Schéma conceptuel de données : définition et création

Le schéma conceptuel de données est un outil de la méthode Merise, une méthode développée dans les années 1970 dans le contexte d'informatisation des systèmes des entreprises. Le schéma conceptuel est une étape analytique dans le processus de développement d'un projet informatique de type construction de base de données.

Le schéma conceptuel de données, en tant que représentation schématisée, est aisément compréhensible. Lisible par le profane, le MCD n'utilise pas de langage informatique. Dans ces conditions, il constitue un outil précieux lors de l'étude préalable d'un projet informatique. Les parties prenantes, quel que soit leur niveau de compétences techniques, sont en effet en mesure de communiquer sans difficultés, l'information est partagée au sein de l'équipe projet de manière non équivoque. Et dans la mesure où chaque intervenant comprend le schéma conceptuel, les bases du projet sont solides : chacun avec son expertise peut vérifier que la problématique est correctement adressée, chacun ajoute toutes précisions utiles au succès du projet.

Au stade du schéma conceptuel de données, il s'agit d'analyser les invariants sur la base desquels l'application doit être créée. Les invariants sont analysés indépendamment des choix techniques ultérieurs nécessaires à concevoir l'application.

Comment fonctionne un schéma conceptuel ?

Le schéma conceptuel figure plusieurs concepts, des blocs de données distincts mais interdépendants :

• Les blocs de données sont représentés dans des rectangles.
• Les rectangles sont reliés entre eux par des lignes fléchées, avec mention de la nature de la relation de dépendance fonctionnelle qui existe entre les blocs de données.

Exemple : l'entreprise veut concevoir un système d'information pour gérer l'émission de ses factures clients. Le schéma figure les éléments suivants :

• Un bloc de données rectangulaire « FACTURES ».
• Un bloc de données rectangulaire « CLIENTS ».
• Une ligne fléchée avec la mention « Émission ».

Ici, le schéma conceptuel de données représente les factures émises à l'adresse des clients. La personne en charge de la conception du SI sait ainsi quelles données doivent être intégrées, et quelle est la relation entre ces données.

Le schéma conceptuel est très utile lorsque la problématique à traiter informatiquement intègre de nombreux blocs de données et des relations de dépendance complexes. Le MCD en effet modélise une vue globale : la problématique est plus simple à appréhender, et le risque d'oublis ou d'erreurs est limité au moment de concevoir la solution.

Une fois prêt, le schéma conceptuel sert de base aux choix techniques d'une part, organisationnels d'autre part : comment construire le système d'information et quelle équipe dédier au projet SI ? À son terme, le processus méthodologique aboutit à un résultat concret.

Comment créer un schéma conceptuel de données ?

Le MCD se construit sur la base de 2 éléments centraux : les entités et les associations. C'est pourquoi il est courant de parler de modèle entité/association. Pour créer un schéma conceptuel de données, 5 étapes sont nécessaires.

1 - Lister les entités

Les entités sont les blocs de données qui doivent être intégrés dans le SI. Chaque entité inclut des objets physiques ou des concepts abstraits, qui peuvent être regroupés parce qu'ils présentent des caractéristiques comparables. Conventionnellement, les entités sont figurées dans des rectangles, et le nom de chaque entité est en majuscules.

Exemple d'entités : pour traiter informatiquement une problématique de réservation de chambres, le schéma représente les entités : « CHAMBRES » et « CLIENTS ».

2 - Déterminer les attributs et préciser un identifiant

2ème étape pour dessiner le schéma conceptuel : pour chaque entité, il faut préciser les attributs et choisir un identifiant.

• Les attributs sont les caractéristiques de l'entité.
• L'identifiant est unique. Conventionnellement, l'identifiant est le 1er de la liste des attributs, il est souligné.

Dans l'exemple précédent :

• Les attributs de l'entité « CHAMBRES » : numéro de chambre, superficie, nombre de lits, présence ou absence de balcon, baignoire ou douche. L'identifiant de l'entité « CHAMBRES » est le numéro de chambre, car chaque chambre a un numéro unique.
• Les attributs de l'entité « CLIENTS » : nom et prénom, date de naissance, adresse e-mail, numéro de téléphone. L'identifiant de l'entité « CLIENTS » est l'attribut adresse e-mail car une adresse e-mail est unique, elle permet d'identifier un client.

3 - Matérialiser les associations entre les entités

Il s'agit à cette étape de dessiner sur le schéma conceptuel les lignes fléchées entre les entités à associer. Ces lignes représentent les liens entre les blocs de données. Conventionnellement, la nature de la relation est précisée dans une ellipse ou dans un losange. À noter que comme l'entité, la relation peut avoir des attributs.

Dans l'exemple précédent : les clients ont vocation à réserver les chambres. Les 2 entités sont donc reliées entre elles, et l'association porte l'intitulé « Réserver ».

4 - Noter les cardinalités

Une cardinalité, dans le schéma conceptuel de données, représente le nombre de fois où l'entité est impliquée dans la relation. Une entité peut être :

• Jamais impliquée : la cardinalité est égale à zéro.
• Impliquée une seule fois : la cardinalité est égale à 1.
• Impliquée plusieurs fois : la cardinalité est égale à n.

À côté de chaque entité, il faut noter la cardinalité minimum et la cardinalité maximum.

Dans l'exemple précédent :

• L'entité « CHAMBRES » : une chambre peut être réservée ou non. La mention « 0,1 » est notée à côté de l'entité.
• L'entité « CLIENTS » : le client réserve au moins une fois, à défaut il n'est pas enregistré comme client dans la base de données. Le client peut réserver plusieurs chambres. La mention « 1,N » est notée à côté de l'entité.

5 - Vérifier et enrichir le schéma conceptuel

Une fois le schéma finalisé, les parties prenantes au projet SI sont en mesure de le comprendre, pour en vérifier la cohérence et éventuellement le modifier ou l'enrichir. Lorsque le schéma conceptuel de données est prêt, l'équipe projet met en œuvre les étapes suivantes de conception du système.

Illustration d'un schéma conceptuel de données pour la gestion informatisée du cycle de vente de produits d'une entreprise :

• Les entités : dans le cadre du cycle de vente, l'entreprise intègre les données relatives aux fournisseurs, aux produits et aux clients. Les entités sont représentées par 3 rectangles : « FOURNISSEURS », « PRODUITS », « CLIENTS ».
• Les attributs : l'entité « FOURNISSEURS » porte les attributs n°, raison sociale et e-mail, elle est identifiée par le n° fournisseur ; l'entité « PRODUITS » porte les attributs référence, nature et prix, elle est identifiée par la référence ; l'entité « CLIENTS » porte les attributs n°, nom et e-mail, elle est identifiée par le n° client.
• Les associations : le fournisseur livre le produit quand le client le commande. Il existe donc un lien entre le fournisseur et le produit, matérialisé par une ligne intitulée « Livrer », et un lien entre le client et le produit, matérialisé par une ligne intitulée « Commander ».
• Les cardinalités : le fournisseur livre au moins 1 produit, à défaut il n'est pas enregistré comme fournisseur dans la base de données ; le fournisseur peut livrer plusieurs produits ; noter « 1,N » à côté de l'entité « FOURNISSEURS ». Le produit, de même, est livré 1 ou plusieurs fois : noter « 1,N » à côté de l'entité « PRODUITS ». Le client commande de 1 à plusieurs fois : noter « 1,N » à côté de l'entité correspondante. Un produit en revanche peut ne pas être commandé, ou être commandé plusieurs fois : noter « 0,N » à côté de l'entité.
  

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