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數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與智能卡應(yīng)用系統(tǒng)

文章出處:http://www.nyfzw.net 作者:創(chuàng)峰金安公司 楊升   人氣: 發(fā)表時(shí)間:2011年09月18日

[文章內(nèi)容簡(jiǎn)介]:數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是近年來(lái)興起的一種新的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用。“數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)”一詞最早出現(xiàn)于20世紀(jì)90年代初,目前已趨于成熟。據(jù)IDC調(diào)查,數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的平均投資回報(bào)率(ROI)已超過(guò)400%。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)一樣,正在成為最快的IT增長(zhǎng)點(diǎn),并日益緊密地與智能卡應(yīng)用技術(shù)相結(jié)合。

1.前言 

    隨著全球一體化進(jìn)程的加劇和我國(guó)加入世貿(mào)組織,對(duì)我國(guó)政府及企業(yè)的管理工作提出了更高的要求。因此,充分利用現(xiàn)代信息科技技術(shù),自動(dòng)快速獲取有用的決策信息,為企業(yè)提供及時(shí)、準(zhǔn)確的決策支持,已成為大多數(shù)成功企業(yè)及政府部門的共識(shí)。 

    數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是近年來(lái)興起的一種新的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用。“數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)”一詞最早出現(xiàn)于20世紀(jì)90年代初,目前已趨于成熟。據(jù)IDC調(diào)查,數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的平均投資回報(bào)率(ROI)已超過(guò)400%。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)一樣,正在成為最快的IT增長(zhǎng)點(diǎn),并日益緊密地與智能卡應(yīng)用技術(shù)相結(jié)合。 

2.?dāng)?shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù) 

    傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是以單一的數(shù)據(jù)資源,進(jìn)行事務(wù)處理、批處理、決策分析等各種數(shù)據(jù)處理工作,主要的劃分為兩大類:操作型處理和分析型處理(或信息型處理)。操作型處理也叫事務(wù)處理,是指對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)機(jī)的日常操作,通常是對(duì)一個(gè)或一組紀(jì)錄的查詢和修改,主要為企業(yè)的特定應(yīng)用服務(wù)的,注重響應(yīng)時(shí)間,數(shù)據(jù)的安全性和完整性;分析型處理則用于管理人員的決策分析,經(jīng)常要訪問(wèn)大量的歷史數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)優(yōu)于企業(yè)的日常事務(wù)處理工作,而難于實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)分析處理要求,已經(jīng)無(wú)法滿足數(shù)據(jù)處理多樣化的要求。操作型處理和分析型處理的分離成為必然。 

    隨著數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展,人們嘗試對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行再加工,形成一個(gè)綜合的,面向分析的環(huán)境,以更好支持決策分析,從而形成了數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)。作為決策支持系統(tǒng),數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)包括: 

1)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù); 

    數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是適合知識(shí)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程的結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的處理過(guò)程是從“數(shù)據(jù)清理/整合——>數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)——>數(shù)據(jù)選擇——>數(shù)據(jù)挖掘——>模式評(píng)價(jià)——>知識(shí)”不斷循環(huán)的過(guò)程 

2)聯(lián)機(jī)分析處理技術(shù); 

    聯(lián)機(jī)分析處理是使分析人員、管理人員或執(zhí)行人員能夠從多角度對(duì)信息進(jìn)行快速、一致、交互地存取,從而獲得對(duì)數(shù)據(jù)的更深入了解的一類軟件技術(shù)。 

3)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù); 

    從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機(jī)的實(shí)際應(yīng)有數(shù)據(jù)中,提取出隱含在其中的、人們事先不知道的、但又是潛在有用的信息和知識(shí)的過(guò)程。它是在沒(méi)有明確假設(shè)的前提下去挖掘信息、發(fā)現(xiàn)知識(shí)。 

    數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)彌補(bǔ)了原有的數(shù)據(jù)庫(kù)的缺點(diǎn),將原來(lái)的以單一數(shù)據(jù)庫(kù)為中心的數(shù)據(jù)環(huán)境發(fā)展為一種新環(huán)境:體系化環(huán)境。 


    數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)概念始于本世紀(jì)80年代中期,第一次出現(xiàn)是在號(hào)稱“數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)之父”William H.Inmon的《建立數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)》一書(shū)中。隨著人們對(duì)大型數(shù)據(jù)系統(tǒng)研究、管理、維護(hù)等方面的深刻認(rèn)識(shí)和不斷完善,在總結(jié)、豐富、集中各行業(yè),企業(yè)信息的經(jīng)驗(yàn)之后,為數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)給出了更為精確的定義,即“數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是在企業(yè)管理和決策中面向主題的、集成的、與時(shí)間相關(guān)的、不可修改的數(shù)據(jù)集合”。 

    數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)并沒(méi)有嚴(yán)格的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ),也沒(méi)有成熟的基本模式,且更偏向于工程,具有強(qiáng)烈的工程性。因此,在技術(shù)上人們習(xí)慣于從工作過(guò)程等方面來(lái)分析,并按其關(guān)鍵技術(shù)部份分為數(shù)據(jù)的抽取、存儲(chǔ)與管理以及數(shù)據(jù)的表現(xiàn)等三個(gè)基本方面。 

1)      數(shù)據(jù)的抽取: 

    數(shù)據(jù)的抽取是數(shù)據(jù)進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)的入口。由于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)環(huán)境,它需要通過(guò)抽取過(guò)程將數(shù)據(jù)從聯(lián)機(jī)事務(wù)處理系統(tǒng)、外部數(shù)據(jù)源、脫機(jī)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)中導(dǎo)入到數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。 

2) 存儲(chǔ)和管理: 

    數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的真正關(guān)鍵是數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的組織管理方式?jīng)Q定了它有別于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù),同時(shí)也決定了其對(duì)外部數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式。要決定采用什么產(chǎn)品和技術(shù)來(lái)建立數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的核心,則需要從數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的技術(shù)特點(diǎn)著手分析。  

3) 數(shù)據(jù)的表現(xiàn): 

    數(shù)據(jù)表現(xiàn)實(shí)際上相當(dāng)于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的門面,其性能主要集中在多維分析、數(shù)理統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)挖掘方面。而多維分析又是數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的重要表現(xiàn)形式,近幾年來(lái)由于互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,使得多維分析領(lǐng)域的工具和產(chǎn)品更加注重提供基于Web前端聯(lián)機(jī)分析界面,而不僅僅是在網(wǎng)上發(fā)布數(shù)據(jù)。 

    數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域非常廣,凡是涉及到數(shù)據(jù)分析,報(bào)表匯總,決策支持等與數(shù)據(jù)有關(guān)的信息系統(tǒng),都是其應(yīng)用的范圍。 

3.智能卡 

    智能卡即IC卡,就是集成電路卡。它的顯著特征就是自身嵌裝有微處理器及大容量存儲(chǔ)器等集成電路芯片。IC卡是伴隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)對(duì)信息安全性等要求的日益提高而應(yīng)運(yùn)而生的,經(jīng)過(guò)近幾十年的發(fā)展,其技術(shù)日趨成熟,目前在國(guó)內(nèi)外均已經(jīng)得到了很廣泛的應(yīng)用。由于IC卡采用了當(dāng)今最先進(jìn)的半導(dǎo)體制造技術(shù)和信息安全技術(shù),相對(duì)于其他卡具,如磁卡等,主要有以下優(yōu)點(diǎn):  
    ① 存儲(chǔ)容量大:因其內(nèi)部有集成電路存儲(chǔ)器芯片,存儲(chǔ)容量可達(dá)幾兆字節(jié),為磁卡的幾千至幾萬(wàn)倍。IC卡的存儲(chǔ)器可以分成若干應(yīng)用區(qū),分別存儲(chǔ)文字、聲音、圖形、圖像等各種信息,便于一卡多用,方便保管。  
    ② 安全性能高:加密IC卡從硬件和軟件等幾個(gè)方面實(shí)施其安全策略,可以控制卡內(nèi)不同存儲(chǔ)區(qū)域的存取特性。IC卡本身具有安全密碼,卡內(nèi)的信息加密后不可復(fù)制。只有密碼核對(duì)正確后才能對(duì)卡內(nèi)的信息進(jìn)行讀寫操作,對(duì)安全密碼核對(duì)錯(cuò)誤時(shí),卡片具有自毀功能;而磁卡等一般只能用功能較弱的軟件加密措施,存儲(chǔ)信息很容易被復(fù)制,安全性較差。 
    ③ IC卡防磁、防一定強(qiáng)度的靜電,一般至少可重復(fù)讀寫十萬(wàn)次以上,使用壽命長(zhǎng),可靠性比磁卡高。且IC卡體積小、重量輕,便于攜帶,易于使用。 
    ④ IC卡的讀寫機(jī)構(gòu)比磁卡的讀寫機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、造價(jià)便宜,維護(hù)方便,推廣容易。 正是由于這些優(yōu)點(diǎn),IC卡越來(lái)越受重視,其市場(chǎng)迅速遍及世界各地,而其應(yīng)用領(lǐng)域也從最初單一的銀行信用卡領(lǐng)域,滲透到包括稅務(wù)征收、付費(fèi)電話、健康記錄、身份認(rèn)證、賓館旅游等多個(gè)領(lǐng)域。 

    IC卡的使用,應(yīng)該說(shuō)還有很大的擴(kuò)展空間,上面所說(shuō),只是其中一部分,推而廣之,各行業(yè)中的辦公自動(dòng)化(OA)系統(tǒng)、考勤系統(tǒng)、甚至人員的工資等,均可用IC卡作為身份認(rèn)證、數(shù)據(jù)查詢及數(shù)據(jù)存儲(chǔ),真正實(shí)現(xiàn)一卡多用。 

    即將開(kāi)始試驗(yàn)使用的我國(guó)第二代身份證采用非接觸IC卡技術(shù),是最大的IC卡應(yīng)用項(xiàng)目。它的使用,對(duì)加強(qiáng)我國(guó)人口信息化的安全性和高效性將起到十分重要的作用。 

4.二者的結(jié)合 

    智能IC卡作為與信息系統(tǒng)的接口,大量業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的產(chǎn)生與它有關(guān)。包括銀行,電信,稅務(wù),海關(guān)等積累了大量的數(shù)據(jù),業(yè)務(wù)人員與決策人員都希望能夠從中發(fā)現(xiàn)可利用的,有價(jià)值的信息。在這樣的需求下,數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)便在智能卡應(yīng)用領(lǐng)域迅速的推廣開(kāi)來(lái)。 

    以煙草行業(yè)為例,基于Sybase(美國(guó)數(shù)據(jù)庫(kù)供應(yīng)商)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)的煙草商業(yè)信息系統(tǒng)。分為五個(gè)版本:為國(guó)家專賣局(煙草總公司)、省煙草公司(省煙草專賣局)、地區(qū)級(jí)煙草公司(煙草專賣局)也叫煙草分公司(分公司煙草專賣局)、縣煙草公司(煙草專賣局)、煙草批發(fā)部。數(shù)據(jù)是垂直分布,并且是有關(guān)聯(lián)性的。以便完成購(gòu)銷業(yè)務(wù)、匯總處理和查詢功能。 

    針對(duì)煙草行業(yè)的業(yè)務(wù)特點(diǎn),系統(tǒng)分為八個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì):日常業(yè)務(wù)管理子系統(tǒng)、倉(cāng)儲(chǔ)管理子系統(tǒng)、商品帳核算子系統(tǒng)、專賣管理子系統(tǒng)、價(jià)格管理子系統(tǒng)、通用報(bào)表子系統(tǒng)、綜合查詢子系統(tǒng)、移動(dòng)訪銷、配送、稽查系統(tǒng)。 

    靈活的IC卡銷售及專賣管理是其中的一個(gè)重要子系統(tǒng)。門店銷售時(shí)系統(tǒng)在商戶IC卡上記錄銷售數(shù)據(jù),送貨時(shí)通過(guò)移動(dòng)式IC卡讀寫器對(duì)商戶作卷煙銷售,銷售記錄同時(shí)記入商戶IC卡和IC卡讀寫器,并自動(dòng)上傳到MIS系統(tǒng);專賣檢查人員也可以通過(guò)移動(dòng)式IC卡讀寫器對(duì)商戶進(jìn)行專賣檢查,將檢查結(jié)構(gòu)同時(shí)記入商戶IC卡和IC卡讀寫器,自動(dòng)上傳到MIS系統(tǒng)。并抽取到數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)數(shù)據(jù)服務(wù)器供決策支持使用。 

    整個(gè)系統(tǒng)結(jié)合了數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和智能IC卡的特點(diǎn)。充分考慮到系統(tǒng)的融合與獨(dú)立性。實(shí)現(xiàn)了如下的一些特點(diǎn): 

1.實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集 

2.高效的IC卡專賣的管理 

3.高效率的存儲(chǔ)和查詢 

    這樣的系統(tǒng)充分集合了數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與智能卡二者的優(yōu)點(diǎn),使整個(gè)體系有了完整的信息化流程。 

    中國(guó)是人口大國(guó),人口的管理一直是國(guó)家非常重視的。作為人口系統(tǒng)化的重要部分,我國(guó)第一代身份證以其保密性差,易仿造等諸多缺點(diǎn),已經(jīng)不能滿足未來(lái)的需要。即將取而代之的第二代身份證將采用非接觸IC卡技術(shù),在防偽性、保密性等方面將有質(zhì)的飛躍。 

    人口信息系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)量大,每年的調(diào)查格式不盡相同。以中等城市人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為例,許多歷年的、大量的人口調(diào)查原始資料多以紙介質(zhì)、軟盤、磁帶等形式存儲(chǔ)在資料庫(kù)里,這些寶貴的資料,一方面面臨外部環(huán)境對(duì)傳統(tǒng)保存方式數(shù)據(jù)安全性的挑戰(zhàn),另一方面各業(yè)務(wù)部門和相關(guān)單位也有充分利用、進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘的迫切需求。而數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的應(yīng)用,是一種最佳解決之道。 

    舉例來(lái)說(shuō),某市人口約900萬(wàn),第四次人口普查數(shù)據(jù)加上近十年的人口調(diào)查資料、勞動(dòng)力情況調(diào)查資料和社區(qū)情況調(diào)查資料,原始數(shù)據(jù)量約10GB。針對(duì)人口系統(tǒng)的特點(diǎn),采用了數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)并面向主題設(shè)計(jì)了最佳數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)字典。人口數(shù)據(jù)的整理需要一定的時(shí)間,在項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中數(shù)據(jù)整理工作和數(shù)據(jù)加載工作同步進(jìn)行。第四次人口普查900萬(wàn)條數(shù)據(jù)和1990年至今近十年的抽樣調(diào)查數(shù)據(jù)已全部加載到人口數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。 

    人口信息數(shù)據(jù)大,對(duì)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)引擎和數(shù)據(jù)加載工具有極高的性能要求。NCR(作為以硬件為主的的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)解決方案提供商)它的Teradata數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是完全并行的數(shù)據(jù)庫(kù),速度非常之快;NCR的FastLoad數(shù)據(jù)加載工具也是并行的,可以啟動(dòng)多個(gè)會(huì)話進(jìn)程,加載900萬(wàn)人口數(shù)據(jù)僅需15分鐘,這對(duì)其它數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)說(shuō)是不可想象的。 

    人口系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)是各年度的絕對(duì)調(diào)查指標(biāo)之間缺少可比性,要對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行加工整理,在原始數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上派生各種相對(duì)分析指標(biāo),如人口分布、年齡結(jié)構(gòu)、生育結(jié)構(gòu)、家庭結(jié)構(gòu)、婚姻狀況等以滿足各年度之間的分析研究。考慮到通用性和便于統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)人員進(jìn)行分析,我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)通用的、功能強(qiáng)大的、靈活的派生數(shù)據(jù)模塊,利用后臺(tái)處理和Teradata快速的特點(diǎn),能將原始數(shù)據(jù)生成相對(duì)通用的派生數(shù)據(jù)。派生數(shù)據(jù)已將指標(biāo)代碼轉(zhuǎn)化成漢字屬性,并計(jì)算和產(chǎn)生了許多新的屬性字段,在派生數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上,利用報(bào)表工具(如Brio工具),統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)人員和人口研究人口可以隨機(jī)產(chǎn)生各種報(bào)表,可以作各種各樣的聯(lián)機(jī)分析處理這將大大提高了工作效率。加上未來(lái)第二代身份證采用非接觸IC卡技術(shù),在安全性、唯一性方面有強(qiáng)有力的保障。使人口信息系統(tǒng)在數(shù)據(jù)識(shí)別,信息交互方面以及與底層數(shù)據(jù)通訊速度方面都將有很大的提高。 

5.前景展望 

    數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)工程是一個(gè)復(fù)雜的信息集成工程,需要有事先周密的規(guī)劃。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)工程進(jìn)行規(guī)劃, 要明確分析信息的需求和現(xiàn)狀,提出如何通過(guò)采用相應(yīng)技術(shù),實(shí)施可行的工程化步驟,達(dá)到工程項(xiàng)目的預(yù)期目標(biāo)。隨著數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)和智能卡在各行業(yè)及企業(yè)的應(yīng)用,二者的結(jié)合也將趨于成熟。為政府,企業(yè)決策提供更先進(jìn)的技術(shù)手段,必將進(jìn)一步加強(qiáng)政府,企業(yè)的管理和決策職能。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)在不遠(yuǎn)的將來(lái),必將在我國(guó)的信息化的建設(shè)中發(fā)揮重要作用。 

本文關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù),智能卡
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