如何使用Oracle SQL执行线性插值？

Question

我正在尝试使用Oracle 11g（dev中为11.1，生产中为11.2）进行数值分析，特别是对有三列感兴趣的表格（时间戳，设备ID和值）的线性插值。

值列保存来自设备的数据（ID为deviceid），取自时间戳中给出的时间。例如，这是虚假的数据，但它给人的想法：

 time  | deviceid | value 
----------------|------------|----------- 
01:00:00.000 | 001  | 1.000 
01:00:01.000 | 001  | 1.030 
01:00:02.000 | 001  | 1.063 
01:00:00.050 | 002  | 553.10 
01:00:01.355 | 002  | 552.30 
01:00:02.155 | 002  | 552.43 

从设备001的时间戳不匹配装置002的时间戳，但我需要从两个设备001和002在一个有值行，有一个时间戳，匹配的设备001的时间戳是什么我想落得这样的：

 time  | device 001 | device 002 
----------------|--------------|------------ 
01:00:00.000 | 1.000  | null 
01:00:01.000 | 1.030  | 552.520 
01:00:02.000 | 1.063  | 552.405 

凡装置002的值线性插值基础上，值在收集装置002设备001的每个时间戳任一侧的两个最接近的时间戳。 发生null是因为我没有两次设备002在01：00：00.000任意一侧出现篡改，我不想推断该值。

从我的理解我可以使用percentile_cont来做到这一点，但我不明白我在网上看到的例子。例如，percentile_cont使用的百分位数是从哪里来的？

在此先感谢您的帮助！

Answer 1

我不确定你如何使用PERCENTILE_CONT来做你想要的插值，但借助不同的分析函数，你可以实现你想要的。

首先，我们将创建下列函数，它INTERVAL DAY TO SECOND值转换成秒：

CREATE OR REPLACE FUNCTION intvl_to_seconds(
    p_interval INTERVAL DAY TO SECOND 
) RETURN NUMBER DETERMINISTIC 
AS 
BEGIN 
    RETURN EXTRACT(DAY FROM p_interval) * 24*60*60 
     + EXTRACT(HOUR FROM p_interval) * 60*60 
     + EXTRACT(MINUTE FROM p_interval) * 60 
     + EXTRACT(SECOND FROM p_interval); 
END; 
/

有了这个功能，我们可以使用查询，如下列：

SELECT d1.time, 
     d1.value AS value1, 
     q2.prev_value + intvl_to_seconds(d1.time - q2.prev_time) * (q2.next_value - q2.prev_value)/intvl_to_seconds(q2.next_time - q2.prev_time) AS value2 
    FROM devices d1 
    LEFT OUTER JOIN (SELECT d2.time AS prev_time, 
          d2.value AS prev_value, 
          LEAD(d2.time, 1) OVER (ORDER BY d2.time) AS next_time, 
          LEAD(d2.value, 1) OVER (ORDER BY d2.time) AS next_value 
        FROM devices d2 
        WHERE d2.deviceid = 2) q2 
       ON d1.time BETWEEN q2.prev_time AND q2.next_time 
WHERE d1.deviceid = 1; 

我把你上面的数据，把时间戳的日期组件设置为今天，当我运行上面的查询时，我得到了以下结果：

 
TO_CHAR(D1.TIME)       VALUE1  VALUE2 
------------------------------------- ---------- ---------- 
09-SEP-11 01.00.00.000000      1 
09-SEP-11 01.00.01.000000     1.03 552.517625 
09-SEP-11 01.00.02.000000     1.063 552.404813 

（我加了一个TO_CHAR各地d1.time以减少在SQL * Plus过多空白。）

如果您使用DATE！而非TIMESTAMP S，你不需要的功能：你可以减日期。

Answer 2

我使用@Luke伍德沃德的查询的修改版本：

SELECT d1.time, 
    d1.value AS value1, 
    q2.prev_value + 
    (EXTRACT(SECOND FROM (d1.time - q2.prev_time)) + 
    EXTRACT(MINUTE FROM (d1.time - q2.prev_time)) * 60) 
    * (q2.next_value - q2.prev_value)/ 
     (EXTRACT (SECOND FROM (q2.next_time - q2.prev_time)) + 
     EXTRACT (MINUTE FROM (q2.next_time - q2.prev_time)) * 60) AS value2 
FROM devices d1 
LEFT OUTER JOIN (SELECT d2.time AS prev_time, 
         d2.value AS prev_value, 
         LEAD(d2.time, 1) OVER (ORDER BY d2.time) AS next_time, 
         LEAD(d2.value, 1) OVER (ORDER BY d2.time) AS next_value 
       FROM devices d2 
       WHERE d2.deviceid = 2 
         and time between '20100914 000000' and '20100915 000000' 
       ) q2 
      ON d1.time BETWEEN q2.prev_time AND q2.next_time 
WHERE d1.deviceid = 1; 

但插值总是上来为空，即使是在日期范围装置2的数据。

请注意，我不得不在q2中添加查询的日期范围，这也许是为什么普通连接会丢失外部数据。

如果我使用正常连接，但是在使用正常连接时，我不会得到插值数据的空值，但是我丢失了设备1的端点之外的设备1的数据（q2中的插值设备） 。建议？

Answer 3

的日期范围的最终解决方案：

SELECT 
    d1.time, 
    d1.value AS value1, 
    q2.prev_value + 
    (EXTRACT(SECOND FROM (d1.time - q2.prev_time)) + 
    EXTRACT(MINUTE FROM (d1.time - q2.prev_time)) * 60) 
    * (q2.next_value - q2.prev_value)/ 
     (EXTRACT (SECOND FROM (q2.next_time - q2.prev_time)) + 
     EXTRACT (MINUTE FROM (q2.next_time - q2.prev_time)) * 60 
    ) AS value2 
FROM devices d1 
LEFT OUTER JOIN (
    SELECT d2.time AS prev_time, 
      d2.value AS prev_value, 
      LEAD(d2.time, 1) OVER (ORDER BY d2.time) AS next_time, 
      LEAD(d2.value, 1) OVER (ORDER BY d2.time) AS next_value 
    FROM devices d2 
    WHERE d2.deviceid = 2 
    AND time BETWEEN '20100914 000000' AND '20100915 000000' 
) q2 
ON d1.time BETWEEN q2.prev_time AND q2.next_time 
WHERE d1.deviceid = 1 
AND time BETWEEN '20100914 000000' AND '20100915 000000';