Merise

Zweck

Die Datenmodellierung nach Merise dient dazu, das Schema einer relationalen Datenbank aus einem Modell zu gewinnen, das die Fachexperten lesen und korrigieren können.

Gestützt wird die Entscheidung über die Struktur der persistenten Daten, wie bei jeder Datenmodellierung. Das erste der drei aufeinanderfolgenden Modelle entsteht mit dem Fachbereich und verwendet allein dessen Wörter; die beiden folgenden leiten sich daraus über Transformationsregeln und dann über die Zwänge des gewählten Produkts ab. Das Ergebnis ist die Folge der drei Modelle, begleitet vom Datenwörterbuch, das sie dokumentiert.

Für eine deutschsprachige Leserschaft kommt die Methode zuerst als Vokabular an und erst danach als Methode. Die Begriffe von Merise sind in der Romandie über die berufliche Kultur in Umlauf, weshalb MCD, MLD und MPD in einer Sitzung, in einem Pflichtenheft oder in der Dokumentation eines von einem französischsprachigen Team übernommenen Systems auftauchen. Ein MCD zu lesen und es einem Entity-Relationship-Diagramm zuzuordnen ist eine Lesefähigkeit, bevor es eine Konstruktionsfähigkeit ist.

Einsatz

Wann einzusetzen

• Bestehende, in Merise dokumentierte Anwendung: das mitgelieferte MCD lesen, bevor über Weiterverwendung oder Migration entschieden wird.
• In Merise geschulte Gesprächspartner: in der Notation modellieren, die der Raum kritisieren kann, statt in jener, die er erst lernen müsste.
• Konzeption eines relationalen Schemas: Der Übergang vom MCD zum MLD liefert die Tabellen und die Schlüssel über nachprüfbare Regeln.
• Verbindung mit eigenen Daten oder mit mehr als zwei beteiligten Entitäten: Das MCD schreibt sie so, wie sie ist, mit einer Kardinalität je Zweig, ohne sogleich eine Zwischenentität zu benennen.
• Französischsprachiges Pflichtenheft, das ein MCD verlangt: Die Bestellung benennt das erwartete Artefakt.

Wann nicht einzusetzen

• Englischsprachiges Team oder englischsprachige Werkzeugkette: Die Notation wird dort nicht gelesen, dann zum Entity-Relationship-Diagramm greifen.
• Modell für objektorientierten Code: Das MCD trägt keine Operationen, dann zum UML-Klassendiagramm greifen.

Beschreibung

Die drei Modelle

Das MCD beschreibt das Fachgebiet, ohne eine Technologie oder eine Arbeitsorganisation vorauszusetzen. Es trägt Entitäten, jede mit einem Identifikator und ihren Eigenschaften, sowie benannte Assoziationen, die diese Entitäten verbinden. Jeder Zweig, der eine Entität mit einer Assoziation verbindet, heisst bei Merise patte. Es ist ein Datenmodell: Es zielt auf eine implementierbare Struktur.

Das MLD drückt dasselbe Fachgebiet in Relationen im Sinne von Codd aus, also in Tabellen mit einem Primärschlüssel und Fremdschlüsseln. Es bleibt unabhängig vom Produkt, das die Datenbank beherbergen wird. Es leitet sich über die Transformationsregeln der Methode aus dem MCD ab.

Das MPD beschreibt diese Relationen so, wie sie auf einem bestimmten Datenbankmanagementsystem bestehen, mit den Typen, Längen, Indizes und Speicherentscheidungen, die dieses System vorschreibt und erlaubt. Es gehört der Datenbankadministration, wie die physische Ebene jedes Datenmodells.

Zwei Wörter, die ihre Bedeutung wechseln

Merise nennt die benannte Verbindung zwischen zwei Entitäten association und behält das Wort relation der Tabelle des relationalen Modells vor. Der deutsche Sprachgebrauch teilt dieselben beiden Wörter anders auf: Die Krähenfusstradition nennt die Verbindung Beziehung und die Tabelle, Codd folgend, Relation. Dazwischen liegt die Falle. Wer auf Französisch relation sagt, meint eine Tabelle; gibt dieselbe Person das Wort mit "Beziehung" wieder, übergibt sie stattdessen die Verbindung.

Die Kardinalität steht an beiden Enden

Jeder Zweig einer Assoziation trägt ein Paar von Grenzen, durch ein Komma getrennt, zuerst das Minimum und dann das Maximum: 0,1, 1,1, 0,n oder 1,n. Das Paar, das auf der Seite einer Entität steht, sagt, wie oft eine Ausprägung dieser Entität an der Assoziation teilnimmt. Es liest sich also, indem man dem Zweig zur Assoziation hin folgt.

Auf der Beziehung zwischen einer versicherten Person und ihrer Krankenversicherungspolice schreibt sich das MCD als Versicherte Person (0,n) - hält - (1,1) Police. Das 0,n steht auf der Seite der versicherten Person und sagt, dass eine versicherte Person null bis mehrere Male teilnimmt, also null bis mehrere Policen hält. Das 1,1 steht auf der Seite der Police und sagt, dass eine Police genau einmal teilnimmt, also von genau einer versicherten Person gehalten wird.

Krähenfuss und UML beantworten dieselbe Frage vom anderen Ufer her. Die an einem Ende gesetzte Markierung zählt dort die Ausprägungen der Entität, die sich an diesem Ende befindet, gesehen von einer Ausprägung der gegenüberliegenden Entität aus. Für denselben Sachverhalt schreibt UML 0..* auf der Seite der Police und 1 auf der Seite der versicherten Person. Merise schreibt 0,n auf der Seite der versicherten Person und 1,1 auf der Seite der Police. Dieselben Zahlen, vertauschte Enden. Song, Evans und Park nennen diese beiden Konventionen Look Here und Look Across, nach einer Unterscheidung, die Ferg einige Jahre zuvor getroffen hatte: Die Grenze von Merise sagt, wie oft eine Ausprägung der danebenstehenden Entität teilnimmt; jene von Krähenfuss und UML sagt, wie viele Ausprägungen ebendieser Entität an einer Ausprägung der anderen hängen.

Ein Modell, das durch Abschreiben der Grenzen an ihrem Platz übertragen wird, ergibt ein Schema, das das Gegenteil des Fachgebiets behauptet und dabei ein gültiges Modell bleibt, auf das nichts hinweist. Die Kontrolle, die das verhindert, kostet nichts: die Regel in den Wörtern des Fachbereichs laut aussprechen ("eine versicherte Person hält null bis mehrere Policen") und dann prüfen, ob der Satz aus beiden Zeichnungen gleich herauskommt.

Die Typografie trennt die beiden Systeme: Merise schreibt das Komma, 0,n; UML schreibt den Doppelpunkt, 0..*. Merise verlangt das vollständige Paar auf jedem Zweig bereits im MCD: Das Minimum wird dort nie aufgeschoben.

Eine Assoziation kann mehr als zwei Entitäten verbinden. Eine ternäre Assoziation trägt dann drei Zweige und drei Paare von Grenzen. Der Krähenfuss drückt diese Konstellation nicht aus und zwingt dazu, sie im Voraus zu zerlegen; das MCD schreibt sie so, wie sie ist, und überlässt sie der Transformation.

Die Assoziation trägt eigene Eigenschaften

Eine Assoziation von Merise kann Eigenschaften tragen wie eine Entität: Sie ist dann eine association porteuse de propriétés, eine Assoziation mit eigenen Eigenschaften. Zwischen Police und Leistung trägt die Assoziation Deckt den Beginn der Deckung und den Selbstbehaltssatz, und im MCD erscheint keine Zwischenentität.

Die Krähenfusstradition bietet dieses Mittel nicht. Eine Viele-zu-viele-Beziehung hat keine Seite, auf die sich ein Fremdschlüssel setzen liesse, und kein Feld, in dem ein Attribut Platz fände, sodass der Analyst eine Zwischenentität benennen, ihr einen Identifikator geben und ihr diese Daten zuweisen muss. Die Entscheidung fällt auf der konzeptionellen Ebene, von Hand.

Merise verschiebt diesen Zeitpunkt. Das MCD hält fest, dass diese beiden Dinge verbunden sind und dass die Verbindung ein Datum und einen Satz trägt, ohne zu entscheiden, dass die Verbindung selbst ein Ding ist. Die Transformation zum MLD erzeugt die Tabelle, mechanisch. Beide Schulen gelangen zum selben Schema; sie unterscheiden sich in dem Punkt des Vorgehens, an dem sich der Analyst festlegt.

Für einen aus der Krähenfusstradition kommenden Prüfer ist ein MCD, dessen Assoziation Eigenschaften trägt, vollständig, und dort von Hand eine Zwischenentität einzufügen verdoppelt die Arbeit, die die Transformation allein erledigt. Für den, der das MCD baut, gehört eine Eigenschaft nur dann auf eine Assoziation, wenn sie vom Paar abhängt: Ein Selbstbehaltssatz, der allein von der Leistung abhinge, gehörte zur Entität Leistung, und ihn auf der Assoziation zu belassen würde ihn auf jede Police kopieren, was die zweite Normalform verletzt, welche die Datenmodellierung über die Normalisierung behandelt.

Vom MCD zum MLD

Jede Entität des MCD wird zu einer Relation: Ihr Identifikator wird zum Primärschlüssel, ihre Eigenschaften werden zu den Attributen. Die Assoziationen folgen ihrer Kardinalität. Diese Regeln zielen auf Tabellen und Schlüssel: Vor einer dokumentenorientierten Datenbank, einer Graphdatenbank oder einer spaltenorientierten Datenbank bleibt das MCD brauchbar, und allein der Übergang zum MLD weicht dem Modell der gewählten Engine.

Die erste Regel erklärt den Platz des Fremdschlüssels im Schema eines Versicherers: Die Police trägt 1,1, also nimmt die Tabelle der Police die AHV-Nummer der versicherten Person auf.

Der Übergang führt keine Information ein. Jede Entscheidung, die er anwendet, ist bereits im MCD getroffen und mit dem Fachbereich validiert worden. Dort bündelt die Methode ihren Aufwand. Eine falsche Kardinalität im MCD kommt als falsches Schema heraus, und die Transformation prüft nichts.

In der werkzeuggestützten Arbeit wird das MLD oft nicht als eigenes Dokument gezeichnet. Modellierungswerkzeuge berechnen das logische Schema intern und erzeugen die Datendefinitionssprache aus einem annotierten MCD. Die drei Modelle beschreiben, was die Technik tut und in welcher Reihenfolge; die drei von Hand gezeichneten Diagramme gehören zu ihrer Lehre.

Was das MCD der konzeptionellen Ebene hinzufügt

Der Unterschied hängt an einer einzigen Sache: Ein MCD ist ein konzeptionelles Datenmodell, das einen Teil der Arbeit der logischen Ebene bereits geleistet hat. Wer sein MCD als konzeptionelles Datenmodell abliefert, liefert ein stärker eingeschränktes Dokument ab, als diese Ebene verlangt, was ohne Schaden bleibt. Die Gegenrichtung trägt das Risiko: Ein konzeptionelles Datenmodell entgegenzunehmen und es als MCD zu behandeln heisst, Kardinalitäten anzunehmen, die niemand validiert hat.

Bleibt die Kollision der Namen. Das MCD ist ein Modell der Daten, mit seinen Entitäten, seinen Kardinalitäten und der implementierbaren Struktur, auf die es zielt. Das Begriffsmodell steht davor und legt die Bedeutung der Wörter des Fachbereichs fest. Wenn jemand "Konzeptmodell" sagt, ist die Frage, die eine Sitzung spart, ob er von Vokabular oder von Entitäten und Kardinalitäten spricht.

Die Verarbeitungen

Merise modelliert auch, was die Organisation mit ihren Daten tut, auf einem parallelen Strang, der im selben Takt vorangeht wie jener der Daten. Das MCT (modèle conceptuel des traitements, konzeptionelles Verarbeitungsmodell) beschreibt die Tätigkeit unabhängig davon, wer sie ausführt und mit welchen Mitteln, rund um drei Begriffe: das auslösende Ereignis, die ausgeführte Operation und den Prozess, der sie verkettet. Das MOT (modèle organisationnel des traitements, organisatorisches Verarbeitungsmodell) nimmt dieselben Verarbeitungen auf und verteilt sie auf Arbeitsplätze, Orte und Zeitpunkte. Die Methode ordnet das Ganze über drei Zyklen: den Lebenszyklus, den Entscheidungszyklus und den Abstraktionszyklus.

Der Stand der Praxis

Merise ist nicht mehr die gängige internationale Praxis. Die Methode steht weiterhin auf dem Lehrplan der französischen Hochschulbildung, wo der Übergang vom MCD zum MLD in den Abschlüssen BTS und BUT informatique unterrichtet wird. Die Systeme, die mit ihr gebaut wurden, sind noch immer in ihren Begriffen dokumentiert und werden darin gewartet. Aus der englischsprachigen Praxis ist sie dagegen nahezu verschwunden: Die akademische Literatur vergleicht Merise mit SSADM, der britischen Methode derselben Zeit, ein Vergleich, den es nur gibt, weil sich die beiden Traditionen nie gekreuzt haben.

SAP hat für den 1. Januar 2027 das Ende der Hauptwartung von PowerDesigner angekündigt, des letzten kommerziellen Werkzeugs von Gewicht, das Merise erstrangig trägt. PowerAMC, der Name, unter dem dasselbe Produkt auf dem französischsprachigen Markt verkauft wurde, wird nicht mehr vertrieben. Es bleiben Mocodo, Looping und JMerise, kostenlos und zuerst für die Lehre gedacht.

Für einen Business Analysten ist die Folge eine Lesefähigkeit. Ein mit einer Anwendung übernommenes MCD, ein Kollege, der MCD sagt und die konzeptionelle Ebene meint, ein Pflichtenheft, das ein modèle conceptuel de données verlangt: Keiner dieser Fälle verlangt, die Methode zu übernehmen, alle verlangen, sie lesen zu können.

KI-Überlegungen

Der nützlichste Dienst, den ein Sprachmodell an einem MCD leistet, ist die Übertragung in beide Richtungen zwischen einem MCD, einem Entity-Relationship-Diagramm und einem Klassendiagramm. Sie lohnt sich, weil sich die Kardinalität umkehrt und weil die Übertragung von Hand die Stelle ist, an der der Fehler entsteht. Zwei Vorkehrungen bestimmen sie. Die erste: die Ausgangskonvention benennen, da dieselben Grenzen in beiden Konventionen ein gültiges Modell ergeben und nichts in der Zeichnung sagt, welche verwendet wird. Die zweite betrifft das Trainingskorpus, das überwiegend englischsprachig und damit von der Krähenfusskonvention beherrscht ist, zu der die Ausgabe neigt.

Zwei weitere Dienste sind sicher. Ein Sprachmodell wendet die Übergangsregeln vom MCD zum MLD fehlerfrei an, ein Modellierungswerkzeug tut es jedoch besser: Es füllt eine Unklarheit des Modells nicht mit einer Annahme. Ein Sprachmodell überträgt zudem ein MCD, das in einer alten Dokumentation nur als Bild vorliegt, in strukturierten Text, was ein übernommenes Modell wieder handhabbar macht.

Die Grenze ist jene jeder Datenmodellierung und sie betrifft die Zählung. Ob eine Police mehrere Personen decken kann, ist ein Sachverhalt, den die Organisation besitzt und den kein Korpus enthält. Jede von einer Maschine vorgeschlagene Kardinalität ist eine Hypothese, die bei einem Fachexperten zu validieren ist.

Beispiele

Das Fachgebiet ist jenes eines Schweizer Krankenversicherers: Eine Police deckt eine Menge von Leistungen, und jede Deckung tritt an einem Datum in Kraft und eröffnet Anspruch auf einen Selbstbehaltssatz.

Das MCD schreibt sich als Police (0,n) - Deckt - (0,n) Leistung, wobei die Assoziation Deckt selbst den Beginn der Deckung und den Selbstbehaltssatz trägt. Das 0,n auf der Seite der Police sagt, dass eine Police null bis mehrere Leistungen deckt; jenes auf der Seite der Leistung sagt, dass eine Leistung in null bis mehreren Policen vorkommt. Keine Entität trägt in diesem Stadium den Namen Deckung; niemand musste entscheiden, dass die Deckung eine ist.

Zwei Übergangsregeln greifen zusammen: Die beiden Zweige mit 0,n machen die Assoziation zu einer Relation, und die Eigenschaften, die sie trägt, werden zu deren Attributen. Das MLD trägt dann Deckung (#Policennummer, #Leistungscode, Beginn der Deckung, Selbstbehaltssatz), deren Primärschlüssel aus den beiden Identifikatoren gebildet wird, wobei jeder Fremdschlüssel auf seine eigene Relation bleibt. Es ist die Tabelle, welche die Krähenfusstradition bereits beim Zeichnen des konzeptionellen Datenmodells hätte erscheinen lassen, unter dem Namen einer Entität Deckung.

Der Beginn der Deckung und der Selbstbehaltssatz sitzen auf der Assoziation, weil sie vom Paar abhängen. Keiner von beiden gehört der Police allein, deren Leistungen zu verschiedenen Daten beginnen können, noch der Leistung allein, deren Satz von Vertrag zu Vertrag wechselt. Diese Abhängigkeit vom Paar macht die Assoziation zur tragenden und erzwingt den zusammengesetzten Primärschlüssel.

Visualisierungen

Die Position der Kardinalität lässt sich mit blossem Auge prüfen. Das Paar von Grenzen steht auf dem Zweig, nahe bei der Entität, und liest sich zur Assoziation hin: Wer sich diesen Reflex aneignet, vergreift sich nicht mehr in der Seite, gleich welche Notation er zuerst gelernt hat. Die Umkehrung selbst wird erst wahrnehmbar, wenn man die beiden Zeichnungen desselben Sachverhalts nebeneinanderlegt, weil jede Zeichnung für sich genommen stimmig ist.

Der Übergang vom MCD zum MLD liest sich ebenso an der Form: Die Assoziation, die Eigenschaften trug, wird als Kasten gezeichnet wie die Entitäten, und ihre beiden Zweige werden zu den beiden Hälften ihres Primärschlüssels.

Aufwand

Werkzeuge

Für den ersten Entwurf eines MCD genügt ein Whiteboard, das sich im Stehen mit dem Fachbereich korrigieren lässt. Allgemeine Zeichenwerkzeuge, diagrams.net, Lucidchart oder Visio, liefern eine saubere Zeichnung: Nichts darin prüft eine Kardinalität oder erzeugt ein MLD. Die der Methode gewidmeten Werkzeuge machen den Unterschied bei der Transformation. Mocodo erzeugt ein MCD aus einer textuellen Beschreibung und eignet sich für die Lehre oder für versionierte Dokumentation. Looping und JMerise zeichnen das MCD, wenden die Übergangsregeln an und erzeugen das Skript zur Anlage der Datenbank. Dasselbe Produkt, auf dem französischsprachigen Markt als PowerAMC und danach als PowerDesigner verkauft, hat diese Rolle im Unternehmen lange ausgefüllt, auf einer allen drei Modellen gemeinsamen Ablage. Das Kriterium für die Wahl bleibt dasselbe wie bei jeder Datenmodellierung: Das Zeichenwerkzeug genügt, solange das Modell als Diskussionsgrundlage dient, das Werkzeug der Methode wird nötig, sobald es mit einer realen Datenbank synchron bleiben muss.

Quellen

• Hubert Tardieu, Arnold Rochfeld, René Colletti, La méthode Merise: principes et outils, Les Éditions d'Organisation (1983): der Gründungstext der Methode, der die Abstraktionsebenen, das MCD und seine Übergangsregeln festlegt.
• Arnold Rochfeld, Hubert Tardieu, "MERISE: An information system design and development methodology", Information & Management, Bd. 6 (1983), S. 143-159: die erste Darstellung der Methode auf Englisch, von einem ihrer Autoren, zu Ursprung und Absicht.
• David Avison, "MERISE: A European Methodology for Developing Information Systems", European Journal of Information Systems, Bd. 1, Nr. 3 (1991), S. 183-191: eine Darstellung der Methode für eine englischsprachige Leserschaft, die sie SSADM gegenüberstellt.
• Il-Yeol Song, Mary Evans, E. K. Park, "A Comparative Analysis of Entity-Relationship Diagrams", Journal of Computer and Software Engineering, Bd. 3, Nr. 4 (1995), S. 427-459: der formale Vergleich der Entity-Relationship-Notationen, darunter die hier aufgenommenen Konventionen Look Across und Look Here, eine auf Stephen Ferg zurückgehende Unterscheidung.
• SAP, Product Availability Matrix, SAP PowerDesigner: das für den 1. Januar 2027 angekündigte Ende der Hauptwartung.