Операция Детализации. Переход от более агрегированных к более детализированным данным называется операцией Детализации (Drill Down). Например, начав анализ на уровне Региона, пользователь может захотеть получить более точную информацию о работе конкретного Подразделения или Менеджера.
Проектирование многомерной БД
Данная работа ни в коем случае не посвящена рассмотрению методологии проектирования МБД, и здесь излагаются только самые общие элементы подхода к процессу и способам проектирования. Тем не менее излагаемый подход не только позволит наиболее полно понять как достоинства, так и ограничения многомерного подхода, но и послужит хорошей основой для быстрого построения систем.
Определение вопросов
Основное назначение МСУБД - реализация систем, ориентированных на динамический, многомерный анализ исторических и текущих данных, анализ тенденций, моделирование и прогнозирование будущего. Причем такие системы в большой степени ориентированы на обработку произвольных, заранее не регламентированных запросов, и при их разработке фактически отсутствует этап проектирования регламентированных пользовательских приложений (наиболее ответственный и трудоемкий в традиционных оперативных системах).
Проектирование МБД обычно начинается с определения вопросов (табл. 4), с которыми конечные пользователи хотели бы обратиться к системе. Причем на этом этапе интерес представляют даже не сами тексты вопросов, а понимание того, о каких личностях, местах, событиях и объектах в них спрашивается.
| Подразделение | Менеджер | Временной интервал | Вопрос |
| Отдел | Петров | 3 года | На сколько процентов увеличились продажи "Жигулей" в Западном регионе после январской рекламной кампании в еженедельнике "Западный Вестник"? |
| Финансовый отдел | Смирнов | 5 лет | Какие региональные подразделения превысили в третьем квартале запланированные расходы на командировки и как это соотносится с ростом их прибыли (в абсолютных и относительных величинах)? |
| Коммерческий отдел | Левшин | 10 лет | Какие два варианта скидок наиболее эффективны в Западном регионе в летний период при продаже автомобилей "Жигули", на основе данных за последние 10 лет? |
| Отдел развития бизнеса | Васильева | 5 лет | Как повлияло на объемы продаж открытие двух новых отделений в Южном регионе и на какой процент могут увеличиться продажи в Северном регионе, если в этом году там будет открыто 3 новых офиса? |
Таблица 4. (Список потенциальных вопросов менеджеров фирмы).
Рассмотрим в качестве примера вопрос сотрудника коммерческого отдела ("Какие два варианта скидок наиболее эффективны в Западном регионе в летний период при продаже автомобилей "Жигули", на основе данных за последние 10 лет?"). Как было сказано выше, на этом этапе мы не собираемся программировать этот вопрос, тем более, что инструментальные средства конечного пользователя позволят легко сформулировать его в интерактивном режиме, без написания строк кода. Сейчас нам важнее понять, какие данные должны быть в МБД, оценить временные интервалы, которые должны отражаться, понять трудоемкость и реальность подготовки и загрузки этих данных.
После того как первичный анализ вопросов выполнен, и получено представление о том, какие данные потенциально могут выступать в качестве Показателей и Измерений (табл. 5), можно переходить к проектированию ее структуры - определению конкретных Измерений, их взаимосвязей и уровней агрегации хранимых данных.
| Наименование информации | Временной интервал | Количество строк | Тип | Источник |
| Месяц | 10 лет | 12 * 10 | Измерение | Оперативная система "Продажи", архив |
| Регион | 10 лет | 5 | Измерение | - "" - |
| Модель автомобиля | 10 лет | 200 | Измерение | - "" - |
| Типы скидок | 10 лет | 4 | Измерение | - "" - |
| Объем продаж в USD | 10 лет | 200 * 12 * 10 * 5 * 4 | Показатель | - "" - |
Таблица 5. (Данные, необходимые для ответа на вопрос аналитика коммерческого отдела).
Критерии выбора уровня агрегации
Если спросить пользователя, какой уровень детализации ему желателен, он не задумываясь ответит - максимально возможный. Однако стоит оценить, сколько такое решение может стоить, и попытаться определить возможный экономический эффект от наличия данных на каждом новом уровне детализации.
Например, выбрав в качестве уровня агрегации Год, вы получите возможность проанализировать общие тенденции автомобильного рынка и спрогнозировать динамику его развития. Выбрав же в качестве уровня агрегации Месяц или Неделю, вы, кроме того, сможете спрогнозировать спрос на конкретные модели в конкретные моменты времени. И хотя автомобили - товар не сезонный, скорее всего, весной и летом их покупают больше, чем осенью и зимой. Это позволит отследить возможные сезонные колебания, рациональнее формировать свой склад и более эффективно проводить политику формирования сезонных скидок и распродаж. А если в систему введена информация о затратах на маркетинг, появится возможность проследить эффект от каждого конкретного маркетингового мероприятия.
Выбор в качестве уровня агрегации Номер Контракта/Счета позволит перейти на качественно новый уровень анализа. На этом уровне можно будет учитывать взаимосвязи между конкретным Автомобилем, Менеджером и Покупателем. А поскольку при покупке автомобиля заполняется множество документов, то доступна достаточно детальная информация о каждом конкретном Покупателе (Возраст, Пол, Место жительства, Вид оплаты и т.д.). Теперь вы сможете проанализировать не только рынок, но и заглянуть внутрь своей фирмы и всесторонне проанализировать эффективность работы каждого Менеджера и Подразделения. Но наиболее ценное, что вы получаете, - это информация о Регионах и Покупателях. Например, вы не только сможете оценить, какие Модели автомобилей пользуются наибольшим спросом в конкретном регионе сегодня, но на основе анализа истории и структуры автомобильного рынка в более развитых, с точки зрения автомобилизации, регионах попытаться оценить динамику спроса и перспективы различных Моделей в остальных регионах.
Однако переход на каждый следующий уровень детализации и добавление новых источников данных могут привести к увеличению, иногда более чем на порядок, размера целевой МБД и соответствующему удорожанию и усложнению аппаратного решения.
Рассмотрим в качестве примера Показатель Объем продаж. Анализ предметной области показывает, что он однозначно определяется комбинацией четырех Измерений:
1. {Год | Полугодие | Квартал | Месяц | Неделя | День | Счет}
2. {Страна | Регион | Филиал | Менеджер}
3. {Фирма-Производитель | Завод-Производитель | Модель Автомобиля}
4. {Тип скидки}
Выбрав уровень детализации:
1. День (365 * 10 = 3650 различных значений),
2. Менеджер (300 различных значений),
3. Модель Автомобиля (100 различных значений),
4. Тип Скидки (4 различных значения),
получим куб, состоящий из 438000000 ячеек. Но в основе используемого в МСУБД способа хранения данных лежит предположение о том, что внутри, в данном случае четырехмерного гиперкуба, нет пустот. Данные в МСУБД представлены в виде разреженных матриц с заранее фиксированной размерностью. При этом значения Показателей хранятся в виде множества логически упорядоченных блоков (массивов), имеющих фиксированную длину, причем именно блок является минимальной индексируемой единицей.
Таким образом, в нашей БД будет сразу же зарезервировано место для всех 438 млн. значений Показателя Объем Продаж. Причем цифры "300 менеджеров" и "100 моделей автомобилей" вовсе не означают того, что сегодняшняя номенклатура фирмы - 100 различных моделей, которые продают 300 человек. Цифра 300 говорит о том, что в фирме за 10 лет ее существования работало 300 различных менеджеров. Сегодня же их может быть, например, всего 30.
Попробуем оценить, какой процент ячеек в нашем случае будет содержать реальные значения. Предположим, что в среднем в фирме постоянно работает около 30 менеджеров, менеджер продает в день 10 различных моделей и при продаже каждого автомобиля может быть использован только один вариант скидки. Тогда 3650 * 30 * 10 * 1 = 1095000. То есть только 0,25% ячеек куба будет содержать реальные значения данных. И хотя в МСУБД обычно предполагается, что блоки, полностью заполненные неопределенными значениями, не хранятся, как правило, это не обеспечивает полного решения проблемы.