ＸＢＲＬ會計數據存儲方案探討

［摘 要］ 隨著XBRL（可擴展企業報告語言）技術的發展與應用，XBRL將成為一種重要的數據形式。對于XBRL會計數據，目前實際應用中采用的存儲方式大致可以分為3種：文件系統、關系數據庫、原生XML數據庫。本文在分析和比較各種存儲方法優缺點的基礎上，提出可以從3個角度來選擇XBRL會計數據的存儲方式：一是依據XBRL技術特點，二是依據會計數據特性，三是依據外部環境。

［關鍵詞］ XBRL；XML；會計數據；存儲方案

［中圖分類號］F232［文獻標識碼］A［文章編號］1673-0194（2008）16-0020-04

1 XBRL會計數據存儲概述

近年來，隨著XBRL技術的飛速發展，XBRL逐漸成為網絡財務報告和會計數據交換的一種新的標準格式，越來越廣泛地應用于會計應用系統中。由于XBRL實例文檔中包含有會計數據，因而如何對XBRL會計數據進行有效的存儲是數據管理的一個核心問題。只有對XBRL會計數據進行有效的存儲，才能進行高效的數據索引及數據查詢。目前我國在實際應用中采用的存儲方式大致可以分為3種：文件系統、關系數據庫、原生XML數據庫。

2 XBRL會計數據存儲方案分析

2. 1存儲于文件系統中

存儲于文件系統中即以文件的方式保存XBRL 會計數據，利用操作系統進行處理。這是一種簡單的存儲方式，優點是存儲效率高，成本低，XBRL會計數據內部的關聯關系也得到了完全保留，數據無失真。但其缺點也相當明顯，面對大量的XBRL文檔，這種存儲方式無法對XBRL會計數據進行基本的數據索引及數據查詢等數據處理。目前這種存儲方式使用較少，僅適合于少量的對查詢管理要求不高的XBRL文檔存儲。

2. 2存儲于關系數據庫中

XBRL文檔存儲于關系數據庫中，一般有兩種方式：

（1）把XBRL文檔整體看成CLOB（Character Large Object，字符型大型對象，表示把文件，包括程序、圖像、音頻、數據、文件等，當成一個對象來對待，不對對象內部的細節進行解釋）字段，直接存儲到關系數據庫中。

（2）采用拆分的方式，把XBRL文檔映射成關系表再存儲于關系數據庫。

2. 2. 1采用CLOB字段存儲于關系數據庫中

把XBRL會計數據按照CLOB字段存儲于關系數據庫中，即XBRL會計數據以文件的方式存儲于關系數據庫中，這與存儲于文件系統中大致相同，區別在于采用CLOB字段存儲在數據安全性和完整性上相對較好。

2. 2. 2采用拆分方式存儲于關系數據庫中

采用拆分的方式是指將XBRL會計數據轉換為結構化數據后存儲于二維表中(如圖1所示)，利用關系數據庫來實現對XBRL會計數據的存儲和管理。由于XBRL 和關系數據模式的互異性，為了實現在XBRL文件和關系數據庫之間交換數據，必須提供一個XBRL映射模型 ，將XBRL文檔模式（XBRL Schema ）映射到關系數據庫模式中。其過程一般是：先創建用于存儲XBRL文檔的關系模式；然后拆分XBRL文檔，將其中的數據存儲于已創建的關系模式。數據庫中基本的存儲單元獨立于程序實現。

采用拆分方式存儲于關系數據庫中的好處在于：關系數據庫理論發展已比較成熟，且有諸多配套的分析挖掘工具可供選擇，利于XBRL會計數據進一步深加工，方便企業對數據的分析和挖掘。其缺點是：關系模型難以處理XBRL文檔的元素嵌套和多值屬性，容易產生數據庫的大量空值和數據冗余；且拆分XBRL文檔，很可能會破壞XBRL實例文檔內部的部分關聯關系，一些層次信息無法反映在關系數據庫中，造成數據失真。

2. 3存儲于原生XML數據庫中

關于原生XML數據庫，數據庫專家R. Bouret給出了一個定義，即只有同時滿足以下3個條件的XML數據庫才能稱之為原生XML數據庫：

（1）為XML文檔定義一個模型，XML數據存儲和查詢都基于這個模型；

（2）將XML文檔作為（邏輯）存儲的基本單位，正如關系數據庫將行(元組)作為存儲的基本單位一樣；

（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格式。

XBRL文檔存儲于原生XML數據庫中，其最小的存儲單位是記錄，每個記錄都有自己的ID，這種存儲方式下，存入取出過程是直接對整個XML文檔進行操作。其存儲方式如圖1所示。

在原生XML數據庫中，其存儲方式是按圖1的記錄存儲方式，反映了XBRL文檔的層次信息，可以存儲多級嵌套和多值元素，存入取出都是直接對整個XBRL文檔進行操作。這種存儲方式的優點是：相對關系數據庫而言，省略映射過程，大大增加了存儲效率，且無數據失真；數據查詢時直接把XML文檔數據一次性讀入內存中，建立諸多XML 查詢樹，雖大量占用系統資源，但一旦查詢樹建好后，查詢速度很快。其缺點是：原生XML數據庫理論發展還不成熟，缺少相關分析挖掘等功能軟件的支持。

3 XBRL會計數據存儲方案比較

以上是目前XBRL會計數據存儲的3種主要方式，從表 1中可以看出不同存儲方法具有不同的特點。在基于文件系統存儲中，由于不能直接對XBRL文檔中的元素進行訪問，與其他方法相比靈活性不夠。在基于關系數據庫的存儲方法中，存儲則受到 DBMS 的數據模型和系統映射XBRL文檔方法等因素影響。由于XML文檔映射到關系數據庫容易實現，目前大多數存儲策略是基于關系數據庫的。其優點是能夠讓系統充分利用DBMS本身的許多性能，比如說數據的可靠性、并發控制和數據恢復等。但用關系數據庫方法存儲XBRL時需要對XBRL內容進行拆分，這也使得數據處理時相對低效且容易造成數據失真。與此相反， 原生的XML 數據存儲是完全以XBRL格式進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。但其在查詢分析時產生大量的XML樹，系統資源占用率高。

從表1對現有的XBRL會計數據存儲方式的比較可以看出，每種方案各有自己的優缺點，都只能較好地滿足XBRL會計數據存儲的某方面的特點。

4 XBRL存儲方案選擇依據

筆者認為可以從3個角度來選擇存儲方案：一是XBRL技術本身的特性，二是會計數據的特點，三是外部環境。

4. 1依據XBRL技術的特性

（1）XBRL 2.1技術規范相關規定。XBRL 2.1技術規范中對XBRL文檔中所包含的元素結構做了定義，限制了元素的嵌套，便于關系模型的映射。

（2）XBRL分類標準相對穩定。由于XBRL分類標準的穩定性，意味著分類標準中定義的元素的屬性、子元素及類型不會經常變動，減少了XBRL會計數據到關系數據庫的映射模型創建頻率，節省了企業應用成本，降低了頻繁開發的風險。

（3）XBRL Dimension的多維表設計。XBRL Dimension的設計思想是多維表，所以XBRL Dimension的引入使得XBRL更加類似于關系模型的結構，轉換為關系模型也更加容易，XBRL數據多維描述的特點也可以得到充分的體現。采用這種方式把數據拆分成表，可以利用基于關系數據庫的相關軟件工具，通過數據挖掘等方式迅速得出有用信息來輔助商業決策和監管決策。

4. 2依據會計數據的特點

會計數據產生于經濟業務，是對經濟業務中產生的原始憑證通過人腦或者計算機的智能判斷，以關系表的形式存儲于關系數據庫中。用戶需要匯總或者分析會計數據時，可通過對應于數據存儲方式的計算機程序進行調用。這樣就會產生以下幾個問題：

（1）經濟業務中產生的原始憑證數據是否都是結構化的，能不能完全拆分成關系數據表達；如果是半結構化或非結構化的數據，拆分時是否會引起數據失真等。

（2）關系數據庫比較復雜，如果不熟悉數據庫結構，那么調用會計數據將非常困難，不利于會計數據的共享。

在使用關系數據庫存儲會計數據方式下，這些問題是難以解決的，但是在XML格式存儲下，就可以避免。第一，由于XML的特性，它可以把經濟業務的全部信息都存入數據庫，可以反映經濟業務的全貌，保持“原汁原味”的會計數據，便于用戶根據個性需要提取所需的數據，而且XML能夠很好地表達半結構化和非結構化數據，無須擔心數據失真問題。第二，XBRL是XML語言，它產生的目的就是致力于會計數據的自由交流，它以XBRL GL作為會計數據底層的應用技術，反映經濟業務全貌，得到的會計數據格式符合XBRL國際組織制定的標準，具有很好的透明性、通用性和易理解性，不但方便計算機閱讀，同樣也方便人的閱讀，提高了會計數據的共享性。

4. 3依據外部環境

4. 3. 1從現在狀況來看

從現在的外部環境來看，現今大多數公司的數據庫是關系數據庫，因為關系數據庫是當今市場上最成熟且完善的數據庫，而且其他支持關系數據庫的相關軟件工具，如財務決策軟件及數據挖掘工具等也發展比較完善，使用關系數據庫顯然要比使用原生XML數據庫在數據分析、數據再利用上具有更大優勢。就目前企業的設備來看，基本上只支持關系數據庫，而且企業也有相當豐富的關系數據庫使用經驗。至于原生XML數據庫，其只不過是一個陌生的概念而已。從技術本身來看，關系數據庫商業化已30多年，形成了一套成熟的技術理論。而原生XML數據庫還不成熟，仍處于研究階段，相關商業化軟件也不成熟，目前幾大數據庫軟件生產商也僅僅支持基于關系數據庫的方式存儲XML數據的數據庫，并沒有單獨開發原生的XML數據庫產品，更沒有開發相關的支持數據再利用的軟件。二者的具體比較如表2所示。

表2 外部環境分析

4. 3. 2從未來發展來看

由表1可以看出，原生XML數據庫其主要缺陷在于：與關系數據庫相比，其技術發展還不成熟。XBRL、XML作為新興發展的技術，如果一直依賴于其他數據庫來存儲，必將嚴重阻礙XBRL、XML技術的發展前景。正因如此，2006年以來，對于XML存儲技術的研究不斷深入，相信在不遠的未來，原生XML數據庫技術將得到良好的發展和應用。

其實拋開技術成熟度和實際應用來看，在XBRL文件存儲方面，原生XML數據庫對比關系數據庫還是具有比較明顯的優勢，其中體現在以下幾點：

（1）強調數據的層次關系。原生XML數據庫按照XBRL數據的層次關系對XBRL文檔進行存儲，而關系數據庫是扁平的關系結構，表達數據層次關系困難。

（2）無數據失真。原生XML數據庫可以對XML文檔直接存儲，并且提供Schema校驗功能，不會引起數據失真，而關系數據庫需要把模式轉化為約束才能校驗，且拆分存儲過程中容易導致數據失真。

（3）保留數據順序。原生XML數據庫完全保留XBRL文檔中的順序關系，而關系型數據庫存儲XBRL文檔，需要首先拆分成表，容易丟失元素順序信息。

（4）適合頻繁的海量數據查詢。原生XML數據庫查詢時是直接把XBRL文檔數據一次性讀入內存中，雖然在讀取過程中耗費時間，但一旦數據讀取完畢后，查詢速度很快，非常適合于頻繁的海量數據查詢。而關系數據庫卻在映射過程的拆分、重組中耗費過多資源，嚴重影響查詢速度。

5 結束語

綜上所述，XBRL會計數據采用拆分方式存儲于關系數據庫更符合實際應用，這也是在原生XML數據庫技術還不成熟的情況下的一種無奈的選擇。然而目前的存儲方式肯定不能滿足后期對XBRL大量的需求。如果存儲問題解決不好，XBRL即使得到應用，也不會大范圍使用。為促進XBRL的技術發展和應用，筆者認為應該還要注重XBRL存儲技術的研究，如原生XML數據庫技術，這是未來發展的必然選擇。現在數據庫廠商也在大力研究XML的存儲技術，相信不管從哪個角度發展，最后都會逐步解決目前存在的問題。

主要參考文獻

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