Conception d'un entrepôt de données (Data Warehouse)

axes avec lesquels on veut faire l'analyse. Il peut y avoir une dimension client, une dimension produit, une dimension

g ographie (pour faire des analyses par secteur g ographique), etc.

Une dimension est tout ce qu'on utilisera pour faire nos analyses.

II-D - Fait

Les faits, en compl ment aux dimensions, sont ce sur quoi va porter l'analyse. Ce sont des tables qui contiennent des

informations op rationnelles et qui relatent la vie de l'entreprise. On aura des tables de faits pour les ventes (chiffre

d'affaire net, quantit s et montants command s, quantit s factur es, quantit s retourn es, volumes des ventes, etc.)

par exemple ou sur les stocks (nombre d'exemplaires d'un produit en stock, niveau de remplissage du stock, taux

de roulement d'une zone, etc.), ou peut tre sur les ressources humaines (performances des employ s, nombre de

demandes de cong s, nombre de d missions, taux de roulement des employ s, etc.).

Un fait est tout ce qu'on voudra analyser.

II-E - ETL, ou ETC pour les francophiles

L'ETL, dont j'ai expliqu les fondements dans cet article, sert transposer le mod le entit -relation des bases de

donn es de production ainsi que les autres mod les utilis s dans les op rations de l'entreprise, en mod le base

de dimensions et de faits (nous verrons ces mod les dans les deux prochaines d finitions).

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Conception d'un entrep t de donn es (Data Warehouse) par Yazid Grim - Fleur-Anne.Blain

II-F - toile

Une toile est une fa on de mettre en relation les dimensions et les faits dans un entrep t de donn es. Nous le

verrons plus tard, mais le principe est que les dimensions sont directement reli es un fait (sch matiquement, a

fait comme une toile).

II-G - Flocon

Un autre mod le de mise en relation des dimensions et des faits dans un entrep t de donn es. Le principe tant qu'il

peut exister des hi rarchies de dimensions et qu'elles sont reli es au faits, a fait comme un flocon :)

Note : les flocons et les toiles peuvent tre vus comme une mani re de diviser les

entrep ts de donn es et les magasins de donn es. On peut les voir comme l'atome de

l'informatique d cisionnelle : le plus petit l ment avec lequel ont peut faire des analyses

et avec lequel ont peut faire des magasins de donn es qui, mis ensemble, forment un

entrep t de donn es.

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III - Mod lisation en toile, un cas

Nous allons utiliser un exemple pour expliquer la mod lisation en toile. L'important en BI est de toujours garder

l'esprit que ce que nous faisons est diff rent des bases de donn es traditionnelles. Le sch ma cr sera accessible

par les utilisateurs et doit donc tre le plus simple et explicite possible !

III-A - Le cas

On vous demande de cr er un data Mart (une toile) pour l'analyse de l'activit des repr sentants d'une entreprise de

vente d'imprimantes. Le chef d'entreprise veut savoir ce qui se passe pour ses vendeurs. Les employ s font ils leur

travail, quelle est la zone de couverture des vendeurs, ou sont les endroits o les vendeurs sont le moins efficaces,

quelle est la moyenne de ventes des repr sentants, etc., etc. L'entreprise poss de un syst me de gestion de

ressources humaines, un syst me de gestion des ventes et des feuilles de routes avec des informations concernant

les vendeurs : kilom tres parcourus, litres d'essence utilis e, frais de voyage, ventes, promesses de ventes, etc.

III-B - L'analyse

Note : cette m thode m'a t apprise l'universit Sherbrooke par Monsieur R. Laurin.

Notre objectif est d'analyser l'activit des repr sentants. Il semble que nous ayons toutes les informations pour ce

faire... Mais dans diff rents syst mes.

Commen ons l'analyse :

Le but du jeu est de d celer les axes d'analyses (les dimensions) avec leurs attributs ainsi que les l ments analyser

(les faits). La meilleur fa on de ce faire, selon moi, est l' tude approfondie de ce qui se passe dans l'entreprise :

documents chang s, rapports p riodiques, interviews des personnes cl s, tude des besoins. Il faut vraiment faire

un travail d'acteur, et rentrer dans la peau de chaque utilisateur, savoir comment les analystes organisent leurs

raisonnements, savoir ce que voient les d cideurs avant de d cider, conna tre les indicateurs de bonne sant de

l'entreprise et de la concurrence. Un vrai travail de fourmi et des heures de plaisir :)

Les techniques d'acquisition d'information et d'analyse des besoins tant un sujet eux seuls, je passerais la main

pour ce point & Nous supposeront que tout a t fait selon les r gles de l'art et nous nous contenterons de compiler :)

Une mani re tr s pratique de mod liser un cas en BI se fait comme suit :

Date

Vendeur

Produit

Ann es

Mois

Jours

Heures

Nom

Pr nom

Salaire

Cat gorie

Type

Groupe

Zone

g ographique

Pays

Province

Ville

Client

Nom

Adresse

Pays

Analyse :

consommation

d'essence,

Qte

command e,

Qte

pr command e,

kilom trage,

nombre de

visites, etc.

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Explications : le tableau suivant a t rempli pendant la phase d'analyse, en posant des questions aux d cideurs

du type :

"

"

"

Que voulez vous analyser (la derni re ligne du tableau) ?

Quels sont vos crit res d'analyse (la premi re ligne du tableau) ?

Jusqu' quel niveau de d tail voulez vous aller (les cellules l'int rieur) ?

Remarque : L'axe du temps (dimension Temps) est toujours pr sent dans un entrep t de

donn es, c'est le type d'analyse le plus commun et le plus fr quent en entreprise.

La structure d'un entrep t tant plus rigide que les syst mes conventionnels (se basent sur des ETL, des validations

cr es par l'homme, etc.), il est capital d'avoir une analyse des besoins exhaustive et conforme aux attentes des

d cideurs.

Il faut savoir :

"

"

"

D'o provient chaque champ ?

Comment transite l'information ?

O trouver l'information voulue?

Se poser des questions du type :

"

"

"

"

"

"

Ai-je assez de donn es pour r pondre aux besoins ?

Si non, qu'est ce que cela impliquerait de les cr er ?

Comment alimenter mes dimensions ?

Comment alimenter mes faits ?

Comment valider mes chargements ?

Etc., etc., etc.

Vous pouvez penser que c'est de la parano a (comme certains clients) et croire que tous ces probl mes n'appara tront

pas forc ment. Mais rappelez vous qu'un entrep t a co te tr s cher, et qu'un entrep t avec des donn es

incompl tes, invalides ou non-conformes la demande est tout simplement mettre la poubelle&

III-C - La solution

La mod lisation en toile d coule naturellement du tableau ci-dessus, il en r sulte le sch ma suivant :

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Sch ma en toile

Vous comprenez maintenant pourquoi on appelle ce sch ma " mod le en toile ".

Toutes les dimensions sont directement reli es la table de faits, qui contient les donn es analyser. Plusieurs

remarques sont faire pour ce sch ma :

"

"

"

"

"

"

La table de fait contient se qu'on appelle des " mesures ", des champs (num riques pour la plupart) sur

lesquels on va faire nos analyses, on peut y trouver le montant des ventes nettes, les quantit s vendues, les

kilom tres parcourus, les quantit s en pr commande, etc. La table de faits est reli e aux dimensions par des

relation (1, n). Pour analyser une ligne de fait par client par exemple, il faut qu'il y ait une relation entre cette

ligne et la dimension client.

Les tables de dimension contiennent les l ments qu'utiliseront les d cideurs pour voir la table de faits. Les

utilisateurs pourront ainsi appr cier les montant des ventes par vendeur, par client, ou le kilom trage pour un

vendeur pour un client donn e (pour voir si ce client est rentable), calculer le co t de revient d'un produit par

rapport aux activit s des vendeurs, etc.

On n'utilise JAMAIS la cl d'un syst me de production comme cl de dimension : pour pr server l'historique

des modifications dans l'entrep t de donn es (voir l'article sur la gestion de l'historique dans un entrep t

de donn es).

La granularit des tables de dimensions et de faits doit tre la m me : imaginez que la table de faits regroupe

les informations par heures et que la table de dimension du temps g re les minutes, il ne sera pas possible

de lier la dimension temps et la table de faits (multi d termination).

Chaque ligne de la table de faits doit avoir une relation avec chacune des tables de dimensions : dans le cas

contraire, on aurait perte d'information ou analyse erron e.

Il n'existe de relations qu'entre les dimensions et les tables de faits. Il sera beaucoup trop compliqu de g rer

et d'utiliser des dimensions li es entre elles. N'oubliez pas que le sch ma doit tre assimilable par des non

informaticiens pour pouvoir l'exploiter. N'ayons pas peur de cr er des doublons !

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IV - Mod lisation en flocon, un cas

La mod lisation en flocon tant une variante de la mod lisation en toile, nous prendrons le m me cas avec la m me

analyse.

Il faut savoir que la mod lisation en flocon existe pour des raisons de performances. En effet, des dimensions de

plusieurs millions de lignes peuvent poser des probl mes de lenteur lors de l'exploitation des donn es.

Le principe de la mod lisation en flocon est de cr er des hi rarchies de dimensions, de telle mani re avoir moins

de lignes par dimensions. Vous me direz que cela va en contradiction avec la derni re remarque de la mod lisation

en toile, et je vous dirai que vous avez raison, la seule chose pr s que la performance prime sur la structure. C'est

la seule fa on que les gens ont trouv e pour avoir des r sultats clairs et rapides.

Le sch ma d'une mod lisation en flocon pourrait tre comme suit :

Mod lisation en flocon

Conseil : ne " floconisez " pas tort et travers. En effet, pour garder une structure simple, g rable et compr hensible,

utilisez le plus possible la mod lisation en toile. La mod lisation en flocon n'intervenant que lorsque des probl mes

de performances apparaissent ou sont facilement pr dictibles.

Une r gle informelle en BI pr conise de floconner que si l'on a la relation (1-1000). C'est- -dire que si l'on r ussit

cr er une hi rarchie de deux dimensions avec une ligne de la dimension p re (groupe produit par exemple) faisant

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r f rence plus de 1000 lignes de la dimension fille (produit par exemple). Dans ce cas, il est peut tre temps de

penser aux flocons.

Note : cette r gle f t mise en prenant en consid ration les technologies logicielles

et mat rielles actuelles. Il ne serait pas tonnant, mon sens, de voir dispara tre la

mod lisation en flocon avec les avanc es technologiques (rapidit des disques durs,

technologies OLAP, etc.)

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V - Conception d'entrep ts de donn es

Je sais ce que vous vous dites : mais c'est pas ce qu'on vient de faire la !! Relisez les titres et voyez si je parle

d'entrep ts :)

Plus s rieusement, un entrep t de donn es, un vrai, selon la d finition officielle et pas celle des commerciaux, est une

vue compl te et centralis e des donn es de l'entreprise. La mod lisation en toile ou en flocon, elle, ne s'int resse

qu' la conception d'un sous ensemble d'entrep t, une seule table de fait. On ne peut m me pas dire qu'une toile

ou un flocon repr sente un data Mart, car une fonction de l'entreprise peut comporter plusieurs tables de faits. La

fonction commerciale d'une entreprise peut comporter une toile pour les ventes, un flocon pour les commandes,

une autre toile pour les retours, etc.

Ce qui est juste, c'est qu'un entrep t de donn es est l'ensemble de ces toiles et/ou flocons. Mais comment organiser

tout a ?

V-A - Constellation

Vous remarquez que tous ces termes sont emprunt s l'astronomie et la m t o : toile, flocon, constellation. Hubert

Reeves n'a qu' bien se tenir :)

Une constellation est une s rie d' toiles (tu m' tonnes !) ou de flocons reli es entre eux par des dimensions. Il s'agit

donc d' toiles avec des dimensions en commun. Un environnement d cisionnel id al serait une place ou il serait

possible de naviguer d' toile en toile, de constellation en constellation et de Data Mart en DataMart la recherche

de l'information si pr cieuse.

Un des indicateurs cl s d'une bonne conception d'entrep t est la grosseur des constellations. En effet, plus la

constellation est grosse, plus cela veut dire que vous avez r utilis vos dimensions, et qui dit r utilisation de

dimension, dit dimensions compl tes, centralis es et avec une vue orient e entreprise.

Je m'explique :

En conception d'entrep t, il ne faut pas se casser la t te, d s qu'une dimension existante ne correspond pas

parfaitement aux besoins d'une nouvelle toile, on en cr e une autre, m me si elle est " presque " comme la dimension

que nous allions utiliser. C'est pour cela qu'il faut cr er, autant que possible, des dimensions g n riques et qui soient

vraies tout le temps, pour toutes les fonctions de l'entreprise. Ces dimensions pourront tre r utilis es et assurer

une p rennit des donn es. Et si de telles dimensions ne peuvent pas tre cr es, il ne faut pas avoir de remords

cr er des dimensions similaires mais adapt es aux besoins de la nouvelle toile. Mais si vous voyez que dans

chaque toile vous tes oblig s de cr er une nouvelle dimension " client " par exemple, posez vous des questions

sur votre conception.

V-B - Construire un entrep t de donn es, un vrai !

R capitulons, nous avons vu comment cr er une toile ou un flocon, nous avons vu que les data marts sont des

toiles regroup es par fonction ou par utilit dans l'entreprise et nous savons qu'un entrep t est l'ensemble de tous

les data marts de l'entreprise. Nous savons faire une toile, mais comment les regrouper pour mettre en Suvre un

entrep t de donn es ? Et bien trois m thodes s'offrent nous :

"

"

"

Top-Down : c'est la m thode la plus lourde, la plus contraignante et la plus compl te en m me temps.

Elle consiste en la conception de tout l'entrep t (ie : toutes les toiles), puis en la r alisation de ce dernier.

Imaginez le travail qu'une telle m thode implique : savoir l'avance toutes les dimension et tous les faits de

l'entreprise, puis r aliser tout a& Le seul avantage que cette m thode comporte est qu'elle offre une vision

tr s claire et tr s conceptuelle des donn es de l'entreprise ainsi que du travail faire.

Bottom-Up : c'est l'approche inverse, elle consiste cr er les toiles une par une, puis les regrouper par

des niveaux interm diaires jusqu' obtention d'un v ritable entrep t pyramidal avec une vision d'entreprise.

L'avantage de cette m thode est qu'elle est simple r aliser (une toile la fois), l'inconv nient est le volume

de travail d'int gration pour obtenir un entrep t de donn es ainsi que la possibilit de redondances entre les

toiles (car elles sont faites ind pendamment les unes des autres).

Middle-Out : c'est l'approche hybride, et conseill e par les professionnels du BI. Elle consiste en la

conception totale de l'entrep t de donn es (ie : concevoir toutes dimensions, tous les faits, toutes les

relations), puis cr er des divisions plus petites et plus g rables et les mettre en Suvre. Cela quivaut

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d couper notre conception par l ments en commun et r aliser les d coupages un par un. Cette m thode tire

le meilleur des deux pr c dentes sans avoir les contraintes. Il faut juste noter que cette m thode implique,

parfois, des compromis de d coupage (dupliquer des dimensions identiques pour des besoins pratiques).

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VI - Critique des m thodes de conception d'entrep ts

C'est tr s humblement que j'ajoute cette section car je ne suis pas un chef de file dans le domaine. Le BI me passionne,

je lis norm ment sur le sujet, mais je n'ai pas encore propos de m thode de conception :)

Mon avis est que les m thodes d crites plus haut sont une tr s bonne fa on de faire du BI avec les moyens techniques

d'aujourd'hui. Bien que nous appliquions des compromis entre conception logique et r elle ( toile et flocon) et bien

que la r alisation ne ressemble pas toujours la conception (cr ation de tables d'agr gats, division de tables pour

des questions de performance, recr ation de dimensions identiques pour des questions de performance, etc.), la

repr sentation des donn es base de dimensions et de faits offre un regard tr s analytique sur le data de l'entreprise

et permet de sublimer les limitations du mod le relationnel en troisi me forme normale en mati re de manipulation

de gros volumes des donn es.

Il reste que, en utilisant ces m thodes r guli rement, l'on se rend compte qu'il y a beaucoup de bidouillage et

beaucoup de gestion d'int grit manuelle (gr ce aux ETL), un point tel que si l'on n'est pas extr mement rigoureux

dans sa gestion de projet, l'environnement d cisionnel peut facilement se transformer en une vrai usine gaz.

En r sum , tant la meilleure mani re de faire du d cisionnel pour l'instant, la mod lisation en toile reste une fa on

tr s efficace d'organiser les donn es pour des fins d'analyse. Mais le temps, et la veille technologique, nous diront

s'il existera une meilleure mani re de faire du d cisionnel avec les nouvelles technologies logicielles et mat rielles.

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VI - Conclusion

Je citerais, en conclusion, les l ments qui vous feront d duire que votre conception est bonne :

"

"

"

"

"

"

Que votre entrep t de donn es permettra de faire toutes les op rations analytiques et donnera aux d cideurs

des moyens chiffr s pour valuer les faits voulus.

Que vos dimensions seront orient es entreprise et pas fonction, avoir le plus possible des dimensions

g n riques et r utilisables.

Pas trop de flocons dans votre entrep t, si c'est le cas, pensez plut t changer de serveur ou de moteur de

stockage. C'est plus une technique d'optimisation que de conception.

Avoir des noms d'attributs et de tables compr hensibles par les utilisateurs.

Documenter, documenter, documenter. N'oubliez pas qu'un entrep t non document est un entrep t qu'on ne

peut pas faire voluer, comprendre ou modifier. Gare la r tention d'information !!

N'oubliez pas, pendant votre phase d'analyse, de lister les outputs et les questionnements des analystes et

d cideurs de votre entreprise. Ceux-ci serviront de fil conducteur tout au long de votre projet.

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VIII - Remerciements

Encore un grand merci toute l' quipe de d veloppez.com pour leurs soutien et leurs conseils avis s qui ont

contribu s l'aboutissement de ce document. Mention sp ciale pour l' quipe de corr cteurs, Olsimare et Adrien

Artero ;)

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