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* 信息系统分析设计与管理教案 第一章 1 信息系统分析设计与管理 第2章 信息系统建设导论 本章论述信息系统建设的基本概念和 方法。首先讨论信息系统建设的复杂性 和系统科学方法的主要原则，然后阐明 信息系统生命周期几种常见的系统开发 生命周期模型。最后讨论了信息系统的 体系结构问题。 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 2 目 录 2.1 信息系统建设方法的指导思想 2.2 信息系统的生命周期 2.3 信息系统开发的结构化方法和面向对象方法 2.4 其他几种信息系统开发方法 2.5企业体系结构概述 2.1 信息系统建设方法的指导思想 2.1.1 信息系统建设的复杂性(1) u社会技术系统 信息系统既是一个技术系统，又是一个社会系 统，称为社会技术系统 社会属性与技术属性在信息系统中相互依存、 相互制约 信息系统的建设与应用要充分体现这两类属性 的相互关系 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 3 2.1.1 信息系统建设的复杂性(2) u对系统需求的多样性 信息系统是为了实现组织的某个目标集 信息系统的结构与功能的实现，是对各利益相 关者特别是用户的需求在总体目标下协调以求 各方满意的结果 u组织业务的复杂性 有效支持组织的管理决策与运作 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 4 2.1.1 信息系统建设的复杂性(3) u社会与组织环境复杂多变 现代信息系统的重要使命就是使组织适应变化 ，促进组织变革与创新 u技术手段的复杂性 信息系统集现代信息技术之大成 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 5 2.1.2 系统思想 u系统思想的核心是系统的整体性。 u一个系统的行为、功能与目标的实现，是系统诸 要素以一定规律相互作用的结果。这体现了系统 的整体性与有序性（即有规律可循）。 u系统的另一个重要性质是其层次性和涌现性。 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 6 2.1.3系统方法的三原则 u整体性原则 从整体目标和功能出发，正确处理系统各组成 部分之间的相互联系和相互作用 u分解-协调原则 处理各类复杂问题的基本的、行之有效的原则 之一 u目标优化原则 对简单系统来说是求“最优解”，对复杂系统来 说求的是“满意解” * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 7 2.1.4系统工程方法的三维模型(1) u系统工程是系统科学在工程领域的理论、方法与 技术的总称，是系统科学的一个主要应用领域。 u霍尔(A.D.Hall) 所提出的系统工程方法三维模型描 述了复杂工程系统建设方法的一个总体结构框架 u对于不同类型的系统或系统建设中不同方面的问 题，仍需根据具体情况进行调整、增加、删除 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 8 2.1.4系统工程方法的三维模型(2) * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 9 时 间 维 实施 计划 决 策 最 优 化 系统 分析 系统 综合 目标 选择 摆明 问题 规划阶段 拟定方案 分析阶段 运筹阶段 系统实施 运行阶段 更新阶段 社会科学 工程技术 法 律 医 学 数 学 计 算 机 逻 辑 维 知 识 维 2.2 信息系统的生命周期 2.2.1 信息系统的生命周期的划分(1) 阶阶段主 要 活 动动 系 统统 规规 划 战战略规规划： 根据组织组织的目标标和变变革与发发展战战略，确定信息系统统的发发展战战略 系统统 体系 结结构 规规划 需求分析 识别识别系统统的各类类用户户在他们们的社会活动动中需要系统为统为他们们解决的问题问题、提供的服务务 业务规业务规 划 根据组织组织的目标标与战战略和用户户需求对组织对组织 的业务领业务领 域与相应应的业务业务流程进进行识别识别、改革与 创创新，进进行相同的业务规业务规 划 数据规规划、应应用系统规统规划与技术术基础设础设施规规划 识别识别系统统的主题题数据，进进行系统统的数据规规划；确定系统统的信息处处理功能，进进行应应用系统规统规 划；确定保障信息系统统正常、高效、安全运行的软软硬件基础设础设施，进进行技术术基础设础设施规规划 项项目开发发与资资源分配规规划： 根据应应用需要和可能将整个系统统划分成若干项项目，估计计每个项项目所需硬件、软软件、网络络、资资金、人 员员等各项资项资源 系统统 开发发 系统统 分析 系统统初步调查调查，开发项发项目的可行性研究，系统详细调查统详细调查 ，开发项发项目范围围内新系统逻辑统逻辑 模型 的提出 系统统 设计设计 系统总统总体结结构设计设计、输输入设计设计、输输出设计设计、处处理过过程设计设计、数据存贮设计贮设计 、计计算机处处理方 案选择选择 系统统 实实施 软软件编编程和软软件包购购置、计计算机和通信设备设备的购购置，系统统的安装、调试调试与测试测试，新旧系统统 的转换转换 系统统运营营 与维护维护 系统统运营营的组织组织与管理、信息服务务提供管理、信息服务务支持管理、系统维护统维护 ，信息安全管理 。 系统统更新现现行系统问题统问题 分析、新系统统的建设设 *信息系统分析设计与管理教案 第一章10 2.2.1 信息系统的生命周期的划分(2) u系统规划 这是信息系统建设的起始阶段 主要任务： 根据组织的整体目标和变革与发展战略，确定 信息系统的发展战略，制订系统建设的体系结 构规划 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 11 2.2.1 信息系统的生命周期的划分(3) u系统开发 主要工作： 根据系统规划阶段确定的系统总体方案和开发 项目的安排，分期、分批进行系统开发 这是系统建设中工作任务最为繁重的阶段 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 12 2.2.1 信息系统的生命周期的划分(4) u系统运营与维护 这是系统生命周期中历时最久的阶段，也是信 息系统实现其功能、发挥效益的阶段 及时、完善的系统维护是系统正常运行和提供 服务的基本保证 中心任务： 如何管理好和用好信息系统，充分发挥信息 系统在促进组织的改革与发展、实现组织业 务目标方面的重要作用 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 13 2.2.1 信息系统的生命周期的划分(5) u系统更新 现有系统进入更新阶段时，下一代新系统的建 设工作便告开始。 这一阶段是新、旧系统并存的时期。 对现有系统来说，可以全部更新，也可以部分 更新或有步骤地分期、分批更新。 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 14 2.2.2 系统开发生命周期的主要工作（活动） u系统开发生命周期中，一般包括下列工作（活动 ）： 系统分析 明确用户信息需求，提出新系统的逻辑方案 系统设计 根据逻辑方案进行软、硬件系统的设计 系统实施 将设计的系统转换成可以运行的系统 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 15 2.2.3瀑布型系统开发生命周期模型 u工作阶段划分清晰，每个阶段的工作任务要求明 确，便于组织各种规模的系统开发 u当开发环境复杂，对系统的需求和解决方案需要 通过系统开发实践逐步明确时，就不适宜采用这 种模型 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 16 系统分析 系统设计 系统实施 2.2.4重叠与交叉的系统开发生命周期模型 u后一阶段的工作不必等到前一阶段工作全部结束 后才启动，前一阶段工作进行一段以后，后一阶 段有些工作就可以进行，后一阶段发现的问题可 以及时反馈，进行补充分析或补充设计 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 17 系 统 分 析 系 统 设 计 系 统 实 施 补充分析 补充设计 2.2.5迭代式系统开发生命周期模型 u指系统分析、系统设计和系统实施依次反复进行 ，逐步实现系统开发的总体目标 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 18 一些分析 一些设计 一些实施 更多的分析 更多的设计 更多的实施 进一步的分析 进一步的设计 进一步的实施 2.2.6螺旋型系统开发生命周期模型 u从中心开始螺旋式一遍一遍向外扩展，直至系统 开发完成 u集中处理风险 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 19 计划首 次迭代 构造第1原型 构造第2原型 构造第3原型 构造第4原型 分析与设计 测试与集成 规 划 下 次 迭 代 2.2.7统一过程生命周期 u统一过程也是迭代式、增量型的过程，每次迭代 的生命周期分为下面四个阶段: 初始阶段：明确系统的范围和边界 细化阶段：对功能需求进一步细化 构造阶段：获得硬件与软件 交付阶段：将软件产品交付用户 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 20 2.3 信息系统开发的结构化方法和面向对象方法 2.3.1 早期的信息系统开发方法存在的主要问题(1) u工作阶段的划分原则不明确 u建设进程和工作质量难以进行有效的控制 u系统建设过程用户参与程度低 u系统开发的工作任务集中在系统实施阶段 u系统实施阶段的工作采取“自底向上”的方法，系 统总体功能与目标的实现难以保证 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 21 2.3.1 早期的信息系统开发方法存在的主要问题(2) u常常造成所建系统用户不满意，不能完全实现预 定的目标与功能，使用效果差，可行性低，维护 工作量大，维护费用高等后果 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 22 系统 规划与 开发费用 系统运行与维护费 用 可预见部分 难预见部 分 图2-8 冰山式系统开发费用分 布 费用 规划 分析设计实施 行护 运维 图 2-7 系统开发各阶段的费用变化 结构化方法 早期的方法 2.3.2 结构化方法(1) u概述 60年代 SP 70年代 SA、SD、STRADIS、SADM 、 SSADM 80年代 JSD、IE * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 23 2.3.2 结构化方法(2) u结构化方法的基本思路 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 24 方 法 技 术 工 具 标 准 任 务 产品 阶 段 活 动 2.3.2 结构化方法(3) u结构化方法的主要原则 用户参与的原则 严格划分工作阶段，“先逻辑，后物理”的原则 “自顶向下、逐层分解”的原则 工作成果描述标准化原则 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 25 2.3.2 结构化方法(4) u结构化生命周期法面临的挑战 整个系统的开发工作是劳动密集型的 系统开发的整个工作费时过长 对用户需求的变更不能做出迅速的响应 整个系统建设中的非结构化因素较多 维护工作繁重，专门人才紧缺 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 26 2.3.3 面向对象方法(1) u面向对象的思想最早起源于一种名为Simula的计 算机仿真语言。 u在面向对象方法中，对象(Object) 是最基本的概 念。对象是问题空间的事物的抽象体。 u应用面向对象方法进行系统开发也可分为系统分 析、系统设计和系统实施（含编程和测试）等阶 段。 u目前UML已成为可视化建模语言事实上的工业标 准，代表了面向对象方法的一个重要发展方向。 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 27 2.3.3 面向对象方法(2) u系统模型的基本单元是对象，是问题空间中客观 事物（实体）的抽象 u系统的功能是通过对象之间的消息传递来实现的 u对象所代表的客观事物在复杂多变的环境和用户 需求的变更中是相对稳定的。 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 28 2.3.3 面向对象方法(3) u用面向对象方法建立的系统具有较强的应变能力 ，各组成部分可重用性好。 u面向对象方法在系统分析、设计和实施阶段均采 用以对象为基本单元的统一模型，开发阶段之间 有着良好的衔接。 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 29 2.4 其他的信息系统开发方法 2.4.1 终端用户计算和原型法(1) u终端用户计算的含义 用户进行应用开发，称为终端用户计算(End- user Computing)，是指最终用户在无须程序 设计人员甚至无须系统分析人员的协助下，进 行应用软件的开发工作。 用户获得应用软件，通常有如下三条途径： 单独开发 共同开发 外部购买 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 30 2.4.1 终端用户计算和原型法(2) u原型法 u一个企业从实际需要和可能出发，可采取以下三 种方式来开发信息系统： 采用生命周期法 采用原型法 原型法是传统方法和用户开发相结合的方法 用第四代工具开发整个应用软件 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 31 2.4.1 终端用户计算和原型法(3) u建立一个信息系统原型的步骤 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 32 明确用户基本需求和 应用规模，成本估计 修改后的原型 第三步 第二步 第四步 修改原型 使用原型，进一步 明确用户需求 建立初始原型 可应用的原型待修改的原型 初始原型 直接将原型 用作应用软 件 使用此原型作 为应用系统开 发的依据 用户和分析设 计者满意吗？ N Y 第一步 2.4.2 基于组件的开发(1) u把软件系统的组件（构件）集成为系统的开发， 在这种开发中组件作为可重用实体系统的维护和 更新是通过定制和替换这些组件来实现的 u组件是一种可重用的实体，具有以下性质： 有明确的功能 接口标准化 即插即用 可商品化 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 33 2.4.2 基于组件的开发(2) u通常按用途或应用环境将组件 产品专用组件 应用领域专用组件 独立于应用领域的组件等 u基于组件的开发包含两个相互联系的部分: 组件本身的获取 以组件接口为中心的面向重用的应用系统开发 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 34 2.4.2 基于组件的开发(3) u开发过程包括以下工作： 定义应用系统的功能需求和非功能需求，明确 应用领域，将对系统的需求映射成对组件的需 求，建立组件需求模型和需求规范 获取所需组件 基于组件的系统设计 按设计方案实施组件的组合与集成 测试 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 35 2.4.2 基于组件的开发(4) u组件的获取包括以下工作： 明确对组件的功能需求与非功能需求。 调查并列出可能为本系统所采用的现有组件 选择那些满足系统需求的组件。 改编选中的组件以让它们适应现存的组件模型 和需求规范 创建本系统专用的组件 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 36 2.4.3 敏捷开发与极限编程(1) u敏捷开发(Agile Development, AD)，又称敏捷建 模(Agile Modeling, AM) ，是一种以人为核心， 迭代、循序渐进的软件开发方法。 u就是把一个项目分为多个相互联系但不独立运行 的小项目，并分别完成 u旨在让软件开发团队具有快速工作、响应变化能 力的价值和原则 u属于轻量级软件开发方法 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 37 2.4.3 敏捷开发与极限编程(2) u符合敏捷开发的原则与思路的开发方法有几种， 其中极限编程(Extreme Programming, XP)是最 具代表性的开发方法之一 u基础和价值观是交流、朴素、反馈和勇气 u极限编程强调把它列出的每个方法和思想做到极 限、做到最好 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 38 2.4.3 敏捷开发与极限编程(3) u极限编程的主要特点： 用户事例与迭代式开发 简单设计(Simple Design) 、评审(Review)与 重构(Refactory) 结队编程(Pair Programming)、代码集体所有 、统一规范 测试驱动开发(Test-Driven Development) 不断集成(Continuous Integration)与小规模 发布软件(Small Releases) * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 39 2.4.4 计算机辅助软件工程(1) uCASE的主要目标是： 全面实施一种或多种系统开发方法。 通过自动检查提高软件的质量。 使原型的建立有高效率的手段。 简化系统的维护工作。 加快系统的开发过程。 使系统开发人员的精力集中于开创性工作。 提高软件的可重用度。 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 40 2.4.4 计算机辅助软件工程(2) u归纳起来，CASE有三大作用，这三大作用将从根 本上改变信息系统的开发方式： 能实现一个具有快速响应、专用资源和早期查 错功能的交互式开发环境 对系统的开发和维护过程中的各个环节实现自 动化 通过一个功能强大的图形界面，实现直观的程 序设计 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 41 2.5 企业体系结构概述 2.5.1 引言 u信息系统面临复杂多变的社会与技术环境和用户 需求，规模与功能不断扩展，复杂性急剧增长， 系统处在不断演化之中 u系统及其组成部分的可重用性、可扩展性、适应 环境与持续发展能力日益成为系统生存、发展的 重要指标。 u因此，信息系统建设中，要从组织的全局出发， 注重系统总体规划，注重需求与服务、业务与技 术的相互融合，这就是系统的体系结构 (Architecture)问题。 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 42 2.5.2 体系结构的基本概念 u体系结构又称架构，国际标准ISO/IEC42010: 2007关于系统的体系结构的定义为： 体系结构是一个系统基本的组织，包括系统的 组件、组件间关系、组件与环境之间关系以及 一些指导系统设计与演化的原则 u体系结构是一个系统的全局的、顶层的模 型 u信息系统的体系结构称为企业体系结构 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 43 2.5.3 企业体系结构的内容与概念框架(1) u企业体系结构的概念框架 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 44 数据资源层 应用系统层 业务层 组织目标、战略、需求、绩效指标 质量保证与安全机制 层间映射与演化机制 业务知识与技术知识 业务标准与技术标准 技术基础设施层 人员素质与能力、管理制度、组织文化与社会环境 社会规范与组织规范 2.5.3 企业体系结构的内容与概念框架(2) u企业体系结构的主要内容一般包括以下方面： 系统的当前和未来目标与战略、绩效指标及其 度量体系、各类利益相关者的需求以及与系统 有关的约束 基本功能的分层描述。是企业体系结构的核心 基础体系结构(baseline architecture)和目标 体系结构(target architecture)以及过渡方案与 策略 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 45 2.5.3 企业体系结构的内容与概念框架(3) u企业体系结构的主要内容(续)： 保证系统安全、可靠运行 社会、行业、组织的有关法律、规范、标准， 有关业务与技术标准、规范以及知识与案例等 组织的业务与管理人员（包括信息系统建设者 与使用者）的素质与能力、管理制度、组织文 化与社会环境 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 46 2.5.4 几种体系结构简介(1) u扎克曼框架 约翰 扎克曼(John Zachman)于20世纪80年代 建议将建筑行业处理复杂项目的方法运用到信 息系统开发中。 是一种逻辑结构，旨在将企业信息按不同要求 分类和从不同视角表述。 是企业体系结构的比较全面和系统的模型框架 但此框架大而全，应用时要根据项目的实际需 要进行取舍。 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 47 2.5.4 几种体系结构简介(2) * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 48 2.5.4 几种体系结构简介(3) u联邦企业体系结构 2002年2月，OMB又组织开发了一系列相关的 参考模型以构成联邦企业体系结构(FEA) 联邦企业体系结构(FEA)是一个相互关联的参考 模型集以实现相互合作与信息共享 可以对信息技术投资的成功率及其对政府战略 作用的影响进行评测 可用来识别改善的机会以改进战略与日常决策 * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 49 2.5.4 几种体系结构简介(4) * 信息系统分析设计与管理教案 第一章 50 绩效参考模型 (PRM) 政府范围的绩效度量标准与结果 特定业务系列的绩效度量标准与结果 业务参考模型 (BRM) 业务系列 代理、客户、合作者 服务组件参考模型 (SRM) 技术参考模型(TRM) 数据参考模型(DRM) 业务领域的数据标准 跨组织信息交换 服务层次、服务类型 组件、存取与传递渠道 服务组件接口、互操作性 技术、标准、 建议 业 务 驱 动 方 法 基 于 组 件 的 体 系 结 构 2.5.4 几种体系结构简介(5) u开放组织体系结构框架 开放组织(Open Group)是一个对货主和技术中 立的有关信息系统体系结构与互操作标准制定 与认证的国际联盟。 TOGAF是该组织在为美国国防部(DOD)投资开 发的信息管理技术体系结构(TAFIM) 的基础上 开发的，2009年2月发布了TOGAF 9。 TOGAF提供一个企业的信息系统体系结构的设 计、规划、实施与治理的综合方法，称为体系 结构开发方法(ADM) * 信息系统分析设计与