driving_school-4-统计不同的支付方式在近三个月每个月的使用比例，以了解学员的支付习惯。一个支付方式一行，三个月是三列.

用户：

业务背景

这是某个驾校管理系统的数据库片段。业务流程大致如下：学员注册后选择课程和班级进行报名，下单支付后可约课。约课时可以选择具体时间和教练，若是实践课，会使用特定的车辆进行实践学习。完成课程后参加考试。

数仓表格

-- 学员信息表
CREATE TABLE Student (
    StudentID INT COMMENT '学员ID；主键；自增',
    Name VARCHAR(100) COMMENT '姓名；例如：张三',
    IDNumber VARCHAR(50) COMMENT '身份证号；例如：510***********1234',
    Gender ENUM('男', '女', '其他') COMMENT '性别；值为：男/女/其他',
    Phone VARCHAR(20) COMMENT '联系电话；例如：138********',
    RegistrationDate DATE COMMENT '注册日期；格式为YYYY-MM-DD'
) COMMENT='学员信息表';

-- 教练信息表
CREATE TABLE Instructor (
    InstructorID INT COMMENT '教练ID；主键；自增',
    Name VARCHAR(100) COMMENT '姓名；例如：李四',
    Gender ENUM('男', '女', '其他') COMMENT '性别；值为：男/女/其他',
    Phone VARCHAR(20) COMMENT '联系电话；例如：139********',
    DrivingExperience INT COMMENT '驾龄；单位：年'
) COMMENT='教练信息表';

-- 班级类型表
CREATE TABLE ClassType (
    TypeID INT COMMENT '班级类型ID；主键；自增',
    TypeName VARCHAR(100) COMMENT '类型名称；例如："周末班", "集中培训班"',
    Description TEXT COMMENT '描述'
) COMMENT='班级类型表';

-- 课程信息表
CREATE TABLE Course (
    CourseID INT COMMENT '课程ID；主键；自增',
    CourseName VARCHAR(100) COMMENT '课程名称；如：F本-轻便摩托车、C2-自动挡小汽车',
    TheoryHours INT COMMENT '理论课时数',
    PracticeHours INT COMMENT '实践课时数'
) COMMENT='课程信息表';

-- 班级信息表
CREATE TABLE Class (
    ClassID INT COMMENT '班级ID；主键；自增',
    CourseID INT COMMENT '课程ID；外键：课程ID',
    ExpireDate DATE COMMENT '过期日期；格式为YYYY-MM-DD',
    ClassTypeID INT COMMENT '班级类型ID；外键：班级类型ID'
) COMMENT='班级信息表';

-- 课节
CREATE TABLE Lesson (
    LessonID INT COMMENT '课节ID；主键；自增',
    StudentID INT COMMENT '学员ID；外键：学员ID',
    ClassID INT COMMENT '班级ID；外键：班级ID',
    InstructorID INT COMMENT '教练ID；外键：教练ID',
    TheoryHours INT COMMENT '理论课时数',
    PracticeHours INT COMMENT '实践课时数'
    LessonStatusCode VARCHAR(31) COMMENT '课节状态代码；未开始/已完成/学员未赴约/教练未赴约'
    VehicleID INT COMMENT '车辆ID；外键：车辆ID',
    LessonDate DATE COMMENT '课节日期',
    LessonTime TIME COMMENT '课节时间',
    Rating INT COMMENT '学员打分；1-5分，5分满分',
    Feedback VARCHAR(255) COMMENT '学员反馈'
);

-- 学习报名记录表
CREATE TABLE Enrollment (
    EnrollmentID INT COMMENT '报名记录ID；主键；自增',
    StudentID INT COMMENT '学员ID；外键：学员ID',
    ClassID INT COMMENT '班级ID；外键：班级ID',
    EnrollmentDate DATE COMMENT '报名日期；格式为YYYY-MM-DD',
    CompletionStatus ENUM('未完成', '已完成', '进行中') COMMENT '完成状态；值为：未完成/已完成/进行中'
) COMMENT='学习报名记录表';

-- 车辆信息表
CREATE TABLE Vehicle (
    VehicleID INT COMMENT '车辆ID；主键；自增',
    LicensePlate VARCHAR(20) COMMENT '车牌号；例如：川A12345',
    Model VARCHAR(50) COMMENT '车型；例如：奥迪A4',
    PurchaseDate DATE COMMENT '购置日期；格式为YYYY-MM-DD',
    Status ENUM('使用中', '维修中', '闲置') COMMENT '状态；值为：使用中/维修中/闲置'
) COMMENT='车辆信息表';

-- 考试记录表
CREATE TABLE Exam (
    ExamID INT COMMENT '考试记录ID；主键；自增',
    StudentID INT COMMENT '学员ID；外键：学员ID',
    ClassID INT COMMENT '班级ID；外键：班级ID',
    ExamType ENUM('科目一', '科目二', '科目三', '科目四') COMMENT '考试类型；值为：科目一/科目二/科目三/科目四',
    ExamDate DATE COMMENT '考试日期；格式为YYYY-MM-DD',
    Score DECIMAL(5, 2) COMMENT '成绩；例如：85.50',
    Passed INT COMMENT '是否通过；1为通过，0为未通过'
) COMMENT='考试记录表';

-- 订单信息表
CREATE TABLE Order (
    OrderID INT COMMENT '订单ID；主键；自增',
    StudentID INT COMMENT '学员ID；外键：学员ID',
    ClassID INT COMMENT '班级ID；外键：班级ID',
    OrderDate DATE COMMENT '下单日期；格式为YYYY-MM-DD',
    TotalAmount DECIMAL(10, 2) COMMENT '总金额；例如：2000.00',
    Status ENUM('待支付', '已支付', '已取消') COMMENT '状态；值为：待支付/已支付/已取消'
) COMMENT='订单信息表';

-- 支付记录表
CREATE TABLE Payment (
    PaymentID INT COMMENT '支付记录ID；主键；自增',
    OrderID INT COMMENT '订单ID；外键：订单ID',
    PaymentDate DATE COMMENT '支付日期；格式为YYYY-MM-DD',
    Amount DECIMAL(10, 2) COMMENT '支付金额；例如：2000.00',
    PaymentMethod ENUM('现金', '信用卡', '在线支付') COMMENT '支付方式；值为：现金/信用卡/在线支付'
) COMMENT='支付记录表';

数据查询

统计不同的支付方式在近三个月每个月的使用比例，以了解学员的支付习惯。一个支付方式一行，三个月是三列。

任务描述

请将上述数据查询在给定的数仓表格之上实现为SQL语句。该SQL语句必须能在该数仓上执行并得到正确的结果。如果发现给定的数仓表格缺少SQL实现所需要的表和字段，请报告错误，给出原因，并终止任务。
注意，该数仓仅支持MySQL的SQL方言。

助手：

我们先对查询的目标结果做结构分析，然后对查询的计算方案展开分析，然后将计算方案拆解为子任务并依次实现，最后给出完整的SQL实现。

查询目标结果结构分析

我们假设查询的目标结果可以用一个数据表表示，我们从如下三个方面分析该数据表的结构。

1. 行粒度是什么？
2. 包含哪些行？是否有明确的范围要求？
3. 包含哪些列？是已经存在的属性字段，还是需要计算的字段？

该查询目标结果的行粒度是支付方式，其范围没有明确的要求。

该查询目标结果的列需要包含：“支付方式”、“近三个月各个月各支付方式的使用比例”。

其中“支付方式”是数仓中已存在的属性字段。“近三个月各个月各支付方式的使用比例”需要计算。

查询计算方案分析

我们尝试分析上述目标结果如何计算得到，将其计算过程拆解为一系列简单的子任务。计算方案分析一方面需要分析计算的逻辑和步骤顺序，一方面需要分析计算所需的输入字段和表格、以及表格之间的连接方式。

要计算不同支付方式在近三个月每个月的使用比例，我们需要先计算出近三个月内每个月的总支付次数和每种支付方式的支付次数，此时的三个月以行表示，然后我们需要将三个月行转列，分别计算三个月内每种支付方式在每个月的使用比例。

如何计算“近三个月内每个月的总支付次数”

要计算“每个月的总支付次数”，需要筛选出支付日期在近三个月内的支付记录，按照月份进行分组，对支付记录ID聚合计数即可。计算的输入需要用到支付记录表Payment。

如何计算“近三个月内每种支付方式的支付次数”

要计算“每种支付方式的支付次数”，需要筛选出支付日期在近三个月内的支付记录，按照支付方式和月份进行分组，对支付记录ID聚合计数即可。计算的输入需要用到支付记录表Payment。

如何将三个月行转列，分别计算“三个月内每种支付方式在每个月的使用比例”。

注意，由于三个月分三列采用三个字段表示，而上面的计算结果三个月以行表示，对于每个月，我们采用如下方式进行行转列：

每种支付方式在该月的使用比例可按照以下公式计算：

“每种支付方式在该月的使用比例” = “该月该种支付方式的支付次数” / “该月的总支付次数”

要计算“该月该种支付方式的支付次数”需要筛选近三个月内每种支付方式的支付次数，按照支付方式分组，仅对该月的支付次数求和（即只保留该月的支付次数）即可。

要计算“该月的总支付次数”需要筛选近三个月内每个月的总支付次数，仅对该月的总支付次数求和（即只保留该月的总支付次数）即可。

其中“每种支付方式的支付次数”和“每个月的总支付次数”可复用上面的计算结果。

子任务拆解与实现

基于上述分析，我们尝试将该数据查询的SQL实现拆解成一系列简单的子任务。其中后面的子任务可以使用前面的子任务的计算结果。每个子任务都可以用一个简单的SQL语句实现。这些SQL语句中没有嵌套子查询或者只有非常简单的嵌套子查询。为了SQL实现的简洁性，提取各剩余属性字段的工作会尽量合并到一个子任务中。我们会给子任务的结果起名字，方便后续依赖方引用。

按照这种思路，我们将计算方案拆解成如下子任务（按照拓扑序列出）：

• 子任务1：计算“近三个月内每个月的总支付次数”。结果记为T1。
• 子任务2：计算“近三个月内每种支付方式的支付次数”。结果记为T2。T2定义了查询结果的行范围。
• 子任务3：T2左连接T1，将三个月行转列，分别计算“三个月内每种支付方式在每个月的使用比例”。所得即完整的查询结果。

下面依次实现各个子任务，所有子任务的SQL片段可以拼装出原查询完整的SQL实现。构造子任务的SQL实现时，需要遵守以下要求：

1. 在写SQL之前，将计算逻辑和所用表格字段重述一遍。
2. 后面的子任务若要使用前面子任务的结果，直接用名字引用，不要重复实现。
3. SQL中不要给表取别名，尽量使用表的原名。大家熟悉原名，这样写SQL更容易理解。
4. 构造SQL查询条件时，要考虑索引利用的有效性，尽量避免对字段做转换后再做比较。比如要表达“支付日期大于等于2022年”的查询条件，应使用payment_date>='2022-01-01'，而不是YEAR(payment_date)>='2022'。

子任务1：计算“近三个月内每个月的总支付次数”。结果记为T1。

如前文分析，要计算“每个月的总支付次数”，需要筛选出支付日期在近三个月内的支付记录，按照月份进行分组，对支付记录ID聚合计数即可。计算的输入需要用到支付记录表Payment。

• “支付日期”对应字段Payment.paymentdate
• “支付记录ID”对应字段Payment.paymentid

SQL实现如下：

SELECT DATE_FORMAT(paymentdate, '%Y-%m') AS month, COUNT(paymentid) AS total_payments
FROM Payment
WHERE paymentdate >= CURDATE() - INTERVAL 3 MONTH
GROUP BY `month`

子任务2：计算“近三个月内每种支付方式的支付次数”。结果记为T2。T2定义了查询结果的行范围。

如前文分析，要计算“每种支付方式的支付次数”，需要筛选出支付日期在近三个月内的支付记录，按照支付方式和月份进行分组，对支付记录ID聚合计数即可。计算的输入需要用到支付记录表Payment。

• “支付方式”对应字段Payment.paymentmethod

SQL实现如下：

SELECT DATE_FORMAT(paymentdate, '%Y-%m') AS month, paymentmethod, COUNT(paymentid) AS method_payments
FROM Payment
WHERE paymentdate >= CURDATE() - INTERVAL 3 MONTH
GROUP BY `month`, paymentmethod

子任务3：T2左连接T1，将三个月行转列，分别计算“三个月内每种支付方式在每个月的使用比例”。所得即完整的查询结果。

如前文分析，由于三个月分三列采用三个字段表示，而上面的计算结果三个月以行表示，对于每个月，我们采用如下方式进行行转列：

每种支付方式在该月的使用比例可按照以下公式计算：

“每种支付方式在该月的使用比例” = “该月该种支付方式的支付次数” / “该月的总支付次数”

要计算“该月该种支付方式的支付次数”需要筛选近三个月内每种支付方式的支付次数，按照支付方式分组，仅对该月的支付次数求和（即只保留该月的支付次数）即可。

要计算“该月的总支付次数”需要筛选近三个月内每个月的总支付次数，仅对该月的总支付次数求和（即只保留该月的总支付次数）即可。

计算的输入需要用到T2通过月份month左连接T1。

SQL实现如下：

SELECT T2.paymentmethod,
    ROUND(SUM(IF(T2.month = DATE_FORMAT(CURDATE() - INTERVAL 1 MONTH, '%Y-%m'), T2.method_payments, 0)) / SUM(IF(T1.month = DATE_FORMAT(CURDATE() - INTERVAL 1 MONTH, '%Y-%m'), T1.total_payments, 0)), 2) AS last_month_ratio,
    ROUND(SUM(IF(T2.month = DATE_FORMAT(CURDATE() - INTERVAL 2 MONTH, '%Y-%m'), T2.method_payments, 0)) / SUM(IF(T1.month = DATE_FORMAT(CURDATE() - INTERVAL 2 MONTH, '%Y-%m'), T1.total_payments, 0)), 2) AS last_2_month_ratio,
    ROUND(SUM(IF(T2.month = DATE_FORMAT(CURDATE() - INTERVAL 3 MONTH, '%Y-%m'), T2.method_payments, 0)) / SUM(IF(T1.month = DATE_FORMAT(CURDATE() - INTERVAL 3 MONTH, '%Y-%m'), T1.total_payments, 0)), 2) AS last_3_month_ratio
FROM T2
LEFT JOIN T1 ON T2.month = T1.month
GROUP BY T2.paymentmethod

答案

使用WITH子句拼装各个子任务的SQL片段，并添加注释保证易读性，得到对原数据查询的完整的SQL实现：

WITH T1 AS (
    -- 子任务1：计算“近三个月内每个月的总支付次数”。结果记为T1。
    SELECT DATE_FORMAT(paymentdate, '%Y-%m') AS month, COUNT(paymentid) AS total_payments
    FROM Payment
    WHERE paymentdate >= CURDATE() - INTERVAL 3 MONTH
    GROUP BY `month`
),
T2 AS (
    -- 子任务2：计算“近三个月内每种支付方式的支付次数”。结果记为T2。T2定义了查询结果的行范围。
    SELECT DATE_FORMAT(paymentdate, '%Y-%m') AS month, paymentmethod, COUNT(paymentid) AS method_payments
    FROM Payment
    WHERE paymentdate >= CURDATE() - INTERVAL 3 MONTH
    GROUP BY `month`, paymentmethod
)
-- 子任务3：T2左连接T1，将三个月行转列，分别计算“三个月内每种支付方式在每个月的使用比例”。所得即完整的查询结果。
SELECT T2.paymentmethod,
    ROUND(SUM(IF(T2.month = DATE_FORMAT(CURDATE() - INTERVAL 1 MONTH, '%Y-%m'), T2.method_payments, 0)) / SUM(IF(T1.month = DATE_FORMAT(CURDATE() - INTERVAL 1 MONTH, '%Y-%m'), T1.total_payments, 0)), 2) AS last_month_ratio,
    ROUND(SUM(IF(T2.month = DATE_FORMAT(CURDATE() - INTERVAL 2 MONTH, '%Y-%m'), T2.method_payments, 0)) / SUM(IF(T1.month = DATE_FORMAT(CURDATE() - INTERVAL 2 MONTH, '%Y-%m'), T1.total_payments, 0)), 2) AS last_2_month_ratio,
    ROUND(SUM(IF(T2.month = DATE_FORMAT(CURDATE() - INTERVAL 3 MONTH, '%Y-%m'), T2.method_payments, 0)) / SUM(IF(T1.month = DATE_FORMAT(CURDATE() - INTERVAL 3 MONTH, '%Y-%m'), T1.total_payments, 0)), 2) AS last_3_month_ratio
FROM T2
LEFT JOIN T1 ON T2.month = T1.month
GROUP BY T2.paymentmethod