ما هي نمذجة الأبعاد في مستودع البيانات؟ تعلم الأنواع
فريق التحرير
⚡ ملخص ذكي
يقوم النموذج البُعدي في تصميم مستودع البيانات بتنظيم المعلومات في جداول الحقائق والأبعاد بحيث يمكن للمحللين استرجاع وتلخيص المقاييس الرقمية بسرعة، باتباع طريقة كيمبال المكونة من خمس خطوات والتي تحدد عملية الأعمال، والتفاصيل، والأبعاد، والحقائق، والمخطط النهائي.
ما هي النمذجة الأبعاد؟
نمذجة الأبعاد (DM) هي تقنية هيكلة بيانات مُحسّنة لتخزين البيانات في مستودع البيانات. هدفها هو ضبط قاعدة البيانات لتسريع استرجاع البيانات. طُوّر هذا المفهوم بواسطة رالف كيمبال، وهو مبني على نوعين من الجداول: جداول "الحقائق" وجداول "الأبعاد".
يُصمَّم النموذج البُعدي في مستودع البيانات لقراءة المعلومات الرقمية وتلخيصها وتحليلها، مثل القيم والأرصدة والكميات والأوزان. في المقابل، تُحسَّن النماذج العلائقية لإضافة البيانات وتحديثها وحذفها في نظام معالجة المعاملات الفورية عبر الإنترنت.
كل من هذه الأساليب يخزن البيانات بطريقته الخاصة، ويقدم كل منها مزايا مميزة.
في النموذج العلائقي، تعمل عمليات التطبيع ونماذج الكيانات والعلاقات على تقليل تكرار البيانات. أما النموذج البُعدي، فيرتب البيانات بحيث يسهل استرجاع المعلومات وإنشاء التقارير.
ولهذا السبب، فإن النماذج ذات الأبعاد مناسبة تخزين البيانات أنظمة بدلاً من الأنظمة العلائقية التي تعتمد بشكل كبير على المعاملات. لأن النموذج يدعم النظام الأوسع معمارية مستودع البيانات، وتفصّل الأقسام التالية عناصرها وأنواعها وخطوات تصميمها.
عناصر نموذج البيانات الأبعاد
حقيقة
الحقائق هي القياسات أو المؤشرات المستمدة من عملية تجارية. في عملية المبيعات، على سبيل المثال، يُعد رقم المبيعات الفصلي حقيقة - القيمة العددية التي ترغب الشركة في تحليلها.
الابعاد
يُوفّر البُعد السياق المحيط بحدثٍ ما في عمليةٍ تجارية. ببساطة، تُحدّد الأبعاد من، وماذا، وأين في الحقيقة. بالنسبة لحقيقة "رقم المبيعات الفصلية"، ستكون الأبعاد كالتالي:
- من - أسماء العملاء
- أين - الموقع
- ما هو؟ – اسم المنتج
بمعنى آخر، البعد هو نافذة يمكنك من خلالها رؤية المعلومات الموجودة في الحقائق.
السمات
السمات هي الخصائص المختلفة للبعد ضمن نموذج بيانات متعدد الأبعاد.
في بُعد الموقع، يمكن أن تكون السمات كالتالي:
- الولايه او المحافظه
- الدولة
- الرمز البريدي
تُستخدم السمات للبحث عن الحقائق وتصفيتها وتصنيفها، وجداول الأبعاد هي المكان الذي توجد فيه تلك السمات.
جدول الحقائق
جدول الحقائق هو الجدول الأساسي في النموذج البُعدي.
يحتوي جدول الحقائق على ما يلي:
- القياسات أو الحقائق
- مفاتيح خارجية لجداول الأبعاد
جدول الأبعاد
يحتوي جدول الأبعاد على أبعاد الحقيقة ويرتبط بجدول الحقائق عبر مفتاح خارجي. فيما يلي خصائصه الرئيسية:
- جداول الأبعاد هي جداول غير طبيعية.
- تشكل سمات الأبعاد أعمدة الجدول.
- توفر الأبعاد خصائص وصفية للحقائق من خلال سماتها.
- لا يوجد حد ثابت لعدد الأبعاد.
- يمكن أن يحتوي البعد على علاقة هرمية واحدة أو أكثر.
أنواع الأبعاد في مستودع البيانات
يستخدم النمذجة البُعدية أنواعًا متعددة من الأبعاد، كل منها مناسب لحاجة تصميمية معينة. أنواع الأبعاد في مستودع البيانات هي:
- البعد المطابق
- البعد المداد
- البعد المنكمش
- أبعاد لعب الأدوار
- البعد إلى جدول الأبعاد
- البعد غير المهم
- البعد المنحل
- البعد القابل للتبديل
- البعد الخطوة
خطوات النمذجة الأبعاد
تعتمد دقة نموذج الأبعاد على نجاح تطبيق مستودع البيانات. يتضمن بناء نموذج الأبعاد خمس خطوات:
- تحديد العملية التجارية
- حدد نوع الحبيبات (مستوى التفاصيل)
- حدد الأبعاد
- حدد الحقائق
- قم ببناء المخطط
بشكل عام، يجب أن يصف النموذج النهائي سبب وكمية ووقت ومكان ومن وماذا في عملية عملك.
الخطوة 1) تحديد عملية الأعمال
تتمثل المهمة الأولى في تحديد عملية الأعمال التي يجب أن يغطيها المستودع - التسويق والمبيعات والموارد البشرية وما إلى ذلك - بناءً على المنظمة تحليل البيانات الاحتياجات وجودة البيانات المتاحة. هذه هي الخطوة الأهم، لأن أي خطأ هنا سيؤدي إلى سلسلة من العيوب التي يصعب إصلاحها.
لوصف عملية الأعمال، يمكنك استخدام نص عادي، أو تدوين نمذجة عمليات الأعمال (BPMN)، أو لغة النمذجة الموحدة (UML).
الخطوة 2) تحديد الحبوب
تحدد الحبيبات مستوى التفاصيل المتعلقة بمشكلة العمل - وهو أدنى مستوى من المعلومات المخزنة في أي جدول.
إذا كان الجدول يحتوي على مبيعات كل يوم، فإنه يحتوي على تفاصيل يومية؛ وإذا كان يحتوي على إجماليات شهرية، فإنه يحتوي على تفاصيل شهرية.
خلال هذه المرحلة، تجيب على أسئلة مثل:
- هل ينبغي أن يخزن المستودع جميع المنتجات المتاحة أم أنواعاً قليلة منها فقط؟ يعتمد ذلك على العمليات التجارية المختارة.
- هل ينبغي تخزين بيانات مبيعات المنتجات على أساس شهري أو أسبوعي أو يومي أو ساعي؟ يعتمد ذلك على التقارير التي يطلبها المسؤولون التنفيذيون.
- كيف يؤثر هذان الخياران على حجم قاعدة البيانات؟
مثال على الحبوب: تخيل أن الرئيس التنفيذي لشركة متعددة الجنسيات يريد أن يرى مبيعات منتجات محددة في مواقع مختلفة، يتم قياسها كل يوم.
في هذا السيناريو، تصبح الحبوب "معلومات بيع المنتجات حسب الموقع يوميًا".
الخطوة 3) تحديد الأبعاد
الأبعاد هي أسماء مثل التاريخ والمتجر والمخزون، وهي تحتوي على البيانات الوصفية.
على سبيل المثال، قد يحتوي بُعد التاريخ على السنة والشهر ويوم الأسبوع.
مثال على الأبعاد: إن نفس متطلبات المبيعات اليومية هي التي تحدد اختيار الأبعاد.
في هذا السيناريو، تكون الأبعاد هي المنتج والموقع والوقت.
يحتوي بُعد المنتج على سمات مثل مفتاح المنتج (مفتاح خارجي)، والاسم، والنوع، والمواصفات.
يتم تنظيم بُعد الموقع على شكل تسلسل هرمي: البلد، الولاية، المدينة، عنوان الشارع، والاسم.
الخطوة الرابعة: تحديد الحقائق
ترتبط هذه الخطوة ارتباطًا وثيقًا بمستخدمي النظام من رجال الأعمال، لأنها تحدد الأرقام التي يستهلكونها من مستودع البيانات.
معظم صفوف جدول الحقائق عبارة عن قيم رقمية مثل السعر أو التكلفة لكل وحدة.
مثال على الحقائق: يُحدد شرط المبيعات اليومية السياق مرة أخرى.
هنا، الحقيقة هي مجموع المبيعات حسب المنتج، وحسب الموقع، وحسب الوقت.
الخطوة 5) بناء المخطط
في هذه الخطوة الأخيرة، تقوم بتطبيق النموذج البُعدي. المخطط هو ببساطة بنية قاعدة البيانات - ترتيب الجداول - وهناك نوعان من المخططات شائعان بشكل خاص.
الأول هو مخطط نجمة، وهو سهل التصميم وسمي بهذا الاسم نسبة إلى شكله: جدول حقائق مركزي مع جداول أبعاد تشع للخارج مثل رؤوس النجمة.
في مخطط النجمة، يكون جدول الحقائق في الصيغة الطبيعية الثالثة بينما تكون جداول الأبعاد غير طبيعية؛ هذا مخطط النجمة في نمذجة مستودعات البيانات يشرح الدليل مثالاً كاملاً.
والثاني هو مخطط ندفة الثلجوهو امتداد لمخطط النجمة حيث يتم تطبيع كل بُعد وربطه بجداول أبعاد أخرى، كما هو موضح في هذا مخطط ندفة الثلج في نموذج مستودع البيانات يرشد.
قواعد النمذجة الأبعاد
تُوجّه القواعد والمبادئ التالية عملية النمذجة البُعدية الفعّالة:
- قم بتحميل البيانات الذرية في الهياكل ذات الأبعاد.
- بناء نماذج الأبعاد حول العمليات التجارية.
- تأكد من أن كل جدول حقائق يحتوي على جدول أبعاد تاريخ مرتبط به.
- احتفظ بجميع الحقائق في جدول حقائق واحد بنفس مستوى التفصيل.
- قم بتخزين تصنيفات التقارير وقيم نطاق التصفية في جداول الأبعاد.
- قم بتزويد كل جدول أبعاد بمفتاح بديل.
- الموازنة المستمرة بين المتطلبات والواقع لتقديم حل يدعم عملية صنع القرار في الأعمال.
فوائد النمذجة الأبعاد
يوفر النمذجة البُعدية عدداً من الفوائد العملية:
- تتيح الأبعاد الموحدة إعداد تقارير سهلة ومتسقة عبر مختلف مجالات العمل.
- تقوم جداول الأبعاد بتخزين تاريخ معلومات الأبعاد.
- يمكن إدخال أبعاد جديدة دون إحداث اضطراب كبير في جدول الحقائق.
- يتم تخزين البيانات بحيث يسهل استرجاعها بمجرد وجودها في قاعدة البيانات.
- بالمقارنة مع النموذج المعياري، فإن الجداول البُعدية أسهل في الفهم لأن المعلومات يتم تجميعها في فئات أعمال واضحة.
- يعتمد النموذج على المصطلحات التجارية، لذلك تعرف الشركة معنى كل حقيقة أو بُعد أو سمة.
- لأن النموذج غير مُنمذج، فهو مُحسَّن للاستعلام السريع، وتقوم العديد من المنصات العلائقية بتحسين خطط التنفيذ الخاصة بها من أجله.
- يوفر المخطط أداءً عاليًا مع عدد أقل من عمليات الربط وتقليل تكرار البيانات إلى الحد الأدنى.
- تستوعب النماذج البُعدية التغيير بسهولة، حيث يمكن إضافة أعمدة إلى جداول الأبعاد دون التأثير على تطبيقات ذكاء الأعمال الحالية.
ما هو نموذج البيانات متعدد الأبعاد في مستودع البيانات؟
A نموذج بيانات متعدد الأبعاد يمثل هذا النموذج البيانات على شكل مكعبات بيانات، مما يتيح لك تصميم البيانات وعرضها عبر عدة أبعاد محددة بواسطة الأبعاد والحقائق. عادةً ما يتم تنظيم هذا النموذج حول موضوع مركزي ويتم تمثيله بواسطة جدول حقائق، وهو يشكل أساس OLAP التحليل.
