業(yè)界數(shù)字化轉型已經進入深水區(qū)，數(shù)據越來越受到大家重視，由于數(shù)據中臺等等概念的興起，大家越來越回到數(shù)據的根本問題“數(shù)據模型”。

一、什么是數(shù)據模型

我們可以先看一下生活中的模型的例子，房屋平面圖、地圖等都是很好的模型的示例。

對于下圖的房屋平面圖來說，我們基本看一眼就能知道這是一個三室兩廳兩衛(wèi)的房子，有一個玄關和一個陽臺，哪里是門，哪里是墻，哪里是窗戶，每個房間的平米數(shù)是多少，全部都用各種符號表示得一清二楚。

對于地圖來說，我們也知道綠色的部分一般都表示公園，藍色的部分表示湖，黃色的粗線表示高速公路……

圖 1生活中的“模型”(圖片來源于網絡)

數(shù)據模型是用于描繪、溝通數(shù)據需求的一組簡單易懂、標準的，并且便于計算機實現(xiàn)的標準符號的集合。

我們都知道數(shù)據庫很強大，但數(shù)據在其中的關系卻錯綜復雜，成千上萬個表通過各種關系或約 束互連以形成復雜的結構。沒有數(shù)據模型，利益相關者很難看到現(xiàn)有數(shù)據庫的結構、理解關鍵概念，當需要描述數(shù)據需求的時候，也很難準確地表達出來，這也是數(shù)據模型很重要的一個最主要的原因。

下圖是一個簡單數(shù)據模型的示例：

圖 2一個關于學生-出勤-課程的數(shù)據模型(圖片來源：數(shù)據建模經典教程，Steve Hoberman)

二、數(shù)據模型的幾個關鍵形容詞

1. 數(shù)據模型是一組符號集合

與實物模型不同，數(shù)據模型不是等比例模擬出來的真實事物，而是一組能表示數(shù)據需求、數(shù)據結構的符號集合。

在房屋平面圖中，中間有條線的矩形表示窗戶，用直角扇形表示門。在數(shù)據模型中，用矩形框或圓角矩形表示實體;用線以及線上的符號表示實體之間的關系、基數(shù)或約束;用寫在線上的詞或詞組表示標簽，所有的這些符號組成了各種各樣的數(shù)據模型。

2. 數(shù)據模型是用來描繪、溝通數(shù)據需求的

建筑設計師在蓋房之前通過房屋平面圖描繪建筑需求，建筑工人就可以看著這些平面圖來蓋房子。房子蓋完之后還可以把房屋平面圖展示給客戶，這樣即使客戶不去現(xiàn)場看實體房就可以大概了解房屋結構。數(shù)據模型也是專門設計出來描繪數(shù)據需求，給技術實現(xiàn)人員來建造數(shù)據庫，并且實現(xiàn)數(shù)據需求無障礙溝通的“圖紙”。

3. 數(shù)據模型是簡單易懂、標準的

模型之所以可以讓人們實現(xiàn)快速溝通，是因為足夠標準并且簡單易懂。

自古以來，無論是蓋房子還是造火箭，都不可能事先把龐大復雜的實物拿過來給大家介紹，相反只需要通過一些簡單標準的符號，就可以表示清楚具體的意思。一旦讀者看到標準的模型語言，他們能馬上能開始討論這個模型是否準確，而不需要浪費任何額外的時間去探討建模用的符號是什么意思。

4. 數(shù)據模型是便于計算機實現(xiàn)的

數(shù)據模型從一個抽象層次描述了數(shù)據的靜態(tài)特征、動態(tài)行為和約束條件，最終是要通過技術實現(xiàn)人員轉化成能被計算機理解的程序語言，并且在數(shù)據庫中實現(xiàn)出來的。所以在設計數(shù)據模型的時候，必須將便于計算機實現(xiàn)作為模型設計的原則之一。

三、為什么需要數(shù)據模型？

企業(yè)中經常會出現(xiàn)以下問題：

1. 不同技術背景和業(yè)務經驗的各類人員在討論數(shù)據需求時缺少一種有效的溝通工具，在討論中經常因為對各種符號理解不一致，導致溝通效率低下，不同觀點之間很難協(xié)調，達成共識。

2. 當系統(tǒng)出現(xiàn)故障或發(fā)現(xiàn)數(shù)據問題時，沒有可以觀察系統(tǒng)的整體視角，技術人員對當前數(shù)據庫內的狀況全然不知，導致系統(tǒng)問題排查困難，數(shù)據問題無從下手。

3. 不同部門對業(yè)務規(guī)則的理解不一致，關于“客戶”、“產品”等關鍵概念含義多種多樣，數(shù)據庫中同名不同義，同義不同名現(xiàn)象隨處可見，極大地影響了數(shù)據的識別和應用。

4. ……

數(shù)據模型作為不同技術背景和業(yè)務經驗的各類人員有效溝通數(shù)據需求的重要媒介，可以幫助描述與溝通數(shù)據需求、增加數(shù)據的精確性與易用性、降低系統(tǒng)的維護成本并增加數(shù)據可重用性，極大地減少了以上問題出現(xiàn)的頻率。

1. 數(shù)據模型可以幫助不同人員描述與溝通數(shù)據需求

在企業(yè)中，來自不同部門、具有不同技術背景的業(yè)務人員、業(yè)務分析師、數(shù)據分析師、建模人員、架構師、數(shù)據庫設計人員、開發(fā)人員等各類人員經常需要共同討論數(shù)據問題與數(shù)據需求。數(shù)據模型作為一種理想的溝通工具，可以快速使相關人員達成共識，跳過對符號的理解而直接討論深層需求。

2. 數(shù)據模型可以增加數(shù)據的精確性與易用性

數(shù)據模型中的精確定義為數(shù)據提供了一個規(guī)范的結構，數(shù)據建模過程本身是發(fā)現(xiàn)、分析、界定數(shù)據需求的過程，可以幫助解釋數(shù)據上下文的邊界，減少數(shù)據訪問和數(shù)據存儲時發(fā)生數(shù)據異常的可能性。通過說明數(shù)據中的結構和關系，數(shù)據模型使數(shù)據更易于使用。

3. 數(shù)據模型可以降低系統(tǒng)維護成本、提升資產可重用性

數(shù)據模型有助于我們從整體視角了解業(yè)務與數(shù)據現(xiàn)狀，并有助于人們分析目前可能存在的業(yè)務與數(shù)據問題、分析修改現(xiàn)有數(shù)據結構是否可行和每次修改可能會帶來的影響，降低維護成本。

另外，數(shù)據模型以相對標準精確的形式保留了關于企業(yè)系統(tǒng)或項目的記憶，這些記憶可以作為可重用性資產供未來項目使用，從而降低構建新應用程序的成本。

四、總結

作為不同技術背景與業(yè)務經驗的各類人員有效溝通數(shù)據需求的重要媒介，數(shù)據模型越來越成為數(shù)字化轉型的核心能力。數(shù)據模型有助于人們描述與溝通數(shù)據需求、增加數(shù)據的精確性與易用性、降低系統(tǒng)的維護成本并增加可重用性。(作者：龔菲，數(shù)據領域工作者)

編輯 : 周寶冰