数据建模包括为数据可视化创建数据表示的方法，它允许用户更好地理解创建数据潜在潜在价值的全局价值和关联。
数据建模用于定义和分析数据需求，以支持数据挖掘和数据分析。数据建模过程涉及与业务利益相关者以及系统的潜在用户密切合作的专业数据建模者。
在本文中，我们将讨论数据模型、数据模型的类型、数据建模技术和示例。
什么是数据模型?
数据模型是数据元素及其之间关系的可视化表示。它是用于在信息系统中利用抽象的基本方法。数据模型定义了数据的逻辑结构、它们如何连接以及数据如何在信息系统中处理和存储。
数据模型提供了用于在数据抽象级别描述信息系统模型的概念工具。它使用户能够决定如何在组织内存储、利用、更新、访问和共享数据。
数据模型还可以提供最终系统的画像，以及它在实施后的样子。它通过代表相关业务流程支持数据的定义和结构来帮助开发有效的信息系统。它有助于就制定行动计划的业务和技术需求进行沟通。
早期的数据模型可能是“平面数据模型”，其中数据显示在同一平面上，因此受到限制;平面模型可能会引入重复和异常。现在，数据模型更可能是 3D 的，并且对业务和 IT 战略的发展非常有效和有用。
数据模型有哪些类型?
ANSI/X3/SPARC 标准规划和要求委员会描述了三模式概念，该概念于 1975 年首次引入。这三种数据模型实例是概念模式、逻辑模式和物理模式。
另请参阅：什么是数据挖掘?
概念图式
概念数据模型或概念模式是用于开发信息系统的信息的高级描述，例如数据库结构。它是概念及其之间关系的地图，通常仅包括主要概念和主要关系。
概念模式描述了组织的语义并表示一系列断言。它可能存在于各种抽象层次上，并隐藏了物理存储结构的内部细节，而是专注于描述实体、数据类型、关系和约束。概念模式设计过程将应用程序的信息需求作为输入，并生成以概念建模符号形式表示的模式。以下是概念模式的示例：
逻辑模式
逻辑数据模型或逻辑模式是信息域的抽象结构的表示，它定义了应用于存储数据的所有逻辑约束。特定的问题域独立地表达信息系统管理或存储技术，并定义视图、表和完整性约束。逻辑模式在其逻辑级别定义信息系统的设计。
软件开发人员和管理员都倾向于在这个级别上工作。虽然数据可以描述为以数据结构形式存储的数据记录，但数据结构的实现和其他内部细节都隐藏在这一层。下面是一个逻辑模式的例子：
物理模式
物理数据模型或物理模式是实现设计的表示;它定义了物理参数内的数据抽象。
完整的物理模式包括实现性能目标或创建数据之间的关系所需的所有信息系统工件，例如索引、链接表和约束定义。分析师可以使用物理模式来计算存储估计，这可能包括信息系统的特定存储分配细节。
什么是数据建模技术?
有多种技术可以成功地实现数据建模，但基本概念在各种技术中保持不变。一些流行的数据建模技术包括分层、关系、网络、实体关系和面向对象。
分层技术
分层数据建模技术遵循树状结构，其中节点按特定顺序排序。层次结构是表示为“高于”、“低于”或“处于同一级别”的项目的排列。分层数据建模技术在 IBM 信息管理系统 (IMS) 中实现，并于 1966 年推出。
它是广泛领域的流行概念，包括计算机科学、数学、设计、建筑、系统生物学、哲学和社会科学。但由于检索和访问数据的困难，现在很少使用它。
关系技术
关系数据建模技术用于描述实体之间的不同关系，从而降低了复杂性并提供了清晰的概览。关系模型首先由 IBM 研究员 Edgar F. Codd 在 1969 年提出作为层次模型的替代方案。它在实体之间有四种不同的关系集：一对一、一对多、多对一和多对多.
网络技术
网络数据建模技术是一种灵活的方式来表示对象和实体之间的底层关系，其中对象表示在节点内部，节点之间的关系表示为边。它受到分层技术的启发，最初由 Charles Bachman 于 1969 年引入。
网络数据建模技术可以更轻松地将复杂关系作为记录传达，并且可以链接到多个父记录。
实体关系技术
实体关系 (ER) 数据建模技术以由实体、属性和关系组成的图形格式表示实体和它们之间的关系。实体可以是任何东西，例如对象、概念或数据。实体关系数据建模技术是为数据库开发的，由 Peter Chen 于 1976 年引入。它是一种高级关系模型，用于定义复杂信息系统中的数据元素和关系。
面向对象技术
面向对象的数据建模技术是基于现实生活场景的对象构造，这些对象被表示为对象。面向对象的方法是在 1990 年代初引入的，并受到一大群领先的数据科学家的启发。
它是包含存储值的对象的集合，其中的值只不过是对象。这些对象具有相似的功能并链接到其他对象。
数据建模：集成视图
数据建模是理解数据集之间关系的基本技术。概念、逻辑和物理数据模型的集成视图可帮助用户理解信息并确保在整个企业中使用正确的信息。
尽管数据建模需要时间才能有效执行，但它可以通过在错误发生之前识别错误来节省大量时间和金钱。有时，结构上的微小变化可能需要修改整个应用程序。
一些信息系统，例如导航系统，使用复杂的应用程序开发和管理，需要高级数据建模技能。有许多开源计算机辅助软件工程 (CASE) 以及广泛用于此数据建模目的的商业解决方案。
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