Problemas · Modelo E-R

Modelo entidad-relación: notación, cardinalidades y método

En una frase

El modelo entidad-relación (E-R) es un modelo conceptual y gráfico: describe qué datos guarda un sistema (entidades), qué características tienen (atributos) y cómo se asocian (relaciones), antes de pensar en tablas. Es el paso intermedio entre «lo que el cliente tiene en mente» y la base de datos.

Del problema a la base de datos

Especificación de requisitos (el enunciado) → modelo entidad-relación (diseño conceptual) → modelo relacional (diseño lógico: tablas) → base de datos en el SGBD (implementación). El E-R no depende de ningún SGBD: solo expresa el significado de los datos.

Elementos y tipos de atributos

  • Entidad (rectángulo): objeto o concepto del que guardamos datos (ESTUDIANTE, CUENTA). Cada ejemplar es una ocurrencia.
  • Relación (rombo): asociación entre entidades (MATRICULADO, POSEE). Su nombre suele ser un verbo.
  • Atributo (óvalo): propiedad de una entidad o de una relación (nombre, nota).
CriterioTiposDibujo
EstructuraSimple (un solo valor indivisible) / compuesto (formado por otros: dirección = calle + ciudad)El compuesto cuelga de sus componentes
Nº de valoresMonovaluado (como máximo uno) / multivaluado (hasta n: teléfonos)Multivalorado: óvalo doble, con (mín,máx)
InformaciónBásico (se almacena) / derivado (se calcula a partir de otro: edad desde fecha_nacimiento)Derivado: óvalo discontinuo

Restricciones sobre atributos

  • No nulo: el atributo siempre debe tener valor. Un atributo opcional se marca con (0,1).
  • Unicidad (clave alternativa): dos ocurrencias no pueden repetir el valor.
  • Identificación (clave primaria): reúne no nulo + unicidad; identifica a cada ocurrencia. Se subraya.

Cardinalidades (mín,máx)

Cómo se lee

El par (mín,máx) escrito junto a una entidad en una relación R dice en cuántas ocurrencias de R participa cada ocurrencia de esa entidad: el mínimo (0 = opcional, 1 = obligatoria) y el máximo (1 o n). Ejemplo: CUENTA (1,1) — PERTENECE_A — (1,n) SUCURSAL: cada cuenta está en exactamente una sucursal; cada sucursal tiene de 1 a n cuentas.

MáximosTipoSignificado
1 y 11:1Cada A con como mucho un B y viceversa (empleado–ordenador asignado)
1 y n1:NCada A con como mucho un B; cada B con muchos A (profesor → departamento)
n y nN:MMuchos con muchos (alumno–asignatura)

Los mínimos indican participación: 0 = opcional (hay ocurrencias sin relacionar), 1 = obligatoria (existencia obligatoria). Atención: en la notación simple «1:n» el número se lee al otro lado; con (mín,máx) se lee junto a la propia entidad.

1:1

1:N

N:M (con atributos propios)

Entidades débiles

Una entidad es débil si no se puede identificar por sí misma: depende de otra (la propietaria) a través de una relación identificadora. Se dibuja con doble rectángulo y la relación con doble rombo (y línea doble). Su atributo identificador solo distingue dentro de la propietaria: es la clave parcial o discriminante (subrayado discontinuo). Ejemplo: el aula 101 se repite en edificios distintos; se identifica por (edificio, nº de aula).

Grado: reflexivas y ternarias

  • Binaria (grado 2): la habitual.
  • Reflexiva: una entidad se relaciona consigo misma (persona supervisa a persona). Se distinguen los extremos con roles (jefe, subordinado).
  • Ternaria o n-aria (grado ≥ 3): el hecho solo tiene sentido con las tres entidades a la vez (médico–paciente–medicamento en una receta). Antes de usarla, comprueba que no se puede expresar con relaciones binarias.

Método para resolver un enunciado (5 pasos)

  1. Identifica las entidades: subraya los sustantivos importantes («cliente», «dispositivo»). Descarta los que son solo propiedades.
  2. Identifica las relaciones: subraya los verbos entre entidades («tiene», «imparte», «trabaja en»).
  3. Determina las cardinalidades para cada extremo: «un cliente puede tener varios dispositivos, o ninguno» → (0,n); «cada dispositivo pertenece exactamente a un cliente» → (1,1).
  4. Define los atributos y las claves de cada entidad (y de las relaciones, si guardan datos propios). Marca multivalorados, compuestos, derivados y opcionales.
  5. Revisa las reglas de negocio: ¿cada frase del enunciado está representada? ¿hay entidades débiles?

Trucos de lectura: «al menos uno» → mínimo 1; «como mucho uno» o «un único» → máximo 1; «varios» o «muchos» → máximo n; «puede no tener» → mínimo 0; «hasta 3 teléfonos» → atributo multivalorado (0,3).

Errores típicos

  • Convertir un atributo en entidad (o al revés) sin motivo. Una entidad necesita atributos propios y varias ocurrencias.
  • Escribir las cardinalidades al otro lado. Compruébalo leyendo la frase en voz alta.
  • Olvidar el identificador de alguna entidad o no subrayarlo.
  • Dibujar atributos derivados como si se almacenasen (edad), o no marcar los multivalorados (teléfonos).
  • Relaciones N:M dibujadas como si fueran 1:N, o relaciones redundantes (A–B, B–C y A–C que se deducen entre sí).
  • Dibujo desordenado: se valora la notación, la claridad y la legibilidad. Coloca entidades en cuadrícula y evita cruzar líneas.

Quiz

Las opciones se barajan cada vez; repite el quiz hasta que no falles ninguna.