Моделирование базы

17.10.2024

Построение информационно-логической модели реляционной базы данных методом нормализации

Цель

Получение навыков проектирования таблиц с использованием нормальных форм.

---

Теоретическая информация

Первая нормальная форма (1НФ)

Подсказка: 1НФ — атомарные значения, нет повторяющихся групп. Определение: Отношение в 1НФ, если все атрибуты атомарные (имеют одно значение).

Пример отношения в 1НФ

ФИО	Должн	Оклад	Стаж	Д_Стаж	Кафедра	Предмет	Группа	ВидЗан
ИвановА.	ассистент	1000	5	100	ИВТ	ПО ЭВМ	256	Практ
ИвановА.	ассистент	1000	5	100	ИВТ	Пролог	123	Практ
ПетровМ.	доцент	1400	7	100	ИВТ	ПО ЭВМ	256	Лекция
ПетровМ.	доцент	1400	7	100	ИВТ	Паскаль	256	Практ
СидоровН.	ассистент	1000	10	150	ИВТ	Пролог	123	Лекция
СидоровН.	ассистент	1000	10	150	ИВТ	Паскаль	256	Лекция
ЕгоровВ.	ассистент	1000	5	100	Физики	Информ.	244	Лекция

Решение: Таблица имеет составной ключ: ФИО, Предмет, Группа.

---

Вторая нормальная форма (2НФ)

Подсказка: 2НФ — устранение частичных зависимостей. Определение: Отношение в 2НФ, если оно в 1НФ и каждый неключевой атрибут зависит от всего составного ключа.

Переход к 2НФ

Разбиваем исходное отношение на два:

• R1: Информация о занятиях.

• R2: Информация о преподавателях.

Отношения в 2НФ

R1 (информация о занятиях):

ФИО	Предмет	Группа	ВидЗан
ИвановА.	ПО ЭВМ	256	Практ
ИвановА.	Пролог	123	Практ
ПетровМ.	ПО ЭВМ	256	Лекция
ПетровМ.	Паскаль	256	Практ
СидоровН.	Пролог	123	Лекция
СидоровН.	Паскаль	256	Лекция
ЕгоровВ.	Информ.	244	Лекция

R2 (информация о преподавателях):

ФИО	Должн	Оклад	Стаж	Д_Стаж	Кафедра
ИвановА.	ассистент	1000	5	100	ИВТ
ПетровМ.	доцент	1400	7	100	ИВТ
СидоровН.	ассистент	1000	10	150	ИВТ
ЕгоровВ.	ассистент	1000	5	100	Физики

Решение: Разделение таблицы устраняет частичную зависимость Должн, Оклад, Стаж и других от ФИО.

---

Третья нормальная форма (3НФ)

Подсказка: 3НФ — устранение транзитивных зависимостей. Определение: Отношение в 3НФ, если оно в 2НФ, и неключевые атрибуты зависят только от первичного ключа и не зависят друг от друга.

Транзитивные зависимости

В R2 присутствуют транзитивные зависимости:

• ФИО -> Должн -> Оклад

• ФИО -> Стаж -> Д_Стаж

Переход к 3НФ

Разбиваем R2 на три отношения:

• R3: Основная информация о преподавателях.

• R4: Информация о должностях.

• R5: Информация о стаже.

Отношения в 3НФ

R3 (информация о преподавателях):

ФИО	Должн	Стаж	Кафедра
ИвановА.	ассистент	5	ИВТ
ПетровМ.	доцент	7	ИВТ
СидоровН.	ассистент	10	ИВТ
ЕгоровВ.	ассистент	5	Физики

R4 (информация о должностях):

Должн	Оклад
ассистент	1000
доцент	1400

R5 (информация о стаже):

Стаж	Д_Стаж
5	100
7	100
10	150

Решение: Таблицы больше не содержат избыточной информации.

---

Практическое задание

1. Составить исходное отношение в 1НФ. Подсказка: Убедитесь, что все значения атомарны, например, каждое значение оклада.

2. Выявить зависимости между атрибутами. Подсказка: Ищите зависимости между ФИО и Должн, ФИО и Оклад.

3. Перевести исходное отношение к 3НФ. Подсказка: Устраните транзитивные зависимости, разделив таблицу.

4. Определить ключевые поля в отношениях, основные и дополнительные таблицы, поля связи, типы связей. Подсказка: Для каждой таблицы определите первичные ключи и связи с другими таблицами.

Состав атрибутов для проектирования

Атрибут	Описание
FIO	Фамилия и инициалы
God	Год рождения
Dolgn	Должность
O_Dolgn	Оклад по должности
Stag	Стаж работы
D_Stag	Надбавка за стаж
Udal	Удаленность
D_Udal	Надбавка за удаленность
Slogn	Сложность
D_Slogn	Надбавка за сложность
Vredn	Вредность
D_Vredn	Надбавка за вредность
Clasn	Классность
D_Clasn	Надбавка за классность
U_Zvan	Ученое звание
D_Uzvan	Надбавка за ученое звание
U_Step	Ученая степень
D_UStep	Надбавка за ученую степень
Zvanie	Воинское звание
D_Zvanie	Надбавка за воинское звание

---