【Tableau2024.2】共享维度和“多事实关系模型”

4.4.6  共享维度和“多事实关系模型”（2024.2+版本适用）

Tableau 2024.2版本推出了研发多年的“Shared Dimensions”功能，可以构建强大的、支持多事实分析的关系模型。这种强大模型称之为“多事实关系数据模型”（Multi-fact Relationship Data Model）

在IT的知识体系中，事实表和维度表是数据仓库和数据建模中的关键概念。

事实表（Fact Table）是对运营过程的度量记录（这里是 measurement，而非 measures），比如销售额、数量等，主要记录How Much的部分；维度表（Dimension Table）则提供运营过程相关的时间、地点、人、物、方式等综合背景信息（Dimensions provide the ‘who, what, where, why, and how’ context surrounding a business process event），维度表也被称为数据仓库的“灵魂”。

1．“多事实关系模型”的配置与注意事项

以生产制造的场景为例， 生产工单（ManufacturingOrder）对应工单结构（Node）（一对多关系，且工单必然匹配）；工具结构既是工序（Operation）的依据，也是生产投料（Material）和生产报告（Reporting）的依据。如图4-54所示，“工单结构表”（ManufacturingOrderNode）作为共享维度表关联了上下主题。

图4-54  使用“共享维度”功能将多个事实主题放在一个数据源中

之前的 Tableau 关系模型，也支持有限度、场景相近的“多事实分析”，比如“销售明细与销售目标主题模型”可以理解为两个场景、一类事实。基于“共享维度表”，关系模型可以把关系较远的两类事实，整合在一个数据源中，从而提高了数据模型的抽象程度、减少了数据表碎片化。

在上面的示例中，生产投料是以生产物料的 BOM 为依据、一次性投料到生产结构的，因此上方的数据主题是“生产结构”（Node）；而工单工序、工单报告，则都是基于工单结构所生产物料的工艺结构的（比如过滤器先折纸、后注胶），因此下方的数据主题是“生产工序”（operation）。“生产结构”和“生产工序”具有层次关系，并构成更大的生产主题，所以可以作为一个数据模型。

当然，生产流程很长的制造业务中（比如飞机），生产投料是严格按照工艺路线对应到生产工序的，这种情况下，投料、工序、报告就彼此对应，关系模型也和此处明显不同。

在 Tableau Desktop 中，两个业务事实用两个“基表”（base table）来表示，因此构建“多事实关系模型”的关键是如何加入第二个“基表”。如下图5-55所示，新模式之下，从数据库中拖入数据表会有个选项：和已有数据表构建关系、独立于已有数据表或关系“新建基表”。

图4-55  在 Tableau Desktop 中拖入新表有两种选项

需要注意的是，“多事实关系模型”可以视为比“单事实关系模型”更加抽象，但依然要遵守关系模型的规范：在最详细且有业务意义的级别构建多表关系。关系模型必须作为一个逻辑实体（logical entity）出现，如果上下两个基表（包含它们的关系表）相互之间没有关联（官方使用了relatedness，而非relationship关系），那么数据源是不完整的、不能保存和发布的，如图4-56所示。

图4-56  多个基表之间不相关，不能作为完整的关系模型

以基表为基准，多事实关系模型可以区分为多个相互独立、又彼此关联的部分，每个部分犹如一颗“树”（tree），通过“基表”（base table）彼此关联（这里官方使用了related一词）。多事实关系模型可以“多棵树”并存，因此出现了“不关联”和“共享关联”的新类型。

如图5-57所示，一个完整的多事实关系模型中，两个表可以是关联的（直接或者通过中间表），或者是不关联的（典型如两个基表之间）。同时，“共享维度表”是同时关联多个表的“共享表”。

• Related tables （彼此关联的表）
• Unrelated tables （必须不关联的表）
• Shared tables（共享表，同时与多个关联）

图4-57  多事实关系模型中，表之间的关联和特征

       为了更清晰地理解“多事实关系模型”，读者可以回顾一下4.4.2小结中家庭关系的比拟。如图4-58所示。混合如同“灵活的恋爱”，关系如同“稳定的婚姻”，“多事实关系模型”就像“多个家庭相互关联构成的家族关联”，其中每个人都可能在多个家庭中承担多个角色，如每一位“母亲”都是另一个家庭的“女儿”，她们是多个家庭的“纽带”，如同多事实关系模型中的“共享表”（shared tables）。

图4-58  包含逻辑关系和物理关系的家庭关系模型

从这个角度，读者可以进一步理解，“多事实关系模型”就是传统关系模型在范围上的延伸，甚至可以理解为“物理层——逻辑层”双层结构到“物理层——低阶逻辑层——高阶逻辑层”三层结构。

2．基于“多事实关系模型”创建可视化

在使用多事实关系模型分析问题时，要谨慎同时使用多个基表的度量，如果不能深刻了解背后的逻辑，可能会出现难以解释的数据结果。这一点，和数据混合的灵活性多有相似。

如图4-59所示，当以第一个基表的字段构建视图时，和它“不关联”的数据表会默认显示为灰色。如果要加入“不关联”数据表的度量值，默认相当于最高聚合度的指标。

图4-59  可视化分析过中，数据模型与字段使用方面的限制

虽然“多事实关系模型”是 Tableau 关系模型的进一步升级，在多事实分析、共享维度方面有实质进步。但是，笔者依然推荐优先使用简化的关系模型，或者使用数据混合完成跨主题分析。相比“多事实关系模型”的抽象性，之前的关系模型和混合更容易理解。

当前中国的 BI 市场，普遍严重依赖预聚合的“宽表”或者“数据仓库视图（View）”，目前还没有任何一家国产 BI 支持完整的关系模型和混合模型，用户实际应用场景的差距就更大。相比“多事实关系模型”，企业用户、个人用户都值得在关系模型、混合方面增加投入。

喜乐君 Jul 5, 2024