（控制理论与控制工程专业论文）纺织印染企业管理信息系统设计及配色算法研究.pdf

摘要 摘要 本文以宁波申洲针织有限公司服装计划生产管理系统开发项目为背景，对其生产管理进行分析 研究。通过该公司管理信息系统的设计及实施，以解决其管理中的各种问题，并对其生产信息化提 出可行性的建议。从而通过将信息技术与科学管理手段的集成，使先进的管理理论变成实践，真正 发挥信息技术对企业资源高效管理的作用。 本文采用理论与实际相结合的方法，并结合具体的案例进行研究。通过对管理信息系统及其开 发方法的知识准备，在掌握相关的管理模式与业务流程的基础上，通过到企业进行实地调研，完成 相关基础资料的储备，在充分考虑申洲公司现有信息系统功能和未来发展需求的基础上，运用管理 信息系统开发的一般理论和软件开发的基本方法，介绍了印染企业管理信息系统的总体设计、数据 库设计和软件代码实现。此外，本文还就配色问题进行了研究，建立了一种基于r g b 三刺激值匹配 的配色算法。最后对本文所作的工作进行了总结，并对本系统需要进一步深入研究并加以改善的方 面进行了展望。 在本项目中，作者参与了系统的总体方案设计，将整个系统分为织造管理系统、染整管理系统、 制衣管理系统、印花管理系统和绣花管理系统等五个子系统，并合作完成了染整管理系统的详细设 计和具体实施。 本系统采用d e l p h i7 0 作为前台应用程序开发工具，m i c r o s o f ts q ls e r v e r2 0 0 5 作为后台数 据库管理系统；为配合企业高效快速的处理业务数据，系统采用c l i e n t s e r v e r ( c s ) 结构：运用模 块化设计思想，功能完备，界面友好，操作方便，运行效果良好。 关键词：管理信息系统，数据库管理系统，配色，k u b e l k a - m u n k 理论 a b s t r a c t a b s t r a c t t h ep a p e rf i r s t i n t r o d u c e st h em a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e ma n di t sm e t h o do f d e v e l o p m e n t ，a n dt h e nd w e l l so nt h es y s t e md e s i g n ，d a t a b a s ea n ds o f t w a r ec o d i n gd e s i g no f t h i si n f o r m a t i o ns y s t e mf o rt e x t i l e sp r i n t i n ga n dd y e i n ge n t e r p r i s e f u r t h e r m o r e ， c o l o r m a t c h i n ga l g o r i t h mw a ss t u d i e di nt h i sp a p e ra n dan e wa l g o r i t h mb a s e do nr g b t r i s t i m u l u sv a l u e sm a t c h i n gw a sf o u n d e d t h i sp a p e rc o n s i s t so fs e v e nc h a p t e r s t h ef i r s tc h a p t e rm a i n l yi n t r o d u c e st h e b a c k g r o u n da n ds i g n i f i c a n c eo ft h i sp r o j e c t ，a n dm a i nc o n t e n ta n ds t r u c t u r eo ft h i sp a p e r t h es e c o n dc h a p t e ri n t r o d u c e st h em a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e ma n di t sm e t h o do f d e v e l o p m e n t ，s o m ed e v e l o p m e n tm e t h o d 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 mi n c l u d i n gli f ec y c l e a p p r o a c h ，s t r u c t u r e dm e t h o d ，p r o t o t y p em e t h o d ，o b j e c t o r i e n t e dm e t h o d ，a n dc a s ew e r e i n t r o d u c e di nd e t a i l s t h et h i r dc h a p t e rm a i n l yi n t r o d u c e st h es o f t w a r es c h e m a t i cd e s i g n ， a n dt h es e l e c t i o no fd a t a b a s em a n a g e m e n ts y s t e m ，d e v e l o p m e n tt o o la n dm o d e l i n gt 0 0 1 c o m b i n e dw i t ht h ed e s i g ne x a m p l e s ，t h ef o u r t hc h a p t e rm a i n l yi n t r o d u c e st h ec o n c e p t u a l d 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 no ft h ed a t a b a s eo nt h es y s t e m i nt h ef i f t h c h a p t e r ，s o f t w a r ed e v e l o p m e n ta n ds o l u t i o n st os o m ek e yp r o b l e m so ft h es y s t e ma r ep r e s e n t e d ， s u c ha st h eu s e rp r i v i l e g em a n a g e m e n t ，d y n a m i cc r o s s t a b l ee t c a c c o r d i n gt ok u b e l k a - m u n k t h e o r y ，a1 i n e a rp r o g r a m m i n gm a t h m e t i c a lm o d e lo nr g bt r i s t i m u l u sv a l u e sm a t c h i n gw a s f o u n d e da n dg i v e se x a m p l e si nt h es i x t hc h a p t e r t h el a s tc h a p t e rs u m m a r i z e st h em a j o rt a s k s a c c o m p l i s h e di nt h i sp a p e r ，a n dp r o v i d e sp o s s i b l ei m p r o v e m e n t so ft h es y s t e m k e yw o r d s ：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 ，d a t a b a s em a n a g e m e n ts y s t e m ，c o l o r m a t c h i n g ， k u b elk a m u n kt h e o r y 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。 研究生签名：日期： 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：导师签名： 第一章绪论 1 - 1 课题背景及意义 第一章绪论 我国是世界第一大纺织品出口国，纺织业是我国贸易顺差最多的行业，也是中国加入w r o 后， 我国制造业中最富竞争力的行业之一，保持和进一步增强纺织行业的国际竞争力对国民经济发展十 分重要。我国有几千万的纺织产业工人，纤维加工量占据世界纤维加工总量的4 0 ，具有一定规模 的出口创汇企业大约有6 - 7 万家，中国是个纺织大国，但却不是纺织强国。我国大部分的纺织企业 所生产的都是技术含量较低的低附加值的产品，依靠国内目前低廉的劳动力成本以及廉价的企业资 源成本参与国际竞争，挣取微薄的利润。在社会不断进步与各种保障制度逐步完善的过程中，劳动 力成本将会逐渐增加是个不争的事实，生产成本将越来越高，仍然依靠廉价的劳动力成本获取利润 的方式将不可取。 在新的形势下走信息化之路是必然的选择，因为：信息社会的到来，使原有的竞争规则正在发 生根本改变。工业社会里决定企业利润的是劳动力和资本，信息社会决定企业利润的是信息，是对 信息的组合、分析、加工后形成的“知识”。把信息变成知识，把知识变成决策，把决策变成利润， 是信息时代企业的赢利法则嵋。 信息技术的应用范围涉及企业的各项经济活动，它可以直接影响企业价值链任何一环节的成本， 改变和改善成本结构。首先，计算机辅助设计和制造技术不仅可以使企业降低新产品的设计和生产 成本，还大幅度降低了对现有产品进行改进的成本。其次，使用信息化的企业减少了库存量，降低 了管理成本。另外，信息技术的应用尤其是迅速发展的电子商务大大降低了企业的交易成本，从而 形成成本整体优势。这对生产成本、管理费用和销售费用相对较高的纺织行业增加市场回旋余地、 提高国际竞争力十分有利。 与发达国家相比，我国信息化起步较晚，未形成行业规范与统一标准。发达国家企业信息化历 程从六、七十年代实施m r p 到现在的e r p 、c r m 、s c m 、b i 等，经历了4 0 5 0 年的发展历程，企 业信息化的应用水平相当完善；而我国企业信息化的发展历程也就是最近的1 0 2 0 年，在纺织行业 信息化的应用现状就更加落后，在我国纺织行业企业中绝大部分只是运用了财务软件、人事管理软 件、仓储管理软件等简单的、孤立的信息化软件，能够实施整体e r p 管理软件的企业不到1 0 ，甚 至有的企业连一个像样的门户网站都没有川。 因此，如何规范企业内部管理、提高产品质量、降低生产成本、缩短生产周期、加快企业反应 速度：如何利用生产数据为领导决策分析提供强有力的支持，提升企业整体竞争力，改善客户服务 水平等问题，成为纺织行业企业在新的国际竞争力环境下，急需解决的首要问题，规范化、信息化 是每个企业的必然选择。 申洲公司多年来一直运行着一套自行开发的管理信息系统，对关键业务进行管理，有着较好的 计算机管理的基础。由于自行开发的系统缺乏系统性、专业性，造成各系统之间数据不能共享，形 成信息“孤岛”，严重影响管理水平与管理效能的提高，因此该公司决定采用一套专业的管理信息系 统软件，以便大幅度的提高管理水平与管理效能，适应公司大规模的快速发展的需要。目前，众多 国内外知名管理信息系统软件开发商都能提供优秀的印染企业管理信息系统软件，然而由于印染企 业生产流程极为复杂、管理存在差异，许多企业即使在原有基础上进行二次开发，也难以满足要求。 经多方考察，公司决定请东南大学自动化学院的各位老师定制套管理信息系统软件。 1 2 本文的主要内容及组织结构 本文简单介绍了管理信息系统及其开发方法，详细阐述了纺织印染企业管理信息系统的总体设 计、数据库设计和软件代码设计，并对配色算法优化进行了研究，最后对全文做出总结和展望，后 续章节具体安排如下： l 东南大学硕士学位论文 第二章，管理信息系统及其开发方法概述。介绍了管理信息系统的概念、发展历程、结构及其 开发方法。 第三章，纺织印染企业管理信息系统总体设计。在需求分析的基础上，设计了系统的总体方案 和体系结构；对数据库管理系统、开发工具、建模工具的选择进行了介绍。 第四章，纺织印染企业管理信息系统数据库设计。介绍了数据库设计的步骤、原则和技巧，并 进行了设计举例。 第五章，纺织印染企业管理信息系统软件代码设计。介绍了软件代码设计的思想和原则并进行 了设计举例。 第六章，配色算法优化研究。介绍了k u b e l k a m u n k 理论，并建立了r g b 三刺激值配色的线性 规划数学模型，用实验证明该算法能迅速计算出满足要求的配方。 第七章，总结与展望。对全文作出总结，并介绍了本系统有待进一步发展和改进的地方。 2 第二章管理信息系统及其开发方法概述 第二章管理信息系统及其开发方法概述 2 1 管理信息系统概述 2 1 1 管理信息系统的概念 管理信息系统是以管理、信息及系统为基础发展起来的。它首先是一个系统，其次是一个信息 系统，再次是一个用于管理方面的信息系统。一方面说明了一切用于管理方面的信息系统均可认为 是管理信息系统；另一方面说明这种信息系统有别于其它应用系统，强调了其应用于管理决策中的 重要性【6 1 。 对管理信息系统可以从广义和狭义两方面来理解。 广义地说，管理信息系统是用系统思想建立起来的，以计算机为信息处理手段，以现代通讯设 备为基本传输工具，能为管理决策者提供信息服务的人机系统。 狭义地说，管理信息系统是一个由人和计算机等组成的，能进行数据的收集、传递、存储、加 工、维护和使用的系统，它具有计划、预测、控制和辅助决策等功能。这个定义说明了管理信息系 统不仅是一个技术系统，而且要考虑人的行为，是个社会系统，是个管理系统【7 】。 2 1 2 管理信息系统的发展历程 计算机在管理领域应用的发展与计算机技术、通信技术和管理科学的发展紧密相关。虽然，信 息系统和信息处理在人类闻名开始时就已存在，但直到电子计算机问世后，随着信息技术的飞跃和 现代社会对信息需求的增长，他们才迅速发展起来。第一台电子计算机于1 9 4 6 年问世，6 0 多年来， 信息系统经历了由单机到网络，由低级到高级，由电子数据处理管理信息系统、再到决策支持系统， 由数据处理到智能处理的过程。这个发展过程大致经历了以下几个阶段悼j ： 一、电子数据处理系统( e l e c t r o n i cd a t ap r o c e s s i n gs y s t e m s ，简称e d p s ) 电子数据处理系统的特点是数据处理的计算机化，目的是提高数据处理的效率。从发展阶段来 看，可分为两个阶段：单项数据处理阶段( 2 0 世纪5 0 年代中期到6 0 年代中期) ，这一阶段是电子 数据处理的初级阶段，主要是用计算机部分地代替手工劳动，进行一些简单的单项数据处理，如计 算工资、统计资产等；综合数据处理阶段( 2 0 世纪6 0 年代中期到7 0 年代初期) ，这一时期的计算 机技术有了很大发展，出现了大容量直接存储的外存储器，此外，一台计算机能够带动若干终端， 可以对多个过程的有关业务进行综合处理，这时各类信息报告系统应运而生。信息报告系统是管理 信息系统的雏形，其特点是按事先规定的要求提供各类状态报告。 二、管理信息系统( 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 ，简称m i s ) 2 0 世纪7 0 年代初随着数据库技术、网络技术的发展和科学管理方法的推广，计算机在管理上 的应用日益广泛，管理信息系统逐渐成熟起来。 管理信息系统的最大特点是高度集中，能将组织中的数据和信息集中起来，进行快速处理，统 一使用。有一个中心数据库和计算机网络是m i s 的重要标志。m i s 的处理方式是在数据库和网络基 础上的分布式处理。随着计算机网络和通信技术的发展，不仅能把组织内部的各级管理联结起来， 而且能够克服地域界限，把分散在不同地区的计算机网互联，形成跨地区的各种业务信息系统和管 理信息系统。 管理信息系统的另一特点是利用定量化的科学管理方法，通过预测、计划优化、管理、调节和 控制等手段来支持决策。 三、决策支持系统( d e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m s ，简称d s s ) 2 0 世纪7 0 年代，美国的m i c h a e ls s c o t cm a r t o n 在管理决策系统书中首次提出了“决策 3 东南大学硕士学位论文 支持系统”的概念。决策支持系统不同于传统的管理信息系统，早期的m i s 主要为管理者提供预定 的报告，而d s s 则是在人和计算机的交互过程中帮助决策者探索可能的方案，为管理者提供决策所 需的信息。 由于支持决策是m i s 的一项重要内容，d s s 无疑是m i s 重要组成部分；同时，d s s 以m i s 管 理的信息为基础，是m i s 功能上的延伸。从这个意义上，可以认为d s s 是m i s 发展的新阶段，而 d s s 是把数据库处理与经济管理数学模型的优化计算结合起来，具有管理、辅助决策和预测功能的 管理信息系统。 四、管理信息系统发展的重要趋势是网络化 网络化是管理信息系统发展要求实现信息的有机集成的结果，也是计算机和通信技术发展的结 果。1 9 9 3 年，w w w ( 万维网) 在i n t e m e t 上的出现，为信息系统的网络化创造了前所未有的条件。 近年来，管理信息系统依托互联网正从企业内部向外部发展，随之出现了电子商务、电子政务、供 应链管理信息系统、虚拟企业、网上交易、谈判支持系统等许多新的概念。 2 1 3 管理信息系统的结构 对管理信息系统的结构描述尚无统一模式，从狭义上来说，管信息系统的结构是指构成构成管 理信息系统的各部件构成的框架，如管理信息系统的硬件结构，但由于对部件的不同理解，就会得 到不同的结构方式。因此从广义上说，管理信息系统可分为概念结构、层次结构、功能结构和软件 结构 9 1 。 一、管理学信息系统的概念结构 管理学信息系统的概念结构是按信息的加工过程定义的，它由信息源、信息处理器、信息使用 者及信息管理者所组成。其中，信息源是信息的产生地：信息处理器负责信息的传输、加工、保存 等；信息用户是信息的使用者，并利用信息进行决策；信息管理者负责信息系统的设计、实现和实 现后的运行管理，如图2 1 所示。 图2 - 1 管理学信息系统的概念结构 二、管理学信息系统的层次结构 管理信息系统的主要任务是支持管理业务，因而管理信息系统可以按照管理业务的层次划分为 战略控制层、管理控制层和运行控制层及业务处理层。 战略管理有关企业命运，关系到企业发展前途的中、长期规划，如市场战略、企业转并产等； 管理控制属于中期计划范围，包括人员招聘、生产计划、资金监控等方面；运行控制涉及作业流程 控制：业务处理是企业的最基本活动，记录了企业的每一项生产经营和管理活动。 可见，不同的管理层次对信息的需求是不同的，在战略管理和运行控制层所需信息的特征有很 大区别，二管理控制层所需信息则介于二者之间，不同的管理层次具有不同的信息处理方法。 从管理决策问题的性质来看，运行层上的决策大多属于结构化问题，而战略层上的决策大多数 属于非结构化的问题。管理控制层所作决策介于二者之间。 从信息处理的工作量来看，信息处理所需资源的数量随管理任务的层次不同而不同。一般业务 处理的信息处理量很大，层次越高，信息量越小，由此形成如图2 2 所示的金字塔系统结构。最底 层表示结构化的管理过程和决策，而顶层表示非结构化的处理工作与决策。 4 第二章管理信息系统及其开发方法概述 图2 - 2 管理学信息系统的层次结构 二、管理学信息系统的功能结构 管理信息系统的结构也可以按照管理职能加以划分。例如，对于制造业，典型的包括生产、销 售和市场、财务和会计、供应、人事等，每一个功能子系统用来完成有关功能的全部信息处理，包 括业务处理、运行控制、管理控制和战略管理。 2 2 管理信息系统的开发方法概述 随着计算机技术的不断发展，人们在管理信息系统的长期开发实践中已研制出了多种开发方法， 如基于自上而下的结构化生命周期法、基于自下而上的快速系统开发方法( 即原型法) 及面向对象 的开发方法，这些开发方法在系统开发的不同方面和不同阶段发挥了重要的作用。为了保证系统开 发工作的顺利进行，应根据所开发系统的实际情况，明确开发任务，掌握开发原则，采用行之有效 的开发方法，以达到管理信息系统开发的有效性、经济性和实用性的目的【6 1 。 2 2 1 生命周期法 信息系统在使用过程中随着内外部环境的变化及信息需求的变化，需要对它进行不断地维护、 修改和完善。当系统不再适应用户需求时，就要被淘汰、由新系统代替老系统，这种周期循环称为 信息系统的生命周期。运用生命周期的概念进行系统开发的方法称为生命周期法( l i f ec y c l e a p p r o a c h ) 1 6 1 。 一，生命周期法的特点【6 】 生命周期法是信息系统开发的常用方法，具有如下特点： 1 采用系统的观点与系统工程的方法，自上而下进行系统分析与设计，并自下而上进行系统实 施。 2 开发过程阶段清楚，任务明确，文档齐全，并要求标准化分析报告、流程图、说明文本等阶 段性文档资料及书面审定记录，使得整个开发过程便于管理和控制。 3 生命周期法适用于大型的信息系统及应用软件的开发。 4 。生命周期法中最常见的分析技术是s s a & d ( s t r u c t u r e ds y s t e m a n a l y s i sa n dd e s i g n ) 方法，即 结构化的分析与设计方法。这种方法易于系统的实施，便于系统维护。 二、生命周期法的阶段与任务6 】 信息系统的生命周期可划分为系统规划、系统分析、系统设计、系统实施、系统运行与维护5 个阶段。各阶段完成的主要任务和文档资料如表2 1 所示。 三、生命周期法存在的问题【6 】 虽然生命周期法的理论比较完善，在系统开发中得n t 普遍应用，但也存在些不足之处，主 要表现在以下几个方面： 5 东南大学硕士学位论文 1 用户进入系统开发的深度不够，系统需求难以准确确定； 2 生命周期法开发周期长、文档过多； 3 各阶段的审批工作困难。 阶段基本任务主要文档 战略规划：根据组织目标和发展战略，确定信息系统的发展战略 业务流程规划：根据组织的目标与战略，对组织的业务流程进行识别、 改革与创新 系统规划 系统总体结构规划：总的信息需求分析、数据规划、功能规划与系统划 系统规划说明书 分、信息资源配置规划 项目实施与资源分配规划：将系统划分为若干项目，估计每个项目需要 的软硬件、网络、资金、人员等各项资源 系统初步调查，开发项目的可行性研究，系统详细调查，开发项目范围 可行性分析报告 系统分析 内新系统逻辑模型的提出系统分析说明书 系统总体结构设计、代码设计、输入输出设计、处理过程设计、数据存 系统设计 系统设计说明书 储设计、计算机系统方案的选择，提出系统的物理模型 程序设计与调试，系统软硬件配置、安装与调试，人员的培训，新旧系系统调试说明书 系统实施 统的转换与试运行用户操作手册 系统运行的组织与管理，系统评价，系统纠错性维护、适应性维护、完系统维护记录 系统运行与维护 善性维护、预防性维护系统评价报告 表2 1 生命周期法各阶段的基本任务及主要文档 2 2 2 结构化方法 结构化方法是在生命周期基础上发展起来的，是目前应用最普遍、最成熟的一种开发方法。 用结构化方法开发管理信息系统可分为三个阶段：系统分析、系统设计和系统实施 8 1 。 1 系统分析。系统分析是开发工作的第一阶段，它以开发规划中提出的目标为出发点，包括进 行初步的系统调查( 包括对开发新系统的可行性进行论证) 和详细的系统调查，进行系统化的分析， 建立信息系统的逻辑模型。系统分析阶段应写出系统分析报告作为下一开发阶段的工作基础。 2 系统设计。系统设计阶段是为了在系统分析提出的逻辑模型的基础上设计系统的物理模型， 其主要内容包括：代码设计、信息系统流程图设计、数据库设计、处理流程图设计和编写程序设计 说明书。系统设计阶段的成果是“系统设计说明书”。 3 系统实施。系统实施阶段的内容包括程序设计及调试、系统转换及系统运行与评估等环节。 这一阶段的成果，除了最终实现的管理信息系统外，还包括有关的技术文档( 如程序说明书、使用 说明书等) 。 结构化方法的突出优点是它强调系统开发过程的整体性和全局性，强调在整体优化的前提下来 考虑具体的分析设计问题，即自上而下的观点。它强调的另一个观点是严格地区分开发阶段，强调 一步一步地严格地进行系统分析和设计，每一步工作都及时地总结，发现问题及时地反馈和纠正。 从而避免了开发过程的混乱状态，是一种目前广泛被采用的系统开发方法。 但是，随着时间的推移，这种开发方法也逐渐暴露出了很多缺点和不足。最突出的表现是它的 起点太低，所使用的工具( 主要是手工绘制各种各样的分析设计图表) 落后，致使系统开发周期过 长，带来了一系列的问题( 如在这段漫长的开发周期中，原理所了解的情况可能发生较多的变化等) 。 另外，这种方法要求系统开发者在调查中就充分地掌握用户需求，管理状况及预见可能发生的变化， 这不大符合人们循序渐进地认识事物的规律性，因此在实际工作中实施有定的困难【9 j 。 2 2 3 原型法 原型法的基本思想是：开发管理信息系统，首先要对用户提出的初步需求进行总结，然后构造 6 第二章管理信息系统及其开发方法概述 一个合适的原型并运行，此后通过系统开发人员与用户对原型运行情况的不断分析、修改和研讨， 不断扩充和完善系统的结构和功能，直到符合用户的要求i 6 | 。 原型有两种类型：演化原型和需求原型。演化原型要经过不断的改进，直到它包括了用户所要 求的所有功能，接着才进入生产。当用户无法准确说出他们想要什么时，需求原型被用料明确新系 统的功能性需求。通过同顾需求原型的特征加入过程，用户能够明确新系统所需的处理。需求被确 定后，需求原型就完成了它的任务，另一个项目会启动来开发新系统【1 0 】。两类原型法的开发流程如 图2 3 所示。 识别用户需求t , - - j 开发原型 是上 测试运作系统 将新系统 投入使用 a ) 演化原型b ) 需求原型 图2 - 3 原型法的开发流程 原型法具有以下优点：加强了开发人员和用户之间的沟通；开发人员可以更好地确定用户需求； 用户在系统开发中扮演了更为积极的角色；减少了开发人员和用户在系统开发上花费的时间和精力； 实施更为容易，因为用户知道会发生什么。这些优点使原型法得以削减开发费用，提高用户满意度。 但原型法也存在着以下一些潜在缺陷：匆忙交付原型可能会在问题明确、备选方案评估和文件 整理上走捷径，这种捷径会产生“快速却不尽如人意”的后果；用户会为原型感到兴奋不已，这可 能导致对产品系统的不切实际的期望；演化原型有时可能不那么有效；某些原型法提供的人机界面 不一定能反映良好的设计技巧。 用户和开发人员在选择采用原型法时，不能只看到它的优点，还应该考虑到它的潜在缺陷。但 总而言之，原型法已经被证明是最成功的管理信息系统开发方法之一。 2 2 4 面向对象方法 2 0 世纪9 0 年代，面向对象( o b j e c t 一0 r i e n t e d ，0 0 ) 的技术和程序设计语言取得了巨大的成功， 成为计算机领域中开发软件的主流技术，因而信息系统的开发更多地采用面向对象的程序设计语言 和支持面向对象的数据库管理系统。传统的结构化方法把数据和过程作为相互独立的实体，不支持 软件的可复用性和可维护性，而面向对象的技术把对象的属性( 数据) 和处理( 方法) 封装在一起， 通过子类对父类的继承，使得软件便于维护和扩充，提高了软件的可复用性。面向对象方法包括面 向对象分析、面向对象设计和面向对象程序设计，分别应用于系统分析、系统设计和系统实施三个 阶段，分别构成系统的逻辑模型、物理模型和计算机可执行模型1 。 面向对象的软件开发方法也称为对象建模技术，它包括以下几个步骤2 1 ： 7 东南大学硕士学位论文 1 、系统分析阶段。本阶段从问题的陈述着手，经过缜密的分析构造出现实模型，这里所说的现 实模型就是与对象有关的各种模型。模型必须简洁、明确地抽象出目标系统所要必须做的事情。模 型中最好不要包括任何与计算机实现有关的考虑。这一阶段是与需求分析对应的，但是需求分析仅 仅导出了功能模型，而构造的现实模型还包括对象模型和动态模型在内。 2 、系统设计阶段。系统设计的第一阶段是将现实模型细分为各个子系统。选择解决问题的基本 方法是这一阶段的主要任务。这阶段对于整个系统的开发非常重要，它与总体设计相对应，从而 决定了整个软件的结构和设计风格。 3 、对象设计阶段。这一阶段将如何实现的细节考虑到设计模型中来。这一步和详细设计非常相 似。它主要强调数据结构和实现类所需要的算法。这一阶段在分析模型中的类的基础上，增加了为 优化性能而选择的计算机化的数据结构和算法。 4 、实现阶段。这一阶段主要是进行程序设计，即程序编码。这一步在开发周期中是较短的一个 阶段，因为所有的难点在系统设计阶段已经全面的考虑过了。 5 、测试、维护及扩充阶段。在完成了程序设计后，要对整个系统进行测试、维护、功能扩充， 以保证系统的质量。 在以上的各个阶段中，面向对象的始终贯穿其中，从分析、设计到实现，不需要进行不同阶段 的意义转换。对于同一个类而言，它在不同的阶段都适用，只是在后面的阶段它的内容被实现细节 完善了。 面向对象法以对象为基础，利用特定的软件工具直接完成对象客体的描述与软件结构之间的转 换，解决了传统结构化开发方法中客观世界描述工具与软件结构不一致的问题，缩短了开发周期， 解决了从分析和设计到软件模块多次转换的繁杂过程。但它需要有一定的软件基础支持才可以应用， 对大型的系统可能会造成系统结构不合理、各部分关系失调等问题。客观世界的对象五花) k f l ，在 系统分析阶段用这种方法抽象是比较困难的。在某些情况下，纯面向对象的模型不能很好地满足软 件系统的要求，其实用性受到影响【9 】。研究和实践表明，最优秀的信息系统开发方法是运用面向对 象分析、面向对象设计和面向对象程序设计进行系统开发。在系统开发时，可以采用混合策略，即 将生命周期法、面向对象方法甚至第4 代计算机语言结合起来的方法进行信息系统的开发【l0 1 。 2 2 5 计算机辅助软件工程 计算机辅助软件工程( c o m p u t e r - a i d e ds o f t w a r ee n g i n e e r i n g ，c a s e ) 是一种支持整个软件开发 生命周期的软件开发自动化技术，c a s e 并不是其它一些信息系统开发方法和技术的替代品，而是 一种从开发者的角度支持信息系统各种开发技术和方法的计算机技术。c a s e 是计算机技术在系统 开发活动、技术和方法中的应用，是软件工具和开发方法的结合体。c a s e 的目的是使开发支持工 具与开发方法学统一和结合起来，通过分析、设计与程序开发、维护的自动化，提高信息系统的开 发效率和信息系统的质量，最终实现系统开发的全面自动化。1 1 2 j c a s e 的功能是支持不同的开发方法( 结构化生命周期法、原型法、面向对象方法等) ；支持软 件开发生命周期的各个阶段，包括分析与设计、编码、测试、维护以及项目管理；具有文档出版功 能和文字、图形编辑功能；支持软件部分的重用；支持开发信息资源共享。l j l j 典型的c a s e 工具包括l lj j ： 1 、图形工具( d i a g r a m m i n gt 0 0 1 ) 。图形工具用图形和模型的方式描述信息系统所使用的各种 技术，如构造过程模型、数据模型和对象模型。 2 、描述工具( d e s c r i p t i o nt 0 0 1 ) 。描述模型用于记录、删除、编辑和输出非图形化的信息和 说明。例如，业务描述文件，输入和输出内容中的数据项的性质、处理过程和逻辑描述等。 3 、原型化工具( p r o t o t y p i n gt 0 0 1 ) 。原型化工具用于输入、输出、屏幕和报表的分析和设计。 4 、质量管理工具( o u l i t yt 0 0 1 ) 。质量管理工具用于分析图形、描述原型的一致性和完整性， 检验系统的开发是否满足一些通用规则。 5 、文档出版工具( d o c u m e n t a t i o nt 0 0 1 ) 。文档出版工具用于将图形、资源库描述、原型以及 质量保证报告组装成正式的文档。 8 第二章管理信息系统及其开发方法概述 6 、设计模型利程序代码生成工具( d e s i g nm o d e l sa n dp r o g r a mc o d et 0 0 1 ) 。设计模型和程序 代码生成工具用于支持某些项目形式上的变换。例如，自动将面向业务的数据模型变换成面向技术 的、可实施的数据模型。 c a s e 的优点包括以下几个方面“： 1 、提高生产效率。c a s e 将开发者从许多繁琐的文字处理工作中解脱出来。通过c a s e 工具的使 用，大大减少了开发者完成工作所需的时间，从而在很大程度上加快了系统的开发速度。 2 、提高质量。通过c a s e 工具的使用，可以大大减少系统实施或支持过程中的失误。如果系统 分析员、系统设计员、程序员运用正确的开发技术，则通过c a s e 就可以最大限度地提高信息系统的 质量。 3 、提高文档的质量。编制高质量的文档是c a s e 最为明显的一个优点，c a s e 工具也可以使文档 的维护变得更加容易。 4 、减少系统维护的费用和精力。通过提高系统和文档的质量，应该大大减少系统维护的费用和 精力，这又进一步创造了更多的时间和资源去建造其它新的信息系统。由于用户对信息系统的需求 越来越多，而信息系统开发人员又极度缺乏，从而造成大量的工作积压。因此，减少系统维护的费 用和时间在很大程度上可以解决上述问题。 9 东南大学硕士学位论文 第三章纺织印染企业管理信息系统总体设计 3 1 纺织印染企业业务流程 申洲公司主要运行的是订单生产方式，其业务流程如图3 - 1 所示。 图3 - 1 纺织印染企业业务流程 技术科根据客户提供给经营部的小样进行打样，客户满意后，经营部与客户签订合约；合约签 订后，技术科设计印染工艺处方、计划科制定主生产计划，同时，采购部根据库存情况决定是否需 要采购坯布、染化料、印染助剂等原料，然后计划科制定详细的作业计划；生产部门根据作业计划 领料、组织生产或委外加工，最后，成品检验、发客户。 3 2 系统主要模块及其功能 根据以上业务流程，按在企业生产管理中的职能的不同，系统大致可以分为8 个子系统，系统 框图如图3 - 2 所示。 1 0 第三章纺织印染企业管理信息系统总体设计 图3 - 2 印染企业管理信息系统框图 1 、销售管理子系统 销售管理子系统包括：小样管理，订单管理，合同管理，出货管理，客户管理。提供小样登记 和查询，打样计划安排，订单登记、更改和查询，合同进度跟踪，出货计划制定和查询，客户资料 登记和查询等功能。系统功能图如图3 3 所示。 销售管理 000j士 小样管理订单管理合同管理出货管理 客户管理 000000士j0 出 客客 小小打 订订出货 户 芦 样样样 堕堕 货 计 资资 登查计登 查计划料料 记询划记询划 查 管查 询 理询 图3 - 3 销售管理子系统功能图 2 、工艺管理子系统 工艺管理是印染企业生产管理的重要内容之一，是保证企业生产正常运行应采取的技术手段。 生产工艺的准确性、先进性是指导、控制生产的关键，是产品质量保证的基础。工艺管理子系统包 括：化验室工艺，订单工艺。提供打样管理，配方管理，订单工艺安排，订单工艺修改，订单工艺 查询等功能。系统功能图如图3 4 所示。 图3 - 4 工艺管理子系统功能图 1 1 东南火学硕士学位论文 3 、采购管理子系统 采购管理子系统包括：供应商报价管理，采购计划管理，采购订单管理，材料入库管理，供应 商管理。提供供应商报价管理，价格查询统计分析，采购计划制定，采购计划查询，采购订单生成， 采购订单查询，材料入库管理，材料入库查询，供应商信息管理，供应商信息查询等功能。系统功 能图如图3 5 所示。 采购管理 00 上0 l 供应商报价管理 采购计划管理采购订单管理 材料入库管理供应商管理 土一土j r 一土0 一l 00 土 一王 供 价 供供 应 格采采采采材材 应应 商 查购购购购料料 商商 报 询计计订订入入 信 信 价 统划划单 堕 库库 管 计 制查生查管查 息息 分定询成询理询 管查 理 析理询 图3 - 5 采购管理子系统功能图 4 、计划管理子系统 计划管理子系统包括：生产能力管理，主生产计划管理，物料需求计划管理，车间生产计划管 理。提供产能基础数据管理，生产能力分析，主生产计划制定，主生产计划查询，物料需求计划制 定，物料需求计划查询，染色计划制定，染色计划查询，整理计划制定，整理计划查询等功能。系 统功能图如图3 6 所示。 计划管理 000 i 生产能力管理主生产计划管理物料需求计划管理车间生产计划管理 土土土 一l 士 土土土土土 基生 主主 物物 础 立 生生 料料染染整整 数能 立i c需需色色 理理 据力 计 计 求求计计计计 管分 划 划 计 计 划划划划 制 查 划划制 查 制 查 理 析 制查 定 询定询 定询 定询 图3 - 6 计划管理子系统功能图 5 、生产管理子系统 生产管理子系统包括：前处理车间生产管理，染色车间生产管理，印花车间生产管理，整理车 间生产管理，成品车间生产管理。提供各车间生产任务、班组计划管理和查询，染化料消耗管理， 复样配方管理，大货配方管理，车间疵布统计，成品条码管理，成品装箱管理，成品入库管理等功 能。系统功能图如图3 - 7 所示。 1 2 第三章纺织印染企业管理信息系统总体设计 生产管理 前处理车间l1 染色车间ii 印花车间ll 整理车间li 成品车间 图3 7 生产管理子系统功能图 6 、质量管理子系统 企业要发展，质量是关键。质量管理子系统包括原材料质量管理、半成品质量管理、产成品质 量管理。提供质量记录、质量查询、质量分析等功能，实时记录、跟踪查询各道工序的质量检测信 息，并根据质量记录，系统分析问题原因，为生产决策提供依据。系统功能图如图3 8 所示。 图3 - 8 质量管理子系统功能图 7 、仓库管理子系统 仓库管理子系统包括：染化料仓库，毛坯仓库，光坯仓库。提供各仓库的基本资料管理，出、 入库管理和查询、库存查询等功能。系统功能图如图3 9 所示。 图3 - 9 仓库管理子系统功能图 成品入库管理成口朝装箱管理 成口明条码管理车间痴布统计班组计划查询 班组计划管理车间任务管理 班组计划查询 班组计划管理车间任务管理大货配方管理复样配方管理 班组计划杳询 班组计划管理 车间任务管理 染化料消耗管理 班组计划查询班组计划管理 车间任务管理 坞 东南大学硕士学位论文 8 、报表管理子系统 报表管理子系统是对前7 个子系统的数据进行汇总和分析。包括毛坯布收付存月汇总、光坯布 收付存月汇总等统计报表，在此不一一列举。 3 3 系统体系结构设计 随着计算机的诞生和应用，计算机模式从集中式结构( 数据和应用程序在一台主机上) 转向了 分布式结构( 数据和应用程序跨越多个节点机) ，尤为典型的是c s 结构( 客户机服务器模式) ，该 结构自上个世纪八十年代后得到了广泛的应用。随着网络技术的高速发展，尤其是基于w e b 的信息 发布和检索技术、j a v a 技术以及网络分布式对象技术的飞速发展，导致计算机网络结构向更加灵活 的多级分布结构演变，网络结构跨入一个新阶段，即b s 结构( 浏览器服务器模式) u 引。 3 3 1c s 结构与b s 结构的分析和比较 c s 结构一般采用两层结构，其基本结构如图3 1 0 所示，它将一个应用分为两个部分：服务器 部分和客户机部分，服务器一般是指数据库服务器，而客户机一般是指p c 机，客户机与服务器之间 通过局域网相连。客户机上运行处理业务逻辑的应用软件，同时客户机上的软件还负责图形用户界 面的处理。当客户机需要获取数据或更新数据时，它通过网络向服务器发出请求，一般这种请求是 s q l 语句或对数据库中存储过程的调用。服务器接受客户机的请求后通过对数据库的操作，将完成 后的结果再通过网络返回给客户机，客户机把结果显示在图形用户界面上制。 一输入 0 启动业务处理一接受s q l 请求 l 山 s q 。吵 上 数据存储i d b m s 执行 s q l 语句 山 卜户 上 返回数据或 一完成s q l 请求 结束业务处理 山 、i n输出 客户端 数据库服务器 图3 1 0c s 结构 这种体系结构将一个应用系统分成两部分，由多台计算机分别执行，使它们有机的结合在一起， 协同完成整个系统的应用，从而实现系统软件、硬件资源的最大限度利用。由于业务的处理逻辑主 要在客户机端执行，因此这种结构也被称为胖客户( f a tc i i e n t ) 结构u “。 b s 结构是一种以w e b 技术为基础的新型系统平台结构，它把传统两层c s 结构中的服务器部 分分解为数据服务器与应用服务器( w e b