แบบจำลองฐานข้อมูล แบบลำดับชั้นเป็นแบบจำลองข้อมูลที่จัดระเบียบข้อมูลไว้ใน โครงสร้างคล้าย ต้นไม้ข้อมูลจะถูกจัดเก็บในรูปของระเบียนซึ่งเป็นชุดของฟิลด์ ตั้งแต่หนึ่งฟิลด์ขึ้นไป แต่ละฟิลด์ประกอบด้วยค่าเดียว และชุดของฟิลด์ในระเบียนจะกำหนดประเภทของ ระเบียนนั้น ฟิลด์ประเภทหนึ่งคือลิงก์ซึ่งเชื่อมต่อระเบียนที่กำหนดกับระเบียนที่เกี่ยวข้อง การใช้ลิงก์ทำให้ระเบียนเชื่อมโยงกับระเบียนอื่น ๆ และไปยังระเบียนอื่น ๆ ต่อไป ทำให้เกิดโครงสร้างคล้ายต้นไม้ ตัวอย่างเช่น ระเบียน "ลูกค้า" มีลิงก์ไปยัง "คำสั่งซื้อ" ของลูกค้ารายนั้น ซึ่งในทางกลับกันก็เชื่อมโยงไปยัง "รายการสินค้า"

แบบจำลองฐานข้อมูลแบบลำดับชั้นกำหนดให้แต่ละระเบียนย่อยมีระเบียนหลักเพียงหนึ่งเดียว ในขณะที่แต่ละระเบียนหลักสามารถมีระเบียนย่อยได้ตั้งแต่ศูนย์ถึงหลายระเบียนแบบจำลองเครือข่ายขยายแบบจำลองลำดับชั้นโดยอนุญาตให้มีระเบียนหลักและระเบียนย่อยได้หลายระเบียน ในการดึงข้อมูลจากฐานข้อมูลเหล่านี้ จำเป็นต้องสำรวจทั้งโครงสร้างต้นไม้โดยเริ่มจากโหนดราก ทั้งสองแบบจำลองนี้เหมาะสมกับข้อมูลที่ปกติจัดเก็บไว้ในไดรฟ์เทปซึ่งต้องเลื่อนเทปจากต้นจนจบเพื่อดึงข้อมูล

เมื่อโมเดลฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์เกิดขึ้น ข้อวิจารณ์หนึ่งของโมเดลฐานข้อมูลแบบลำดับชั้นคือการพึ่งพาการใช้งานเฉพาะแอปพลิเคชันอย่างใกล้ชิด ข้อจำกัดนี้ ประกอบกับความง่ายในการใช้งานของโมเดลเชิงสัมพันธ์ ส่งผลให้ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ได้รับความนิยม แม้ว่าในตอนแรกจะมีประสิทธิภาพต่ำกว่าเมื่อเทียบกับโมเดลเครือข่ายและแบบลำดับชั้นที่มีอยู่ก็ตาม^{[ 1 ]}

โครงสร้างแบบลำดับชั้นได้รับการพัฒนาโดย IBM ในช่วงทศวรรษ 1960 และถูกนำมาใช้ในระบบจัดการฐาน ข้อมูล (DBMS ) เมนเฟรมรุ่นแรกๆ ความสัมพันธ์ระหว่างระเบียนต่างๆ จะก่อตัวเป็นแบบจำลองคล้ายต้นไม้ โครงสร้างนี้เรียบง่ายแต่ไม่ยืดหยุ่น เนื่องจากความสัมพันธ์ถูกจำกัดไว้ที่ความสัมพันธ์แบบหนึ่งต่อหลายระบบจัดการข้อมูลของ IBM (IMS) และRDM Mobileเป็นตัวอย่างของระบบฐานข้อมูลแบบลำดับชั้นที่มีลำดับชั้นหลายระดับเหนือข้อมูลเดียวกัน

แบบจำลองข้อมูลแบบลำดับชั้นเริ่มเสื่อมความนิยมลง เนื่องจากแบบจำลองเชิงสัมพันธ์ของCodd กลาย เป็นมาตรฐานที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบจัดการฐานข้อมูลหลักๆ เกือบทั้งหมด การนำแบบจำลองแบบลำดับชั้นไปใช้ในฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ได้รับการกล่าวถึงเป็นครั้งแรกในรูปแบบสิ่งพิมพ์ในปี 1992 ^{[ 2 ]} (ดูเพิ่มเติมที่แบบจำลองชุดซ้อน ) แผนการจัดระเบียบข้อมูลแบบลำดับชั้นกลับมาได้รับความนิยมอีกครั้งเมื่อXML ถือกำเนิดขึ้น ในช่วงปลายทศวรรษ 1990 ^{[ 3 ]} (ดูเพิ่มเติมที่ฐานข้อมูล XML ) ปัจจุบันโครงสร้างแบบลำดับชั้นนี้ใช้เป็นหลักในการจัดเก็บข้อมูลทางภูมิศาสตร์และระบบไฟล์

ปัจจุบันฐานข้อมูลแบบลำดับชั้นยังคงถูกใช้งานอย่างแพร่หลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแอปพลิเคชันที่ต้องการประสิทธิภาพและความพร้อมใช้งานสูงมาก เช่น การธนาคาร การดูแลสุขภาพ และการสื่อสารโทรคมนาคม หนึ่งในฐานข้อมูลแบบลำดับชั้นเชิงพาณิชย์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือ IMS ^{[ 4 ]} อีกตัวอย่างหนึ่งของการใช้ฐานข้อมูลแบบลำดับชั้นคือWindows RegistryในระบบปฏิบัติการMicrosoft Windows ^{[ 5 ]}

องค์กรอาจจัดเก็บข้อมูลพนักงานไว้ในตารางที่มีคุณลักษณะ/คอลัมน์ เช่น หมายเลขพนักงาน ชื่อ นามสกุล และหมายเลขแผนก องค์กรจัดหาอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ให้พนักงานแต่ละคนตามความจำเป็น แต่เฉพาะพนักงานที่ได้รับมอบหมายเท่านั้นที่สามารถใช้งานได้ องค์กรอาจจัดเก็บข้อมูลอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ไว้ในตารางแยกต่างหาก ซึ่งรวมถึงหมายเลขประจำเครื่อง ประเภท และพนักงานที่ใช้งาน ตารางอาจมีลักษณะดังนี้:

ในแบบจำลองนี้employeeตารางข้อมูลแสดงถึงส่วน "แม่" ของลำดับชั้น ในขณะที่computerตารางแสดงถึงส่วน "ลูก" ของลำดับชั้น แตกต่างจากโครงสร้างแบบต้นไม้ที่มักพบในอัลกอริทึมซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ ในแบบจำลองนี้ ลูกจะชี้ไปยังแม่ ดังที่แสดงไว้ พนักงานแต่ละคนอาจมีอุปกรณ์คอมพิวเตอร์หลายชิ้น แต่ละอุปกรณ์คอมพิวเตอร์จะมีเจ้าของได้เพียงคนเดียวเท่านั้น

พิจารณาโครงสร้างต่อไปนี้:

ในตัวอย่างนี้ "ลูก" มีประเภทข้อมูลเดียวกับ "แม่" ลำดับชั้นที่ระบุว่า พนักงานหมายเลข 10 เป็นหัวหน้าของพนักงานหมายเลข 20 และพนักงานหมายเลข 30 และ 40 รายงานต่อพนักงานหมายเลข 20 นั้น แสดงโดยคอลัมน์ "ReportsTo" ในแง่ของฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ คอลัมน์ ReportsTo เป็นคีย์นอกที่อ้างอิงถึงคอลัมน์ EmpNo หากประเภทข้อมูลของ "ลูก" แตกต่างกัน ก็จะอยู่ในตารางอื่น แต่ก็ยังคงมีคีย์นอกที่อ้างอิงถึงคอลัมน์ EmpNo ของตารางพนักงานอยู่ดี

แบบจำลองอย่างง่ายนี้เป็นที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อแบบจำลองรายการประชิด (adjacency list model) และถูกนำเสนอโดย ดร. เอ็ดการ์ เอฟ. คอดด์หลังจากที่มีการวิพากษ์วิจารณ์ในเบื้องต้นว่าแบบจำลองเชิงสัมพันธ์ไม่สามารถจำลองข้อมูลแบบลำดับชั้นได้ อย่างไรก็ตาม แบบจำลองนี้เป็นเพียงกรณีพิเศษของรายการประชิด ทั่วไป สำหรับกราฟ เท่านั้น

• โครงสร้างต้นไม้
• การค้นหาแบบลำดับชั้น
• การจัดกลุ่มแบบลำดับชั้น

วิกิมีเดียคอมมอน ส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับแบบจำลองลำดับชั้น

• ลิงก์ของ Troels ไปยังข้อมูลแบบลำดับชั้นในระบบจัดการฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ (RDBMS)
• การจัดการข้อมูลแบบลำดับชั้นใน MySQL (หน้านี้มาจาก archive.org เนื่องจากหน้านี้ถูกลบออกจาก MySQL.com แล้ว)
• ข้อมูลแบบลำดับชั้นใน MySQL: ข้อมูลพ่อแม่และข้อมูลลูกในคำสั่ง SQL เดียว
• สร้างแผนผังลำดับชั้นจากฐานข้อมูลแบบลำดับชั้น