（管理科学与工程专业论文）研究生教育管理信息系统的研究与实现.pdf

国防科学技术大学研究生院学能论文 摘要 f 售感技术的飞遂发展，使各行菇业嚣撩戆所来有抟极邂程挑战。教育行业卡# 梵 知识刨新和人爿+ 培养主体，建立科学的镣理信息系绕，怒支持秘学的教商管理模式、 促进教育管理体制的改革和创新、加快教育信息化进程的重要攒施。 。 首先，本文运用面向信息系统的建模方法数据流分析方法，对研究生教育 信息的建模方法、建模原刚进行了研究，并通过对研究生教育管理的体制和监务流 程舱萋秀究分耩，建变了轿究生教育信惠模鼙。 然爱，本文黠分奄式对象按沭熬三大滚派( c o b r a 、c o m j d c o m 帮j a v a ) ，戳 及三秘溅行的w e b 数据库访阀技术( c g i 、a p i 积a s p ) 遴行了璎究，在嫂基燃上 将构 牛系统模型引入应用系统，确立了磺究，土教寅餐理信息系统( p o s t g r a d u a t e e d u c a t i o n m a n a g e m e n t i n f o r m a t i o ns y s t e m ，p e m i s ) 的计算模式q ( 即将p e m i s 系统视 为由缎既相互独立又褶互联系的构件( a c t i v e x 构件) 组成的页面集合。此外，本 文遥运糟模糊综合评判方法和层次分析法的基本原理，提出建立硕士生中期筛选定 蓬评佶方法的设愆，并辩其中静成绩分析评估构件豹基本算法进行了详细论述。x 矮盾，本文阐述了p e m i s 系统蠡冬设计憨怒鞫设诗潦鄹，并对该系统的功能体系 敷数据结梅进行7 分叛研究，分缨了该系统实现豹疆停嚣壤、软髂嚣壤戳及学籍与 培莠管理子系统的墩用情况。 关键清； 硪究生教育簪理信息系统梅传技术分毒羼谗佳技术 w e b m + 一 一“一 第l 更 蓬骆辩学技术大学研究生豌攀僚论文 a b s t r a e t 孙ed e v e l o p m e n to fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yh a sm a d ea l lv o c a t i o n sf a c i n gt on e w o p p o r t u n i t ya n dc h a l l e n g ew h i c h n e v e rb e e nb e f o r e a sm a i nb o d yo fk n o w l e d g e i n n o v a t i o na n dt x a i n i n go fp e r s o n 谢搬a b i l i t y , i t sai m p o r t a n tm e a s u r ef o re d u c a t i o n a l o r g a n i z a t i o nt h a tt oe s t a b l i s has c i e n t i f i cm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mw h i c hw o u l d s u p p o r tt h ee s t a b l i s h i n ga n dr u n n i n go f s c i e n t i f i cm a n a g e m e n tm o d e la n da c c e l e r a t et h e i n n o v a t i o no f m a n a g e m e n ts y s t e m f i r s t l 鞠i nt h i s t h e s i sa u t h o rr e s e a r c h e st h em e t h o da n dp r i n c i p l eo fm o d e l i n gf o r p o s t g r a d u a t ee d u c a t i o n si n f o r m a t i o nb yt h ea n a l y t i c a lm e t h o do f d a t af l o w , a n a l y z e st h e m a n a g e m e n ts y s t e ma n do p e r a t i n gf l o wo fp o s t g r a d u a t ee d u c a t i o n ，a n de s t a b l i s h e st h e m o d e lo f p o s t g r a d u a t ee d u c a t i o n si n f o r m a t i o n 。 s e c o n d l y , t h e a u t h o rs t u d i e st h em a i nd i s t r i b u t e d o b j e c tt e c h n o l o g y ( c o b r a ， c o m d c o ma n dj a v a ) a n dt h ep o p u l a r a c c e s s i n gt e c h n o l o g y o fw e b d a t a b a s e ( c g l ，a p t a n da s p ) a n db a s e do nt h i s ，t h ea u t h o ri n t r o d u c e sc o m p o n e n ts y s t e mm o d e li n a p p l i c a t i o ns y s t e m ，a n de s t a b l i s h e sc a l c u l a t i n g m o d eo ft h ep o s t g r a d u a t ee d u c 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 把m ( p e m i s ) a n db e s i d e s ，t h i s t h e s i sb a s e dt h eb a s i c t h e o r i e so fi l l e g i b i l i t ym a t ha n dt h ea n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s ( a h p ) ，p u tf o r w a r da a s s u m eo fm e a s u r a b l ee v a l u a t i n gm e t h o df o rt h em i d - t e r ms c r e e n i n go fm a s t e r sd e g r e e s t u d e n t ，a n dm a i n l yr e s e a r c h e st h ec a l c u l a t i o no f t h ee v a l u a t i n gc o m p o n e n to fc o u r s e s g r a d e l a s t l y , t h ea u t h o re x p a t i a t e s o e tt h ed e s i g n i n gi d e aa n d p r i n c i p l e ，t h ef u n c t i o n a n dd a t a s t r u c t u r e ，t h es o f t w a r ea n d h a r d w a r eo f p e m i s ，a n d e x p l a i n st h ea p p l i c a t i o n o f p e m l s ， k e y w o r d s ： p o s t g r a d u a t ee d u c a t i o n m i s c o m p o n e n tt e c h n o l o g y w e b a n a l y s ea n d e v a l u a t i o n t e c h n o l o g y 第1 l 页 国防科学技术大学研究生院学位论文 第一章绪论 1 1 课题背景 1 1 1 信息系统技术的袅晨 全球信息化浪潮的高涨和知识经济的崛起，使各行各业面i 临前所未有的挑战。 在信息成为人类社会最重要的战略资源和生产资料、人们日益依赖信息技术的今天， 市场全球化环境下竞争的加剧和信息技术的发展促使世界各国教育机构或组织改变 教育管理和发展战略，以迎接经济全球一体化、知i ； 经济和可持续发展的严峻挑战。 教育行业作为知识创新和人才培养的主体，建立科学的管理信息系统，是支持科学 的教育管理模式、促进教育管理体制的改革和创新、加快教育信息化进程的重要措 施。 回顾信息技术的发展，以大型机为主体的第一代信息技术，提供了高度集中的 控制，优点是多用户共同操作，易于管理，缺点是命令繁杂、不易操作、升级困难。 p c 因其价格低廉、操作简便等优点而广受欢迎，p c 与网络技术相结合( 即c s 结 构) 成为第二代信息技术的主流。c s ( c l i e n t s e r v e r ) 结构具有很强的数据操纵和 事务处理能力，以及数据的安全性和完整性约束，它解决了主机系统执行效率及容 量不足等问题，使企业信息系统网络化变成了现实。但是，随着应用系统复杂性的 提高，c s 模式也逐渐暴露出许多问题，已不能适应不断增长的多方面需求。主要 体现在：开发和维护复杂，成本较高：用户界面风格不统一，不利于推广使用：移 植困难，升级麻烦；信息内容和形式单一；限制了扩展性等。 2 0 世纪9 0 年代以来，蓬勃发展的w e b 技术为解决传统c s 结构的技术“瓶颈” 提供了切实有效的方案。i n t r a n e t 模型是基于i n t e m e t 的w e b 模型，它以w e b 为中 心，采用t c p i p 、h t t p 传输协议，客户端通过b r o w s e r 访问w e b 服务器以及数 据库服务器，因此简称为b s ( b r o w s e r s e r v e r ) 模式。本质上，b s 与c s 属于同 一结构体系，b s 是c s 结构的进一步发展，它主要具有以下特点： 使用简单 b s 模式的客户端只是一个提供友好界面的通用浏览器，通过鼠标即可访问文 本、图像、声音、视频及数据库等信息，用户无需培训就可以直接使用。 易于维护 由于客户端无需专用的软件，软件开发、维护和升级都在服务器端进行，减轻 了系统维护与升级的成本与工作量。 保护企业投资 b s 模式由于采用标准的t c p i p 、h r r p 协议，它可以与企业现有网络很好的 结合。 信息共享度高 第1 页 国防科学技术大学研究生院学位论文 h t m l 是数据格式的一个开放标准，目前大多数流行的软件均支持h t m l ，同 时m i m e ( 多用途的网际邮件扩充协议) 技术使得b r o w s e r 可访问多种格式文件。 扩展性好 t c p i p 、h t t p 的标准性使得b s 模式可直接接入i m e m e t ，具有良好的扩展性。 广域网支持 无论是p s t n 、d d n 、帧中继、x 2 5 、i s d n ，还是新出现的c a t v 、a d s l b s 均能良好支持。 安全性好 防火墙技术将保证现代企业网络的安全性。结合w i n d o w sn t 与i n t e m e t i n f o 肌a t i o ns e r v e r 的高度安全性，使用户在操作系统级别就达到了w i d o w sn t 的 c 2 级系统安全。 1 1 2 我国研究生教育管奄e 信息系统的裳晨 研究生教育是人j 。培养的最高层次，自从1 9 7 8 年恢复研究生招生后，全国各培 养单位顺应研究生教育发展的需要，积极采用计算机技术辅助教学与管理，各级教 育主管部门积极倡导、发起各培养单位问计算机管理的协作，有力地促进了我国研 究生教育的信息化进程。与我国经济发展和信息化进程相适应，我国研究生教育管 理信息系统的建设大致经历三个发展阶段： 第一阶段：2 0 世纪7 0 年代术至1 9 8 6 年期问。1 9 7 8 年恢复研究生招生以后， 清华大学等一些高校丌始采用计算机进行辅助管理，先后开发了招生管理、 学籍管理、成绩管理等一些单项业务管理系统。这些业务管理系统缺乏统一 规划，基本上是单机运行，数据一致性、完善性差，无法支持网络运行，数 据不能共享。 第二阶段：1 9 8 6 年至1 9 9 2 年期间。1 9 8 6 年底，在国家教育部的指导下，由 天津大学、北京航空航天大学和清华大学研究生院发起，在天津大学召开了 有2 3 所高校参加的研究生工作计算机管理研讨会，与会代表认为，我国的 研究生教育己发展到一定规模，迫切需要实现管理科学化、现代化，因此应 成立一个全国性协作组织。1 9 8 7 年5 月，在国务院学位委员会办公室的倡 导下，正式成立了“全国研究生教育和计算机管理研究协作组”，该协作组 于1 9 8 7 年推出“硕士学位研究生管理数据库信息标准”( 试行) 。 第三阶段：1 9 9 3 年至今的集成发展阶段。性价比更高的微机系统相继问世， 网络技术日新月异，i n t e m e t 的迅速普及，尤其是1 9 9 5 年底c e i e t 开通 以来，高校校园网建设取得明显进展，技术上趋于成熟，资金投入有较大改 观，既懂管理又懂计算机应用技术的人才队伍开始形成，高校教育管理信息 系统的建设开始有重点地逐步向综合化、集成化过渡。在此期间，建立了全 国性的学位与研究生教育信息工作站、相继成立了“中国学位与研究生教育 学会信息工作委员会”等一批全国性学术组织、推出了一些面向各培养单位 的公共数据库和标准库公共信息管理软件，逐步形成了一支既懂管理又懂计 算机技术的管理队伍。这一切都表明我国研究生教育管理工作正在一步步走 第2 页 国防科学技术大学研究生院学位论文 近信息化。 恢复研究生招生以来，经过二十多年的发展，我国研究生教育事业已经得到了 长足发展，研究生在校人数从1 9 7 8 年1 1 万人增加到2 0 0 1 年3 9 万人。研究生培养 规模的不断扩大，使得管理工作中需要处理的信息和数据目益增加，传统的手工或 计算机单机处理各类数据的方式已显得不够，特别是随着信息技术的飞速发展和 i n t e m e t 的迅速普及，势必改变高等学校传授知识的内容、手段、方式和方法，同时 也必将改变我们的管理模式和手段。如何面对信息时代的挑战，如何利用现代信息 技术特别是计算机网络技术来提高管理水平和效益，已成为摆在广大管理人员面前 的重要问题。 1 1 3 我校研究生教育管理信息系统的应用情况 我校的研究生教育承担着为国防现代化建设培养高层次高素质新型军事人才的 重任。我校研究生院从1 9 8 7 丌始采用计算机进行辅助管理，也是较早采用计算机进 行辅助管理的部门之一，管理的主要内容是招生信息、学籍信息、成绩和学位授予 信息等，目前已积累了相当丰富的数据量。十多年来，随着计算机技术的发展，这 些系统先后多次进行了升级，系统的投入应用，极大地提高了工作效率和办公质量。 但是随着我校研究生教育规模的扩大，以及研究生教育管理体制的转变，系统的信 息源和信息量也急剧增加，目i i 的单机业务系统已无法满足实际工作的需要。 国内一些研究生培养单位，如北京航空航天大学、华中科技大学、上海交通大 学、大连理工大学等，从2 0 世纪9 0 年代中期开始进行网络技术在研究生教育管理 方面的应用研究，并且取得很好的成绩，一些基于网络环境的管理信息系统已经投 入使用。由于研究生教育管理的复杂性、缺乏统一的信息标准等一些客观原因，还 由于我校是军事院校这一特殊性质，我校研究生教育无论是管理体制、管理手段还 是培养模式、培养目标，除了研究生教育的共性外还有许多有别于其它普通高校的 特性，现有这些的管理系统都不能够满足我校研究生教育管理的实际需要。因此， 适应网络技术的发展趋势和实际工作的迫切需要，对我校现有的研究生教育管理信 息系统进行升级改造也就顺理成章。这也就是丌展本课题研究的立足点和出发点。 1 2 课题目标 课题的目标就是对我校研究生教育管理过程进行分析研究，并在此基础上建立 科学的信息模型，提出一套合理的技术解决方案，设计并实现一个以校园网为基础、 以信息共享为目的、功能合理、高效适用的研究生教育管理信息系统( p o s t g r a d u a t e e d u c a t i o nm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m ，p e m i s ) 。 第3 页 嗣防科学技术大学研究生院学位论文 1 3 论文的主要内容及安排 论文围绕p e m i s 系统的研究和开发展开，共分六章。论文的主要内容如下： 第一章，“绪论”，回顾了信息系统技术的发展历程以及我国研究生教育管理 信息系统的发展过程，简单介绍了我校研究生教育管理信息系统的应用情况，介绍 了课题的研究背景、目标和内容。 第二章，“研究生教育信息的建模方法”，对面向信息系统的建模的概念、建 模过程和建模方法进行了研究，介绍了数据流图的组成要素和创建原则。然后通过 对研究生教育管理的体制和业务流程的研究分析，建立了研究生教育信息模型。 第三章，“基于构件的信息系统开发与集成技术”，介绍了分布式对象技术的 三大流派c o b r a 、c o m d c o m 和j a v a ，并对三者进行了比较，同时对三种流 行的w e b 数据库访问技术c g i 、a p i 和a s p 的特点进行了分析，在此基础上， 提出了p e m i s 系统的计算模式。 第四章，“研究生教育信息分析评估构件的研究”，运用模糊综合评判方法和 层次分析法的基本原理，提出建立硕士生中期筛选定量评估方法的设想，并对其中 的成绩分析评估构件的基本算法进行了详细的论述。 第五章，“系统的设计与实现”，阐述了系统的设计思想和设计原则，对系统 的功能体系、数据结构进行了分析研究，最后，介绍了系统实现的硬件环境、软件 环境以及已经实现的功能。 第六章，“总结与展望”，对论文研究工作进行了总结，展望了研究生教育管 理信息化的未来。 第4 页 国防科学技术大学研究生院学位论文 第二章研究生教育信息的建模方法 2 1 1 信息系统建模 2 1 面向信息系统的建模 随着信息技术的不断发展，信息系统在各个方面的应用越来越深入，其复杂程 度也不断提高，信息系统建设的难度也相应的增加了。信息系统建模是一种用模型 来描述复杂的信息系统，使系统的要求、结构以及数据变得简单的方法，设计者通 过描述用户的需求获得与用户的不断交互，以最终能全面地描述用户的需求；创建 逻辑模型和设计蓝图来描述系统的结构，使对整个复杂的系统全面地把握；建立完 整的数据模型，完成对信息系统中数据的存储和处理。 模型是对客观事物的一般描述，或者说是对客观事物的现实原型的一种抽象或 模拟。模型的分类方法有很多，按照不同的准则可以把模型归成不同的类别。一般 来说，系统模型可以分成连续系统模型和离散系统模型两大类。还可以将这两种模 型进行综合形成混合模型。若按系统的状态划分，系统模型可归结为静态模型和动 态模型两大类。我们按照信息系统建模的过程进行分类，即分为面向用户需求分析 的建模，对系统的结构进行描述的逻辑模型，以及面向数据的模型。 2 1 2 信息系统的建模过程 建立系统模型的方法主要有两个思路：一是自顶向下、逐步求精思想；二是自 底向上、综合集成思想。这两种思路分别适用于不同的建模场合，对不同的系统分 析和决策问题起着各自的作用。 在现代的信息系统建模中，应采用以用户的需求分析制导，以面向对象方法建 立系统的逻辑结构，在此基础上，建立系统的数据模型，将数据存储到关系或对象 数据库中。最后，通过建立组件和分布模型，来建立系统的分布式组件，实现组件 的可重用，并将这些组件分布到不同的物理和网络环境下运行。 系统建模的一般过程如图2 1 所示： 图2 - 1 系统建模的一般过程 2 1 3 面j 句信忠系e 的建模方法 在信息系统设计的各个阶段，我们必须运用不同的方法，对系统建立不同的模 型，通过不同的模型，形成对整个系统的完整设计。这样，才可能使信息系统的设 第5 页 国防科学技术大学研究生院学位论文 计有一个自始至终一体化的方法支持。 1 面向需求分析的建辏方法 在需求分析阶段，通常采用结构化的分析方法或使用事例驱动的分析方法对系 统的功能和目标需求进行分析。 数据流分析方法和i d e f 0 是两种被广泛使用的结构化的分析方法。数据流分析 方法是建立系统功能模型的方法。它从系统中数据流动的角度来刻画系统的功能， 系统中的数据进入系统以后，经过处理、加工得到另一形式的数据，再经这样多次 处理工作直到数据最终流出系统或将其保存。i d e f ( i c a md e f i n i t i o nm e t h o d ) 是美国空军在2 0 世纪7 0 年代末8 0 年代初i c a m ( i n t e g r a t e dc o m p m e ra i d e d m a n u f a e t u r i n g ) 工程在结构化分析和设计方法基础上发展的套系统分析和设计方 法。i d e f o 方法是其中结构化分析的一个重要方面。i d e f 0 能同时表达系统的活动 和数据流以及它们之间的联系，因此i d e f 0 模型能全面描述信息系统。 使用事例驱动的分析方法是i v a rj a c o b s o n 提出的使用实例驱动的信息系统建模 方法。这种方法既不是从数据模型丌始，亦不是从建立实体对象联系的模型着手， 而是从组成系统的实际操作入手。该方法首先分析系统是如何使用的，分析系统使 用时与各种不同类型的用户交互时的状况从使用实例出发，得到使用实例模型 后，提出一套规范化的方法寻找类、对象等进行建模、设计等一系列工作。在使用 实例的基础上， i v a rj a c o b s o n 又提出了面向对象的信息系统工程( o o s e ) 方法。 这是一个针对完整的信息系统生命期过程的方法，包括需求分析、设计、实现及测 试。目前，使用实例方法已在许多大型系统的丌发中取得实效，并表现出很好的适 应变动的能力。 2 面向对，l 的逻辑建模方法 在面向对象的建模方法中，b o o c h ，c o a d y o u r d o n ，o m t 和j a c o b s o n 的0 0 s e 方法在面向对象软件开发界得到了广泛的认可。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 ) ，结合了b o o c h ，o m t 和j a c o b s o n 方法的优点， 统一了符号体系，并从其它的方法和工程实践中吸收了许多经过实际检验的概念和 技术，成为面向对象建模方法的标准。在u m l 中，也包含了使用事例方法。 面向对象的分析方法的主要优点是： 它是在人类思维的三个基本方法的框架( 即：对象和属性、分类结构、组装 结构) 之内定义并表达需求； 它主要集中于对问题空间的分析与理解； 它把属性和对属性的服务作为一个整体看待： 它使对象之间的依赖达到最小； 它可以对一类对象的共同特征显式的表示； 它使分析与设计拥有共同和一致的基本表示； 对象技术导致复用，而( 程序组件的) 复用导致更快的软件开发和高质量的 程序。面向对象软件易于维护，因为它的结构是松散耦合的； 纂6 页 国防科学技术大学研究生院学位论文 面向对象技术具有较好的适应性及伸缩性，可以通过组装可复用子系统而创 建大的系统。 3 面向教据的建模方法 面向数据的建模方法和技术是2 0 世纪7 0 年代出现的一种建模方法。这种建模 方法是从系统数据的角度来认识系统，并据此构造系统的模型。到目前为止，已经 产生了多种数据建模方法，一些方法已经相当成熟，基本形成了一套完整的理论和 技术体系，出现了相应的计算机辅助软件工具协助信息系统的建设。这些方法应用 于不同的领域，取得了很好的效果。其中，最典型的是语义数据模型及其标准 i d e f i x ，它在数据库设计方面有着重要的作用，目前美国已强制要求信息系统建设 时必须采用i d e f l x 方法建模。 2 1 4 数据流分析方法 数据流图( d a t af l o wd i a g r a m ，d f d ) 办称为泡泡图( b u b b l ec h a r t ) 、变换图 ( t r a n s f o r m a t i o n g r a p h ) 或过程模型( p r o c e s sm o d e l ) 。d f d 是一种描述“分解” 的结构化过程建模工具。它以直观的图形清晰地描述了系统中数据的流动和数据的 变化( 即系统所执行的工作或处理) ，图中没有任何具体的物理元素，只是数据信息 在系统中的流动和处理，强调的是数据流和处理过程。 1 d f d 的组成要素 d f d 主要包括四个组成要素：数据流、处理、实体和数据存储，分别对应四种 基本符号： ( 1 ) 数据流 数据流( d a t af l o w ) 是带有箭头的数据流向，箭头表示数据元素的运动方向。 数据流由一组成份固定的数据组成，在数据流图中是一个十分重要的组成部分。 数据流可以从处理流向处理，从处理流向数据存储或从数据存储流向处理，也可从 源点流向处理或从处理流向终点。两个处理之间可以有几股数据流。 ( 2 ) 处理 处理( p r o c e s s ) 表示要执行的个功能，如输入查询要求、打印报表等，用圆 圈表示。 处理是对数据进行的操作。如果把数据流比喻为工厂里的传送带，处理就好像 工厂里的加工工序。处理通常以下面两种方式来处理数据：转换数据结构，对数据 重新组织；转换数据中的信息或产生新的信息。 ( 3 ) 实体 实体( e n t i t y ) 既可作为数据流的源，也可作为它的终点，用方框表示。 实体有外部实体和内部实体之分。外部实体定义了系统的边界，它们向系统提 供输入，接收由系统所产生的输出，分别称为源点和终点( 有时源点和终点可以是 同一个实体) 。 源点和终点通常是存在于系统之外的人员或组织，数据流图中画出源点和终点 只是为了帮助理解，起个注释作用。因此，表达不必很严格。 第7 页 图防科学技术大学研究生院学位论文 ( 4 ) 数据存储 数据存储( d a t as t o r e ) 表示数据的存储位置，包括磁带、磁盘、文件等，用直 线段表示。 数据存储是数据的仓库，亦称为文件和数据库。数据存储包括以下几方面的信 息： 角色( 如学生、教师、顾客、供应商、职工等) ： 客体( 如产品、零部件、课本、设备等) ； 地理信息( 如教室、仓库、销售地区、商店等) ： 事件( 如选课单、订单等) 。 数据存储和处理之间的箭头有指向数据存储、背离数据存储和双向三种。如果 处理要读数据，则数据流是从数据存储流出的；如果处理要写或修改数据( 虽然修 改数据一般要先读数据，但其本质是要写) ，则数据流是流向文件的；如果处理要读 ( 修改除外) 数据又要写数据，则数据流是双向的。 数据流图从“数据”和“数据经受的处理”这两个相互补充的方面来表达一个 数据处理系统。它从数据的角度描述它们作为输入进入系统，经受个又一个处理， 或者合并，或者分解，或者存储，最后成为输出离丌系统的整个过程。 2 层次d - 。d 在构造个复杂系统的d f d 时，为了达到简洁性要求，常采用层次或自顶向下 分解的方法，即将系统d f d 中的每一个泡泡视为一个子系统，然后继续向下分解， 壹到每一个处理过程容易理解为止，这就是结构化分析方法“自顶向下、逐步分解” 的基本原则。 一套分层的d f d 由顶层、底层和中间层组成。顶层图说明系统的边界，即系统 的输入和输出数据流，顶层图只有一张。底层图由一些不可再分解的处理组成，这 些处理称为基本处理，已足够简单。在顶层和底层之间是中间层。中间层的d f d 描 述了某个处理的分解，而它的组成部分又要进一步分解。较小的系统可能没有中间 层，而大的系统中侧层可高达近1 0 层。 3 创建数据流模型应遵循的原贝q d f d 是目标系统中各个处理子功能以及它们之间数据流动的图形表示，d f d 的 精化过程实际上是处理子功能和数据流的细化过程。随着这一过程的进行，用户需 求逐步精确化、一致化、完全化。 在创建用户需求的数据流模型的过程中，分析人员应遵循以下原则： ( 1 ) 首先建立顶级数据流图，其中只包含一个代表目标系统整体处理功能的转 换。根据系统和外部环境的关系确定顶级数据流图中的外部实体以及它们与系统之 间的数据流。 ( 2 ) 对用户需求的文字描述进行语法分析，其中的名词和名词短语构成潜在的 外部实体、数据源或数据流，动词构成潜在的处理功能。结合分析人员对问题域和 用户需求的理解，确定系统的主要功能以及它们之间的数据流。 簟l 页 垦堕塾堂垫查盔堂堑壅尘堕堂垡迨塞 ( 3 ) 采用通常的功能分解方法，按照“强内聚、松耦合”原则逐个对处理功能 进行精化。与此同时，逐步完成对数据流的精化，并针对被精化的处理功能生成下 一级数据流图。“强内聚、松耦合”原则是指被分解出来的各子功能之间的联系相对 松散、简单，子功能内部各部分的联系相对紧密、复杂。这一原则对于目标系统的 可修改性、可扩充性大有益处，因为开发人员可以缩小软件修改或扩充的影响传播 范围。对数据流的精化包含两方面的含义。首先，伴随着功能分解的进行，数据流 的内容及各项特征将逐步彰现。其次，在上层数据流图中的复合数据项可被分解成 子数据项，这种数据流分解并不违背平衡原则。 ( 4 ) 在精化过程中必须保持各级数据流图的平衡。 ( 5 ) 精化过程适可而止，避免涉及软件设计细节。一般而言，如果某个子功能 可以用一段简洁、精确的文字描述清楚，就无需进一步分解。 2 2 建立研究生教育信息模型遵循的原则 建立研究生教育信息模型的目的是为了对研究生教育管理过程中产生的信息进 行有效的管理和控制。人们对于复杂问题的研究，往往是从建立对象模型开始的， 因为模型是对象或系统的抽象及简化表示，是抽取了服务于研究目标的对象的本质 特征，忽略或简化了一些次要的非本质影响因素后的对象表示法，能帮助人们理解 问题和解决问题。p e m i s 系统是一个复杂的系统，为了建立这样一个复杂系统的模 型，并满足实际对象不断发展变化的需要，在实践中应该遵循以下几条原则： 1 准确性 所建立的模型要求能够正确反映实际的对象，满足研究生教育管理工作的实际 需要。但客观上百分之百的j 下确度是不可能达到的，因此实际的原则是模型要比较 准确地反映客观实际，与客观对象保持一致。 2 完整性 指要求模型既能反映对象系统的静态特性，同时也能有丰富的语义来描述它的动 态特性。只有能同时满足这两方面要求的模型才是全面的、完整的。 3 一致性 要求所建立的模型能保证从分析阶段到设计阶段的平稳过渡，这要求在系统的分 析、定义、建模以及设计实施等阶段采用相同的范式为依据，使各个环节联系紧凑、 连贯，减少信息的损耗和失误，保证设计的系统与目标一致。 4 实用性 实用性体现在两个方面：一是在分析阶段能帮助分析人员比较容易地描述系统的 特征、理清信息流的运行以及定义接口功能；另一方面所建模型要使后续的设计开 发工作易于进展，也就是该模型易于实现向软件系统的转换。 5 开放性 管理部门在实际发展过程中会出现机构调整、管理模式改变以及系统软硬件平台 第9 页 田防科学技术大学研究生院学位论文 的升级换代、模块功能的扩充完善等问题，这就要求所建立的模型应该是开放的、 可调整的、可扩充的。在此模型基础上设计的系统才具有较强的适应能力。 以上原则既是建立研究生教育信息模型的指导，也是衡量信息模型优劣的标准。 2 3 研究生教育信息模型研究 2 3 1 研兜生教 r 蕾l 理体制分析 我国高校研究生教育的管理工作，就其管理模式而言，各个学校不完全相同， 较为普遍存在的有两种模式：一级管理模式和两级管理模式。 一级管理模式：学校研究生教育主管部门( 研究生院、部、处) 直接负责管理 各项具体业务工作，各学院( 系、所) 设有专职或兼职的研究生教育管理人员进行 辅助管理，如图2 2 。 两级管理模式：在实行校、院两级管理体制的学校，研究生的教育管理相应地 分为校、院( 系、所) 两个层次，学校研究生教育主管部门只负责研究生教育的宏 观管理及监督工作，具体的各项业务工作由各学院( 系、所) 的管理人员负责，如 图2 3 。 幽2 - 2 一级管理模式幽2 - 3 两级管理模式 1 9 8 4 年，我国开始在部分教学、科研力量较强，办学条件较好，人才培养质量 较高的高等学校试办研究生院。至2 0 0 0 年底，全国经教育部批准的研究生院共有 5 5 所。据统计，目前我国由研究生院培养的博士生已占全国培养总数的5 1 3 、硕 士生已占全国的4 8 7 。研究生院在我国高校的研究生教育管理中占有十分重要的 地位。设有研究生院的高校，研究生教育管理基本上采用的是两级管理模式。 我校于1 9 8 4 年经国务院和中央军委批准试办研究生院，是全国首批2 2 所试办 研究生院的院校之一。在我校，研究生教育实行的是校院两级管理体制。具体地， 研究生院是学校研究生教育的主管部门，在主管校领导的直接领导下，行使校级管 理权限，负责制订学校有关学位与研究生教育的规章制度，负责制订学校学科建设 和研究生教育发展规划、年度招生计划，负责学校学科点建设和导师队伍建设工作， 负责各种层次类型研究生的招生、培养、学位授予，培养质量的检查评估等工作； 纂l o 页 虽一 国防科学技术大学研究生院学位论文 在学院一级，由各学院训练部门负责本学院研究生教育的日常管理工作。 在p e m i s 系统的建设过程中，我们应当把研究生教育管理的各职能部门、各管 理层次视作一个整体，紧紧围绕研究生教育管理的各个环节进行系统设计，以信息 共享为目标，解决基础数据采集的瓶颈，充分利用校园网的资源，与学校其他职能 部门的管理信息系统一起组成完整、合理、协调的学校管理信息系统。 2 3 2 研兜生教，r 蕾理的业务流程分析 研究生教育从研究生的招生开始，主要经历入学考试与录取、课程学习、论文 研究、学位评定和毕业分配等过程。根据我校的实际情况，我们在这里将我校研究 生从录取到分配的整个管理过程分成六个环节，分别为学科建设、招生、学籍管理、 培养、学位授予、分配。在研究生教育的全过程中，许多信息是共享的，如学生的 姓名等基本信息，有些则是后续过程的实现条件，如课程学习成绩是判定是否准予 毕业的前提条件之一等。图2 - 4 显示了研究生教育管理从招生到毕业的业务流程。 箭头表示各环节之间信息的依赖关系。 图2 4 研究生教百管理业务流程 学科建设环节是研究生教育的基础，研究生教育其它各环节的工作都建立在各 学科点的基础上。在这个环节产生的信息主要有学科点信息和导师队伍基本情况。 在招生环节，管理人员根据学科点的建设情况制订年度招生计划、组织招生报 名和入学考试、完成录取工作。此环节的信息主要包括年度招生计划、考生信息、 考试成绩、复试成绩，最终输出录取信息。 在学籍管理环节，管理人员根据招生环节提供的录取名单进行入学资格审查、 确认学籍并注册，同时据此对学生进行实时管理，包括每学期的注册，异动情况和 奖惩情况。在这个环节管理的信息有学员基本情况、学籍异动信息、奖惩信息等。 在培养环节，管理人员根据学科点的建设制订各学科的培养方案，著据此制订 研究生的培养计划，研究生根据各自的培养计划完成课程学习和论文研究工作，最 后根据研究生个人培养计划的完成情况，确定是否准予毕业。 在学位授予环节，管理人员根据研究生的课程成绩和论文答辩情况进行学位资 格审查，并提交学位评定委员会讨论，最后确定是否授予学位。 在分配环节，管理人员根据毕业生需求信息，结合学籍管理部门提供的毕业名 纂1 1 页 国防科学技术大学研究生院学位论文 单和学位授予名单，制订毕业生分配计划，确定分配方案。一个完整的研究生教育 过程至此完全结束。 2 3 3 研完生教育信忠的构成a 特点 1 构成 从广义上讲，研究生教育信息应该包括所有的与研究生教育有一定关联度的信 息，但是在信息急剧膨胀的今天，我们只能在满足工作需要的前提下，选取与研究 生教育密切相关的信息作为p e m i s 系统的管理对象。 从信息的结构分，系统管理的信息可以分为结构化信息和非结构化信息二大类， 主要是结构化的信息，下面按信息的类型形式化描述系统管理的信息。 符号说明： ( 1 ) a 表示由符合a 定义的所有元素的集合。 ( 2 ) a ，) 表示 a l 的子集。 ( 3 ) 表示a 是非终符。 信息对象：= ( ， 非结构化信息，1 ) 结构化信息：= ( ， ， ， ，) 考生信息：= ( 准考证号，姓名，身份证号，性别，出生同期，) 非结构化信息：= ( ) ， ) 文本信息：= ( 规章制度 ， 新闻公告 ，) 图像信息：= ( ) ， ) ，) 从信息的管理层次分，系统管理的信息又可以分为基础信息、综合信息和实时 发布信息三大类： 基础信息：基础信息是指研究生教育的明细信息，如学科点情况、导师队伍情 况、学籍管理信息、各学科点的培养方案、教学计划以及具体的教学运行情况。 综合信息：综合信息是经过提炼的、在基础信息上加工和综合出来的、需要上 报的信息。这些信息从总体上综合反映了全校的研究生教育情况，管理人员在这些 综合信息的基础上对全校研究生教育各项指标进行各种统计分析，进而为领导决策 提供有效准确的支持。 实时发布信息：实时发布信息是指通过网络实时发布的通知、消息、文件等， 这些信息按照发布时的设置供指定的接受者阅读。 2 特点 研究生教育信息具有分层性和分散性、系统性和相关性的特性。 ( 1 ) 分层性和分散性 随着科教兴国战略的全面实施和我国社会主义建设事业的高速发展，社会对高 层次人才的需求越来越大，扩大研究生教育规模已成为全社会的共识。随着研究生 教育规模的不断扩大，研究生教育管理将以两级管理模式为主，研究生教育管理中 需要使用计算机处理的信息也将曰益增加，从信息分布上，研究生教育信息越来越 呈现出分散性的特点，同时由于各层次管理人员职责权限不同，研究生教育信息还 第t 2 页 国防科学技术大学研究生院学位论文 表现出分层性的特点。 ( 2 ) 系统性和相关性 研究生教育管理包括招生、培养、学籍管理、学位授予、分配就业、思想政治 教育等环节，研究生教育管理的各个环节是相互联系、相互依存的，各个环节之间 紧密配合，协调工作，共同完成研究生教育的全过程，因此，研究生教育管理具有 系统性，研究生教育的各个环节之间有相关性。相应地，产生于研究生教育管理过 程中的信息也就同样具有系统性和相关性。 2 3 4 研究生教 r 信意的模型 1 顶屡数据流圉 依据对研究生教育的业务流程和系统信息构成的分析，建立p e m i s 系统的顶层 数据流图，如图2 5 。 目影”x 尹但 图2 - 5系统顶层数据流图 2 中间层数据流田和底层数据流田 前面我们已经谈到，一个复杂系统的d f d 由顶层、中间层和底层组成，在顶层 和底层之间是中间层，小的系统可能没有中间层，而大的系统中间层可高达近1 0 层， 底层图由一些不可再分解的基本处理组成。 下面仅以招生工作为例，给出系统的中间层数据流图和底层数据流图。 第1 3 页 一 | | 工 | | 一 国防科学技术大学研究生院学位论文 报名卡 图2 - 6 招生一i ：作数据流程图 ，典库 修改后信息 图2 7 招生i ：作底层数据流幽之一 息 录 取 名 萱 第1 4 页 第三章基于构件的信息系统开发与集成技术 上世纪8 0 年代末至9 0 年代初，分布对象模型( d i s t r i b u t e do b j e c tm o d e l ，d o m ) 的概念逐渐形成，它以对象技术为基石，将对象技术融入分布环境中，支持在分布 环境下对象之间的互操作和协作，最终建立开放的分布式系统。d o m 已逐渐成为公 认的分布异构环境下的主流计算模型。 以d o m 的观点，分布式环境中的一个自治系统或一个应用都可视为对象或一 组对象，分布式系统中可共享的软硬件资源，如文件、数据库、打印机、硬盘空间 等等，都被操作它们的对象所封装。对象对外提供操作接口，操作由消息激活，在 协调机制控制下，对象之间通过传递消息共同完成任务。 d o m 还提供管理维护工具，它包括大量对象的创建、浏览、复制、注册、注销 等，各种数据库( 存放对象的元信息) 的维护，如一致性、完整性，以及各种安全 控制。 d o m 为分布式环境下的资源提供了统一的视图，对象接口和消息传递屏蔽了异 构性和分布性，协调机制解决了互操作性，使分布式系统的设计、实现和管理得以 大大简化。 分布式对象意味着对象与其它对象具有客户服务器的关系。分布对象模型( 如 图3 一l 所示) 是分布异构环境下对象之间互操作和协作的主流计算模型。用这个模 型去观察分布环境，无论多么复杂，它都被视为由一系列对象组成，这些对象都利 用统一的接口向外界( 即分布环境) 发布自己的功能服务。在对象管理的支持下， 这些对象通过消息与消息协调机制相互使用和提供服务，实现互操作和协作，共同 形成分布环境的综合功能。 圆园刨幽 圈 图3 - 1 分布对象模型示意 3 1 主要的分布对象技术 目前国际上，分布式对象技术有三大流派c o b r a 、c o m d c o m 和j a v a 。 第1 5 页 国随型学技术大学研究生院学位论文 c o r b a 技术是最早出现的，1 9 9 1 年o m g 颁布了c o b r a1 0 标准，在当时来说做 得非常好：再有就是m i