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1、基于数据仓库的计费分析系统的设计罗桂莲1; 彭毓强2(1. 柳州铁道职业技术学院 广西柳州 545007 ;2.中国铁通广西分公司 广西南宁 530021)【摘要】该文主要研究基于数据仓库的电信计费分析系统的设计与实现。根据经营管理实际需要对计费系统海量数据进行有效、快捷、精确分析，以解决电信运营管理的实际问题。该系统在生产实践中得到检验。【关键词】数据仓库；计费分析系统；计费数据；分析主题【收稿日期】2010-4-5【作者简介】罗桂莲（1972-），女，广西柳州市人，柳州铁道职业技术学院信息系讲师，硕士，主要研究方向为数据库技术与网络技术。彭毓强（1971-），男，广西南宁市人，中国铁通广西
2、分公司高级工程师，硕士，主要研究方向为网络与通信技术。【中图分类号】TP311 【文献标识码】A The Design of Billing Analysis System based on Data Warehouse Luo Gui-lian1; Peng Yu-qiang2(1. Liuzhou Railway Vocational Technical College, Liuzhou Guangxi 545007, P.R.China; 2. China Railway Telecommunications Corporation Guangxi Branch, Nanning, Gu
3、angxi 530021)Abstract：The thesis mainly focused on the design and realization of telecommunication billing analysis system based on data warehouse. According to the requirement of real management ,the potent, rapid and precise analysis aimed at the large numbers of billing system data is processed t
4、o solve the practical problem in telecommunication management. The system is proved in practice.Key words：data warehouse；billing analysis system； billing data; analysis topic前言近年，数据仓库及其相关技术在电信、证券、商业等众多领域得到了越来越广泛的应用。电信企业利用数据仓库技术能快速、准确地分析用户的需求，对企业未来的经营管理和长远规划提供理论指导。2 某固定电话运营商省分公司（以下简称T运营商）现有的计费系统没有涉及经
5、营分析和决策分析，因此需要建设基于数据仓库的计费分析系统，对海量的计费数据进行分析、挖掘，提高计费分析的科学性、准确性、高效性。1数据仓库及其技术数据仓库是面向主题的、集成的、稳定的、随时间变化的数据集合，用于支持管理决策过程。3数据仓库技术主要包括联机分析处理技术和数据挖掘技术两种类型的分析技术，将数据仓库中的数据作为分析对象，帮助企业对用户数据进行加工处理，发现内在的规律性，帮助决策者指导企业决策和发掘企业的竞争优势。12系统分析2.1 系统目标计费分析系统的建设目标是建立一个统一的数据共享平台，采用先进的数据仓库及其相关技术和分析工具，提取企业计费数据中的有价值信息，为企业的市场营销、经
6、营决策等提供科学有效的数据，提升企业的经营水平和竞争能力。2.2系统分析主题计费分析系统主要用于分析电话业务量，由此确定了计费分析系统的分析主题，每个分析主题又包括若干个分析功能，并能根据需要进行主题内部要素的扩充、主题的新增以及跨主题的重构。计费分析系统按分析类别划分为以下主题和功能模块。2.2.1长途直拨话务量分析主题 主要分析长话的话务量，一是分析长话话务量在时间上分布情况；二是分析每次通话的时长分布情况；三是分析每次通话的话费分布情况。研究用户拨打长途电话的情况，找出话务量较少的用户，通过分析，制定营销策略。2.2.2本网高频次被叫分析主题 对本网话务中的高频次被叫用户进行分析，通过分
7、析本网呼叫数据，研究大来话务量的用户，对高频次来话用户分析，做好服务和优化网络，确保通话无接听溢出，使来话保持并上升，增加收入。2.2.3他网高频次被叫分析主题 对拨出他网话务中的高频次被叫用户进行分析，属于本网用户的拨出行为分析，通过分析拨出他网呼叫数据，研究大去话务量的被叫用户，对高频次被叫拨出用户进行分析，了解用户情况，确定该类用户是未来发展用户。2.2.4 用户消费习惯分析主题 对用户的呼叫特征进行分析，通过对用户的呼叫时间、类型、热点区域等信息进行分析，找出每一类用户的消费模式、消费能力，针对不同的用户指定相应的营销策略，并预测用户消费潜力。主要分析不同用户ARPU值情况，以了解用户
8、的价值，有助于决策分析，做出不同的优惠政策，以发展有利于收入增长的业务和用户。一是ARPU值分析，二是用户消费额度分析，三是用户消费额度趋势分析。2.2.5 用户欠费分析主题 通过对用户的欠费相关数据与用户类型、业务类型、信用度、缴费方式等资料相联系，分析欠费用户的特征和分布，从而制定出相应的缴费策略和催缴方案，加速话费的回收，降低欠费率。一是用户欠费时间分布情况，二是欠费用户的年龄和性别构成，三是欠费用户性质、种类、身份分布分析。2.2.6 被叫结算收入分析主题 根据结算表分析，按地区、片区分析，按帐目类型分析，按用户类别分析，省间业务、省内业务的摊分分析。3系统设计3.1 系统的架构计费分
9、析系统分为数据仓库、OLAP服务器、应用终端三大部分。系统从原有的计费系统中将相关的计费数据进行抽取、清洗、加工、整理、加载到数据仓库中，在数据仓库中形成基础的计费数据的存储。5地市公司根据自身管理、计费分析需求在数据仓库中建立适合自身应用的数据集市。数据仓库、数据集市中蕴含的信息通过报表、OLAP分析向系统使用人员展现。计费分析系统结构如图1所示，形成数据获取层、数据存储层和数据访问层（分析展示层）的三层结构。图1 计费分析系统的结构Fig.1 Billing Analysis System Structure3.2 系统的网络运行环境计费分析系统的网络拓扑图如图2所示。整个计费网分为三级网
10、络，即全国计费中心、省级计费中心、地市级计费中心，三级中心通过广域网连接。地市级计费设备主要负责计费数据的采集和用户数据的录入等工作，省级计费设备功能最强大、最完整，负责所用用户存储、计费和帐务处理。计费分析系统放在省级计费中心的局域网中，数据库服务器采用HP小型机，操作系统是HP UNIX，数据库是Informix。用户服务系统是基于Linux的JSP系统，分析软件开发语言是Java语言。图2 计费分析系统网络拓扑图Fig.2 Billing System Network Topology Map3.3 系统数据仓库设计3.3.1数据源分析计费分析系统数据仓库的数据源主要来自省计费中心计费系
11、统的各个数据库的计费数据。计费系统将电话业务分成营业受理收费、计费、帐务、销帐、结算五个模块分别运行在四台服务器上，共设计了五个数据库2000多张数据表，计费系统每月从各地市分公司采集的原始话单数据大约有800万到1000万条，这些海量的计费数据存放在多个异构的数据库中，数据非常庞大而分散。3.3.2主题域设计为了从海量的计费数据中提取有价值的信息，要在数据仓库中重新按主题组织计费数据。因此，对需求范围内的业务及其相互之间的关系进行分析，把密切相关的业务对象进行归类，确定计费分析系统数据仓库的5个主题域是：用户主题、服务主题、资源主题、帐务主题和结算主题。（1） 用户主题 用户包括T运营商能获
12、取资料的所有本网用户和潜在用户。用户主题对所有用户进行统一编码，用户分为特别重要用户、重要用户和一般用户。用户实体记录所有用户的基本信息，其他实体记录本范围内特定信息。用户群是当前或今后确定的某种特定用户群体，用户细分实体记录用户与用户群之间的隶属包含关系。主要有用户表、用户群表、客户表等。用户主题的主要E-R图如图3所示。用户用户客户关系黑名单红名单灰名单重要用户 一般用户特别重要用户用户细分用户群图3 用户主题主要E-R图Fig.3 Consumer Topic Main E-R Map（2） 服务主题 服务是T运营商的广义上的产品，包括向用户提供的所有业务和服务。包括用户使用产品和服务的
13、过程的记录、服务使用话单、费率、优惠规则等。 （3） 资源主题 存放的是T运营商拥有的各类资源的情况以及相关资源的分配情况。包括号码资源、终端资源、网络资源，用户所占用的资源。（4） 帐务主题 帐务是使用T运营商的产品和服务的用户的缴费信息，包含用户的帐目类型，用户的帐目优惠及优惠规则，用户的综合帐单、明细帐单、缴费记录等内容。（5）结算主题 结算是T运营商与其他合作运营商间由于业务往来而发生的相互间费用支付的内容。一方面是T运营商与其他电信运营商相互使用对方的业务的详细记录，即结算清单，另一方面又是分类统计的各种类型的费用的结算帐单。4.系统应用在T运营商提供的计费数据的基础上，进行了计费分
14、析系统的一些实际应用，检验了计费分析的效果。4.1他网高频次被叫分析他网（即非T运营商）高频次被叫分析主题是对T运营商拨出他网用户话务中的高频次被叫用户进行分析。分析样本取自XX年1月数据，用户数为：50万，其中普通电话、公话、校园电话、办公电话用户分别为：32万、5万、6万、7万。XX年1月发话高频次用户分析见表1。表1 XX年1月发话高频次用户分析表Tab.1 Analysis Table for High Frequency Calling Users in January XX编号区（区间）被叫号码所属运营商被叫号码累计通话次数话单张数（张）平均每张话单次数结算支出费用（元）XXX运营
15、商B5052xxx11615321.91174.15XXX运营商A2931xxx8663326.24129.9XXX运营商A8942xxx10524622.87157.8XXX运营商B5569xxx7483720.22112.2XXX运营商A5123xxx15318617.80229.65XXX运营商A3318xxx11128213.56166.8XXX运营商A8279xxx7904318.37118.5XXX运营商A3489xxx10582346.00158.7XXX运营商A8973xxx8644121.07129.6XXX运营商A3274xxx17447822.36263.07如某用户50
16、52XXX在XX年1月被叫次数1161，话单张数53，结算支出174.15元。经过分析，当月他网高频次被叫用户的最高被叫次数为1744次，结算支出263.07。这些用户号码分别是宾馆前台、酒店前台、企业产品配送中心、公路客运和火车站问讯电话等等。针对他网高频次用户的数据，确定了业务发展方向，实践当中，T运营商发现他网高频次号码通常均是产品配送中心等单位的号码。T运营商量身订制了一些套餐和服务项目，争取了同类型的一些客户，如：联系有价值的用户，增加发展一部电话与原电话并存，对外宣传两个号码，业务收入有明显提高。42用户消费习惯分析l ARPU值分析按编号区、分局、用户性质、在网时长、城乡性质、优
17、惠方式进行ARPU值的趋势分析。XX年综合ARPU值用折线图表示，如图4 所示。图4 XX年综合ARPU值图Fig.4 Total ARPU Value Graph for XX通过对各类用户的ARPU值分析，对不同时期的消费水平制定资费策略，确保用户的ARPU不下滑。同时将重点工作放在ARPU高的用户和区域。通过对不同用户类型、不同地域、不同时间段的数据，了解用户的消费习惯，充分做好相应的服务和价值挖掘工作。5 结论计费分析系统使用数据仓库按主题组织计费数据，帮助电信运营企业进行计费分析是可行的，从准确性、灵活性、高效性等方面都比传统的手工和电子表格等方法有很大的提高，为企业的经营决策和精细
18、管理发挥了良好的作用。参考文献：1王丽珍,周丽华.数据仓库与数据挖掘原理及应用M.北京:科学出版社,2005:144-146 271-2862仇春芳,徐小琳.数据仓库在电信行业中的应用研究J.中国新通信,2006(24):88-893W H Inmon,Ken Rudin Christopher, K Buss Ryan Sousa.Data Warehouse PerformanceM.电子工业出版社,2004:68-724Lizhen Wang, Lihua Zhou , Tao Chen. A New Method of Attribute_oriented Spatial Genera
19、lizationC. Proceedings of the Third International Conference on Machine Learning and Cybernetics, Shanghai, August 2004(ICMLC2004):26-29.5徐洁磐数据仓库与决策支持系统M. 北京:科学出版社,2005:164-1666程平,黄仁.高性能数据仓库平台构建的研究J.计算机工程与设计,2006(12):2189-21917潘景新.数据仓库与数据仓库工具J.长沙通信职业技术学院学报, 2005(02):68-71 （责任编辑： 李静）Editors note: Jud
20、son Jones is a meteorologist, journalist and photographer. He has freelanced with CNN for four years, covering severe weather from tornadoes to typhoons. Follow him on Twitter: jnjonesjr (CNN) - I will always wonder what it was like to huddle around a shortwave radio and through the crackling static
21、 from space hear the faint beeps of the worlds first satellite - Sputnik. I also missed watching Neil Armstrong step foot on the moon and the first space shuttle take off for the stars. Those events were way before my time.As a kid, I was fascinated with what goes on in the sky, and when NASA pulled
22、 the plug on the shuttle program I was heartbroken. Yet the privatized space race has renewed my childhood dreams to reach for the stars.As a meteorologist, Ive still seen many important weather and space events, but right now, if you were sitting next to me, youd hear my foot tapping rapidly under
23、my desk. Im anxious for the next one: a space capsule hanging from a crane in the New Mexico desert.Its like the set for a George Lucas movie floating to the edge of space.You and I will have the chance to watch a man take a leap into an unimaginable free fall from the edge of space - live.The (lack
24、 of) air up there Watch man jump from 96,000 feet Tuesday, I sat at work glued to the live stream of the Red Bull Stratos Mission. I watched the balloons positioned at different altitudes in the sky to test the winds, knowing that if they would just line up in a vertical straight line we would be go
25、 for launch.I feel this mission was created for me because I am also a journalist and a photographer, but above all I live for taking a leap of faith - the feeling of pushing the envelope into uncharted territory.The guy who is going to do this, Felix Baumgartner, must have that same feeling, at a l
26、evel I will never reach. However, it did not stop me from feeling his pain when a gust of swirling wind kicked up and twisted the partially filled balloon that would take him to the upper end of our atmosphere. As soon as the 40-acre balloon, with skin no thicker than a dry cleaning bag, scraped the
27、 ground I knew it was over.How claustrophobia almost grounded supersonic skydiverWith each twist, you could see the wrinkles of disappointment on the face of the current record holder and capcom (capsule communications), Col. Joe Kittinger. He hung his head low in mission control as he told Baumgart
28、ner the disappointing news: Mission aborted.The supersonic descent could happen as early as Sunday.The weather plays an important role in this mission. Starting at the ground, conditions have to be very calm - winds less than 2 mph, with no precipitation or humidity and limited cloud cover. The ball
29、oon, with capsule attached, will move through the lower level of the atmosphere (the troposphere) where our day-to-day weather lives. It will climb higher than the tip of Mount Everest (5.5 miles/8.85 kilometers), drifting even higher than the cruising altitude of commercial airliners (5.6 miles/9.1
30、7 kilometers) and into the stratosphere. As he crosses the boundary layer (called the tropopause), he can expect a lot of turbulence.The balloon will slowly drift to the edge of space at 120,000 feet (22.7 miles/36.53 kilometers). Here, Fearless Felix will unclip. He will roll back the door.Then, I
31、would assume, he will slowly step out onto something resembling an Olympic diving platform.Below, the Earth becomes the concrete bottom of a swimming pool that he wants to land on, but not too hard. Still, hell be traveling fast, so despite the distance, it will not be like diving into the deep end
32、of a pool. It will be like he is diving into the shallow end.Skydiver preps for the big jumpWhen he jumps, he is expected to reach the speed of sound - 690 mph (1,110 kph) - in less than 40 seconds. Like hitting the top of the water, he will begin to slow as he approaches the more dense air closer t
33、o Earth. But this will not be enough to stop him completely.If he goes too fast or spins out of control, he has a stabilization parachute that can be deployed to slow him down. His team hopes its not needed. Instead, he plans to deploy his 270-square-foot (25-square-meter) main chute at an altitude
34、of around 5,000 feet (1,524 meters).In order to deploy this chute successfully, he will have to slow to 172 mph (277 kph). He will have a reserve parachute that will open automatically if he loses consciousness at mach speeds.Even if everything goes as planned, it wont. Baumgartner still will free f
35、all at a speed that would cause you and me to pass out, and no parachute is guaranteed to work higher than 25,000 feet (7,620 meters).It might not be the moon, but Kittinger free fell from 102,800 feet in 1960 - at the dawn of an infamous space race that captured the hearts of many. Baumgartner will attempt to break that record, a feat that boggles the mind. This is one of those monumental moments I will always remember, because there is no way Id miss this.
