基于Web Services的商务智能网络研究

基于Web Services的商务智能网络研究： 1 引 言

商务智能是20世纪90年代末首先在国外企业界出现的一个术语，其代表为提高企业运营水平而采用的一系列方法、技术和软件。越来越多的企业提出他们对商务智能的需求，把商务智能作为一种帮助企业达到经营目标的一种有效手段。不少企业已经集成了商务智能系统，但是越来越多的企业意识到单个企业的知识获取和分析能力有限，许多企业提出商务智能网络的概念，即共享知识和分析能力。但是，将不同的商务智能系统构架进行有效地集成的主要困难是，传统的商务智能系统很少采用统一的构架，这意味着：

(1)企业内部的商务智能系统是异构的，如各个分析应用所采用的数据源数据格式的不兼容，构架的不兼容，甚至是平台的不兼容。

(2)由于商务智能系统的异构性，企业间商务智能系统的集成必须采用复杂的点对点集成。本文提出用Web Services技术，采用面向服务的构架来解决这些问题。

基于Web Services的商务智能网络研究： 2 商务智能网络

商务智能(Business Intelligence，简称BI)的概念最早是Gartner Group于1996年提出来的，将商务智能定义为一类由数据仓库(或数据集市)、查询报表、数据分析、数据挖掘、数据备份和恢复等部分组成的、以帮助企业决策为目的技术及其应用。

所谓商务智能网络，根据Gartner Group的定义是指企业间基于共享的网络分析服务，分享信息和反馈分析，极大限度地利用网络中所有商务智能系统的分析能力，推动更迅速和有效的决策。因此，商务智能网络必须满足以下几点：

(1)智能网络节点(即单个商务智能系统)的自治性，即智能网络节点内部应具备良好的集成，对外部提供一致的接口服务；

(2)智能网络的通信机制适用所有的接口服务，即无论智能网络节点内部采用什么构架，对通信机制而言是透明的；

(3)智能网络的集成必须灵活、简单等。

基于Web Services的商务智能网络研究： 3 Web Services技术

Web服务是一种部署在Web上的对象(或组件)，它以一种松散的服务捆绑集合形式来动态地创建电子商务应用。该服务的最大特点是能够统一封装数据、消息、行为等，而无需考虑应用所在的环境是什么(包括使用设备和使用的系统)。特别是当某一电子商务应用包装成Web服务后，就可以进行相应的Web发布、发现或动态绑定等动作。这样就相当于将该特定的电子商务应用抽象化并组件化，不同的企业部分之间可以共享它，这就方便地实现了企业内部的集成；同样，作为组件，它也可以在不同的企业之间共享，同时架构跨企业的商务应用，形成了商务Web，实现企业外部集成。

Web服务的实现技术决定了基于XML技术的Web服务是解决集成问题的最佳方式。Web服务的实现就如同一个远程调用RPC。在网络中，只要服务提供者提供了一个Web服务，那么任何在网络中的服务使用者都可以使用这个服务。对远端Web服务使用的实现，就像调用本地的API函数一样。虽然Web服务是一个新的体系构架，但它所使用的实现技术却完全是现成的。构筑Web服务的主要成员包括XMLSchema、SOAP、WSDL、UDDI、WSFL(XLANG)，而这四个协议都是基于XML的协议。

基于Web Services的商务智能网络研究： 4 基于Web Services的商务智能系统设计

商务智能主要包括数据预处理、建立数据仓库、数据分析及分析应用四个主要阶段。数据预处理是整合企业原始数据的第一步，它包括数据的抽取、转换和装载(简称ETL)三个过程。建立数据仓库则是处理海量数据的基础。数据分析是体现系统智能的关键，一般采用联机分析处理和数据挖掘两大技术。分析应用包括数据展示和使用数据分析功能进行自定义的高级分析。一般认为数据仓库、OLAP和数据挖掘技术是商务智能的三大组成部分。

为了满足商务智能网络的条件一，本文设计的商务智能系统基于Web Services技术，采用XML总线结构如图1所示。

图1 基于Web Services的商务智能系统

它拥有三个明显的特点：基一，采用XML总线结构。所有交换数据采用XML格式，XML数据格式不但可以减少异构数据格式的不兼容，而且提供了良好的分析能力。其二，在收集外部数据时，采用SOAP协议进行系统之间的通信。利用SOAP极大减少了系统中的分布式组件，如CORBA、COM/DCOM、EJB之间通信的复杂度。其三，将商务智能的查询、分析等功能以Web服务的形式进行发布，或者对原先已有的数据分析组件以web服务的方式进行封装，提供统一的web组件服务。

4.1 数据收集

由于原先系统实施的ERP、CRM等应用的数据源数据格式不一定兼容。为了在数据预处理部分得到统一的数据格式，这部分所有收集的数据都以XML的格式通过SOAP协议传递到数据处理部分。这就要满足两个条件：

(1)在传输之前各种数据都转化成XML格式。对于结构化数据如关系型数据等，一些数据库厂商已经对XML提供了很好的支持，只要相应的工具进行转化即可；对于半结构化和非结构的数据，可以采用底层编码的方法进行实现。

(2)解决不同组件的传输协议的不兼容。采用协议适配器，如下图2所示。

图2 SOAP解决异构组件通信方案

由图2可知，虽然各种组件平台都有其自身的远程对象调用协议，CORBA是IIOP,CO M+是ORPC，而J2EE是RMI，然而它们都能够将这些协议中的数据重新包装成SOAP，也就是说，每个平台需要有一个协议适配器，以实现从自身协议到SOAP协议的转化。同时，还需要规定统一的数据映射和编码机制，统一的RPC机制等，如此一个平台发出的消息另一个平台才能识别。

4.2 数据预处理

提取、转换与装载是指根据元数据处理源数据并把它装进数据仓库的一系列方法、过程。实际上，数据预处理是相当复杂的，这些工作可以运用运行时的软件ETI工具。在本系统中，这三种独立的功能结合在一个单一的编程工具中。首先，“提取”功能从上步传递来的XML源数据中读取数据并用XML的Parser(一般有SAX或DOM)进行解析，再从解析后的XML数据中提取相应的子集；然后，“转换”功能利用规则或查阅表把获得的数据转换成理想的状态，或者先把获得的数据与其他数据结合起来，再把它们转换成理想的状态；最后，“装载”功能被用于把所有的数据(数据子集中的所有部分或者只是变化的部分)写进目标数据集中。

4.3 数据仓库

数据仓库是商务智能的基础。数据仓库采用基于XML的多维数据模型以XML格式存储从ETL预处理后的结果。这样处理的优点：

(1)XML技术适合表达多维的数据模型，这对以分析为目的应用是极其方便的；

(2)以XML构建多维数据模型、XML格式存储数据方便数据的共享使用。

4.4 数据分析

数据分析采用分析应用服务器，实现Web服务，如信息查询服务、OLAP服务、数据挖掘服务和其他扩展服务。基于XML的Web Service提供的数据分析服务将分析结果封装成SOAP消息，也就是说，Web Services可以集中精力解决数据分析的逻辑问题，而无需考虑数据格式转换、消息封装等。

4.5 分析应用

分析应用包括数据展示和自定义的高级分析应用。数据分析服务是基于Web Services的，因此，它可以通过Web服务注册中心进行注册并发布，使企业内部，外部的用户都可以进行访问。数据展示是将查询和分析的结果以XML的格式通过SOAP返回给企业内部或者外部的用户，展示的效果由客户端自已定义，这样方便多种终端设备的显示。对于高级的分析应用，由于数据分析服务实现了相关的接口，客户端只需调用这些接口即可以实现，内部的逻辑实现对客户端是透明的。

基于Web Services的商务智能网络研究： 5 基于Web Services的商务智能网络

在引言中提到，异构的商务智能系统间进行通信是相当困难的，使用Web Services的组件服务可以很好地解决这些问题：

(1)对于不是基于Web Services平台的商务智能系统，用WebServices组件封装其数据分析组件，无需改变内部结构。

(2)利用WebS ervices的注册、发布、发现、调用、安全、事务等基础机制实现商务智能系统间的通信和协作。

5.1 基于Web Services的商务智能网络的设计

各个商务实体通过UDD注册中心注册Web服务并进行发布，其他实体通过认证就可以方便获取任何一方的服务，图3给出了基于Web Services的商务智能网络互连模型。该模型使用SOAP作为智能网络节点的通信协议，满足了商务智能网络的条件二；WebServices的注册、发布、发现等机制避免了点对点的集成，具有良好的可扩展性、管理简单等，满足了商务智能网络的条件三。

图3 基于Web Services的商务智能网络互连模型

5.2 技术基础

在这个模型中，所有企业内部的应用系统在对外接口上都用统一的对象模型：Web Service封装。所有的Web Service挂接在Intenret/Intranet上，同时，通过UDDI注册机制在UDDI注册中心登记，面向Internet/Intranet提供商务服务。任意的商业消费者，同样的通过UDDI注册机制发现合乎自己要求的服务，找到服务提供者(Provider A，B，C，D)，然后通过Internet远程调用。

在这种模型下，任意服务消费者一方只需要理解一种通用的组件接口(即Web Services)，就可以利用现有的Internet上的Web Services，而无须考虑Web Services的内部实现机制、操作平台、开发语言等细节。同时，对该服务的调用通过SOAP消息机制远程调用实现。因此，两者之间是松散藕合机制。即使在日后的运作过程中，当Web Services产生了接口上或是功能上的更改，服务消费者一方可以通过Web Services的描述性文档及时发现这样的更改，自动消化并适应这样的更改。

5.3 服务共享

图3的商务实体通过UDDI进行信息共享，它无需维护很多的连接，易于扩展，也就是说增加一个商务实体不需要同其他的实体进行协商，唯一需要做的是向UDDI中心进行注册，服务进行自动发布。商务实体可以查阅UDDI中心，只要获得认证就能获得需要的服务，这样就克服了传统的点对点的通信方式中的复杂性。

对企业而言，外部和内部的数据分析服务除了在调用权限外基本没有任何不同，企业通过商务智能网络调用分析服务的过程如下：

(1)企业用WSDL描述需要访问的数据分析服务，用SOAP消息向注册中心发出查询询请求。

(2)注册中心将该方法的WSDL描述返回企业。

(3)企业用得到的WSDL描述生成SOAP请求消息，绑定服务提供者。

(4)SOAP请求被作为一条HTTPP OST请求发出，交由数据分析的Web服务器处理。

(5)Web Services调用的相应的方法。

(6)将得到的结果打包成SOAP消息。

(7)SOAP消息再返回到Web服务器。

(8)企业最终得到包含执行结果的SOAP消息。

基于Web Services的商务智能网络研究： 6 结束语

商务智能作为将消息转化为知识的有力方法，应该被企业内部的员工广泛使用，同时采用共享的方式供合作伙伴使用，提升企业伙伴的运营能力和决策水平。本文采用Web Services组件封装商务智能系统的数据分析服务，同时基于Web Services来搭建商务智能网络很好满足了上述要求。