ＸＢＲＬ會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案探討

［摘 要］ 隨著XBRL（可擴(kuò)展企業(yè)報(bào)告語言）技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，XBRL將成為一種重要的數(shù)據(jù)形式。對(duì)于XBRL會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)，目前實(shí)際應(yīng)用中采用的存儲(chǔ)方式大致可以分為3種：文件系統(tǒng)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫、原生XML數(shù)據(jù)庫。本文在分析和比較各種存儲(chǔ)方法優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出可以從3個(gè)角度來選擇XBRL會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式：一是依據(jù)XBRL技術(shù)特點(diǎn)，二是依據(jù)會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)特性，三是依據(jù)外部環(huán)境。

［關(guān)鍵詞］ XBRL；XML；會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)方案

［中圖分類號(hào)］F232［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A［文章編號(hào)］1673-0194（2008）16-0020-04

1 XBRL會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)概述

近年來，隨著XBRL技術(shù)的飛速發(fā)展，XBRL逐漸成為網(wǎng)絡(luò)財(cái)務(wù)報(bào)告和會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)交換的一種新的標(biāo)準(zhǔn)格式，越來越廣泛地應(yīng)用于會(huì)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)中。由于XBRL實(shí)例文檔中包含有會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)，因而如何對(duì)XBRL會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的存儲(chǔ)是數(shù)據(jù)管理的一個(gè)核心問題。只有對(duì)XBRL會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的存儲(chǔ)，才能進(jìn)行高效的數(shù)據(jù)索引及數(shù)據(jù)查詢。目前我國在實(shí)際應(yīng)用中采用的存儲(chǔ)方式大致可以分為3種：文件系統(tǒng)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫、原生XML數(shù)據(jù)庫。

2 XBRL會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案分析

2. 1存儲(chǔ)于文件系統(tǒng)中

存儲(chǔ)于文件系統(tǒng)中即以文件的方式保存XBRL 會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)，利用操作系統(tǒng)進(jìn)行處理。這是一種簡單的存儲(chǔ)方式，優(yōu)點(diǎn)是存儲(chǔ)效率高，成本低，XBRL會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)內(nèi)部的關(guān)聯(lián)關(guān)系也得到了完全保留，數(shù)據(jù)無失真。但其缺點(diǎn)也相當(dāng)明顯，面對(duì)大量的XBRL文檔，這種存儲(chǔ)方式無法對(duì)XBRL會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行基本的數(shù)據(jù)索引及數(shù)據(jù)查詢等數(shù)據(jù)處理。目前這種存儲(chǔ)方式使用較少，僅適合于少量的對(duì)查詢管理要求不高的XBRL文檔存儲(chǔ)。

2. 2存儲(chǔ)于關(guān)系數(shù)據(jù)庫中

XBRL文檔存儲(chǔ)于關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，一般有兩種方式：

（1）把XBRL文檔整體看成CLOB（Character Large Object，字符型大型對(duì)象，表示把文件，包括程序、圖像、音頻、數(shù)據(jù)、文件等，當(dāng)成一個(gè)對(duì)象來對(duì)待，不對(duì)對(duì)象內(nèi)部的細(xì)節(jié)進(jìn)行解釋）字段，直接存儲(chǔ)到關(guān)系數(shù)據(jù)庫中。

（2）采用拆分的方式，把XBRL文檔映射成關(guān)系表再存儲(chǔ)于關(guān)系數(shù)據(jù)庫。

2. 2. 1采用CLOB字段存儲(chǔ)于關(guān)系數(shù)據(jù)庫中

把XBRL會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)按照CLOB字段存儲(chǔ)于關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，即XBRL會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)以文件的方式存儲(chǔ)于關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，這與存儲(chǔ)于文件系統(tǒng)中大致相同，區(qū)別在于采用CLOB字段存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)安全性和完整性上相對(duì)較好。

2. 2. 2采用拆分方式存儲(chǔ)于關(guān)系數(shù)據(jù)庫中

采用拆分的方式是指將XBRL會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)后存儲(chǔ)于二維表中(如圖1所示)，利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫來實(shí)現(xiàn)對(duì)XBRL會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理。由于XBRL 和關(guān)系數(shù)據(jù)模式的互異性，為了實(shí)現(xiàn)在XBRL文件和關(guān)系數(shù)據(jù)庫之間交換數(shù)據(jù)，必須提供一個(gè)XBRL映射模型 ，將XBRL文檔模式（XBRL Schema ）映射到關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式中。其過程一般是：先創(chuàng)建用于存儲(chǔ)XBRL文檔的關(guān)系模式；然后拆分XBRL文檔，將其中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于已創(chuàng)建的關(guān)系模式。數(shù)據(jù)庫中基本的存儲(chǔ)單元獨(dú)立于程序?qū)崿F(xiàn)。

采用拆分方式存儲(chǔ)于關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的好處在于：關(guān)系數(shù)據(jù)庫理論發(fā)展已比較成熟，且有諸多配套的分析挖掘工具可供選擇，利于XBRL會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)一步深加工，方便企業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)的分析和挖掘。其缺點(diǎn)是：關(guān)系模型難以處理XBRL文檔的元素嵌套和多值屬性，容易產(chǎn)生數(shù)據(jù)庫的大量空值和數(shù)據(jù)冗余；且拆分XBRL文檔，很可能會(huì)破壞XBRL實(shí)例文檔內(nèi)部的部分關(guān)聯(lián)關(guān)系，一些層次信息無法反映在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，造成數(shù)據(jù)失真。

2. 3存儲(chǔ)于原生XML數(shù)據(jù)庫中

關(guān)于原生XML數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫專家R. Bouret給出了一個(gè)定義，即只有同時(shí)滿足以下3個(gè)條件的XML數(shù)據(jù)庫才能稱之為原生XML數(shù)據(jù)庫：

（1）為XML文檔定義一個(gè)模型，XML數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和查詢都基于這個(gè)模型；

（2）將XML文檔作為（邏輯）存儲(chǔ)的基本單位，正如關(guān)系數(shù)據(jù)庫將行(元組)作為存儲(chǔ)的基本單位一樣；

（3）不要求只能使用某一特定的底層物理模型或某種專有的存儲(chǔ)格式。

XBRL文檔存儲(chǔ)于原生XML數(shù)據(jù)庫中，其最小的存儲(chǔ)單位是記錄，每個(gè)記錄都有自己的ID，這種存儲(chǔ)方式下，存入取出過程是直接對(duì)整個(gè)XML文檔進(jìn)行操作。其存儲(chǔ)方式如圖1所示。

在原生XML數(shù)據(jù)庫中，其存儲(chǔ)方式是按圖1的記錄存儲(chǔ)方式，反映了XBRL文檔的層次信息，可以存儲(chǔ)多級(jí)嵌套和多值元素，存入取出都是直接對(duì)整個(gè)XBRL文檔進(jìn)行操作。這種存儲(chǔ)方式的優(yōu)點(diǎn)是：相對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫而言，省略映射過程，大大增加了存儲(chǔ)效率，且無數(shù)據(jù)失真；數(shù)據(jù)查詢時(shí)直接把XML文檔數(shù)據(jù)一次性讀入內(nèi)存中，建立諸多XML 查詢樹，雖大量占用系統(tǒng)資源，但一旦查詢樹建好后，查詢速度很快。其缺點(diǎn)是：原生XML數(shù)據(jù)庫理論發(fā)展還不成熟，缺少相關(guān)分析挖掘等功能軟件的支持。

3 XBRL會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案比較

以上是目前XBRL會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的3種主要方式，從表 1中可以看出不同存儲(chǔ)方法具有不同的特點(diǎn)。在基于文件系統(tǒng)存儲(chǔ)中，由于不能直接對(duì)XBRL文檔中的元素進(jìn)行訪問，與其他方法相比靈活性不夠。在基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)方法中，存儲(chǔ)則受到 DBMS 的數(shù)據(jù)模型和系統(tǒng)映射XBRL文檔方法等因素影響。由于XML文檔映射到關(guān)系數(shù)據(jù)庫容易實(shí)現(xiàn)，目前大多數(shù)存儲(chǔ)策略是基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的。其優(yōu)點(diǎn)是能夠讓系統(tǒng)充分利用DBMS本身的許多性能，比如說數(shù)據(jù)的可靠性、并發(fā)控制和數(shù)據(jù)恢復(fù)等。但用關(guān)系數(shù)據(jù)庫方法存儲(chǔ)XBRL時(shí)需要對(duì)XBRL內(nèi)容進(jìn)行拆分，這也使得數(shù)據(jù)處理時(shí)相對(duì)低效且容易造成數(shù)據(jù)失真。與此相反， 原生的XML 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是完全以XBRL格式進(jìn)行信息存入和取出的，所以存取速度較快，具有較高的空間利用效率和靈活性。但其在查詢分析時(shí)產(chǎn)生大量的XML樹，系統(tǒng)資源占用率高。

從表1對(duì)現(xiàn)有的XBRL會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式的比較可以看出，每種方案各有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，都只能較好地滿足XBRL會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的某方面的特點(diǎn)。

4 XBRL存儲(chǔ)方案選擇依據(jù)

筆者認(rèn)為可以從3個(gè)角度來選擇存儲(chǔ)方案：一是XBRL技術(shù)本身的特性，二是會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，三是外部環(huán)境。

4. 1依據(jù)XBRL技術(shù)的特性

（1）XBRL 2.1技術(shù)規(guī)范相關(guān)規(guī)定。XBRL 2.1技術(shù)規(guī)范中對(duì)XBRL文檔中所包含的元素結(jié)構(gòu)做了定義，限制了元素的嵌套，便于關(guān)系模型的映射。

（2）XBRL分類標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)穩(wěn)定。由于XBRL分類標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性，意味著分類標(biāo)準(zhǔn)中定義的元素的屬性、子元素及類型不會(huì)經(jīng)常變動(dòng)，減少了XBRL會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)到關(guān)系數(shù)據(jù)庫的映射模型創(chuàng)建頻率，節(jié)省了企業(yè)應(yīng)用成本，降低了頻繁開發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。

（3）XBRL Dimension的多維表設(shè)計(jì)。XBRL Dimension的設(shè)計(jì)思想是多維表，所以XBRL Dimension的引入使得XBRL更加類似于關(guān)系模型的結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型也更加容易，XBRL數(shù)據(jù)多維描述的特點(diǎn)也可以得到充分的體現(xiàn)。采用這種方式把數(shù)據(jù)拆分成表，可以利用基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的相關(guān)軟件工具，通過數(shù)據(jù)挖掘等方式迅速得出有用信息來輔助商業(yè)決策和監(jiān)管決策。

4. 2依據(jù)會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)

會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)產(chǎn)生于經(jīng)濟(jì)業(yè)務(wù)，是對(duì)經(jīng)濟(jì)業(yè)務(wù)中產(chǎn)生的原始憑證通過人腦或者計(jì)算機(jī)的智能判斷，以關(guān)系表的形式存儲(chǔ)于關(guān)系數(shù)據(jù)庫中。用戶需要匯總或者分析會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)，可通過對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式的計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行調(diào)用。這樣就會(huì)產(chǎn)生以下幾個(gè)問題：

（1）經(jīng)濟(jì)業(yè)務(wù)中產(chǎn)生的原始憑證數(shù)據(jù)是否都是結(jié)構(gòu)化的，能不能完全拆分成關(guān)系數(shù)據(jù)表達(dá)；如果是半結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，拆分時(shí)是否會(huì)引起數(shù)據(jù)失真等。

（2）關(guān)系數(shù)據(jù)庫比較復(fù)雜，如果不熟悉數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，那么調(diào)用會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)將非常困難，不利于會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)的共享。

在使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)方式下，這些問題是難以解決的，但是在XML格式存儲(chǔ)下，就可以避免。第一，由于XML的特性，它可以把經(jīng)濟(jì)業(yè)務(wù)的全部信息都存入數(shù)據(jù)庫，可以反映經(jīng)濟(jì)業(yè)務(wù)的全貌，保持“原汁原味”的會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)，便于用戶根據(jù)個(gè)性需要提取所需的數(shù)據(jù)，而且XML能夠很好地表達(dá)半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，無須擔(dān)心數(shù)據(jù)失真問題。第二，XBRL是XML語言，它產(chǎn)生的目的就是致力于會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)的自由交流，它以XBRL GL作為會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)底層的應(yīng)用技術(shù)，反映經(jīng)濟(jì)業(yè)務(wù)全貌，得到的會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)格式符合XBRL國際組織制定的標(biāo)準(zhǔn)，具有很好的透明性、通用性和易理解性，不但方便計(jì)算機(jī)閱讀，同樣也方便人的閱讀，提高了會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)的共享性。

4. 3依據(jù)外部環(huán)境

4. 3. 1從現(xiàn)在狀況來看

從現(xiàn)在的外部環(huán)境來看，現(xiàn)今大多數(shù)公司的數(shù)據(jù)庫是關(guān)系數(shù)據(jù)庫，因?yàn)殛P(guān)系數(shù)據(jù)庫是當(dāng)今市場上最成熟且完善的數(shù)據(jù)庫，而且其他支持關(guān)系數(shù)據(jù)庫的相關(guān)軟件工具，如財(cái)務(wù)決策軟件及數(shù)據(jù)挖掘工具等也發(fā)展比較完善，使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫顯然要比使用原生XML數(shù)據(jù)庫在數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)再利用上具有更大優(yōu)勢。就目前企業(yè)的設(shè)備來看，基本上只支持關(guān)系數(shù)據(jù)庫，而且企業(yè)也有相當(dāng)豐富的關(guān)系數(shù)據(jù)庫使用經(jīng)驗(yàn)。至于原生XML數(shù)據(jù)庫，其只不過是一個(gè)陌生的概念而已。從技術(shù)本身來看，關(guān)系數(shù)據(jù)庫商業(yè)化已30多年，形成了一套成熟的技術(shù)理論。而原生XML數(shù)據(jù)庫還不成熟，仍處于研究階段，相關(guān)商業(yè)化軟件也不成熟，目前幾大數(shù)據(jù)庫軟件生產(chǎn)商也僅僅支持基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的方式存儲(chǔ)XML數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，并沒有單獨(dú)開發(fā)原生的XML數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，更沒有開發(fā)相關(guān)的支持?jǐn)?shù)據(jù)再利用的軟件。二者的具體比較如表2所示。

表2 外部環(huán)境分析

4. 3. 2從未來發(fā)展來看

由表1可以看出，原生XML數(shù)據(jù)庫其主要缺陷在于：與關(guān)系數(shù)據(jù)庫相比，其技術(shù)發(fā)展還不成熟。XBRL、XML作為新興發(fā)展的技術(shù)，如果一直依賴于其他數(shù)據(jù)庫來存儲(chǔ)，必將嚴(yán)重阻礙XBRL、XML技術(shù)的發(fā)展前景。正因如此，2006年以來，對(duì)于XML存儲(chǔ)技術(shù)的研究不斷深入，相信在不遠(yuǎn)的未來，原生XML數(shù)據(jù)庫技術(shù)將得到良好的發(fā)展和應(yīng)用。

其實(shí)拋開技術(shù)成熟度和實(shí)際應(yīng)用來看，在XBRL文件存儲(chǔ)方面，原生XML數(shù)據(jù)庫對(duì)比關(guān)系數(shù)據(jù)庫還是具有比較明顯的優(yōu)勢，其中體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

（1）強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的層次關(guān)系。原生XML數(shù)據(jù)庫按照XBRL數(shù)據(jù)的層次關(guān)系對(duì)XBRL文檔進(jìn)行存儲(chǔ)，而關(guān)系數(shù)據(jù)庫是扁平的關(guān)系結(jié)構(gòu)，表達(dá)數(shù)據(jù)層次關(guān)系困難。

（2）無數(shù)據(jù)失真。原生XML數(shù)據(jù)庫可以對(duì)XML文檔直接存儲(chǔ)，并且提供Schema校驗(yàn)功能，不會(huì)引起數(shù)據(jù)失真，而關(guān)系數(shù)據(jù)庫需要把模式轉(zhuǎn)化為約束才能校驗(yàn)，且拆分存儲(chǔ)過程中容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真。

（3）保留數(shù)據(jù)順序。原生XML數(shù)據(jù)庫完全保留XBRL文檔中的順序關(guān)系，而關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)XBRL文檔，需要首先拆分成表，容易丟失元素順序信息。

（4）適合頻繁的海量數(shù)據(jù)查詢。原生XML數(shù)據(jù)庫查詢時(shí)是直接把XBRL文檔數(shù)據(jù)一次性讀入內(nèi)存中，雖然在讀取過程中耗費(fèi)時(shí)間，但一旦數(shù)據(jù)讀取完畢后，查詢速度很快，非常適合于頻繁的海量數(shù)據(jù)查詢。而關(guān)系數(shù)據(jù)庫卻在映射過程的拆分、重組中耗費(fèi)過多資源，嚴(yán)重影響查詢速度。

5 結(jié)束語

綜上所述，XBRL會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)采用拆分方式存儲(chǔ)于關(guān)系數(shù)據(jù)庫更符合實(shí)際應(yīng)用，這也是在原生XML數(shù)據(jù)庫技術(shù)還不成熟的情況下的一種無奈的選擇。然而目前的存儲(chǔ)方式肯定不能滿足后期對(duì)XBRL大量的需求。如果存儲(chǔ)問題解決不好，XBRL即使得到應(yīng)用，也不會(huì)大范圍使用。為促進(jìn)XBRL的技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用，筆者認(rèn)為應(yīng)該還要注重XBRL存儲(chǔ)技術(shù)的研究，如原生XML數(shù)據(jù)庫技術(shù)，這是未來發(fā)展的必然選擇?，F(xiàn)在數(shù)據(jù)庫廠商也在大力研究XML的存儲(chǔ)技術(shù)，相信不管從哪個(gè)角度發(fā)展，最后都會(huì)逐步解決目前存在的問題。

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