非结构化数据与结构化数据

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作者 Neha Gunnoo
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数据是每一个现代组织的核心资产。伴随互联网的普及,数据管理行业也迅速兴起。数据以多种形态存在,高效收集和管理数据,对业务发展极为关键。

数据分类方式多样,本篇将重点阐述最常见的三类:非结构化数据、半结构化数据和结构化数据,以及它们之间的区别。

什么是大数据?

无论数据有序与否,企业每天都会接触到海量的信息,这些庞大的信息集合便是大数据。

2020年,全球大数据分析市场规模达2069.5亿美元,预计到2028年将增至5497.3亿美元

为什么要了解不同类型的数据?

在当今数字经济环境下,企业需充分利用各类数据,才能保持竞争优势。每天人、流程与智能设备将持续产生大量结构化、非结构化与半结构化数据。若能快速访问和分析这些数据,企业就能获得明显优势。

什么是非结构化数据?

非结构化数据指的是没有固定模型或格式的信息。这类数据通常由终端用户生成,未加分类与标记,不易检索或分析。换言之,非结构化数据多以自然形态存在,主要来源于人类输入。

非结构化数据约占企业数据量的80%。——美林证券(Merrill Lynch)

非结构化数据的示例

非结构化数据的常见示例包括:

  • 书籍
  • 手写邮件
  • 聊天记录
  • 社交媒体内容
  • 短信
  • 简历
  • 健康记录
  • 语音或模拟数据

A screen capture of unstructured data
聊天对话是非结构化数据的示例

非结构化数据的处理方式

由于其无固定结构,非结构化数据的处理较为复杂。针对这类数据的归纳、提取与分析,常用以下几类工具与技术:

  • 数据挖掘: 通过分析非结构化数据,寻找有价值的数据点,提高数据利用率。
  • 自然语言处理(NLP): 借助人工智能技术对文本类非结构化数据进行理解和整理。例如,医疗领域有约80%的健康数据属于非结构化,NLP 可高效解析预约、生命体征、病例等信息。
  • 光学字符识别(OCR): OCR技术能从扫描文档或手写文件中读取并提取文本内容。
  • 文本分析:应用情感分析、主题归类等手段识别信息模式并进行自动分类。

什么是半结构化数据?

半结构化数据,又称自描述数据,介于结构化与非结构化之间。它具备部分明确的数据模型,但不像关系型数据库那样严密。借助标签或标记强化数据元素的层级关系和语义结构。

半结构化数据主要包括两大类型:

  • 机器生成文档:如PDF发票,内容针对人类阅读,外观上结构清晰,但底层数据并不易直接获取。
  • No-SQL数据库数据:数据能被直接访问,但结构灵活且不同文档之间可能存在差异。

半结构化数据的示例

常见半结构化数据示例包括:

  • 系统或机器自动生成的邮件
  • PDF发票
  • 电商订单确认书
  • 通知或报告文件

A screen capture of semi-structured data
PDF发票是半结构化数据的示例。同一供应商的所有发票结构相似,但机器不能直接获取数据,需要用PDF解析器处理

半结构化数据的分析方法

管理半结构化数据虽有挑战,但配合相应工具同样高效:

  • 模式匹配:匹配特定模式的数据,如提取IP地址、电话号码、时间、姓名、URL等。
  • 区域OCR与动态OCR:从文档图片指定区域提取所需文本信息。
  • 文档解析:利用PDF解析器邮件解析器,通过模板和规则自动提取结构化数据。

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什么是结构化数据?

结构化数据即按照固定模型和格式组织的数据,易于机器读取和理解。它采用有明确字段定义的结构,遵循预定的数据模型及架构标准。

结构化数据的示例

常见的结构化数据格式有:

  • 关系型数据库
  • JSON
  • XML
  • CSV

A screen capture of structured data
与上方同一份发票,此处以JSON结构化保存,机器可直接读取使用

结构化数据的分析方法

结构化数据因其组织规范,分析操作相对便捷。针对不同需求,可以利用如下工具:

  • 关系型数据库,如PostgreSQL、MySQL
  • 处理JSON、CSV、XML的标准解析库
  • 数据可视化工具,如Tableau
  • 电子表格工具,如Microsoft ExcelGoogle表格
  • 商业智能平台(BI),比如 Microsoft Power BI
  • 数据分析工具,例如 RapidMiner

简明对比:非结构化、半结构化与结构化数据

下表对三类数据的主要特征进行对比:

非结构化数据 半结构化数据 结构化数据
典型来源 人工生成,供人类阅读 机器为人类或机器生成;人为机器生成 机器为机器生成
结构特性 自由格式,无统一结构 结构相对灵活,有部分结构信息 完全按照预定义结构组织
灵活性 极高 一定灵活性 灵活性较低,格式固定
常见用途 书籍、文件、手写邮件、聊天记录 自动生成的文档、No-SQL数据库、HTML SQL数据库的结构化数据、JSON等
解析方式 数据挖掘、NLP、OCR 模式匹配、模板、区域或动态OCR 标准解析库,直接读取

如何经济高效地分析与管理企业数据

企业数据量正以每年约30%的速度递增。大多数组织虽然存储大量非结构化数据,却缺乏有效分析手段,不得不投入更多存储资源,带来高额成本。

深入了解非结构化与结构化数据各自特点、规范存储和利用数据类型,能够显著提升数据处理效率与经济性。结合合适流程与技术,企业能最大化当前数据资产价值,实现高效决策,持续增强市场竞争力并提升客户满意度。

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