汪永寧，董 琦

（淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 安徽 淮南232001）

1 引言

目前，我國對煤礦職工的健康及體質(zhì)十分重視，國內(nèi)幾所大型煤礦集團(tuán)，以及國民體質(zhì)監(jiān)測中心都建立了體質(zhì)信息管理數(shù)據(jù)庫，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)了管理信息系統(tǒng)。但是，這些系統(tǒng)基本上都是面向各自事務(wù)處理的分散數(shù)據(jù)，分別處理當(dāng)前各自業(yè)務(wù)，無法整體的從決策高度來考慮數(shù)據(jù)的管理，導(dǎo)致信息資源雜亂而無法對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行全局的分析和科學(xué)決策。

目前，國有大型煤礦企業(yè)一般每年都要求每個煤礦職工參加體質(zhì)健康檢查，這樣年復(fù)一年的快速增長的數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)如果沒有科學(xué)的分析方法與相關(guān)工具，根本不能被有效地、充分地利用。因此，從決策管理者的角度來看，數(shù)據(jù)處理的重點(diǎn)應(yīng)該從傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)過程延伸到對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的處理分析中來，并從中獲取相關(guān)的決策支持及統(tǒng)計信息。

隨著數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用的深入為上述問題的解決帶來了新的技術(shù)支持。數(shù)據(jù)倉庫將來自各個數(shù)據(jù)庫的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)整合，從數(shù)據(jù)中找知識并運(yùn)用科學(xué)的方法組織、存儲數(shù)據(jù)，從不同的視角對企業(yè)經(jīng)營各方面信息的精確分析、準(zhǔn)確判斷并供用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析，成為高層進(jìn)行決策支持的新型應(yīng)用領(lǐng)域。

2 相關(guān)技術(shù)概述

2.1 數(shù)據(jù)倉庫

數(shù)據(jù)倉庫的概念應(yīng)當(dāng)可以從兩個方面予以單核，首先，數(shù)據(jù)倉庫用于面向分析型數(shù)據(jù)處理，支持決策，它與企業(yè)現(xiàn)有的操作型數(shù)據(jù)庫不同。其次，數(shù)據(jù)倉庫是對多個不同架構(gòu)的數(shù)據(jù)源進(jìn)行有效集成，集成后并按照主題進(jìn)行了重新組合，并包含原始數(shù)據(jù)，而且存放在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)不需要更新與修改。

2.2 聯(lián)機(jī)分析處理

聯(lián)機(jī)分析處理（英文簡稱OLAP）是一項(xiàng)允許用戶分析大型數(shù)據(jù)庫從而對其包含信息深入洞察的技術(shù)，它是以多維分析為基礎(chǔ)，刻畫了在管理和決策過程中對數(shù)據(jù)進(jìn)行多層面、多角度的分析處理的要求。OLAP能夠使相關(guān)人員通過信息的多種可能的觀察角度進(jìn)行快速、一致和交互性的存取，以獲得對問題的深入理解。

2.3 OLAP、數(shù)據(jù)倉庫在管理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用

為了解決管理信息系統(tǒng)在分析與決策支持上的不足，近年來出現(xiàn)了以數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)為基礎(chǔ)的決策支持系統(tǒng)，該方案包含了三個方面的內(nèi)容：一是數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)（DW）；二是聯(lián)機(jī)分析處理技術(shù)（OLAP）；三是數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)（DM）。

2.4 模糊綜合評價

模糊綜合評價是對受多種因素影響的事物作出全面評價的一種十分有效的多因素決策方法，其基本思想就是考慮與被評價事物相關(guān)的各個因素，應(yīng)用模糊變換原理和最大隸屬度原則進(jìn)行綜合評價。所以，模糊綜合評價又稱模糊綜合決策或模糊多元決策。

模糊綜合評價法的原始數(shù)學(xué)模型。

建立被評價對象的因素集U；建立評價集V；建立單因素模糊評價Ri，然后由各單因素評價向量得到模糊評價矩陣R；建立權(quán)重集A；綜合評價。

權(quán)重向量A與評價矩陣R的合成就是被評價對象的最終評價結(jié)果，即：

3 煤礦職工體質(zhì)健康分析評價模型

對煤礦職工的體質(zhì)健康狀況進(jìn)行分析與評價的最終用戶是煤礦療養(yǎng)院所，他們大多并不關(guān)心測試的數(shù)據(jù)本身，而是隱藏在這些細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)中的有用信息。如：不同時期煤礦職工的體質(zhì)健康狀況的發(fā)展變化情況及其評價；不同地區(qū)煤礦職工的體質(zhì)健康狀況的差異；不同項(xiàng)目的成績情況分析；比較煤礦職工的體質(zhì)在該標(biāo)準(zhǔn)下比以前是進(jìn)步還是退步了。

通過掌握這樣的統(tǒng)計匯總信息，不僅提高工作效率、縮短工作周期，同時能夠?yàn)楦鲗宇I(lǐng)導(dǎo)者制定更加科學(xué)合理的健身鍛煉計劃提供依據(jù)，為全面提高煤礦職工的身體素質(zhì)提供決策支持。

3.1 煤礦職工體質(zhì)健康狀況的表示

反映煤礦職工體質(zhì)健康狀況的指標(biāo)通常為煤礦職工的身體形態(tài)、身體機(jī)能、身體素質(zhì)等方面。即體質(zhì)健康狀況＝F（身體形態(tài)，身體機(jī)能，身體素質(zhì)）。

而身體形態(tài)由“身高標(biāo)準(zhǔn)體重”項(xiàng)目反映，身體機(jī)能由“肺活量體重指數(shù)”項(xiàng)目反映，身體素質(zhì)通常又由“臺階試驗(yàn)、1 000m跑、800m跑、50m跑、立定跳遠(yuǎn)、坐位體前屈、仰臥起坐、握力體重指數(shù)”等各項(xiàng)中的部分項(xiàng)目予以反映。

由于各項(xiàng)目具有各自不同的權(quán)重，為了使各測試項(xiàng)目具有更好的可比性，在原有的煤礦職工各項(xiàng)目測試成績的基礎(chǔ)上，我們可以將煤礦職工的身體健康狀況各項(xiàng)指標(biāo)成績用百分制數(shù)值表示出來，即某項(xiàng)目換算得分＝項(xiàng)目測試得分／權(quán)重。在這里，各個項(xiàng)目測試得分是依照《國民體質(zhì)測定標(biāo)準(zhǔn)手冊》確定的。

3.2 煤礦職工體質(zhì)健康狀況的模糊評價

在《國民體質(zhì)測定標(biāo)準(zhǔn)手冊》中，各種測試指標(biāo)的評分標(biāo)準(zhǔn)多為跳躍式的設(shè)計，其劃分等級的中界值是一條清晰的界限，在此線上下的微小變化，就會被判為兩個不同的等級。相反，同一組中盡管上限和下限的差值較大，但仍屬于一個等級，這顯然不夠合理。因此，我們采用模糊數(shù)學(xué)的方法進(jìn)行綜合評價，會更科學(xué)一些。

同時，由于反映煤礦職工身體形態(tài)和身體機(jī)能的項(xiàng)目，分別有身高標(biāo)準(zhǔn)體重和肺活量體重指數(shù)，因此影響煤礦職工體質(zhì)健康狀況的因素個數(shù)較少，在此，我們只需采用單層次的模糊綜合評價，具體步驟如下。

（1）選擇因素集 U ＝ ｛u1，u2，u3，u4，u5｝，u1＝身高標(biāo)準(zhǔn)體重，u2＝肺活量體重指數(shù)，u3＝臺階試驗(yàn)，u4＝50米跑／立定跳遠(yuǎn)，u5＝坐位體前屈／握力體重指數(shù)／仰臥起坐。

參照淮南礦業(yè)集團(tuán)的測評項(xiàng)目，我們選擇測試的項(xiàng)目包括身高、體重、肺活量、臺階試驗(yàn)、立定跳遠(yuǎn)、握力六個項(xiàng)目共五項(xiàng)指標(biāo)，即體質(zhì)指數(shù)、肺活量體重指數(shù)、臺階試驗(yàn)、立定跳遠(yuǎn)和握力。

（2）評價集V＝｛不及格v1，及格v2，良好v3，優(yōu)秀v4｝。

（3）用A、B、C分別表示某因素隸屬依次等級的中界值，如以礦工的臺階試驗(yàn)為例，A、B、C 分別是39、45、53。

類似的，肺活量體重指數(shù)的A、B、C分別是43、56、69；立定跳遠(yuǎn)的A、B、C分別是194、226、249；握力的A、B、C分別是40、55、69。

用xi表示ui的測試值，rij表示評價對象ui隸屬等級vj的程度，即隸屬度，根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)，按下列公式構(gòu)造隸屬函數(shù)。

不及格的隸屬函數(shù)：

及格的隸屬函數(shù)：

良好的隸屬函數(shù)：

優(yōu)秀的隸屬函數(shù)：

（4）單 因素評價 矩 陣r。r ＝ （ri1，ri2，ri3，ri4）。在此基礎(chǔ)上得到評價模糊矩陣：

（5）確定指標(biāo)權(quán)重A。根據(jù)專家所制定的標(biāo)準(zhǔn)可知，A ＝ （0.15，0.15，0.2，0.3，0.2）。

（6）綜合評價結(jié)果。B＝A·R。

4 課題的總體設(shè)計

4.1 數(shù)據(jù)倉庫工具的選擇

經(jīng)過綜合考察各大廠商提供的數(shù)據(jù)倉庫解決方案，本課題確定選用Microsoft的數(shù)據(jù)倉庫產(chǎn)品及其相關(guān)技術(shù)作為本系統(tǒng)開發(fā)的平臺和工具。

作者設(shè)計的“煤礦職工體質(zhì)健康狀況分析評價系統(tǒng)”是一個B／S（Browse／Server）結(jié)構(gòu)模式的客戶端查詢分析評價系統(tǒng)，主要功能是向各級體育運(yùn)動管理者提供數(shù)據(jù)，按其要求對數(shù)據(jù)進(jìn)行組織和分析，幫助各級管理者了解和把握煤礦職工體質(zhì)健康的狀況。

這種結(jié)構(gòu)，能夠在充分利用數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)及其相應(yīng)的決策工具的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)確而廣泛的決策信息，并在此基礎(chǔ)上做出正確的預(yù)測或決策。

4.2 查詢和分析工具的選擇

經(jīng)過數(shù)據(jù)處理的多維數(shù)據(jù)集，可在其上運(yùn)用多種查詢和分析報告工具，進(jìn)行復(fù)雜的OLAP操作，得出相應(yīng)的分析統(tǒng)計結(jié)果。在此使用Excel2003中提供的OLAP數(shù)據(jù)透視表視圖功能。

5 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

5.1 數(shù)據(jù)源分析

煤礦職工體質(zhì)健康測試關(guān)系數(shù)據(jù)庫kgjk中包括以下表。

項(xiàng)目表。＃項(xiàng)目編號，項(xiàng)目名，權(quán)重，及格標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)秀標(biāo)準(zhǔn)，項(xiàng)目性質(zhì)（反映的是身體形態(tài)、身體機(jī)能還是身體素質(zhì)），類型（是可選項(xiàng)還是必選項(xiàng)），最好成績，備注。

煤礦職工表。＃煤礦職工號，煤礦職工姓名，性別編號，工種編號，（所在）部門編號，工作時間，煤礦職工密碼，備注。

成績表。＃煤礦職工號，＃項(xiàng)目編號，＃測試時間，測試成績，項(xiàng)目得分，評價等級，換算得分，備注。

工種表。＃工種編號，工種名稱。

地區(qū)表。＃地區(qū)編號，地區(qū)名。

5.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移的具體實(shí)施

在正式開始執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換之前，首先為kgjk的數(shù)據(jù)倉庫新建一個數(shù)據(jù)庫kgjk＿dw，然后利用SQLServer2000提供的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換服務(wù)將相關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入事實(shí)表或維度表。

當(dāng)所需的數(shù)據(jù)表全部建立之后，通過設(shè)置事實(shí)表和維表的主鍵、外鍵，在事實(shí)表和各個維表之間建立關(guān)聯(lián)，就最終實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)倉庫。

5.3 數(shù)據(jù)的分析

微軟將Excel當(dāng)作一個OLAP的前端分析工具，由于Excel2003具有強(qiáng)大的分析功能，而且無需編程，所以一般非數(shù)據(jù)庫專業(yè)的用戶可以很容易上手查詢所想要的數(shù)據(jù)。在本課題中，我們采用的是將數(shù)據(jù)透視表放置在一個網(wǎng)頁之中，然后以交互的方式來瀏覽的形式，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果的呈現(xiàn)。

本文在煤礦職工體質(zhì)健康的信息管理中引入了數(shù)據(jù)倉庫、聯(lián)機(jī)分析處理技術(shù)和模糊評價方法。通過對有關(guān)技術(shù)和方法的研究，設(shè)計并初步實(shí)現(xiàn)了一個具有輔助決策功能的煤礦職工體質(zhì)健康狀況分析與評價系統(tǒng)。

在該系統(tǒng)的設(shè)計過程中，運(yùn)用了數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移技術(shù)和多維建模技術(shù)，構(gòu)建了一個以體質(zhì)測試成績分析為主題的數(shù)據(jù)倉庫，運(yùn)用OLAP技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的多維分析。

此外，通過對煤礦職工體質(zhì)健康狀況的評價中模糊綜合評價方法的研究，系統(tǒng)給出了一個模糊綜合評價的模型，對原有簡單的總分評價方法進(jìn)行了改進(jìn)。

［1］董琦，汪永寧.對煤礦職工的體質(zhì)健康狀況的實(shí)證研究［J］.淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2009，（4）：122－124.

［2］賀仲雄.模糊數(shù)學(xué)及其應(yīng)用［M］.天津：天津科技出版社，1989.

［3］盛大栓.多維聯(lián)機(jī)分析Simplified Analysis系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)［D］.上海：海事大學(xué)，2006.

［4］沈兆陽.SQLServer2000OLAP解決方案——數(shù)據(jù)倉庫與AnalysisServices［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2001.

［5］國家體育總局群體司.2000年國民體質(zhì)監(jiān)測報告［M］.北京：北京體育大學(xué)出版社，2002.

［6］國家體育總局.國民體質(zhì)測定標(biāo)準(zhǔn)手冊（成年人部分）［M］.北京：人民體育出版社，2003.