（管理科学与工程专业论文）erp系统建模分析与研究.pdf

摘要 目前，在国内企业资源计划( e n t e r p r i s er e s o u r c ep l a n n i n g ，e r p ) 系统开发 领域中，传统的结构化的建模方法不能满足市场和用户闩新月异的需求，软件需 求的不确定性变化导致了软件开发的失败。同时各种面向对象的软件建模方法不 能有效的将业务工程领域与软件工程领域很好的结合起来。为了解决上述问题， 在统一建模语言( u n i f i e dm o d e l i n gl a n g u a g e ，u m l ) 具有同时跨越业务工程领域和 软件工程领域特征的基础上，本文提出了用面向对象的方法，为大型信息系统建 立模型的解决方案。 本文首先描述了当前企业信息化的现状，总结了企业实施e r p 系统存在的 问题，提出了为e r p 系统建模的重要性。通过结构化建模方法与面向对象建模 方法的比较研究，分析了用面向对象方法建立e r p 系统模型的优势，通过u m l 的r a t i o n a l 统一过程( r a t i o n a lu n i f i e dp r o c e s s ，r u p ) 和计算机集成制造一开放体 系结构( c o m p u t e ri n t e g r a t e dm a n u f a c t u r i n g - o p e ns y s t e ma r c h i t e c t u r e ，c i m o s a ) ， 建立了e r p 系统建模框架模型，该模型实现了从领域业务模型、需求分析模型、 系统分析与设计模型、实现模型的一一映射。为企业顺利实现e r p 系统提供了 可行的系统软件工程的解决方案。 课题利用建立的e r p 系统框架模型对流程型企业( 某钢铁企业) 的e r p 系 统进行了实证研究。提出了用u m l 和e r p 系统建模框架模型对流程型企业e r p 系统建立模型的方法和机制，分析、设计了企业e r p 系统中销售子系统的业务 模型、需求分析模型、系统分析与设计模型和实现模型。这对企业分析和实施 e r p 系统具有重要的现实意义。 该成果对于今后e r p 系统中的业务研究以及u m l 建模方法的研究具有重要 意义。 关键词：企业资源计划( e r p ) 、面向对象、统一建模语言( u m l ) 、r a t i o n a l 统 一过程( r u p ) 、计算机集成制造开放体系结构( c i m o s a ) 、销售子系统 i i a b s t r a c t a tp r e s e n t ，t h et r a d i t i o n a la n ds t r u c t u r e dm o d e l i n gm e t h o di ne r p ( e n t e r p r i s e r e s o u r c ep l a n n i n g ) s y s t e md e v e l o p m e n tf i e l di nc h i n ac a nn o ts a r i s f yu s e r sd e m a n d t h a tc h a n g e s 、i t 量le a c hp a s s i n gd a ya n dt h eu n c e r t a i n t yo fs o f t w a r ed e m a n dc h a n g e s h a v ec a u s e dt h ef a i l u r eo fs o f t w a r ed e v e l o p m e n t a tt h es a l t l et i m ea l lt y p e so f o b j e c t o r i e n t e ds o f t w a r em o d e l i n gm e t h o dw i l ln o tc o m b i n eb u s i n e s se n g i n e e r i n g f i e l dw i t hs o f t w a r ee n g i n e e r i n gf i e l de f f e c t i v e l y f o rs o l v i n gt h ep r o b l e m st h a th a v e m e n t i o n e d ，o n t h eb a s e st h a t u m l ( u n i f i e dm o d e l i n gl a n g u a g e ) h a st h e c h a r a c t e r i s t i co fs t r i d i n ga c r o s sb o t hb u s i n e s s e n g i n e e r i n g f i e l da n ds o f t w a r e e n g i n e e r i n g f i e l dt h i s p a p e rh a sp u t f o r w a r dt h e s o l v i n g s c h e m at h a tu s e o b j e c t - o r i e n t e dm e t h o dt oe s t a b l i s hm o d e lf o rl a r g es c a l ei n f o r m a t i o ns y s t e m f i r s t l y ，b yt h ed e s c r i p t i o no ft h ea c t u a l i t yo fe n t e r p r i s et h a ti si n f o r m a t i v e ，t h e a u t h o rh a ss u m m a r i z e dt h ep r o b l e m so fi m p l e m e n t i n ge r p s y s t e mi ne n t e r p r i s e ，a n d p o i n t e do u tt h ei m p o r t a n c eo fm o d e l i n gf o re r ps y s t e m o nt h eb a s e so fc o m p a r i n g t h es t r u c t u r e dm o d e l i n gm e t h o da n dt h eo b j e c t o r i e n t e dm o d e l i n gm e t h o d ，t h ea u t h o r h a sp u tf o r w a r dt h ea d v a n t a g eo fe s t a b l i s h i n ge r ps y s t e m a t i cm o d e lb yu s i n gt h e o b j e c t o r i e n t e dt e c h n i q u e sa n dh a se s t a b l i s h e de r ps y s t e mm o d e l i n gf r a m em o d e l w h i c hh a sr e a l i z e dt h er e f l e c t i o no fd o m a i nb u s i n e s sm o d e l 、r e q u i r e m e n t sm o d e l 、 s y s t e m a t i ca n a l y s i sa n dd e s i g nm o d e l 、i m p l e m e n t a t i o nm o d e l o nt h ef o u n d a t i o no f r a t i o n a lu n i f i e d p r o c e s s ( r u p ) o fu m la n dc i m o s a ( c o m p u t e ri n t e g r a t e d m a n u f a c t u r i n g - o p e ns y s t e ma r c h i t e c t u r e ) t h a to f f e r e df e a s i b l es o l v i n gs c h e m ao f s y s t e m a t i cs o f t w a r ee n g i n e e r i n gf o rt h es u c c e s s f u lr e a l i z a t i o no fe r p t h i sp a p e rh a su s e dt h ee s t a b l i s h e de r ps y s t e mm o d e l i n gf l a m em o d e lt oc a r r y o u td e m o n s t r a t i o nr e s e a r c hf o re r ps y s t e mo fp r o c e s st y p ee n t e r p r i s e ( s o m es t e e l e n t e r p r i s e ) t h ea u t h o rh a sp u tf o r w a r dt h em o d e l i n gm e t h o da n dm e c h a n i s mf o r p r o c e s st y p ee n t e r p r i s eb yu s i n go fu m l a n de r ps y s t e mm o d e l i n gf r a m em o d e l ， a n a l y z e da n dd e s i g n e dt h eb u s i n e s sm o d e l 、r e q u i r e m e n t sm o d e l 、s y s t e m a t i ca n a l y s i s a n dd e s i g nm o d e l 、i m p l e m e n t a t i o nm o d e lo fs a l es u b o r d i n a t es y s t e mi ne r ps y s t e mo f e n t e r p r i s e t h i sh a si m p o r t a n tr e a l i s t i cm e a n i n gf o ra n a l y z i n ga n di m p l e m e n t i n ge r p s y s t e mf o re n t e r p r i s e t h i sa c c o m p l i s h m e n th a si m p o r t a n tm e a n i n gf o rt h es e a r c h i n go fb u s i n e s sa s l i i w e l la su m l m o d e l i n gm e t h o d i nt h ef u t u r ei ne r ps y s t e m k e yw o r d s ：e n t e r p r i s er e s o u r c ep l a n n i n g ( e r p ) 、o b j e c t o r i e n t e d 、u n i f i e dm o d e l i n g l a n g u a g e ( u m l ) 、r a t i o n a lu n i f i e dp r o c e s s ( r u p ) 、c o m p u t e ri n t e g r a t e d m a n u f a c t u r i n g 一一o p e ns y s t e ma r c h i t e c t u r e ( c i m o s a ) 、s a l e ss u b o r d i n a t es y s t e m i v 独创性声明 窜 7 9 7 主0 0 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得云整王些盍堂或其他教育机构的学位或 证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文 中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：为j i 5 乏签字日期翻解f 月，罗日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解云洼王些太堂有关保留、使用学位论文的规定。 特授权云洼王些盍堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行 检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学 校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：南勇萄l 签字日期：_ 2 薛月柙日 导师签名：荔7 听 签字目期：万年，月，7 日 学位论文的主要创新点 一、本文首先描述了当前企业信息化的现状，总结了企业实施 e r p 系统存在的问题，提出了为e r p 系统建模的重要性。通过结构 化建模方法与面向对象建模方法的比较研究，分析了用面向对象方法 建立e r p 系统模型的优势，通过u m l 的r a t i o n a l 统一过程和计算 机集成制造一开放体系结构，建立了e r p 系统建模框架模型，该模型 实现了从领域业务模型、需求分析模型、系统分析与设计模型、实现 模型的一一映射。为企业顺利实现e r p 系统提供了可行的系统软件 工程的解决方案。 二、利用建立的e r p 系统框架模型对流程型企业( 某钢铁企业) 的e r p 系统进行了实证研究。提出了用u m l 和e r p 系统建模框架 模型对流程型企业e r p 系统建立模型的方法和机制，分析、设计了 企业e r p 系统中销售子系统的业务模型、需求分析模型、系统分析 与设计模型和实现模型。 第一章绪论 1 1 选题背景 第一章绪论 企业资源计划e r p 经历了订货点法、m r p 和m r p i i 等发展阶段，成了当今 流行的企业管理信息系统。越来越多的企业开始采用m r p i i e r p 和c i m s ( c o m p e e ri n t e g r a t e dm a n u f a c t u r i n gs y s t e m ) 等先进技术，提高企业的整体效率 和对市场的快速响应能力。但问题是一些企业对自身的实际情况和市场环境研究 不足，把e r p 看作是提高市场竞争力的灵丹妙药，不惜代价盲目投资，致使实 施e r p 的成功率极低，企业信息化陷入僵局。 分析原因，除了企业管理层对企业信息化整体战略规划不足等管理和认识上 的因素外，主要核心问题还在于，企业领域专家、信息技术专家和计算机专家对 企业错综复杂的业务流程与组织结构的关系、各岗位操作和职责等的分析不到 位，各类领域专家缺乏有效的系统交流工具。目前在e r p 系统开发领域，由于 传统的结构化的建模方法不能透明的表达市场和用户的需求，数据流图、e r 图 等建模工具的适用范围有限( 如结构化的分析方法仅适用于数据处理领域) ，因 而不能满足市场和用户日新月异的需求，因此在开发过程中，重复工作量大、过 程繁琐，导致开发周期过长。而各种面向对象的软件建模方法由于缺乏对领域业 务的描述工具，不能有效地将业务工程领域与软件工程领域很好的结合起来，因 而软件业务需求的不确定性交化导致了软件开发的失败。 本文根据某流程型企业实施e r p 过程的实践，认为国内在该领域发展迟缓， 甚至夭折的主要问题，与系统分析、设计和实旌的方式有关。事实上，e r p 系统 应该是一套承载先进管理思想的软件，企业实施e r p 系统应改变传统信息系统 的开发方式，首先需要建立一套有效地分析和设计大型信息系统的解决方案，包 括：系统的分析与设计方法、系统分析设计的描述工具等，以实现对系统从需求 分析、设计和实施有机结合，同时按照e r p 系统中先进的管理理念和软件特征， 重组和优化企业流程，使现代的管理思想和方法自然地流入到企业的系统中，从 而促进企业管理水平的全面提高，提高企业可持续竞争能力。 第一章绪论 1 2 论文研究意义 本文希望通过课题“e r p 系统建模分析与研究”对大型系统的分析、设计和 实施找到一个有效的解决问题的方法和机制，从而能提高大型信息系统的实现成 功率。 通过结构化建模方法与面向对象建模方法的比较研究，分析了用面向对象方 法建立e r p 系统模型的优势。为大型系统建模方法的选择提供了有效的理论依 据。 本文根据某流程型企业实施e r p 过程的实践，通过u m l 的r a t i o n a l 统一 过程( r a t i o n a lu n i f i e dp r o c e s s ，r u p ) 和计算机集成制造开放体系结构( c o m p u t e r i n t e g r a t e dm a n u f a c t u r i n g o p e ns y s t e ma r c h i t e c t u r e ，c i m o s a ) ，建立e r p 系统建 模框架模型，以实现流程型企业e r p 系统的建模机制，为领域专家、信息技术 专家对大型系统的分析与设计提供有效的一致的交流方式，为今后企业建模及企 业信息化研究提供了有效的技术解决方案。 课题通过对某钢铁企业e r p 系统的建模，将业务工程领域与软件工程领域 的系统分析和设计的建模进行了有机结合。建立了企业的业务模型、需求分析模 型、系统分析与设计模型、实现模型。为企业顺利实现e r p 系统提供了可行的 系统软件工程的解决方案。这对企业分析和实施e r p 系统具有重要的现实意义。 本文应用面向对象的方法对e r p 系统建模，对面向对象的建模方法及有效 的建模技术的有机结合在各类系统建模中的应用研究提供了依据。 1 3 目前研究现状 目前大型系统的建模方法主要有两种，一种是结构化的建模方法，另一种是 面向对象的建模方法。 结构化的方法是软件工程产生后首先提出来的软件开发方法，它在7 0 年代 后期由y o u r d o n ，c o n s t a n t i n e 及d e m a c r o 等人提出，它是一种面向流程的系统分 析方法，由实体一关系图、数据流图和数据字典作为系统分析和设计的主要描述 工具，现已得到了广泛的应用和发展。但是，目前，结构化方法还存在一些问题， 首先结构化方法要求在早期调查中就充分掌握用户的信息需求、信息处理过程及 预先系统可能发生的变化，这在实际工作中很难做到或者说几乎做不到。其次结 构化方法对现实世界中的数据流进行分析，把数据流映射到分析结果中，这种方 法简单实用，适于数据处理领域的问题，但现实世界中的有些需求不是以数据流 为主干的，就难于用此方法。 第一章绪论 面向对象方法是把实体一关系图中的概念与面向对象程序设计语言中的对 象和关系等概念结合在一起而形成的一种建模方法。在该方法中采用了实体、关 系和属性等信息模型分析中的概念，同时采用了封闭、类结构和继承性等面向对 象程序设计的概念。由于面向对象方法能够自然地表达现实世界中实体和问题， 更符合人类的思维习惯，它把庞大而复杂的软件系统分解成多个对象部件进行处 理，所以它解决软件工程中的两个主要问题，软件复杂性控制和软件生产率的提 高uj 。目前，较为流行的面向对象的建模方法有b o o c h 方法、c o a d 和y o u r d o n 方法、j o c o b s o n 方法等团。 自2 0 世纪9 0 年代以来，面向对象技术在欧美等计算机水平较高的国家就已 盛行，这些国家所生产的软件有8 0 甚至更多是用面向对象技术开发的。与此同 时，在我国，国内一些科研院所和大专院校与国际同步地开始了有关面向对象技 术方面的研究工作，且取得了较为丰硕的成果。但是国内的软件企业既没有参与 该技术的研究工作中，也没有真正的应用这一技术。可见，在国内软件工程的新 技术到工业实践的转换是非常缓慢的。直到近些年，由于受到国外企业在应用面 向对象技术方面所获得的巨大成功的影响，特别是在与国外企业合作时受到了技 术制约，国内的软件企业才认识到及时地吸取国际先进技术，结合我国软件企业 现状和需求，基于我国已有的软件工程标准，制定面向对象的软件系统建模规范 是十分必要的。在2 0 0 0 年初，国家根据国内企业的现状，组织北京大学等单位 开始制定了面向对象软件系统建模规范 3 】。 1 4 论文结构 在论文中，论文的第一部分主要介绍论文的研究背景、现状、意义的、论文 结构及研究成果。第二部分主要介绍e r p 系统的发展与现状。第三部分主要对 传统的e r p 系统建模方法进行了探讨，通过对结构化方法及面向对象建模方法 的比较研究总结了面向对象方法在e r p 系统建模中的优势。论文的第四部分主 要提出了用u m l 来对e r p 系统进行建模，通过对u m l 的基本内容、特点以及 u m l 作为e r p 系统建模的先进性的研究，建立了e r p 系统建模框架模型。并 提出和研究了基于e r p 系统建模框架模型的e r p 系统建模的业务领域建模和系 统建模的具体方法和机制。第五部分应用e r p 系统建模框架模型对钢铁企业e r p 系统中销售子系统建模。对本文提出的建模思想和方法进行实践。 第一章绪论 1 5 论文研究的成果 本文通过对国内外系统分析与设计、管理科学、计算机应用等文献资料的分 析和研究，通过某流程型企业实施e r p 过程的实践，总结以下研究成果。 ( 1 ) 通过将结构化建模方法与面向对象建模方法的比较研究，总结了面向对象 建模方法在e r p 系统建模中的优势。为大型系统建模方法的选择提供了有效的 理论依据。 ( 2 ) 对某钢铁企业进行实证研究，通过u m l 的r a t i o n a l 统一过程( r a t i o n a l u n i f i e dp r o c e s s ，r u p ) 和计算机集成制造一丌放体系结构( c o m p u t e ri n t e g r a t e d m a n u f a c t u r i n g o p e ns y s t e m a r c h i t e c t u r e ，c i m o s a ) ，建立了e r p 系统建模框架 模型及流程型企业e r p 系统的建模机制，为领域专家、信息技术专家对大型系 统的分析与设计提供有效的一致的交流方式，为今后企业建模及企业信息化研究 提供了有效的系统软件工程解决方案。 4 第二章e r p 的发展与系统实施的现状 第二章e r p 的发展与系统实施的现状 2 1e r p 的发展史 e r p 系统是指建立在信息技术基础上，以系统化的管理思想，为企业决策层 及员工提供决策运行手段的管理平台。e r p 系统集信息技术与先进的管理思想于 一身，成为现代企业的运行模式，反映时代对企业合理调配资源，最大化地创造 社会财富的要求，成为企业在信息时代生存、发展的基石。 e r p 的形成大致经历了4 个阶段：基本m r p ( m a t e r i a l r e q u i r e m e n t s p l a n n i n g ， 物料需求计划) 阶段、闭环m r p 阶段、m r p i i ( m a n u f a c t u r i n gr e s o u r c e sp l a n n i n g ， 制造资源计划) 阶段以及e r p 的形成阶段1 4 】【5 】。 第一阶段：m r p 产生于本世纪6 0 年代，它主要用于采购管理和库存控制。 其主要的功能是利用物料清单、库存数据和主生产计划计算物料的需求。 第二阶段：闭环m r p 产生于7 0 年代，在m r p 的基础上，集成了粗能力计 划、能力需求计划、生产和采购，形成反馈，构成封闭的循环。 第三阶段：m r p i i 产生于8 0 年代，在闭环m r p 的基础上，集成了财务、 供销链管理和制造，构成了完整的企业管理流程。 第四阶段：e r p 产生于9 0 年代初，在m r p l l 的基础上，采用了更先进的i t 技术，如i n t e r n e t 网络技术、图形界面、第四代计算机语言、关系型数据库、 客户机服务器型分布式数据库处理、开放系统和简化集成等。在功能方面，e r p 的功能更强大，能够支持多种制造类型和混合制造，集成更多的功能模块包括供 销链，e r p 集成了整个供应、制造和销售过程，并将系统延伸到供应商和客户。 同时，系统集成能力更强，能够支持企业的全球运作。除了传统m r p i i 系统的 制造、财务、销售等功能外，还增加了分销管理、人力资源管理、运输管理、仓 库管理、质量管理、设备管理、决策支持等功能；支持集团化、跨地区、跨国界 运行，其主要宗旨就是将企业各方面的资源充分调配和平衡，使企业在激烈的市 场竞争中全方位地发挥足够的能力，从而取得更好的经济效益。随着e r p 作为 企业管理工具功能的不断加强，其应用领域也扩展到金融、通信、零售和高科技 等第三产业。 此外，近年来e r p 市场的飞速成长也显示出了它的巨大发展潜力： 从国内的情况来看，中国的m r p i i e r p 行业自1 9 9 5 至1 9 9 7 年均增长速度 第二章e r p 的发展与系统实施的现状 约为2 7 ，而1 9 9 8 年增长速度竟高达3 5 左右( 不包括财务软件) ，市场销售额 达到了4 。2 亿元。1 9 9 9 年由于亚洲金融风暴滞后效应等因素的影响，e r p 市场有 较大的回落。但随着财富论坛在上海的成功召开，中美w t o 协议的最终签署， 使得大多数无论是中资还是外资企业，都坚定了进一步投资的信心。这使得9 9 年下半年以及2 0 0 0 年的e r p 市场又重现商机。而来自香港大公报的消息预计， 未来两年我国的e r p 软件产品市场将达一百亿元左右。据计世资讯的最新统计， 国产e r p 软件的市场占有率已经达到7 9 。据统计，目前中国注册企业约有一 千一百万家，其中1 0 为大型企业，在南方企业中，约有半数以上的大中型企业 有采用和购买e r p 产品的计划，但中小型企业较少，而北方企业购买e r p 产品 则有逐渐增加的趋势。从整个国际上的情况来看，据美国权威市场预测研究机构 a m r r e s e a r c h 宣布，全球e r p 市场在近五年内将以年综合增幅3 7 的速度发展。 而我国e r p 软件产业每年以3 0 左右迅速增长。同时，制造企业的应用也促进 了国产e r p 软件的不断完善【6 】。 由此可见，e r p 的应用的确可以有效地促进企业管理的现代化、科学化，适 应竞争日益激烈的市场要求，它的导入，己经成为大势所趋。 2 2e r p 系统实施的现状 2 2 1 现状 在当今世界5 0 0 强企业中，有8 0 的企业使用e r p 系统进行日常工作流程 的管理，并将其作为企业管理决策工具。我国自8 0 年代初以来，从m r p i i 开始， 先后有不少企业购买和实施了m r p i u e r p ，并取得了一些宝贵的经验和教训， 但总的来说，实际当中真正发挥作用的比例并不高。其根本原因在于，对e r p 的认识以及实施过程中存在不少误区，走了很多弯路。所以，了解e r p 系统实 施中的错误，结合我国国情和企业的实际情况，在充分了解企业的现有业务流程 的基础上对现有业务流程进行根本的再思考和彻底的再设计，合理选择或开发高 效的e r p 系统并有效实施，是企业提高管理水平和综合竞争力，实现信息化的 当务之急。 2 2 2 存在问题 由于e r p 实施中涉及到应用企业的现有管理模式及其对e r p 系统的需求、 e r p 软件的质量、e r p 软件供应商的内部管理、e r p 实施服务和管理咨询的支 持、企业内部对e r p 项目的全面管理、企业和e r p 供应商合作成立的项目组织 第二章e r p 的发展与系统实施的现状 的责任分工等关键领域的众多活动，我国企业在实施e r p 系统的过程中遇到了 非常多的问题，也获得了丰富的经验教训。通过近三年对3 0 余家m r p i e r p 应 用企业、十多家中外e r p 软件公司的实地调查研究，发现当今我国企业实施e r p 系统存在以下几个问题： l ，国外e r p 软件商有非常规范的e r p 实施方法，但是难以完全贴近我国企业的 实际需求和定制过程。国外e r p 软件公司的e r p 实施方法非常细致，每个阶段 和过程都有具体的文档和可交付的成果，但是在实际执行过程中由于企业发展 快、实施顾问水平有高有低、企业管理水平的落后和人员素质较低、实施经费不 足、培训不力等众多因素使得项目执行中不能按照规定的e r p 实施方法做，高 昂的实施成本使得某些e r p 项目避重就轻，项目的彻底实施落空。 2 企业在e r p 实施过程中涉及到的业务流程重组也主要是围绕几个核心模块 展开，全瓦的沆程重组还难以实现。 3 国内软件商由于对企业新旧业务流程的对比缺乏详细的描述机制，e r p 实施 变成了主要是对软件的技术支持，仅仅针对e r p 软件的配置、数据初始化、上 线等生命周期中的后续阶段进行处理，导致项目变成了软件实施，而没有对业务 管理进行变革，实施的风险增加，容易导致e r p 项目的失败。 4 e r p 软件商、提供业务流程重组的咨询公司、政府部门提供的e r p 服务、 倡导第三方监督的监理商都从自己的角度发表e r p 实施建议和经验，并不能使 企业全面的看到具体的实施周期，也不能使企业深入了解具体的e r p 实旌方法 和具体的实施活动。 5 软件系统的可重用性较差。企业需要面对不断变化的经济环境和市场需求来 重新考虑其经营目标，并且进行相应的战略转移，这就要求e r p 系统应用具备 便于二次开发的性能。然而由于套装软件包的“黑匣”性，使得这种二次开发变 得非常困难【7 1 。 从上面的问题中我们发现，不管是企业还是软件供应商，对于企业整体业务 流程的了解是实旋e r p 系统的关键。只有对企业原有业务流程进行充分的调研， 才能有效地进行企业的整体业务流程的重组和优化，并提出e r p 系统的整体解 决方案。同时，企业的业务流程与e r p 系统软件的脱节也是企业实施e r p 系统 失败的一个重要原因。由于企业领域专家、信息技术专家和计算机专家对企业错 综复杂的业务流程与组织结构的关系、各岗位操作和职责等的分析不到位，并且 各类领域专家之间缺乏有效的系统交流工具。这就需要建立一种将方法与技术有 机结合的机制，从业务工程领域、软件工程领域等多个角度为企业建模，以达到 对e r p 系统生命周期的全面描述。这样才能建立能够根据企业内外环境变化对 企业流程进行可持续性优化的e r p 系统，使企业达到预期目标。 第三章结构化与面向对象建模方法的比较研究 第三章结构化与面向对象建模方法的比较研究 本文主要论证了面向对象的方法在e r p 系统中的应用，为此，首先要对e r p 系统的传统建模方法和技术有所了解。然后通过对结构化的建模方法与面向对象 建模方法的比较来说明面向对象的方法是e r p 系统开发中最适用的方法。 3 1 结构化的建模方法 结构化方法是软件工程产生以后首先提出来的软件开发方法，它也是一种实 用的软件开发方法，它由三部分组成：结构化分析( s t r u c t u r e d a n a l y s i s 简称s a ) ， 结构化设计( s t r u c t u r e dd e s i g n 简称s d ) 和结构化程序设计( s t r u c t u r e dp r o g r a m m i n g 简称s p ) 。结构化的方法是一种面向过程的系统分析方法，它在7 0 年代后期由 y o u r d o n ，c o n s t a n t i n e 及d e m a c r o 等人提出，现已得到了广泛的应用和发展。结 构化方法是一种从问题空间到某种表示的映射方法，它主要由实体一关系图、数 据流图和数据字典组成哗1 。 结构化方法的思想是按系统分层的观点，在分析问题时首先站在整体的角度 以确保全局的正确，然后再一层一层的深入考虑和处理局部问题。把整个系统分 为多个模块，每个模块再继续细化，直到最低一级可以拿来编码的程度，比较有 条理性。这就是所谓自顶向下( t o p d o w n ) 的分析设计思想。这样自顶向下的 分析设计后，其具体的实现过程便采取从底向上( b o t t o m u p ) 的方法一个模块、 一个模块的开发，调试，然后再由几个模块联调，最后是整个系统联调。整个系 统开发过程可化分为若干个工作阶段：系统规划阶段、系统分析阶段、系统设计 阶段、系统实旖阶段、系统运行阶段。这五个阶段称之为系统的生命周期( l i f e c y c l e ) 。 结构化方法的主要缺点是：其一，工作量大、繁琐，同时导致开发周期过长。 要求在早期调查中就充分掌握用户的信息需求、信息处理过程及预先系统可能发 生的变化，这在实际工作中很难做到或者说几乎做不到。其二，s a 方法对现实 世界中的数据流进行分析，把数据流映射到分析结果中，这种方法简单实用，适 于数据处理领域的问题，但现实世界中的有些需求不是以数据流为主干的，就难 于用此方法。 8 第三章结构化与面向对象建模方法的比较研究 3 2 面向对象的建模方法 3 2 1 面向对象建模的基本思想 e r p 系统的载体是一个软件系统，一个软件归根到底是为了帮助人们更好更 有效率的完成任务。也就是说通过软件，人们可以将一部分复杂的工作由原来的 亲力亲为，改为交给软件实现。所以软件所实现的事情同样是现实世界中一个实 体本身和它们之间的关系。它们之间的唯一区别是，软件中的实体是现实世界的 一个抽象，是一个虚假的实体。所以一个软件是否成功、是否完善，很大一部分 取决于软件是不是采用了一种最有效的方式去模拟现实世界。将现实世界中的对 象进行抽象处理，变成软件意义中的对象，并且与现实世界中的对象无论在属性， 行为和关系上均存在一一对应的关系，这样的软件设计方法无疑是最好的方法， 这就是面向对象。面向对象技术是软件技术的一次革命，在软件开发史上具有里 程碑的意义。其基本思想是：客观事物都是由对象组成的，对象具有属性和方法， 属性反映对象的特征，方法则是改变属性的各种动作：对象之间的联系主要通过 传递消息来实现：对象可以按属性归为类，类有一定的结构，而且可以有子类， 对象与类之间的层次关系是通过继承来维持的【9 1 。 3 2 2 面向对象建模方法研究 公认的面向对象方法出现于2 0 世纪7 0 年代中期。从1 9 8 9 年到1 9 9 4 年，其 数量从不到1 0 种增加到5 0 多种。但是，面向对象方法的用户并不了解不同方法 的优缺点及相互之间的差异，因而很难根据应用特点选择合适的方法，于是爆发 了一场“方法大战”。9 0 年代中，一批新方法出现了，其中最引入注目的是 b o o c h l 9 9 3 、o o s e 和o m t 一2 等10 1 。 b o o c h 是面向对象方法最早的倡导者之一，他提出了面向对象软件工程的概 念。1 9 9 1 年，他将以前面向a d a 的工作扩展到整个面向对象设计领域。b o o c h 方法并不是一个开发过程，只是在开发面向对象系统时应遵循的一些技术和原 则。b o o t h 方法是从外部开始，逐步求精每个类直到系统被实现。因此，它是一 种分治法，支持循环开发。b o o e h 方法比较适合于系统的设计和构造，它的缺点 在于不能有效地找出每个对象和类的操作；r u m b a u g h 等人提出了面向对象的建 模技术o m t 方法，采用了面向对象的概念，并引入各种独立于语言的表示符。 这种方法用对象模型、动态模型和功能模型来共同完成对整个系统的建模。o m t 一2 特别适用于分析和描述以数据为中心的信息系统；j a c o b s o n 于1 9 9 4 年提出 第三章结构化与面向对象建模方法的比较研究 了o o s e 方法，其最大特点是用例( u s e - - c a s e ) 的使用，并在用例的描述中引 入了外部参与者的概念。用例的概念对于精确描述系统需求非常重要，在o o s e 方法中，用例贯穿于整个开发过程。o o s e 比较适合于支持商业工程和需求分析： 此外，还有c o a d y o u r d o n 方法，即著名的o o a o o d 方法，它是最早的面向对 象的分析和设计方法之一，该方法简单、易学、适合于面向对象技术的初学者使 用，他适用于小型系统的开发，但是由于该方法在处理能力方面的局限，目前已 很少使用【“】【1 2 j 。 3 3 结构化与面向对象系统建模方法的比较 3 3 1 相同特征 从上文对结构化方法和面向对象方法的描述中，我们发现，不论是结构化方 法还是面向对象方法，都为系统建模提供了理论依据。因而，两者之间存在一定 的相似性。 1 信息域方面的相似之处。 两种方法都存在信息域，信息域都包含三个不同的数据和控制视图：( 1 ) 信 息内容和关系，( 2 ) 信息流，( 3 ) 信息结构。信息内容表示了单个数据和控制对象， 它们构成了某个更大的由软件变换的信息集合。数据和控制对象可和其它的数据 和控制对象相关联。信息流表示了数据和控制在系统中流动时的变化方式。信息 结构表示了各种数据和控制项的内部组织。只是两种方法的信息域的内容有所不 同，结构化方法的信息域的控制视图是实体关系图和数据流图组成；而面向 对象方法的信息域的控制视图( 针对u m l ) 是类图、状态图和用例视图等组成。 2 模型方面的相似之处。 两种方法都是建立模型的活动，且均是建立对象模型，功能模型和行为模型， 只是模型的具体表现形式不同，而且侧重点不同。结构化方法的对象模型是用实 体关系图表示的，功能模型是用数据流图表示的，行为模型是用状态变迁图 表示的，主要侧重数据流图；而面向对象方法( 针对u m l ) 的对象模型主要是用 类图表示的，功能模型主要是用用例视图表示的，行为模型是用状态图表示的， 主要侧重类图。 3 3 2 差异比较 本文从六个方面对它们的差异进行研究。 1 认识问题空间的出发点不同。 第三章结构化与面向对象建模方法的比较研究 结构化方法是从过程的角度建立系统模型；而面向对象方法是围绕现实世界 中的对象，或者根据用户对现实世界的理解的概念对象来组织系统，即从对象的 角度建立系统模型的。 2 模型侧重点的差异。 在结构化方法中，功能模型是处于支配地位的模型，是最重要的，动态模型 次之，最后是对象模型：而在面向对象方法中，对象模型看作是最重要的，动态 模型次之，最后才是功能模型。结构化方法以算法为核心；而面向对象方法以对 象为核心。 3 方法本质的差异。 结构化方法的本质是功能分解：而面向对象方法的本质是对象。 4 概念上的差异。 面向对象方法的对象是一个封装了数据和操作的实体。类是具有共同的属 性、共同的操作的对象的集合。而单个对象是对于类的一个成员，或称为实例。 继承是使用已存在的( 现存) 定义作为基础建立新定义的技术。多态性允许一个对 象同时属于几个类型。封装将数据和操纵数据的操作包装到单个命名的对象；继 承使得类的属性和操作可以被通过实例化产生的它的所有的子类和对象所继承； 多态使得一系列不同的操作具有相同的名字，减少实现系统所需的代码行数并方 便修改。类在逻辑上既包含数据，又包含功能，它取代了结构化方法中的实体只 能定义数据的老概念。继承性取代了结构化方法中实体关系的子类型。面向对象 方法中的对象与结构化方法中的数据有本质的区别，它不是被动地等待外界对它 施加操作，相反，它是进行处理的主体【8 】o 5 分析文档视点的差异。 结构化方法是面向功能的，其视点是把系统看作一组服务：而面向对象方法 的分析文档把问题当作一组互相作用的实体，并确定这些实体之间的关系，这种 视点把系统看作是一个能够以控制的方式执行的模型。 6 ，可扩充性的差异。 结构化方法有一个清晰定义的系统边界，它与实际应用相联系必须通过这个 系统边界，它的结构是从部分系统边界导出来的，所以要把它扩充到一个新的边 界是困难的：而面向对象方法的扩充就容易多了，它只要在边界附近添加对象和 它们的关系就可以了。面向对象方法是更加易于变化修改的，并且有很强的扩充 性 1 3 1 。 第三章结构化与面向对象建模方法的比较研究 表3 - 1 结构化方法与面向对象方法差异图 结构化方法面向对象的方法 认识问题的出发点 从过程角度建立模型从对象角度建立模型 模型侧重点功能模型对象模型 方法本质功能分解对象 概念 实体、子类型、数据对象、类、继承、封装、数据等 分析文档视点把系统看做一组服务把系统看做模型 可扩充性不容易扩充新边界有很强的扩充性 3 , 3 1 3 面向对象方法构建e r p 系统的优势 面向对象建模的软件开发方法是目前普遍使用的一种面向对象的e r p 系统 建模技术，本文从面向对象在系统建模中的优势对面向对象的e r p 系统建模技 术作进一步的研究。 3 3 3 1 构建系统模型的优势 它的第一步是从问题的陈述入手自底向上的归纳，构造系统模型。 从真实系统导出类的体系，即对象模型包括类的属性，与子类、父类的继承 关系，以及类之间的关联。类是具有相似属性和行为的一组具体实例( 客观对象) 的抽象，父类是若干子类的归纳。在自底向上的归纳过程中，为使子类能更合理 地继承父类的属性和行为，可能需要自顶向下的修改，从而使整个类体系更加合 理。由于这种类体系的构造是从具体到抽象，再从抽象到具体，符合人类的思维 规律，因此能更快、更方便地完成任务。 面向对象建模的这种方法与自顶向下的结构化的方法构成鲜明的对照。在结 构化方法中构造系统模型