エンティティリレーションシップ図の作成方法(例付き)
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エンティティリレーションシップ図の作成方法(例付き)

生態学および環境科学の第一法則は、「すべては相互に関連している」です。これは、多くの点でビジネスシステムにも当てはまります。

人々は、チームメンバー、マネージャー、サポートスタッフなどとして相互に接続されています。各チームメンバーの名前、電子メール、社会保障番号、報酬パッケージなどのデータは、そのプロフィールに接続されています。現代のソフトウェアでは、マイクロサービスが相互に接続されています。

これらの接続を効果的に管理するには、視覚的で包括的なモデリング、つまりエンティティ関係図と呼ばれるフレームワークが必要です。

このブログ記事では、ERD とは何か、その仕組み、そして日常業務でエンティティリレーションシップ図をどのように活用できるかを紹介しています。

エンティティリレーションシップ図とは?

エンティティリレーションシップ図(ERD)は、特定の知識領域内の相互に関連するアイテムを視覚的に表現したものです。1970年代にコンピュータ科学者でありカーネギーメロン大学の教授であるピーター・チェンによって設計されたエンティティリレーションシップモデルは、一連の記号を使用してさまざまなエンティティの相互関係を表現します。

典型的なERDは、次の2つの要素から構成されています:

  • エンティティ:ボックスで表現される人、オブジェクト、概念、場所、資産など。
  • リレーションシップ:エンティティ間の接続、線で描かれます。
エンティティリレーションシップ図
エンティティリレーションシップ図の簡単な例(出典:Peter Chen*)

理論的には、エンティティリレーションシップ図はあらゆるものを視覚化するために使用できます。たとえば、組織階層を ERD として作成することができます。しかし、実際には、ソフトウェアのリレーショナルデータベースの設計で、以下の要素が重要な場合に最もよく使用されます。

ER図の構成要素

一般的な ER 図には、エンティティとリレーションシップの 2 つの要素しか含まれていません。ただし、これらの性質はさまざまであり、より多くの要素が生じる場合もあります。それらすべてを見てみましょう。

さまざまなコンポーネントを含むエンティティリレーションシップ図
さまざまな要素を含むエンティティリレーションシップ図の例(出典:ウィキメディア・コモンズ*)

エンティティ

エンティティとは、人、オブジェクト、イベント、場所など、定義可能なアイテムのことです。エンティティは独立して存在し、一意の識別子を持ち、それに関する情報が格納されています。通常、エンティティは長方形で表されます。

たとえば、e コマースのウェブサイトを構築する場合、各製品、顧客、注文はエンティティとなります。

エンティティタイプ:エンティティは、製品、顧客、ベンダーなどのタイプにグループ分けされます。各タイプには、複数のエンティティが属します。

エンティティカテゴリ:各エンティティタイプには、カテゴリを設定することができます。製品には、電子機器、ペットフード、文房具などのカテゴリがあります。

強いエンティティと弱いエンティティ:強いエンティティは、それ自体について十分な情報があり、独立したエンティティです。弱いエンティティは、別のエンティティの結果として発生するエンティティです。E コマースの例では、注文は強いエンティティです。しかし、その注文に適用される割引は弱いエンティティです。

関連エンティティ:関連エンティティとは、独自のデータを持つ 2 つのエンティティ間のリンクです。

たとえば、カートはショッピングとチェックアウトの関連エンティティである可能性があります。

属性

属性は、エンティティに関連するデータポイントまたはプロパティで、楕円形または円形で表されます。属性は、単純、複合、派生、または複数値のタイプに分類されます。

  • 単純属性:さらに分解できない単一の単純な情報。例:注文日
  • 複合属性:一貫性のあるデータを形成する属性の集合。例:ドア番号、通り名、都市名、ピンコードの集合としての住所
  • 派生属性:既存の情報や他の属性に基づいて計算される属性。例:カートの価値
  • 多値属性:エンティティごとに複数の値。例:複数の配送先住所

これらの属性にはそれぞれ、それを定義する主キーと外部キーがあります。注文番号、製品 ID、顧客の携帯電話番号などがキーになります。

リレーションシップ

リレーションシップとは、図中のエンティティ間の接続です。通常、菱形を使って、エンティティ間の関係を表します。リレーションシップには、主に 3 種類あります。

1 対 1:あるエンティティのレコードと別のエンティティのレコードとの直接的な関係。例えば、製品の ID は、その製品の価格と接続されています。

1 対多: 1 つのエンティティの 1 つのレコードと、別のエンティティの複数のレコードとの関係。たとえば、製品には複数のサイズバリエーションがある場合があります。

多対多:2 つのエンティティ内の複数のレコード間の関係。例:複数の製品に適用される段階的な配送費用。

必要な ERD モデルの種類に応じて、使用するコンポーネントは異なります。その方法をご紹介します。

ERDのモデルの種類

エンティティリレーションシップ図のタイプは、視覚化する詳細度や抽象度によって異なります。通常、3つのカテゴリに分類されます。

概念データモデル

概念データモデルは、最小限の詳細情報を含む最高レベルのモデルです。組織全体のマスターデータエンティティを参照します。チームは、概念データモデルを使用して、会社のデータアーキテクチャを定義し、モデルの統合をサポートし、より小規模な論理モデルの基盤を設定します。

論理データモデル

論理データモデルは、概念モデルよりも詳細で、操作エンティティやトランザクションエンティティなどが含まれます。組織内の小規模なデータプロジェクトを設計するために使用されます。

物理データモデル

物理データモデルは、データベース構造の青写真です。属性、主キー、外部キー、カーディナリティなどの詳細な情報が含まれます。これらは、ビジネスアナリストが開発した論理モデルまたは概念モデルから派生したものです。

モデルのタイプに関係なく、すべての ERD は長方形、楕円形、ひし形(菱形)、および線を使用します。表記法は、使用しているスタイルによって異なります。それらについて詳しく理解しましょう。

ER図の表記法

Chen が何年も前に推奨して以来、Notion にはさまざまな機能が登場し、進化してきました。ここでは、よく使用されるものをいくつかご紹介します。

チェン表記法

Peter Chen が推奨したオリジナルのスタイルは、今でも広く使用されているフレームワークとして定着しています。この表記法では、以下の形が使用されます。

  • 長方形: エンティティ
  • 二重線枠の矩形: 弱いエンティティ
  • 四角形の中に菱形が入った図形: 関係エンティティ
  • 楕円: 属性
  • 二重線枠の楕円形: 多値属性
  • 点線枠の楕円: 派生属性
  • ひし形:リレーションシップ
  • 二重線の四角形:弱い関係
  • 直線:必須の関係
  • 点線:オプションの関係
  • 文字 1、N、M:1 対 1、1 対多、多対多の関係のカーディナリティ

クロウズフット/マーティン/情報工学スタイル

Chen の表記法と同様に、カラス足スタイルでは、エンティティと関係をボックスと線で表します。違いは、関係のカーディナリティを表すために、線の端に異なる形を追加する点にあります。

カラス足表記の例
カラス足表記の例(出典:ウィキメディア・コモンズ*)

使用される形は、リング(0 を意味する)、ダッシュ(1 を意味する)、カラス足(多数を意味する)です。ユーザーは、これらの形を組み合わせて、関係のカディナリティを表現します。

例えば、2 本のダッシュは最小 1、最大 1 を意味します。ダッシュとカラス足は、最小 1、最大無限を意味します。

バッハマン表記法

よく使用されるデータ構造図であるバックスマン式では、関係(属性の集合)を長方形、接続を線で表します。各線の端には、1 対 1 の関係を示す 1 本の矢印、1 対多の関係を示す 2 本の矢印が付いています。

バッハマン表記法
バッハマン表記法(出典:Wikipedia Commons

IDEF1X表記法

情報モデリングのための統合定義(IDEF1X)では、独立したエンティティには長方形、依存関係のあるエンティティには角の丸い長方形を使用します。ドメインは楕円形で設定されます。

リレーションシップは線で表されますが、円と文字が付いた線の端はカーディナリティを表します。

IDEF1X 表記法におけるリレーションシップのカーディナリティ構文
IDEF1X 表記法におけるリレーションシップのカーディナリティの構文(出典:ウィキメディア・コモンズ*)

バカー方式

バーカーのスタイルは、作成者が Oracle に入社し、CASE モデリングツールに統合した際に普及した「カラス足モデル」を改良したものです。この表記法では、以下の記号が使用されます。

  • 直線:必須の関係(1 対 1)
  • 点線:オプションの関係
  • カラスの足:1 対多、多対 1、または多対多の関係

これらを踏まえて、いくつかの例を見てみましょう。

ER 図の例

エンティティリレーションシップ図は、結婚関係を視覚的に表現した単純なものでも、企業のデータアーキテクチャのような複雑なものでも作成できます。ここでは、その概要を理解するための図の例をいくつか紹介します。

1. フローチャート

フローチャートは、エンティティリレーションシップ図の最も単純なフォームです。さまざまな要素(エンティティ)を接続して、論理的な意思決定のフローを視覚化します。次の図は、生物が独立栄養生物か従属栄養生物かを判断するための一連の質問です。

フローチャート
これは自養生物、他養生物、またはその亜種ですか?(出典:Wikimedia Commons

2. プロセスマップ

プロセスマップは、あらゆるプロセスの流れ、イベント、マイルストーンを視覚的に表現したものです。各ステップで誰が何をすべきかをマッピングします。以下のワークフロー図の例は、英語版ウィキペディアの記事を書くプロセスを示しています。

記事作成ワークフロー
記事作成のワークフロー(出典:ウィキメディア・コモンズ*)

フローチャートやプロセスマップを初めて使用する場合は、ClickUp のプロセスフローチャートテンプレートをお試しください。この初心者にも使いやすいカスタマイズ可能なテンプレートを使用すると、あらかじめデザインされた形、線、凡例を使用して、組織内のあらゆるプロセスをグラフィカルに表現することができます。

ボーナス より多くのコンテキスト図テンプレート

3. データフロー図

データフロー図は、あらゆるプロセスやシステムにおける情報の流れを示します。データチームやエンジニアリングチームは、さまざまなエンティティ間でデータがどのように共有されているかを把握できるため、抜け穴があればそれを特定することができます。

ClickUp のデータフロー図テンプレート

ClickUp のデータフロー図テンプレートを使用して、このシンプルかつ強力な視覚的表現を再現してください。この ClickUp ホワイトボードテンプレートを使用して、データソースと送信先を示し、エンティティを追跡し、エラーや問題をトラブルシューティングしてください。

ボーナス:より多くのデータフロー図テンプレート

4. UMLクラス図

Unified Modeling Language クラス図は、オブジェクト指向システムのクラス構造と関係を視覚的に表現したものです。通常、以下の内容が含まれます。

  • クラス:オブジェクトの青写真またはフレームワーク
  • 属性:オブジェクトのプロパティ
  • 操作/メソッド: クラスが提供するサービス
  • リレーションシップ:関連、継承、依存関係などの接続。
クラス図の例
クラス図の例(出典:Visual Paradigm*)

専用のUML 図作成ソフトウェアも販売されています。しかし、これらの図を素早く簡単に作成するには、UML 図テンプレートをお試しください。特に、ClickUp のクラス図テンプレートを使用すると、クラスを論理的なグループに整理し、関係をマップし、共同作業でその正確さと有効性を向上させることができます。

さらに、ClickUp タスクにリンクして、後で簡単にアクセスできるようにすることもできます。

5. ネットワーク図

ネットワーク図は、モデム、ルーター、ファイアウォール、クラウドストレージなどのコンピュータや通信機器の ERD です。次の図は、VSAT リンクを介して上流に接続されたワイヤレスメッシュネットワークを示しています。

無線メッシュネットワーク図
無線メッシュネットワーク図(出典:Wikimedia Commons

ClickUp のプロジェクトネットワーク図テンプレートを使用して、独自のマップを作成しましょう。このテンプレートには、ネットワーク図で使用するコンピュータ、プリンター、電話、ファイアウォール、ルーターなどの基本的な形があらかじめ用意されています。これらの要素をドラッグ、ドロップ、移動して、必要に応じてカスタマイズしてください。

6. データベースファイルの参照

データベースファイル参照 ERD は、システム内のファイルを扱うデータベーススキーマの一部を視覚的に簡単にマッピングしたものです。以下の例は、WordPress でそれがどのように機能するかを示しています。

ファイル参照 ERD
ファイル参照 ERD(出典:Wikimedia Commons

いくつかの例を見てきたところで、次は自分で描いてみましょう。その方法を見てみましょう。

ER図の作成方法

ER 図を描くために必要なものは、ペンと紙、またはホワイトボードとマーカーだけです。ただし、より高度なツールを使用すると、エンティティリレーションシップ図をより簡単かつ迅速に描くことができます。まずはそこから始めてみてください。

1. ER図を作成するためのツールを選択しましょう。

ERD ツールには、次のようなものが数多くあります。

生産性向上ツール:スプレッドシート、プレゼンテーションソフトウェア、ドキュメントは、簡単な方法で形を描いたりテキストを追加したりする場合に最適です。共有やアクセスも簡単です。ただし、機能や柔軟性にはリミットがあります。

デザインツール:Photoshop、Figma、Canva は非常に柔軟性が高く、デザインをほぼ無制限にコントロールできます。一方、デザインチーム以外の人にとっては使いにくいかもしれません。

図作成ツール: Draw. io、Microsoft Visio、Lucidchart は、ERD の作成に最適です。さまざまな形や表記法などをサポートする機能が満載です。ただし、プロジェクトやタスクと接続できない、サイロ化されている場合があります。

カスタマイズ可能なホワイトボード:ClickUp のようなホワイトボードを備えた包括的なプロジェクト管理ツールを使用すると、図を共同で作成し、日常業務に簡単に接続することができます。

ClickUpを使用して ERD を作成し、活用する方法をご紹介します。

2. 要素を統合する

ツールを選択したら、ERD に含まれるすべての要素をまとめます。このフェーズでは、ERD の目的も定義します。図を作成する理由と対象者を概要で説明します。

次に、エンティティとその属性の形を描きます。線やその他の表記を使用して、それらを接続します。ClickUp ホワイトボードでは、図形の挿入、付箋の追加、画像の挿入、テキストの書き込みが可能です。それでも足りない場合は、ホワイトボードにカスタム図形を手描きで追加することもできます。

ClickUp ホワイトボード
共同 ERD 設計のための ClickUp ホワイトボード

3. テンプレートを使用する

すべての要素を 1 つずつ追加するのは面倒だと思われる場合は、心配する必要はありません。ClickUp が提供する、カスタマイズ可能な無料のERD テンプレートを多数ご用意しています。

ClickUp のエンティティリレーションシップ図テンプレートを使って、リレーショナルデータベースを作成するための構造を試してみてください。要素をドラッグ、ドロップ、編集するだけで、複雑なデータ構造を視覚化できます。コードは一切必要ありません。

ClickUp エンティティリレーションシップ図テンプレート

形、コネクタ、フォント、色など、この ERD を自分用にカスタマイズするために必要なすべてをカスタマイズできます。フィードバックやコメントを得るために、主要な関係者と安全に共有できます。エンティティの関係が変化したら、それを更新して最新の状態に保ちます。

4. 関連するすべてのデータを統合する

図の準備ができたら、関連するすべてのデータを図に統合してください。たとえば、ClickUp DocsExcel データベースにエンティティに関するドキュメントがある場合は、それらをリンクしてください。ERD が特定のタスクに関連している場合は、それらもリンクしてください。

また、チャットをホワイトボードに統合して、非同期の会話やコンテキストに応じたコラボレーションを行うこともできます。

素晴らしいERDを作成したら、次は実際に活用する段階です。さあ、始めましょうか?

ER図の用途と応用

Peter Chen が示唆するように、ER 図では、家庭内の関係でさえも、あらゆる関係をマップすることができます。しかし、エンティティリレーションシップ図の最も一般的な用途は、ソフトウェアエンジニアリング分野です。

データベース設計

ソフトウェアチームにとって、ERD は、ビジネスロジックを視覚化するリレーショナルデータベースのモデリングに使用される重要なデータベース設計ツールです。すべてのエンティティと関係を追加して、データベースの全体像を把握することができます。

プロセス設計

いくつかの組織的なワークフローでは、ERD を基本的なフレームワークとして使用しています。ERD は、ビジネスや技術プロセスのすべてのステップをマップし、依存関係、接続、境界、経路をマークするのに役立ちます。

品質管理

エンティティリレーションシップ図は、全体像を明確かつ包括的にビューすることで、トラブルシューティングを迅速化します。バグの根本原因の特定も容易になります。

ドキュメント

ERD は、システム設計をアーカイブする方法でもあります。ERD は、大量の情報を保存、参照、使用、更新できる、視覚的でアクセスしやすく、適応性の高いフォームです。

多くの利点があるにもかかわらず、ERDはすべてのニーズに完璧な解決策ではありません。

ER 図の制限と課題

エンティティリレーションシップ図は、特定の目的のために設計された特定の視覚的表現です。つまり、その使用には制限もあります。

リレーショナルデータに限定:ER 図は関係を示すことを目的としているため、データがリレーショナル構造を持っていない場合は使用できません。

構造化データに限定:ER 図は、リレーショナルデータベースに適しており、非構造化データや半構造化データには適用できません。

複雑な記号:カラス足、バックマン、IDEF1X など、さまざまな表記フォーマットがあり、全員が同じスタイルを使用していないと混乱する可能性があります。

欠落しているカーディナリティ:線は、すべてが 1 対 1 の関係であるような印象を与える場合がありますが、そのような関係はほとんどありません。

適切に活用すれば、これらの課題は容易に克服できます。

ER 図の作成に関するヒントとリソース

最後に、ERD を作成および使用する際に役立つベストプラクティスをいくつかご紹介します。

まず、ご自身のレベルを選択してください。

図を描く前に、概念レベル、論理レベル、または物理レベルのいずれのレベルで図を作成するかを決定してください。これにより、情報の粒度に関する判断において多くの手間を省くことができます。

命名規則に従う

エンティティと属性の名前の一貫性を確保してください。たとえば、顧客、ベンダー、物流パートナー、配達員など、すべて単数形を使用してください。再発については、毎回同じスペルを使用してください。

色を付けよう

色分けを躊躇しないでください。読みやすくするために、使用しないテーブルを赤、派生属性を紫に色分けしてもかまいません。

メモを追加

図にすべてを記載する必要はありません。説明は、ClickUp ドキュメントを使用してメモとして書き留めてください。このドキュメントを図にリンクして、誰もが簡単にアクセスできるようにします。実際、自分の表記方法でドキュメントを作成することは、混乱を防ぐための優れた方法です。

バージョン管理の設定

ERD は常に最新の状態に保つことが望ましいですが、古いバージョンも手元に保管しておく必要があります。バージョン管理を有効にするか、過去のバージョンのコピーを保管しておいてください。

ClickUp による楽しいビジュアルプロジェクト管理

ビジネスは、その構成要素の合計以上のものです。実際には、ビジネスの競争優位性は、人、テクノロジー、システム、データなど、その構成要素間の関係によって決まります。

優れたエンティティ関係図は、これらの接続をマップし、明確な全体像を提供します。これを使用して、接続の追加、ボトルネックの除去、根本原因の追跡、価値の向上を行うことができます。

ClickUp は、これらすべてをサポートします。ClickUp ホワイトボードで ERD を無制限に作成できます。要素をタスクに変換して、即座にアクションに移すことができます。ユーザーを割り当て、フィードバックを求め、注釈やコメントを追加して、ERD をさらに充実させましょう。今すぐ ClickUp を無料でお試しください