การสร้างแบบจำลองมิติข้อมูลในคลังข้อมูลคืออะไร เรียนรู้ประเภท
เดวิดคาร์เตอร์
⚡ สรุปอย่างชาญฉลาด
แบบจำลองมิติในดีไซน์คลังข้อมูลจัดระเบียบข้อมูลลงในตารางข้อเท็จจริงและตารางมิติ เพื่อให้นักวิเคราะห์สามารถดึงและสรุปค่าตัวเลขได้อย่างรวดเร็ว โดยปฏิบัติตามวิธีการห้าขั้นตอนของคิมบอลล์ ซึ่งระบุถึงกระบวนการทางธุรกิจ ระดับความละเอียด มิติ ข้อเท็จจริง และโครงสร้างสุดท้าย
การสร้างแบบจำลองมิติคืออะไร?
การสร้างแบบจำลองมิติ (DM) เป็นเทคนิคโครงสร้างข้อมูลที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการจัดเก็บข้อมูลในคลังข้อมูล จุดประสงค์คือการปรับแต่งฐานข้อมูลเพื่อให้สามารถดึงข้อมูลได้เร็วขึ้น แนวคิดนี้ได้รับการพัฒนาโดย Ralph Kimball และสร้างขึ้นจากตารางสองประเภท ได้แก่ ตาราง "ข้อเท็จจริง" และตาราง "มิติ"
แบบจำลองเชิงมิติในคลังข้อมูลได้รับการออกแบบมาเพื่ออ่าน สรุป และวิเคราะห์ข้อมูลตัวเลข เช่น มูลค่า ยอดคงเหลือ จำนวน และน้ำหนัก ในทางตรงกันข้าม แบบจำลองเชิงสัมพันธ์ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการเพิ่ม อัปเดต และลบข้อมูลในระบบประมวลผลธุรกรรมออนไลน์แบบเรียลไทม์
แต่ละวิธีจัดเก็บข้อมูลในรูปแบบที่แตกต่างกัน และแต่ละวิธีก็มีข้อดีที่โดดเด่น
ในแบบจำลองเชิงสัมพันธ์ การทำให้เป็นมาตรฐานและแบบจำลอง ER ช่วยลดความซ้ำซ้อนของข้อมูล ในขณะที่แบบจำลองเชิงมิติจะจัดเรียงข้อมูลเพื่อให้ดึงข้อมูลได้ง่ายขึ้นและสร้างรายงานได้ง่ายขึ้น
ด้วยเหตุนี้ โมเดลเชิงมิติจึงเหมาะสม คลังข้อมูล ระบบฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์มากกว่าระบบฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ที่เน้นการทำธุรกรรมเป็นหลัก เนื่องจากโมเดลนี้เป็นรากฐานของระบบฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ในวงกว้าง สถาปัตยกรรมคลังข้อมูลส่วนด้านล่างนี้จะอธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับองค์ประกอบ ประเภท และขั้นตอนการออกแบบ
องค์ประกอบของแบบจำลองข้อมูลมิติ
ความจริง
ข้อเท็จจริงคือการวัดหรือตัวชี้วัดที่ได้มาจากกระบวนการทางธุรกิจ ตัวอย่างเช่น ในกระบวนการขาย ตัวเลขยอดขายรายไตรมาสถือเป็นข้อเท็จจริง ซึ่งเป็นค่าตัวเลขที่ธุรกิจต้องการวิเคราะห์
Dimension
มิติข้อมูลให้บริบทที่ล้อมรอบเหตุการณ์ในกระบวนการทางธุรกิจ กล่าวอย่างง่ายๆ คือ มิติข้อมูลให้ข้อมูลเกี่ยวกับใคร ทำอะไร และที่ไหนของข้อเท็จจริง สำหรับข้อเท็จจริง "ยอดขายรายไตรมาส" มิติข้อมูลจะเป็นดังนี้:
- ใคร – รายชื่อลูกค้า
- ที่ไหน – ที่ตั้ง
- อะไร – ชื่อผลิตภัณฑ์
กล่าวอีกนัยหนึ่ง มิติคือหน้าต่างที่คุณใช้มองข้อมูลที่อยู่ในข้อเท็จจริง
คุณสมบัติ
คุณลักษณะ คือ ลักษณะต่างๆ ของมิติภายในแบบจำลองข้อมูลเชิงมิติ
ในมิติข้อมูลตำแหน่งที่ตั้ง คุณลักษณะต่างๆ สามารถเป็นได้ดังนี้:
- สถานะ
- ประเทศ
- รหัสไปรษณีย์
คุณลักษณะต่างๆ ใช้สำหรับค้นหา กรอง และจัดประเภทข้อเท็จจริง และตารางมิติคือที่ที่จัดเก็บคุณลักษณะเหล่านั้น
ตารางข้อเท็จจริง
ตารางข้อเท็จจริงเป็นตารางหลักในแบบจำลองเชิงมิติ
ตารางข้อมูลประกอบด้วย:
- การวัดหรือข้อเท็จจริง
- คีย์ต่างประเทศไปยังตารางมิติ
ตารางมิติ
ตารางมิติ (Dimension Table) เก็บค่ามิติของตารางข้อเท็จจริง (Fact Table) และเชื่อมโยงกับตารางข้อเท็จจริงผ่านคีย์นอก (Foreign Key) คุณลักษณะหลักของตารางมิติมีดังต่อไปนี้:
- ตารางไดเมนชันคือตารางที่ไม่ทำให้เป็นมาตรฐาน
- คุณลักษณะของมิติข้อมูลจะประกอบเป็นคอลัมน์ของตาราง
- มิติให้ข้อมูลเชิงพรรณนาเกี่ยวกับข้อเท็จจริงผ่านคุณลักษณะต่างๆ
- ไม่มีข้อจำกัดตายตัวเกี่ยวกับจำนวนมิติ
- มิติหนึ่งๆ สามารถประกอบด้วยความสัมพันธ์แบบลำดับชั้นได้ตั้งแต่หนึ่งความสัมพันธ์ขึ้นไป
ประเภทของมิติในคลังข้อมูล
การสร้างแบบจำลองเชิงมิติใช้มิติหลายประเภท ซึ่งแต่ละประเภทเหมาะสมกับความต้องการในการออกแบบเฉพาะด้าน โดยหลักๆ แล้ว ประเภทของมิติในคลังข้อมูล คือ:
- มิติที่สอดคล้องกัน
- มิติเอาท์ริกเกอร์
- มิติที่หดตัว
- มิติการสวมบทบาท
- มิติถึงตารางมิติ
- มิติขยะ
- เสื่อมมิติ
- มิติข้อมูลแบบสลับได้
- มิติขั้นตอน
ขั้นตอนของการสร้างแบบจำลองมิติ
ความถูกต้องแม่นยำของการสร้างแบบจำลองมิติข้อมูลของคุณจะเป็นตัวกำหนดความสำเร็จของการนำระบบคลังข้อมูลไปใช้ การสร้างแบบจำลองมิติข้อมูลประกอบด้วยห้าขั้นตอน:
- ระบุขั้นตอนทางธุรกิจ
- ระบุระดับรายละเอียด (ระดับความละเอียด)
- ระบุขนาด
- ระบุข้อเท็จจริง
- สร้างสคีมา
โดยรวมแล้ว แบบจำลองที่เสร็จสมบูรณ์ควรอธิบายถึงเหตุผล วิธีการ จำนวนเงิน เวลา สถานที่ ผู้เกี่ยวข้อง และรายละเอียดของกระบวนการทางธุรกิจของคุณ
ขั้นตอนที่ 1) ระบุกระบวนการทางธุรกิจ
ขั้นตอนแรกคือการระบุถึงกระบวนการทางธุรกิจที่คลังสินค้าควรดูแล เช่น การตลาด การขาย ฝ่ายบุคคล เป็นต้น โดยพิจารณาจากโครงสร้างองค์กร การวิเคราะห์ข้อมูล ความต้องการและคุณภาพของข้อมูลที่มีอยู่ นี่คือขั้นตอนที่สำคัญที่สุด เพราะหากผิดพลาดในขั้นตอนนี้ จะส่งผลให้เกิดข้อบกพร่องต่อเนื่องที่แก้ไขได้ยาก
ในการอธิบายกระบวนการทางธุรกิจ คุณสามารถใช้ข้อความธรรมดา สัญกรณ์การสร้างแบบจำลองกระบวนการทางธุรกิจ (BPMN) หรือภาษาสร้างแบบจำลองรวม (Unified Modelling Language)UML).
ขั้นตอนที่ 2) ระบุเกรน
ระดับความละเอียดของข้อมูล (grain) กำหนดระดับรายละเอียดของปัญหาทางธุรกิจ ซึ่งเป็นระดับข้อมูลที่ต่ำที่สุดที่จัดเก็บไว้ในตารางใดๆ ก็ตาม
ถ้าตารางแสดงยอดขายรายวัน ก็จะมีระดับความละเอียดเป็นรายวัน ถ้าตารางแสดงยอดรวมรายเดือน ก็จะมีระดับความละเอียดเป็นรายเดือน
ในขั้นตอนนี้ คุณจะต้องตอบคำถามต่างๆ เช่น:
- คลังสินค้าควรจัดเก็บสินค้าทุกประเภทที่มีอยู่ หรือเฉพาะสินค้าบางประเภทเท่านั้น? คำตอบขึ้นอยู่กับกระบวนการทางธุรกิจที่เลือกใช้
- ควรบันทึกยอดขายสินค้าเป็นรายเดือน รายสัปดาห์ รายวัน หรือรายชั่วโมง? ขึ้นอยู่กับรายงานที่ผู้บริหารต้องการ
- ตัวเลือกทั้งสองนี้ส่งผลต่อขนาดของฐานข้อมูลอย่างไร?
ตัวอย่างของธัญพืช: ลองนึกภาพว่าซีอีโอของบริษัทข้ามชาติแห่งหนึ่งต้องการทราบยอดขายของผลิตภัณฑ์เฉพาะเจาะจงในสถานที่ต่างๆ โดยวัดผลทุกวัน
ในสถานการณ์นั้น ธัญพืชจะกลายเป็น “ข้อมูลการขายผลิตภัณฑ์แยกตามสถานที่และรายวัน”
ขั้นตอนที่ 3) ระบุขนาด
มิติข้อมูลคือคำนาม เช่น วันที่ ร้านค้า และสินค้าคงคลัง ซึ่งใช้เก็บข้อมูลเชิงพรรณนา
ตัวอย่างเช่น มิติข้อมูลวันที่อาจประกอบด้วยปี เดือน และวันในสัปดาห์
ตัวอย่างขนาด: ความต้องการยอดขายรายวันเดียวกันนี้เป็นตัวกำหนดการเลือกขนาด
สำหรับสถานการณ์นี้ มิติที่เกี่ยวข้องได้แก่ ผลิตภัณฑ์ สถานที่ และเวลา
มิติข้อมูลผลิตภัณฑ์ประกอบด้วยคุณลักษณะต่างๆ เช่น รหัสผลิตภัณฑ์ (คีย์ต่างประเทศ), ชื่อ, ประเภท และข้อกำหนดเฉพาะ
มิติข้อมูลสถานที่ตั้งจัดเรียงเป็นลำดับชั้น ได้แก่ ประเทศ รัฐ เมือง ที่อยู่ และชื่อถนน
ขั้นตอนที่ 4) ระบุข้อเท็จจริง
ขั้นตอนนี้นั้นเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับผู้ใช้ทางธุรกิจของระบบ เพราะเป็นการกำหนดตัวเลขที่พวกเขาจะนำไปใช้จากคลังข้อมูล
แถวส่วนใหญ่ในตารางข้อเท็จจริงจะเป็นค่าตัวเลข เช่น ราคา หรือต้นทุนต่อหน่วย
ตัวอย่างข้อเท็จจริง: ข้อกำหนดเรื่องยอดขายรายวันเป็นตัวกำหนดบริบทอีกครั้ง
ในที่นี้ ข้อเท็จจริงคือผลรวมของยอดขายแยกตามผลิตภัณฑ์ แยกตามสถานที่ และแยกตามช่วงเวลา
ขั้นตอนที่ 5) สร้างสคีมา
ในขั้นตอนสุดท้ายนี้ คุณจะนำแบบจำลองเชิงมิติมาใช้ Schema คือโครงสร้างของฐานข้อมูล ซึ่งก็คือการจัดเรียงตาราง และโดยทั่วไปแล้วมักจะมี Schema สองแบบ
ที่แรกก็คือ สคีมาดาวซึ่งออกแบบได้ง่ายและตั้งชื่อตามรูปทรงของมัน: ตารางข้อมูลหลักตรงกลางที่มีตารางแสดงขนาดแผ่กระจายออกไปเหมือนแฉกของดาว
ในสคีมาแบบสตาร์ ตารางข้อเท็จจริงจะอยู่ในรูปแบบปกติที่สาม ในขณะที่ตารางมิติจะไม่อยู่ในรูปแบบปกติ แผนผังแบบดาวในการสร้างแบบจำลองคลังข้อมูล คู่มือนี้จะอธิบายตัวอย่างอย่างครบถ้วน
ประการที่สองคือ สคีมาเกล็ดหิมะซึ่งเป็นการขยายรูปแบบสคีมาแบบดาว โดยที่แต่ละมิติจะถูกทำให้เป็นมาตรฐานและเชื่อมโยงกับตารางมิติเพิ่มเติม ดังที่ได้อธิบายไว้ในเอกสารนี้ รูปแบบสกีมาเกล็ดหิมะในโมเดลคลังข้อมูล แนะนำ
กฎสำหรับการสร้างแบบจำลองมิติ
กฎและหลักการต่อไปนี้เป็นแนวทางในการสร้างแบบจำลองมิติที่มีประสิทธิภาพ:
- โหลดข้อมูลอะตอมลงในโครงสร้างมิติ
- สร้างแบบจำลองมิติรอบกระบวนการทางธุรกิจ
- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าตารางข้อมูลหลักทุกตารางมีตารางมิติวันที่ที่เชื่อมโยงอยู่ด้วย
- รวบรวมข้อมูลทั้งหมดไว้ในตารางข้อมูลเดียว โดยใช้รายละเอียดในระดับเดียวกัน
- จัดเก็บป้ายกำกับรายงานและค่าโดเมนตัวกรองในตารางมิติ
- กำหนดคีย์ตัวแทนให้กับตารางมิติทุกตาราง
- ปรับสมดุลระหว่างข้อกำหนดและความเป็นจริงอย่างต่อเนื่อง เพื่อส่งมอบโซลูชันที่สนับสนุนการตัดสินใจทางธุรกิจ
ประโยชน์ของการสร้างแบบจำลองมิติ
การสร้างแบบจำลองเชิงมิติมีประโยชน์ในทางปฏิบัติหลายประการ:
- ขนาดมาตรฐานช่วยให้การรายงานเป็นไปอย่างง่ายดายและสม่ำเสมอทั่วทั้งองค์กร
- ตารางไดเมนชันจะจัดเก็บประวัติของข้อมูลไดเมนชัน
- สามารถเพิ่มมิติใหม่เข้าไปได้โดยไม่ทำให้ตารางข้อมูลหลักเปลี่ยนแปลงไปมากนัก
- ข้อมูลจะถูกจัดเก็บเพื่อให้สามารถเรียกใช้ได้ง่ายขึ้นเมื่อข้อมูลอยู่ในฐานข้อมูลแล้ว
- เมื่อเปรียบเทียบกับแบบจำลองมาตรฐาน ตารางมิติจะเข้าใจง่ายกว่า เนื่องจากข้อมูลถูกจัดกลุ่มไว้ในหมวดหมู่ทางธุรกิจที่ชัดเจน
- แบบจำลองนี้อิงตามคำศัพท์ทางธุรกิจ ดังนั้นฝ่ายธุรกิจจึงเข้าใจความหมายของข้อเท็จจริง มิติ หรือคุณลักษณะแต่ละอย่าง
- เนื่องจากโมเดลนี้ไม่ได้อยู่ในรูปแบบปกติ (de-normalized) จึงได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการสืบค้นข้อมูลที่รวดเร็ว และแพลตฟอร์มฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์หลายแห่งได้ปรับแผนการดำเนินการให้เหมาะสมกับโมเดลนี้
- โครงสร้างข้อมูลนี้ให้ประสิทธิภาพสูงด้วยการเชื่อมต่อข้อมูลที่น้อยลงและลดความซ้ำซ้อนของข้อมูลให้น้อยที่สุด
- แบบจำลองเชิงมิติรองรับการเปลี่ยนแปลงได้ง่าย เนื่องจากสามารถเพิ่มคอลัมน์ลงในตารางมิติได้โดยไม่ส่งผลกระทบต่อแอปพลิเคชันระบบธุรกิจอัจฉริยะที่มีอยู่เดิม
โมเดลข้อมูลหลายมิติในคลังข้อมูลคืออะไร
A แบบจำลองข้อมูลหลายมิติ แบบจำลองนี้แสดงข้อมูลในรูปแบบของคิวบ์ข้อมูล ทำให้คุณสามารถสร้างแบบจำลองและดูข้อมูลได้ในหลายมิติที่กำหนดโดยมิติและข้อเท็จจริง แบบจำลองดังกล่าวโดยทั่วไปจะจัดระเบียบโดยมีธีมหลักเป็นศูนย์กลางและแสดงด้วยตารางข้อเท็จจริง ซึ่งเป็นพื้นฐานของ สพป การวิเคราะห์
