「TOPSIC SQL CONTEST」にチャレンジⅡ

 2024.03.12  株式会社システムインテグレータ

今回の初心者訓練所#12は、初心者にはちょっと難易度が上がってしまうと思いますが、「TOPSIC SQL CONTEST(TSC)」にチャレンジⅡということで、先日開催されたTSC第11回目の問題について解説していきます。まだ、TSCの11回目にチャレンジしてない皆さんは、是非、TSCにチャレンジしてから、復習、確認を兼ねて本記事をご覧いただければと思います。(会員登録がまだの方は、簡単に出来ますので登録してチャレンジしてみてください!)

教養としてのプログラミング入門BOOK

問題1「在庫整理」

難易度1の問題です。在庫データの削除処理の問題になります。

【問題】
在庫データを整理することとなった。
在庫テーブル(STOCK)から、最終出荷日(LAST_DELIVERY_DATE)が2023年1月1日から2023年1月31日の期間内で、かつ、実在庫数(ACTUAL_AMT)がゼロのデータを削除しなさい。

【使用テーブル】

sql12_01

【解答例】

DELETE 
FROM
    STOCK 
WHERE
    LAST_DELIVERY_DATE BETWEEN '2023-01-01' AND '2023-01-31'  -- ①
    AND ACTUAL_AMT = 0;

【解説】(解答例のコメント番号に対応した説明になります)
DELETE文で在庫データよりデータを削除します。
最終出荷日と実在庫数の条件をAND条件で記述します。
①    BETWEENを使用して、最終出荷日の範囲指定をおこないます。

【解答記入】sql12_02

解答を記入後、「コードテスト」ボタンを押下し結果を確認すると、「表示結果なし」と表示されます。解答が今回のようにSELECT文以外のDELETE文、INSERT文、UPDATE文の場合は、表示結果がなしの状態となります。そのような場合は、確認用のSELECT文を記述して結果を確認しましょう。
sql12_03
図のように「SELECT *・・・」を選択して、コードテストボタンを押下するとデータ削除後の在庫データの内容が確認できます。
 
sql12_04
 
※確認用のSELECT文は、そのまま提出してしまうとエラーとなってしまいますので、提出前に必ずコメントアウトや削除を忘れないようにしてください。

問題2「ドメイン名」

難易度2となる次の問題は、関数を組合せて使用し文字列を切り出す問題となっています。

【問題】
会員テーブル(MEMBER_MST)のメールアドレス(EMAIL)より、ドメイン名をドメイン拡張子無しで抜き出して表示しなさい。
ただし、メールアドレスのドメイン拡張子は、「.co.jp」のみ登録されているものとする。
また、これらの拡張子と同じ文字列がメールアドレスやドメイン名の途中に含まれることはないものとする。(「aaa.co.jp@bb.co.jpccc.co.jp」等はないものとする)

例えば、メールアドレス「aaa@bbb.co.jp」の場合、ドメイン名からドメイン拡張子「.co.jp」を省いて、「bbb」と表示する。

sql12_05

【使用テーブル】sql12_06

【解答例】

SELECT
    MEMBER_CODE AS MEMBER
    , EMAIL AS EMAIL
    , SUBSTR(  -- ①
        EMAIL
        , INSTR(EMAIL, '@') + 1  -- ②
        , (INSTR(EMAIL, '.co.jp') - 1) - INSTR(EMAIL, '@')  -- ③
    ) AS DOMAIN 
FROM
    MEMBER_MST 
ORDER BY
    DOMAIN DESC
    , MEMBER DESC;

【解説】
①    SUBSTRを使用して、@マークの次の文字から、ドメイン拡張子の前の文字を切り出します。
②    INSTRを使用して、取得した@マークの位置に1をプラスし切り出しの先頭位置を求めます。
③    INSTRを使用して、ドメイン拡張子の位置から1をマイナスし、そこから@マークまでの位置をマイナスして切り出す文字数を求めます。
[例]
メールアドレスが「1234@6789.123.co.jp」の場合、「6789.123」が切り出されます。
・「INSTR(EMAIL, '@') + 1」= 5 + 1 = 6
・「INSTR(EMAIL, '.co.jp') – 1」= 14 - 1
      → 「SUBSTR(EMAIL , 6 , (13 – 5))」= 「6789.123」

【解答記入】sql12_07

【コードテスト結果】sql12_08

問題3「Zチャート」

難易度3のこの問題は、Zチャートを作成する際に必要な3つの指標を求める問題になります。
SUM() OVERを利用して累計値を求める方法がポイントになります。

【問題】
Zチャートで2023年の1年間の売上推移を確認したい。
そのために、売上データ(SALES)から、Zチャートに必要な「月次売上」「売上累計」「移動年計」の3つの指標を集計しなさい。
売上データの売上区分(SALES_TYPE) = 2 (売上返品)の売上金額合計(SALES_AMT)は、マイナス値がセットされているので、そのままマイナス値で計算すること。また、集計対象とするデータは、赤黒伝票番号(UPDATED_NO)の値がNULL値の黒伝のみを対象とすること。

Zチャートとは、商品の売上や出荷数など、物事の推移を分析するための折れ線グラフの一種である。
値の推移、値の累積、値の移動合計の3つのデータをそれぞれ折れ線グラフで表したもので、それぞれの3つの線が「Z」の字を描いているように見えることからZチャートと呼ばれている。

指標の集計方法
・月次売上 = 売上金額合計(SALES_AMT)を月別に集計※
・売上累計 = 2023年1月から該当月までの月次売上を合計
・移動年計 = 該当月の月次売上に過去11カ月の売上累計を合計
※集計対象となる売上データは各月に最低1件以上存在しているものとする。

sql12_09

【使用テーブル】
sql12_10
sql12_11

【解答例】

WITH SALES_YM AS ( -- ①
    SELECT
        STRFTIME('%Y-%m', SALES_DATE) AS YM  -- ②
        , SUM(SALES_AMT) AS MON_AMT 
    FROM
        SALES 
    WHERE
        YM >= '2022-01'  -- ③
        AND UPDATED_NO IS NULL  -- ④
    GROUP BY
        YM

, Z_CHART AS ( -- ⑤
    SELECT
        YM AS YEAR_MONTH
        , MON_AMT AS MONTH_AMT
        , SUM(MON_AMT) OVER (  -- ⑥
            ORDER BY  -- ⑦
                YM ROWS BETWEEN 11 PRECEDING AND CURRENT ROW
        ) AS YEAR_MOVE_AMT 
    FROM
        SALES_YM

SELECT
    YEAR_MONTH
    , MONTH_AMT
    , SUM(MONTH_AMT) OVER (
ORDER BY YEAR_MONTH) AS CUML_AMT  -- ⑧
    , YEAR_MOVE_AMT 
FROM
    Z_CHART 
WHERE
    YEAR_MONTH BETWEEN '2023-01' AND '2023-12'  -- ⑨
ORDER BY
    YEAR_MONTH ASC;
 

【解説】
①    月毎に売上金額を集計して、中間テーブルを作成します。
②    売上日を売上年月(YYYY-MM)の形式に変換し、売上金額を集計します。
③    移動年計を求めるため、1年前からのデータを集計対象とします。
④    黒伝のみを対象とするため、赤黒伝票番号がNULLの条件を記述します。
⑤    該当年月から過去11カ月の売上集計金額を集計した、中間テーブルを作成します。
⑥    SUM() OVERを使用し、①で求めた各月の売上集計金額の累計を取得します。
⑦    年月でソートを行い、「ROWS BETWEEN 11 PRECEDING」で 11行前(11カ月前)までのデータを対象とします。
⑧     SUM() OVERを使用し、該当月までの売上累計金額を取得します。
⑨    BETWEENを使用し、2023年のデータを絞り込みます。

【解答記入】
sql12_12

【コードテスト結果】

sql12_13

【参考情報】
・①の中間テーブルの内容は以下となります。sql12_14

・⑤の中間テーブルの内容は以下となります。sql12_15

問題4「アソシエーション分析」

それでは最後に難易度4の問題になります。こちらも、問題3と同様に、
購買履歴データからアソシエーション分析に必要な3つの指標を求める問題になります。
テーブルの自己結合を利用して、商品の組合せを取得する方法がポイントになります。

【問題】
あるECサイトの購買履歴データ(PURCHASE_HISTORY)から、アソシエーション分析に必要な3つの指標を求めて、商品の組合せ毎に一覧で表示しなさい。
商品の組合せは、商品Aと商品Bの2種類の組合せのみとし、また、購買履歴データには、各会員コードの購入履歴は1セッションIDのみ存在するものとする。

アソシエーション分析とは、顧客の購買履歴などから行動パターンを分析する手法のことで、「データマイニング」の1分野である「相関ルール抽出」の代表的な手法のひとつである。有名なものに「おむつとビール」の事例がある。

アソシエーション分析では、以下の3つの指標を使って分析する。
・「支持度(Support)」      : すべての購買データのうち、商品Aと商品Bが購買された割合を表す
・「信頼度(Confidence)」: 商品Aを買った人のうち、商品Bも同時に購買した人の割合を表す
・「リフト値(Lift)」            : すべての購買データのうち、商品Aがあることで、商品Bの購買率がどのくらい引き上げられているかを表す

 リフト値が高いほど、商品Aがあることで商品Bも購買されたという相関関係が強いと評価できる。

指標の計算方法(※指標の計算結果は、小数点第6位を四捨五入すること)
・支持度     = 商品Aと商品Bを購買した顧客数 ÷ 全顧客数 × 100
・信頼度     = 商品Aと商品Bを購買した顧客数 ÷ 商品Aを購買した顧客数 × 100
・リフト値 = (商品Aと商品Bを購買した顧客数 ÷ 商品Aを購買した顧客数)
                             ÷ (商品Bを購買した顧客数 ÷ 全顧客数)sql12_16

【使用テーブル】
sql12_17

【解答例】 

WITH SUB1 AS ( -- ①
    SELECT
        PH.MEMBER_CODE
        , MC.MEMBER_CNT
        , PH.ITEM_CODE
        , COUNT(1) OVER (PARTITION BY PH.ITEM_CODE) AS ITEM_CNT  -- ② 
    FROM
        PURCHASE_HISTORY AS PH 
        CROSS JOIN ( -- ③
            SELECT  -- ④
                COUNT(DISTINCT MEMBER_CODE) AS MEMBER_CNT 
            FROM
                PURCHASE_HISTORY
        ) AS MC

, SUB2 AS ( -- ⑤
    SELECT
        S1.ITEM_CODE AS ITEM_A
        , S2.ITEM_CODE AS ITEM_B
        , S1.ITEM_CNT AS A_CNT 
        , S2.ITEM_CNT AS B_CNT 
        , COUNT(1) AS AB_CNT
        , S1.MEMBER_CNT AS M_CNT 
    FROM
        SUB1 AS S1 
        INNER JOIN SUB1 AS S2  -- ⑥
            ON S1.MEMBER_CODE = S2.MEMBER_CODE 
    WHERE
        S1.ITEM_CODE <> S2.ITEM_CODE  -- ⑦
    GROUP BY
        ITEM_A , ITEM_B , A_CNT , B_CNT , M_CNT

SELECT  -- ⑧
    ITEM_A
    , ITEM_B
     -- ⑨
    , ROUND(100.0 * AB_CNT / M_CNT, 5) AS SUPPORT
    , ROUND(100.0 * AB_CNT / A_CNT, 5) AS CONFIDENCE
    , ROUND( 
        (1.0 * AB_CNT / A_CNT) / (1.0 * B_CNT / M_CNT)
        , 5
    ) AS LIFT 
FROM
    SUB2 
ORDER BY
    LIFT DESC
    , SUPPORT DESC
    , CONFIDENCE DESC
    , ITEM_A DESC;

【解説】
①    商品毎の購買顧客件数を集計した、中間テーブルを作成します。
②    COUNT() OVERを利用して、商品毎の購買顧客件数をカウントします。
③    交差結合で、副問合せで取得した会員数合計を各レコードに持たせます。
④    副問合せで重複なしの会員数を取得します。
⑤    商品A、Bが同じ組合せの購買顧客数を集計した中間テーブルを作成します。
⑥    ①の中間テーブルを会員コードで自己結合して、商品A、Bの組合せを作成します。
⑦    商品A、Bの組合せを作成したいので、同一の商品コードの組合せのレコードは対象外にします。
⑧    ⑤の中間テーブルより各指数を算出して表示します。
⑨    各指標を計算しROUNDで小数点第6位を四捨五入します。

【解答記入】
sql12_18
【コードテスト結果】

sql12_19

【参考情報】
・①の中間テーブルの内容は以下となります。sql12_20

 ・⑥の中間テーブルの内容は以下となります。sql12_21

解説は以上となります。

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あとがき

初心者訓練所の第12弾となる今回は、TSC11回目の解答について解説を行いました。
今回は、WINDOW関数やテーブルの自己結合など、解答のポイントになる箇所が盛り沢山で難易度が高かったと思います。しかし、これで皆さんのSQLの新たな引き出しも増えたのではないでしょうか。
今回のチャレンジした「TOPSIC SQL CONTEST(TSC)」は、会員になると過去のコンテスト問題にも挑戦できます。さらにスキルを磨くチャンスですので、是非、トライしてみてください。

(株)システムインテグレータ TOPSICチーム 元鬼軍曹 久保 司

ビッグデータ時代の必須科目 SQLの教科書(初級編)

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