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企业技术创新数据管理信息系统开发研究 研究生：吴晨导师：梅姝娥教授学校：东南大学 摘要 企业技术创新能力的提升不仅是企业增强核心竞争力，适应快速变化的外部环境的需要，也是 提升我国的国家竞争力，迎接经济全球化挑战的重要手段。而企业技术创新能力的提升，一方面需 要企业完善技术创新体系，增加技术创新投入，积极开展技术创新活动，另一方面，政府部门也有 必要进行正确的引导，制定有效的政策，营造有利的环境。这就要求国家科技管理部门对国内外企 业技术创新相关的数据、案例、政策进行整理和研究，以全面、具体地把握企业技术创新的现状和 发展趋势，发现我国与先进国家在企业技术创新上的差距，总结和借鉴国内外企业技术创新的相关 经验。为此，论文在国家科技部项目“企业技术创新国际比较数据库”的支持下，研究了“企业技 术创新数据管理信息系统”的分析、设计和实施。 首先，论文在简单介绍管理信息系统的概念和特点的基础上，分析比较了信息系统常用的体系 结构和开发方法，完成了系统体系结构和系统开发方法的选择。接着，论文采用结构化生命周期法 和原型法相结合的系统开发方法完成了系统的分析和设计。在系统分析部分，按先总后分的顺序进 行系统的分析，即先明确系统的总体目标和需求，分析系统总的数据和数据处理流程，再讨论“国 内企业技术创新数据管理”、“国外代表性国家企业技术创新数据管理”以及“数据比较和综合集成 分析”三个子系统的系统目标、用户需求和相应的数据和数据流程。在系统设计部分，明确了系统 设计的原则，讨论了系统功能模块的划分和各个功能模块的设计，并从概念设计、逻辑设计和物理 设计三方面详细介绍了数据库设计的过程。论文的最后介绍了系统实施和初步运行的情况，包括数 据库的实施，程序设计和调试以及运行平台的配置等。本文所研究开发的系统作为国家科技部课题 “企业技术创新国际比较数据库”研究成果的重要组成部分，已进入试运行阶段，系统得到了相关 部门的认可。 关键字：企业技术创新：管理信息系统；系统分析：系统设计 a b s t r a c t r e s e a r c ho nt h ed e v e l o p m e n to f e n t e r p r i s e s t e c h n o l o g yi n n o v a t i o n d a t am a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m g r a d u a t e ：w uc h e n s u p e r v i s o r ：m e is h u e s o u t h e a s tu n i v e r s i t y a b s t r a c t t h ee n h a n c e m e n to fe n t e r p r i s e s t e c h n o l o g yi n n o v a t i o n ( e t dc a p a b i l i t yn o to n l yh e l p se n t e r p r i s e s i n c r e a s ei t se o l - ec o m p e t e n c et oa d a p tt ot h ec h a n g e f u le n v i r o n m e n t b u ta l s oh e l p so u rc o l m n yt oi n c r e a s e i t sn a t i o n a lc o m p e t e n c et om e e tt h ee c o n o m yg i o b a l i z a t i o n i no r d e rt oe n h a n c ee t ic a p a b i l i t y , e n t e r p r i s e s s h o u l db u i l dw e l lt is y s t e m , i n c r e a s et h et ir e s o u r c ea n db ea c t i v ej i i1 ia c t i v i t i e s ，a tt h es a m et i m e 。i ti s e s s e n t i a lf o rt h eg o v e r n m e n tt op l a yar o l eo fl e a d i n g , m a k ee f f e c t i v ep o l i c i e sa n db u i l dg o o de n v i r o n m e n t t h e r e f o r e , i ti sn e c e s s a r yf o rt h en a t i o n a ls c i e n c ea n dt e c h n o l o g ym a n a g e m e n td e p a r t m e n tt oc o l l e c ta n d s t u d yo ne h - r e l a t e dd a t a , c a s e sa n dp o l i c i e si no r d e rt ok n o wt h ec u 嘲l ts i t u a t i o na n dt r e n do fe t i d i s c o v e rt h eg a pi ne t lb e t w e e r lo u rc o u n t r ya n da d v a n c e dc o u n t r i e sa n ds u m 叩n a t i v ea n df o r e i g n e x p e r i e n c e si ne t i ，i nt h i st h e s i s ，e n t e r p r i s e s t e c h n o l o g yi n n o v a t i o nd a t am a n a g e m e n ti n f o r m a t i o n s y s t e m ( e t i d m l s ) sa n a l y s i s ，d e s i g na n di m p l e m e n ta l er e s e a r c h e du n d e rt h es u p p o r to ft h en a t i o n a l m i n i s t r yo f s c i e n c ea n dt e c h n o l o g y sp r o j e c te t i i n t e r n a t i o n a lc o m p a r i s o nd a t a b a s e ( e t i i c d ) f i r s t l y , s o m eb a s l ec o n c e p t sa n dc h a r a c t e r i s t i c so fm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e ma r ei n t r o d u c e d b r i e f l y b a s e do nt h ea n a l y s i sa n dc o m p a r i s o no fs e v e r a lk i n d so fs y s t e ms t r u c t u r e sa n dd e v e l o p i n g m e t h o d s t h es t r u c t u r ea n dd e v e l o p i n gm e t h o do f 嚣刀d 嬲a r ec h o s e n s e c o n d l y , t h es y s t e ma n a l y s i sa n d d e s i g na r ef i n i s h e du s i n gt h es d l ca n dp r o t o t y p i n gm e t h o d s i nt h ep a r to fs y s t e ma n a l y s i s , t h eo b j e c t s ， r e q u i r e m e n t s 、d a t aa n dd a t af l o w so fe t l d h n sa n di t s3s u b - s y s t e m s ( n a t i v ee t ld a t am a n a g e m e n t , f o r e i g ne t ld a t am a n a g e m e n ta n dd a t ac o m p a r i s o n a n a y s i s ) a l ea n a l y z e d i nt h ep a r to fs y s t e m d e s i g n ，s o m ed e s i g n - r e l a t e dq u e s t i o n sa r es t u d i e di n c l u d i n gd e s i g np r i n c i p l e s ，f u n c t i o n a lm o d u l ed e s i g n a n dd a t a b a s ed e s i g n ( i n c l u d i n gc o n c e p t u a ld e s i g n , l o g i c a ld e s i g na n dp h y s i c a ld e s i g n ) f i n a l l y , t h es i t u a t i o n o f t h e i m p l e m e n ta n d t e s tr u m f i n g o f e t i d m i s a r e i n t r o d u c e d ，i n c l u d i n g d a t a b a s eb u i l d i n g , p r o g r a m m i n g ， t e s t i n ga n dt h ec o n f i g u r a t i o no fr u n n i n gp l a t f o r m t h ee t i d m i s , a sp a r t so f t h er e s e a r c ha c h i e v e m e n t so f e t i i c d ，i sn o wi nt h et e s t - r u n n i n gp h a s ea n dh a sb e e ng e n e r a l l ya p p r o b a t e db yr e l a t e dd e p a r t m e n t k e yw o r d s ：e n t e r p r i s e s t e c h n o l o g yi n n o v a t i o n ；m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m ；s y s t e md e s i g n ； s y s t e ma n a l y s i s i l 东南大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它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。 东南大学学位论文使用授权声明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的 复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内 容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可 以公布( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权东南大学研 究生院办理。 研究生签名：鬈展导师签名：拉逝 日期：2 以3 7 第一章绪论 1 1 问题的研究背景 第一章绪论 近年来，伴随着经济全球化和知识经济的来临，我国经济的发展面临着越来越大的挑战，国际 竞争日益激烈。科技创新是经济增长的发动机，也是我国提升国家竞争力，迎接经济全球化挑战的 重要手段。我国已经明确将提升自主创新能力作为国家发展战略。而国家自主创新能力提升的关键 是确立企业在技术创新中的主体地位，提升企业的技术创新能力。1 1 1 【2 l 【3 l 因此。企业技术创新及其相 关问题已经成为企业届、政府部门和学术届的热点研究问题之一 1 1 1 技术创新的概念【4 l 创新( i n n o v a t i o n ) 的概念和理论最早是由熊彼特( j a s c h u m p c t ) 于2 0 世纪初从经济学角度 提出的，他认为“创新”就是将一种生产要素和生产条件的“新组合”引入生产体系。其中包括创 造一种新产品，采用一种新的生产方法，开辟一个新的市场，取得或控制一种原材料或半成品新的 供应来源，实行一种新的企业组织形式等。纠州 自熊彼特提出创新这个概念以来，随着社会经济的发展，学术界对技术创新的含义进行了许多 讨论甚至争论，人们对技术创新的概念也有了许多新的认识，其内涵和外延亦更加清楚。在本文的 研究中，对技术创新作如下界定：技术创新是指由技术的新构想经过研究开发或技术组合，到获得 实际应用，并产生经济效益、社会效益的商业化全过程。 该定义中，“技术的新构想”指新产品、新服务，新工艺的新构想，构想的产生可以来源于科学 发现、技术发明、新技术的新应用，也可以来源于用户需求。研究开发或技术组合是实现技术新构 想的基本途径，其中“技术组合”指将现有技术进行新的组合，它只需进行少量的研究开发，甚至 不经过研究开发即可实现。“实际应用”是指生产出新产品、提供新服务、采用新工艺或对产品、服 务、工艺的改进。“经济社会效益”指近期或未来的利润、市场占有或社会福利等。“商业化”指全 部活动出于商业目的，“全过程”则指从新构想产生到获得实际应用的全部过程，这一过程如果终止 于新设想或研究开发，则不能称其为技术创新。 此外，技术创新的概念中还有如下几点值得注意： 1 技术创新是基于技术的活动。在企业中，存在组织创新、管理创新和制度创新等，它们都 可能产生商业价值，但为了避免混淆，应从概念上把技术创新和非技术创新区别开，技术创新只能 是基于技术的活动。 2 技术刨新所依据的技术变动允许有较大弹性。技术创新既包括技术的根本性突破又包括技 术的增量性变动，例如，可以将已有技术进行新组合以实现技术创新。 3 技术创新是技术与经济的结合。技术创新不是纯技术活动，从本质上说，技术创新是一种 以技术为手段，实现经济目的的活动，其关键在于商业化。 4 技术创新与技术发明或研究开发( r d ) 不同。技术发明及研究开发仅是技术活动，不考 察是否产生经济效益，因而与技术创新有所区别，但如果它们最终能够延伸至商业应用，则构成了 技术创新的一个前端环节，是技术创新的组成部分 5 技术创新与技术进步不同。技术进步在经济学上指生产函数扣除资本、劳动等要素贡献后 的余额，实现技术进步的手段有很多，如提高劳动者素质，实现规模经济等，但根本途径是技术创 新。可以认为，技术刨新是手段，技术进步是目的。州 东南大学硕士学位论文 1 1 2 技术创新的特点阴【8 】 技术创新主要有以下几方面的特点： l ，高风险性 技术创新需要相应的投入。一般来说，创新程度大的技术创新行为投入多，而且这种投入有时 不只局限于技术的研究和开发阶段，还可能延伸到生产经营管理和市场营销阶段。由于投入过高。 如果不能取得创新成果，或者成果不被市场接受，难免会造成大量的投入不能实现价值的补偿，使 企业蒙受巨大损失。因此，技术创新有着极大的风险。 2 高收益性 大部分技术创新是在原有的发明和发现的基础上不断改进和突破的结果，技术创新的成果如新 技术、新工艺或差异性新产品往往能带来巨大的收益。据统计，技术创新只要有2 0 左右的成功率， 就可收回技术创新的全部投入并取得相应的利润。商收益正是促使企业加强自身技术创新的最主要 动力。 3 市场性 能否实现商业化是检验技术刨新成功与否的基本标准，因此，企业的技术创新应该经过细致的 市场调研，紧密结合市场的需求。可以说，市场不仅是技术创新的归宿，而且是技术创新的始点。 4 系统性 系统性有两层含义：一是技术创新必须有企业内部各个部门的密切配合；二是技术创新有赖外 部环境的密切配合，这包括经济、政治及与创新相关的其他产业的技术水平等。 1 1 3 提升我国技术创新能力的必要性【6 l 在目前环境下，提升我国的技术创新能力有着十分重大意义，具体可以从如下两方面来阐述； ，新的竞争形势要求提升技术创新能力 进入2 l 世纪以来，我国和世界的经济高速增长。科技进步一日千里，使我国面临的外部环境充 满了竞争和挑战，这对我国的技术创新能力提出了更高的要求： 1 国际竞争和跨越发展的要求 当今世界，国家间的竞争日益激烈，发展中国家都在力图实现跨越发展。赶上甚至超过发达国 家。从总体来看，科技的加速进步使最富的国家与最穷的国家之间的差距扩大以人均g d p 为例， 1 9 1 3 年最富国家与最穷国家g d p 总量之比为l o ：l ，1 9 5 0 年为2 6 ：l ，1 9 8 9 年达到3 9 ：1 ，这一差 距目前还在不断扩大。但是，科技进步又提供了缩小国家间差距的可能，一些发展中国家就在大力 提高本国科技水平的同时在经济上缩小了与发达国家的差距。如韩国与美国的差距1 9 5 0 年为l l 倍 多。1 9 8 9 年缩小到3 倍以下。理论和实践表明，发展中国家可以利用发达国家已有的技术，吸收技 术扩散的成果，从而形成“后发优势”。但是，在获得后发优势后。要想继续提升自身经济水平。则 必须依赖本国成长起来的技术知识和利用知识的能力以及恰当的战略这说明一个国家在宏观整体 上和微观整体上提升技术创新能力具有十分重大战略意义。 2 提高企业竞争力的要求 企业在竞争的环境中运行就如同逆水行舟，不进则退，而当今的科技进步使这一趋势日益突 出。例如，美国财富杂志刊登的世界5 0 0 强企业名单每年都有较大变动，几十年前排在前列的 企业不少已经落后甚至退出5 0 0 强行列，如1 9 6 6 年排在前1 5 名的公司目前只有8 家仍然保留在前 1 5 位因此，企业必须不断提高竞争力，而竞争力的基础则是技术，企业要依靠不断的技术创新保 持其旺盛的竞争力这就要求企业不断提高其技术创新能力和水平。 2 第一章绪论 二、我国的技术创新的现状 1 技术落后 据估计，我国在传统技术领域比先进国家落后l o 1 5 年，不少领域处于引进一落后一再引进一 再落后的恶性循环之中；同时，我国在许多高新技术领域内同先进国家的差距也正呈现进一步拉大 的态势。 2 投入不足 经费方面，以代表性的科技投入指标“r & d 投入占g d p 的比例”为例，2 0 0 3 年，发达国家一 般为2 - - 3 ：一些发展中国家也已达到1 左右，而我国多年来仅在o 5 左右徘徊。人员方面， 以“r & d 人员按全时当量合计”指标为例，2 0 0 2 年，日本为8 5 7 3 0 0 人年，德国为4 8 0 0 0 4 人年， 中国为1 0 9 4 8 3 1 人年。虽然总量上中国占较大优势，但是相对1 3 亿的人口，人员投入仍然处于明显 不足的状态。 3 能力不足 以“企业研究开发机构普及率为例”，我国9 9 的中小企业没有研究开发机构，大中型企业也 只有l 3 建立了开发机构，其中相当多的还不具备真正的开发能力。 4 动力不足 目前我国无论是外商投资企业、国有企业还是民营企业的技术创新动力都不容乐观，相关研究 表明，国外直接投资( f d d 一定程度上反而抑止了我国企业核心技术创新能力的提升而国有企业 由于制度上的问题，导致其技术创新的动力严重不足。民营企业特别是民营科技型企业往往技术创 新意识较强，但是其实力还显不足。 9 1 1 l o 】 5 观念陈旧 我国绝大部分企业、产业主管部门甚至学术届对技术刨新管理和研究的认识还比较落后。在管 理的内容上，仅涉及设备管理、工艺管理，质量管理、技术标准管理、研究开发管理等；在管理领 域上，仅涉及程序性管理，如操作规范、工艺规程等，尚很少涉及技术创新管理，对现代技术创新 管理的理论缺乏了解。 6 管理落后 我国绝大多数企业的技术刨新管理仍处于经验管理阶段，管理粗放，缺乏现代技术创新管理观 念和方法。 从上面两方面的分析可以看出，我国的技术创新能力现状不容乐观，和新的竞争环境的客观要 求之间还存在着相当大的差距，远远不能适应我国经济高速增长和社会持续发展的要求，不能满足 我国实旌“提升自主创新能力”发展战略的需要。因此，加强技术刨新管理，提升技术创新能力， 已经成为当前的紧迫任务之一，也是当前和今后一段时间内我国科技工作的重中之重。 1 2 问题的提出和研究意义 上e 如前文所述，加强技术创新管理，提升技术创新能力是我国的最重要任务之一。这除了需要 技术创新的主体企业自身的努力以外，政府部门也有必要为企业技术创新营造环境，制定政策 鼓励并引导企业技术创新，其中，科技管理部门需要承担相当多的工作。这些工作主要包括： 存宏观层面卜定期搜集和罄珲国外代表性国家、我国总体和备地区有关企帅技术创新及其相 关方面的数据，以准确、及时、系统地了解和分析企业技术创新的现状，把握发展变化的趋势，对 比我国各地区、我国与国外代表性国家的相关指标，发现各自的优势和不足，以便进行技术创新研 究，制定科技发展规划，促使企业更加重视技术创新，同时也有助于技术刨新政策的制定和环境的 营造。 在微观层面上，一是通过对企业技术创新典型案例的调研，具体了解代表性企业的技术创新能 力，总结其成功和失败的经验，了解其在技术刨新过程中面临的困难。二是整理研究各国政府有关 3 东南大学硕士学位论文 技术创新方面的政策，借鉴其经验。通过以上两方面的工作为政府引导企业开展技术创新活动，制 定更加有效的企业技术创新的政策，营造良好的技术创新环境服务。 目前，我国在上述两方面工作的实际开展中还存在着一些问题，主要有以下三方面： 1 数据搜集整理工作缺乏系统性。目前，国内尚未开展专门针对企业技术创新相关数据、资 料的搜集和整理工作。有关的数据分散在各类统计年鉴、调查报告、文件、报刊和书籍中 2 对研究企业技术创新能力的数据需求尚不十分明确，缺乏统一的标准。同时，在构建评测 国家或地区的企业技术创新能力的指标体系方面做的工作还不够。 3 研究工作中对数据、资料的搜集、整理和分析工作量大，重复劳动多，数据、资料及其研 究成果的存储、管理和共享不便。在进行企业技术创新研究时，往往要搜集整理数据和资料，对所 收集的数据进行统计计算，绘制图表等，这类工作的工作量大，需花费大量人力物力，且各地区各 部门的数据收集和处理往往各自为政，因此造成了大量的重复劳动。此外，各种数据、资料及研究 成果往往采用文件形式存放，管理和共享不便。 因此，针对上述情况，我们有必要定期对企业技术创新数据、典型案例、相关政策进行系统的 搜集整理，同时用先进的数据库技术和网络技术，开发专门针对企业技术创新相关数据、案例和政 策等的管理信息系统( m l s ) ，对这些资料进行存储和管理，并提供集成对比分析统计计算和绘制 图表等功能，以提高效率，减少重复劳动，方便资料共享，满足科技管理部门和相关机构加强企业 技术创新的管理和研究的需求。 1 3 本文的主要研究内容 本文的研究工作是鉴于上面提出的问题，围绕国家科技部项目“企业技术创新国际比较数据库” 而开展的。本文以方便国家科技管理部门及时和系统地了解国内外企业技术创新水平，研究企业技 术创新典型案例，制定更加有效的政策为出发点，着重对“企业技术创新数据管理信息系统”的系 统分析、系统设计、系统实旖等问题作了研究。论文各章的主要内容分别为： 第一章绪论部分，首先阐述了问题的研究背景，分析了加强我国企业技术创新管理，提升企业 技术刨新能力的必要性，然后结合目前企业技术创新管理中存在的问题提出了本文要研究的闯题及 其研究意义。 第- 二章主要讨论企业技术创新数据管理信息系统的体系结构和开发方法选择问题，它们是企业 技术创新数据管理信息系统开发需要首先解决的问题。该章首先对管理信息系统的概念和特点做了 简要介绍：然后着重介绍了目前基于网络的管理信息系统的两种体系结构c ，s 结构和b s 结构， 并通过对两种结构的比较，说明了b s 结构具有系统开发和维护成本低，使用方便简单，通用性强 等显著优点，更适合作为本系统的结构；最后。讨论了结构化生命周期法和原型法两种常用的管理 信息系统开发方法，确定了本系统的开发将综合采用这两种方法。 第三章是系统分析部分。由于本系统的规模较大，因此在系统分析时采用了先总后分的方法。 首先讨论了系统总体目标和需求，分析了总体数据和数据流；而后针对初步划分的三个子系统，分 别具体讨论了各子系统的用户需求，提出其建设目标，并对数据和数据流程做了讨论。 在系统分析的基础上，第四章讨论了系统设计问题。首先结合用户需求明确了本系统设计时需 遵循的原i i l l l ；然后对系统功能模块进行了具体的划分并设计了模块的处理流程；最后重点研究了 本系统的后台数据库的设计，主要包括对关系模式、视图、属性的编码、簇集和索引等的设计。 第五章主要讨论了系统实施和初步运行的情况。首先介绍了后台数据库的实旋。包括数据库管 理系统( d b m s ) 的选择，基表、视图、索引和存储过程等的建立；接着介绍了前台程序设计和调 试的情况，主要包括前台开发平台和开发工具的选择，并以用户权限控制模块为例介绍了程序设计 的情况；最后讨论了运行平台的配置和系统初步运行情况。 第六章是结束语，对本文的研究及系统的开发工作做了总结，并提出了今后工作的主要内容。 4 第二章企业技术创新数据管理信息系统的体系结构和开发方法的选择 第二章企业技术创新数据管理信息系统的体系结构 和开发方法选择 本文所研究的企业技术创新数据管理信息系统是专门针对企业技术创新有关数据、政策和案例， 供国家科技管理部门使用的管理信息系统。本章将在简要介绍管理信息系统定义、特点的基础上， 着重解决企业技术创新数据管理信息系统的体系结构选择以及开发方法选择两大阎题，它们是后面 诸多具体_ 作的必要基础。在体系结构的选择方面，主要讨论了网络环境下管理信息系统的两大类 体系结构：c s ( c l i e n t s e r v e r ) 结构和b s ( b r o w s e r ) 结构，并通过对两者比较，选择b s 结构作 本系统的体系结构。在开发方法的选择上，主要通过对两种最常用、最成功的方法一结构化生命 周期法( s d l c ) 和原型法( p r o t o t y p i n g ) 的研究和比较，结合本系统的特点，决定综合采用两者作 为系统开发方法。 2 1 管理信息系统概述 2 1 1 管理信息系统的定义 管理信息系统( m i s ) 是2 0 世纪8 0 年代才逐渐形成的- - ( - 新学科，国内外学者从不同角度给 出了管理信息系统的定义。下面列出几种有较大影响的定义，以便对其作全面的认识： 1 管理信息系统是能够提供过去、现在和将来预期信息的一种有条理的方法。它按适当的时 间供给规范化的信息，支持一个组织的计划、控制和操作功能，以便辅助决策制定过程。l l l l 2 管理信息系统是搜集、处理、存储和发布信息以支持组织内的决策制定、协调和控制的一 系列相关部分的集合，它还能帮助组织成员分析问题，使复杂问题形象化，创造新产品等。习 3 管理信息系统是一个由人、计算机等组成的能进行管理信息收集、传递、存储、加工、维 护和使用的系统。管理信息系统能辅助管理者了解组织的运行情况，利用过去的数据预测未来，从 全局出发辅助组织制定决策，利用信息控制组织的行为，帮助组织实现其目标。( 1 3 i 4 管理信息系统是一个以人为主导，利用计算机硬件、软件、网络通信设备以及其他办公设 备，进行信息的收集、传输、加工、存储、更新和维护，以组织战略竞优、提高效益和效率为目的。 支持企业组织高层决策、中层控制、基层运作的集成化的人机系统。1 1 4 j 2 1 2 管理信息系统的特点【l l 】 管理信息系统主要具有以下几方面的特点： 1 面向管理决策。管理信息系统是一个为管理决策服务的信息系统，它必须能够根据管理的 需要，及时提供所需信息，帮助决策者做出决策。 2 综合性。从广义上说，管理信息系统是一个对组织进行全面管理的综合系统。一个组织在 建设管理信息系统时，可根据需要逐步应用个别领域的子系统，然后进行综合，最终达到应用管理 信息系统进行综合管理的目标，管理信息系统综合的意义在于产生更高层次的管理信息，为管理决 策服务。 3 人机系统。管理信息系统的目的在于辅助决策，而决策只能由人来做，因而管理信息系统 必然是一个人机结合的系统，在管理信息系统中，各级管理人员既是系统的使用者，又是系统的组 东南大学硕士学位论文 成部分，因而，在管理信息系统开发过程中，要根据这一特点，正确界定人和计算机在系统中的地 位和作用，充分发挥人和计算机各自的长处，使系统整体性能达到最优。 4 现代管理方法和手段相结合的系统。人们在管理信息系统应用的实践中发现只简单地采用 计算机技术提高处理速度，而不采用先进的管理方法，管理信息系统的应用仅仅是使用计算机仿真 原手工系统，充其量只是减轻了管理人员的劳动。管理信息系统要真正发挥其在管理中的作用，就 必须与先进的管理手段和方法结合起来，目前流行的m r p 、e r p 、c r m 系统等就是将先进的管理理 念与计算机技术相结合的产物。 2 2 企业技术创新数据管理信息系统的体系结构选择 2 2 1 管理信息系统体系结构概述【1 5 1 6 1 1 7 1 s 】 体系结构是指管理信息系统运行时各个主要功能层次( 包括实现该功能层次的全部软、硬件) 的分布、运行方式及其之间的关系。体系结构是管理信息系统设计、开发和实际运行的关键问题之 一。不同的体系结构有各自的特点和适用范围，应根据这些特点和范围并结合用户的需求选择合适 的体系结构，进而采用不同实现技术。 按照当今的软件体系结构理论，一个典型的信息系统主要由三个功能层次组成。分别是： 1 表示层：表示层是系统的用户接口部分，负责用户与系统间的交互。它主要用于接受用户 的输入和请求，并将结果返回给用户。为使用户能直观地进行操作，表示层通常要使用图形用户界 面( g u l ) 。 2 功能层：又叫应用层，功能层是应用的本体，它是具体的业务处理逻辑的实现，处理所需 的数据则要从表示层或数据层取得。 3 数据层：数据层一般是各种是数据库管理系统( d b m s ) ，它实现对数据库中数据的存取、 修改、查询及数据库的安全性、完整性和致性。 从时间角度来看，这三个功能层次在管理信息系统中的实现出现了多种不同的方案，由此产生 了多种不同的体系结构。总的说来，有集中式结构、c s 结构和b s 结构三大类。其中，集中式结 构主要是将表示层、功能层、数据层集中在同台主机上，用户则通过各种终端来使用系统，这种 结构往往对主机的性能要求较高。2 0 世纪8 0 年代以前由于硬件性能和应用条件( 如网络环境) 的限制，大多数管理信息系统采用的是这种结构。在当时的条件下，集中式结构的最大优点是能让 系统的所有用户共享主机的软硬件资源，同时管理维护工作只要在主机上进行简单方便。集中式 结构的主要缺点是只能同时允许少量用户使用系统，可靠性差，灵活性低，运行效率低，此外这类 系统往往需要较高的初期投入和运行维护成本。随着硬件、软件和网络技术的发展，集中式结构逐 步被c s 结构所取代目前只有小型的单机版本的信息系统仍采用集中式结构。 下面将讨论网络条件下管理信息系统的两类常见体系结构c s 结构和b s 结构。并通过对 二者的比较解决本系统体系结构的选择问题。 2 2 2c l i e n t s e r v e r 体系结构 c l i e n t s e r v e r ( 客户机服务器) 结构由一个或多个客户机以及一个或多个服务器构成的两端型结 构。这种结构借助网络将系统资源和廊用任务合理地分配到客户机和服务器两端，能最大限度地利 用客户机和服务器的计算能力，客户机和服务器之间采用网络协议进行连接和通信，由客户机发出 请求服务器响应请求并提供相应的服务。在基于c s 结构的管理信息系统中，数据层放在服务器 端，表示层放在客户机端。而功能层的位置则比较灵活，既可位于服务器端，又可位于客户机端。 6 第二章企业技术创新数据管理信息系统的体系结构和开发方法的选择 总的来说，c s 结构可以分为两层c s 结构和三层c s 结构两大类。这两大类地根本区别在于 系统是否明确分割了表示层、功能层和数据层，使这三层在逻辑上各自独立 一、两层c s 结构 两层c s 结构的“两层”是指服务器端系统和客户机端系统，该结构并未明确分割表示层、功 能层和数据层，功能层往往包含在服务器端系统或客户机端系统中。根据功能层是由客户机端系统 实现还是由服务器端系统实现，两层c s 结构又可分为以客户机端为主的两层c s 结构和以服务器 端为主的两层c ，s 结构。 1 以客户机端为主的两层c ，s 结构 以客户机端为主的两层c ，s 结构又称为“胖客户机，瘦服务器”结构，它也是最早出现的c s 结 构，其结构如图2 - - 1 所示。在该结构中，服务器端系统只提供数据层的功能，功能层和表示层的工 作都由客户机端系统来完成。采用这种结构的信息系统开发和调试比较容易，但是对客户机的性能 要求较高，且当客户机数目增加时，网络数据传输的负担将加重。 客户机 服务器 表示层 g i it 功能层 应用程序模块 s q k 星熬嚣 j 数据层d b m s + 图2 - - 1 以客户机端为主的两层c s 结构 2 以服务器端为主的两层c s 结构 以服务器端为主的两层c s 结构又称为“瘦客户机，胖服务器”结构，其结构如图2 2 所示。 在这种结构中，服务器端系统提供了数据层和功能层的功能，而客户机端系统只提供表示层的功能。 这种结构使得数据的处理工作主要集中在服务器端，减少了客户端和服务器端的数据传输，但是这 使得服务器的负载加重，而且功能层的开发也相对复杂。 7 东南大学硕士学位论文 客户机 服务器 表示层g u i 调用f 返回值 功能层应用程序模块 s q l ；f 结果数据 数据层d b m s f 图2 2 以服务器端为主的两层c $ 结构 二、三层c s 结构 三层c s 结构的“三层”指表示层系统、功能层系统和数据层系统，该结构将表示层、功能层、 数据层进行了明确的划分，使它们在逻辑上各自独立。并且单独加以实现。与两层c s 结构相比。 三层c s 结构中，功能层被明确地划分出来，而不是像以往被包含在客户机端系统或服务器端系统 中。 三层c s 结构在硬件的实现方式上有两类情况： 1 表示层系统位于客户机上，功能层系统和数据层系统则位于同一服务器上。这种方式在服 务器具有良好性能的前提下，能保证功能层系统和数据层系统之间的通讯效率，减少客户机和服务 器之间的风络数据传输，使系统具有良好的性能。 2 表示层系统位于客户机上，功能层系统位于应用服务器上，而数据层系统则位于数据库服 务器上。这种方式比前一种方式更加灵活，能够适应客户机数目的增加和应用处理负荷的变动，当 应用逻辑变得复杂或增加新的应用时，可追加新的应用服务器，系统规模越大时，这种方式的优点 越显著。因此，这种方式也被当今备种大中型管理信息系统所广泛采用，如大型的企业资源计划 ( e r a o ) 系统$ a p 和o r a c l e 等。 三层c s 结构如图2 - - 3 所示： 8 第一二章企业技术创新数据管理信息系统的体系结构和开发方法的选择 客户机表示层 g u i 调用fi 返回值 l 田服务器功能层应用程序模块 i+ s q l 上j 结果数据 库服务器数据层d b m s j 圈2 - - 3 三层c ，s 结构 其中，表示层系统是整个系统的用户接口部分，负责用户与系统的交互，它接受用户的输入和 请求，并将结果以适当的形式( 如图形、报表) 返回给用户与两层c s 结构的客户端系统相比， 三层c s 的表示层系统更加简洁清晰，界面容易生成和修改。大部分的应用逻辑被转移到应用服务 器上。使其最大限度地与其他两层保持独立，更好地适应应用的变化。应用层系统是应用逻辑处理 的核心，它是具体业务的实现。应用服务器一般和数据库服务器有频繁的数据数据交换，应用服务 器向数据库服务器发送请求，数据库服务器将数据结果返回给应用服务器。三层c s 结构中数据层 系统一般是基于结构化查询语言( s q l ) 的数据库管理系统( d b m s ) ，完成数据的存储、数据的访 问、数据的完整性约束等。 2 2 3b r o w s e r se ：r v e r 体系结构 从两层c s 结构到三层c s 结构，各功能层次的划分越来越明确，但是c s 结构也有着无法克 服的缺点，例如c s 结构的系统只能部署在局域网上，升级和维护工作量庞大等等。2 0 世纪9 0 年 代以来，随着互联网技术的发展，一种特殊的三层结构b s ( b r o w s e r s e r w r ) 结构应运而生， 它基本克服了c s 结构的主要缺点，因而迅速被广泛应用，并开始逐渐取代c s 结构。 b s 结构基于i n t c m e t i n t r a n e t 技术，以t c p i p 、h t t p 等为传输协议，它由浏览器、w e b 服务 器和数据库服务器三部分组成( 如图2 4 ) 。b s 结构中，浏览器充当b ，s 结构的表示层系统。浏览 器接收用户输入。发出h r r p 请求给w e b 服务器，由w e b 服务器访问和操纵数据库服务器，并将结 果以h t m l 语句形式返回给浏览器，浏览器解释h t m l 语句，形成用户界面并显示各种形式的结果。 用浏览器作为表示层系统实现了客户机端的零代码编程，因此。浏览器可看作一种极“瘦”的客户 机端。w e b 服务器除了提供w e b 功能( 即接受浏览器发出的h t t p 请求并做出回应) 以外，通常还 置有功能层系统，负责处理系统的业务逻辑处理。b s 结构中数据层系统通常置于数据库服务器上， 9 东南大学硕士学位论文 这与c s 结构类似。 客户机表示层谢览嚣 h t t p i g 隶h t m l 页面 i 功能层 l b 服务器 应用层应用程序模块 s q l结果数据 + ；库服务器数据层 d b m s 图2 4 b s 结构 近年来，还出现了多层b s 结构，即将应用层系统置于专门的应用服务器上，应用服务器负责 所有业务逻辑处理，w e b 服务器只负责为表示层系统( 浏览器) 提供界面服务。多层b s 结构一方 面可以使系统的负载更加均衡，另方面也使系统开发中的界面设计和业务逻辑处理完全独立，系 统开发过程更易组织和推进。 2 2 4 b s 结构相对于c s 结构的优势 与c 1 5 体系结构相比。b i s 体系结构的管理信息系统有着众多明显的优势，具体来看，主要有 以下几点： 1 系统开发工作量小，周期短，成本低。与c s 结构相比，b s 结构不需开发客户端系统， 所有的开发工作都针对服务器端系统。同时，其开发和调试比较简单，不需要太高的技术水平。周 期较短。 2 系统升级和维护工作量小，方便简单。c s 结构的系统升级或维护时往往需要同时修改服 务器端系统和客户端系统，工作量较大而b ，s 结构的系统只需对服务器端系统进行修改，工作量 较小。此外，c s 结构的系统每次升级或维护时，每个用户都须安装新的客户端才能继续使用，随 着用户规模的扩大，这项工作的工作量将变得十分巨大。而b s 结构的系统则不存在这个问题。 3 客户端系统使用简单，界面统一。成本低。c s 结构中客户端系统是专门编写的，界面和 使用方法都各不相同，用户必须先花时间熟悉它们才能进一步使用。而b s 结构中客户端系统采用 统一的浏览器，风格单一，界面友好。用户只要会上网就能很快熟练操作。同时，采用浏览器做客 户端系统对客户机的性能要求不高，且浏览器是免费的。有助于降低系统成本。 4 系统的使用范围广泛。c s 结构一般基于局域网技术，因此只能运行在较小的空间范围内， 而b s 结构则基于i n t v m e t a n t r a n e t 技术，不仅可以运行在内部网上，还可以运行在i n t e m e t 上，用户 1 0 第一章企业技术创新数据管理信息系统的体系结构和开发方法的选择 在任何一个角落都能使用系统。 5 采用分布式结构，灵活性和安全性高。b ，s 结构中测览器、w e b 服务器、数据库服务器三 部分完全独立，其间的数据交换完全是标准结构的h t m l 和s q l 。因此，某部分的变动一般不会给 其他部分带来影响，而这一点，即使是最先进三层的c s 结构也很难做到，因此，b s 结构系统的 灵活性较高。此外，c s 结构中客户机和数据服务器一般处在同一个局域网上，其间很可能存在若 直接的连接，安全性不高。而b s 结构在客户机和数据库服务器之间增加了w e b 服务器，只有w e b 服务器才能访问数据库。从而使客户机与数据库服务器之同不再有直接的连接，系统安全性得到提 高。 6 系统通用性、开放性好。每个c s 结构的系统都可以采用不同的标准，如不同的局域网架 构、通信协议、软件平台等。这一方面增强了系统的针对性，但另一方面要求用户具备专门的平台 才能使用系统，系统的通用性差，也给升级和移植带来了不便。而b ，s 结构基于的t