探索与实践 大数据模型建模方法 | 帆软九数云
大数据模型建模方法是指针对海量数据进行结构化和抽象化的过程,它不仅仅是数据仓库或数据平台的搭建,也包括对数据进行分析和预测的算法模型构建。通过运用合适的建模方法,可以从复杂的数据中提取有价值的信息,为企业决策提供支持。有效的模型能够提升数据利用率,优化业务流程,并最终转化为商业价值。
一、数据层面的大数据建模方法
数据层面的大数据模型建模方法主要关注如何组织和存储数据,以便高效地进行查询和分析。常见的建模方法包括以下几种:
1、三范式(3NF)关系建模
三范式关系建模强调数据的规范化,旨在消除数据冗余,保证数据的一致性。它以实体和关系为核心,通过分解表结构,将数据存储在多个相互关联的表中。这种建模方法适用于构建企业级的数据仓库,能够有效地整合企业内部的各种数据。然而,在进行分析查询时,通常需要进行多表关联,这可能会影响查询性能和易用性。
2、维度建模(Kimball)
维度建模以业务过程为核心,围绕事实表和维度表构建星型或雪花模型。事实表存储业务过程中的度量值(例如销售额、订单量),而维度表则存储与业务过程相关的维度信息(例如时间、地区、客户、产品)。维度建模的关键步骤包括选择业务过程、声明粒度、确定维度和确定度量。维度建模面向分析,易于理解和进行OLAP操作,常用于数据集市和BI分析。
3、分层数据建模 / 主题域建模
分层数据建模从业务出发,将数据划分为不同的主题域(例如客户、产品、订单)。每个主题域的数据建模分为概念模型、逻辑模型和物理模型三个层次。概念模型识别业务实体及其关系;逻辑模型定义字段、主外键和依赖关系,不依赖于具体的数据库;物理模型则将逻辑模型转化为具体的表结构、索引、分区和存储策略。这种建模方法能够更好地适应业务需求的变化,提高数据的可维护性和可扩展性。
4、其他结构化建模方式
除了上述常见的建模方法外,还有层次模型、文档模型、图模型和键值模型等。这些建模方法适用于不同的数据存储系统,例如关系型数据库、图数据库和NoSQL系统。在大数据环境下,还需要考虑分布式存储、分区、冷热分层和访问模式等物理层面的设计,以优化数据的存储和访问性能。
二、分析层面的大数据模型建模方法
分析层面的大数据模型建模方法侧重于从海量数据中提取有价值的信息,进行预测、分类、聚类和推荐等。常见的建模方法可以按建模范式来划分:
1、统计建模
统计建模是利用统计学方法建立数学模型,用于描述数据之间的关系。典型的统计建模方法包括线性回归、逻辑回归和广义线性模型(GLM)。统计建模的特点是可解释性强,参数和变量的含义清晰,易于与传统的业务规则相结合。在风控、保险精算等领域,统计建模应用广泛。
2、机器学习建模
机器学习建模是利用机器学习算法从数据中学习模式,并用于预测和分类。典型的机器学习建模方法包括决策树、随机森林、梯度提升树(GBDT/XGBoost/LightGBM)、支持向量机(SVM)和k-means等。机器学习建模对非线性关系的刻画能力更强,适合处理高维特征和复杂的模式识别问题。目前,机器学习建模是大数据分析中使用最广泛的一类方法。
3、深度学习建模
深度学习建模是利用深度神经网络从数据中学习复杂的表示,并用于图像、文本和语音等非结构化数据的分析。典型的深度学习建模方法包括多层神经网络、CNN、RNN/LSTM和Transformer等。深度学习建模适用于处理大规模的非结构化数据和复杂的预测任务,但需要大量的样本和计算资源。
4、数据挖掘建模
数据挖掘建模包括关联规则挖掘、聚类、异常检测和序列模式挖掘等方法,用于发现数据中隐藏的模式、细分客群和提取行为规则。数据挖掘建模可以帮助企业更好地理解客户行为,优化产品设计和营销策略。
5、组合/分层建模策略
在实际应用中,通常采用多算法组合的策略,以兼顾模型的效果和可解释性。例如,可以先使用非线性模型(如树模型、深度学习)进行特征筛选和结构探索,然后再使用可解释性强的GLM或规则模型建立最终的评分或定价模型。
三、九数云BI赋能大数据模型分析
在数据分析领域,大数据模型建模方法与BI工具的结合应用至关重要。九数云BI作为一款SAAS BI工具,在高成长型企业中备受欢迎,它能够有效地支持企业进行数据分析和决策,通过与各种大数据模型建模方法的结合,可以更深入地挖掘数据价值,为企业提供更精准的决策支持。
1、数据整合与清洗
九数云BI能够连接多种数据源,包括关系型数据库、NoSQL数据库、云存储等,实现数据的集中管理和整合。同时,九数云BI还提供了强大的数据清洗功能,可以去除重复数据、处理缺失值、转换数据格式,为后续的大数据模型建模方法提供高质量的数据基础。
- 支持多种数据源连接
- 提供丰富的数据清洗工具
- 保障数据质量,为建模提供可靠基础
2、可视化探索与特征工程
在大数据模型建模方法中,特征工程是非常关键的一步。九数云BI提供了丰富的可视化分析功能,用户可以通过拖拽的方式创建各种图表,例如柱状图、折线图、散点图等,从而探索数据的分布和关系。通过可视化探索,用户可以更好地理解数据,发现潜在的特征,为后续的建模提供思路。
- 丰富的可视化图表类型
- 拖拽式操作,简单易用
- 辅助特征工程,提升模型效果
3、模型集成与评估
九数云BI可以与各种大数据模型建模方法无缝集成,例如机器学习平台、Python、R等。用户可以将训练好的模型部署到九数云BI中,并利用BI工具进行模型的评估和监控。九数云BI提供了丰富的评估指标,例如准确率、召回率、AUC等,帮助用户全面了解模型的性能。
- 支持多种模型集成方式
- 提供丰富的模型评估指标
- 实时监控模型性能,及时调整
4、结果呈现与决策支持
最终,大数据模型建模方法的目的是为了支持企业的决策。九数云BI可以将模型的预测结果以可视化的方式呈现出来,例如仪表盘、报表等。用户可以通过九数云BI轻松地查看模型的预测结果,并结合业务知识进行决策。九数云BI还支持自定义报警规则,当模型的预测结果超出预设范围时,系统会自动发送报警信息,帮助用户及时发现问题。
- 灵活的报表和仪表盘设计
- 自定义报警规则,及时发现问题
- 辅助企业决策,提升竞争力

四、总结
大数据模型建模方法是数据分析的核心环节,它能够帮助企业从海量数据中提取有价值的信息,为决策提供支持。九数云BI作为一款强大的SAAS BI工具,能够有效地支持企业进行数据分析和决策。如果您想了解更多关于九数云BI的信息,可以访问九数云官网(www.jiushuyun.com),免费试用体验。
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