データベーススペシャリスト試験 2012年 午後1 問01

模範解答

解説

解答の論理構成

1. ラベルと手順書
   • 【表1】より「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。」
   • 高々１つ ＝ ラベル ID が決まれば手順書 ID が一意 → ラベル ID → 手順書 ID。
2. 梱包と手順書
   • 【表1】より「１つの梱包には１つの手順書が対応付けられる。」
   • したがって梱包 ID が決まれば手順書 ID が一意 → 梱包 ID → 手順書 ID。
3. リンクとラベル・梱包
   • 【表1】より「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。」
   • リンク ID が決まれば両者が一意に定まる → リンク ID → ラベル ID, 梱包 ID。

誤りやすいポイント

• 「0 個以上」の存在側（決定元）と「高々 1 つ」の一意側（決定先）を取り違える。
• 手順書 ID → ラベル ID と逆向きにしてしまう（ラベルは複数可なので成り立たない）。
• リンク ID がラベル ID と梱包 ID “両方”を決定することを見落とし、片方だけ書く。

FAQ

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解説

解答の論理構成

1. 関係 “手順書ラベル” の属性
   【問題文】より
   「登録ID, 手順書ID, 指示, ラベルID, ラベル内容」
2. 関数従属性を整理
   • 「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」
     ⇒ ラベル ID → 手順書 ID
   • 「１つの手順書には，用途に応じて 0 個以上のラベルが対応付けられる」
     ⇒ 手順書 ID → ラベル ID は成り立たない
   • 「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」
     ⇒ ラベル内容は決定項にならない
   • 「複数の手順書が同じ URL を参照することがある」
     ⇒ 指示（URL）は決定項にならない
   • 「同じ登録 ID を用いて各要素を同時に登録したり…できる」
     ⇒ 登録 ID は重複し得る
3. キー候補の検討
   ① ラベル ID 単独
   登録を分けて同一ラベル ID を再利用できるため一意性を欠く。
   ② 登録 ID＋ラベル ID
   登録 ID が同じでも異なるラベル ID を持つタプルが存在し得る（表３の “M1 – L1” と “M1 – L3”）。
   ③ ラベル ID＋手順書 ID
   ラベル ID が決定すると手順書 ID も決まるため、この２属性でタプルを一意に識別でき、さらに削除不能（最小）である。
4. よって候補キーは ｛ラベル ID，手順書 ID｝ となります。

誤りやすいポイント

• 「ラベル ID は一意な識別子だから単独キー」と早合点する。登録履歴による重複を見落とさないこと。
• 「登録 ID を含めれば安全」と考えがちだが、最小性を満たさず候補キーにならない。
• 関数従属性の向きを逆に読んで「手順書 ID → ラベル ID」と誤解するケース。

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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。

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模範解答

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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。

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解説

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。
   • 2. 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）
   • 2. 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。

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模範解答

解説

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。

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模範解答

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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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