基于微軟分析服務(wù)組件的數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)的開發(fā)

摘要：本文針對國內(nèi)中小企業(yè)商業(yè)數(shù)據(jù)挖掘工具缺乏的狀況，自主設(shè)計(jì)并開發(fā)了一個(gè)便捷、實(shí)用的數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)。本系統(tǒng)是在微軟分析服務(wù)系統(tǒng)及其分析服務(wù)組件的基礎(chǔ)上，通過整合微軟的經(jīng)典數(shù)據(jù)挖掘算法開發(fā)而成的，力求為中小企業(yè)帶來全新、便捷、實(shí)用的使用體驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)挖掘；微軟算法；AMO；ADOMD.NET

中圖分類號：TP18 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9599 （2012） 20-0000-02

1 引言

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是一項(xiàng)以數(shù)據(jù)庫技術(shù)、統(tǒng)計(jì)分析、人工智能等為依托的綜合性運(yùn)用技術(shù)，它在零售、保險(xiǎn)、電信、電力等行業(yè)的運(yùn)用已經(jīng)顯示出巨大的商業(yè)價(jià)值，并逐步向其他行業(yè)滲透。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)能從大量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)并提取隱藏在其中的有用信息，幫助決策者做出正確決策。隨著信息化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，企業(yè)信息化工作發(fā)展迅速，各種輔助管理軟件（如ERP、CRM、SCM、PDM等）在企業(yè)中都得到了廣泛的應(yīng)用，這些軟件的使用為企業(yè)積累了大量的數(shù)據(jù)。中小企業(yè)因?yàn)槠滟Y金實(shí)力等限制，更加希望有一些輕量型、廉價(jià)、實(shí)用的數(shù)據(jù)挖掘軟件，用于企業(yè)分析決策。如何從這些大量數(shù)據(jù)中提取出隱藏的信息，幫助決策者進(jìn)行決策，將是企業(yè)面臨的急切問題。

2 分析服務(wù)組件介紹——AMO和ADOMD.NET

微軟SQL Server 2005及以上版本都含有分析服務(wù)系統(tǒng)（數(shù)據(jù)挖掘功能模塊），該系統(tǒng)是中小企業(yè)對數(shù)據(jù)分析挖掘的首選。而如何利用帶有分析服務(wù)功能的SQL Server，開發(fā)出具有自身特色的數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用軟件是我們大學(xué)生自創(chuàng)小組的目標(biāo)與任務(wù)。我們自創(chuàng)小組開發(fā)出的數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用軟件，計(jì)劃利用AMO、ADOMD.NET分析服務(wù)組件等來實(shí)現(xiàn)。

2.1 AMO體系結(jié)構(gòu)

AMO是一個(gè)完整的類庫，用于通過客戶端應(yīng)用程序以.NET Framework 2.0 托管代碼的方式來管理 Analysis Services 實(shí)例。使用 AMO 可以創(chuàng)建、修改和刪除對象，如多維數(shù)據(jù)集、維度、挖掘結(jié)構(gòu)以及 Analysis Services 數(shù)據(jù)庫；可通過 .NET Framework 中的應(yīng)用程序?qū)λ械膶ο髨?zhí)行管理操作。用AMO進(jìn)行編程時(shí)，使用類和包含類之間的關(guān)聯(lián)使用集合類型屬性，例如 Server 和 Dimension等。

按照設(shè)計(jì)要求，AMO 只用于對象管理，而不用于查詢數(shù)據(jù)。如果用戶需要從客戶端應(yīng)用程序查詢 Analysis Services 數(shù)據(jù)，則客戶端應(yīng)用程序可使用 ADOMD.NET組件。

2.2 ADOMD.NET體系結(jié)構(gòu)

ADOMD.NET是用于與Microsoft SQL Server Analysis Services 進(jìn)行通信的 Microsoft .NET Framework 數(shù)據(jù)訪問接口?？赏ㄟ^多維表達(dá)式（MDX）、數(shù)據(jù)挖掘擴(kuò)展插件（DMX）、Analysis Services 腳本語言（ASSL）或者甚至是有限SQL語法來發(fā)送命令?？梢允褂肁DOMD.NET對象模型來查詢和操作分析數(shù)據(jù)、關(guān)鍵績效指標(biāo) （KPI） 和挖掘模型等。

（1）ADMO.NET客戶端功能模型

與其他 Microsoft .NET Framework 數(shù)據(jù)訪問接口一樣，ADOMD.NET也用作應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)源之間的橋梁。但 ADOMD.NET 與其他 .NET Framework 數(shù)據(jù)訪問接口的不同之處在于 ADOMD.NET 處理的是分析數(shù)據(jù)。為了處理分析數(shù)據(jù)，ADOMD.NET 支持的功能與其他 .NET Framework 數(shù)據(jù)訪問接口所支持的功能差異很大。ADOMD.NET 不僅可檢索數(shù)據(jù)，還可檢索元數(shù)據(jù)并更改分析數(shù)據(jù)存儲區(qū)的結(jié)構(gòu)等。

（2）ADOMD.NET服務(wù)器功能模型

使用 ADOMD.NET 服務(wù)器對象可以為 Microsoft SQL Server Analysis Services 創(chuàng)建用戶定義函數(shù) （UDF） 或存儲過程。這些進(jìn)程內(nèi)方法是通過使用多維表達(dá)式 （MDX）、數(shù)據(jù)挖掘擴(kuò)展插件 （DMX） 或 SQL 之類的語言創(chuàng)建的查詢語句調(diào)用的。這些進(jìn)程內(nèi)方法還可提供附加功能而不會有網(wǎng)絡(luò)通信的延遲。

3 本軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想

我們大學(xué)生自創(chuàng)小組使用AMO為特定用戶組開發(fā)管理界面這項(xiàng)功能，在其應(yīng)用程序中嵌入 Analysis Services 邏輯，并基于用戶輸入和其他因素創(chuàng)建了多維數(shù)據(jù)集、維度、挖掘結(jié)構(gòu)和挖掘模型。使用ADOMD.NET 提供了一個(gè)用于查看分析數(shù)據(jù)源中包含的多維數(shù)據(jù)集和從屬對象的對象模型，通過 AdomdConnection 對象訪問有關(guān)針對分析數(shù)據(jù)源定義的聯(lián)機(jī)分析處理 （OLAP） 多維數(shù)據(jù)集和挖掘模型以及相關(guān)對象（如維度、命名集和挖掘算法）的信息。運(yùn)用Microsoft C#語言，采取結(jié)構(gòu)化查詢語句，并結(jié)合微軟的十大經(jīng)典數(shù)據(jù)挖掘算法，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用軟件系統(tǒng)。

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)基于如下組件層次關(guān)系圖：

圖1 組件層次關(guān)系圖

4 本軟件系統(tǒng)的功能及效果簡單說明

本軟件系統(tǒng)運(yùn)用ADOMD.NET庫的操作來實(shí)現(xiàn)分析挖掘等功能，訪問基于組件對象模型的服務(wù)端應(yīng)用程序的多維數(shù)據(jù)，并且具有自主設(shè)計(jì)、界面清新、功能便捷操作等特點(diǎn)。在我們的軟件系統(tǒng)里，新建數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)源視圖、維度等全部包含在Choose Ways這一功能選項(xiàng)中，用戶可以根據(jù)自己的需求選擇不同的挖掘算法，設(shè)置數(shù)據(jù)挖掘結(jié)構(gòu)，在 Conclusion窗口中，系統(tǒng)自動(dòng)獲取數(shù)據(jù)分析服務(wù)端處理后的挖掘結(jié)果。這樣方便了不懂?dāng)?shù)據(jù)挖掘知識的一般用戶，給用戶帶來操作簡單、使用便捷的全新用戶體驗(yàn)。

本軟件非常適用于中小企業(yè)或公司對大量數(shù)據(jù)的處理，不僅可以顯示數(shù)據(jù)庫中的表格數(shù)據(jù)以便審查，并進(jìn)行增加、刪除、更改等管理操作，還可以根據(jù)使用者的具體需求，選定相應(yīng)的數(shù)據(jù)屬性，達(dá)到利用不同的數(shù)據(jù)屬性展現(xiàn)不同的挖掘結(jié)果等功能；不僅可以實(shí)現(xiàn)多種形式的數(shù)據(jù)挖掘功能，還可以根據(jù)用戶需要增加一些新的算法和數(shù)據(jù)挖掘方式。

本軟件的特色是適用于帶有SQL Sever分析服務(wù)功能的PC機(jī)局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)環(huán)境，系統(tǒng)包含微軟的十大經(jīng)典數(shù)據(jù)挖掘方法，可以很好地處理用戶的一般數(shù)據(jù)分析、挖掘功能。另外，考慮到本軟件系統(tǒng)應(yīng)具有更高的可拓展性和系統(tǒng)兼容性，我們將在未來的軟件開發(fā)過程中對系統(tǒng)進(jìn)行部分功能的改進(jìn)。主要包括：可以把其他數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到當(dāng)前SQL Sever數(shù)據(jù)庫中，從而更加靈活、便捷的滿足用戶需求；用戶可以在應(yīng)用程序里選擇多個(gè)不同的數(shù)據(jù)表，進(jìn)行多表數(shù)據(jù)的挖掘；我們還會根據(jù)用戶的特殊需求開發(fā)相應(yīng)的挖掘算法來應(yīng)對用戶更多的數(shù)據(jù)挖掘功能的需求。

5 結(jié)束語

我們自創(chuàng)小組根據(jù)微軟的分析服務(wù)組件AMO體系結(jié)構(gòu)和ADOMD.NET客戶端對象和服務(wù)器對象等模型的接口，運(yùn)用ADOMD.NET庫，訪問基于組件對象模型的服務(wù)端應(yīng)用程序的多維數(shù)據(jù)，基于C#語言調(diào)用微軟的經(jīng)典數(shù)據(jù)挖掘算法，開發(fā)出了一個(gè)具有小型化、操作便捷、適合中小企業(yè)使用的數(shù)據(jù)分析挖掘軟件。本數(shù)據(jù)分析挖掘應(yīng)用軟件的實(shí)現(xiàn)，能解決當(dāng)前中小企業(yè)數(shù)據(jù)泛濫，急需廉價(jià)而實(shí)用數(shù)據(jù)分析挖掘軟件的問題。

采用類似自主設(shè)計(jì)開發(fā)的思想，未來還可以開發(fā)基于Java技術(shù)與開源Weka數(shù)據(jù)挖掘平臺的數(shù)據(jù)挖掘軟件系統(tǒng)；基于Oracle數(shù)據(jù)庫挖掘技術(shù)的數(shù)據(jù)挖掘軟件系統(tǒng)等的自主創(chuàng)新系統(tǒng)，來適應(yīng)國內(nèi)中小企業(yè)商務(wù)智能應(yīng)用的需求。

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