111 一般警察特考三等 警察資訊管理人員 資料庫應用 考古題詳解

111 年・一般警察特考・三等・警察資訊管理人員
試題代碼 資料庫應用

第 一 題25 分

政府在推動兩稅合一以抑制房價高漲。今有一家房屋仲介公司擬建置一資料庫，經過系統分析後，有如下需求：

⑴每一間房屋（House）有一房屋編號（house-id）、街道名稱（house-str）、房屋種類（house-type）與價格（price），房屋編號唯一識別所有房屋。

⑵每一屋主（Seller）有一屋主編號（seller-id）、屋主姓名（seller-name）、屋主地址（seller-addr）與屋主電話（seller-tel），每一屋主有數個電話，屋主編號唯一識別所有屋主。

⑶每一買主（Buyer）有一買主編號（buyer-id）、買主姓名（buyer-name）、買主地址（buyer-addr）與買主電話（buyer-tel），每一買主有數個電話，買主編號唯一識別所有買主。

⑷房屋與屋主的關係為一個屋主可同時提供數間房屋委賣（Sold-By），一間房屋可由多位屋主所擁有。每一委賣皆記錄其委賣時間（sold-time）、契約書編號（contr-id）與佣金成數（sold-comm）。

⑸房屋與買主的關係為一個買主可同時購買（Purch-By）數間房屋，但每一房屋僅為一買主所購買。每一購買皆記錄其購屋日期（buy-time）、契約書編號（contr-id）、成交價（buy-price）與佣金成數（buy-comm）。

⑹每一屋主（Seller）會有多個繼承人（Inher-Dep）。每一繼承人（Inheritor）有繼承人編號（inher-id）與繼承人姓名（inher-name），繼承人編號唯一識別繼承人，繼承人依附於屋主存在。

請繪出此房屋仲介公司資料庫的實體關係圖（ER Diagram）。此實體關係圖裡應包括強實體型態（Strong Entity Types）與弱實體型態（Weak Entity Types）的設計，並請標示各項限制（Constraints）。

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核心觀念

本題考查 ER 模型中的強實體、弱實體、識別關係、複合鍵、多值屬性，以及關係的基數與參與限制。題目不是選擇題，重點是把文字需求轉換成實體、屬性、關係與限制。

  • 強實體：自身具有完整主鍵，可獨立識別。
  • 弱實體：不能只靠自身的部分鍵識別，必須結合擁有者強實體的主鍵。
  • 多值屬性：同一實體可有多個屬性值，例如屋主電話、買主電話。
  • 基數限制：說明關係兩端可參與的數量，如一對多、多對多。
  • 參與限制：說明某實體是否必須參與關係；題目未明示必須參與時，不額外假設全參與。

解題方法

先依「唯一識別」判斷實體及主鍵，再依「依附於……存在」判斷弱實體，最後逐一把文字中的關係轉成 ER 關係並標示基數。

  1. 強實體
  • House：主鍵為 house-id；屬性為 house-str、house-type、price。
  • Seller：主鍵為 seller-id；屬性為 seller-name、seller-addr。
  • Buyer：主鍵為 buyer-id；屬性為 buyer-name、buyer-addr。
  1. 多值電話屬性

屋主與買主均有多個電話，因此 seller-tel、buyer-tel 分別畫成多值屬性。電話不是題目指定的識別鍵，不可取代各自的編號主鍵。

  1. 弱實體 Inheritor

Inheritor 依附於 Seller 存在，表示繼承人不能脫離屋主獨立識別，因此設計為弱實體。以 inher-id 作為部分鍵（辨識鍵），透過識別關係 Inher-Dep 連結屋主；完整識別鍵為：

{seller-id, inher-id}\{seller\text{-}id,\ inher\text{-}id\}

每位繼承人必須且只能依附一位屋主；每位屋主有多位繼承人。故 Inheritor 對識別關係為全參與，Seller 端為一、Inheritor 端為多。

  1. 屋主與房屋：Sold-By

一位屋主可提供多間房屋，一間房屋也可由多位屋主擁有，因此為多對多關係（M:N）。關係屬性為 sold-time、contr-id、sold-comm。題目未限定 contr-id 在全資料庫或此關係內唯一，故不將它逕列為主鍵。

  1. 買主與房屋：Purch-By

一位買主可購買多間房屋，每間房屋僅由一位買主購買，因此為一對多關係：Buyer 端為一，House 端為多。關係屬性為 buy-time、contr-id、buy-price、buy-comm。題目描述已購買房屋的情形；未說明每間房屋都必須售出，因此 House 對此關係為部分參與。

ER 圖與限制

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第 二 題25 分

給予一關聯綱要（Relation Schema）GROUND(property-id,county-name,lot-id,area,price,tax-rate)GROUND(property\text{-}id, county\text{-}name, lot\text{-}id, area, price, tax\text{-}rate)。此關聯綱要記錄土地資料，包括財產編號（property-id）、鄉鎮名稱（county-name）、地號（lot-id）、土地面積（area）、價格（price）與稅率（tax-rate），主鍵為財產編號（property-id）。

並給予一組功能依附性（Functional Dependencies）：

{property-id}→{county-name,lot-id,area,price,tax-rate}\{property\text{-}id\}\rightarrow\{county\text{-}name, lot\text{-}id, area, price, tax\text{-}rate\} {county-name,lot-id}→{property-id,area,price,tax-rate}\{county\text{-}name, lot\text{-}id\}\rightarrow\{property\text{-}id, area, price, tax\text{-}rate\} {county-name}→{tax-rate}\{county\text{-}name\}\rightarrow\{tax\text{-}rate\} {area}→{price}\{area\}\rightarrow\{price\}

關聯綱要 GROUNDGROUND 是否為 2NF？如不是，會有何問題？請將 GROUNDGROUND 正規化至 2NF，然後至 3NF。

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核心觀念

本題考查第二正規化（2NF）與第三正規化（3NF）的判斷及分解。

  • 2NF：關聯先須符合 1NF，且每個非主鍵屬性都完全依賴每一個候選鍵；若非主鍵屬性只依賴候選鍵的一部分，便是部分依附，違反 2NF。
  • 3NF：關聯先須符合 2NF，且對每個非平凡功能依附 X→AX\rightarrow A，至少符合下列一項：XX 是超鍵，或 AA 是主鍵屬性（屬於任一候選鍵的屬性）。

主鍵為 property-id。由題目給定的功能依附性，county-name, lot-id 也能決定所有屬性，因此也是候選鍵。

解題方法

先找出候選鍵，再檢查非主鍵屬性是否部分依附於複合候選鍵，判斷是否符合 2NF；接著將造成違規的依附拆出。最後檢查 2NF 各關聯是否仍有非主鍵屬性對鍵的遞移依附，以分解至 3NF。

1. 找候選鍵

題目給定：

property-id→county-name,lot-id,area,price,tax-rateproperty\text{-}id\rightarrow county\text{-}name,lot\text{-}id,area,price,tax\text{-}rate

因此 property-id 是候選鍵。

又因為：

county-name,lot-id→property-id,area,price,tax-ratecounty\text{-}name,lot\text{-}id\rightarrow property\text{-}id,area,price,tax\text{-}rate

且藉由 property-id 可得 county-name 與 lot-id，所以 {county-name, lot-id} 能決定整個關聯，是另一個候選鍵。

因此候選鍵為：

{property-id},{county-name,lot-id}\{property\text{-}id\},\qquad \{county\text{-}name,lot\text{-}id\}

county-name 與 lot-id 是複合候選鍵的一部分。依 county-name → tax-rate，非主鍵屬性 tax-rate 只依賴複合候選鍵的一部分，屬於部分依附，所以 GROUNDGROUND 不符合 2NF。

2. 2NF 分解及問題說明

將部分依附 county-name → tax-rate 拆成獨立關聯：

GROUND1(property-id,county-name,lot-id,area,price)GROUND_1(property\text{-}id,county\text{-}name,lot\text{-}id,area,price) COUNTY(county-name,tax-rate)COUNTY(county\text{-}name,tax\text{-}rate)

這項分解將鄉鎮稅率存放在以 county-name 為鍵的關聯中。原關聯若不分解，同一鄉鎮有多筆土地時，稅率必須重複儲存，會造成：

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第 三 題25 分

給予如下兩個關聯綱要（Relation Schemas）：

EMPLOYEEEMPLOYEE 關聯綱要記錄員工編號（ssn）、年齡（age）及所在部門（dno），主鍵為 ssnssn。

DEPARTMENTDEPARTMENT 關聯綱要記錄部門編號（dnum）及名稱（dname），主鍵為 dnumdnum。

其中 EMPLOYEEEMPLOYEE 的外來鍵（Foreign Key）dnodno 參考到 DEPARTMENTDEPARTMENT 的主鍵（Primary Key）dnumdnum。

請用 SQL GROUP BY 寫出以下查詢：

「至少兩個人的部門，取出部門名稱及年齡大於 25 歲的人數。」

For each department that has more than two employees, retrieve the department name and the number of its employees who each is more than twenty-five years old.

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核心觀念

本題考查 JOIN、GROUP BY 與聚合函數 COUNT 的搭配。EMPLOYEE.dno 外鍵參考 DEPARTMENT.dnum，可用兩者相等的條件連結員工與部門，取得部門名稱。

題目有兩種人數條件，須分別處理：

  • 「至少兩個人的部門」是每個部門的員工總數至少為 2。
  • 「年齡大於 25 歲的人數」是只計算 age > 25 的員工。

解題方法

先依 dno 分組，計算各部門的員工總數，並用 HAVING COUNT(*) >= 2 篩出至少有兩名員工的部門。再用條件式聚合，只計算這些部門中年齡大於 25 歲的員工人數。

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第 四 題25 分

一資料庫管理系統（DBMS）基本上包括一資料庫安全與授權子系統（Database Security and Authorization Subsystem），負責確保對沒有授權資料庫內容存取的安全。

請論述一資料庫安全與授權子系統兩類型的資料庫安全機制（Two Types of Database Security Mechanisms），其中對資料庫內容的存取，在 SQL 語言中可使用何指令來設定權限，並寫出一獲得授權存取表格的例子。

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核心觀念

資料庫安全與授權子系統的目的，是防止未經授權者讀取、修改或刪除資料庫內容。資料庫安全機制可分成兩類：

  1. 存取控制（Access Control）：依使用者身分與其獲授權的權限，限制可操作的資料庫物件及操作類型。常見做法包括帳號密碼驗證、角色管理與權限授予。
  2. 資料流控制（Flow Control）：限制資料在不同安全等級或使用者之間的流動，避免高敏感度資料透過直接或間接方式洩漏給無權知悉者。

題目特別詢問 SQL 中設定資料庫物件權限的指令，屬於存取控制，使用 GRANT 授予權限，並可使用 REVOKE 撤回權限。

解題方法

先指出兩類安全機制，再聚焦題目要求的 SQL 權限設定方式。GRANT 的基本語法為：

GRANT 權限 ON 資料庫物件 TO 使用者或角色;

例如，授予使用者對某資料表的查詢權限：

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