:數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)記錄的是每一項(xiàng)業(yè)務(wù)處理,這些數(shù)據(jù)不適合用于分析處理;數(shù)據(jù)倉(cāng)庫中的數(shù)據(jù)是可能來源于多個(gè)不同的操作環(huán)境和歷史數(shù)據(jù)源,是經(jīng)過統(tǒng)--和綜合的.[收稿日期]2009 -07 -27中國(guó)煤化工[作者簡(jiǎn)介]傅萌(1982 -),男(漢) ,山東滕州市人,陜西省韓城市計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)專業(yè)2007級(jí)在讀碩士研究生,主MYHCNMHG傅萌,趙莉OLAP 技術(shù)在煤炭生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)中的應(yīng)用“與時(shí)間相關(guān)”:數(shù)據(jù)庫保存信息的時(shí)候,并不強(qiáng)調(diào)-定有時(shí)間信息.數(shù)據(jù)倉(cāng)庫則不同,出于決策的需要,數(shù)據(jù)倉(cāng)庫中的數(shù)據(jù)都要標(biāo)明時(shí)間屬性.決策中,時(shí)間屬性很重要.“不可修改”:數(shù)據(jù)倉(cāng)庫中的數(shù)據(jù)并不是最新的,而是來源于其它數(shù)據(jù)源.數(shù)據(jù)倉(cāng)庫反映的是歷史信息,并不是很多數(shù)據(jù)庫處理的那種日常事務(wù)數(shù)據(jù).1.2 OLAP 技術(shù)數(shù)據(jù)處理大致可以分成兩大類:聯(lián)機(jī)事務(wù)處理OLTP( On - Line Transaction Process-ing)、聯(lián)機(jī)分析處理OLAP(On - Line Analytical Processing) . OLTP是傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的主要應(yīng)用,是基本的、日常的事務(wù)處理,例如銀行交易.OLAP是數(shù)據(jù)倉(cāng)庫系統(tǒng)的主要應(yīng)用,支持復(fù)雜的分析操作,側(cè)重決策支持,并且提供直觀易懂的查詢結(jié)果.OLAP是共享多維信息的、針對(duì)特定問題的聯(lián)機(jī)數(shù)據(jù)訪問和分析的軟件技術(shù).它專門設(shè)計(jì)用于支持復(fù)雜的分析操作,側(cè)重對(duì)高層管理人員的決策支持,可以根據(jù)分析人員的要求快速、靈活地進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的復(fù)雜查詢處理,并且以--種直觀而且易懂的形式將查詢結(jié)果提供給決策人員,以便他們準(zhǔn)確掌握企業(yè)(公司)的經(jīng)營(yíng)狀況,了解對(duì)象的需求,制定正確的方案.OLAP的基本多維分析操作有鉆取(Drill-up和Drill-down)、切片(Slice)和切塊( Dice)、以及旋轉(zhuǎn)( Pivot)等:鉆取是改變維的層次,變換分析的粒度.它包括向下鉆取(Drill-down)和向上鉆取(Drill-up)/上卷(Roll-up).Drill-up是在某--維上將低層次的細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)概括到高層次的匯總數(shù)據(jù),或者減少維數(shù);而Drill-down則相反,它從匯總數(shù)據(jù)深人到細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察或增加新維.切片和切塊一是在一部分維.上選定值后,關(guān)心度量數(shù)據(jù)在剩余維.上的分布.如果剩余的維只有兩個(gè),則是切片;如果有三個(gè)或以上,則是切塊.旋轉(zhuǎn)是變換維的方向,即在表格中重新安排維的放置(例如行列互換).OLAP的核心是數(shù)據(jù)立方體技術(shù).數(shù)據(jù)立方體是- - 類多維矩陣,讓用戶從多個(gè)角度探索和分析數(shù)據(jù)集,通常是--次同時(shí)考慮三個(gè)因素(維度).但是數(shù)據(jù)立方體不局限于三個(gè)維度,大多數(shù)OLAP系統(tǒng)能用很多個(gè)維度構(gòu)建數(shù)據(jù)立方體.數(shù)據(jù)立方體之所以有價(jià)值,是因?yàn)槲覀兡茉谝粋€(gè)或多個(gè)維度上給立方體做索引,提高查詢效率.2數(shù)據(jù)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)煤炭生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)作為企業(yè)內(nèi)部橋梁,它的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)承擔(dān)了安全、生產(chǎn)和決策部門的各項(xiàng)數(shù)據(jù).構(gòu)建新的數(shù)據(jù)系統(tǒng),提供快速、準(zhǔn)確、靈活的報(bào)表信息的任務(wù),更好的滿足企業(yè)需求.原數(shù)據(jù)系統(tǒng)中的表單,是各個(gè)部門根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)、安全、調(diào)度情況進(jìn)行編制填寫,在規(guī)范性和一-致性上都有很大的問題,給階段性的報(bào)表工作帶來了-定難度.同時(shí),事務(wù)性的數(shù)據(jù)錄人,不能為數(shù)據(jù)分析提供便利.首先,根據(jù)用戶需求來構(gòu)建數(shù)據(jù)倉(cāng)庫.數(shù)據(jù)倉(cāng)庫是OLAP應(yīng)用的基礎(chǔ),需要考慮數(shù)據(jù)倉(cāng)庫的粒度;確定度量值、事實(shí)表以及維度,包括確定維度的層次機(jī)構(gòu);創(chuàng)建初始的多維模型.通過分析,確定了三個(gè)主題:采煤工作面匯報(bào)表、采煤工作面持續(xù)表以及采煤工作面日?qǐng)?bào)表;涉及的維度有:日期、施工單位、采煤方式、巖性、所屬井口、工作面和巷道.我們通過采煤工作面匯總表詳細(xì)闡述數(shù)據(jù)倉(cāng)庫的建立,確立事實(shí)表和相應(yīng)的維表(圖1):接下來,我們將用到數(shù)據(jù)的抽取、轉(zhuǎn)換和加載,即ETL( Extraction Transformation Load-ing),是數(shù)據(jù)倉(cāng)庫中的非常重要的一環(huán).eTL負(fù)責(zé)將'數(shù)據(jù)如關(guān)系數(shù)據(jù)、平面數(shù)據(jù)文件等抽取到臨時(shí)中間層后進(jìn)行清中國(guó)煤化工創(chuàng)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫，成為聯(lián)機(jī)分析處理數(shù)據(jù)挖掘的基礎(chǔ).根據(jù)分析,通:MHCNMHG,生成維表,,111●棗莊學(xué)院學(xué)報(bào)2009年第5期然后構(gòu)建事實(shí)表.工作面維時(shí)間維開始時(shí)間ID LInt工作面編號(hào)yarhr(30)采煤工作面統(tǒng)計(jì)事實(shí)表varchar(30)varchar (30)1nr時(shí)CIDint單位維單儀D。4n采煤方式雄計(jì)劃日產(chǎn)量float采煤方式IDInt e采煤方式y(tǒng)archar(30)困1采煤工作面匯 總情況主題通過編寫腳本和創(chuàng)建模型,分別完成維表和事實(shí)表的構(gòu)造(如圖2所示):從采擺工作雷匯總薄表獲得數(shù)據(jù)司工作置繼表獲得數(shù)館同排序工作面字段接序工作圈字段2工作面字段比對(duì)4自位維獲得數(shù)華社名和區(qū)隊(duì)名進(jìn)行比對(duì)↑8采煤方式堆獲得蚊據(jù)排序采煤方式宇段采煤方式比對(duì)排序采煤方式宇段2一排序日期宇段攛序日期字段2時(shí)間維獲得蚊據(jù)比對(duì)日期選擇輸出宇段并改名采煤工作面匯總事實(shí)表輸出困2采煤工作面匯總事實(shí)表通過以上操作,構(gòu)造的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫中包括了分析所需的事實(shí)表和維表,我們就可以進(jìn)步構(gòu)造OLAP分析的數(shù)據(jù)模型,并對(duì)維度和度量值進(jìn)行定義和編輯,確保更好的數(shù)據(jù)展示.首先根據(jù)相應(yīng)的主題,選取相應(yīng)的的維表和事實(shí)表,建立數(shù)據(jù)源視圖.對(duì)維度進(jìn)行編輯,建立層級(jí)結(jié)構(gòu)和級(jí)別;對(duì)度量值和關(guān)鍵性指數(shù)進(jìn)行定義,需要計(jì)算的要編寫相應(yīng)的公式函數(shù).=。20品日期磨次回:012-月。日新證號(hào)中國(guó)煤化工圖3增加日 期維層.YHCNMHG傅萌,趙莉OLAP 技術(shù)在煤炭生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)中的應(yīng)用通過設(shè)定相應(yīng)的聚合模式,確保查詢效率和存儲(chǔ)空間的優(yōu)化組合,在瀏覽器中可以完成數(shù)據(jù)的查詢工作，可以實(shí)現(xiàn)OLAP分析的基本操作.采溪方式回來年◆)月GCLLL日2004/8057.61088.2的19.226.637.4g85076.8 51005119.4 5187.6田200534649.4 1921.4 63706 日158145. 6200660744.4 68074.8 4294 業(yè)200122 B 33235 e國(guó)20076018673754 2 20140 187654 2 351734您210372.4197916. 830495 4 530374 8989159. 2圖4 OLAP 展示3小結(jié)本文運(yùn)用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫和OLAP技術(shù)的相關(guān)知識(shí),重新構(gòu)造了原煤炭生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)的數(shù)據(jù)系統(tǒng).通過維度建模的思想為數(shù)據(jù)查詢和分析帶來了很大的便利,操作更加靈活,為管理人員提供了詳實(shí)的數(shù)據(jù)參考.本系統(tǒng)還涉及到數(shù)據(jù)定時(shí)維護(hù)和更新,用戶的登錄查詢界面設(shè)計(jì)等,需要更多的知識(shí)積累和后期努力.通過不斷學(xué)習(xí)來完善本系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)理論在實(shí)踐中的深化和應(yīng)用.參考文獻(xiàn)[1]Jiawei Han Micheline Kamber著.范明孟小峰譯.數(shù)據(jù)挖掘概念與技術(shù)(原書第2版)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2007.[2]w. 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The data warehouse tolkit : the complete guide to dimensional modeling 2nd Edition[ M].America: Wiley Computer Publishing,2002[責(zé)任編輯:袁偉]Discusses The OLAP Technology In The Coal Production Scheduling System ApplicationFU Meng , ZHAO Li( College of Compute Science and Technology , Xi' an Technological University ,Xi' an 710032 ,China)Abstract: The production scheduling system in the coal enterprise production process play a vital role, through incoming datawarehouse and the OLAP technology, it can realize regularly updating、reporting services and interaction of data after deploy-ment. It makes Enterprise managers finding out the current production中國(guó)煤化工tbe beasis for dcision - making.Key words: Production scheduling system;data warehouse;OLAPTHCNMHG. 113.