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2022-12-30

ディメンションモデリングとは

ディメンションモデリングとは

ディメンションモデリングは、データウェアハウジングで使用されるデータモデリング技術であり、データを効率的にクエリと分析できるように整理・表現するものです。ディメンションモデルでは、データはディメンションとファクトに整理され、それらを組み合わせてデータ分析に最適化されたスキーマが形成されます。

ディメンションモデリングの重要性

ディメンションモデリングの重要性は、データモデルを単純化してエンドユーザーがデータを理解・アクセスしやすくすることにあります。データをディメンションとファクトに整理することで、ユーザーは複雑なテーブル間の関係をナビゲートする必要なく、必要な情報に素早くアクセスできます。また、データが事前に集計され、効率的な取得と分析が可能な方法で保存されるため、クエリのパフォーマンスが高速化されます。

ディメンションモデリングの主要な構成要素

ディメンションモデリングの主要な構成要素は、ディメンション、ファクト、およびリレーションシップです。ディメンションはデータの分析方法に基づく属性であり、時間、地理、製品カテゴリなどが含まれます。ファクトは分析される測定値やメトリックであり、売上、収益、顧客数などが含まれます。ディメンションとファクトの関係は、外部キーを使用して確立され、ヒエラルキーとドリルダウンの機能を作成することができます。

以下に、ファクトテーブルとディメンションテーブルの例を示します。

  • Fact_Sales
Sale_ID Date_Key Product_Key Store_Key Unit_Sold Revenue
1 20230101 1001 2001 5 500.00
2 20230101 1002 2001 2 300.00
3 20230102 1001 2002 3 300.00
  • Dim_Date
Date_Key Date Day Month Year
20230101 2023-01-01 1 1 2023
20230102 2023-01-02 2 1 2023

上記の例では、販売取引に関する情報を含むファクトテーブル「Fact_Sales」と、日付情報を保持するディメンションテーブル「Dim_Date」があります。

ディメンションモデリングの他の重要な構成要素には、スタースキーマとスノーフレークスキーマの使用が含まれます。スタースキーマは、1つのファクトテーブルがディメンションテーブルのセットに接続され、星のような形状を形成する単純なディメンションモデルです。スノーフレークスキーマは、ディメンションテーブルが正規化され、ストレージスペースのより効率的な使用を可能にするより複雑なディメンションモデルです。

ディメンションモデルの設計

ディメンションモデルの設計は、効率的なクエリと分析に最適化された構造を作成するために必要不可欠なコンポーネントです。ディメンションモデルは、データをディメンションとファクトに整理し、効率的なクエリと分析に最適化された構造を作成するデータモデルです。ディメンションモデルを設計する際には、いくつかの重要な考慮事項があります。

スター・スキーマ

ディメンションモデルを設計する一般的なアプローチの1つは、スター・スキーマを使用することです。スター・スキーマは、1つ以上のファクトテーブルがディメンションテーブルのセットに接続されたものです。ファクトテーブルには、分析されるメトリックや測定値が含まれ、ディメンションテーブルには、そのメトリックや測定値の文脈や詳細が提供されます。スター・スキーマは、中央にファクトテーブルがあり、ディメンションテーブルがその周りに放射状に配置された星のような形状をしているため、この名前が付けられています。

スノーフレークスキーマ

次に、ディメンションモデルを設計するための別のアプローチとして、スノーフレークスキーマを使用する方法があります。スノーフレークスキーマは、ディメンションテーブルを正規化し、ストレージスペースをより効率的に使用するようにしたスタースキーマのバリエーションです。スノーフレークスキーマでは、ディメンションテーブルが複数のテーブルに分割され、各テーブルには元のディメンションテーブルからの属性のサブセットが含まれています。

スタースキーマとスノーフレークスキーマの選択

スタースキーマとスノーフレークスキーマのどちらを選択するかを決定する際には、いくつかの要素を考慮する必要があります。スタースキーマは理解しやすく、ナビゲーションが簡単であり、小規模なデータウェアハウスやデータマートに適しています。一方、スノーフレークスキーマはより複雑ですが、大規模なデータウェアハウスにおいてより優れたパフォーマンスとスケーラビリティを提供することができます。

一致したディメンションとファクト

ディメンションモデルを設計する際に重要な考慮事項の1つに、一致したディメンションとファクトの使用があります。一致したディメンションとファクトは、複数のファクトテーブルやデータマートで共有されるディメンションとファクトです。一致したディメンションとファクトを使用することで、組織はデータの一貫性と正確性を確保し、エラーや不一致のリスクを減らすことができます。

パフォーマンス設計

最後に、パフォーマンスを考慮することが重要です。これには、効率的なクエリと分析のためにモデルを最適化すること、データウェアハウスがスケーラブルであり、時間とともに増加するデータ量を処理できることが含まれます。主要なパフォーマンスに関する考慮事項には、適切なインデックス戦略の設計、データ冗長性の最小化、および実行されるクエリの種類に最適化されたモデルの設計が含まれます。

ディメンションテーブルとファクトテーブルでデータマートを作成

データマートは、部門または一定のユーザーグループの特定の分析ニーズに合わせて調整されたデータウェアハウスのサブセットです。データマートを設計するには、関連するディメンションテーブルとファクトテーブルを選択し、効率的なクエリングのためのスキーマを作成する必要があります。

例として、販売データを分析したい小売業を考えます。「Product」ディメンションテーブルは次のようになります。

product_id product_name category subcategory brand
1 Product A Apparel Shirts Brand1
2 Product B Apparel Pants Brand2
3 Product C Electronics Phones Brand3

小売業の例では、「Sales」ファクトテーブルは次のようになります。

date store_id product_id units_sold revenue
2023-01-01 1 1 10 1000
2023-01-01 1 2 5 500
2023-01-01 2 3 8 2400

小売業の場合、製品カテゴリーに焦点を当てたデータマートには、「Product」ディメンションテーブルと「Sales」ファクトテーブルが含まれ、両テーブルをproduct_idでリンクするスキーマが必要です。

sql
-- Creating a view for the Sales Data Mart
CREATE VIEW Sales_Data_Mart AS
SELECT
    s.date,
    s.store_id,
    p.product_id,
    p.product_name,
    p.category,
    p.subcategory,
    p.brand,
    s.units_sold,
    s.revenue
FROM
    Sales s
JOIN
    Product p ON s.product_id = p.product_id;
date store_id product_id product_name category subcategory brand units_sold revenue
2023-03-01 1 1 Product A Apparel Shirts Brand1 10 1000
2023-01-01 1 2 Product B Apparel Pants Brand2 5 500
2023-01-01 2 3 Product C Electronics Phones Brand3 8 2400

Sales_Data_Martビューを使用することで、製品カテゴリーのコンテキストを持つ小売事業の販売データに対して、簡単にクエリや分析を行うことができます。

sql
SELECT
    category,
    SUM(revenue) as total_revenue
FROM
    Sales_Data_Mart
GROUP BY
    category;
category total_revenue
Apparel 1500
Electronics 2400

Ryusei Kakujo

researchgatelinkedingithub

Focusing on data science for mobility

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