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MMooddeelloo EEnnttiiddaadd--RReellaacciióónn

((CCHHEENN))

Ciclo de Desarrollo de Aplicaciones Informáticas

Crèdito 3 (Análisis y Diseño de Bases de Datos)

Primer Curso

Unidad Didáctica 2: Modelo Entidad-Relación (CHEN)

Objetivos

1. Interpretar la documentación que proviene del análisis de datos y del diseño lógico de una

base de datos.

2. Sintetizar diseños conceptuales de datos con el uso del diagrama entidad-relación.

3. Elaborar la documentación relativa al modelo conceptual.

Contenidos de conceptos y sistemas conceptuales

1. Modelo entidad-relación (CHEN):

Entidad: atributos, clave y representación gráfica.

Relación: atributos, grado, representación gráfica, obligatoriedad de las entidades y diagrama

de ocurrencias.

Entidades fuertes y débiles.

Modelo ampliado con particiones y subconjuntos.

Contenidos de procedimientos

1. Diseño del modelo entidad-relación de una base de datos:

Identificación de las fuentes de información.

Selección y volcado de las fuentes de información.

Ordenación de la información.

Interpretación de la información que se ha de tratar y de las conexiones que se ha de aplicar.

Toma de decisiones del diseño.

Definición de las entidades: nombre, atributos, clave.

Definición de las relaciones: nombre, atributos, grado.

Representación gráfica.

Contenidos de actitudes

- Secuenciación y ordenación de las acciones en la fase de diseño de una base de datos.

- Autosuficiencia para decidir las entidades y las relaciones implicadas en el diseño de la base de

datos.

- Curiosidad para averiguar las entidades y las relaciones necesarias para el diseño de la base de

datos.

- Autovaloración de los procesos realizados en el diseño de una base de datos.

ADBD Página 2 de 31

Unidad Didáctica 2: Modelo Entidad-Relación (CHEN)

Temario

5.1. Introducción ___________________________________________________________________ 4

5.2. Entidad: atributos, clave y representación gráfica____________________________________ 5 2.2.1. Atributos de la entidad ________________________________________________________________ 6 2.2.2. Tipos de claves en el modelo E-R _______________________________________________________ 9

5.3. Relación: atributos, grado, cardinalidad y representación gráfica______________________ 10

5.4. La cardinalidad máxima/mínima _________________________________________________ 13

5.5. Tipos de correspondencias en las relaciones ________________________________________ 15

5.6. Representación gráfica del modelo Entidad-Relación ________________________________ 20

5.7. Los primeros ejemplos__________________________________________________________ 21

5.8. Tipos de participación de una entidad_____________________________________________ 24 5.8.1. Casos de participación de las entidades __________________________________________________ 25

5.9. El segundo ejemplo ____________________________________________________________ 25

5.10. Entidades fuertes y débiles _____________________________________________________ 26

5.10. Modelo ampliado con particiones y subconjuntos __________________________________ 28

Actividades del tema 5 _____________________________________________________________ 30


Unidad Didáctica 2 Tema 5: Modelo Entidad-Relación (CHEN)

TEMA 5. Modelo Entidad-Relación (CHEN)

5.1. Introducción

En esta unidad de trabajo, vamos a estudiar un método que utilizan muchos analistas, para diseñar

bases de datos. La idea es diseñar una base de datos que corresponda a una organización, efectuando

un análisis y un estudio exhaustivo de esta organización.

Para conseguir este análisis tan exhaustivo, el analista ha de conocer muy a fondo la organización y,

los movimientos y flujos que sigue la información a tratar. Esto se consigue teniendo varias reunio-

nes con la persona o personas de la organización que se encarga del tratamiento de la información.

El método que se utiliza es el que describe el modelo Entidad-Relación y es independiente del Siste-

ma Gestor de Bases de Datos con el que se trabaje y del hardware que se use para implementar la

base de datos.

Este modelo Entidad-Relación, fue propuesto por Peter Chen a mediados de los años setenta, para

representar conceptualmente los problemas y representar de manera visual un sistema de informa-

ción de forma global.

Para presentar los elementos que forman parte del sistema de información y las relaciones que exis-

ten entre ellos, usaremos un conjunto de símbolos y de reglas. Al modelo lo denotaremos como E-R

o Chen.

Para que una base de datos tenga un buen diseño, se ha de empezar por diseñar un esquema concep-

tual; es decir, se ha de describir la estructura de nuestra base de datos, antes de implementarla.

Y la idea es, definir el esquema conceptual de nuestra base de datos, a través de un modelo, el mode-

lo Entidad-Relación (Chen).

A partir de ahora vamos a empezar a estudiar los elementos que intervienen en un modelo Entidad-

Relación.



5.2. Entidad: atributos, clave y representación gráfica

Vamos a definir en primer lugar que es la entidad y sus componentes asociados.

Una entidad, se define como un tipo en concreto de información que tiene interés para

la organización. Como por ejemplo: coche, alumno, asignatura, empleado, etc.

La entidad se compone de atributos de entidades o campos (que caracteriza la entidad).

Y al atributo o conjunto de atributos que identifica un registro se llama clave de la enti-

dad.

Las entidades se representan por rectángulos y dentro de éste se colocan nombres propios, normal-

mente en singular. Aunque, en algunas ocasiones también puede venir representadas las entidades

por una caja redondeada, tal y como se muestra en la figura 1.

Vamos a comenz

provee material d

informatizar la ge

Por tanto, la emp

sa, para estudiar l

ADBD

ALUMNO COCHE ASIGNATURA EMPLEADO

ALUMNO COCHE ASIGNATURA EMPLEADO

Figura 1. Representación de algunas entidades

ar con un primer ejemplo. Para ello, nos imaginamos una pequeña empresa que

e construcción y, pide a una empresa informática, una pequeña aplicación para

stión de su empresa.

resa informática ha de enviar a una persona (al poder ser un analista) a esta empre-

a situación de la organización y saber que es lo que desea el cliente.

Página 5 de 31


Tras una serie de reuniones, el analista decide que esta base de datos tendrá (de momento) las si-

guientes entidades: EMPLEADO (PROVEEDOR) y MATERIAL (ARTICULO).

Así que, tendremos la entidad EMPLEADO(donde se almacenará todos los datos de los empleados

que trabajan en dicha empresa, es decir, de los proveedores) y la cual contendrá los siguientes atribu-

tos:

DNI, Nombre, Apellidos, Teléfono, Dirección y Edad.

El atributo que identificará a un empleado de manera única, será el atributo DNI; por tanto, será

clave de la entidad (campo clave o clave primaria).

Y en cuanto a la otra entidad, MATERIAL (donde se almacenará todos los artículos que provee dicha

empresa), tendremos los siguientes atributos:

código_material, descripción, precio, stock y fecha_alta.

En este caso, ¿cuál sería la clave de la entidad?.

Pues sí, la clave de la entidad, campo clave o clave primaria es el código_material, que identifi-

cará de manerá única al registro.

Continuamos estudiando más conceptos, sobre el modelo Entidad-Relación, como atributos de la

entidad, que ya hemos definido anteriormente.

2.2.1. Atributos de la entidad

El atributo se corresponde con cada una de las características que tiene un tipo de entidad o de rela-

ción.

Por ejemplo, los atributos de la entidad MATERIAL son los siguientes:

código_material, descripción, precio, stock y fecha_alta.

Otro concepto sobre los atributos de la entidad, es el dominio del atributo.



El dominio de un atributo, es el conjunto de valores posibles que puede tomar el atribu-

to.

Por tanto continuando con el ejemplo de la base de datos de la empresa que vende material de cons-

trucción y, concretamente con la entidad EMPLEADO; el atributo Edad tiene por dominio, el con-

junto de los números naturales (puesto que, la edad de una persona es numérica, no negativa y sin

decimales).

Pero... ¿cómo se representa un atributo de una entidad?.

Recordemos que, la entidad se representa mediante un rectángulo y los símbolos que se usan para

representar los atributos ya sea campo clave o no, son los que se muestran en la figura 2.

Figura 2. Representación de los atribu-

tos de los tipos de entidad

Y por tanto, si representamos la entidad ARTIC

dríamos la figura 3. En esta representación podem

a pasar a analizar cada una de ellas.

En ambas representaciones de la figura 3, tenemo

es el cod_art (código del artículo) y que ademá

(descripción del artículo).

ADBD

Identificador principal(campo clave)

Atributo simple

Identificadoralternativo

Atributocompuesto

ULO(MATERIAL) de nuestra base de datos, ten-

os observar dos representaciones diferentes, vamos

s que el campo clave de la entidad o clave primaria

s, tenemos otro atributo que es de Descripción

Página 7 de 31


La diferencia está que en la representación A, no aparece un atributo cuyo literal son tres puntos

suspensivos, que sí que aparece en la representación B. Estos tres puntos, indica que puede contener

algún atributo más la entidad.

Por tanto, la entidad ARTÍCULO de la representación B puede tener más atributos (que todavía en la

fase de diseño no están definidos), mientras que la entidad de la representación A, sólo contendrá

dos atributos (el campo clave y un atributo).

ARTÍCULO

Cod_art Descripción …

A B

ARTÍCULO

Cod_art Descripción

Figura 3. Representación la entidad Artículo con sus atributos

De esta manera, se le deja amplitud al programador para añadir atributos a la entidad, si es necesario

a la hora de implementar la base de datos.

Si utilizamos cajas redondeadas para la representación del modelo E-R, podremos encontrar el forma-

to tal y como se muestra en la figura 4, que representamos la otra entidad de nuestra base de datos,

EMPLEADO.

EMPLEADO # DNI nombre apellidos direccion teléfono edad

Figura 4. Representación la entidad Empleado

En esta representación, los atributos se escriben normalmente en minúsculas y van precedidos de un

símbolo que indica:

# Atributo obligatorio y que forma parte de la clave primaria.

Atributo obligatorio (no admite valores nulos).

Atributo no obligatorio (admite valores nulos).



En algunas ocasiones, podemos encontrar otras maneras de representación, como puede ser subrayar

los atributos que forman parte de la clave primaria.

Antes nos hemos referido a un atributo que identifica a un registro de manera única, es decir, al

campo clave; vamos a estudiar ahora los tipos de claves que nos podemos encontrar en un modelo

Entidad-Relación.

2.2.2. Tipos de claves en el modelo E-R

Recordemos que, una clave es uno o más de un atributo que conjuntamente identifican una entidad,

de manera única.

Hay más de un tipo de clave y son los siguientes:

- Clave candidata: es cualquier clave o claves posibles de una entidad.

- Clave primaria: es la clave mínima escogida para identificar la entidad. Sólo hay una, aunque

puede estar compuesta por más de un atributo.

- Clave a ternativa: es todo atributo que puede ser campo clave o clave primaria, y por tanto, re-

presentar de manera única el registro.

l

RECORDAR QUE!!!!!!

Un atributo que sea clave primaria no puede tener valores nulos.

Es el momento de tratar el tema de los valores nulos de un atributo.

El valor nulo de un atributo, no significa que sea cero; sino que ese atributo no tiene valor. Hay dife-

rentes motivos que causan la existencia de un valor nulo en un atributo, y son:

- Cuando el valor del atributo de la entidad se desconoce, como puede ser el teléfono de un em-

pleado.

- Cuando el atributo no es aplicable sobre una instancia concreta de la entidad, como puede ser

cuántos partos ha tenido una persona si es de sexo masculino.



Por tanto, ya sabemos qué es una entidad y cómo representarla en el modelo Entidad-Relación. Más

adelante veremos como representar gráficamente la entidad con sus atributos.

Pero… ¿cómo podemos relacionar la información que contiene estas entidades?. Vamos a estudiar en

el siguiente punto el concepto de Relación.

5.3. Relación: atributos, grado, cardinalidad y representación gráfica

Una relación o interrelación, se define como una correspondencia, asociación o conexión entre dos

o más entidades.

Si continuamos con el ejemplo anterior de la empresa que provee material de construcción, pode-

mos tener la siguiente relación:

Empleado VENDE Material

La relación es VENDE y conecta dos entidades, EMPLEADO y MATERIAL y se lee de la siguiente ma-

nera: "el emp eado vende mater al". l i

t l

".

Otros ejemplos de relación:

Mecánico MANTIENE COCHE, que se lee: "el mecánico man iene e coche". En este caso

la relación es MANTIENE y une a las entidades MECANICO y COCHE.

Doctor ATIENDE Paciente, que se lee: "el doctor atiende a pacientes La relaciónes

ATIENDE y une a DOCTOR y PACIENTE.

Alumno ESTUDIA Asignatura, que se lee: "el alumno estudia asignaturas". El nombre

de la relacióne es ESTUDIA y une a ALUMNO y ASIGNATURA.

De la misma manera que las entidades tienen atributos, las relaciones también pueden contener atri-

butos. Pero, cabe destacar que las relaciones no tienen atributos de tipo campos claves o claves pri-

marias; puesto que, las relaciones simplemente conectan las entidades.



Aunque, normalmente los atributos de relaciones, sólo se da en tipos de relaciones binarias o terna-

rias de N:M (es decir, una relación muchas a muchas). Esto es debido a que las relaciones de tipo 1:1,

es igual ponerla en una entidad o en otra. Y en las relaciones de tipo 1:N, será un atributo de la enti-

dad de grado N. Pero en las relaciones de tipo N:M, no se puede poner ni en la entidad de grado N,

ni en la de grado M; serán valores con diferentes atributos.

En el párrafo anterior han salido algunos conceptos nuevos, como "relaciones binarias", "relaciones

ternarias", "relaciones de tipo N:M", etc. Todos estos conceptos los estudiaremos en los siguientes

apartados de esta unidad de trabajo.

Aunque, vamos a avanzar el concepto de Grado de una relación entre entidades.

El grado de una relación, es el número de tipos de entidad que participan en un tipo de

relación.

Ahora nos podríamos preguntar, ¿qué es una instancia?. Vamos a explicar el concepto con el ejem-

plo de la base de datos de la empresa que vende material de la construcción, tal y como se muestra

en la figura 5.

EMPLEADO MATERIAL

Fig

gra

En este caso

MATERIAL

única flecha

ADBD

VENDE

E1 M1

E2 M2

ura 5. Diagrama de ocurrencias de la relación VENDE que une EMPLEADO y MATERIAL, con el

do de relación (1:1)

las instancias de las entidades son: de la entidad EMPLEADO E1 y E2. Y de la entidad

M1 y M2. Y el número que se establece entre estas instancias es 1:1, pues sale una

de las instancias de la entidad EMPLEADO hacia las instancias de la entidad MATERIAL.

Página 11 de 31


Continuando con nuestro ejemplo, podríamos decir ahora que: "un empleado vende más de un ma-

terial y un material sólo es vendido por un empleado". Por tanto el grado de la relación entre la enti-

dad EMPLEADO y MATERIAL, sería de 1 a N. El diagrama de ocurrencias en este caso sería el que se

muestra en la figura 6.

EMPLEADO MATERIAL

VENDE

E1 M1

E2 M2

E2 M3

M4

Figura 6. Diagrama de ocurrencias de la relación VENDE que une EMPLEADO y MATERIAL, cambian-

do el grado de la relación (1:N)

Todo lo que acabamos de explicar con un breve ejemplo y en unas cuantas líneas, lo estudiaremos

más adelante, es decir, estudiaremos el Grado de las relaciones entre entidades y los tipos de relacio-

nes que existen.

Pero, todavía no sabemos cómo representar una relación. La representación de las relaciones es me-

diante un rombo, incluyendo en su interior un verbo (figura 7).

Por tanto, si represe

remos a llamar PRO

VENDE Artículo.

PROV

Fig

ADBD

VENDE Figura 7. Representación de una relación

ntamos nuestro ejemplo teniendo en cuenta que, la entidad empleado la pasa-

VEEDOR y la entidad material será ARTICULO, tendremos que: Proveedor

Y en el modelo E-R, quedaría tal y como se muestra en la figura 8.

EEDOR ARTICULOVENDE

ura 8. Representación de nuestro ejemplo en el modelo E-R

Página 12 de 31


En la figura 8, aparece dos entidades, una relación y unas líneas de unión. En este ejemplo nos falta-

ría el grado de las relaciones.

5.4. La cardinalidad

La cardinalidad, es el número máximo/mínimo de ocurrencias de un tipo de entidad que pueden

intervenir con cada ocurrencia del otro tipo de entidad asociado en la relación. Se pueden dar las

siguientes posibilidades de cardinalidad, 1:1, 1:N o N:M.

En la tabla 1, se muestra las diferentes combinaciones de cardinalidades sociadas al diagrama tipo

ER.

Relación Diagrama tipo ER

Una a una

(1:1)

Una a muchas

(1:N)

Muchas a una

(N:1)

Muchas a muchas

(N:M)

1Relación

1

NRelación

1

RelaciónN 1

MRelación

N

Tabla 1. Combinaciones de grado de relaciones entre en dades ti

A la hora de indicar la cardinalidad, es muy importante tener en cuenta como se lee, puesto que po-

demos leer de más de una manera.

Por ejemplo, si nos fijamos en la figura 9, que representa con el modelo E-R, una base de datos que

controla los pacientes que tienen asignados los médicos de cabecera.



La relación

bilidades d

- con

cien

- si es

tend

Por tanto,

- La c

- Y ad

las e

Un do

= muc

Un pa

dinalid

Cuando h

tar median

representa

ADBD

Figura 9. Representación parcial con el modelo E-R .

se llama ATIENDE y une la entidad DOCTOR y la entidad PACIENTE, tenemos dos posi-

e leer, que son:

ectividad de DOCTOR hacia PACIENTE, de manera que cada doctor atiende a muchos pa-

tes.

de PACIENTE a DOCTOR, tendremos que el paciente sólo es atendido por un doctor (en-

iéndo DOCTOR como médico de cabecera).

el ejemplo quedaría tal y como se muestra en la figura 10, teniendo en cuenta que:

ardinalidad siempre se ha de colocar sobre la línea que une la entidad con la relación,

emás, se ha de indicar entre paréntesis, el número mínimo y máximo de las instancias de

ntidades que conecta la relación. En este caso se lee de la siguiente manera:

ctor atiende a un paciente o a muchos (cardinalidad mínima = uno, cardinalidad máxima

hos).

ciente es atendido por un doctor y sólo uno, pues no tiene dos médicos de cabecera (car-

ad mínima = uno, cardinalidad máxima = uno).

DOCTOR PACIENTEATIENDE

DOCTOR PACIENTEATIENDE(1,1) (1,N)

Figura 10. Representación final con el modelo E-R.

abéis estudiado la representación de una entidad, se ha comentado que se puede represen-

te un rectángulo o bien, mediante una caja redondeada. Según se represente la entidad, se

rá la cardinalidad.

Página 14 de 31


En los ejemplos anteriores se ha representado la entidad mediante un rectángulo, si la entidad es una

caja redondeada se ha de representar tal y como se muestra en la figura 11.

Resumiend

posibilidad

12.

5.5. Tip

Según el n

pondencia

Pasemos a

ADBD

ATIENDEDOCTOR PACIENTE

Figura 11. Otra representación del modelo E-R

o, la cardinalidad se ha de representar sobre la línea que conecta las entidades y hay dos

es: 1 o N. Se puede representar de diferentes maneras, tal y como se muestra en la figura

ENTIDAD

ENTIDAD ENTIDAD

ENTIDAD

1 N

Grado 1 Grado N

Figura 12. Diferentes modos de

representación de entidad y de la

cardinalidad

os de correspondencias en las relaciones

úmero de entidades que enlace la relación, recibe un nombre u otro, es decir, si la corres-

se establece entre dos entidades se llama relación binaria.

estudiar cada uno de los tipos de relaciones que existen:

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Relación o Interrelación Reflexiva:

En este tipo de relaciones, sólo tenemos una entidad de un único tipo y desempeña dos papeles

diferentes en el mismo tipo de relación. En la figura 13 podemos estudiar los tres casos típicos

que nos podemos encontrar.

En todas las representaciones de la figura 13 tenemos una entidad personas, que representa a

todas las personas que tenemos en nuestra base de datos (tanto del sexo masculino, como feme-

nino y de cualquier edad).

pareja

(1,1)

(1,1)

(1,1)

(1,N)

Parentesco

(1,N)

(1,N)

Tienemuchos hijos

PERSONA

PERSONA PERSONA

AB

Maternidad

C

Figura 13. Representación de relaciones reflexivas

Vamos a estudiar brevemente cada una de las representaciones de las relaciones reflexivas de la

figura 13.

Representación A: En este caso la relación que une se llama PAREJA y quiere representar la

pareja de una persona. Se lee de la siguiente manera: "Una persona A tiene una

pareja y sólo una (como mínimo y como máximo) y esa persona B es sólo pare-

ja de A.



Representación B: En este caso la relación que une se llama MATERNIDAD y pretende repre-

sentar quien es la madre de cada persona. Se lee: "Una persona (MADRE) es

madre de una persona (como mínimo) y de muchas (como máximo). Y una

persona tiene como mínimo y como máximo una madre".

Representación C: En este caso la relación que une se llama PARENTESCO y pretende repre-

sentar los parentescos que hay entre las personas. Se lee: "Una persona tiene

como mínimo un parentesco (por ejemplo, un padre) y como máximo tiene

muchos parentescos (por ejemplo, muchos tíos). Y viceversa".

Ya hemos estudiado las relaciones unarias, vamos a continuar con otros tipos de relaciones.

Relación o Interrelación Binaria:

La relación une dos entidades y el grado de la relación de ambos tipos puede ser: 1:1, 1:N, M:N.

En la figura 14 se puede observar una representación gráfica de los diferentes tipos de relación

binaria normal que podemos encontrar.

Vamos

gura 14

ADBD

Es_de Tiene

HIJO

Cursa

(1,1)

(1,1)

(1,1)

(1,N)

(1,M)

(1,N)

COCHE ALUMNOMADRE

ASIGNATURAMATRICULA

A B C

Figura 14. Representación de relaciones binarias

a estudiar brevemente cada una de las representaciones de las relaciones binarias de la fi-

.

Página 17 de 31


Representación A: En este caso la relación une dos entidades y se lee de la siguiente manera:

"Un coche tiene una matrícula y una matrícula en concreto sólo pertenece a un

coche". La cardinalidad mínima y la máxima es uno.

Representación B: En este caso también se une dos entidades y se representa los hijos que

tiene una madre. Se lee: "una madre tiene un hijo como mínimo y muchos

como máximo; y un hijo sólo tiene una madre".

Representación C: También se une dos entidades y se representa las asignaturas que cursa

los alumnos de una escuela. Se lee: "un alumno puede cursar una asignatura

como mínimo y muchas como máximo. Y una asignatura puede ser cursada po

un alumno como mínimo y por muchos como máximo".

Relación o Interrelación Ternarias:

Este tipo de relación, establece la conexión entre tres entidades, tal y como se muestra en la fi-

gura 15.

ASIGNATURA

ALUMNO (1,N)

(1,P)

cursaCONVOCATORIA(1,M)

nota

Figura 15. Representación de relación ternaria

El grado de la relación de las relaciones ternarias pueden ser: (1,1):(1,1):(1,1), (1,1):(1,1):(1,N),

(1,M):(1,N): (1,P).

En la figura anterior, tenemos una relación del tipo M:N:P y además la relación contiene un

atributo. Vamos a analizar dicha representación:

- Un alumno cursa una o muchas asignaturas en una o muchas convocatorias, teniendo

en cuenta que obtiene un nota.



- Una asignatura es cursada por un alumno o más de uno, en una o más convocatoria.

- A una convocatoria se presenta un alumno o más de uno, con una asignatura o más de

una.

- La nota depende del alumno, de la asignatura y de la convocatoria.

Ya hemos estudiado las relaciones ternarias, que recordemos que se relaciona tres entidades. Si

relacionamos cuatro entidades hablamos de relaciones cuaternarias, y así sucesivamente. Por

tanto, si hablamos de n entidades, tenemos las relaciones N-arias.

Relación N-arias:

En este tipo de relaciones, se conecta n entidades y también puede combinarse como (1,1):(1,1),

(1,1):(1,N), (1,M):(1,N).

Relación o Interrelación Alternativas:

En este tipo de relación, tendremos una disjunción, de tal manera que se ha de elegir una cosa u

otra.

Por ejemplo, dada la figura 16 tenemos la entidad PERSONA que conduce COCHE o MOTO, no

puede conducir ambas cosas.

La en

vez. E

de la

ADBD

conduce

COCHE MOTO

⊕ ⊕

PERSONA

Figura 16. Representación de relación alternativa

tidad PERSONA está relacionada con las entidades COCHE o MOTO, pero no con los dos a la

s una XOR (O exclusiva). Y toda la relación tiene una clave que identifica a una ocurrencia

entidad.

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5.6. Representación gráfica del modelo Entidad-Relación

En este apartado vamos a indicar como se ha de representar gráficamente el modelo E-R, de tal ma-

nera que haremos un resumen sobre lo que se ha estudiado hasta ahora.

La representación del modelo se puede efectuar mediante diagramas de ocurrencias ER (figura 17) o

diagramas de tipo ER. Nosotros vamos a estudiar los diagramas de tipoER.

EMPLEADO MATERIAL

En el diagram

Rectáng

des se p

Rombo

Líneas:

Númer

Siempr

ma; sep

Atribut

y los at

Ya sabemos c

Relación. Aho

es decir, si la

ADBD

VENDE

E1 M1

E2 M2

E2 M3

M4

Figura 17. Ejemplo del diagrama de ocurrencias ER

a tipo ER aparece los siguientes elementos:

ulos o Cajas redondeadas: que representan las entidades. Los atributos de estas entida-

ueden representar de diferentes maneras, dependiendo del sistema de representación.

s: que representan las relaciones.

que conectan las entidades con sus relaciones.

os o letras: estos números o letras indican el grado de relación entre ambas entidades.

e se ha de colocar entre paréntesis y ha de aparecer la cardinalidad mínima y la máxi-

aradas ambas cardinalidades por una coma.

os: identifica a cada entidad y se ha de distinguir entre el campo clave o clave primaria

ributos. Por tanto, no olvidar de marcar en todo momento el campo clave.

omo representar los objetos y las relaciones que hay entre ellos en el modelo Entidad-

ra vamos a estudiar el grado de las relaciones o tipo de participación de las relaciones,

relación es 1 a 1 o es 1 a N, etc.

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5.7. Los primeros ejemplos

Ejemplo1: Base de Datos de una empresa.

En este primer ejemplo, vamos a repasar los siguientes apartados:

- representación de las entidades, con sus atributos (incluyendo el campo clave de la

entidad).

- representación de la relación.

- representación del grado de la relación.

El problema que tenemos que representar con el modelo E-R, es el siguiente:

Tenemos una base de datos dónde queremos representar los proveedores que artículos venden.

Además, sabemos que un proveedor puede vender uno o más de un artículo y un artículo pue-

de ser vendido por un sólo proveedor.

Los proveedores vienen identificados por un código de proveedor (que será único) y me inter-

esa conocer el nombre de éstos. Los artículos vienen identificados de manera única por un có-

digo de artículo y nos interesa conocer su descripción.

La representación utilizando el modelo E-R de ésta base de datos, es la que se muestra en la figura

18, teniendo en cuenta las siguientes consideraciones:

- En la entidad PROVEEDOR, el codprov es campo clave y el nombre es un atributo

obligatorio.

- Y en la entidad ARTICULO, codart es campo clave y descripción en atributo

obligatorio.

- La relación vendrá dada por el verbo VENDE y será una relación (1,1) : (1,N), puesto que en

el enunciado nos indica que: "un proveedor puede vender uno o más de un art culo y un

artículo puede ser vendido por un sólo proveedor".

í

(1,N)(1,1) codart

ADBD

PROVEEDOR ARTICULOvendecodprov

nombredescripción

Figura 18. Representación gráfica del diagrama E-R del ejemplo

Página 21 de 31


Ejemplo 2: Base de Datos académica de un colegio

Ahora vamos a representar un problema que en un primer momento se puede pensar de repre-

sentar de dos maneras y creer que representa lo mismo; y no es así.

Tenemos que representar una base de datos de un colegio, la cual consta de Alumnos, Asig-

naturas y Convocatorias. Cada convocatoria dependerá del alumno y de la asignatura; te-

niendo en cuenta que tendrá una nota (en estos modelos E-R, faltaría los atributos de las enti-

dades).

Las representaciones son las siguientes:

Representación A) (figura 19)

Rep

¿Cuál

ADBD

Figura 19.

Representación 1 de

la base de datos de

un colegio

resentación B) (figura 20)

(1,N)

(1,P)

(1,M)

ALUMNO

CONVOCATORIAASIGNATURAtiene

nota

(1,N)

(1,M)

ALUMNO

CONVOCATORIApertenece

tiene

(1,N)

(1,M)

ASIGNATURA

es_de

NOTA(1,M)(1,N)

Figura 20.

Representación 1 de

la base de datos de

un colegio

es la representación correcta?

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Ejemplo 3: Base de Datos académica de otro colegio.

Un colegio privado de gran volumen, desean informatizar su funcionamiento y diseñar una base

de datos adecuada a sus necesidades.

Cada alumno imparte unas asignaturas y tienen diferentes convocatorias de exámenes; todo ello

con una calificación. Cada asignatura tiene un profesor asignado. Y un profesor, puede dar más

de una asignatura.

Además un profesor puede tener más de un título académico y por tanto, puede ser profesor-

asociado a la asignatura o profesor-titular de la asignatura.

El modelo E-R, es el de la figura 21, el cual le faltaría poner los atributos de cada entidad y si es

necesario de las relaciones.

ADBD

(1,N)

(1,P)

(1,M)

ALUMNO

CONVOCATORIAASIGNATURAtiene

imparte

PROFESOR

(1,N)

(1,1)

(1,N) (1,M)

TITULACIONes_de

PROF-TITULARPROF-ASOCIADO

Figura 21. Modelo E-R del ejemplo 3 (la base de datos académica de un colegio)

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Por tanto, llegados a este punto del tema, sabemos cómo representar las entidades, cómo conectarlas

mediante la relación, cómo definir los atributos de cada entidad y cómo definir y representar el gra-

do de las relaciones entre las entidades. Pasamos a estudiar los tipos de participación de las entida-

des.

5.8. Tipos de participación de una entidad

Según la participación de las instancias u ocurrencias de una entidad en la relación, tenemos:

Opcionales:

No todas las ocurrencias de una entidad tienen que participar en la relación. Es decir, la entidad

puede tener valores nulos.

Para representar que la entidad es opcional, se ha de colocar una redonda junto a la entidad.

En el siguiente ejemplo (figura 22) podemos leer que: "un proveedor puede vender un artículo o

ninguno y que, un artículo puede ser vendido por un proveedor o por ninguno".

Figura 22. Representación de entidades opcionales

Obligatorias:

Todas las ocurrencias de una entidad deben participar en la relación. En este caso no se ha de

poner nada en la entidad.

En este caso ambas entidades son obligatorias (figura 23); por tanto, todo proveedor vende un

artículo y un artículo es vendido por un proveedor.

PROVEEDOR ARTICULOvende(1,N)(1,1)codprov

nombre

codart

descripción

PROVEEDOR ARTICULOvende(1,N)(1,1)codprov

nombre

codart

descripción

Figura 23. Representación de entidades obligatorias



5.8.1. Casos de participación de las entidades

Los casos de participación que podemos encontrar, son:

Entidad Opcional - Entidad opcional (contienen valores nulos en ambas entidades).

Entidad Obligatoria - Entidad opcional (sólo contiene valores nulos en una de las entida-

des).

Entidad Opcional - Entidad obligatoria (sólo contiene valores nulos en una de las entida-

des).

Entidad Obligatoria - Entidad obligatoria (no contienen valores nulos ninguna de las enti-

dades).

5.9. El segundo ejemplo

Una empresa que vende a distribuidores, desean informatizar su funcionamiento y diseñar una base

de datos adecuada a sus necesidades.

Cada distribuidor, distribuye productos, que consta de un número de serie, de una fecha-compra,

etc.

Además tenemos un modelos, relacionado con productos; de tal manera que se ha de reflejar que

tienen modelos sin stocks de productos. Y cada producto tiene diferentes piezas según el modelo del

mismo.

Esta empresa también consta de reparaciones de averías, donde una reparación puede tener más de

un parte de avería.

La reparación viene dada por el número de horas máximas y/o el número de horas normal y demás.

También han de contabilizar en los partes de avería, las piezas que usan, para descontar de stock.

Diseñar el modelo E-R (Chen) adecuado para este enunciado.



La solución a este ejercicio es la que se muestra en la figura 24.

(1,N)

5.

La

no

La

un

ADB

(1,M)

(1,1)

(1,M)MODELOpertenece

(1,N)

PRODUCTO

(1,N)

tiene

(1,1)

PARTE

distribuye

(1,N)

cotiene

(1,N)

(1,N)

REPARACION

(1,M)

necesita

(1,1)pertenece

(1,N)

N_h_máx

N_h_nor

pertenece

(1,M)

coddist codpie

codmod

codrepcodpar

DISTRIBUIDOR

nserie

PIEZA

Figura 24. Modelo E-R del segundo ejemplo (empresa que vende a distribuidores)

10. Entidades fuertes y débiles

s entidades débiles, depende de las entidades fuertes. Por tanto, las instancias de una entidad débil

se pueden identificar por ellas mismas, sino que dependen de otra entidad (entidad fuerte).

relación entre un tipo de entidad débil y el tipo de entidad de la cual depende es por supuesto,

a interrelación muchos a uno ( (1,N):(1,1), entidad débil y entidad fuerte respectivamente).

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La representación gráfica de una entidad débil es la siguiente:

La en

con l

conec

Vamo

ADBD

Figura 25. Representación de la entidad débil

tidad débil se representa con dos cajas concéntricas y la relación que conecta la entidad débil

a fuerte, se representa con dos rombos concéntricos (figura 25). Al igual que las líneas que

ta la relación con la entidad, serán dobles

s a representar algunos ejemplos de entidad débil:

a) pedido y línea de pedido (figura 26):

Figura 26. Representación de una entidad débil que depende de otras dos entidades

b) país y ciudad (figura 27):

(1,N)(1,1)

(1,N)(1,1)PEDIDO LINEAPEDIDO

ARTICULO

(1,N)

(1,1)

tiene

contiene

En e

insta

más

Figura

ste eje

ncia d

de un

(nom_ciu, …)

PAIS CIUDADtiene

27. Representación de una entidad débil que depende de una sola entidad

mplo el atributo nom_ciu no es clave primaria, pues no puede identificar una

e CIUDAD. Por ejemplo, tenemos la instancia Barcelona, pero puede estar en

PAIS; por tanto, necesito de otra entidad fuerte, en este caso PAIS.

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5.10. Modelo ampliado con particiones y subconjuntos

El modelo E-R se queda un poco escaso a la hora de representar algunas situaciones como las que

estudiaremos seguidamente, por tanto, se acostumbra a ampliar el modelo con tres representaciones.

Entonces el modelo pasar a llamarse modelo EER (modelo ampliado Entidad-Relación).

GENERALIZACIÓN

Podemos encontrarnos alguna situación donde a la hora de representar se ha de dividir en suben-

tidades disyuntas. Cuando se da esta situación, la entidad principal suele tener un atributo que

identifica, para cada instancia de la entidad, la única subentidad a la que pertenece.

En la figura 28 tenemos un ejemplo de generalización, donde la entidad principal es la de EM-

PLEADO y el atributo es tipos_de_trabajo. Por tanto, dependiendo del tipo de trabajo que realice

el empleado, la instancia pertencerá a una subentidad o a otra (DIRECTIVO, ADMINISTRATIVO

o TECNICO).

En el caso

tal y como

En el ejem

BLICA o P

ADBD

E M PLE A D O

tipos_trabajo

T É C N IC OA D M IN IST RA T IV O

D IRE C T IV O

Figura 28. Representación de una generalización

de que se dé dos subentidades, podremos llamar que tenemos una ESPECIALIZACIÓN,

se muestra en la figura 29.

plo de la figura 29, representamos que la entidad EMPRESA tiene dos subentidades PU-

RIVADA , y cada instancia de la entidad EMPRESA, estará en una subentidad o en otra.

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Figura 29. Representación de especialización

SUBCONJUNTOS

Otra situación, es que una entidad se subdivida en subentidades que no son por fuerza disyunti-

vas o que, si lo es no todas las instancias pertenecen a una de las subentidades.

Un ejemplo de subconjunto es el que se representa en la figura 30, de tal manera que, un emplea-

do puede estar casado y además, ser estudiante. O bien, podemos tener un empleado que ni sea

estudiante, ni esté casado.

EMPRESA

PRIVADAPÚBLICA

E M P L E A D O

E M P . C A S A D OE M P . E S T U D I A N T E

Figura 30. Representación de un subconjunto

Con esto damos por finalizado el tema de model E-R, a partir de ahora el alumnado ha de ser capaz

de diseñar una base de datos siguiendo el modelo E-R.


Unidad Didáctica 2 Tema 5: Modelo Entidad-Relación (CHEN) (Actividades)

Actividades del tema 5

1. Dibujar los diagramas de ocurrencias y de tipos ER para las entidades ALUMNOS y PROYECTO

cuando el grado de correspondencia es:

a) Uno a muchos.

b) Muchos a uno.

c) Muchos a muchos.

2. Dibujar los diagramas de ocurrencias y de tipos ER para cada uno de los siguientes casos:

a) Una empresa de albañilería desea conocer en todo momento la casa que están trabajando

sus empleados. Se sabe que en cada casa puede haber varios empleados y no todos tienen

por qué estar ocupados en cada instante.

b) Un colegio desea saber las asignaturas que imparte cada profesor. El jefe de estudios ha dis-

puesto que cada profesor puede dar más de una asignatura y una asignatura puede ser im-

partida por varios profesores.

3. Obtener las relaciones a partir de los diagramas del ejercicio 2.

4. Diseñar una base de datos para llevar las facturas de una empresa.

5. Diseñar una base de datos para informatizar un hotel.

6. Diseñar una base de datos para informatizar una biblioteca. Se sabe que cada socio puede sacar

dos libros, como máximo, durante un período no superior a 15 días, período que puede prorro-

gar por otros 15 días. Si transcurrido el plazo no ha entregado los libros sufre una amonestación.

A los socios que tengan dos amonestaciones se les retira el carnet durante un año.

7. LOS RESIDUOS TÓXICOS

Se desea abordar la problemática ambiental de los residuos tóxicos y peligrosos cuya incorrecta

gestión produce daños de gran importancia en el medio ambiente y en la salud del ser huma-

no. La información a contemplar es la que corresponde desde que se produce el residuo por

una organización hasta que el residuo se encuentra en lugar seguro, donde los residuos reciben

un tratamiento especial: incineración, almacenamiento en depósitos de seguridad, etc.

En el sistema de información se desea considerar la información de los productores de resi-

duos, los residuos, las empresas que transportan los residuos hasta los lugares seguros y el tras-

lado de los residuos teniendo en cuenta el tipo de transporte, el envase, etc.

Además se consideran los siguientes supuestos:

1) Una empresa productora produce un número amplio de residuos constituidos por un

número variable de constituyentes químicos.


Unidad Didáctica 2 Tema 5: Modelo Entidad-Relación (CHEN) (Actividades)


2) Más de una empresa productora puede producir residuos con igual número de constitu-

yentes químicos y con las mismas o distintas cantidades de los mismos.

3) Las empresas productoras asignan un código único a los residuos que producen, lo que

les permite diferenciar distintas producciones de los mismos productos. Además, más de

una empresa puede asignar el mismo código a los residuos que produce.

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