恰當(dāng)顯示數(shù)據(jù)分析 提高評價的精準(zhǔn)性
——用MicroStrategy圖表功能顯示Excel數(shù)據(jù)

馮重

恰當(dāng)顯示數(shù)據(jù)分析 提高評價的精準(zhǔn)性
——用MicroStrategy圖表功能顯示Excel數(shù)據(jù)

馮重

Excel是重要的辦公軟件，MicroStrategy是大型的商務(wù)智能軟件，兩者結(jié)合可以充分發(fā)揮各自優(yōu)勢，提高數(shù)據(jù)分析功能、圖表功能和網(wǎng)絡(luò)共享功能。本文通過具體案例對MicroStrategy制作圖表的全過程進行了介紹，為教育評價中的數(shù)據(jù)管理及使用提供了實用方法。

MicroStrategy；MSTR；Excel；數(shù)據(jù)倉庫；數(shù)據(jù)管理

1 問題提出

Excel是Microsoft一個常用的辦公軟件，可以完成表格輸入、統(tǒng)計、分析等多項工作，在考試評價、學(xué)習(xí)分析等領(lǐng)域被廣泛使用。但當(dāng)統(tǒng)計類別較多時，往往需要把數(shù)據(jù)放在多個Excel文件中，在分析數(shù)據(jù)會遇到以下問題：一是作圖的數(shù)量較大、較煩瑣；二是不易于集中進行顯示控制；三是不方便依托網(wǎng)絡(luò)共享查看。

例如：最近筆者所在學(xué)院在分析學(xué)生的平時評價與期末成績時，統(tǒng)計了一組數(shù)據(jù)（如表1所示），期望得到某門課程平時評價與期末成績的相關(guān)度。其中，“平時評價”是按照多個觀測點得到的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，分為“全有問題”、“部分有問題”和“沒有問題”三個等級。

為分析表1中的數(shù)據(jù)，可對每個等級中的數(shù)據(jù)分別作折線圖。圖1是用Excel所作的表1中“全有問題”等級的數(shù)據(jù)折線圖。由圖可見，三條折線分別顯示“全有問題”的人數(shù)、平時評價及期末成績數(shù)據(jù)。圖中的橫軸表示課次，縱軸表示人數(shù)、平時評價和期末成績的值（由于三者共用縱軸的刻度，但它們所用的量詞不同，因此，圖中表示人數(shù)的折線位置較低）。通過折線圖可以清楚地看到三項指標(biāo)隨課次變化的情況。

表1 學(xué)生上機情況及期末成績

圖1 全有問題等級三項指標(biāo)的Excel折線圖

在分析學(xué)生的學(xué)習(xí)時，還可以分析不同課程平時評價與期末成績的關(guān)系；“全有問題”、“部分有問題”及“沒有問題”的三者的關(guān)系；人數(shù)、平時評價與期末成績的關(guān)系；三個“人數(shù)”指標(biāo)隨課次變化的情況等。統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以為精準(zhǔn)分析、科學(xué)評價，充分發(fā)揮評價的診斷作用、激勵作用及調(diào)節(jié)作用奠定基礎(chǔ)，但需要有更強大的顯示功能。

2 用MicroStrategy顯示數(shù)據(jù)分析

MicroStrategy（以下簡稱MSTR）是一種商務(wù)智能軟件，它不但可以對數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)進行在線分析處理（OLAP）和數(shù)據(jù)挖掘，而且方便對數(shù)據(jù)集中管理（如多個學(xué)期和多門課程）和顯示，還允許用戶用Web瀏覽器或移動設(shè)備運行其所創(chuàng)建的報表和文檔。運用MicroStrategy圖表可以實現(xiàn)集中、多樣、依托網(wǎng)絡(luò)顯示Excel數(shù)據(jù)，便于多方面、多角度、全視野利用統(tǒng)計數(shù)據(jù)，充分發(fā)揮統(tǒng)計在評價中的作用。

3 用MicroStrategy圖表顯示Excel數(shù)據(jù)的實現(xiàn)過程

3.1 數(shù)據(jù)集成

由于MSTR所分析的數(shù)據(jù)來自數(shù)據(jù)倉庫，所以用MSTR顯示Excel數(shù)據(jù)，首先需要建立數(shù)據(jù)倉庫的表，將Excel數(shù)據(jù)存放到一個數(shù)據(jù)倉庫中。以下是經(jīng)分析MSTR所提供的一些實例以及本課題所用的Excel數(shù)據(jù)，確定數(shù)據(jù)倉庫的表結(jié)構(gòu)和表之間的關(guān)系，如圖2所示。

該圖所示的表是用Access創(chuàng)建的。其中，ST_DATA是事實表，其他的表都是維表。為了減少冗余，從LU_LESSON表又分解出LU_TERM表和LU_COURSE表，所構(gòu)成的數(shù)據(jù)倉庫的邏輯模型是雪花模型。

圖2 數(shù)據(jù)倉庫的表結(jié)構(gòu)和表之間的關(guān)系

建好表之后，就可以向表中添加記錄了，這屬于構(gòu)建數(shù)據(jù)倉庫的ETL（抽取、轉(zhuǎn)換和裝載）環(huán)節(jié)的工作。對于存放學(xué)期名稱的表LU_TERM、存放課程名稱的表LU_COURSE、以及存放等級名稱的表LU_RANKTYPE，由于記錄較少且內(nèi)容較固定，可采用手工的方法添加記錄。從ST_DATA表結(jié)構(gòu)可知，它用于存放表1的Excel數(shù)據(jù)。為了區(qū)分這些數(shù)據(jù)所屬的課和等級，還需要分別添加Lesson_Id字段和Ranktype_Id字段，它們是ST_DATA表的外鍵。

對于ST_DATA表和存放課信息的表LU_LES?SON，它們中的記錄是由程序添加的，圖3是向ST_DATA表添加記錄的部分程序代碼。程序是在Excel VBA編程環(huán)境下編寫的，使用微軟公司提供的Connection對象和Recordset對象。由于這兩個對象功能強大，所以程序代碼很簡潔。程序先建立Recordset對象，再以循環(huán)的方式，將Excel工作表中的數(shù)據(jù)以記錄為單位，逐個添加到該對象中，最后將該對象中的記錄寫入Access表中。

3.2 創(chuàng)建MSTR報表

圖3 向ST_DATA表添加記錄的VBA程序

將Excel數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)倉庫后，就可以開始MSTR的圖表創(chuàng)建工作了。MSTR圖表的設(shè)計開發(fā)要在一個項目中進行，而項目又要建立在項目源下。MSTR在創(chuàng)建一個項目源時，主要步驟之一是要指定一個元數(shù)據(jù)庫文件，該文件用于存放項目源下各項目中的對象以及設(shè)置數(shù)據(jù)等內(nèi)容。元數(shù)據(jù)庫文件是一個關(guān)系數(shù)據(jù)庫文件，SQL Server或Ac?cess等的都可以（因為MSTR是通過ODBC方式訪問數(shù)據(jù)庫的）。元數(shù)據(jù)庫文件中少則就有十多個存放元數(shù)據(jù)的表，而它們的創(chuàng)建可由MSTR的配置向?qū)硗瓿伞?/p>

創(chuàng)建項目源時還需要指定連接類型，連接類型有兩種，直接和服務(wù)器。直接類型是兩層結(jié)構(gòu)的，它需要為項目源直接指定元數(shù)據(jù)庫文件。MSTR的開發(fā)工具Developer在連接這種項目源時，可直接訪問元數(shù)據(jù)庫。服務(wù)器類型是三層結(jié)構(gòu)的，它需要為項目源指定一個MSTR Intelligence Server的服務(wù)器定義，而元數(shù)據(jù)庫是在創(chuàng)建該定義時指定的。De?veloper在連接這種項目源時，需要通過Intelligence Server訪問元數(shù)據(jù)庫。Developer和Intelligence Serv?er不一定要安裝在同一臺機器上，后者可安裝在服務(wù)器上，而且后者和元數(shù)據(jù)庫也不一定要安裝在同一臺機器上，這為企業(yè)MSTR的搭建提供了方便。另外，如果想用Web瀏覽器查看MSTR項目中的內(nèi)容，那么該項目所在的項目源必須連接成服務(wù)器類型的，這樣在瀏覽器中才能看到和運行該項目下的有關(guān)內(nèi)容。

本文所述的用MSTR顯示Excel數(shù)據(jù)，對MSTR的使用而言，只是一個非常簡單的應(yīng)用。圖4是De?veloper開發(fā)環(huán)境的窗口界面。由圖可見，窗口左邊窗格中顯示的MicroStrategy Analytics Modules是一個已連接的、服務(wù)器類型的項目源，excel2mstr是其下的一個項目。在該項目中有標(biāo)著公共對象、框架對象等名稱的文件夾。右邊窗格中顯示的是此項目所使用的一些表，它們是通過在項目源中定義的數(shù)據(jù)庫實例從數(shù)據(jù)倉庫中選出的。這些表正是我們所創(chuàng)建的數(shù)據(jù)倉庫表，它們中存放著我們所需要分析的數(shù)據(jù)。由此可見，本項目需要兩個數(shù)據(jù)庫文件：一個是用于項目源的元數(shù)據(jù)庫文件，另一個是用于分析數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)倉庫文件。

圖4 Developer的窗口界面

要用MSTR顯示圖表（graph），先要建立MSTR的報表（report）。建立報表要用到一些基本的對象，度量（metric）和實體（attribute漢化軟件中的譯法）就是其中兩種。

加入到報表中的度量，能使報表顯示與數(shù)值有關(guān)的內(nèi)容或經(jīng)過計算的數(shù)值內(nèi)容，例如一個銷售報表所顯示的銷售金額字段。度量一般放在報表列的位置。報表通過添加實體來控制度量的顯示情形，例如一個銷售報表能顯示月銷售金額，是由于在報表中添加了“月”實體而實現(xiàn)的。實體一般放在報表行的位置。

在創(chuàng)建度量前先要創(chuàng)建MSTR的事實（fact），即度量是建立在事實基礎(chǔ)上的。對于我們的這個小項目，要在報表中顯示“人數(shù)”、“平時評價”和“期末成績”這些值，需要有三個度量。很明顯，這三組值是相互獨立的，即一組值不能由其它兩組值經(jīng)過數(shù)學(xué)運算得到，所以需要創(chuàng)建三個事實對象。

一個MSTR的項目中有很多對象，為了管理這些對象，在項目中設(shè)置了各種存放對象的文件夾，以方便對對象的管理和使用。創(chuàng)建事實對象的方法很簡單，只需先選定存放事實的文件夾，再在菜單中選擇創(chuàng)建事實的菜單項，就可以打開編輯事實對象的窗口。創(chuàng)建事實對象需要指定源表（對應(yīng)于框架對象下的表的文件夾中的表，見圖4）中的字段，這里要創(chuàng)建的三個事實對象所用到的三個字段都在ST_DATA表（事實表）中。創(chuàng)建好三個事實對象的Developer界面，如圖5所示。

圖5 事實文件夾中的三個事實對象

創(chuàng)建好事實對象后，就可以創(chuàng)建度量對象了。用Stcnt、Stscore和Stexam三個事實創(chuàng)建名稱分別為人數(shù)、平時評價和期末成績的三個度量。這些度量的公式中含有默認(rèn)添加的函數(shù)sum()，如Sum(Stcnt) {～}。

創(chuàng)建實體對象與維表有關(guān)。在本項目中共需創(chuàng)建五個名稱分別為Term、Course、Lesson、Les?son_Seq和Ranktype的實體對象。在實體編輯器中涉及有實體形式、源表、列、映射和查找表等術(shù)語，例如，實體Term的實體形式的表達式所用的列選自LU_TERM源表，映射除了有LU_TERM源表，還有LU_LESSON源表，其中，LU_TERM源表是查找表（因為它是主鍵所在的表）。類似地，實體Course的創(chuàng)建用到LU_COURSE和LU_LESSON源表；實體Lesson的創(chuàng)建用到LU_LESSON和ST_DATA源表；實體Lesson Seq的創(chuàng)建用到LU_LESSON源表；實體Ranktype的創(chuàng)建用到LU_RANKTYPE和ST_DATA源表。

創(chuàng)建好事實、度量和實體后，就可以創(chuàng)建報表了。圖6是報表編輯器的窗口界面，左上窗格是創(chuàng)建該報表要用到的度量和實體對象，它們是從左下窗格的存儲相關(guān)對象的文件夾中選出的。注意，事實對象不能直接在報表中使用。右下窗格是用來設(shè)計報表結(jié)構(gòu)的，它由5個實體和1個度量組成，其中的4個實體放在行的位置，1個度量和1個實體放在列的位置。

圖6 報表編輯器的窗口界面

該報表的運行情況如圖7所示。從窗口右下的窗格可見，度量人數(shù)的值都被橫縱放置的各個實體給分解開了，即橫向按學(xué)期、課程和課次進行切分，縱向按等級進行切分，使人數(shù)的值被完全分解開，與原Excel數(shù)據(jù)相同。將等級實體Ranktype放在列位置，可使三個等級的人數(shù)顯示在同一行上，從而為餅圖設(shè)計做好數(shù)據(jù)上的準(zhǔn)備。

圖7 報表在窗口編輯器中的運行結(jié)果

3.3 創(chuàng)建MSTR文檔

MSTR文檔（document）的設(shè)計功能強大，例如，報表可以作為對象插入其中，在文檔中還可以插入文本、形狀、圖片和多種選擇器等。圖8是文檔編輯器的窗口界面，其右邊的窗格就是設(shè)計中的文檔。圖中所顯示的餅圖，是插入報表后，在菜單中選擇“圖表視圖”，先將報表轉(zhuǎn)換為圖表，再將圖表類型選為餅圖所得到的。文檔的上下位置還插入了三個選擇器。

圖9是用Web瀏覽器運行該文檔所顯示的餅圖。通過頁面頂部所放置的兩個下拉列表框可分別選擇學(xué)期和課程。餅圖的下面放置了一個控制滑塊，改變其左右位置，可顯示不同課次的餅圖，而改變滑塊自身的寬度，可控制頁面所顯示餅圖的數(shù)量。

圖8 文檔編輯器的窗口界面

圖9 瀏覽器所顯示的餅圖

從圖9還可以看到，在網(wǎng)頁的頂端放置有MSTR的菜單欄和工具欄，可用它們對頁面所顯示的文檔進行各種控制和操作，例如，改變文檔在頁面上的模式狀態(tài)、打開文檔詳細(xì)信息頁面、以及刷新數(shù)據(jù)顯示等。在瀏覽器上運行的文檔還可以進行編輯，例如當(dāng)運行該文檔時，餅圖開始的顯示數(shù)量可能不是我們想要的，此時可調(diào)節(jié)滑塊的寬度，例如使頁面一次顯示4個餅圖，調(diào)好后進行保存，下次再運行此文檔，頁面開始就可以顯示4個餅圖。

圖10所示的是上述“全有問題”等級的三項指標(biāo)的折線圖。可以通過單選按鈕選擇不同的等級，復(fù)選框選擇某指標(biāo)項的折線的顯示與否。事實上，用于轉(zhuǎn)換該折線圖的報表，在其列位置上放有實體Ranktype和名稱分別為人數(shù)、平時評價和期末成績的三個度量。該報表在運行時，能夠在一行上顯示所有等級的所有指標(biāo)數(shù)據(jù)（共9個）。由于有了報表結(jié)構(gòu)的這種設(shè)計安排，在文檔設(shè)計時，為使單選按鈕能夠控制不同的等級，將該選擇器的動作類型設(shè)置為選擇實體元素（源為Ranktype）；又為使復(fù)選框能夠控制不同指標(biāo)的顯示，將該選擇器的動作類型設(shè)置為選擇度量。這樣的設(shè)置剛好滿足對此折線圖的控制。

圖10 全有問題等級三項指標(biāo)的折線圖

顯示各等級的同一種指標(biāo)項的折線圖如圖11所示。該折線圖與前圖在單選按鈕和復(fù)選框上有些類似，只是將等級和指標(biāo)的位置對調(diào)了一下，即用單選按鈕選擇某種指標(biāo)項，用復(fù)選框選擇某等級的指標(biāo)折線的顯示與否。

對于該折線圖，用于轉(zhuǎn)換的報表的結(jié)構(gòu)與前一個折線圖（等級視圖）的報表結(jié)構(gòu)是相同的。在文檔設(shè)計時，為使單選按鈕能夠控制不同種類的指標(biāo)，將該選擇器的動作類型設(shè)置為選擇度量；為使復(fù)選框能夠控制不同等級的指標(biāo)的顯示與否，將該選擇器的動作類型設(shè)置為選擇實體元素（源為Ranktype）。

圖11 三個等級的人數(shù)指標(biāo)的折線圖

圖11與圖10所示的是同一個文檔，兩圖所顯示的是在文檔中插入的面板集的兩個面板上的內(nèi)容。在面板集的上邊，是用來選擇各面板的選擇器。圖10所示的面板集選擇器的顯示樣式是選項卡式的，而圖11是魚眼式的。魚眼式的特點是只突出某個名稱，使注意力不是平均分配在各個名稱上。要使文檔能顯示魚眼效果，一是要把面板集選擇器的Flash樣式屬性設(shè)置為魚眼；二是要選擇網(wǎng)頁上端MSTR主頁菜單中的Flash模式。

分組顯示各等級的同一種指標(biāo)項的折線圖如圖12所示。與圖11所示的折線圖的區(qū)別在于同組中的折線用相同的顏色，使圖更清晰。

圖12 分組顯示各等級的同一指標(biāo)項

4 結(jié)語

將Excel數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)倉庫中并使用MSTR的圖表功能顯示，解決了對數(shù)據(jù)的集中顯示及依托網(wǎng)絡(luò)共享數(shù)據(jù)問題。本文為了說明將Excel辦公軟件與MSTR商務(wù)智能軟件結(jié)合，發(fā)揮各自的特點和優(yōu)勢，為教育統(tǒng)計與評價提供更加恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)支持的意義及方法，只給出了向表中添加記錄的部分程序作為例子，用戶還可以進一步完善更多程序，用于教學(xué)管理、學(xué)習(xí)管理、學(xué)習(xí)分析等諸多方面。MSTR文檔的顯示功能強大，為數(shù)據(jù)的圖表顯示開發(fā)及數(shù)據(jù)共享提供了寬闊的舞臺。

隨著教育信息化的發(fā)展，各種技術(shù)系統(tǒng)中已經(jīng)獲取并儲存了大量數(shù)據(jù)，無論教育管理者、教師還是學(xué)習(xí)者都希望系統(tǒng)分析、有效利用這些數(shù)據(jù)，追蹤并指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)進程，將學(xué)習(xí)活動與學(xué)習(xí)效果聯(lián)系起來。這項工作需要恰當(dāng)使用和開發(fā)工具，提高數(shù)據(jù)的利用價值，充分發(fā)揮信息技術(shù)對教育發(fā)展的促進作用。

[1]Introduction to MicroStrategy:Evaluation Guide[M].MicroStrategy, Inc.，2013.

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Appropriately Display Data Analysis and Improve the Accuracy of Evaluation Displaying Excel Data Using MicroStrategy Graphs

FENG Zhong

Excel is an important office software,and MicroStrategy is a large business intelligence software,the combining of both can give full play to their respective advantages,improving data analysis and graphic functions and network sharing.This paper through a specific case introduces the whole process of making MicroStrategy Graphs,providing a practical method for management and use of data in educational evaluation.

MicroStrategy;MSTR;Excel;Data Warehouse；Data Management

G405

A

1005-8427（2016）03-0021-7

馮重，男，北京聯(lián)合大學(xué)商務(wù)學(xué)院，講師（北京 100025）