馮重

恰當(dāng)顯示數(shù)據(jù)分析 提高評(píng)價(jià)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(duì)MicroStrategy制作圖表的全過程進(jìn)行了介紹，為教育評(píng)價(jià)中的數(shù)據(jù)管理及使用提供了實(shí)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(gè)常用的辦公軟件，可以完成表格輸入、統(tǒng)計(jì)、分析等多項(xiàng)工作，在考試評(píng)價(jià)、學(xué)習(xí)分析等領(lǐng)域被廣泛使用。但當(dāng)統(tǒng)計(jì)類別較多時(shí)，往往需要把數(shù)據(jù)放在多個(gè)Excel文件中，在分析數(shù)據(jù)會(huì)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(jìn)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(shí)評(píng)價(jià)與期末成績時(shí)，統(tǒng)計(jì)了一組數(shù)據(jù)（如表1所示），期望得到某門課程平時(shí)評(píng)價(jià)與期末成績的相關(guān)度。其中，“平時(shí)評(píng)價(jià)”是按照多個(gè)觀測點(diǎn)得到的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，分為“全有問題”、“部分有問題”和“沒有問題”三個(gè)等級(jí)。

為分析表1中的數(shù)據(jù)，可對(duì)每個(gè)等級(jí)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(jí)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(shí)評(píng)價(jià)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(shí)評(píng)價(jià)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(xiàng)指標(biāo)隨課次變化的情況。

表1 學(xué)生上機(jī)情況及期末成績

圖1 全有問題等級(jí)三項(xiàng)指標(biāo)的Excel折線圖

在分析學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)，還可以分析不同課程平時(shí)評(píng)價(jià)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(shí)評(píng)價(jià)與期末成績的關(guān)系；三個(gè)“人數(shù)”指標(biāo)隨課次變化的情況等。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以為精準(zhǔn)分析、科學(xué)評(píng)價(jià)，充分發(fā)揮評(píng)價(jià)的診斷作用、激勵(lì)作用及調(diào)節(jié)作用奠定基礎(chǔ)，但需要有更強(qiáng)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(duì)數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行在線分析處理（OLAP）和數(shù)據(jù)挖掘，而且方便對(duì)數(shù)據(jù)集中管理（如多個(gè)學(xué)期和多門課程）和顯示，還允許用戶用Web瀏覽器或移動(dòng)設(shè)備運(yùn)行其所創(chuàng)建的報(bào)表和文檔。運(yùn)用MicroStrategy圖表可以實(shí)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(jì)數(shù)據(jù)，充分發(fā)揮統(tǒng)計(jì)在評(píng)價(jià)中的作用。

3 用MicroStrategy圖表顯示Excel數(shù)據(jù)的實(shí)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(gè)數(shù)據(jù)倉庫中。以下是經(jīng)分析MSTR所提供的一些實(shí)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(shí)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(duì)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(jí)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(jí)，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(duì)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(duì)象和Recordset對(duì)象。由于這兩個(gè)對(duì)象功能強(qiáng)大，所以程序代碼很簡潔。程序先建立Recordset對(duì)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(gè)添加到該對(duì)象中，最后將該對(duì)象中的記錄寫入Access表中。

3.2 創(chuàng)建MSTR報(bào)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(jì)開發(fā)要在一個(gè)項(xiàng)目中進(jìn)行，而項(xiàng)目又要建立在項(xiàng)目源下。MSTR在創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目源時(shí)，主要步驟之一是要指定一個(gè)元數(shù)據(jù)庫文件，該文件用于存放項(xiàng)目源下各項(xiàng)目中的對(duì)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(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫文件，SQL Server或Ac?cess等的都可以（因?yàn)镸STR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(gè)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(xiàng)目源時(shí)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(xiàng)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(xiàng)目源時(shí)，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(xiàng)目源指定一個(gè)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(shí)指定的。De?veloper在連接這種項(xiàng)目源時(shí)，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(tái)機(jī)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(tái)機(jī)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(xiàng)目中的內(nèi)容，那么該項(xiàng)目所在的項(xiàng)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(yùn)行該項(xiàng)目下的有關(guān)內(nèi)容。

本文所述的用MSTR顯示Excel數(shù)據(jù)，對(duì)MSTR的使用而言，只是一個(gè)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(gè)已連接的、服務(wù)器類型的項(xiàng)目源，excel2mstr是其下的一個(gè)項(xiàng)目。在該項(xiàng)目中有標(biāo)著公共對(duì)象、框架對(duì)象等名稱的文件夾。右邊窗格中顯示的是此項(xiàng)目所使用的一些表，它們是通過在項(xiàng)目源中定義的數(shù)據(jù)庫實(shí)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(xiàng)目需要兩個(gè)數(shù)據(jù)庫文件：一個(gè)是用于項(xiàng)目源的元數(shù)據(jù)庫文件，另一個(gè)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(bào)表（report）。建立報(bào)表要用到一些基本的對(duì)象，度量（metric）和實(shí)體（attribute漢化軟件中的譯法）就是其中兩種。

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

在創(chuàng)建度量前先要?jiǎng)?chuàng)建MSTR的事實(shí)（fact），即度量是建立在事實(shí)基礎(chǔ)上的。對(duì)于我們的這個(gè)小項(xiàng)目，要在報(bào)表中顯示“人數(shù)”、“平時(shí)評(píng)價(jià)”和“期末成績”這些值，需要有三個(gè)度量。很明顯，這三組值是相互獨(dú)立的，即一組值不能由其它兩組值經(jīng)過數(shù)學(xué)運(yùn)算得到，所以需要?jiǎng)?chuàng)建三個(gè)事實(shí)對(duì)象。

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

圖5 事實(shí)文件夾中的三個(gè)事實(shí)對(duì)象

創(chuàng)建好事實(shí)對(duì)象后，就可以創(chuàng)建度量對(duì)象了。用Stcnt、Stscore和Stexam三個(gè)事實(shí)創(chuàng)建名稱分別為人數(shù)、平時(shí)評(píng)價(jià)和期末成績的三個(gè)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(shí)體對(duì)象與維表有關(guān)。在本項(xiàng)目中共需創(chuàng)建五個(gè)名稱分別為Term、Course、Lesson、Les?son_Seq和Ranktype的實(shí)體對(duì)象。在實(shí)體編輯器中涉及有實(shí)體形式、源表、列、映射和查找表等術(shù)語，例如，實(shí)體Term的實(shí)體形式的表達(dá)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?yàn)樗侵麈I所在的表）。類似地，實(shí)體Course的創(chuàng)建用到LU_COURSE和LU_LESSON源表；實(shí)體Lesson的創(chuàng)建用到LU_LESSON和ST_DATA源表；實(shí)體Lesson Seq的創(chuàng)建用到LU_LESSON源表；實(shí)體Ranktype的創(chuàng)建用到LU_RANKTYPE和ST_DATA源表。

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

圖6 報(bào)表編輯器的窗口界面

該報(bào)表的運(yùn)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(gè)實(shí)體給分解開了，即橫向按學(xué)期、課程和課次進(jìn)行切分，縱向按等級(jí)進(jìn)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(jí)實(shí)體Ranktype放在列位置，可使三個(gè)等級(jí)的人數(shù)顯示在同一行上，從而為餅圖設(shè)計(jì)做好數(shù)據(jù)上的準(zhǔn)備。

圖7 報(bào)表在窗口編輯器中的運(yùn)行結(jié)果

3.3 創(chuàng)建MSTR文檔

MSTR文檔（document）的設(shè)計(jì)功能強(qiáng)大，例如，報(bào)表可以作為對(duì)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(jì)中的文檔。圖中所顯示的餅圖，是插入報(bào)表后，在菜單中選擇“圖表視圖”，先將報(bào)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(gè)選擇器。

圖9是用Web瀏覽器運(yùn)行該文檔所顯示的餅圖。通過頁面頂部所放置的兩個(gè)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(gè)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(duì)頁面所顯示的文檔進(jìn)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(yùn)行的文檔還可以進(jìn)行編輯，例如當(dāng)運(yùn)行該文檔時(shí)，餅圖開始的顯示數(shù)量可能不是我們想要的，此時(shí)可調(diào)節(jié)滑塊的寬度，例如使頁面一次顯示4個(gè)餅圖，調(diào)好后進(jìn)行保存，下次再運(yùn)行此文檔，頁面開始就可以顯示4個(gè)餅圖。

圖10所示的是上述“全有問題”等級(jí)的三項(xiàng)指標(biāo)的折線圖。可以通過單選按鈕選擇不同的等級(jí)，復(fù)選框選擇某指標(biāo)項(xiàng)的折線的顯示與否。事實(shí)上，用于轉(zhuǎn)換該折線圖的報(bào)表，在其列位置上放有實(shí)體Ranktype和名稱分別為人數(shù)、平時(shí)評(píng)價(jià)和期末成績的三個(gè)度量。該報(bào)表在運(yùn)行時(shí)，能夠在一行上顯示所有等級(jí)的所有指標(biāo)數(shù)據(jù)（共9個(gè)）。由于有了報(bào)表結(jié)構(gòu)的這種設(shè)計(jì)安排，在文檔設(shè)計(jì)時(shí)，為使單選按鈕能夠控制不同的等級(jí)，將該選擇器的動(dòng)作類型設(shè)置為選擇實(shí)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(dòng)作類型設(shè)置為選擇度量。這樣的設(shè)置剛好滿足對(duì)此折線圖的控制。

圖10 全有問題等級(jí)三項(xiàng)指標(biāo)的折線圖

顯示各等級(jí)的同一種指標(biāo)項(xiàng)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(jí)和指標(biāo)的位置對(duì)調(diào)了一下，即用單選按鈕選擇某種指標(biāo)項(xiàng)，用復(fù)選框選擇某等級(jí)的指標(biāo)折線的顯示與否。

對(duì)于該折線圖，用于轉(zhuǎn)換的報(bào)表的結(jié)構(gòu)與前一個(gè)折線圖（等級(jí)視圖）的報(bào)表結(jié)構(gòu)是相同的。在文檔設(shè)計(jì)時(shí)，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(dòng)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(jí)的指標(biāo)的顯示與否，將該選擇器的動(dòng)作類型設(shè)置為選擇實(shí)體元素（源為Ranktype）。

圖11 三個(gè)等級(jí)的人數(shù)指標(biāo)的折線圖

圖11與圖10所示的是同一個(gè)文檔，兩圖所顯示的是在文檔中插入的面板集的兩個(gè)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(xiàng)卡式的，而圖11是魚眼式的。魚眼式的特點(diǎn)是只突出某個(gè)名稱，使注意力不是平均分配在各個(gè)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(jí)的同一種指標(biāo)項(xiàng)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(jí)的同一指標(biāo)項(xiàng)

4 結(jié)語

將Excel數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)倉庫中并使用MSTR的圖表功能顯示，解決了對(duì)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(diǎn)和優(yōu)勢，為教育統(tǒng)計(jì)與評(píng)價(jià)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(jìn)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(qiáng)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(tái)。

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(chǔ)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(jìn)程，將學(xué)習(xí)活動(dòng)與學(xué)習(xí)效果聯(lián)系起來。這項(xiàng)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(jià)值，充分發(fā)揮信息技術(shù)對(duì)教育發(fā)展的促進(jìn)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）