形圖的數據模型為層次模型；對應於網狀圖的數據模型為網狀模型。關係模型為非格式化的結構，用單一的二維表的結構表示實體及實體之間的聯係。滿足一定條件的二維表，稱為一個關係（見關係數據庫）。
格式化模型可以描述複雜的數據結構，用存取路徑實現數據間的聯係。從60年代後期以來，在各種計算機係統上建立了許多層次模型和網狀模型的數據庫管理係統。這些係統成功地應用於數據處理。但這類係統具有以下缺點。首先是使用了許多與數據操作任務無關的概念，如DBTG係統中的係，用戶必須按照存取路徑存取數據庫中的數據。其次，不支持集合處理，即未提供一次處理多個記錄的功能。第三，沒有充分認識端點用戶直接與數據庫對話的需求，缺乏為適應非預期查詢而增加係統設施的能力。這些缺點降低了程序和數據的獨立性，影響應用程序員的工作效率，限製端點用戶對數據庫的使用。
關係模型嚴格符合現代數據模型的定義。數據結構簡單清晰。存取路徑完全向用戶隱蔽，使程序和數據具有高度的獨立性。關係模型的數據語言非過程化程度較高，用戶性能好，具有集合處理能力，並有定義、操縱、控製一體化的優點。關係模型中，結構、操作和完整性規則三部分聯係緊密。關係數據庫係統為提高程序員的生產率，以及端點用戶直接使用數據庫提供了一個現實基礎。
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