第五章資料管理

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決策支援系統與企業智慧梁定澎編著

第五章資料管理



本章大綱第一節導論第二節 DSS 資料管理的概念第三節 DSS 資料庫的要求第四節資料管理觀念的演進第五節資料與資料模式第六節資料倉儲與資料專櫃第七節資料管理系統第八節資料管理單元的設計第九節結論



學習目標

DSS 資料管理的需求資料管理的演進不同的資料模式

DSS 資料庫的設計程序



資料管理對 DSS 的重要性資料庫是建立 DSS 的先決條件

一個強力的資料庫搭配資料庫管理系統，可以提供給 DSS 下列的輔助

– 簡化 DSS 的資料搜集與維護的工作。– 幫助 DSS 支援不同功能和使用者所需的資料。– 兼顧績效和安全性要求。– 增加資料的準確性，並促進資料共享，以降低建立 DSS 的成本。

– DBMS 可以提供資料字典，輔助 DSS 的資料應用。



資料管理對 DSS 的重要性（續）

– 簡化 DSS 與資料庫間界面的程式撰寫工作。資料庫是 DSS 的主要構成單元

DSS 有三個主要構成單元– 對話單元– 資料管理– 模式管理

其中資料庫是負責資料管理的最重要單元。



DSS 的資料分類內部與外部資料

內部資料通常來自於組織的資料庫，外部資料則必須費心從企業外部搜集。

初級與次級資料初級資料，指的是搜集整理過的原始資料，通常是屬於比較詳細的資料。次級資料，指的則是把初級資料經過整理後所產生的摘要性資料。

質化與量化資料



DSS 的資料問題

資料不正確資料不即時

資料衡量 /索引不適當資料不存在



DSS 資料庫的要求

支援記憶資料萃取

提供不同的資料詳細程度滿足不同的資料需求量

多重來源資料來源目錄時間幅度廣

公用和私用資料提供不同的精確程度之資料



DSS 資料庫的要求（續）

集合作業任意存取

支援關係和觀點合理的績效要求

與其他 DSS 單元間的介面使用者介面



表 5-1 經常性與臨時性DSS 資料需求之差異

準則經常性 DSS 臨時性 DSS

支援記憶廣狹資料減少大量少量不同詳細程度許多有限不同資料數目大量少量多重來源內部為主內外兼重時間幅度無差異無差異資料私用與安全常見極少資料精確程度高低任意存取能力複雜簡單支援關係與觀點有限廣泛與用戶界面固定彈性



資料管理觀念的演進集中式資料庫

將散落於各部門的檔案資料集中管理。主從式資料庫

涉及 Cleint 以及 Server兩個角色。 Client端主要是負責提出服務需求，而 Server端則是負責處理並回應Client端要求。每台電腦可以扮演 Client ，也可以扮演 Server 。

資料倉儲指一個資料儲存的大型資料庫，它可以整合企業現存

的各種異質資料庫，提供管理者決策過程所需要的資料。



資料管理觀念的演進（續）

資料商店與資料專櫃作業型資料商店

– 是將資料倉儲中的資料轉換到作業環境中。資料專櫃 (Data Mart)

– 是一種以部門別的形式存在的資料倉儲。它與一般的資料倉儲不同之處，在於它會依功能需要做精細的分工，以符合特定的需求。



資料模式的基本概念

指資料組成的架構和方法，它將大量的資料及彼此間的關係用比較抽象的方式表達出來，讓資料管理人員更容易瞭解。



資料模式的基本概念（續）

包括三個基本單元物件型態

– 指一個資料庫中所能容許的邏輯架構，它是資料模式的基礎。

運算 – 目的在於資料庫中不同物件型態的資料可以相互運作。

完整法則 – 目的在於界定資料結構中的資料值，使資料值能夠在合法的範圍內。



資料模式的分類

記錄模式層次模式網狀模式關係模式

物件導向模式



記錄模式最古老也最普遍的一種資料模式。資料結構是一組資料錄，每個資料錄包括一組資料欄，如果資料錄包括一種以上的型態時，每個資料欄中通常包括一個值來表示資料錄中其他各欄的情形。

常用的運算包括產生一個資料錄的記錄更新一個現有記錄情況中的資料欄刪除一個記錄選擇一個記錄



記錄模式（續）完整性限制通常至少包括三種

第一種就是每個資料錄中至少要包括一個資料欄，其中的資料值與其他資料錄的值均不相同，我們稱這個資料欄為「鍵欄」 (Key field) ，有時候也會用到多欄鍵 (Multifield keys) 。

第二種常見的限制是一旦確定後便不得增加新的資料錄型態。

第三種限制是每個資料欄中必須要有一個資料值。



圖 5-1 記錄模式之案例

顧客記錄資料欄名稱 Record Type Customer Name Assets Liabilities Credit Rating

範例值 crecord ABC Corp 100000 25000 B

貸款記錄

資料欄名稱 RecordType

LOAN#Custome

NameInterest Rate

Loan Amount Loan Class

範例值 Irecord 123 ABC Corp 12.25 102000 2

償還記錄資料欄名稱 Record Type LOAN# Payment Amount Date

範例值 precord 123 1089 62581

貸款準則記錄資料欄名稱 Record Type A/L Ratio Number of Loans Credit Rating Loan Class

範例值 Igrecord 2 4 8 2



層次模式把相關的實體或資料記錄之間的關係，用樹狀層次的方式組織起來。

包括兩個資料結構，分別是貸款及貸款準則。常用的運算有

產生資料刪除資料更新記錄中的資料欄在同一層次中找出下一個資料取出次一層的後裔記錄取出父母記錄



層次模式（續）結構限制

根和後裔記錄的限制。同一層次內資料錄的所有資料必須有一個獨一無二的資料欄作為鍵。

任何記錄都只能有一個父母記錄，以確保資料結構是個嚴格的層次結構。



圖 5-2 層次模式的案例

Loan# Interest Rate Loan Amount Loan Class

第二層顧客Name Assets Liabilities Credit Rating

償還Payment Amount Date

貸款準則A/L Ratio Number Loans Credit Rating Loan Class



網狀模式類似層次模式，但又比層次模式更一般化，它允許每

個父母可以有多個子女，而每個子女也可以有多個父母資料。

網狀結構和層次結構有兩項主要的結構差異層次結構中的某些資料欄在網狀結構中被關係所取代了。

網狀結構中的關係很清楚，而且可能是雙向的。



網狀模式（續）網狀結構中聯繫的限制比層次結構弱，它可以是多對

多 (Many-to-Many) 的關係，因此，運算一般都透過雙方連繫的結構來支援「導航」（用來增添、插入、刪除、更新及取出）。



圖 5-3 網狀模式的案例

有貸

款

有償款

給顧客

還貸款

有分類

有評

等

LiabilitiesAssetsNumber of LoansA/L Ratio

準則

DatePayment Amount

償還

Loan AmountInterest RateLoan#

貸款

LiabilitiesAssetsName

顧客



關係模式常被看做是一種將記錄模式的資料結構加以限制後所產

生的模式，它提供了記錄運算的數學根據，並界定完整性限制，以確保運算後的資料庫仍能維持一致的狀態。

資料結構只包括一些關係。每種關係之中包括有一組橫欄 (tuple)或資料錄。每一行稱為一個屬性 (Attribute) ，每一列中和某一行交錯的一個資料，就是一個資料欄位(field) 。每個欄都有一個定義域 (Domain) 來界定該欄內可以存放的值。



關係模式（續）結合了各種「關係運算」，且有其「完整性限制」。常用的關係運算包括

插入更新刪除產生刪除選擇合併截取



圖 5-4 關係模式之案例

顧客關係Name Assets Liabilities Credit Rating

ABC 100 25 B

XYZ 25 100 C

貸款關係Loan# Name Interest Rate Loan Amount Loan Class

123 ABC 12.25 102000 2

456 WDQ 13.00 50000 3

關係Loan# Payment Amount Date

123 1089 62581

456 2961 62581

貸款準則關係A/L Ratio Number of Loans Credit Rating Loan Class

2 4 B 2

2 10 B 3



物件導向模式基本概念是將真實世界中的行為和關係用物件和其交互作用來表達出來。

一個物件是一個可明顯區別出來的一個東西（可以是實體，也可以是觀念）。

用來組織物件之間關係的主要途徑有三分類 (Classification)

– 把擁有相同屬性和運算的物件加以分組成許多物件類型（ Object class 或 type ）。每種分類都代表一定數目的個別物件。



物件導向模式（續）多形 (Polymorphism)

– 指同樣的運算對不同類型的物件會有不同的行為出現。

繼承 (Instance)

– 把相關類型就它們所共有的屬性，來組織成一個結構。



圖 5-5 類型與案例

車廠：字串品牌：字串年份：整數

汽車裕隆尖兵1988

(汽車 1)

本田喜美1979

(汽車 2)

(a)類型與屬性(b)汽車物件之兩個案例與屬性值



圖 5-6 類型樹與繼承

車廠：字串品牌：字串年份：整數

汽車

顏色：字串馬力：實數

跑車

門數：整數　轎車



資料倉儲在資料量龐大而且可能以各種不同型式儲存的情況

下，為了支援決策過程所需的資訊，必須有效地整合異質的資料庫，並管理龐大的資料。資料倉儲 (Data

Warehouse) 即是為因應此需求而生。具有四個重要的特性

主題導向整合性時間差異性資料不常變



資料專櫃

針對特定功能或地區的需求所設計的較小資料庫，主要目的是要使分析或運用資料倉儲中的資料能夠更有效率。因此，企業中可能有好幾個企業專櫃，但只有一個資料倉儲。



資料管理

主要是依賴資料庫管理系統 (DBMS)

一般而言， DBMS 所提供的運算可分成下列幾類資料字典

– 為資料庫中的資料編目。產生 (Creation)

– 增加資料庫中的資料。刪除

– 減少資料庫中的資料。



資料管理（續）更新

– 使資料庫中的值被取代而更新。查詢（檢索）

– 用來選擇並運用資料庫中的資料記錄和資料欄。

檢取– 決定使用者是否可以存取某種資料結構。

保護– 最常見的就是使用授權的控制。



資料管理（續 1 ）共用 (Sharing)

– 決定多少使用者可以同時存取資料庫。再生 (Recovery)

–讓遭到破壞的資料庫恢復原本的狀態。最佳化 (Optimization)

– 用來增加其他運算的績效。



表 5-2 不同行銷資料庫的資料差異

TPS MIS 資料倉儲資料專櫃目標範圍更新時效詳細度資料量應用型式優點缺點

記錄交易資料行銷應用

及時最詳細很大標準化快速存取

未依行銷人員個人需求設計

資料整理行銷應用

及時詳細中等

標準化分析報告需與其他系統整合

決策使用廣泛週 / 月

詳細及彙總很大

大眾化集中完整完全整合不易

行為分析行銷應用月 / 季彙總為主

中等個別化

滿足特定需求供分析但不易作及時支援



圖 5-7 不同資料庫間的關係

資料倉儲

抽象資料

行銷專櫃中

介軟體

方法‧選擇‧萃取‧轉換‧整合‧彙總

作業性資料庫‧內部‧外部‧ OLTP

風險管理

製造

EIS/DSS

OLAP

Web Browser



資料庫管理的重要工具

異質資料庫整合工具資料庫複製工具資料探勘工具



資料管理單元的設計決定資料需求

訪談法觀察法

找出資料來源建立 DSS 資料庫與 DSS 的其他單元整合



圖 5-9 資料轉換過程

(a) 有倉儲(b) 無倉儲

舊系統應用程式

內部作業資料庫

外部資料

資料萃取、移轉、整合、彙總

DSS資料庫

DSS資料庫

資料倉儲

中介軟體



圖 5-10 資料倉儲中的資料元件

舊的詳細資料

高度彙整資料

輕度彙整資料

目前詳細資料

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