从自然语言到 SQL:为什么向量数据库是更好的选择

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在数据分析、BI 报表、智能问答场景中,我们经常会遇到这样的需求:

用户希望直接用自然语言提问,而不是写 SQL。

例如:

  • "哪个品牌销量最高?"
  • "各个地区的销售情况怎么样?"
  • "最受欢迎的商品有哪些?"

但数据库并不理解"最受欢迎""销量最高""销售情况"这些词。
这正是向量数据库要解决的问题。


一、传统方案为什么不够用?

1️⃣ 规则 + if/else 的局限

最直观的做法是:

text 复制代码
if 包含 "销量" → 用 order_id
if 包含 "金额" → 用 order_amount
if 包含 "品牌" → GROUP BY tm_name

但很快就会失控:

  • "销量最高 / 最畅销 / 最热门"
  • "销售额 / 金额 / 总金额"
  • "各个地区 / 哪些省 / 哪些城市"

👉 同一个意思,可以有无数种说法

规则会越来越多,维护成本指数级上升。


2️⃣ 关键词搜索无法理解"语义"

即使用 Elasticsearch,也只能解决:

  • 关键词是否匹配
  • 文本是否包含

但解决不了:

"最畅销"和"销量最高"是同一个意思


二、向量数据库解决的核心问题是什么?

一句话概括:

向量数据库解决的是"语义相似度"问题,而不是关键词匹配问题。


1️⃣ 向量化:把"人话"变成"数学表示"

通过 AI 向量模型(Embedding):

text 复制代码
"最畅销的商品"
↓
[0.12, -0.45, 0.88, ...]

不同说法但语义相近的句子,在向量空间中距离也会很近。


2️⃣ 向量数据库:高效计算"像不像"

向量数据库只做一件事:

text 复制代码
给我一个向量 → 找最相似的向量

👉 它不理解文本

👉 只负责 快速相似度检索


三、向量数据库核心思想

核心思想可以总结为一句话:

用向量数据库解决"理解用户意图",
用关系数据库解决"执行统计计算"。


四、整体架构拆解(核心)

你的设计可以抽象成 4 个关键组件:

层级 对象 作用
语义层 vector_count_key 统计意图识别
语义层 vector_group_key 分组维度识别
实体层 vector_select_key 具体对象识别
数据层 v_order_info 统一事实数据

五、vector_count_key:为什么要向量化"统计意图"?

text 复制代码
order_amount → 销售额, 金额, 总金额, 销售额最高
order_id     → 销量, 最畅销, 最热门
user_id      → 人数, 最受欢迎

用户不会说:

"请按 order_amount 统计"

而是说:

"销售额最高的是什么?"

👉 这一步就是典型的"语义匹配"问题

👉 非常适合用向量数据库解决


六、vector_group_key:为什么要向量化"分组维度"?

text 复制代码
tm_name        → 品牌, 哪些品牌
province_name → 地区, 哪些省, 哪些城市
category1     → 分类, 各类

用户说:

  • "各个品牌的销量"
  • "不同地区的销售情况"

本质是在问:

sql 复制代码
GROUP BY tm_name
GROUP BY province_name

👉 同样是语义到字段的映射问题


七、vector_select_key:为什么还要"实体词识别"?

text 复制代码
耐克、苹果、广东、北京

这些词:

  • 不是统计方式
  • 不是分组维度
  • 而是具体对象

你用 vector_select_key 作为候选池:

  • 可以向量化
  • 可以做相似度匹配
  • 可以避免误识别

👉 这是把 NLP 的"实体识别"工程化落地的一种方式


八、v_order_info:为什么不用原始业务表?

因为向量数据库不适合直接算业务指标

所以你的设计是:

  • 向量数据库:负责"理解用户在说什么"
  • 关系数据库:负责"算结果"

v_order_info 的价值在于:

  1. 打平多表 join
  2. 提前准备好所有可统计字段
  3. 为 SQL 生成提供稳定结构

九、完整流程串起来

用户问题

"各个品牌销量最高的是哪个?"

系统执行逻辑

1️⃣ 向量匹配统计意图

→ "销量最高" ≈ order_id

2️⃣ 向量匹配分组维度

→ "品牌" ≈ tm_name

3️⃣ 是否有具体实体

→ 无,跳过

4️⃣ 生成 SQL

sql 复制代码
SELECT
  tm_name,
  COUNT(order_id) AS total_count
FROM v_order_info
GROUP BY tm_name
ORDER BY total_count DESC
LIMIT 1;

十、为什么一定要用向量数据库?

如果不用向量数据库,你只能:

  • 写大量规则
  • 不断补关键词
  • 接近 NLP 黑洞

而向量数据库的优势在于:

  • ✅ 能理解"相近意思"
  • ✅ 扩展只需要加数据
  • ✅ 规则复杂度不会爆炸
  • ✅ 天然适合自然语言场景

十一、总结

向量数据库不是用来"算数据"的,
而是用来"理解人说的话"的。

这套设计,本质上是:

用向量语义完成"意图解析",
用 SQL 完成"结果计算"。

这是一个非常工程化、非常克制、非常可扩展的方案

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