基于指標模型的動態業務數據管理設計

摘 要： 本文研究生產采集系統對種類繁多、零散的數據進行采集時，如何建立業務模型，使系統更易于擴展。通過數據點、模板、指標的方式，結合基礎實體，建立動態業務數據模型，能夠有效支撐生產系統對實時、無關聯的數據采集和分析報表展現。

關鍵詞：生產采集 零散數據 動態業務模型 數據點 指標

中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2017）02-0004-02

一、概述

目前流行的關系數據模型設計中，經常采用實體-關系（E-R）模型，結合面向對象的思想，按照概念模型、物理模型的方法，建立相應的基礎實體、業務數據字體和關系，并通過ORM工具建立實體類。這種方法在一般的信息系統設計時非常有用，因為這類系統的業務關聯是非常明確的，比如訂購，我們為其建立相應的客戶、產品、訂單、付款等實體和關系就可以了。

在一些生產監控、實時采集等系統中，由于采集的數據種類繁多且非常零散，某些數據就是一個實時的值，用于不同的業務場景分析，它們屬于基礎實體，但業務之間的相關性較弱，我們得為這些業務數據按類型分別建立實體，這些實體的結構非常相似，且有新的業務數據要管理時，就需要在數據庫層面增加相應的實體表，系統不易于自動擴展。那么，我們考慮以動態列的方式來實現，會不會減少實體表的創建，系統也更容易擴展呢？即我們只建立一個業務數據實體表，該實體建立N個動態屬性字段，每種業務數據占用一個字段，通過配置定義業務字段。這種方式在數據的采集和管理上都沒有問題，但在數據的統計分析中，需要每個業務定義單獨的查詢語句，且DBMS對字段的數量也有相應的優化要求，如果業務數據類型過多，則要考慮分表管理。

那么，我們考慮將數據的存儲由列轉為行，是否可以有效解決這個問題呢？答案是肯定的，還需要做一些優化來提升系統性能，建立的業務數據字體表關聯基礎實體并定義分類，為值建立多個不同數據類型的字段，根據數據類型存儲在不同的字段中，便于其中的關聯值進行計算。我們把業務數據定義為數據點，把業務數據的運算和管理定義為指標，并在界面進行動態的展示，這種模型可稱之為指標模型。

二、設計方案

采用指標模型來為動態、分散的業務數據建模的設計方案，主要解決以下業務需求：

o業務數據分散獨立，基本都是類型和值，且各項數據采集或錄入時間不一致。

o業務數據需要按照一定規則進行計算并呈現。

為此，我們可以為模型建立幾個基本概念：數據點、數據點模板、指標。數據點即業務數據值，包含發生業務的時間、填寫時間和數據點標識號。數據點模板即業務數據分類，通過數據點模板，可以靈活定義一類數據。指標是對數據點模板進行運算的公式定義和結果展現。

1.數據點模板

在數據點模板的定義中，即可關聯實體的類型，也可為該模板定義可選的全局屬性，全局屬性可以指定值或值由數據點生成時選擇，指定了值的數據點為全實例化模板，未指定全局屬性值的模板為半實例化模板。如圖1所示。

可以通過分組方式，為同一類的數據點模板建立引用關系，即半實例化模板可以關聯多個實例化模板或半實例化模板，模板分組后，可以快速統計組下的所有數據點。我們定義石油管線的銷售完成量數據點模板組如圖2所示：

2.數據點

數據點為模板按時間的實例化，數據點依賴于模板和實體，在統計分析中可以通過實體維度、時間維度、數據點模板維度進行多種組合統計，數據點模板的修改記錄歷史。數據點可以在邏輯層生成，其業務流程如圖3所示：

3.指標

指標用于數據的運算和呈現，其數據源為數據點模板，支持四則運算和指標嵌套，并封裝為統一的接，通過標準的輸入參數、輸出提供給外部功能使用。

按照指標的運算方式，可分為數據點類和公式類。公式類指標支持數據點模板的運算，也支持公式類指標再次參與運算，參與運算的結果值都為數值型；選擇后將相應的數據源使用別名F1、F2、F3……等命名，別名描述運算規則。

在指標定義時，首先選擇具體數據源，系統自動對選擇的源進行公式命名，如F1、F2、F3…，如果選擇有自定義指標源，命名不允許重復。如圖4，選擇的指標中已定義了F1、F2、F3，新的指標只能從F4，F5開始。

指標的輸入參數為所選擇的所有源的參數的合集，同一實體的參數只能傳入一個實例化值。指標的結果輸出為一個聚合值，聚合類型包括Sum，Max，Min，Avg。

在指標管理中，需要提供預解析功能，將自定義的指標解析為數據點模板或原始記錄，如圖5所示：

F2為引用的指標，在預解析中，根據指標關聯的數據點模板，將F2解析為多個數據點模板。

在指標取數中，可以先按數據點模板或原始記錄進行統一取數，然后將取出的數據進行分發，再將分發的數據按照公式進行運算。

4.界面呈現

為了支持復雜的界面呈現方式，需要支持動態表單和靜態表單。動態表單指管理人員可以直接通過系統功能配置的格式相對簡單、部分數據根據實體動態生成的表單，如行可以根據實體類別動態變化，列固定的錄入表單，動態表單支持單項錄入、表格錄入。靜態表單指格式相對復雜，固定的表單。需要管理人員在HTML編輯器中進行頁面設計，然后通過腳本控制加載固定格式的表單，在樣式和控制上可以更加靈活。動態表單架構設計如圖6所示：

表單子模板是將通用表單中具有可復用性的錄入項、表格等元素預先定義和維護起來構成組成表單模板的子模板。當子模板發生變化時，所有引用到子模板的表單模板都會隨著子模板的變化而變化。子模板可以是單個錄入項、多個錄入項的組合、單個表格、表格加錄入項的組合等，按照表單的不同用途可以設計不同的子模板。

三、總結

指標模型能夠有效的設計出可擴展性較強、業務較為復雜、性能要求較高的動態業務數據管理系統。

通過指標模型中對數據點模板、數據點、指標的設計，涵蓋了數據從配置定義、存儲和運算、展示三個層次的管理，對于復雜的業務，可通過模板組、指標嵌套運算的方式來支撐，提升系統的性能。

參考文獻

[1]Joachim Rossberg Rickard Redler 著，卞軍 周磊 譯，《設計可擴展的.NET應用程序》，清華大學出版社，2005年07月

[2]劉希儉等 編著，《企業信息化實務指南》，石油工業出版社，2011年6月

作者簡介：劉穎（1981.5-），女，漢族，四川資中人，講師，研究方向：計算機應用。