データの正規化
正規化とは何か
Section titled “正規化とは何か”データベースでは、データを「表（テーブル）」に格納して管理します。しかし、何も考えずにすべての情報を1つの表にまとめてしまうと、同じデータが何度も登場したり、データの書き換え時に矛盾が生じたりする問題が起こります。
正規化とは、こうしたデータの重複や不整合が発生しないように、1つの表を複数の表に分割して整理する作業のことです。正規化を行うことで、データベースの品質を高く保ち、効率的にデータを管理できるようになります。
試験で出るポイント
「データの重複及び不整合が発生しないように複数の表に分ける作業」を何と呼ぶか、という問題が頻出です。答えは正規化です。この定義はそのまま覚えておきましょう。
正規化しないとどうなるか ── 具体例で理解する
Section titled “正規化しないとどうなるか ── 具体例で理解する”正規化がなぜ必要なのか、具体例で見てみましょう。ある店舗の受注データを、1つの表にまとめた場合を考えます。
正規化していない受注表：
| 受注番号 | 発注者名 | 商品番号 | 商品名 | 単価 | 個数 |
|---|---|---|---|---|---|
| 001 | 田中太郎 | A10 | ノートPC | 80,000 | 2 |
| 001 | 田中太郎 | A20 | マウス | 2,000 | 3 |
| 002 | 鈴木花子 | A10 | ノートPC | 80,000 | 1 |
| 003 | 佐藤一郎 | A20 | マウス | 2,000 | 5 |
この表には、次のような問題が潜んでいます。
更新異常（データの不整合）：「ノートPC」の単価が90,000円に変わったとします。受注番号001と002の両方を書き換えなければなりません。もし片方だけ更新して、もう片方を更新し忘れると、同じ商品なのに異なる単価が存在してしまいます。これがデータの不整合です。
挿入異常（データを追加できない）：新しい商品「キーボード（商品番号A30、単価5,000円）」を登録したいとします。しかし、この表では受注がないと商品情報を登録できません。受注番号や発注者名の欄が空になってしまうからです。
削除異常（データが消えてしまう）：受注番号003のデータを削除すると、「佐藤一郎がマウスを5個注文した」という受注情報だけでなく、佐藤一郎という発注者の情報自体も一緒に消えてしまいます。
このように、1つの表に異なる種類の情報（受注の情報と商品の情報）を混在させると、さまざまな問題が発生します。
正規化の基本的な考え方 ── 表を分割する
Section titled “正規化の基本的な考え方 ── 表を分割する”正規化の基本は、関連するデータごとに表を分割し、それぞれの表が1つのテーマだけを扱うようにすることです。
先ほどの受注表を正規化すると、次のように分割できます。
受注表：
| 受注番号 | 発注者名 | 商品番号 | 個数 |
|---|---|---|---|
| 001 | 田中太郎 | A10 | 2 |
| 001 | 田中太郎 | A20 | 3 |
| 002 | 鈴木花子 | A10 | 1 |
| 003 | 佐藤一郎 | A20 | 5 |
商品表：
| 商品番号 | 商品名 | 単価 |
|---|---|---|
| A10 | ノートPC | 80,000 |
| A20 | マウス | 2,000 |
受注表には「誰が何をいくつ注文したか」という受注に関する情報だけを、商品表には「商品の名前と単価」という商品に関する情報だけを格納しています。2つの表は商品番号という共通の項目で結びついており、必要なときに組み合わせて元の情報を復元できます。
この分割によって、先ほどの問題はすべて解消されます。
- 更新異常の解消：商品の単価を変更するときは、商品表の1か所を書き換えるだけで済みます
- 挿入異常の解消：新商品は商品表に追加するだけで登録でき、受注がなくても問題ありません
- 削除異常の解消：受注データを削除しても、商品の情報は商品表に残り続けます
試験で出るポイント
過去問では「受注データを正規化して分割するとどのような表になるか」を問う問題が出題されています。「受注に関する情報」と「商品に関する情報」を分けるという考え方を理解しておきましょう。
冗長なデータの排除 ── 導出できるデータは持たない
Section titled “冗長なデータの排除 ── 導出できるデータは持たない”正規化では、表を分割するだけでなく、他の項目から計算して求められる（導出できる）データを表に持たないことも重要です。
たとえば、会員管理の表に次のような項目があったとします。
| 会員番号 | 会員名 | 生年月日 | 現在の満年齢 |
|---|---|---|---|
| M001 | 山田太郎 | 1990-05-15 | 35 |
| M002 | 佐藤花子 | 2000-11-20 | 25 |
この表の「現在の満年齢」は、「生年月日」と「今日の日付」から計算できます。つまり、冗長なデータ（なくても求められるデータ）です。このような項目を表に持っていると、時間が経つにつれて実際の年齢とずれてしまい、データの不整合が発生します。
正規化の考え方では、導出可能な項目は表から取り除き、必要なときにその都度計算して求めるようにします。
試験で出るポイント
「他の項目から導出できる冗長な項目はどれか」という形式の問題が出題されます。「生年月日」があれば「満年齢」は計算で求められるので、満年齢が冗長な項目です。同様に、「単価」と「個数」があれば「金額」は導出できるため冗長です。
正規化の結果を確認する
Section titled “正規化の結果を確認する”正規化がうまくできたかどうかは、次の点で確認できます。
- 同じ情報が複数の行に繰り返し登場していないか：たとえば商品名や単価が何度も現れている場合、まだ分割の余地があります
- 1つの表が1つのテーマだけを扱っているか：受注情報と商品情報が混在していないかを確認します
- 導出可能なデータが残っていないか：計算で求められる項目が含まれていないかを確認します
正規化によって表の数は増えますが、それぞれの表がシンプルになり、データの管理がしやすくなります。必要なときには表同士を結合して、元のデータを復元することが可能です。
試験で出るポイント
正規化に関する問題は、ほぼ毎年出題されています。「重複と不整合をなくすために表を分割する作業＝正規化」という定義と、具体的な表の分割例（受注表と商品表への分割など）の両方を押さえておきましょう。
過去問で実力チェック
Section titled “過去問で実力チェック”過去問に挑戦
Q. 売上伝票のデータを関係データベースの表で管理することを考える。売上伝票の表を設計するときに，表を構成するフィールドの関連性を分析し，データの重複及び不整合が発生しないように，複数の表に分ける作業はどれか。
- ア 結合
- イ 射影
- ウ 正規化
- エ 排他制御
解答（令和元年）
正解: ウ
Q. 次に示す項目を使って関係データベースで管理する “社員” 表を設計する。他の項目から導出できる，冗長な項目はどれか。
社員
| 社員番号 | 社員名 | 生年月日 | 現在の満年齢 | 住所 | 趣味 |
|---|
- ア 生年月日
- イ 現在の満年齢
- ウ 住所
- エ 趣味
解答（令和2年）
正解: イ
Q. 一つの表で管理されていた受注データを，受注に関する情報と商品に関する情報に分割して，正規化を行った上で関係データベースの表で管理する。正規化を行った結果の表の組合せとして，最も適切なものはどれか。ここで，同一商品で単価が異なるときは商品番号も異なるものとする。また，発注者名には同姓同名はいないものとする。
受注データ
| 受注番号 | 発注者名 | 商品番号 | 商品名 | 個数 | 単価 |
|---|---|---|---|---|---|
| T0001 | 試験花子 | M0001 | 商品1 | 5 | 3,000 |
| T0002 | 情報太郎 | M0002 | 商品2 | 3 | 4,000 |
| T0003 | 高度秋子 | M0001 | 商品1 | 2 | 3,000 |
- ア | 受注番号 | 発注者名 |
| 商品番号 | 商品名 | 個数 | 単価 |
- イ | 受注番号 | 発注者名 | 商品番号 |
| 商品番号 | 商品名 | 個数 | 単価 |
- ウ | 受注番号 | 発注者名 | 商品番号 | 個数 | 単価 |
| 商品番号 | 商品名 |
- エ | 受注番号 | 発注者名 | 商品番号 | 個数 |
| 商品番号 | 商品名 | 単価 |
解答（令和6年）
正解: エ