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第2章 信息系统建设概论,本次课程，简要介绍信息系统的生命周期，包括信息系统的开发过程、实际运行和维护管理。这次课的目的是使自己从一个信息部门主管或项目负责人的角度，体会一个信息系统的来龙去脉，了解各个阶段的任务，以及各个阶段之间的联系，而暂时不考虑复杂的技术细节。,目录,2.1 MIS建设是一个复杂的社会过程 2.2 MIS建设的基本步骤 2.3 MIS开发过程 2.4 MIS的开发方法 2.5 系统开发的组织管理,2.1 信息系统建设是一个复杂的社会过程,社会性 很多人把信息系统看做是计算机技术应用，系统开发是一个技术过程，视开发项目为“交钥匙工程”。往往造成双方误解，到“交钥匙”时，用户提出“你开发的系统不是我所要的系统”，延误时间，浪费资源。信息系统是人机交互系统，其开发、维护都离不开人的参与。信息系统不只是单纯的计算机系统，而是辅助企业管理的人机系统。人是主体。信息系统建设不可避免地要改变业务流程乃至组织机构，这将影响原有工作方式、权力关系，引起部门之间、人员之间的利用冲突。,信息系统开发过程本质上是一个社会过程,复杂性：信息系统建设周期长、投资大、风险大、比一般技术工程有更大的难度和复杂性。这是因为：（1）技术手段复杂（2）内容复杂，目标多样（3）投资密度大，效益难以计算（4）环境复杂多变,2.1 信息系统建设是一个复杂的社会过程,松古家具公司信息化,松古家具公司（PVF）制造高品质的木制家具，并发送到美国境内的零售商店销售，它的产品包括小型餐厅家具，音响架、组合柜、客厅家具、卧室家具等。在20世纪80年代早期。PVF的创始人亚历克斯开始在他的车库内制造和销售定制家具，亚历克斯利用文件夹和档案柜管理发票和客户信息。到1984年，随着业务量的增加，他租用了另外一个仓库，并雇用了一个兼职记帐员。1990年，PVF搬迁到新的场地，公司业务也越来越复杂，亚历克斯把公司业务划分为以下几个职能领域：制造、销售、仓库、会计、采购亚历克斯和各职能部门负责人制定了人工信息系统，诸如会计分类帐和文件夹，这些系统在一段时间内起了很好的作用。然后，PVF公司最终选择并安装了微型计算机，在开发票、应收帐款和库存控制等方面实现微机管理，这些微机上的应用是严格模仿手工操作的，各个不同的应用都有自己各自职能领域需求的数据文件。,20世纪90年代后期，PVF公司决定组成一个特别任务小组，着手研究迁移公司数据库方法的可能性：公司决定升级微型计算机，并准备实现一个数据库管理系统。以适应当前快速发展的业务对公司系统的压力。新系统需要着重考虑实现的功能：当客户定购家具时，必须对他们的订单进行适当处理，家具做好以后，要把它送到正确的客户那儿，同时要把相应的发票寄到正确的地址，另外，职员上班应该得到准确适当的薪酬等等。这个事情该从何处开始着手？如何分阶段实现？该由什么人在参与这件事？,系统开发方法概论,目标是什么,系统规划,干什么,系统分析,怎么干,系统设计,动手干,系统实施/实现,一般工作,信息系统开发,开发阶段,准备阶段,MIS开发过程与一般工作的对应,实现简单的集成化的预订及销售系统，人事管理系统，有业务部门领导执行并得到公司老总的支持。原有系统为什么不好用？要实现的业务流程目前是怎么样的？新系统该怎样实现相应功能流程？系统该如何实现？分为那些模块？选用何种技术模式实现？请外部 公司来实现？公司自己的技术人员实现？,系统规划,系统分析,系统设计,系统实施/实现,订货系统,销售系统,薪资管理系统,库存系统系统,集中数据库,信息系统发展的诺兰模型,诺兰总结了信息系统发展的规律，在1973年提出了信息系统发展的阶段理论，并在1980年进一步完善了这一理论。诺兰模型把信息系统的成长过程分为如图2.5所示的六个阶段。,返回,信息系统的分析与设计,解决语言的鸿沟,信息系统的分析与设计,语言的鸿沟变窄,2.2 系统建设的基本步骤,软件生命周期的3 个时期8个阶段 问题定义定义时期 可行性研究 需求分析 总体设计 详细设计开发时期 编码和单元测试 综合测试维护时期 软件维护,系统规划,系统分析,系统设计,系统实施/实现,2.2.1 系统规划阶段 2.2.2 系统分析阶段 2.2.3 系统设计阶段 2.2.5 系统实施阶段 2.2.5 系统运行和维护阶段,2.2.1 系统规划阶段,为了公司的长期发展，需要信息系统么？为了公司的目前利益，短期内需要什么信息系统？公司目前的资源足够支撑系统的开发么？,2.2.1 系统规划阶段,系统规划阶段的任务：对企业及现行系统的状况进行初步调查，根据企业目标和发展战略，确定信息系统的发展战略；对建设新系统的需求做出分析和预测；研究建设新系统的必要性和可行性；根据需要与可能，给出拟建系统的备选方案。对这些方案进行可行性分析，写出可行性分析报告；可行性分析报告审议通过后，将新系统建设方案及实施计划编写成系统规划书。返回,2.2.2 系统分析阶段,客户目前的手工设计系统很糟糕，迫切需要一个计算机辅助设计系统。客户的真正需求是什么呢？,2.2.2 系统分析阶段,系统分析是收集和整理用户需求，并建立问题域模型的过程。任务是根据系统规划书确定的范围，对现行系统进行详细调查，描述现行系统的业务流程，指出现行系统的局限性和不足，确定新系统的基本目标和逻辑功能要求。系统分析阶段的工作成果体现在系统说明书，这是系统建设的必备文件。它既是给用户看的，也是下一阶段的工作依据。系统说明书一旦讨论通过，就是系统设计的依据，也是将来验收系统的依据。,2.2.3 系统设计阶段,系统分析阶段的任务是回答系统“做什么”的问题，而系统设计阶段要回答的问题是“怎么做”应该怎样具体的实现这个系统？客户同意么？,2.2.3 系统设计阶段,系统设计是把分析阶段得到的需求转变成为符合成本和质量要求的抽象的系统实现方案。任务是根据系统说明书中规定的功能要求，考虑实际条件，具体设计实现逻辑模型的技术方案，也即设计新系统的逻辑模型。这个阶段又称为逻辑设计阶段。这个阶段又可分为总体设计和详细设计两个阶段。这个阶段的技术文档是“系统设计说明书”。,返回,逻辑与物理,逻辑模型,物理实现,2.2.4 系统实施阶段,2.2.4 系统实施阶段,系统实施阶段是将设计系统付诸实施的阶段。这一阶段的任务包括计算机等设备的购置、安装和调试，编写程序并调试，人员培训，数据文件转换，系统调试与转换等。系统实施是按实施计划分阶段完成的，每个阶段应写出实施进度报告。系统测试之后写出系统测试报告。返回,2.2.5 系统运行和维护阶段,系统投入运行后，需要经常进行维护和评价，记录系统运行的情况，根据一定的规格对系统进行必要的修改，评价系统的工作质量和经济效益。实践证明，60以上的软件费用都用于软件维护。各个阶段的主要成果及审核安排如图2.2所示。,返回,2.3 MIS开发方法发展历程,从60年代开始，人们已开始注意信息系统开发的方法和工具。有两本书出版于1956年和1957年，均为Richard Canning所著。到了70年代，系统开发的生命周期(life cycle)法诞生了。它较好的给出了过程的定义，也大大地改善了开发的过程。80年代以后，友好的语言和自动化编程工具的出现。使得开发方法又有些进步，但是维护费用又差不多占去了7080系统开发费。因此出现了原型法（螺旋开发模型）。80年代末期，CASE和OO的开发方法得到很大的发展。90年代利用模块化、模块联接、组件化的开发方法，大大降低了维护成本和大大提高了开发者的劳动生产率。,2.4 信息系统开发方法,2.4.1 早期开发方法的不足 2.4.2 结构化开发方法的产生 2.4.3 结构化方法的基本思想 2.4.4 原型法的基本思想 2.4.5 面向对象方法 2.4.6 软件开发工具 返回,2.4.1 早期开发方法的不足,60 年代出现了信息系统发展的第一个高潮。计算机的应用，使企业面目一新，提高了工作效率，增强了企业的竞争力。有人称60年代是“计算机推销员的时代”。然而这个高潮给人们带来的不总是成功的效益和喜悦，也带来了问题和教训。这种情况促使人们分析其中的原因。人们称70年代是“系统分析员的年代”。1、目标含糊2、通信误解3、步骤混乱4、缺乏管理控制 返回,2.4.2 结构化开发方法的产生,结构化方法产生于20世纪70年代中期。“结构化”一词出自程序设计，即我们熟知的结构化程序设计。1964年，波姆和雅科比尼提出结构化程序设计的理论，认为任何一个程序都可以用图2.3所示的三种逻辑结构来编制。,返回,2.4.3 结构化方法的基本思想,用系统工程的思想和工程化的方法、按用户至上的原则，结构化、模块化、自顶向下的对系统进行分析和设计。先将每个信息系统开发过程划分出若干个独立的阶段。如系统规划、系统分析、系统设计、系统实施等。在系统调查或理顺管理业务时，应从最顶层的管理业务入手，逐步深入至最基层（自顶向下）。在系统分析阶段，提出新系统方案。在系统设计时，应从宏观整体考虑入手，先考虑系统整体的优化，然后再考虑局部的优化问题。在系统实施阶段，则应坚持自底向上的逐步实施。也就是说，组织人力从最基层的模块做起（编程），然后按照系统设计的结构，将模块一个个拼接到一起进行调试，自底向上、逐渐的构成整体系统。返回,结构化系统开发方法=生命周期法,工厂化方法,70年代：生命周期法(瀑布模型)瀑布模型，1976年，Boehm提出,MIS的生命周期法就是按照MIS的生命周期来开发的一种方法，把MIS的开发分为五个阶段：系统规划、系统分析、系统设计、系统实施和系统的运行维护。,生命周期法,70年代：生命周期模型,对其每一阶段规定它的任务、工作流程、管理目标及要编制的文档，使开发工作易于管理和控制，形成一个可操作的规范。,系统开发的可行性报告,论证,可行,总体规划方案,审定,满意,系统分析与设计方案,不可行,停止,停止,未批准,修改,核审,修改,不满意,不满意,满意,目标系统全面总结报告,鉴定,改进设计,未通过,通过,被使用的新系统,结构化开发方法的优缺点,1、优点用户的参与先逻辑后物理自顶向下，分解协调强调系统开发过程的整体性和全局性，做到有序、高效，每个阶段都有明确的要求、严格的标准文档的规范化与标准化（即程序和文档都要规范化、标准化）2、缺点系统开发周期过长系统开发人员与用户交流机会少，缺乏灵活性，不适合开发需求不明确的系统，希望在系统分析阶段就预先将所有问题讨论清楚，软件交付之前用户只能通过文档了解产品,2.4.4 原型法（螺旋模型）,80年代：原型方法原型法：在未完全定义好全局需求前，先实现一个原型，然后不断修改，直至满足要求。要求有开发环境的支持，如4GL语言。,返回,螺旋模型（原型法）,螺旋模型：（Glass提出）需求、设计、实现、测试、循环进行，递增开发,返回,原型法工作流程1、用户提出系统要求2、识别、归纳上述要求3、开发一个模型原型4、评价模型5、模型不可行处理6、模型不满意处理7、修改模型8、确定模型后的处理N、实际系统开发、运行、维护等,1,2,3,4,6,7,5,8,N,不可行,不满意,满意,原型方法在关系数据库系统、第四代开发语言（4GL）和各种可视化开发环境的支持下提出的一种开发方法,开发要求,分析评价,软件环境,用户,开发商,构造原型,软件支持环境RDBMS数据字典、建模工具快速查询系统4GL软件工具可视化报告、界面生成器，快速构造原型,原型法的特点优点：1、开发效率高；2、能及早暴露系统实施后潜在的一些问题，降低系统风险；3、与用户交流直观；能调动用户参与的积极性。缺点：1、不适合大型系统的开发；2、不适合大量运算及逻辑性强的模块；3、对开发工具要求高；4、对原企业基础管理工作要求较高；否则容易走上机械模 拟原手工系统的轨道。,2.4.5 面向对象,2.4.5 面向对象方法,“面向对象”方法是由面向对象程序设计方法OOP发展起来的。对象客观世界由各种各样的对象组成，每种对象都有各自的内部状态和运动规律，不同对象之间的相互作用和联系就构成了各种不同的系统。人为的将软件中的数据和处理分成两个独立的部分，会增加软件开发维护的难度，与传统方法相反，OO方法把数据和对数据的操作 紧密结合在了一起。,OO方法可以概括为：现实世界由对象组成对象由属性和方法组成。属性反映对象的状态，方法定义改变属性状态的操作。对象具有封装的特性对象抽象为类（class)，类之间可以继承对象之间的联系主要通过消息传递来实现OO=Object+Class+Inheritance+Communicate with MessagesOO=对象+类+继承机制+消息通信,OO方法的开发过程(1)系统调查和需求分析(2)分析问题的性质和求解问题（OOA）(3)设计问题（OOD）(4)程序实现（OOP）,面向对象分析OOA,面向对象的分析方法，即OOA方法，OOA分析方法是建立在对处理对象客观运行状态的信息模拟和面向对象程序设计语言的概念基础之上。它从信息模拟中吸取了属性、关系、结构以及对象作为问题域中某些事物的、实例的表示方法；从面向对象的程序设计语言中吸取了属性和方法的封装，属性和方法作为一个不可分割的整体以及分类结构和继承性等概念。在用OOA具体地分析一个事物时，大致上遵循如下五个基本步骤：,面向对象分析OOA,OOA方法步骤确定对象和类确定属性确定方法确定类之间的关系确定主题,OOA方法,第一步，确定对象（object）和类（class），这里所说的对象是对数据及其处理方式的抽象，它反映了系统保存和处理现实世界中某些事物的信息的能力；类是多个对象的共同属性和方法集合的描述。标识对象的首要目的是使系统的技术表示同现实世界联系更加密切。第二个目的是希望产生一个稳定的框架模型，以便考虑问题空间并收集用户要求。第三个目的是为了避免从系统分析到设计时改变系统的基本表示。那么，如何确定对象呢？首先从应用领域、文字资料、图片入手，寻找结构、其它系统、设备、事件、作用等。弄清每一个对象的属性、处理方法、处理过程，准确地命名和表示每一个对象。,图书借阅系统,高校图书借阅管理系统用例图,第二步，确定属性（attribute），这里所说的属性就是数据元素，可用来描述对象或分类的特点。,OOA方法,OOA方法,第三步，确定方法（method）。这里所说的方法是在收到消息后必须进行的一些处理方法，方法要在图中定义并在对象的存储中指定。定义方法的重点是为每一个对象和分类结构定义所需要的行为，并确定对象之间的必要的通信。,高校图书借阅管理系统用例图,OOA方法：确定属性和方法,OOA方法,第四步，确定结构（structure）。这里所说的结构是指问题域的复杂性和连接关系，类成员结构反映了泛化-特化关系，整体-部分结构反映了整体和局部之间的关系。,OOA方法,第四步，确定结构（structure）：分类（继承）结构：根据对象的继承特性，在一个分类结构中，对象共享在它之上定义的属性，例如，通用的交通工具及其特例：汽车、飞机、轮船。一些属性和方法适用于所有的交通工具，而另外一些仅适合于汽车、飞机、轮船。组装结构：用于刻画一个整体及其组成部分，例如，一辆汽车由发动机、传动装置和刹车装置组成。对象消息连接结构,OOA方法,OOA方法,第五步，确定主题（subject）。这里所说的主题是指系统的总体概貌和总体分析模型。定义主题时，根据需要，把紧耦合的主题合在一起，对主题进行编号，画出矩形框图，并将主题间的连接在图上表示出来。,主题（子系统）的图形化表示,主题1,主题2,主题3,主题4,主题5,OOA方法要遵循的原则抽象封装继承关联（包括聚合、联系）消息通信,标识对象例子,假定商场销售系统有如下功能需求：为顾客选购的商品计价、收费、打印清单；记录每一种商品的编号、单价及现有数量；帮助供货员发现哪些商品将要脱销，以及时补充货源；随时按上级系统的要求报告当前的款货数量、增减商品种类或修改商品定价；交接班时结算货款数目，报告上级系统。系统以外与系统进行交互的活动者有收款员、供货员和它的上级系统。据此，可以发现如下一些对象：收款机；供货员；上级系统接口。考虑该系统问题域内部的事物和系统责任可以发现下述对象：商品；特价商品；计量商品；商品一览表：考虑系统责任，根据商品编号快速地找到相应商品的信息，需要设立一个“商品一览表”对象，它保持一个商品目录表，并提供对商品项的检索及增删等功能。销售事件；账册：记录一个收款员在一个班次内经手的。,标识对象例子,例子以商场销售管理系统为例建立OOA的模型。,属性例子,方法例子,标识结构例子,OO方法总结优点：OO方法直接完成了从对象客体的描述到软件结构的转换，解决了传统结构化方法中可观世界描述工具与软件结构的不一致问题，缩短了开发周期。也利于软件的重用和维护。缺点：OO需要一定的软件基础支持才可以应用，对分析设计人员要求也较高。对大型系统的支持不够,面向对象的方法论,分析与设计的鸿沟,Comparison,2.5 系统开发的组织管理,2.5.1 建立信息系统的基础条件 2.5.2 系统开发的准备工作 2.5.3 选择开发方式 2.5.4 系统开发的计划与控制 返回,2.5.1 建立信息系统的基础条件,经验证明，建立信息系统并使它能正常运行，取得效益，必须具备一定的条件。这些条件有：1、领导重视，业务人员积极性高2、有一定的科学管理基础3、能组织一支有不同层次的技术队伍（1）系统分析员负责系统分析；（2）系统工程设计员负责系统设计；（3）程序员负责应用程序设计；（4）操作员包括硬件操作和数据录入人员；（5）系统工程维护人员负责系统硬件和软件维护；（6）信息控制人员负责信息收发、调度和核对；（7）管理人员负责系统开发、运行和维护的组织与领导工作。4、具有一定的资源(”锦上添花，不是雪中送碳“）返回,“人”、制度与MIS,某安装公司于1993年决定管理信息系统开发，1994年7月软件开发完成。虽然企业高层领导支持管理信息系统的应用，但是由于没有制定相应的制度，业务人员将基础数据整理和系统的试运行当做份外的工作，配合不积极主动。结果到1995年3月，系统仍然停留在试运行阶段。该企业领导下定决心在1995年5月前投入运行，制定了相应的奖惩规定。当规定颁布后，相关业务部门和业务人员一改原来的工作态度，积极试用，配合系统开发和设计人员，使问题得以解决。,返回,2.5.2 系统开发的准备工作,开发前的准备工作是建立领导机构。前苏联提出了“第一把手原则”，即一个组织要开发管理信息系统，必须要该组织的主要负责人亲自领导。西方许多专家也认为必须由企业的主要负责人、公司的总裁或总经理领导系统的开发。我国的实践证明，主要领导人的重视与参与是管理信息系统成功的关键因素。只有主要领导人亲自组织，管理信息系统的开发才能顺利实现。,系统开发中各类技术人员的职责和能力要求如表4.1所示,图2.7是各开发阶段人力需求曲线,返回,系统建设各阶段人力财力需求情况,返回,硬件、软件并重,只有在系统分析之后才知道买什么计算机大型软件的开发周期很长，边开发边实施摩尔定律,2.5.3 选择开发方式,系统开发有多种方式，应根据资源情况、技术力量、外部环境等因素选择。不论采用哪种方式，都需求单位领导和业务人员参加。表2.2为四种开发方式的比较。,返回,2.5.4 系统开发的计划与控制,系统开发是一项涉及众多因素、耗资大、时间长、风险大的工程，必须进行计划和控制，即项目管理。项目管理体现在四个方面：（1）资源保证（2）进度保证（3）审核批准（4）进度和费用统计及时统计工程进度和经费开支情况，以便更好地控制计划的执行和调证预算。在系统开发的准备阶段，可以制定最粗计划，绘制出网络图。随着开发工作的进展，再绘制分阶段的局部网络图。也可以用甘特图表示，如图2.8所示。,思考题,简述管理信息系统开发的步骤和主要工作。简述结构化方法的基本思想。原型法有什么优点。说明建立管理信息系统的条件。为什么说信息系统建设是一个复杂的社会过程。,