El modelo entidad-relación (E-R) es la forma más extendida de dibujar los datos de un problema antes de convertirlos en una base de datos. Lo propuso Peter Chen en 1976 y sigue siendo el primer paso de casi cualquier diseño: antes de pensar en tablas o en SQL, se decide qué cosas hay que guardar y cómo se relacionan entre sí.
En esta guía verás sus elementos, los tipos de entidades y atributos, el grado y la cardinalidad de las relaciones, la generalización y un ejemplo completo para practicar.
Los tres niveles del diseño de una base de datos
El diseño de una base de datos pasa por tres modelos, de lo más cercano al usuario a lo más cercano a la máquina:
- Modelo conceptual. Representa el problema tal y como lo entiende quien lo vive, sin detalles técnicos. Aquí se usa el modelo entidad-relación.
- Modelo lógico. Traduce el modelo conceptual a un tipo de base de datos concreto. En las bases de datos relacionales, es el modelo relacional: tablas, claves primarias y claves foráneas.
- Modelo físico. Es el modelo lógico implementado en un sistema gestor concreto (MySQL, PostgreSQL, Oracle…), con sus tipos de datos, índices y sentencias SQL.
Cada paso se apoya en el anterior: se analiza el problema y se dibuja el modelo E-R; ese modelo se transforma al modelo relacional; y el modelo relacional se lleva a SQL para crear las tablas.
Qué es el modelo entidad-relación
Es un modelo de datos conceptual que describe el mundo real como un conjunto de objetos (entidades), sus propiedades (atributos) y las asociaciones entre ellos (relaciones). Tiene tres características que conviene no olvidar:
- Refleja qué datos existen, no qué se hace con ellos. No describe procesos ni pantallas.
- Es independiente del sistema gestor. El mismo diagrama sirve para MySQL, PostgreSQL u Oracle.
- No tiene en cuenta el rendimiento: ni espacio, ni almacenamiento, ni tiempos de ejecución. Eso llega en el diseño físico.
El objetivo es responder a la pregunta «¿qué información necesitamos guardar?» con un diseño flexible, porque las consultas que se harán a la base de datos cambiarán con el tiempo, pero el significado de los datos suele mantenerse.
Elementos básicos: entidad, atributo y relación
En la notación de Chen, cada elemento tiene su forma:
| Elemento | Qué es | Cómo se dibuja | Ejemplo |
|---|---|---|---|
| Entidad | Un objeto del mundo real que se distingue de los demás y del que interesa guardar información | Rectángulo | Cliente, Producto, Empleado |
| Atributo | Una propiedad que describe a una entidad o a una relación | Elipse unida a su entidad | Nombre, Email, Precio |
| Relación | Una asociación entre entidades | Rombo unido a las entidades que relaciona | Un cliente solicita un producto |
Las relaciones también pueden tener atributos propios. Por ejemplo, en la relación Matrícula entre Alumno y Asignatura, la nota no pertenece ni al alumno ni a la asignatura, sino a la combinación de los dos.
Tipos de entidades: fuertes y débiles
- Entidad fuerte. Existe por sí misma y se identifica con sus propios atributos. Ejemplo: Pedido, identificado por su número.
- Entidad débil. Depende de otra entidad (la fuerte) para existir o para identificarse. Se dibuja con doble rectángulo, y la relación que la une a la fuerte, con doble rombo. Ejemplo: Línea de pedido: la línea 3 no significa nada sin saber de qué pedido es. Se identifica con la clave del pedido más su propio número de línea (el discriminante).
Tipos de atributos
Atributos clave, los que identifican a cada entidad:
- Superclave: cualquier conjunto de atributos que identifica de forma única a cada entidad (por ejemplo, DNI + Nombre).
- Clave candidata: una superclave mínima, a la que no le sobra ningún atributo (el DNI solo).
- Clave primaria: la clave candidata que el diseñador elige como identificador principal. Se dibuja subrayada.
Otros tipos de atributos:
- Compuesto: se descompone en otros (Dirección = calle + número + código postal).
- Multivaluado: puede tener varios valores para la misma entidad (los teléfonos de un cliente). Se dibuja con doble elipse.
- Derivado: se calcula a partir de otros (la edad, a partir de la fecha de nacimiento). Se dibuja con elipse discontinua.
- Opcional: puede quedar vacío.
Una aclaración frecuente: la clave foránea (o clave ajena) no forma parte del modelo E-R. En el diagrama, la conexión entre entidades la expresa la relación; las claves foráneas aparecen después, al pasar al modelo relacional.
Grado de una relación
El grado es el número de entidades que participan en una relación:
- Grado 1 (reflexiva o unaria): una entidad se relaciona consigo misma. Ejemplo: un Empleado supervisa a otros empleados.
- Grado 2 (binaria): dos entidades. Es la más habitual. Ejemplo: Cliente realiza Pedido.
- Grado 3 (ternaria): tres entidades a la vez. Ejemplo: un Cliente solicita un Producto y se emite una Factura.
- Grado N (N-aria): más de tres entidades. Son raras y suelen indicar que conviene revisar el diseño.
Cardinalidad
La cardinalidad indica con cuántos elementos de una entidad puede relacionarse cada elemento de la otra. Se expresa de dos formas complementarias:
- Participación (mínimo, máximo) de cada entidad en la relación: (0,1), (1,1), (0,N) o (1,N). El mínimo dice si la participación es opcional (0) u obligatoria (1); el máximo, si es uno o muchos.
- Tipo de relación, a partir de los máximos de cada lado: 1:1, 1:N o N:M.
Cardinalidad 1:1 (uno a uno)
Cada elemento de la primera entidad se relaciona con un único elemento de la segunda, y al revés. Ejemplo: cada País tiene una Capital y cada capital pertenece a un país.
Cardinalidad 1:N (uno a varios)
Cada elemento de la primera entidad se relaciona con uno o varios de la segunda, pero cada elemento de la segunda se relaciona con uno solo de la primera. Ejemplo: un Cliente realiza muchos Pedidos, y cada pedido es de un único cliente.
Cardinalidad N:M (varios a varios)
Cada elemento de cada entidad puede relacionarse con varios de la otra. Ejemplo: un Alumno se matricula en varias Asignaturas y cada asignatura tiene varios alumnos.
La cardinalidad no es un detalle: es lo que decide cómo se transformará cada relación en tablas. Por ejemplo, una relación N:M siempre acaba convirtiéndose en una tabla propia. Lo tienes explicado caso por caso en cómo pasar del modelo entidad-relación al modelo relacional.
Generalización y especialización
A veces varias entidades comparten atributos y se diferencian en otros. En lugar de repetirlos, se agrupan en una entidad general (superentidad) de la que cuelgan subentidades mediante una relación «es un» (ES-UN), dibujada con un triángulo.
- La superentidad tiene los atributos comunes, que heredan todas las subentidades.
- Cada subentidad añade sus atributos propios.
Una generalización se clasifica con dos criterios independientes:
| Criterio | Tipo | Significa | Ejemplo con Empleado |
|---|---|---|---|
| Cobertura | Total | Todo elemento de la superentidad pertenece al menos a una subentidad | No hay empleados que no sean arquitectos, administrativos o ingenieros |
| Parcial | Puede haber elementos que no pertenezcan a ninguna | Puede haber empleados de otros puestos | |
| Solapamiento | Exclusiva | Cada elemento pertenece como mucho a una subentidad | Un empleado no puede ser a la vez arquitecto e ingeniero |
| Solapada | Un elemento puede pertenecer a varias | Un empleado puede ser ingeniero y arquitecto |
Se combinan entre sí: una generalización puede ser total y exclusiva, parcial y solapada, etc.
Cómo hacer un diagrama entidad-relación, paso a paso
- Identifica las entidades. Busca los sustantivos importantes del enunciado: cliente, producto, factura…
- Describe sus atributos y decide cuáles son compuestos, multivaluados o derivados.
- Elige la clave primaria de cada entidad.
- Establece las relaciones entre entidades, su grado y su cardinalidad.
- Dibuja el diagrama con la notación elegida, a mano o con una herramienta de diagramas.
- Verifica el resultado con el enunciado: comprueba que cada dato tiene su sitio y que el diagrama responde a las preguntas que se harán a la base de datos.
Si quieres ver el proceso completo, desde los requisitos hasta las tablas, tienes la guía de diseño de bases de datos relacionales.
Ejemplo completo: una imprenta
Este diagrama modela una imprenta y reúne casi todo lo que has visto en la guía:
- Entidades fuertes: Cliente, Producto, Factura, Empleado y Departamento, cada una con su clave primaria subrayada (DNI/CIF, Nombre_Producto, Nº_factura, DNI, Nombre_departamento).
- Entidad débil: Diseño (doble rectángulo). Un diseño solo existe porque lo ha enviado un cliente.
- Atributo multivaluado: Teléfonos (doble elipse) en Cliente y en Empleado: cada uno puede tener varios.
- Relación ternaria: Solicita une a Cliente, Producto y Factura (1:N:M): un cliente solicita productos y cada solicitud genera una factura.
- Relación 1:N: Enviar: un cliente envía cero o varios diseños (0,N) y cada diseño es de un solo cliente (1,1).
- Relación N:M: realiza, entre Producto y Empleado: en un producto trabajan varios empleados y cada empleado trabaja en varios productos.
- Relación N:1: Pertenece: cada empleado pertenece a un departamento, y en un departamento trabajan varios empleados.
Un buen ejercicio es transformar este diagrama en tablas siguiendo las reglas de transformación al modelo relacional.
Preguntas frecuentes
¿Qué diferencia hay entre el modelo entidad-relación y el modelo relacional?
El modelo entidad-relación es conceptual: describe el problema con entidades, atributos y relaciones, sin pensar en tablas. El modelo relacional es lógico: organiza esos datos en tablas con claves primarias y foráneas, listas para crearse en un sistema gestor. Primero se hace el E-R y después se transforma en relacional.
¿Qué es una entidad débil?
Es una entidad que no puede existir o identificarse sin otra entidad, llamada fuerte. Por ejemplo, la línea de un pedido depende del pedido. Se dibuja con doble rectángulo y su clave se forma con la clave de la entidad fuerte más un atributo propio, el discriminante.
¿Qué es la cardinalidad en el modelo entidad-relación?
Es el número de elementos de una entidad con los que puede relacionarse cada elemento de la otra. Se indica con la participación (mínimo, máximo) de cada entidad y da lugar a los tres tipos de relación: 1:1, 1:N y N:M.
¿Con qué herramienta puedo dibujar diagramas entidad-relación?
Sirven desde herramientas generales de diagramas hasta programas específicos de modelado de bases de datos. Tienes una comparativa en herramientas de gestión de bases de datos y una herramienta sencilla para empezar en QuickDBD.
Estos contenidos nacieron como apuntes del módulo de Gestión de Bases de Datos del ciclo de Administración de Sistemas Informáticos en Red (ASIR). Los he revisado, corregido y ampliado en 2026. Si estás empezando, sigue con la introducción a las bases de datos.
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