國考資訊處理工作室(高考二級資訊處理/高考三級資訊處理/調查局三等/關務人員三等/地方特考三等)

三、考慮以下的商品資料庫綱目 (Database Schema)：

    User(uId, name, date)

    // 使用者編號，姓名，加入日期

    Product(pId, seller, name, category, star, sale)

    // 商品編號，賣家名稱，商品名稱，類別，星等，售出數量

    Opinion(uId, pId, seller, time, comment, star)

    // 使用者編號，商品編號，賣家名稱，評論日期，意見，星等

二、假設有如下團購紀錄關連式資料庫，請使用 SQL 回答下列相關問題。

（每小題5分，共20分）

    Member(fb_account, name, mobile) PK：fb_account

    Group(group_code, start_datetime, end_datetime, item, unit_price) PK：  group_code

    Buy_Record(fb_account, group_code, order_datetime, quantity)

        PK：fb_account+group_code

        FK：fb_account ref. Member (fb_account)

四、資料倉儲的概念 (Data Warehousing) 是由資料倉儲之父 Bill Inmon 所提出的，他對資料倉儲 (Data Warehouse) 的定義為何？在此定義中，資料倉儲具有那四個特徵？請分別說明這四個特徵。（30分）

三、資料庫中，採用雜湊法索引及採用循序檔之資料結構，以儲存資料檔案時， 對兩者(1)在最壞的資料找尋時間上，(2)在儲存空間的利用率上，(3)資料是否需事先經過排序，(4)是否適合建構在 linked list 資料結構下作業等方面，進行比較。（20分）

三、在關聯式資料庫 (Relational Database) 的正規化理論 (Normalization Theory)中，決定者 (Determinant) 與候選鍵 (Candidate Key) 的定義分別為何？決定者與候選鍵之間的關係為何？（30分）

四、假設某關聯式資料庫，五個屬性值均是 atomic、不可再分割。設計師發現有下列2條功能相依，設計出一個資料表 R(A1, A2, A3, A4, A5)

    FD1：{A1, A3}→A5

    FD2：A1→A2

    (一)請問此表格 R 之候選鍵 (Candidate Key) 有那些？為什麼？（3分）

    (二)上述設計違反了正規化 (Normalization) 理論，為什麼？（3分）

    (三)若資料表改為下列2個表格 R1(A1, A4, A5)、R2(A2, A3, A4, A5)（12  分）

五、假設某一家店中有以下的六次交易 (transactions)：（每小題8分，共24分）

    A：{bread, milk, diapers, juice}

    B：{bread, milk, diapers, eggs}

    C：{milk, diapers, beer, eggs}

    D：{bread, beer}

    E：{milk, diapers, eggs, juice}

    F：{milk, diapers, beer}

四、某家網路書店保留了過去20年來顧客於該網站購買書籍的交易紀錄，另外也記錄了顧客的基本資料，如年齡、性別等，以及所購買書籍的種類，如科幻類、文學類等。假設該書店欲利用資料倉儲 (Data Warehousing) 的技術建立一個專門用以進行資料分析的系統，請根據星狀綱要 (Star Schema) 的精神，替此系統設計出合理的綱要。你可以自行假設合理的屬性，但請說明其各自代表的意義。由於資料倉儲內存放大量的歷史資料，該類系統大多採用以欄為主 (Column-Oriented) 的資料儲存方式。請以你設計的表格舉例說明資料會如何儲存於硬碟中，並說明此種方式的主要優點為何。（25分）

二、ANSI/SPARC 發布一個資料庫系統架構，稱之為三層綱要架構 (three-schema architecture)。

    (一)這個三層綱要架構包含那三層綱要？請分別定義這三層綱要。（20分）

    (二)資料獨立 (data independence) 是資料庫系統的優點與目標，可分為邏輯資料獨立 (logical data independence) 與實體資料獨立 (physical data independence) 兩種，請在資料庫系統的三層綱要架構下分別定義這兩種資料獨立。（10分）

三、Z(P, Q, R, S) 是一個關聯式資料表 (Relational Table) 的綱要，Z 為資料表的名稱，P、Q、R、S 為資料表的四個屬性，P 為資料表的主鍵與唯一的候選鍵。此外，該資料表有下列功能相依：（每小題15分，共30分）

    P → Q, R, S

    Q → S

    (一)資料表 Z 符合第幾正規型式？原因為何？

    (二)將資料表 Z 正規化到適當的正規型式，寫出正規化之後每一個資料表 的綱要，包括資料表的名稱、屬性、主鍵及外來鍵 (如果有的話)。

四、以下為國際學術合作所需記錄有關大學 (university)，研究者 (researcher)，論文 (paper)，計畫 (project) 等資料的相關資訊。

    1.大學 (institution) 資料應有大學名稱 (name)、國家 (country)、創始年 (year)。

    2.每個大學都有一或多個系所 (department)，任二系所名稱 (name) 皆不相同。

    3.研究者 (Researcher) 可分為研究助理 (RA) 及教授 (professor) 兩類人員。

    4.研究者資料包括姓名 (name)，出生年 (birth)，頭銜 (title)。

    5.共同發表論文 (Paper) 資訊包括論文名稱（title）與共同發表之研究者。

    6.研究者資料應有最高學歷 (degree)、指導教授及畢業大學。

二、給予一關聯綱要 (Relation Schema) GROUND (property-id, county-name, lot-id, area, price, tax-rate)，此關聯綱要記錄土地資料，包括財產編號 (property-id)、鄉鎮名稱 (county-name)、地號 (lot-id)、土地面積 (area)、價格 (price)與稅率 (tax-rate)，主鍵為財產編號 (property-id)，並給予一組功能依附性(Functional Dependencies){{property-id}→{countyname, lot-id, area, price, tax-rate}，{county-name, lot-id}→{property-id, area, price, tax-rate}，{county-name}→{tax-rate}，{area}→{price}}，關聯綱要 GROUND 是否為 2NF？如不是，會有何問題？請將 GROUND 正規化至 2NF，然後至 3NF。（25分）

二、假設在關聯式資料庫系統中，資料庫管理者 (DBA) 定義了一個 MEMBER表格，其中包含三個字串型態的屬性：Mid、Name、Telephone，並根據 Mid欄位定義一個名為 “MyIndex” 的 B+-tree 索引 (Index)。首先請說明“MyIndex” 索引的樹狀結構，包含其內部節點、葉節點、結構的特性等，答案請以文字敘述或圖形呈現。其次請說明資料庫系統如何利用該索引結構，提升下列 SQL 查詢句的處理效能：

    select Name from MEMBER where Mid = ‘M001’（20分）

Mid

Name

Telphone

一、下列是一個大學的資料模型的片段，有四個實體：學生、大學生、研究生、老師。

(1)學校只有兩種學生：大學生、研究生，這兩種身分是不重疊的，亦即是研究生就不會是大學生；反之，亦同。

(2)每位學生都要選擇一位老師為輔導老師，而且只能一位；但一位老師可以輔導多位學生，但也可以沒有。

(3)老師的主管也是老師，也就是系主任，系主任由老師中選任一位擔任，他 (她) 通常管理有多位老師。

以上述四個實體為限，畫出實體關聯圖 (Entity-Relationship diagram)。（20 分）

四、假設某一大學之學生修課成績資料庫如下，共有三個表，分別為學生資料表S (學號，學生姓名，就讀學系，年級)、課程資料表 C (課程代號，課程名稱，學分數，任課老師代號)、修課成績表 T (學號，課程代號，成績)。

(一)請問從以下的表格中，應該建立那些主鍵 (Primary Key) 與外部鍵(Foreign Key)，以確保資料的正確性與一致性？（5分）

(二)請寫出 SQL 語句，從上述資料庫中，找出那些課程名稱是有兩個 (含以上) 不同的老師開設的。（10分）

(三)請寫出 SQL 語句，從上述資料庫中，找出修課成績低於60分同學的學號、學生姓名與所修讀的課程名稱。（10分）

四、請說明何謂大數據 (Big Data)？（5分）何謂資料探勘 (Data Mining)？（5分）近年來，各級政府與部門機關推動政府資料開放 (Open Data)，在推動的過程中，主辦機關應該注意那些重要原則？（15分）

三、考慮以下記載討論版文章的關聯：

Member(mId, mName, email)

// 會員(編號, 姓名, 電子郵件信箱)

Post(pId, mId, dateTime, title, pContent)

// 文章(文章id, 作者編號, 日期時間, 主旨, 內容)

Reply(pId, rId, rmId, dateTime, rContent)

// 回文(文章id, 回文id, 回文作者編號, 日期時間, 內容)

三、有關資料庫與資料倉儲方面，回答下列問題：

(一)寫出資料倉儲的：1.英文術語；2.定義。（6分）

(二)說明非揮發性資料與揮發性資料的特性。（4分）

(三)在資料倉儲內儲存著詮釋資料 (Metadata)，它被分為兩種常用的型態：Structural Metadata 與 Operational Metadata。試說明這兩種型態的特點。（8分）

(四)從資料處理導向、資料庫正規化、資料顆粒度 (Granularity) 與維度型態等面向，來說明資料庫與資料倉儲兩者之間的差異性。（7分）

一、有關資料庫管理與安全方面，回答下列問題：

(一)資料庫安全除了要求確保資料之機密性 (Confidentiality)、完整性(Integrity) 與可用性 (Availability) 外，資料庫管理應具備Authentication、Authorization 與 Non-repudiation 之三種安全防護機制。說明這三種安全防護機制的目的。（9分）

(二)企業組織透過網際網路和瀏覽器，讓客戶可以存取資料庫內的資料。其中使用技術為 CGI (Common Gateway Interface)。1.試述 CGI 之意涵。2.寫出「瀏覽器-WWW 伺服器-CGI-DBMS」等運作機制。（10分）

(三)如果 WWW 伺服器因遭受到外來駭客的阻斷服務攻擊 (Denial of Service, DoS)，而致 DBMS 無法正常存取運作時，寫出這位駭客所觸犯《中華民國刑法》（修正日期：民國104年12月30日）第36章「妨害電腦使用罪」章的條文與其內容。（6分）

二、某公部門計劃開發一套資料庫應用系統，其需求如下所述：

1.此部門在各地有多個辦事處，每個辦事處皆有名稱、負責事項、以及多位駐處同仁 (其中一位為此辦事處主任，其開始擔任主任之日期需記載)；此外，每個辦事處皆擁有多間辦公室 (每間辦公室皆有編號與配置人數)。

2.每個辦事處皆負責許多工作業務，每個業務皆有名稱、編號、所在辦公室、以及多位參與同仁 (其中一位為此業務負責人)。

3.每位同仁皆有姓名、編號、職等、地址、性別、出生日期等資料，每位同仁皆派駐於一個辦事處並配置於一間辦公室，但可以參與多個 (屬於同一辦事處的) 業務。

(一)試針對上述需求，描繪出實體關係圖。（15分）

(二)試依據實體關係圖，設計出此系統的資料表。（10分）