ERD (Entity Relationship Diagram)

Pendahuluan

Database atau basis data telah menjadi komponen krusial dalam sistem informasi, baik itu sistem perusahaan, sistem pendidikan, sistem inventaris, maupun aplikasi web atau mobile. Agar basis data bisa dirancang dengan baik, yaitu mampu mencerminkan kebutuhan data, meminimalkan redundansi, dan menjaga konsistensi, biasanya diperlukan model konseptual terlebih dahulu. Salah satu model konseptual yang paling populer dan banyak digunakan adalah ERD. Dengan ERD, perancang sistem dapat memvisualisasikan “bagaimana data berhubungan satu sama lain” sebelum benar-benar mengimplementasikannya ke dalam database fisik. Melalui artikel ini, kita akan membahas pengertian ERD, konsep dasarnya, bagaimana membuat ERD, contoh penerapan (khususnya pada sistem pendidikan), hingga perbedaan ERD dengan diagram lain seperti class diagram.

Definisi Entity Relationship Diagram (ERD)

Definisi ERD Secara Umum

Entity Relationship Diagram (ERD) adalah diagram representasi grafis yang menggambarkan struktur data dalam sebuah sistem, memperlihatkan entitas, atribut entitas, dan hubungan antar entitas. [Lihat sumber Disini - lucidchart.com]
Dengan ERD, perancang sistem bisa memperoleh gambaran konseptual dari basis data yang akan dibuat: entitas mana saja yang diperlukan, bagaimana entitas-entitas itu saling terkait, dan atribut apa yang menggambarkan karakter tiap entitas. [Lihat sumber Disini - researchgate.net]

Definisi ERD dalam KBBI

Menurut data linguistik Indonesia, definisi resmi untuk ERD dalam kamus besar seperti KBBI tidak selalu tersedia secara spesifik (karena ERD termasuk istilah teknis). Namun, definisi yang lazim di literatur TI Indonesia mengartikan ERD sebagai "diagram untuk memodelkan entitas dan relasi antar entitas dalam sistem basis data". Misalnya, dalam beberapa publikasi akademik Indonesia disebut bahwa ERD adalah alat perancangan basis data. [Lihat sumber Disini - bse.telkomuniversity.ac.id]
Dengan demikian, meski ERD mungkin tidak tercantum langsung dalam KBBI, definisi “diagram pemodelan basis data” seperti itulah yang lazim dipahami di kalangan pengembang dan akademisi TI di Indonesia.

Definisi ERD Menurut Para Ahli

Berikut adalah beberapa definisi ERD menurut para akademisi/peneliti:

• Menurut sebuah literature review oleh Khoulah ’Afiifah, Zaimah Fira Azzahra, dan Azaroby Dwi Anggoro, ERD adalah teknik pemodelan konseptual yang paling banyak digunakan dalam perancangan database, yang merepresentasikan kebutuhan data pengguna dalam sistem basis data. [Lihat sumber Disini - researchgate.net]

• Menurut penelitian oleh Ilhaam Syafruddin Akbar dan Tining Haryanti (2021), ERD digunakan sebagai metode perancangan database pada sistem toko online, untuk meminimalkan kesalahan dalam pembuatan database dan memastikan struktur database sesuai dengan kebutuhan pengguna. [Lihat sumber Disini - journal.um-surabaya.ac.id]

• Dalam penelitian “Analisis Teknik Entity-Relationship Diagram Dalam Perancangan Database” yang diterbitkan 2025, ERD didefinisikan sebagai representasi visual dari struktur basis data yang terdiri atas entitas, atribut, dan relasi antar entitas. [Lihat sumber Disini - researchgate.net]

• Berdasarkan dokumen pengantar basis data dari institusi pendidikan, ERD diposisikan sebagai model ER (Entity, Relationship) yang menggunakan diagram untuk menggambarkan entitas, atribut, dan hubungan antar entitas dalam sebuah sistem. [Lihat sumber Disini - repository.unas.ac.id]

Dari definisi-definisi tersebut, bisa disimpulkan bahwa ERD diakui secara luas sebagai teknik pemodelan data konseptual yang membantu mendesain struktur basis data secara sistematis sebelum diimplementasikan.

Konsep Utama: Entitas, Atribut, Relasi

Dalam ERD, ada tiga konsep dasar yang membentuk struktur model data → ini adalah inti dari pemahaman basis data relasional. [Lihat sumber Disini - researchgate.net]

• Entitas (Entity)

  Entitas adalah objek atau objek nyata/konseptual yang relevan dalam sebuah sistem, bisa berupa orang, benda, tempat, kejadian, atau konsep abstrak. Contoh: Mahasiswa, MataKuliah, Dosen, Buku, dan sebagainya. Dalam diagram ERD, entitas biasanya dilambangkan dengan kotak persegi panjang. [Lihat sumber Disini - researchgate.net]

• Atribut (Attribute)

  Atribut adalah karakteristik atau properti yang melekat pada entitas. Misalnya, entitas Mahasiswa dapat memiliki atribut seperti NIM, Nama, TanggalLahir, dan sebagainya. Atribut memberikan informasi detail tentang entitas. Dalam notasi klasik (seperti notasi Chen), atribut digambarkan dengan elips yang terhubung ke entitas. [Lihat sumber Disini - researchgate.net]
  Setiap entitas biasanya memiliki primary key, atribut unik yang bisa membedakan setiap baris/instance entitas, agar entitas memiliki identitas yang jelas. [Lihat sumber Disini - jurnal.minartis.com]

• Relasi (Relationship)

  Relasi menunjukkan keterkaitan antara entitas-entitas. Contoh: Mahasiswa “mengambil” MataKuliah, Dosen “mengajar” MataKuliah, Siswa “terdaftar di” Kelas, dan seterusnya. Relasi bisa punya kardinalitas (seberapa banyak satu entitas terhubung ke entitas lain). [Lihat sumber Disini - researchgate.net]

Dengan kombinasi entitas + atribut + relasi, ERD bisa merepresentasikan struktur konseptual dari data yang akan disimpan, memastikan rancangan database sesuai kebutuhan domain sistem.

Kardinalitas dan Derajat Relasi

Pembahasan kardinalitas dan derajat relasi penting agar relasi antar entitas terdefinisi dengan jelas dalam ERD.

• Kardinalitas menunjukkan jumlah relasi antar entitas, misalnya apakah satu entitas bisa berhubungan ke satu atau banyak entitas lain, atau sebaliknya. Jenis relasi kardinalitas umum: satu-ke-satu (1:1), satu-ke-banyak (1:N), banyak-ke-banyak (N:M). [Lihat sumber Disini - jurnal.nawansa.com]

• Dalam basis data relasional, relasi banyak-ke-banyak (N:M) biasanya tidak bisa langsung diimplementasikan, harus dipecah ke dalam tabel antar (junction table) agar bisa diterjemahkan ke struktur tabel dan foreign key. [Lihat sumber Disini - en.wikipedia.org]

• Derajat relasi (degree of relationship) merujuk pada berapa entitas yang terlibat dalam relasi tersebut, bisa biner (dua entitas), ternary (tiga entitas), dan seterusnya. ERD tradisional (model ER) memungkinkan relasi lebih dari dua entitas (ternary), walau ini lebih jarang. [Lihat sumber Disini - researchgate.net]

Memahami kardinalitas dan derajat relasi membantu dalam mendesain database yang akurat, menghindari inkonsistensi data, dan memudahkan penerapan integritas referensial (foreign key, constraint).

Langkah-Langkah Membuat ERD

Berikut langkah sistematis dalam membuat ERD yang baik:

1. Identifikasi kebutuhan data

   • Lakukan analisis sistem: pahami domain sistem, kebutuhan informasi, proses bisnis, aktor, entitas yang relevan.

   • Gunakan teknik seperti wawancara, observasi, dokumentasi, terutama jika sistem lama sudah ada dalam bentuk manual. [Lihat sumber Disini - journal.um-surabaya.ac.id]

2. Tentukan entitas utama

   • Dari analisis domain, tentukan objek/data utama yang relevan, misalnya: Mahasiswa, Dosen, MataKuliah, Kelas, Nilai, dsb.

   • Buat kotak persegi panjang untuk tiap entitas.

3. Tentukan atribut untuk tiap entitas

   • Identifikasi atribut deskriptif dan kunci utama (primary key).

   • Pastikan tiap entitas minimal memiliki atribut identitas unik.

4. Tentukan relasi antar entitas

   • Identifikasi bagaimana entitas saling terhubung, misalnya: Mahasiswa mengikuti MataKuliah, Dosen mengajar MataKuliah, Mahasiswa mendapatkan Nilai, dsb.

   • Tentukan nama relasi dan arah (jika relevan).

5. Tentukan kardinalitas & derajat relasi

   • Tentukan apakah relasi 1:1, 1:N, atau N:M; atau bahkan relasi ternary jika domain membutuhkan lebih dari dua entitas.

   • Gambarkan notasi kardinalitas sesuai konvensi: misalnya crow’s-feet, atau notasi numerik (1, N).

6. Validasi dan revisi

   • Tinjau ERD bersama stakeholder/pengguna untuk memastikan memenuhi kebutuhan. Penelitian menunjukkan bahwa kesalahan perancangan ERD bisa menyebabkan database tidak efektif. [Lihat sumber Disini - researchgate.net]

   • Revisi jika ada kebutuhan tambahan, entitas baru, perubahan relasi, atribut, dsb.

7. Refinemen dan dokumentasi

   • Setelah ERD awal selesai, bisa dilengkapi dengan dokumentasi: deskripsi entitas, atribut, relasi, constraint, aturan bisnis, dsb.

   • Jika sistem besar, bisa dibuat sub-ERD atau modul per bagian agar tetap manageable. Banyak literatur merekomendasikan pemecahan model besar menjadi bagian-bagian modular. [Lihat sumber Disini - de.wikipedia.org]

Langkah-langkah ini membantu memastikan bahwa ERD tidak sekadar “gambar acak”, tetapi benar-benar representasi sistem yang bisa diterjemahkan ke database fisik.

Contoh ERD untuk Sistem Pendidikan

Misalkan kita merancang sistem informasi akademik untuk sebuah sekolah atau universitas. Berikut contoh entitas, atribut, dan relasi beserta deskripsinya:

• Entitas: Mahasiswa (atribut: NIM, Nama, TanggalLahir, Alamat, dsb.)

• Entitas: Dosen (ID_Dosen, Nama, Jurusan, dsb.)

• Entitas: MataKuliah (KodeMK, NamaMK, SKS, dsb.)

• Entitas: Kelas (ID_Kelas, NamaKelas, Semester, dsb.)

• Entitas: Nilai (ID_Nilai, NilaiAngka, dsb.)

Relasi kemungkinan:

• Mahasiswa mengikuti Kelas, 1 mahasiswa bisa mengikuti banyak kelas; 1 kelas bisa diikuti banyak mahasiswa → relasi many-to-many (N:M). Implementasinya di database real bisa melalui tabel penghubung (join table), misalnya tabel “KRS” (Kartu Rencana Studi).

• Dosen mengajar MataKuliah, 1 dosen bisa mengajar banyak mata kuliah; 1 mata kuliah bisa diajar oleh banyak dosen (tergantung kebijakan) → bisa N:M juga atau 1:N tergantung sistem.

• Mahasiswa mendapatkan Nilai, relasi antara Mahasiswa, MataKuliah (atau Kelas), dan Nilai, bisa juga menjadi relasi ternary jika sistem ingin mendokumentasikan siapa mahasiswa, di kelas mana, dan nilai berapa.

Dengan membuat ERD seperti itu, perancang basis data memperoleh blueprint yang jelas, sebelum membuat tabel, foreign key, dan constraint di database.

Perbedaan ERD dengan Class Diagram

Class Diagram (biasanya bagian dari UML) dan ERD memang sering dibandingkan, tapi mereka punya tujuan dan konteks yang berbeda. Berikut beberapa perbedaan utama:

• Tujuan & Fokus

  • ERD dirancang khusus untuk memodelkan struktur data dalam basis data relasional, entitas, atribut, dan relasi data. [Lihat sumber Disini - guides.visual-paradigm.com]

  • Class Diagram dirancang untuk memodelkan struktur sistem dalam paradigma berorientasi objek, kelas, atribut, serta operasi (method) dan hubungan antar kelas. Class Diagram melibatkan aspek perilaku (behavior) dan struktur program, bukan hanya data. [Lihat sumber Disini - en.wikipedia.org]

• Elemen dan Notasi

  • ERD menggunakan entitas, atribut, dan relasi; entitas digambarkan kotak, atribut elips (atau bisa juga dalam tabel), relasi digambarkan garis/diamond, dengan notasi kardinalitas. [Lihat sumber Disini - researchgate.net]

  • Class Diagram menggunakan kelas (rectangle dengan compartments), atribut, dan method; relasi bisa berupa asosiasi, agregasi, komposisi, pewarisan, dsb. [Lihat sumber Disini - en.wikipedia.org]

• Kegunaan dalam Siklus Pengembangan

  • ERD biasanya digunakan dalam tahap perancangan basis data (database design), yaitu tahap awal perancangan sistem sebelum implementasi database. [Lihat sumber Disini - researchgate.net]

  • Class Diagram digunakan dalam desain perangkat lunak berorientasi objek, membantu mendefinisikan kelas, struktur objek, serta relasi dan perilaku dalam sistem. Cocok untuk desain aplikasi, bukan hanya database.

• Representasi Data vs Objek & Behavior

  • ERD fokus pada data dan hubungan antar data. Tidak menggambarkan perilaku (method, fungsi) sistem.

  • Class Diagram menggambarkan objek dalam program, data (atribut) dan behavior (method), serta bagaimana objek berinteraksi.

Karena perbedaan tersebut, ERD dan Class Diagram sering dipakai bersama: ERD untuk mendesain database, dan Class Diagram untuk mendesain logika dan struktur kelas dalam aplikasi. Namun, penting untuk memilih model yang sesuai berdasarkan kebutuhan sistem.

Kesimpulan

Entity Relationship Diagram (ERD) adalah salah satu alat paling fundamental dan populer dalam dunia perancangan basis data. Dengan ERD, perancang dapat memetakan entitas, atribut, dan hubungan antar entitas secara visual, sehingga database yang dihasilkan bisa sesuai kebutuhan, efisien, dan terstruktur. Pemahaman terhadap konsep dasar seperti entitas, atribut, relasi, kardinalitas, serta derajat relasi adalah kunci agar ERD efektif.

Langkah pembuatan ERD harus dilakukan dengan cermat: mulai dari analisis kebutuhan data, identifikasi entitas, atribut, relasi, hingga validasi dan revisi dengan pengguna/pemangku kepentingan. Contoh penerapan dalam sistem pendidikan menunjukkan bagaimana ERD membantu membangun sistem akademik yang terstruktur.

Meski mirip, ERD berbeda dengan class diagram: ERD berfokus pada data dan struktur database, sementara class diagram berfokus pada objek dan perilaku dalam aplikasi. Pemilihan antara keduanya, atau penggunaan keduanya secara bersama, tergantung pada tujuan dan kebutuhan sistem yang dikembangkan.

Dengan memahami dan menerapkan ERD secara konsisten dan benar, perancangan database akan menjadi lebih sistematis, terukur, dan mampu mendukung implementasi aplikasi yang handal.