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在分析数据时,不可能总是对单个数据表进行分析,有时需要把多个数据表导入到PowerBI中,通过多个表中的数据及其关系来执行一些复杂的数据分析任务,因此,为准确计算分析的结果,需要在数据建模中,创建数据表之间的关系。在PowerBI中,关系(Relationship)是指数据表之间的基数(Cardinality)和交叉筛选方向(Cross Filter Direction)。

基数(C ardinality)

基数关系类似于关系表的外键引用,都是通过两个数据表之间的单个数据列进行关联,该数据列叫做查找列,两个数据表之间的基数关系是1:1,或者1:N,或者N:1,基数关系表示的含义是:

  • 多对一 (N:1):这是最常见的默认类型。这意味着一个表中的列可具有一个值的多个实例,而另一个相关表(常称为查找表)仅具有一个值的一个实例。
  • 一对一 (1:1):这意味着一个表中的列仅具有特定值的一个实例,而另一个相关表也是如此。
  • 例如,TableA和TableB之间的基数关系是1:N,那么TableA是TableB的查找表,TableB叫做引用表,在查找表中,查找列的值是唯一的,不允许存在重复值,而在引用表中,查找列的值不唯一。

    在PowerBI中,有时,引用表会引用查找表中不存在的数据,默认情况下,PowerBI会自动在查找表中增加一个查找值Blank,所有不存在于查找表中的值,都映射到Blank。

    交叉筛选方向(Cross Filter Direction)

    筛选方向是筛选的流向,表示一个筛选条件对其他相关表进行过滤,例如,TableA对TableB过滤,其筛选方向可以是双向,或单向:

  • 双向:默认方向,这意味着为进行筛选,两个表均被视为是同一个表,这非常适用于其周围具有多个查找表的单个表。
  • 单向:这意味着一个表只能对另外一个表进行筛选,而不能反向过滤。
  • 一,双向筛选关系

    在星型结构中,中间是一个引用表,周围是多个查找表,引用表和查找表之间的筛选关系是双向的,如下所示:

    通常情况下,双向筛选用于星型结构,是默认的方向,但是,双向筛选不太适合以下关系图中的模式,在该模式中,筛选方向形成一个循环,对于此类关系模式,双向筛选会创建一组语义不明的关系,例如,求取 TableX 中某个字段的总和,如果选择按照 TableY 中的某个字段进行筛选,则不清楚筛选器应该如何流动,是通过顶部表,还是底部表进行流动?

    如果双向筛选导致数据关系的多义性,那么,可以导入表格两次(第二次使用其他名称)以消除循环。 这会产生类似于星型架构的关系模式,借助星型架构,所有关系均可设置为“双向”。

    二,创建间接关系

    在PowerBI报表的关系中,直接关系是指关系的两个表直接接触,间接关系是指通过中间表建立关系的两个数据表,间接关系关联的两个数据表不直接接触,如下图,数据表Students和StudentCourse之间的关系是直接关系,数据表Course和StudentCourse之间的关系是直接关系,而数据表Students和Courses之间通过StudentCourse建立间接关系。间接关系通过一系列有直接关系的数据表,能够实现数据的交互,这是PowerBI自动实现的,为创建复杂的数据模型提供了支持,但是,在数据建模中使用间接关系时,务必谨慎,PowerBI对Filter选项的全选和不选的处理是有区别的。

    1,使用以下脚本创建具有多层关系的数据表

    脚本创建了四个表,分别是用于表示学生,课程,学生选课,学生演讲,学生和课程之间的关系是1:N,学生和演讲活动之间的关系是1:N

    create table dbo.Courses
    CourseID int not null primary key clustered,
    CourseName varchar(32) not null
    create table dbo.Students
    StudentID int not null primary key clustered,
    StudentName varchar(64) not null
    create table dbo.StudentCourse
        StudentID int not null,
        CourseID int not null,
        constraint PK__StudentCourse primary key clustered(StudentID,CourseID)
    create table dbo.StudentSpeaker
        StudentID int not null,
        EventID int not null
    insert into dbo.Courses(CourseID,CourseName)
    values(1,'English'),(2,'Chinese')
    insert into dbo.Students(StudentID,StudentName)
    values(1,'stu_a'),(2,'stu_b'),(3,'stu_c'),(4,'stu_d')
    insert into dbo.StudentCourse(StudentID,CourseID)
    values(1,1),(2,1),(3,2)
    insert into dbo.StudentSpeaker(StudentID,EventID)
    values(1,101),(4,102)
    View Code

    2,在Relationships视图中,创建表之间的关系

    基数关系(Cardinality)根据数据之间的关系创建,筛选方向根据过滤的逻辑设置。默认情况下,PowerBI会自动检查(AutoDetect)数据之间的关系,根据检查的结果(列名和列值的唯一性)自动创建关系,在Relationships视图中,关系是一条有方向的折线,折线的两端是数字,表示基数(Cardinality)关系,折线中间的有向箭头表示筛选方向(Direction)。

    PowerBI不会智能到尽善尽美,用户需要根据数据内在的关系对PowerBI自动创建的关系进行修正,或者,例如,把数据表Students和StudentCourse之间的关系修改为:1:N和双向筛选,双击关系(折线),弹出编辑关系(Edit Relationship)的窗体:

    在每个表下方面板中,会显示列名和示例数据。基数(Cardinality)关系是Many to one,其表达式是:*:1,表达式左边的表位于上面,右边的表位于下面,用于建立关系的数据列是灰色选中状态。交叉筛选方向(Cross filter direction)选择Both,勾选“Make this relationship active”,点击OK,完成关系的创建,如下图,点击关系(折线),用于建立关系的数据列处于选中状态。

    三,利用间接关系实现业务需求

    报表需要实现的业务需求是:根据课程(Course)统计作为演讲者(Speaker)的学生数量

    在做报表时,必须熟悉数据和数据之间的关系,在数据表StudentCourse中,共有3个学生选课,学号分别是1、2和3,存在不选课的学生,而在数据表StudentSpeaker中,只有学号1的学生满足条件,因此, 根据课程(Course)统计作为演讲者(Speaker)的学生数量的结果应该是:

  • 选修English的学生数量是0;
  • 修改Chinese的学生数量是1;
  • 对所有课程做统计,学生数量是选修English和选修Chinese的数量之和,1(=0+1);
  • 1,设置课程Filter

    数据表Course是查找表,由于StudentCourse中的课程(CourseID)都存在于Course表中,所有,Slicer图表中不存在Blank选项。

    2,添加Card图表,显示统计数量

    在Page中添加Card图表(Visualizations),在图表的Fields属性中,选择数据表SutdentSpeaker的StudentID字段,属性值自动变成:聚合函数+ of +字段值。

    3,设置聚合函数

    由于一个学生,可能在多个活动(Event)中担当演讲者(Speaker),因此,必须对StudentID进行去重,在图表的Fields属性值“Count of StudentID” 中右击,选择聚合函数选择Count(Distinct)

    4,设置图表的显示属性

    切换到“刷子”Icon,禁用Category lable,启用Title,修改Title Text、Font color,Alignment和Text Size,

    5,分析报表数据

    课程选择Chinese,数量是Blank

    课程选择English,数量是1

    选择所有课程,数量是1

    6,清洗数据

    默认情况下,图表不选择任何课程(Course),数量是2,这个结果在逻辑上是“错误”的,对于没有选择任何选项的Filter,PowerBI不会做任何筛选关联。

    导致错误的原因是由于数据表StudentSpeaker出现脏数据,没有选修任何课程的学生(本例是学号为4的学生)出现在StudentSpeaker数据表中,要修正查询的结果,必须清洗脏数据。

    四,编辑交互行为

    选择不同的CourseName,度量值Speaker#自动根据Filter做相应的数据过滤,重新统计数据,这种过滤的流向是单向的,由数据关系中的交叉过滤方向(Cross Filter Direction)决定,PowerBI允许在不修改关系的情况下,编辑Filter和度量值的交互行为,使报表中的不同图表(Visiualization)选择性地响应或不响应过滤条件(Filter)。

    1,选择Filter,切换到Format菜单,选择“Edit Interactions”

    2,编辑交互行为

    默认情况下,Card图表的Filter 是选中,将其切换到禁止 ,这样,选择Course过滤器中的任何一个选项,都不会影响Card图表显示的数据值。

    五,在数据建模中,要遵守一定的设计原则

    在数据建模中,不仅需要属性业务需求,而且需要熟悉数据及其关系,遵守一定的设计原则,能够避免出现一些显而易见的错误:

  • 要根据业务需求,设计报表的过滤条件(Filer)和度量值;
  • 过滤器是数据建模的出发点,根据过滤条件和数据之间内在的关系设计数据模型;
  • 根据数据之间内在的关系,加载数据,保证数据表中不出现脏数据。
  • PowerBI系列的文章目录:

  • PowerBI 第一篇:设计PowerBI报表
  • PowerBI 第二篇:数据建模
  • 参考文档:

    Power BI 文档

    在 Power BI Desktop 中创建和管理关系