データベーススペシャリスト 2012年 午後1 問01

解答の導き方

1. 登録情報（登録ID → 登録部署, 登録者, 登録日）
   • 表1に「登録ID登録を一意に識別するID」とあるため、登録IDが登録属性群を一意に決定します。具体例の表2でも各登録ID（M1〜M5）は登録部署・登録者・登録日を一意に持っており、
     登録ID → 登録部署, 登録者, 登録日 が導けます。
2. 手順書とラベル側（ラベルID → ラベル内容, 手順書ID, 登録IDおよび 手順書ID → 指示）
   • 表1に「ラベルIDラベルを一意に識別するID。ひとつのラベルには、高々１つの手順書が対応付けられる。」とあります。これより ラベルID → 手順書IDが成り立ちます。また「ラベル内容」がラベル固有の内容なので ラベルID → ラベル内容 も成り立ちます。
   • 「手順書が示す梱包手順の指示内容の格納場所を表すURL（指示）。複数の手順書が同じURLを参照することがある。」とあるので、手順書IDが指示を決めます。すなわち 手順書ID → 指示 です。従って推移律により ラベルID → 指示 も成り立ちます。
   • 手順書も、ラベルや梱包と同じく登録IDを付けて登録されます（〔データの登録管理〕(1)）。手順書ごとに登録IDが一つ決まるので、手順書ID → 登録ID も成り立ちます。
   • 表3の具体例を見ると、登録IDが同じでも複数のラベルID（表3では登録ID 「M1」に対して ラベルID 「L1」「L3」）が存在するため、登録ID → ラベルIDは成立しません。一方で各ラベルIDは1つの登録IDを持つので、ラベルID → 登録IDと判断します。
3. 梱包側（梱包ID → 手順書ID, 構成集合ID, 登録ID）
   • 表1に「梱包ID梱包を一意に識別するID。１つの梱包には１つの手順書が対応付けられる。」とあるので、梱包IDがその梱包の手順書IDと構成集合ID（および登録ID）を決定します。つまり 梱包ID → 手順書ID, 構成集合ID, 登録IDです。
   • 表4の具体例では同一登録ID（表4の「M3」）に対して複数の梱包ID（「P2」「P3」）があるため、登録ID → 梱包IDは成立しないことが確認できます。
4. リンク側（リンクID → ラベルID, 梱包ID, 登録ID）と手順書一致制約
   • 表1に「リンクIDリンクを一意に識別するID。・・・この１つのリンクには１つのラベルおよび１つの梱包が対応付けられる。」とあるため、リンクIDは対応するラベルIDと梱包ID（およびその登録ID）を決定します。よって リンクID → ラベルID, 梱包ID, 登録IDです。
   • さらに表1の制約「ラベルが示す手順書IDと梱包で指定される手順書IDは同一でなければならない。」により、ラベルIDと梱包IDのそれぞれが指す 手順書IDは一致する必要があります。したがって図3上では ラベルID → 手順書IDと 梱包ID → 手順書IDの両方を示し、リンクにより両者が同じ手順書IDで結び付けられることを表します。

• 登録ID → 登録部署, 登録者, 登録日
• ラベルID → ラベル内容, 手順書ID, 登録ID
• 手順書ID → 指示, 登録ID
  • （従って）ラベルID → 指示（推移律）
• 梱包ID → 手順書ID, 構成集合ID, 登録ID
• リンクID → ラベルID, 梱包ID, 登録ID
• 制約：リンクで結ばれるラベルIDと 梱包IDが指す手順書IDは一致しなければならない（ラベルID → 手順書IDと 梱包ID → 手順書IDが同じ値を指すこと）。

誤りやすいポイント

• 登録IDが多くの関係に現れるからといって「登録ID → ラベルID」「登録ID → 梱包ID」と決めてしまう誤り。表3で登録ID 「M1」がラベルID 「L1」「L3」を持ち、表4で登録ID 「M3」が梱包ID 「P2」「P3」を持つため、登録IDはそれらを一意に決定しません。
• 属性が同一関係内にあることをもって逆向きのFD（例：ラベル内容 → ラベルID）を仮定する誤り。表1に「同じラベル内容に対して、複数のラベルIDが割り振られることがある」とあり、ラベル内容 → ラベルIDは成立しません。
• リンク制約（ラベルと梱包の手順書IDが一致）を見落として、ラベルIDまたは 梱包IDのどちらかだけを手順書IDに結びつけるだけで済ませてしまう誤り。両方が手順書IDを決定することを明示する必要があります。
• 「一時的な具体例」に基づきすぎて、本来のスキーマ制約を無視する誤り。具体例は逆向きの成立を否定する根拠として有用ですが、スキーマに明記された「一意性」を基に正方向のFDを導くことが重要です。

FAQ

解答の導き方

• ラベルID → ラベル内容、手順書ID、登録ID
• 手順書ID → 指示、登録ID

• ラベルが対応付けられていない手順書の行（ラベルIDの値がない行）
• 手順書が対応付けられていないラベルの行（手順書IDの値がない行）

誤りやすいポイント

• ラベルID → 手順書ID が成り立つことから、ラベルID単独を候補キーとしてしまう。手順書が対応付けられていないラベルや、ラベルのない手順書の行も同じ関係に入る点を見落としています。
• 登録IDを候補キーに含めてしまう。登録IDは、ラベルIDからも手順書IDからも決まる属性です。
• 最小性の検証不足：ある集合が全属性を決定すればスーパーキーですが、真部分集合で全ての行を識別できないこと（最小性）を必ず確認すること。

FAQ

解答の論理構成

1. 要件の確認
   〔データの登録管理〕(2)
   「同じ登録IDを用いて各要素を同時に登録したり、異なる登録IDを用いて個別に登録したりすることもできるようにする。」
   すなわち “同時登録” と “独立登録” の両方を許容する設計が必要です。
2. 現行スキーマの確認
   関係 “手順書ラベル” の属性は
   「登録ID, 手順書ID, 指示、ラベルID, ラベル内容」 の1行で 手順書 と ラベル を一体登録します。
3. 要件不適合の理由
   • 1行に1つの 「登録ID」 しか設定できません。
   • したがって 手順書 と ラベル に異なる 登録ID を付与して 「個別に登録」 する手段がありません。
   • これが上記要件(2) の “独立登録” を阻害します。
4. よって模範解答のとおり、「登録IDが一つなので手順書とラベルを独立して登録することができない」という指摘が成立します。

誤りやすいポイント

• 「同じ登録IDを使えるから問題ない」と早合点し、独立登録の必要性を見落とす。
• “登録情報を外部キーで参照すれば良い” と考え、1行複合格納が抱える粒度の問題を軽視する。
• 手順書とラベルの1対多関係（1つの手順書に0個以上のラベル）に気付きながら登録管理要件との絡みを結び付けられない。

FAQ

解答の論理構成

1. 候補キーの抽出
   • 【表1】の制約より
     • “部品”: 「部品を一意に識別するID」と明言されるのは “部品ID” だけ → {部品ID} が唯一の候補キー。
     • “調達部品”: 「1つの部品を複数の調達先から調達することがある」ため “部品ID” だけでは一意にならず、調達先を識別する “調達先ID” が必須 → {部品ID, 調達先ID}。
     • “構成集合”: 「構成集合 ID…を一意に識別」「連番…各構成集合内で一意な番号」から $$\{構成集合ID,連番\}\text{ が一意}$$ また、種別ごとに “部品ID” か “リンクID” のどちらかが必ず入るため $$\{構成集合ID,部品ID,リンクID\}\text{ も一意}$$
2. 部分関数従属性の判定
   • 複合キーを持つ“調達部品”だけが対象。
     • 調達先ID→{会社名、担当者、連絡先} はキーの一部から他属性が決まるので“あり”。
   • “部品” と “構成集合” は単一キーまたは部分キーによる決定が存在しないので“なし”。
3. 推移的関数従属性の判定
   • “部品” では図4の従属性より 部品ID→タイプID かつ タイプID→タイプ名 が成立し、非キー→非キー→他非キーの形なので“あり”。
   • “調達部品” では 部品ID, 調達先ID がキーであり、中間非キーを介した決定は存在しない→“なし”。
   • “構成集合” の属性間に中間非キーは示されていない→“なし”。

誤りやすいポイント

• 「連番は全体で重複しない」と思い込み {連番} を候補キーにしてしまう。実際は【表1】に「各構成集合内で一意」とあるため 構成集合ID と組み合わせて初めて一意。
• “調達部品” の 部品ID→製造元 を推移従属性と誤認する。製造元はキー全体から直接決定し、推移ではない。
• “部品” の タイプID→タイプ名 を「部分従属性」と記述するミス。複合キーではないので部分従属性の定義に当てはまらない。

FAQ

解答の論理構成

1. 第1正規形の確認
   いずれの関係も【問題文】で “ID” 単位に管理され、複数値属性や繰返し集合の記述がないため第1正規形は満たす。
2. “部品” の検討
   • 主キー候補は “部品ID” ― 【表1】で “部品を一意に識別するID” と明言。
   • 関数従属性
     1. 部品ID → 登録ID, 部品名、仕様、タイプID, タイプ名
     2. タイプID → タイプ名（【表1】“1つの部品に対して1つのタイプが対応付けられる。”）
   • 1. はキーからの完全従属なので第2正規形はクリア。
   • 1. は非キー属性 “タイプID” が別の非キー属性 “タイプ名” を決定する推移的従属。よって第3正規形を満たさない。
   • 分解：タイプ関連を独立させて “部品” と “部品タイプ” の2表へ。
3. “調達部品” の検討
   • 主キー候補は “部品ID＋調達先ID” ― 【表1】“1つの部品を複数の調達先から調達することがある。”
   • 関数従属性
     1. 部品ID, 調達先ID → 製造元、会社名、担当者、連絡先
     2. 調達先ID → 会社名、担当者、連絡先（調達先情報は調達先IDで一意）
   • 1. は主キーの一部だけで成立する部分従属。従って第2正規形を満たさない＝第1正規形止まり。
   • 分解：調達先固有情報を “調達先” に切り出し、残りを “調達部品” に。
4. “構成集合” の検討
   • 主キー候補は “構成集合ID＋連番” ― 【表1】“連番は各構成集合内で一意な番号”。
   • 他の属性（種別、個数、部品ID, リンクID）はこの複合キーに完全従属し、非キー属性間の決定関係が示されていない。
   • よって部分従属も推移的従属もなく、第3正規形を満たす。

誤りやすいポイント

• “登録ID” を主キーに含めるかどうか
  “登録ID” は “登録を一意に識別するID” ですが、各業務エンティティを一意にするとは限りません。実体側のIDを優先して候補キーを立てることが重要です。
• “第2正規形＝非キー属性が1つだけ” という誤解
  非キー属性が複数あっても、主キーが単一なら部分従属は起こり得ません。
• “調達部品” の “製造元” を見落とす
  製造元は部品とセットで決まる場合も想像できますが、問題文には決定関係が示されていないためキー全体従属として扱うのが安全です。

FAQ

解答の論理構成

1. 【問題文】では「表6は、関係代数演算の表記法を示したものである。」とあり、選択・射影・結合の書式が厳密に定義されています。
2. (②) の検索内容は「手順書IDが “b” で登録された梱包」。対象は “梱包” だけで完結しますから、演算対象 (ア) は 梱包、演算式 (イ) は 梱包[手順書ID ＝“b”]、適用演算 (ウ) は 選択 です。
3. (③) は「ラベルIDが “c” の梱包」を求めるため “リンク” と “梱包” を突き合わせる必要があります。【問題文】の表4・リンク例から「梱包ID」が共通項であると分かるため
   • 演算対象 (エ) : リンク、梱包
   • 演算式 (オ) : ((リンク[ラベルID ＝“c”])[梱包ID ＝ 梱包ID]梱包)[手順書ID、構成集合ID]
   • 適用演算 (カ) : 選択、結合、射影
   となります。
4. (④) は「登録日が “d” の梱包」。まず “登録” で日付条件を掛けてから “梱包” と結合します。
   • 演算対象 (キ) : 登録、梱包
   • 演算式 (ク) : ((登録[登録日 ＝“d”])[登録ID ＝ 登録ID]梱包)[登録者、手順書ID、梱包ID]
   • 適用演算 (ケ) : 選択、結合、射影
5. いずれも【問題文】表6「射影R［属性、…］」「選択R［属性 制限記号 値］」「結合R［属性 ＝ 属性］ S」の書式に忠実です。

誤りやすいポイント

• 「手順書ID」と「梱包ID」など、同名属性を持たない関係を誤って結合キーに選んでしまう。
• 複数の操作が必要な場合に 射影 を最後に書き忘れ、不要な列まで残してしまう。
• “登録日が “d”” の条件を “梱包” に直接掛けてしまい、正しく絞り込めない。

FAQ

解答の論理構成

1. 登録日の絞り込み
   関係 “登録” (表2) のうち、属性 “登録日” が “2012-04-10” のタプルは
   “M3”“山田”“2012-04-10”、“M4”“木村”“2012-04-10” の2行。
2. 登録IDで梱包を取得
   表4 “梱包” を “登録ID” で結合すると
   • “M3” に対応: (“P2”“型A-1”)、(“P3”“型A-1”)
   • “M4” に対応: (“P4”“型B-2”)、(“P5”“型C-3”)
3. 必要列の射影
   “登録者”、“手順書ID”、“梱包ID” を射影(重複なし)すると
   • “山田”、“型A-1”、“P2”
   • “山田”、“型A-1”、“P3”
   • “木村”、“型B-2”、“P4”
   • “木村”、“型C-3”、“P5”
4. 結果整形
   要求された3列のみの表で提示し、空欄は不要なので4行で完了。

誤りやすいポイント

• “登録ID” と “手順書ID” を直接結合しようとしてしまう
• “登録日” 条件を “梱包” 側に誤って適用し、行を取りこぼす
• “リンク” や “手順書ラベル” を結合に含め、結果が倍増する

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