ความหมายและประโยชน์ของพจนานุกรมข้อมูล

ปัจจุบันการขยายตัวอย่างรวดเร็วของการนำคอมพิวเตอร์มาใช้ภายในหน่วยงานต่าง ๆ ทำให้เกิดการพัฒนาระบบงานประยุกต์ทางด้านคอมพิวเตอร์เพิ่มขึ้นเป็นจำนวนมาก การพัฒนาดังกล่าวหากขาด การประสานงานที่ละเอียดรอบคอบแล้ว อาจทำให้เกิดปัญหาต่าง ๆ ตามมาได้ ตัวอย่างเช่น ความซ้ำซ้อนในการจัดเก็บข้อมูล ความหลากหลายในการกำหนดรหัสของข้อมูล ความไม่สอดคล้องกันชื่อที่ใช้ในการจัดเก็บข้อมูลเรื่องเดียวกันของแผนกต่าง ๆ เป็นต้น จากปัญหาดังกล่าว ย่อมส่งผลให้ข้อมูลภายในระบบฐานข้อมูลขาดความถูกต้องและ/หรือไม่น่าเชื่อถือไปด้วย ดังนั้น ในการพัฒนาระบบงานประยุกต์ทางด้านคอมพิวเตอร์ซึ่งต้องเกี่ยวข้องกับข้อมูลจำนวนมาก จึงจำเป็นต้องมีการกำหนดรายละเอียดของข้อมูลไว้อย่างเป็นระบบ เพื่อไม่ให้เกิดความสับสนทั้งในระหว่างการพัฒนาระบบงาน และการใช้งาน

พจนานุกรมข้อมูล (data dictionary) จึงเป็นสิ่งที่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการจัดเก็บรายละเอียดของข้อมูลไว้อย่างเป็นระบบ เนื่องจากทุกฐานข้อมูลจะมีการจัดเก็บรายละเอียดต่าง ๆ เกี่ยวกับข้อมูล (metadata) ภายในฐานข้อมูล ตัวอย่างเช่น โครงร่างของฐานข้อมูลระดับภายนอก (external schema) โครงร่างของฐานข้อมูลระดับแนวคิด (conceptual schema) และโครงร่างของฐานข้อมูลระดับภายใน (internal schema) เป็นต้น ซึ่งส่วนที่ใช้สำหรับจัดเก็บข้อมูลลักษณะดังกล่าว คือ พจนานุกรมข้อมูล หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า System Catalog

1. ความหมายของพจนานุกรมข้อมูล

พจนานุกรมข้อมูลเป็นเครื่องมือที่ช่วยในการจัดเก็บรายละเอียดต่าง ๆ เกี่ยวกับข้อมูลให้เป็นหมวดหมู่ ทำให้สามารถค้นหารายละเอียดที่ต้องการได้โดยสะดวก ตัวอย่างเช่น ผู้ใช้อาจเก็บข้อมูลเกี่ยวกับรายงานต่าง ๆ ไว้ภายในหมวดรายการชื่อ “Report” เป็นต้น ทั้งนี้ วัตถุประสงค์ของการจัดเก็บรายละเอียดเกี่ยวกับข้อมูลให้เป็นหมวดหมู่ในพจนานุกรมข้อมูล คือ เพื่อให้สามารถอธิบายความหมายของข้อมูลต่าง ๆ แก่ผู้ใช้งานได้อย่างถูกต้องและเป็นมาตรฐานเดียวกันทั้งหน่วยงาน

ในการกำหนดโครงสร้างของฐานข้อมูล ระบบจัดการฐานข้อมูล (Data Base Management System : DBMS) ซึ่งเป็นซอฟต์แวร์ที่ทำหน้าที่สื่อกลางประสานงานระหว่างผู้ใช้กับฐานข้อมูล โดยทำการควบคุม ดูแล และจัดการเรื่องต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับข้อมูลภายในฐานข้อมูล ตัวอย่างเช่น การจัดเก็บและดูแลรักษา ข้อมูล การปรับปรุงข้อมูล และการเรียกใช้ข้อมูล เป็นต้น จะทำการเก็บรวบรวม รายละเอียดและคำอธิบายต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับข้อมูล ตัวอย่างเช่น ชื่อตาราง (table) ชื่อเขตข้อมูล (field) และคีย์ต่าง ๆ เป็นต้น ไว้ในพจนานุกรมข้อมูลที่มีการสร้างขึ้นมาเป็นส่วนหนึ่งของฐานข้อมูล

กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ พจนานุกรมข้อมูลเป็นพจนานุกรมที่ถูกจัดสร้างขึ้นมาโดยเฉพาะเพื่อใช้งานกับระบบฐานข้อมูลภายในคอมพิวเตอร์ โดยระบบจัดการฐานข้อมูลจะทำการสร้างพจนานุกรม ข้อมูลขึ้นมาโดยอัตโนมัติ หากมีการใช้คำสั่งในภาษาสำหรับนิยามข้อมูล (Data Definition Language : DDL) ระบุรายละเอียดเกี่ยวกับโครงสร้างที่ได้มาจากการออกแบบฐานข้อมูล จากคำสั่งดังกล่าวจะทำให้ได้พจนานุกรมข้อมูลซึ่งจัดเก็บรายละเอียดต่าง ๆ ของข้อมูลภายในฐานข้อมูล ตัวอย่างเช่น ชื่อฐานข้อมูล ชื่อตารางซึ่งเป็นส่วนประกอบในโครงสร้าง ชื่อเขตข้อมูลในแต่ละตาราง ชนิดและขนาดของข้อมูลในแต่ละเขตข้อมูล เป็นต้น ทั้งนี้ การค้นหาหรือดำเนินการกับข้อมูลในรีเลชันต่าง ๆ สามารถทำผ่านระบบจัดการฐานข้อมูลได้ด้วยการใช้คำสั่งที่เขียนขึ้นมาจากภาษาสำหรับดำเนินการกับข้อมูล (Data Manipulation Language : DML) ผ่านไปยังพจนานุกรม ข้อมูล

ดังนั้น พจนานุกรมข้อมูล หมายถึง แฟ้มที่เก็บบันทึกรายละเอียดต่าง ๆ เกี่ยวกับข้อมูลที่จัดเก็บอยู่ภายในฐานข้อมูล ตัวอย่างเช่น โครงสร้างข้อมูล โครงสร้างตาราง โครงสร้างดัชนี กฎที่ใช้เพื่อควบคุมความบูรณภาพของข้อมูล (integrity rule) กฎที่ใช้เพื่อรักษาความปลอดภัยของข้อมูล (security rule) และ รายละเอียดอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการบริหารฐานข้อมูล เป็นต้น ซึ่งข้อมูลดังกล่าวเป็นข้อมูลที่มีความสำคัญสำหรับระบบจัดการฐานข้อมูลในการตัดสินใจเพื่อดำเนินการเรื่องต่าง ๆ ในฐานข้อมูล ตัวอย่างเช่น ข้อมูลเกี่ยวกับกฎที่ใช้เพื่อรักษาความปลอดภัยของข้อมูลจะถูกนำมาใช้ในการพิจารณากำหนดสิทธิของผู้ใช้ในระบบฐานข้อมูล เป็นต้น

นอกจากนี้ พจนานุกรมข้อมูลเป็นเอกสารอ้างอิงลักษณะหนึ่งที่มีความสำคัญยิ่งต่อการจัดการกับ ข้อมูลในระบบฐานข้อมูล เนื่องจากพจนานุกรมข้อมูลเป็นการผสมผสานระหว่างรูปแบบของพจนานุกรมโดยทั่วไปกับรูปแบบของข้อมูลในระบบงานคอมพิวเตอร์ เพื่อทำการอธิบายชนิดของข้อมูลแต่ละตัวว่า เป็นตัวเลข (number หรือ numeric) ตัวอักขระ (character) ข้อความ (text) หรือวันที่ (date หรือ date/time) เป็นต้น ทั้งนี้เพื่อตอบสนองต่อความต้องการในการอ้างอิงหรือค้นหารายละเอียดเกี่ยวกับข้อมูลทั้งหมด ตลอดจน ความหมายของแต่ละชื่อที่ใช้ในระบบฐานข้อมูล

แม้ว่าพจนานุกรมข้อมูลจะเป็นสิ่งสำคัญซึ่งอธิบายถึงรายละเอียดของฐานข้อมูลที่บรรจุอยู่ภายในระบบจัดการฐานข้อมูล แต่พจนานุกรมข้อมูลก็ควรจัดเก็บเฉพาะข้อมูลและสารสนเทศที่สำคัญ ๆ เอาไว้ เท่านั้น เพื่อจะได้สามารถให้บริการได้อย่างรวดเร็ว และหากจำเป็นก็ควรมีจุดเชื่อมโยงไปยังรายละเอียดอื่น ๆ ได้ตามที่ต้องการ อย่างไรก็ตาม ลักษณะของข้อมูลที่จัดเก็บในพจนานุกรมข้อมูลก็ไม่มีการระบุรูปแบบไว้ แน่นอน เนื่องจากในแต่ละระบบอาจต้องการรายละเอียดเพื่อการจัดทำพจนานุกรมข้อมูลที่แตกต่างกันไป ตัวอย่างเช่น ระบบงานที่ใช้ภาษาคอมพิวเตอร์ต่างกันก็อาจจัดทำพจนานุกรมข้อมูลที่มีรูปแบบต่างกัน เป็นต้น

ทั้งนี้ รายละเอียดพื้นฐานทั่วไปที่พจนานุกรมข้อมูลควรมีประกอบด้วย 5 ส่วน คือ ชื่อข้อมูล (name and aliases of the data item) คำอธิบายชื่อข้อมูล (description of the data item) ชนิดของข้อมูล (data type) ขนาดของข้อมูล (length of item) และรายละเอียดอื่น ๆ (other additional information)

• ชื่อข้อมูล ในพจนานุกรมข้อมูลจะประกอบด้วยชื่อข้อมูล ซึ่งโดยทั่วไปจะถูกเรียกใช้ด้วยซอฟต์แวร์ในส่วนต่าง ๆ ของระบบจัดการฐานข้อมูล หากข้อมูลเดียวกันมีชื่อแตกต่างกันไปในแต่ละโปรแกรม พจนานุกรมข้อมูลก็จะต้องระบุชื่อที่ต่างกันของข้อมูลนั้น ๆ ไว้ด้วย เพื่อให้สามารถอ้างอิงได้ว่าหมายถึงข้อมูลเดียวกัน
• คำอธิบายชื่อข้อมูล ในแต่ละชื่อข้อมูลควรมีคำอธิบายแสดงความหมายเพื่อขยายความชื่อ ข้อมูลนั้น ๆ เพื่อให้ผู้ใช้สามารถทำความเข้าใจได้ง่ายและสะดวก เนื่องจากในบางซอฟต์แวร์อาจมีข้อจำกัดในเรื่องจำนวนตัวอักขระที่ใช้ในการกำหนดชื่อข้อมูล ดังนั้น การอธิบายขยายความชื่อข้อมูลจึงเป็นสิ่งสำคัญยิ่งสำหรับนักวิเคราะห์ระบบที่จะต้องดำเนินการจัดทำให้ชัดเจน
• ชนิดของข้อมูล ในพจนานุกรมข้อมูล แต่ละชื่อข้อมูลควรมีการกำหนดอย่างชัดเจนว่า ข้อมูลนั้น ๆ มีรูปแบบชนิดใด ตัวอย่างเช่น เป็นตัวอักขระ ข้อความ ตัวเลข หรือตรรกะ (logic หรือ boolean)
• ขนาดของข้อมูล หมายถึง ขนาดหรือความยาวสูงสุด (maximum length) ที่ชื่อข้อมูลนั้นจะสามารถจัดเก็บได้

• รายละเอียดอื่น ๆ ในพจนานุกรมข้อมูลอาจมีรูปแบบและรายละเอียดอื่น ๆ ที่เพิ่มเติมแตกต่างกันออกไปตามความเหมาะสมและความเห็นของนักวิเคราะห์ระบบ ตัวอย่างเช่น รายละเอียดของรีเลชันหรือตาราง อาจประกอบด้วยชื่อตาราง ชื่อแอททริบิวต์หรือเขตข้อมูล ชื่อแอททริบิวต์ที่เป็นคีย์หลัก คีย์สำรอง และคีย์นอก ตลอดจนข้อจำกัดต่าง ๆ เป็นต้น

ตัวอย่างของรายละเอียดโครงสร้างฐานข้อมูลที่จัดเก็บในพจนานุกรมข้อมูลอาจแสดงได้ ดังนี้

• คุณสมบัติของตาราง ประกอบด้วย ชื่อตาราง คำอธิบายชื่อตารางเพื่อขยายความว่า ตารางนั้นจัดเก็บข้อมูลเรื่องใด วันที่สร้างตาราง วันที่ทำการปรับปรุงข้อมูลในตารางล่าสุด และจำนวนข้อมูลที่เก็บอยู่ในตาราง เป็นต้น

 คุณสมบัติของตาราง

• เขตข้อมูลหรือแอททริบิวต์ในแต่ละตาราง ประกอบด้วย ชื่อเขตข้อมูลหรือแอททริบิวต์ต่าง ๆ ในตาราง ลักษณะและขนาดของข้อมูลที่จัดเก็บในแต่ละแอททริบิวต์ เป็นต้น

เขตข้อมูลหรือแอททริบิวต์ในแต่ละตาราง

• คุณสมบัติของแต่ละเขตข้อมูล ประกอบด้วย ชื่อเขตข้อมูลหรือแอททริบิวต์ คำอธิบายชื่อ แอททริบิวต์เพื่อขยายความว่าแอททริบิวต์นั้นจัดเก็บข้อมูลเรื่องใด และมีข้อจำกัดอย่างไร เป็นต้น

 คุณสมบัติของแต่ละเขตข้อมูล

ความสัมพันธ์ระหว่างตารางในฐานข้อมูล ประกอบด้วย ชื่อตารางหรือรีเลชันต่าง ๆ ในฐาน ข้อมูล ชื่อแอททริบิวต์ในแต่ละตาราง แอททริบิวต์ที่มีคุณสมบัติเป็นคีย์หลักและคีย์นอก รูปแบบความสัมพันธ์ระหว่างตาราง เป็นต้น

ความสัมพันธ์ระหว่างตารางในฐานข้อมูล

2. ประโยชน์ของพจนานุกรมข้อมูล

พจนานุกรมข้อมูลเป็นส่วนหนึ่งของระบบจัดการฐานข้อมูลที่ได้รับการสนับสนุนจัดทำขึ้นมาโดยอัตโนมัติด้วยคำสั่งในภาษาสำหรับนิยามข้อมูล เพื่อให้ทำหน้าที่เก็บรวบรวมรายละเอียดเกี่ยวกับข้อมูลภายในฐานข้อมูล ซึ่งซอฟต์แวร์ในส่วนต่าง ๆ ของระบบจัดการฐานข้อมูลจะเรียกใช้พจนานุกรมข้อมูลในเรื่องต่าง ๆ ตัวอย่างเช่น การใช้คำสั่งในภาษาสำหรับนิยามข้อมูลเพื่อดูรายละเอียดโครงร่างของฐานข้อมูลระดับภายนอก โครงร่างของฐานข้อมูลระดับแนวคิด และโครงร่างของฐานข้อมูลระดับภายใน การใช้คำสั่งในภาษาสำหรับดำเนินการกับข้อมูลผ่านพจนานุกรมข้อมูลเพื่อทำการค้นหาหรือปรับปรุงข้อมูล เป็นต้น นอกจากนี้ พจนานุกรมข้อมูลยังมีหน้าที่สำคัญในเรื่องอื่น ๆ อีกดังนี้

1. การควบคุมการใช้ฐานข้อมูลพร้อมกันจากผู้ใช้หลายคน เนื่องจากในระบบฐานข้อมูลอาจมีผู้ใช้งานฐานข้อมูลพร้อมกันหลายคนในเวลาเดียวกัน ซึ่งผู้ใช้แต่ละคนสามารถค้นหาและเรียกใช้ข้อมูลได้พร้อมกัน หากทว่าในการปรับปรุง การเพิ่ม หรือการลบข้อมูลใด ๆ จะมีผู้ใช้เพียงคนเดียวเท่านั้นที่สามารถดำเนินการได้ เนื่องจากการใช้หลักการ Lock ข้อมูลเพื่อป้องกันการแก้ไขข้อมูล เดียวกันของผู้ใช้หลายคนในขณะเดียวกัน ซึ่งรายละเอียดดังกล่าวจะมีการเก็บอยู่ในพจนานุกรมข้อมูล
2. การรักษาความปลอดภัยของข้อมูล เนื่องจากในระบบฐานข้อมูลจะมีผู้ใช้งานฐานข้อมูลร่วมกันหลายคน ข้อมูลที่สำคัญบางอย่างจึงควรได้รับการป้องกันเพื่อไม่ให้ผู้ที่ไม่เกี่ยวข้องเข้ามาใช้งานหรือทำการแก้ไขเปลี่ยนแปลงได้ ซึ่งระบบจัดการฐานข้อมูลจะจัดการเก็บรวบรวมรายละเอียดเกี่ยวกับสิทธิของ ผู้ใช้งานแต่ละคนไว้ในฐานข้อมูลว่า ใครบ้างที่มีสิทธิในการค้นหาข้อมูลได้เพียงอย่างเดียว ใครที่มีสิทธิใน การปรับปรุง เพิ่มเติม หรือลบข้อมูล
3. การควบคุมความบูรณภาพของข้อมูล เนื่องจากรายละเอียดต่าง ๆ เกี่ยวกับข้อมูลในฐานข้อมูลจะถูกเก็บรวบรวมไว้ในพจนานุกรมข้อมูล ดังนั้น ในการแก้ไขเปลี่ยนแปลงข้อมูลใด ๆ พจนานุกรมข้อมูลจะทำการตรวจสอบว่า ข้อมูลที่ทำการแก้ไขเปลี่ยนแปลงนั้นแตกต่างไปจากขอบเขตที่ได้มีการกำหนดไว้แล้วหรือไม่ โดยจะยอมรับการแก้ไขเปลี่ยนแปลงเฉพาะข้อมูลที่อยู่ภายในขอบเขตที่กำหนดไว้เท่านั้น ตัวอย่างเช่น หากมีการกำหนดไว้ในพจนานุกรมข้อมูลตั้งแต่แรกว่า รหัสประจำตัวนิสิตต้องเป็นตัวเลขที่มีค่ามากกว่าศูนย์ ถ้าผู้ใช้ทำการแก้ไขเปลี่ยนแปลงข้อมูลรหัสประจำตัวนิสิตโดยระบุเป็นตัวอักขระหรือช่องว่าง พจนานุกรมข้อมูลจะทำการตรวจสอบและไม่ยอมรับให้มีการแก้ไขเปลี่ยนแปลงข้อมูลดังกล่าว เป็นต้น

ในการบริหารจัดการฐานข้อมูล ผู้บริหารฐานข้อมูล (Data Base Administrator : DBA) จำเป็นต้องเข้าใจกรรมวิธีหรือกระบวนการต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับข้อมูล ตัวอย่างเช่น การออกแบบและนิยามข้อมูล (data design and definition) การออกแบบแบบฟอร์มบันทึกข้อมูลและวิธีบันทึกข้อมูล (form design and data entry design) การลงรหัสข้อมูล (data coding) การบันทึกข้อมูล (data entry) การสอบทานข้อมูล (data verification) การตรวจสอบความใช้การได้ของข้อมูล (data validation) การประมวลผลข้อมูล (data processing) การสำรองข้อมูล (data backup) การฟื้นสภาพข้อมูล (data recovery) การเข้ารหัสและถอดรหัสข้อมูล (data encryption/data decryption) เป็นต้น ซึ่งผู้บริหารฐานข้อมูลจะสามารถทำงานได้อย่างถูกต้องและมีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นได้ ก็ด้วยการใช้ประโยชน์จากพจนานุกรมข้อมูลซึ่งเป็นแหล่งสารสนเทศของข้อมูลในระบบฐานข้อมูลขององค์กร

ทั้งนี้ ประโยชน์ของพจนานุกรมข้อมูลอาจสามารถจำแนกได้ 2 ระดับ คือ ระดับระบบงาน และระดับองค์กร

1. ระดับระบบงาน ประโยชน์ของพจนานุกรมข้อมูลในระดับระบบงานมีดังนี้คือ

• เป็นเอกสารเพื่อการอ้างอิงสำหรับการตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูล การฝึกอบรมบุคลากร การพัฒนาระบบงาน และการบำรุงรักษาระบบงาน
• สนับสนุนการบริหารจัดการฐานข้อมูลในแต่ละระบบงาน ตัวอย่างเช่น การลดความซ้ำซ้อนในการจัดเก็บข้อมูล การรักษาความปลอดภัยของข้อมูล การควบคุมการใช้ฐานข้อมูลพร้อมกันจากผู้ใช้หลายคน และการเพิ่มประสิทธิภาพในการเข้าถึงข้อมูลบนฐานข้อมูล เป็นต้น
• สนับสนุนการสร้างมาตรฐานในการพัฒนาระบบงาน โดยการนำสารสนเทศที่ได้จากพจนานุกรมข้อมูล ตัวอย่างเช่น ชื่อเขตข้อมูลในแต่ละตาราง คุณสมบัติของแต่ละเขตข้อมูลในตาราง ความสัมพันธ์ระหว่างตาราง เป็นต้น ไปใช้ประกอบการแก้ไขโครงสร้างข้อมูลหรือปรับปรุงโปรแกรมให้มีศักยภาพเพิ่มขึ้นและมีมาตรฐานเดียวกัน

2. ระดับองค์กร ประโยชน์ของพจนานุกรมข้อมูลในระดับองค์กรมีดังนี้คือ

• สนับสนุนการบริหารจัดการฐานข้อมูลขององค์กร เนื่องจากรายละเอียดและข้อมูลต่าง ๆ ที่จัดเก็บอยู่ในพจนานุกรมข้อมูลทำให้ทราบว่า ระบบงานใดมีความเกี่ยวข้องกัน จึงสามารถนำข้อมูลจากระบบงานต่าง ๆ ภายในองค์กรมาเชื่อมโยงและรวมเป็นฐานข้อมูลเดียวกันได้อย่างเป็นขั้นตอน
• สนับสนุนการทำงานของผู้บริหาร เนื่องจากการเชื่อมโยงและรวมข้อมูลจากระบบงาน ต่าง ๆ ภายในองค์กรเป็นฐานข้อมูลเดียวกัน ทำให้สามารถรองรับความต้องการในการใช้งานที่หลากหลายของผู้ใช้ในระดับต่าง ๆ ได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งความต้องการในการใช้ข้อมูลของผู้บริหาร ซึ่งมักเป็นการวิเคราะห์สรุปรวบรวมข้อมูลที่เกี่ยวข้องต่าง ๆ เข้าด้วยกัน หากต้องการรายละเอียดก็สามารถเข้าไปสืบค้นเพิ่มเติมได้ ทำให้ผู้บริหารสามารถทำการวิเคราะห์และแก้ไขปัญหาต่าง ๆ ได้อย่างถูกต้องและมีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่ง การสนับสนุนการทำงานของผู้บริหารดังกล่าวนี้สามารถจัดทำเป็นระบบสารสนเทศเพื่อการจัดการ (Management Information System : MIS) ระบบสารสนเทศเพื่อผู้บริหาร (Executive Information System : EIS) หรือระบบสนับสนุนการตัดสินใจ (Decision Support System : DSS) ได้
• สนับสนุนการวางแผนเกี่ยวกับระบบงานคอมพิวเตอร์ เนื่องจากสารสนเทศที่ได้จากพจนานุกรมข้อมูลทำให้ทราบถึงแนวโน้มเกี่ยวกับการใช้ข้อมูล การขยายขอบข่ายของระบบฐานข้อมูล และระบบงานอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง จึงทำให้สามารถจัดทำแผนงานเกี่ยวกับระบบงานคอมพิวเตอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

---

1.1 ความหมายและประโยชน์ของพจนานุกรมข้อมูล 1.2 ประเภทของพจนานุกรมข้อมูล