第5正規形（5NF）とは？プロジェクト結合正規形の基礎と具体例

第5正規形（5NF）の定義

第5正規形（5NF：Fifth Normal Form）は、「プロジェクト結合正規形（Project-Join Normal Form）」とも呼ばれるデータベース正規化の最上位段階の一つです。あるリレーションが第5正規形に属するためには、以下の2つの条件を満たす必要があります。

• そのリレーションが第4正規形（4NF）を満たしていること
• より小さなテーブルへ損失のない分解（可逆的な分解）が存在しないこと

別の観点から見ると、リレーション内のすべての結合依存性（Join Dependency）が候補キーによって含意される場合、そのリレーションは5NFに属すると考えることもできます。つまり、テーブルを分解しても再結合で元に戻せるような依存関係が、主キー以外に潜んでいない状態を指します。

5NF違反の具体例

以下のリレーションは、正規化における第5正規形（5NF）に違反しています。

<Employee>

このリレーションは、以下の3つのテーブルに分解できるため、5NFを満たしていません。

<EmployeeSkills>（従業員とスキルの対応）

<EmployeeJob>（従業員への業務割り当て）

次に、各従業員に割り当てられた業務を示すリレーションは以下の通りです。

<JobSkills>（業務と必要スキルの対応）

さらに、割り当てられた業務に関連するスキルを示すのが以下のリレーションです。

結合依存性の確認

この例における結合依存性は以下のように表されます。

上記のリレーションにはこのような結合依存性が存在するため、5NFを満たしていないことになります。これは、3つの分解されたリレーションを結合した結果が、元のリレーション<Employee>と完全に一致することを意味します。5NFまで正規化を行うことで、このような冗長な結合依存性によるデータ不整合のリスクを排除できます。