Propuesta de un Esquema de Base de Datos Orientado a Grafos para Apoyar la Gestión Comercial en el Canal eCommerce de Grupo Santa Elena

Abstract

La presente investigación propone la aplicación de la teoría de grafos en actividades comerciales del eCommerce de la empresa Grupo Santa Elena. La propuesta de la investigación es el diseño de un esquema de base de datos orientado a grafos, componente base para la implementación en una plataforma de Gestión de Base de Datos Orientada a Grafos como Neo4j. El esquema ha sido validado contra las preguntas de negocios denominados casos de usos, preguntas como: ¿Qué productos se asocian mejor con otros cuando el cliente realiza su compra? A diferencia de los esquemas de las bases de datos relacionales, la bondad de un modelo basado en grafos es la flexibilidad de su ampliación para responder nuevas preguntas de negocio sin impactar en el funcionamiento existente. La teoría de grafos se formalizó en el campo de las Matemáticas. Un grafo es un objeto matemático que tiene dos componentes base: los nodos y las aristas. Los nodos representan a la entidad de información como cliente o producto; las aristas son las relaciones o asociaciones entre nodos. La aplicación de los grafos se ha dado en múltiples disciplinas de estudio, sectores económicos y tipos de instituciones: desde la NASA hasta museos. La presente investigación ha seleccionados casos de éxito de la implementación de la teoría de grafos como grafos de conocimiento en plataformas de bases de datos orientadas a objetos. Un grafo de conocimiento dota al grafo con semántica y ontología. La semántica permite contextualizar y la ontología definir la arquitectura del grafo.

This study proposes the application of graph theory to the commercial activities of Grupo Santa Elena's eCommerce operations. The research objective is to design a graph- oriented database schema, which serves as a foundational component for its implementation in a Graph Database Management System, such as Neo4j. The proposed schema has been validated through business questions, or use cases, such as: Which products tend to be purchased together by customers? In contrast to relational database schemas, the key advantage of a graph-based model is its scalability and adaptability to address new business queries without disrupting existing operations. Graph theory, formalized within the field of mathematics, is centered on two fundamental components: nodes and edges. Nodes represent entities of interest, such as customers or products, while edges represent the relationships or associations between these nodes. Graph applications span various disciplines, economic sectors, and institutions, from NASA to museums. This research reviews successful case studies of graph theory implementations, including knowledge graphs in object-oriented database platforms. A knowledge graph enhances the structure by incorporating semantics and ontology, where semantics provide contextual meaning, and ontology defines the graph's architecture.