データベースマネジメント：正規化（最終更新：2015/12/06 16:33:44 JST）
第3正規形までで最低限の関係データベースとしての要件を満たすことは既に説明した．しかし，第3正規系でもデータ登録や更新に問題が生じる場合がある．その場合にはさらに高次の正規化を進める必要がある．まずボイスコッド正規形(Boyce-Codd normal form)から取り上げる．ちなみに，BoyceさんはSQLの開発者で，Coddさんは関係データベースの考案者である．
BC正規形は，属性項目から候補キーへの不要な関数従属性を解消するプロセスである．教科書55ページの[受講]テーブルの例は{受講者名，セミナー名}が複合主キーで<講師名>がデータ項目であるので第3正規形の要件を満たしている．この[受講]テーブルの<講師名>に新しい講師を追加しようとする．担当するセミナーが決まったとしても，受講者が現れるまで登録できないことになる（∵受講者名は主キーの一部なのでヌルは許されない）．
{受講者名，セミナー名}→講師名
講師名→セミナー名
これらの関係{A, B}→C，C→Bを一般的に図示すると次の図のように表すことができる．
BC正規系への変換は複合主キー{受講者名，セミナー名}の代わりに，複合主キーを{受講者名，講師名}として一つのテーブルを作り，別テーブルとして<講師名>を主キー，<セミナー名>をデータ項目としたテーブルを作成すればよい．なお教科書55ページの表の変形例は誤りである．
{受講者名，講師名}
講師名→セミナー名
次のような例を考えてみてみる．[学生の受講]テーブルでは{学生番号，科目C}が複合主キーとなる．しかしながら<担当者C>から<科目C>に関数従属性がある．したがって，{学生番号，科目C}と担当者C→科目Cの2つのテーブルに分割することでBC正規形に変換できる．
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参考文献
- 第3回 素早く正規形を見抜く実践テクニック（アットマーク・アイテイ）
一般的に不要な関数従属性となるものは次のように表せる．
例えば，複合キー{d1,d2}，属性項目<d3>,<d4>からなるテーブルでは，{d1,d2}→d3と{d1,d2}→d4だけが成立し，その他は成立してはいけない．上記の規則に照らして，違反するものは下の通り．
教科書55ページの[受講]テーブルでは，各行は{セミナー名，講師名，受講者名}の複合キーにより特定される．ここで{セミナー名，受講者名}と<講師名>の関係を見てみると，<講師名>は<受講者名>によらず<セミナー名>のみで決定される．このとき「セミナー名→→講師名」と表し，<講師名>は<セミナー名>に多値従属であるという．また他方，<セミナー名>と<受講者名>も<講師名>によらず決定される．同様に「セミナー名→→受講者名」と表し，多値従属であるという．この場合，セミナー名は同時に多値従属性が成り立ち，「セミナー名→→講師名｜受講者名」と表す．このように複数の候補キーが1つの候補キーに同時に多値従属する場合を「対称性のある多値従属」あるいは「自明でない多値従属」と呼ぶ．
セミナー名→→講師名 セミナー名→→受講者名 が同時に成立 セミナー名→→講師名｜受講者名
対称性のある多値従属性が存在する場合，例えばセミナー名と講師名だけを追加することやセミナー名と受講者名だけを追加することはできない．
次のような例を考えてみる．
テーブル[受講と資格]は複合キーとして{学生番号，科目名，資格名}を持っている．
| 学生番号 | 科目名 | 資格名 |
|---|---|---|
| 1001 | 監査論 | 簿記2級 |
| 1001 | 簿記論 | 簿記2級 |
| 1001 | 監査論 | システム監査技術者 |
| 1001 | 簿記論 | システム監査技術者 |
| 1002 | 財務諸表 | 公認会計士短答式 |
| 1002 | 監査論 | 公認会計士短答式 |
上記のテーブルで，例えば<学生番号>と<科目名>に着目すると，<資格名>に依存せずに<学生番号>が決まれば<科目名>が決まる．すなわち「学生番号→→科目名」．同様に<学生番号>と<資格名>も，<科目名>に依存せずに<学生番号>が決まれば<資格名>が決まるので，「学生番号→→資格名」．よって対称性のある多値従属性が存在している．
第4正規形(forth normal form)への変換は，対称性のある多値従属性の解消することである．教科書55ページの[受講]テーブルは，それぞれ[講師]と[受講者]テーブルに分割してやることで対称性のある多値従属を解消することができる．
上の例の場合は次のとおり．
この例のテーブル[受講と資格]は2つのテーブル[受講]と[資格]のそれぞれに分割することで変形できる．
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結合従属性とは，あるテーブルから列の組を取り出してテーブルを作ったときに，それらのテーブルの自然結合で元のテーブルに戻ることを指す．例えば教科書57ページの[受講]表を[講師]表と[受講者]表に分割したとする．このとき分割した[講師]表と「受講者]表の自然結合してやると，元の[受講]表になかったレコードが現れる．
教科書57ページの[受講]表は結合従属性を保つように分解するためには，先の[講師]表と[受講者]表に加えて，[セミナー]表が必要となる．この3表に分解することで結合従属性を保ち分解が可能となる．これを第5正規形(fifth normal form)と呼ぶ．
例えば次のような例を見てみる．
テーブル[科目とコース]は3つの識別子からなる複合キーである．<学生番号>に対して<科目名>，<希望コース>とも独立に定めることができないため，このテーブルは第4正規形になっている．
| 学生番号 | 科目名 | 希望コース |
|---|---|---|
| 1001 | 簿記 | 会計士 |
| 1001 | 財務諸表 | 会計士 |
| 1001 | 税務 | 税理士 |
| 1002 | 簿記 | 会計士 |
ここで，識別子を2つずつ組み合わせたテーブルをそれぞれ考える．
{学生番号，科目名}の[履修科目]，{学生番号，希望コース}の[コース希望]，{科目名，希望コース}の[コース設計]はそれぞれ次のようになる．
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なお3つのテーブルを自然結合という演算により合成すると元のテーブルが得られる．
[履修科目]と[コース希望]を学生番号が等しいという条件で自然結合した結果は次のようになる．
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このテーブルと[コース設計]を{科目名，希望コース}が等しいという条件で自然結合すると，上記のテーブルのレコードの内で，[コース設計]のレコードと等しいものだけが残ることになり，元の[科目とコース]に一致する．
第5正規形の特徴は，例えば第4正規形の[科目とコース]では，科目名とコースの組合せだけを追加することはできない．つまり3つのデータ項目の組合せがそろわないとデータベースに登録することができない．しかし第5正規形であれば，例えば科目名：IT基礎，コース名：ITを受講者の有無に関わらず登録することができるメリットがある．
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- 第3回 素早く正規形を見抜く実践テクニック（アットマーク・アイテイ）