CN105094516B

CN105094516B - 针对多维分层数据的可视化和导航

Info

Publication number: CN105094516B
Application number: CN201510221690.8A
Authority: CN
Inventors: P.罗施; A.施罗德
Original assignee: SAP SE
Current assignee: SAP SE
Priority date: 2014-05-12
Filing date: 2015-05-05
Publication date: 2021-02-26
Anticipated expiration: 2035-05-05
Also published as: US9891801B2; US20150324101A1; EP2953039A1; CN105094516A

Abstract

本发明提供了一种方法，包括：接收包括多维数据集的数据，该多维数据集具有位于不同层次等级的数据。使用所接收的数据，在图形用户界面中呈现第一图表的第一视图，第一图表的第一视图具有与数据集内的每个维度相对应的分支。每个分支从中心点向外扩展并且具有与每个相对应的层次等级相对应的图形指示符。层次等级按这样的次序排列：最高的层次等级最接近中心点，而最低的层次等级最接近或者位于相对应的分支的终点。相关的装置、系统、技术、和物品也被描述。

Description

针对多维分层数据的可视化和导航

技术领域

这里描述的主题涉及用于直观地可视化和导航多维分层数据(multi-dimensional hierarchical data)的技术。

背景技术

企业正在以日益增加的速度生成数据，其反过来使得数据分析成为越来越复杂的任务。为了揭示并受益于隐藏在它们的数据中的信息，分析者要求容易使用的工具。数据的复杂度带来了挑战；典型地，所述数据是多维的并且是按复杂的层次构建的。这些类型的结构的一个常见表示是数据立方体的使用。然而，用户难以考虑到多于三个维度。此外，非线性层次，诸如时间层级，不能容易地表示在这样的数据立方体中。结果，分析者仍然需要用于快速概览现有维度及它们的分层结构的适当表示。

此外，分析者不仅仅有必要理解数据的结构，他们还需要导航至单独的维度中的不同等级。结果，数据分析工具要求支持容易和快速的导航。典型地，使用上钻(roll up)和下钻(drill-down)操作来实现导航。

发明内容

接收包括多维数据集的数据，该多维数据集具有在不同层次等级的数据。使用所接收的数据，在图形用户界面中呈现第一图表的第一视图，第一图表具有与数据集内的每个维度相对应的分支。每个分支从中心点向外扩展并且具有与每个相对应的层次等级相对应的图形指示符。层次等级按这样的次序排列：最高的层次等级最接近中心点，而最低的层次等级最接近或者位于相对应的分支的终点。

以下描述可以单独地或者组合地实施的各种变化。至少一个维度能够包括两个不同的并且不重叠的层次部分，并且能够由与在重叠的层次部分接合(join)的不重叠的层次部分相对应的分开的分支表示。

第一图表的第一视图能够包括以中心点为中心的、并且连接位于全部层次等级的每个分支的“全部”节点。图形指示符的至少一部分能够具有当被激活时使得不同于第一图表的第一视图的第一图表的第二视图被呈现在图形用户界面中的相对应的图形用户界面元素。在图形用户界面中能够呈现与由被激活的图形用户界面元素指定的感兴趣的一个或多个度量相对应的第二图表的第一视图。在图形用户界面中，第一图表能够被显示为邻近第二图表。

对应于特定分支的图形指示符能够以与对应于其它分支的图形指示符相比有区别的方式被示出。例如，不同的颜色、阴影、等等可以被使用。此外，图形指示符能够包括与层次等级相对应的文本标签。

在图形用户界面中能够呈现第一图表的第三视图，其包括至少一个折叠的分支，至少一个折叠的分支反过来具有当被激活时使得至少一个折叠的分支展开的相对应的图形用户界面元素。

在图形用户界面中能够呈现维度选择器，其包括与数据集的维度相对应的多个片段。每个片段能够具有当被激活时启动沿着相应的维度的过滤的相对应的图形用户界面元素。维度选择器能够包括分层嵌套的片段(例如，同心圆/分段的圆，等等)。分层嵌套的片段能够基于在两个或更多个层次等级的过滤。分层嵌套的片段能够基于在包括比当前的层次过滤等级更高的等级的两个或更多个层次等级的过滤。

在图形用户界面中能够呈现包括一个或多个维度选择器预览元素的维度选择面板。维度选择器预览元素具有当被激活时使得相对应的维度选择器被显示的相对应的图形用户界面元素。

还描述了一种非临时性计算机程序产品(即，在物理上具体实现的计算机程序产品)，其存储当被一个或多个计算系统的一个或多个数据处理器执行时，使得至少一个数据处理器执行这里描述的操作的指令。类似地，还描述了包括一个或多个数据处理器和耦合至一个或多个数据处理器的存储器的计算机系统。存储器临时地或永久地存储使得至少一个处理器执行这里描述的操作中的一个或多个的指令。此外，可以通过一个或多个数据处理器来实施方法，一个或多个数据处理器在单一计算系统内或分布在两个或更多个计算系统中。这样的计算系统可以被连接，并且能够经由一个或多个连接，包括但不限于通过网络(例如，因特网、无线广域网、局域网、广域网、有线网络等等)的连接，经由多个计算系统中的一个或多个之间的直接连接等等来交换数据和/或命令或者其它指令等等。

这里描述的主题提供许多优点。例如，当前的主题能够通过提供以下各项来改进和简化对结构复杂的数据(complex structured data)的分析：(1)支持多个维度和复杂层次的层次可视化，(2)在维度和层次的可视化内的容易使用的(easy to use)导航，和(3)允许用户在导航数据并同时将感兴趣的度量可视化的时进行过滤的维度和层次可视化。

这里描述的主题的一个或多个变化的细节在附图和下面的描述中被阐述。从该描述和附图以及从权利要求书中将清楚这里描述的主题的其他特征和优点。

附图说明

图1是示出样本数据集的示图；

图2是示出多个维度和复杂层次的可视化的示图；

图3是示出用于高维度数据集的动态可视化的示图；

图4是示出具有在初始阶段的层次导航的可视化的示图；

图5是示出通过下钻到产品维度中的层次导航的可视化的示图；

图6是示出通过下钻到产品和顾客维度中的层次导航的可视化的示图；

图7是示出维度选择器的第一视图的示图；

图8是示出在分层过滤到产品维度之后的维度选择器的第二视图的示图；

图9是示出在书籍等级分层过滤之后的维度选择器的第三视图的示图；

图10是示出在历史书等级分层过滤之后的维度选择器的第四视图的示图；

图11是示出与图10的维度选择器一起的维度选择面板的示图；

图12是示出用于非线性层次的维度选择面板的示图；并且

图13是示出用于多维分层数据的可视化和导航的过程流程图。

各个附图中的相似的参考标号指代相似的元素。

具体实施方式

以下描述针对用于多维分层数据的直观可视化和导航的方法、系统、和计算机程序产品。下面描述各种示例，并且将理解，这些示例提供对这里描述的创造的例示而且并不意图成为限制性的。作为这些示例的一部分，使用了包括销售数据的数据集(参见图1的示图100)。具体而言，示图100中提供的是具有四个维度(时间、顾客、产品、和供应商)和两个关键数字(价格和数量)的销售数据。在一些变化中，所述维度可以是彩色编码的，或者使用例如阴影等做出视觉上的区别。例如，第一颜色可以代表时间维度，第二颜色可以代表顾客维度，第三颜色可以代表产品维度，而第四颜色可以代表供应商维度。

这里示出和描述了提供具有多个维度和复杂层次的视图的各种可视化。图2示出了从图1的数据集导出的可视化200，其中图1的数据集具有四个维度210、220、230、240，它们是风扇形状的并且全部都从“全部”节点开始并且从“全部”节点向外扩展。如下面更详细地描述地，这样的可视化200能够被呈现在具有许多GUI元素的图形用户界面中，以便允许使用类似风格的可视化来导航相应的数据集。在这个示例中，产品维度220和供应商维度240被简单地表示为分支，而顾客维度210和时间维度230具有分支的和/或平行的路径(即，顾客维度210和时间维度230并不是简单线性维度)。

图3示出了其中仅仅示出用于数据集的维度的子集的可视化300。剩余的维度可以被折叠或者被缩小/模糊/隐藏(参见区域310)。当维度的数量大到不能作为分支被同时呈现(或者至少这样的维度不能在不牺牲可视化的可用性的情况下呈现)时，可以采用这样的排列。使得折叠的分支中的一个或多个被呈现的图形用户界面320(在具有相关联的文本“更多”的这个示例中)可以被激活。在一些情况下，其它分支中的一个或多个在接下来被折叠。

如上所述，可视化200、300能够具有与每个等级(level)相对应的图形用户界面元素，以便允许用户在数据集的各种维度中的期望的等级处导航。对于图4的示图400，例如，沿着可视化200的产品维度220，可以有与群组(group)相关联的等级，并且可以有相关联的图形用户界面元素410，当图形用户界面元素410经由用户生成的输入(例如，点击，轻击，等等)激活时，导致导航至这样的等级(即，下钻产品维度至群组等级)。具体地，图4示出了其中所有可选等级指示符都处于全部等级的初始表示。另外，在一些变化中，图表420可以与基于导航的可视化同时显示；在这种情况下，这样的图表420是示出聚合的(aggregated)价格度量的条形图。对于线性层次，用户一次只能选择一个等级；对于复杂层次，分析者能够在平行路径上选择多个等级。

此外，参考图5的示图500，在一些变化中，具有已经被激活的图形用户界面元素的所有等级指示符能够被连接，并且所得到的形状(参见510)可以被填充颜色或者纹理。这个形状为不同维度中的所有的当前被选择的等级提供快速概览。图5还能够包括与基于导航的可视化同时显示的图表520(在这种情况下，显示每个产品群组的收入)。

图6是示出导航至产品维度的产品类别等级并且导航至顾客维度中的顾客国家和顾客尺寸两者的表示(如阴影部分610所表示)的示图600。此外，在一些变化中，相对应的条形图620可以被同时显示，其显示与阴影部分610相对应的、对产品维度和顾客维度的进一步下钻。

应当理解，上述方案允许对于当前选择的等级的所有实例(如针对所有顾客国家的所有产品类型)的快速导航和分析。分析者(即，终端用户)经常想要针对特定维度属性值(如特定国家或者产品类型)进行过滤。下面描述通过在每个等级选择感兴趣的项目来分层下钻到感兴趣的等级的方案。这个互动类似于在文件系统中导航至目标目录，虽然可视化和所显示的信息非常不同。

在当前方案中，诸如圆圈的图形用户界面元素可以呈现在图形用户界面中，从而该图形用户界面元素最初显示所有维度并且稍后显示所选择的维度的当前层次等级的所有实例。在下钻的同时，更高等级的圆圈以缩小的尺寸显示在主圆圈的中心；此外，被选择的项目被突出显示(highlight)。这既提供了对当前选择的层次路径的快速概览，又提供了再次快速上钻(roll up)该层次的手段。

通过使用圆圈，能够组合分层数据过滤与对于感兴趣的度量的同时表示。这能够通过将圆圈设计成饼形图来实现，也就是说，每个实例的片段(segment)尺寸对应于针对该实例的度量的值。针对片段的度量的实际值按需求(例如，通过点击相应的片段)被显示。改变感兴趣的度量可以在显示所有可用的度量的单独的菜单中实现。

图7是包括示出具有圆形布局的维度选择的圆圈710的示图700。每个维度可以具有相对应的图形用户界面元素，当被激活时，导致沿着相对应的维度下钻。在激活与产品维度相关联的图形用户界面元素720之后，视图改变为显示在示出所有可用的产品群组的图8的示图800中的圆圈810。在每个产品群组中，片段大小对应于收入(感兴趣的度量)。随后的针对位于产品群组等级的书籍的过滤(通过激活图形用户界面元素820)和针对位于产品类型等级的历史书的过滤(通过激活图形用户界面元素920)分别将视图改变为图9中示出的视图910和图10中示出的视图1010。

参考图11的示图1100，在一些变化中，可以使用维度选择面板1110来扩展分层过滤。这个维度选择面板1110可以通过各个颜色的小图标(或者其他在视觉上可区别的方式)——参见元素1120、1130、1140——来显示已经用于过滤的维度。此外，维度选择面板1110可以允许分析者添加进一步的维度以用于过滤。因此，利用这个维度选择面板1110，分析者能够使用元素1120-1140中的任何一个在维度之间容易地切换，或者使用用于分层过滤的元素1150来添加新的维度。

假定在运行的示例中，分析者已经在时间维度和供应商维度中进行了一些分层过滤，并且当前正在产品维度中进行过滤。对于这种情景，图11的示图1100显示包括维度选择面板1110的扩展的分层过滤可视化1010。这里，当前关注的维度被显示在右边(在可视化1010中)，而位于左边的面板内的、其相对应的可视表示1140被稍微放大(其他技术可以用来示出元素1120-1140中的哪一个对应于当前显示的可视化)。通过使用位于维度选择面板1110的底部的元素1150中的符号“+”，分析者能够额外地在顾客维度中进行过滤。

对于线性层次而言，分层过滤与文件系统中的导航一样的直观和熟悉。更复杂的层次可能要求分析者指定(specify)导航路径。为了以容易使用的方式允许这样的指定，当下钻到非线性层次中时，层次路径选择对话可以被显示。通过选择要钻取(drill)的片段，该片段可以沿着所有可能的下钻路径而扩展。在选择作为选项的路径之后，表示和导航如常。

对于图12的示图1200，示出了假定分析者下钻到时间维度中的视图1210。在选择对应于年份2012的图形用户界面元素1220以用于进一步下钻之后，各个片段可以沿着潜在的导航路径——季节1230、月份1240、和星期1250——来扩展。

另外，在层次中导航和过滤的方案可以被组合，例如，通过在层次中下钻和过滤的同时在提议的层次图表中显示当前的维度等级。可替换地或者另外地，可以通过在每个等级添加过滤器菜单以便让用户在单独的等级选择实例数据，来扩展层次导航。

图13是示出这样的方法的示图1300：在1310中，接收包括多维数据集的数据，该多维数据集具有位于不同层次等级的数据。然后，在1320，可以使用所接收的数据在图形用户界面中呈现图表的第一视图。图表的第一视图具有与数据集内的每个维度相对应的分支。每个分支从中心点向外扩展并且具有与每个相对应的层次等级相对应的图形指示符。层次等级按这样的次序排列：最高的层次等级最接近中心点，而最低的层次等级最接近或者位于相应的分支的终点。用户能够在1330可选地导航图表(通过选择GUI元素之一)，其导致在1340中第二视图随着相对应的过滤而被呈现在图形用户界面中。补充信息，诸如与导航相对应的条形图，可以被显示。此外，维度选择器和/或维度选择面板(如上所述)也可以显示在不同的视图中。

这里描述的主题的一个或多个方面或者特征可以实现在数字电子电路、集成电路、专门设计的ASIC(专用集成电路)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中。这些各种实施方式可以包括实施在可在可编程系统上运行和/或解释的一个或多个计算机程序中，所述可编程系统包括耦合至存储系统、至少一个输入设备(例如，鼠标、触摸屏、等等)、和至少一个输出设备以便从其接收数据和指令或者向其发送数据和指令的至少一个可编程处理器，所述至少一个可编程处理器可以是专用的或者通用的。

也可称为程序、软件、软件应用、应用、组件、或代码的这些计算机程序包括用于可编程处理器的机器指令，并且可以以高级程序语言、面向对象的编程语言、功能编程语言、逻辑编程语言、和/或汇编/机器语言来实施。如这里所使用的，术语“机器可读介质”(有时被称为计算机程序产品)是指在物理上具体实现的装置和/或设备，诸如，例如，磁盘、光盘、存储器、和可编程逻辑器件(PLD)，其用来向包括接收机器指令作为机器可读信号的机器可读介质的可编程数据处理器提供机器指令和/或数据。术语“机器可读信号”是指用来向可编程数据处理器提供机器指令的任何信号。机器可读介质能够非临时性地存储这样的机器指令，诸如，例如，像非暂态固态存储器或者磁性硬盘驱动或者任何等效的存储介质所做的那样。机器可读介质能够选择性地或者额外地以非暂态的方式存储这样的机器指令，诸如，例如，像处理器高速缓存或者与一个或多个物理处理器内核相关联的其它随机存取存储器所做的那样。

为了提供与用户的交互，这里描述的主题可以实施在计算机上，该计算机具有用于向用户显示信息的显示设备(诸如，例如，阴极射线管(CRT)或者液晶显示器(LCD))、和被用户借助来向计算机提供输入的键盘、和指向设备(诸如，例如，鼠标或者轨迹球)。其它种类的设备也可以用来提供与用户的交互。例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感觉反馈，诸如，例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈；并且可以以任何形式接收来自用户的输入，其包括但不限于听觉输入、谈话输入、或者触觉输入。其它可能的输入设备包括但不限于触摸屏或者其它对触摸敏感的设备(诸如，单点或多点电阻性或者电容性触摸板)、语音识别硬件和软件、光学扫描器、光学指向器、数字图像捕获设备及相关联的解释软件、等等。

这里描述的主题可以实施在包括后端组件的计算系统(例如，作为数据服务器)中，包括中间件组件的计算系统(例如，应用服务器)中，包括前端组件的计算系统(例如，包括可以被用户借助来与这里描述的主题的实施方式进行交互的图形用户界面或者网络浏览器的客户端计算机)中，或者包括这样的后端组件、中间件组件、和前端组件的任何组合的计算系统中。该系统的组件可以通过任何形式的数字数据通信介质(例如，通信网络)来互连。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)、广域网(“WAN”)、和因特网。

计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器通常彼此远离，并且典型地通过通信网络来交互。客户端和服务器之间的关系借助在各个计算机上运行的并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序而形成。

这里描述的主题可以具体实现在取决于期望的配置的系统、装置、方法、和/或物品中。前述描述中阐述的实施方式并不代表与这里描述的主题一致的所有实施方式。相反，它们仅仅是与关于所描述的主题的各个方面一致的一些示例。虽然以上已经详细描述了一些变化，但是其它修改或者添加也是可能的。具体而言，除了这里阐述的那些特征和/或变化之外，进一步的特征和/或变化可以被提供。例如，以上描述的实施方式可以针对所公开的特征的各种组合和子组合，和/或以上公开的若干其它特征的组合和子组合。例如，可视化和维度选择面板可以彼此独立地使用。另外，附图中描绘的和/或这里描述的逻辑流并不一定要求所示出的特定的次序或者顺序的次序来实现期望的结果。其它实施方式可以在所附权利要求的范围之内。

Claims

1.一种用于可视化和导航多维分层数据的方法，包括：

接收包括多维数据集的数据，该多维数据集具有位于不同层次等级的数据；

使用所接收的数据在图形用户界面中呈现图表的第一视图，该图表的第一视图具有与第一层次等级相对应的至少一个第一圆圈，该第一圆圈具有多个片段，所述多个片段中的每个都对应于第一层次等级中的维度；

接收向下钻取到第二层次等级的指示，该指示包括从所述多个片段中选择片段；

响应于向下钻取到第二层次等级的指示，确定所选择的片段对应于具有非线性层次的第一层次等级的第一维度，该非线性层次包括第一路径和第二路径，该第一路径将第一层次等级的第一维度连接到第二层次等级的第二维度，该第二路径将第一层次等级的第一维度连接到第二层次等级的第三维度；

响应于确定片段对应于具有非线性层次的维度，在图形用户界面中呈现图表的第二视图，该图表的第二视图包括用于选择第一路径和第二路径中的至少一个的一个或多个图形用户界面元素；

响应于对第一路径和第二路径中的至少一个的选择，在图形用户界面中生成图表的第三视图，该图表的第三视图至少包括与第二层次等级对应的第二圆圈，该第二圆圈具有一个或多个片段，所述一个或多个片段中的每个片段对应于第二维度和第三维度中的至少一个，并且第一圆圈的尺寸在图表的第二视图中被缩小，以便在图表的第二个视图中显示与第二个层次等级对应的第二个圆圈，

还包括：在所述图形用户界面中呈现另一图表的第一视图，其中，在所述图形用户界面中，所述另一图表被显示为邻近所述图表，

该另一图表提供对应于第一层次等级的第一图形用户界面元素和对应于第二层次等级的第二图形用户界面元素，该第二图形用户界面元素包括当前被选择用于下钻的第二层次等级的可视指示符，并且至少基于对第一图形用户界面元素或第二图形用户界面元素的选择在图形用户界面中呈现该另一图表的第一视图或该另一图表的第二视图。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一圆圈包括与第二圆圈不同的颜色。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一图形用户界面元素和/或第二图形用户界面元素包括与所述第二维度、第三维度和所述层次等级中的至少一个相对应的文本标签。

4.如权利要求1所述的方法，还包括：

接收基于维度属性值进行过滤的指示，至少基于所述过滤来呈现所述图表的第三视图，以包括与所述第二维度和所述第三维度中的至少一个相对应的一个或多个片段。

5.如权利要求1所述的方法，其中，其中第一圆圈和第二圆圈包括同心圆，所述第一圆圈嵌套在第二圆圈内。

6.如权利要求5所述的方法，其中，其中，所述一个或多个片段中每个片段的大小对应于与第二维度和第三维度中的至少一个相关联的维度属性值。

7.如权利要求6所述的方法，其中，所述维度属性值与不同于所述第二层次等级的层次等级相关联。

8.如权利要求1所述的方法，还包括：

在所述图形用户界面中呈现包括一个或多个维度选择器预览元素的维度选择面板，所述维度选择器预览元素具有当被激活时使得相对应的维度选择器被显示的相对应的图形用户界面元素。

9.如权利要求1所述的方法，其中，所述接收和呈现是通过形成至少一个计算系统的一部分的至少一个数据处理器来实施的。

10.一种非临时性计算机可读存储介质，其存储当被至少一个数据处理器执行时导致包括以下各项的操作的指令：

响应于对第一路径和第二路径中的至少一个的选择，在图形用户界面中生成图表的第三视图，该图表的第三视图至少包括与第二层次等级对应的第二圆圈，该第二圆具有一个或多个片段，所述一个或多个片段中的每个片段对应于第二维度和第三维度中的至少一个，并且第一圆圈的尺寸在图表的第二视图中被缩小，以便在图表的第二个视图中显示与第二个层次等级对应的第二个圆圈，

还包括：在所述图形用户界面中呈现另一图表的第一视图，其中，在所述图形用户界面中，所述另一图表被显示为邻近所述图表，该另一图表提供对应于第一层次等级的第一图形用户界面元素和对应于第二层次等级的第二图形用户界面元素，该第二图形用户界面元素包括当前被选择用于下钻的第二层次等级的可视指示符，并且至少基于对第一图形用户界面元素或第二图形用户界面元素的选择在图形用户界面中呈现该另一图表的第一视图或该另一图表的第二视图。

11.一种用于可视化和导航多维分层数据的系统，包括：

至少一个数据处理器；和

存储器，其存储当被至少一个数据处理器执行时导致包括以下各项的操作的指令：

12.如权利要求11所述的系统，其中，所述操作还包括：

接收基于维度属性值进行过滤的指示，至少基于所述过滤来呈现所述图表的第三视图，以包括与所述第二维度和所述第三维度中的至少一个相对应的一个或多个。