Tableau 优课堂 | 第5课：Tableau 关系模型
欢迎观看由优阅达制作的【优课堂】系列视频。第五节课是 Tableau 关系模型，你可以下载本视频所用数据集同步实操。
“关系”模型是 Tableau 2020.2 新增的数据连接功能。我们可以使用关系，组合多个表中的数据进行分析。
在本期优课堂视频中，我们将介绍关系的定义，并根据模拟的业务场景来探讨其对应的数据模型图。然后，根据这些模型图来对数据源进行关联，并使用关联好的数据源来回答一些重要的业务问题。
在这个过程中，我们将学习到“关系”连接界面的各个方面，以及关键功能的特性，包括查看数据窗格的布局，探索如何显示或隐藏空值，使用多个表中的字段创建计算，以及使用自动生成的计数字段等。
最后，我们将微调性能选项设置，例如基数和引用完整性，以便更好地了解关系。
关系的定义
关系，是在数据源逻辑层中的逻辑表之间，创建的灵活连接线，有人亲切地称关系为“面条”。关系，用于描述两个表如何基于公共字段相互关联，但不将表合并在一起。
关系是合并数据的一种新方式，与使用联接相比具有轻松、快速并且更灵活的优势：
关系支持在单个数据源中使用位于不同详细级别的多个表，从而回答各种各样的业务问题；
关系为所有类型的用户提供直观的分析体验；
关系让数据源易于创建，并且经过优化以提高效率，从而加快分析和报表制作的速度。
在跳转到 Tableau Desktop 之前，让我们先来熟悉一下业务场景。
业务场景和数据模型
假设我们有一家便利店，想通过分析交易数据来回答业务问题。
在“便利店”数据源的产品表中，有八个在售的产品，每个产品都有唯一的产品编码、产品名称、单价、单位成本和类别编码。结合类别表可以看到，每个产品属于1个归类，所以每个类别中又包含了许多产品。
表之间的线表示一对多的关系。这两个表基于一个公共字段（类别编码）进行关联。
每天都会产生许多笔交易，每笔交易都有唯一的交易编码。部分客户在交易时使用了便利店的储值卡系统，这为我们提供了部分客户名单。
结合交易表和客户表来看，白松是交易 1 和交易 3 的回头客，交易 4 有一个未知的客户。客户表和交易表之间存在一对多关系。这两个表基于一个公共字段“客户编码”进行关联。
》》》交易表和产品表有什么关系？
单笔交易可以包含多个产品，单个产品又可以出现在多笔交易中，所以这是多对多关系。
但由于两个表之间没有公共字段，所以较好的逻辑表连接方法是：通过在两个表之间添加一个“交易明细表”来解决关联问题。
在交易明细表中，每条记录都是一个交易编码与一个产品编码的组合，每对组合对应为一次交易明细，记录了交易的产品和数量。
例如，在交易编码为”1”的两条记录中，记录了购买的产品是两本杂志和一瓶水。
可见，交易表和产品表之间的多对多关系已被两个一对多关系替换。
了解完数据模型图后，接下来就让我们在 Tableau Desktop 中对不同的数据表进行关联。
使用“关系”连接不同的数据表
打开 Tableau Desktop 2021.1，在“连接”界面上，连接到 Microsoft Excel 文件，选择本次示例数据源 “便利店”，并选择“打开”。
在数据源界面上，可以看到左侧窗格中有五个表。我们先来看看最详细的交易明细表。将 交易明细表拖到空白画布上，下方的概览窗格将显示数据预览。
当一个接一个地引入其他表时，数据源将类似于旋转90度的数据模型图。
将产品表拖到交易明细表右侧的空白处。请注意，此时代表两张表之间关系的“面条”，将出现“编辑关系”窗口。Tableau Desktop 基于一个公共字段（产品编码）自动关联了这两张表。
也可以手动选择公共字段，下方还有可用的性能选项设置，这里保留使用默认设置。关闭“编辑关系”窗口。
从左侧窗格中，将交易表拖入画布中的交易明细表右侧空白处。确认两张表是以 “交易编码“ 字段进行关联。随后关闭“编辑关系”窗口。
将类别表拖到交易明细表右侧，此时发现默认连接是错误的。我们可以在“编辑关系”窗口看到警告。注意警告，这两个表之间没有公共字段。
若要修复拖放错误，请关闭“编辑关系”窗口，然后使用类别表的下拉菜单，并选择“移动到”-“产品”选项，将类别表关联到产品表上。
类别表将自动移动到产品表的右侧，并将基于公共字段（类别编码）进行关联。关闭“编辑关系”窗口。
最后，将客户表拖到画布中的交易表右侧的空白处，这两个表将基于公共字段（客户编码）进行关联。关闭“编辑关系”窗口。
点击菜单栏的“文件”-“保存”选项。文件保存类型选择Tableau 打包工作薄（.twbx），以便将数据嵌入到工作薄中。将文件命名为 “便利店”，单击保存。
业务问题分析
单击工作表1，转入工作区界面。从左侧数据窗格中可以看到，现在的字段是按表来排列的。在每个表中，会有一条浅灰水平线将维度与度量值分开。
每个表都包含一个自动生成的字段，该字段是表中行数的计数。
先对产品表中的“单价“和“单位成本“两个字段进行格式设置。
右键单击“单价“字段，在弹出菜单中选择“默认属性”-“数字格式”选项，在“默认数字格式”窗口中选择“货币（标准）“作为字段的默认格式，最后点击确定，完成设置。同样的方法，将“单位成本”字段的默认格式也设置为“货币（标准）“。保存工作簿。
接下来，我们需要创建分析视图，以回答几个业务问题。
》》》 问题一：最畅销和最不畅销的产品是什么？（提示：需要同时显示产品编码和产品名称）
从产品表中，将 “产品名称” 字段拖到行中。从交易明细表中，将 “售出数量” 字段拖入列中，按售出数量进行降序排序。将视图显示从“标准”设置为“整个视图”。
可以看到，最畅销的产品是水。最不畅销的产品是铅笔和钢笔，因为这两个产品没有任何交易。
如果我们要将结果限制在实际销售的产品上，则单击显示了两个空值的指示器，然后在弹出窗口中，选择“筛选数据”选项。
此时，筛选器功能区出现了一个“总和（售出数量）”胶囊，右键单击此胶囊，选择”编辑筛选器”选项，在“筛选器”对话框中可以看到：此项仅筛选出非空值的数量。
让我们撤消此筛选器的操作，因为未售出的项也很重要。
接下来，还需要在视图中显示”产品编码”。它是产品表和交易明细表之间的公共字段，所以我们从哪个表中拖入“产品编码”字段尤为重要。
先右键单击交易明细表中的”产品编码”字段，选择“转化为维度”选项。然后将其拖到行功能区的最左侧，我们发现：只能看到已售出的六种产品。
所以在这里，要使用产品表中的“产品编码”字段。同上所述，将产品表中的“产品编码”字段转化为维度，并用其替换行功能区中现有的”产品编码”胶囊。此时，我们看到产品的完整列表显示出来了。
再次对条形图进行排序，然后将工作表重命名为畅销和最差产品，保存工作簿。
》》》 问题二：每件产品的单位边际贡献是多少？（提示：单位边际贡献=单价-单位成本）
新建一个工作表。在新工作表中，创建一个计算字段，命名为“单位边际贡献”。从产品表中拖入“单价”字段，输入减号，再拖入“单位成本”字段。单击“确定”。
请注意，“单位边际贡献” 计算字段出现在产品表中，这是因为它是基于单个表的字段创建的。
将 “单位边际贡献”字段的默认数字格式设置为“货币（标准）”。然后，我们创建一个文本表来验证计算是否正确。
按住键盘上的 Ctrl 键，同时选择产品表中的 “产品名称“ 、“单位边际贡献“、“单位成本“ 和 “单价“ 这 4 个字段，然后点击工具栏右侧的“智能推荐（智能显示）”，选择文本表，然后再次单击“智能推荐（智能显示）”将其关闭。
从工具栏中，将视图显示从“标准”设置为“整个视图”。在“度量值”卡上，重新排列度量顺序：“单价“、“单位成本“、“单位边际贡献“。
可以清楚地看到，“单位边际贡献”的计算正确。将当前工作表重命名为每件产品的单位边际贡献。保存工作簿。
》》》问题三：销售收入、利润和每个类别以及产品的边际利润是多少？
新建一个工作表，按照以下说明创建三个计算字段：
第一个计算： “销售收入”=“售出数量”*“单价”。这两个字段分别从交易明细表和产品表中拖入，并在两个字段之间输入乘法符号，计算有效，单击“确定”。
此时，刚创建好的计算字段“销售收入”显示在“数据”窗格的底部，这是因为它是基于多个表中的字段创建的，因此不能放在上面的任何表中。
然后，将“销售收入”字段的默认数字格式设置为货币（标准）。
第二个计算： “利润”=“售出数量”*“单位边际贡献”。这两个字段也需分别从交易明细表和产品表拖入。同上所述，完成公式输入后，点击“确定”。
可以看到，“利润”字段也显示在“数据”窗格的底部，因为它使用的也是多个表中的字段。将“利润”字段的默认数字格式设置为货币（标准）。
第三个计算：“边际利润”=SUM(利润)/SUM(销售收入)。这是一个预聚合计算，因为在公式中使用了 SUM 聚合。
在这里，重要的是：在除法之前分别对两个字段求总和，而不是先除后求总和，以避免利润率百分比总和超过 100%。计算有效，单击“确定”。聚合计算始终显示在“数据”窗格的底部。
将 “边际利润” 字段的默认数字格式设置为一个小数点的百分比。同样使用文本表来验证计算结果的准确性。
按住键盘上的 Ctrl 键。在“数据”窗格中，同时选择类别表中的 “类别名称“、产品表中的“产品名称“以及最底部的“利润“ 、“边际利润“ 和 “销售收入“ 这 5 个字段。然后点击工具栏右侧的“智能推荐”，选择文本表，再次单击“智能推荐”将其关闭。
从工具栏中，将视图显示从“标准”设置为“整个视图”。在“度量值”卡上，重新排列度量顺序：“利润“、“销售收入“、“边际利润“。
请注意，“利润“除以“销售收入“后，将显示每个类别与每个产品的利润率百分比。
要确认类别级别的百分比是否正确，请点击菜单栏中的“分析”- “合计”-“添加所有小计”选项。可以看到，小计值正确。我们还需显示列总和，选择菜单栏中的“分析”- “合计”-“显示列总和”选项，可以看到，总和值也是正确的。
将工作表重命名为每个类别以及产品的利润、销售收入和边际利润。保存工作簿。
》》》 问题四：谁是最常光顾的顾客？
新建一个工作表。从客户表中，将“客户姓名”字段拖入行；从交易表中，将自动生成的 “交易(计数)” 字段拖入列中，按交易计数降序排序，显示整个视图。
我们发现：白松是最常光顾的顾客。此外，交易表中还有一条”客户编码“为空的记录，也包含在我们的比较中。将工作表重命名为每个客户的交易记数。保存工作簿。
》》》 问题五：谁是最赚钱的客户？
这个问题需要用到五个表中四个表的数据。新建一个工作表，将客户表中的“客户姓名”字段拖到行功能区上；从“数据”窗格的底部，将“利润”字段拖到列功能区上；按“利润“进行降序排序。
可以发现：白松这位客户为我们带来了最多利润。将工作表重命名为每个客户利润，保存工作簿。
》》》 问题六：每位顾客购买了哪些类别？数量分别是多少？
这个问题需要用到所有五张表的数据。新建一个工作表，将客户表中的“客户姓名”字段拖到行；将类别表中的“类别名称”字段拖到行上 “客户姓名” 胶囊的右侧；将交易明细表中的“售出数量” 字段拖到列上；按 “售出数量” 进行降序排序。
视图结果正确地反映了所有交易的类别和数量。将工作表重命名为每位顾客每类别售出数量，并保存工作簿。
性能选项
性能选项是在定义表之间的关系时可以指定和配置的选项。默认设置的情况下，可确保可视化中没有数据丢失。如有需要，也可以调整性能选项的设置，达到提高性能的效果。
下面，我们根据数据模型图和业务规则来对其进行不同的定义设置：
》》》 考虑不同的业务规则：
客户可以没有交易记录吗？交易记录中可以没有客户吗？两个客户可以完成单笔交易吗？类别中可以没有产品吗？产品可以没有归属的类别吗？产品可以归属多个类别吗？
由于 Tableau Desktop 无法取得这些问题的答案，因此它必须考虑到以上所有规则都是有效的。所以，想要最大限度地提高查询性能，就必须提前设定这些业务规则。
我们将在调整性能选项中的基数和引用完整性设置时，定义这些业务规则：
》》》类别表与产品表关联规则：一对多关系
单个类别中可以包含多个产品，单个产品仅能归属于单个类别；
某些类别包含产品，这意味着可以在分配产品之前添加新类别；
所有产品都必须归属在类别表所列出的其中一个类别中。
》》》 客户表与交易表关联规则：一对多关系
单个客户可以完成多笔交易，单笔交易只能由一个客户完成。因此，两个客户不能同时完成同一笔交易；
所有客户至少完成了一笔交易。有些交易是由客户表中列出的客户完成的，其他交易则可能没有客户完成。
》》》交易表和交易明细表关联规则：一对多关系
一笔交易可以关联多项交易明细，但一项交易明细仅能归属一个交易；
所有交易都要有交易明细，所有交易明细仅能归属于交易表中所列出的交易。
》》》产品表和交易明细表关联规则：一对多关系
一个产品可以出现在多项交易明细中，但每项交易明细仅能包含一个产品；
有些产品出现在交易明细中，有些产品（如铅笔和钢笔）则没有；
所有交易明细中都包含产品表中列出的产品。
通过以上对基数和引用完整性的调整，工作簿的性能得到了改进，可视化的结果仍然相同。
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