維修器材數據倉庫維度建模研究

摘要：為構建適應信息化發展的維修器材數據倉庫，從數據來源層面分析了維修器材管理信息，并通過合理分類，確定了維修器材數據倉庫主題。結合數據倉庫維度建模的一般方法，設計了維修器材數據倉庫的維度模型，為最終實現基于數據倉庫的維修器材管理決策支持提供了一個可行的方案。

關鍵詞：維修器材管理；數據倉庫；維度建模

中圖分類號：TP311文獻標識碼：A文章編號：1002-3100(2008)10-0031-03

Abstract: In order to build the maintain equipment data warehouse which adapt to information development， it's important to analyze maintain equipment management information and fix the topics by means of classified in reason. According to the general methods of dimensional modeling， a dimensional model of the maintain equipment data warehouse was developed， providing a feasibility plan for the finally purpose of realizing maintain equipment management decision support.

Key words: maintain equipment management; data warehouse; dimensional modeling

0引言

維修器材管理信息化是未來裝備保障的必然趨勢。然而，維修器材管理是一個復雜的系統，復雜性表現在其數據的多維性、動態性、不確定性和不完整性等特點上。隨著我軍裝備保障信息化的不斷發展，要改變維修器材管理領域“數據豐富而知識貧乏”的局面，必須加快以數據倉庫為基礎的綜合決策支持體系建設。維度建模方法是數據倉庫設計的主導技術，對數據倉庫系統的成功應用與否至關重要。本文首先分析數據倉庫維度建模的技術理論，然后結合維修器材管理的數據來源和業務知識，討論了維修器材數據倉庫的維度模型。

1維修器材管理信息數據倉庫

1.1數據信息分類

維修器材管理信息從數據來源的層面上劃分，主要包括三大類信息：

（1）基礎數據信息，主要包括：

①維修器材屬性信息，如器材名稱及代碼、外形尺寸、計量單位、質量、價格、材料、技術性能、使用環境等；

②各部門器材管理信息，如單位信息（名稱及代碼、內容、范圍、職能等）、器材信息（計劃、數量、類別、適用裝備、單安裝數、出廠配套標準、儲供基數標準及包裝標準等）、管理者信息（姓名、職稱、年齡、人數、分工等）、經費信息等；

③知識信息，經管理實踐或論證后得到的數據，如方法信息、問題模型及求解信息等；

④其他基礎數據信息。

（2）維修器材管理操作中產生的數據信息，主要指的是執行類信息，即在實際運行過程中產生的維修器材管理信息。如經費使用、生命周期和器材流通及籌、儲、供的器材數量及種類等數據信息。

（3）數據分析處理中產生的信息，包含有：

①對比信息，如經費對比信息和軍事效益對比信息等；

②匯總信息，如周期快照和累積快照信息等；

③預測信息，如經費預算、保障計劃和儲供標準的制定依據等數據信息；

④規律信息，如器材耗損規律和器材存儲、運輸的組合優化規律等信息。

1.2業務主題分割

按照上述數據信息分類，維修器材管理大致可以分割出以下幾個業務主題：（1）維修器材屬性信息采集；（2）部門器材管理信息采集；（3）器材流通信息采集；（4）計劃；（5）籌措；（6）存儲；（7）供應；（8）保障；（9）軍事效益；（10）周期快照：（11）累計快照。

1.3數據倉庫系統結構

數據倉庫系統的基本結構如圖1，各種數據從操作型源系統中抽取，經數據的聚集和轉換，裝載到各個相應業務主題的數據集市中。數據集市中的數據正是根據相關業務的維度模型進行組織的，它展示給用戶的數據必須是維度的、原子的，各個業務主題之間的數據連接則通過數據倉庫總線來完成。

2維度建模

維度建模立足于簡單性原則，把視覺焦點集中在業務需求上，來引導數據倉庫朝著高效運行和易于查詢的方向進行設計。

2.1維度表和事實表設計

根據目前的維修器材管理信息系統的操作型數據庫，并結合文獻[3]提供的信息點，對維修器材數據倉庫的維度表和事實表設計如下：

2.1.1維度表

（1）器材分類維度，用于描述器材分類信息，與任何一個業務主題都有關聯，因為只有通過器材分類維度，才能把維修器材管理與數據倉庫連接起來。其結構為：PK、器材名稱、器材代碼、所屬類別、所屬子類目、區分標識……

（2）時間維度，也是每個業務主題必須用到的，因為每個業務主題都是時間序列的。其結構為：PK、日期完全描述（年、月、日）、周期指示符、累計指示符、統計標志符……

（3）地點維度，描述的是器材位置屬性。其結構為：PK、器材位置、生產廠家、存儲單位、供應單位……

（4）生命周期維度，用它來描述器材全壽命管理過程的各個階段的屬性。其結構為：PK、階段名稱、階段狀況、持續時間……

（5）管理者維度，用來描述維修器材管理的操作人員的屬性。其結構為：PK、姓名、性別、年齡、職稱、所屬部門、文化程度、接管日期、技能描述……

（6）經費維度，用來描述經費的利用屬性。其結構為：PK、器材名稱、器材代碼、所屬類別、器材單價、計劃經費、使用經費、經費使用方法……

（7）配套標準維度，用來描述各類維修器材標準化的屬性。其結構為：PK、出廠配套標準、維修保障標準、儲備標準、平時和戰時供應標準……

（8）技術狀況維度，用來描述維修器材的技術屬性。其結構為：PK、特征描述、材料、質量、運輸要求、使用環境……

（9）適用裝備維度，用來描述維修器材適用裝備屬性。其結構為：PK、裝備名稱、裝備代碼、裝備類別……

（10）模型維度，用來描述可模型化處理的各種模型數據。其結構為：PK、模型類型名稱、所屬子類目、所處階段、判斷關鍵字、處理關鍵字、模型特征描述……

（11）專家知識維度，用來描述管理實踐中已經得到的專家知識數據，其知識的類型可分為管理方式、存儲和供應方法等。其結構為：PK、知識類型、所屬子類目、所處階段、判斷關鍵字、處理關鍵字、完全知識描述……

（12）雜項維度，它是一個抽象的維度，用來存放相應的事實表行的注釋等自由文字描述信息。其結構為：PK、描述1、描述2……

2.1.2事實表

（1）維修器材屬性信息事實表，保存維修器材基本屬性的各項數據。其結構為：時間FK、地點FK、管理者FK、適用裝備FK、配套標準FK、專家知識FK、模型FK、雜項FK、外形尺寸、質量、價格……

（2）部門器材管理信息事實表，保存各個時段采集到的部門器材管理的各項數據，用于器材管理部門的業務管理和決策。其結構為：部門代碼、計劃籌措量、儲備量、供應量、經費、任務等級、效益指標……

（3）器材流通信息事實表，保存器材在生命周期各階段的數據，用于器材的物流管理和調控。其結構為：所處位置代碼、所屬階段代碼、流通量、流通狀況指標、……

（4）計劃事實表，保存制訂器材計劃的各種數據。其結構為：需求量、籌措量、存儲量、供應量、耗損量、經費、執行能力指標……

（5）籌措事實表，保存籌措器材的各項數據。其結構為：計劃籌措量、籌措地點代碼、可用經費、籌措等級……

（6）存儲事實表，保存存儲器材的各種數據。其結構為：存儲量、存儲經費、儲備等級……

（7）供應事實表，保存供應過程中產生的各項數據。其結構為：供應量、供應地點代碼、經費……

（8）保障事實表，保存組織平、戰時保障工作時產生的各項數據。其結構為：需求量、經費、耗損量……

（9）軍事效益事實表，保存器材管理在不同階段獲得軍事效益的數據。其結構為：投入指標、損失指標、完成任務指標……

（10）快照事實表，它的數據是基于時間段的，包括周期快照和累積快照。

2.2維度表和事實表連接

通常采用星型連接圖把事實表和維度表融合在一起。事實表中通常有2個或2個以上的外關鍵字（FK），外關鍵字是連接事實表和維度表的橋梁，它連接到相關維度表的主關鍵字上。使用這種連接方法得到的數據倉庫引擎只需使用一次事實表的索引，就可以求得兩類表間的任意N種連接結果。其實現方法為：先集中對建立了充足索引的維度表進行約束（過濾）處理，然后用滿足用戶約束條件的維度表關鍵字的笛卡爾乘積一次性處理全部的事實表。我們以維修器材籌措量事實表為例來說明維度表和事實表的連接，如圖2所示。

2.3數據倉庫總線矩陣

通過建立數據倉庫總線矩陣，可實現對整個數據倉庫的分解和規劃，便于并行、異步地開展設計工作。矩陣的行與具體的某個業務主題（或稱為某一數據集市）相對應；矩陣的列就是總線的帶寬，它與公共的維度相對應。通過嚴格按照數據來源確定的業務主題，可以得出維修器材信息數據倉庫的總線矩陣，如表1所示?！啊獭敝赋鲈摿信c業務主題行是相關的。

3結束語

本文結合維修器材管理信息數據來源分類和數據倉庫維度建模技術，對維修器材管理信息數據倉庫的維度模型進行了設計，為建立基于數據倉庫的維修器材管理信息數據挖掘和知識發現提供了實現方案，并為最終實現裝備保障優化決策支持系統打下了基礎。

然而，該維度模型只是整個數據倉庫設計工作中的第一步，其有效性和確定性尚需在后續的設計中進行驗證和評價，并且不斷地進行修正和完善。需要進一步研究和討論的問題有：

（1）器材的保障效能及軍事效益是維修器材管理的最終目標。為了得到更加具體的軍事效益分析，應該在事實表中嵌入那些更為詳盡的指標。

（2）為提高決策的可靠性，應該如何把方法、數學模型和專家知識三者系統地結合起來。

參考文獻：

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