113 高普考高考三級 資訊處理 資料庫應用 考古題詳解

核心觀念

本題考 EER 模型的四種基本塑模概念：個體、關係、屬性，以及父子型態關係。作答時要說明每一概念的意義，並以同一個實際情境舉例，呈現它們如何共同描述資料及資料間的關聯。

解題方法

可用「資料庫要記錄什麼、彼此如何連結、各自有哪些資料特徵、是否有分類與繼承」的順序說明：

1. 個體（Entity）：要記錄的對象。
2. 關係（Relationship）：個體之間的關聯。
3. 屬性（Attribute）：描述個體或關係的性質。
4. 父子型態關係（Supertype/Subtype Relationship）：將共通特徵歸入父型態，並以子型態表示特殊類別。

四種塑模概念

一、個體（Entity）

個體是現實世界中可區別、需要在資料庫中記錄的對象，可以是人、物、地點、事件或抽象概念。相似個體的集合稱為個體型態（Entity Type）；例如「學生」是個體型態，而學號為 S001 的學生是其中一個個體。

**例子：**大學校務系統中的「學生」、「課程」與「教師」都是個體型態。學生通常以學號識別，課程通常以課程代碼識別。

二、關係（Relationship）

關係是兩個或多個個體之間具有意義的連結。關係型態（Relationship Type）描述這類連結；實際某幾個個體間的連結則是關係實例。關係可依參與的個體型態數量分為一元、二元或多元關係，也可依基數描述一對一、一對多或多對多等限制。

例子：「學生選修課程」是學生與課程之間的二元關係。一名學生可以選修多門課程，一門課程也可以有多名學生選修，因此通常是多對多關係。

三、屬性（Attribute）

屬性是用來描述個體或關係特徵的資料項目。每項屬性有其值域（Domain），其值須符合該屬性的型態或允許範圍。

核心觀念

本題考查基本 SELECT、條件篩選、資料表連接（JOIN），以及分組統計（GROUP BY、COUNT）。

住院病患表以護理師編號作為外來鍵，對應護理師表的護理師編號主鍵。要查詢護理師姓名，需依此欄位連接兩表；要統計每位護理師照顧的病患數，則依護理師編號分組並計算病患筆數。

以下假設表格名稱為 住院病患、護理師，欄位名稱如題目所示。

解題方法

（一）只需從護理師表篩選月薪高於 45,000 元的資料，並投影出護理師編號與月薪：

SELECT 護理師編號, 月薪
FROM 護理師
WHERE 月薪 > 45000;

WHERE 條件使用嚴格大於，因此月薪恰為 45,000 元者不列入。

（二）先從住院病患表找出住在病房 8F12 的病患，再依護理師編號連接護理師表，以取得護理師姓名：

SELECT DISTINCT 護理師.護理師姓名
FROM 住院病患
JOIN 護理師
 ON 住院病患.護理師編號 = 護理師.護理師編號
WHERE 住院病患.病房編號 = '8F12';

同一位護理師可能照顧多位住在該病房的病患，因此使用 DISTINCT，讓姓名只列一次。

核心觀念

正規化要從候選鍵、主屬性，以及函數相依決定因素是否為超鍵來判斷。

• 候選鍵是能決定關係中所有屬性的最小屬性集合。
• 主屬性是至少出現在一個候選鍵中的屬性；本題為 $A,B,C$。
• 超鍵是能決定所有屬性的屬性集合，不要求最小。
• BCNF：每一個非平凡函數相依 $X\rightarrow Y$ 的決定因素 $X$ 都必須是超鍵。
• 3NF：對每一個非平凡函數相依 $X\rightarrow Y$，$X$ 是超鍵，或 $Y$ 中每個屬性都是主屬性。

解題方法

先由題目給定的候選鍵辨認主屬性，再檢查各項函數相依是否違反正規型式。接著利用違反 BCNF 的函數相依進行分解，並確認分解後各表的鍵與外來鍵。

（一）判定正規型式

候選鍵為 $\{A,B\}$ 與 $\{A,C\}$，因此主屬性為 $A,B,C$，非主屬性為 $D,E$。

題目另給 $\{B\}\rightarrow\{C\}$。由於 $B$ 不是超鍵，而 $C$ 是主屬性，這項相依符合 3NF 的第二種條件，但不符合 BCNF。

其餘兩項相依的決定因素都是候選鍵：

因此均符合 BCNF 的要求。整體關係仍因 $\{B\}\rightarrow\{C\}$ 違反 BCNF，故不屬於 BCNF；但所有非平凡相依均符合 3NF 條件。

（二）正規化分解

依違反 BCNF 的相依 $\{B\}\rightarrow\{C\}$ 分解。令 $R_1=\{B,C\}$，並將決定因素 $B$ 保留在另一張表中，得到 $R_2=\{A,B,D,E\}$：

核心觀念

資料倉儲以「事實」及其相關的「維度」組織資料。多維度資料模型可視為資料方塊（Data Cube）：事實資料放在方塊的各個儲存格中，維度則提供觀察資料的角度，例如時間、地區、商品。每個儲存格可記錄銷售額、銷售量等度量值。

本題考查四種典型 OLAP 操作，重點是判斷操作後「維度層級、維度範圍或維度數量」如何改變。

解題方法

用同一個銷售資料方塊說明四種操作。假設資料包含「時間、地區、商品」三個維度，度量值為銷售額：

• 時間維度：日 → 月 → 季 → 年
• 地區維度：門市 → 縣市 → 區域
• 商品維度：品項 → 品類

逐一說明操作如何改變資料檢視方式，並指出其他維度是否仍保留。

四種 OLAP 操作

一、向下鑽取（Drill Down）

沿著某一維度，從較概括的層級移至更細的層級，以檢視更詳細的資料。這通常透過維度階層完成。

**例：**原先檢視各年度銷售額，向下鑽取時間維度後，改為檢視各季度，或進一步檢視各月份的銷售額。資料範圍大致相同，但呈現粒度更細。

二、向上鑽取（Drill Up）

沿著某一維度，從較細的層級彙整至較概括的層級，也稱為 Roll-up。