Podatkovno modeliranje: modeli poslovnih procesov, E-R diagrami in normalizacija

Modeliranje podatkov

2) Osnovno izhodišče pri modeliranju podatkov predstavljajo modeli poslovnih procesov, saj je v modelih prikazano, kaj v proces ter v posamezne aktivnosti vstopa in kaj iz procesa in posameznih aktivnosti izstopa. Zanimajo nas poslovna pravila znotraj procesa. Analiziramo tudi poslovne dokumente, ki jih pri procesu uporabljamo.

Model E-R oz. E-R diagram je predstavitev konceptualnega podatkovnega modela, ki ga v fazi načrtovanja pretvorimo v logični model.

3) Simboli diagramov

Proces (o), shramba podatkov (=), zunanja entiteta (|=|), tok podatkov (->)

PROCES predstavlja množico aktivnosti, ki vhodne podatke pretvorijo v izhodne.

SHRAMBA podatkov predstavlja prostor za shranjevanje podatkov iz procesov, da so lahko na voljo tudi drugim procesom.

ZUNANJA ENTITETA predstavlja zunanje procese ali zunanje poslovne sisteme.

TOK PODATKOV predstavlja množico vhodnih, notranjih in izhodnih podatkov in pot gibanja podatkov skozi organizacijski sistem.

Entiteta, atributi in ključi

ENTITETA je predmet ali dogodek, ki ga obravnavamo.
PRIMER: delavec Franc z EMŠO 2701977500438, študent Jože z vpisno številko 1898132…

ATRIBUT je neka lastnost entitete.
PRIMER: atributi študenta Jožeta so: ime in priimek, vpisna številka, naslov…

VREDNOST ATRIBUTA: vsak atribut ima v določenem trenutku nobeno, eno ali več vrednosti.

DOMENA je množica dopustnih vrednosti nekega atributa.
PRIMER: poštnih številk, spola, rojstni datum…

Sestavljen atribut je takšen atribut, ki ga lahko najprej razdelimo na manjše enote.
PRIMER: naslov – kraj, ulica, hišna št.,…

IZPELJAN ATRIBUT sestavimo ga lahko iz ostalih atributov.

ENTITETNI TIP predstavlja vzorec entitete z enakimi ali podobnimi atributi.
PRIMER: vsi dijaki spadajo v entitetni tip dijak.

KANDIDATI ZA KLJUČ so atributi, za katere ne moremo imeti v nobenem trenutku 2 entiteti istega tipa z enako vrednostjo.

KLJUČ: med več kandidati za ključ izberemo enega, ki ga uporabljamo za to, da med seboj ločimo entitete znotraj entitetnega tipa.
PRIMER: šifra dijaka, podatki o datumu rojstva.

SESTAVLJEN KLJUČ: nekaterih entitet ni mogoče enolično ločiti z enim samim atributom oz. glavnim ključem, ki je en sam atribut.

5) Tip povezave

Govorimo o tipu povezave med entitetami 2 ali več entitetnih tipov.

ŠTEVNOST: pove, koliko primerov ene entitete nastopa v povezavi z enim primerom druge entitete.

EKSISTENČNA ODVISNOST: pomeni, da je obstoj ene entitete odvisen od druge.
PRIMER: povezava entitet Podjetje – Oddelek. Entiteta Oddelek obstaja le, če obstaja podjetje.

OBVEZNOST POVEZAV:
Poznamo 3 razmerja številnosti:

1:1 ena proti ena.
Najuspešnejša povezava: vsak oddelek ima 1 vodjo in 1 vodja ima 1 oddelek.

1:M ena proti mnogo
Najpogostejša povezava.
Oddelek ima več zaposlenih, zaposleni delajo v 1 oddelku.

M:M mnogo proti mnogo
Proizvod proizvaja več proizvajalcev, proizvajalci proizvajajo več proizvodov.

6) Relacijski podatkovni model

Relacijski podatkovni model spada med površinske modele. Uporablja se za predstavitev baze na konceptualnem in zunanjem nivoju.

Lastnosti:

• formalno je definiran in osnovan na matematičnih strukturah;
• fizična podatkovna neodvisnost;
• relacije so predstavljene s tabelami.

Relacijsko shemo sestavlja oznaka relacijske sheme (R) in lista oznak in atributov (Ai) s pripadajočo domeno (Di).

Sh(r) = R(A1:D1, A2:D2)
Sh(r) = OSEBE (Davčna_številka : število, Ime : besedilo, Ulica : besedilo, Leto_rojstva : število)

Da je tabela relacija, mora veljati:

• vrstica predstavlja 1 izvod vrstice, stolpec predstavlja 1 atribut, vrednosti so lahko le elementarni podatki;
• vrstni red poimenovanih vrstic in stolpcev je nepomemben.

Funkcionalna odvisnost je sredstvo, s katerim pri relacijskem podatkovnem modelu lahko povemo, katere vrednosti relacij so veljavne, ali bi lahko bile veljavne ter katere ne morajo obstajati.

7) Normalizacija

NF normalizirana relacija. Izberemo poslovni dokument. Iz imena dokumenta dobimo ime relacije. Med oklepaje umestimo atribute.

Atribute, ki imajo več vrednosti, umestimo v zavite oklepaje.
Podatki se podvajajo.

1. korak: 1NF (1. normalna forma)

Iz NF izločimo večvrednostne atribute in skupaj z njimi tvorimo novo relacijo. Izberemo ime za novo relacijo in primarni ključ.
Podatki se še vedno podvajajo.

2. korak: 2NF (2. normalna forma)

Iz 1NF izločimo atribute, pri katerih ugotovimo delno odvisnost.
Podatki se še vedno podvajajo.

3. korak: 3NF (3. normalna forma)

Iz 2NF izločimo atribute v tranzitivni odvisnosti v novo relacijo, ki ima za primarni ključ tisti neključni atribut, od katerega je odvisen drugi neključni atribut.

Tranzitivna odvisnost je odvisnost enega neključnega atributa od drugega neključnega atributa in ne le izključno od primarnega ključa.
Podatki se več ne podvajajo.

8) Referenčna integriteta in indeksi

Smisel referenčne integritete: varuje povezane podatke pred nehotenim spreminjanjem in brisanjem.
Primer 1: ne moremo dati ocene dijaku, ki ne obstaja.
Primer 2: ne moremo izbrisati dijaka, če se nanj nanašajo ocene in plačila.

Indeksi omogočajo hitro iskanje podatkov.
Indeks lahko dodelimo polju, preko katerega pogosto iščemo podatke. Indeksi tabel opravljajo podobno nalogo kot stvarna kazala v knjigah.

Iskalni ključ pri dijaku:

• ime in priimek
• naslov, kraj bivanja

Rezultat indeksiranja: včasih želimo najti vse zapise, ki imajo določeno vrednost v določenem polju.

Indeksiranje ni učinkovito takrat, kadar imamo preveč indeksov.

Vrste indeksov:

• Primarni indeks;
• Sekundarni indeks;
• Enonivojsko indeksiranje;
• Večnivojsko indeksiranje;
• Statično indeksiranje;
• Dinamično indeksiranje.