（控制理论与控制工程专业论文）高校图书馆管理信息系统的设计与实现.pdf

华中科技大学硕士学位论文 摘要 计算机技术和网络技术在高校图书馆中的应用，极大地促进了文献信息的加工 整理和传播利用，使高校图书馆向自动化、网络化方向快速发展。自动识别技术的 应用，为高校图书馆的管理提供了一种崭新的技术手段。根据高校图书馆的实际， 结合管理信息系统目前的发展状况、技术水平和高校图书馆各项工作的内容及特 点，增加条形码和非接触式i c 卡等自动识别技术，对高校图书馆管理信息系统进 行全新的设计和开发，以提高图书管理信息系统的自动化水平乃当务之急。 本文描绘和阐述了高校图书馆管理信息系统的设计及实现过程。首先，简要地 介绍了国内图书馆的现状及发展方向；然后介绍了与本系统开发有关的理论和技 术，如：软件开发的生命周期、软件开发的策略、模型和方法、条形码技术和i c 卡技术、中国图书分类法；最后采用自上而下的丌发策略和瀑布模型，运用结构化 系统丌发方法，全面而详细地分析了高校图书馆现行的组织结构、业务流程、需求 及数据流程。在此基础上，采用结构化设计方法，选用w i n d o w s2 0 0 0s e r v e r 网络 环境， m i c r o s o f ts q ls e r v e r2 0 0 0 作为数据库管理系统，用p o w e r b u i l d e r9 0 作为 开发工具进行了c s 模式的系统管理程序设计，用d r e a m w e a v e r 为工具进行了b s 模式的用户查询系统和数字图书馆网络程序设计，实现了系统的物理设计。 关键词：图书馆管理信息系统自动识别技术条形码非接触式i c 卡。 华中科技大学硕士学位论文 a b s t r a c t t h ea p p l i c a t i o no fc o m p u t e rt e c h n o l o g ya n dn e t w o r kt e c h n o l o g yt ou n i v e r s i t y l i b r a r yh a se n o r m o u s l yp r o m o t e dp r o c e s s i n g , d i s s e m i n a t i o na n du t i l i z a t i o no fl i t e r a t u r e i n f o r m a t i o n ，a n dm a k eu n i v e r s i t yl i b r a r yd e v e l o pf a s ti nt h ed i r e c t i o no fa u t o m a t i z a t i o n a n dn e t w o r k t h ea p p l i c a t i o no fa u t o m a t i cr e c o g n i t i o nt e c h n o l o g yh a sp r o v i d e do n e b r a n d - n e wt e c h n i c a lm e t h o df o ru n i v e r s i t yl i b r a r y m a n a g e m e n t 。a c c o r d i n gt ot h e a c t u a l i t yo fu n i v e r s i t yl i b r a r y , t h ep r e s e n td e v e l o p m e n tc o n d i t i o na n dt e c h n i c a ll e v e lo f 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 ，t h ew o r kc o n t e n ta n dt h ec h a r a c t e r i s t i c so fu n i v e r s i t y l i b r a r i e s ，t h ea u t o m a t i cr e c o g n i t i o nt e c h n o l o g y ，s u c ha sb a rc o d ea n ds m a r tc a r dh a sb e e n a d d e di n t ou n i v e r s i t yl i b r a r ym a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mt od e s i g na n dd e v e l o pa b r a n d n e ws y s t e m ，s oa st or a i s et h ea u t o m a t i cl e v e lo fu n i v e r s i t yl i b r a r ym 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 ，w h i c hi sa l lu r g e n tm a t t e r t h i st h e s i sd e s c r i b e sa n dd e f i n e st h ep r o c e s so fd e s i g na n dr e a l i z a t i o no fu n i v e r s i t y l i b r a r ym 1 s a tf i r s t ，t h ep r e s e n ts i t u a t i o na n dt h ed e v e l o p m e n tt e n d e n c yo fi n l a n d l i b r a r i e sa r ei n t r o d u c e db r i e f l y , a n dt h e n ，t h er e l a t i v et h e o r i e sa n dt e c h n o l o g yt h a tt h i s s y s t e md e v e l o p m e n ti sb a s e do na r ei n t r o d u c e d ，s u c h a st h el i r ec i r c l eo fs o f t w a r e d e v e l o p m e n t ，t h es t r a t e g y ，m o d e la n dm e t h o do fs o f t w a r ed e v e l o p m e n t ，b a rc o d e t e c h n o l o g y ，s m a r tc a r dt e c h n o l o g ya n dt h ec l a s s i f y i n gm e t h o do fc h i n e s eb o o k ；a tl a s t ， t o p - d o w nd e v e l o p m e n ts t r a t e g ya n dw a t e r f a l lm o d e l ，s t r u c t u r e ds y s t e ma n a l y s i sa n d d e s i g n ( s s a & d ) a r ea d o p t e dt oa n a l y z er o u n d l ya n da m p l yt h eo r g a n i z a t i o ns t r u c t u r e ， o r g a n i z a t i o no p e r a t i o nf l o w ，o r g a n i z a t i o nr e q u i r e m e n ta n do r g a n i z a t i o nd a t af l o w ，e t c o ft h ec u r r e n tm a n a g e m e n ts y s t e mo fu n i v e r s i t yl i b r a r y b a s e do nt h ea n a l y s i sr e s u l t s ， a n db yu s i n gt h es t r u c t u r e dd e s i g nm e t h o d ，u n d e rt h ew i n d o w sn te n v i r o n m e n t ， m i c r o s o f ts q ls e r v e r2 0 0 0 ，a st h ed a t a b a s em a n a g e m e n ts y s t e m ( d b m s ) ，a n d p o w e r b u i l d e r9 o a st h es y s t e md e v e l o p m e n tk i ta r ec h o s e nt op r o g r a md e s i g na n d s y s t e mr e a l i z a t i o nf o rc sm o d e w i t ht h ed r e a m w e a v e r , t h eu s e rq u e r ys y s t e ma n dt h e d i g i t a ll i b r a r y sn e t w o r kp r o g r a mo fb sm o d ea r ed e s i g n e d t h es y s t e md e s i g ni sc a r r i e d o u ta n dt h ep h y s i c a lm o d e lo ft h es y s t e mi sp u tf o r w a r d k e yw o r d s ：l i b r a r ym a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m ( m i s ) a u t o m a t i cr e c o g n i t i o nt e c h n o l o g yb a rc o d e n o n t o u c hi cc a r d ( s m a r tc a r d ) i i 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，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他 个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集 体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 言蠢? 篇翟渤日期：钞厶年71 月f 白 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有 权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和 借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据 库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密口，在年解密后适用本授权书。 本论文属于 不保密哦 ( 请在以上方框内打“”) 嚣臀篇嗲日期驷( 年f 月日言鬻，黔日期：a 年f f 月毛日 华中科技大学硕士学位论文 1 1 引言 1 绪论 计算机技术在高校图书馆中的应用，极大地促进了文献信息的加工整理和传播 利用，使高校图书馆向现代化、信息化方向快速发展。随着计算机技术和网络技术 的发展和我国骨干通信网的建设，为高校图书馆自动化系统向网络化的进一步发展 提供了发展的机遇【”。 目前，世界范围内正在掀起数字高校图书馆建设的高潮。数字图书馆己成为国 际高科技竞争中新的制高点，成为评价一个国家信息基础设施水平的重要标志。数 字图书馆是信息化社会的重要组成部分，是高校图书馆的发展方向，它的建设将会 为知识传播提供一种崭新的手段，同时也将根本改变传统高校图书馆的工作方式和 服务模式【2 】。 自动识别技术的应用，为高校图书馆的管理提供了一种崭新的技术手段。自动 识别技术主要包括条形码识别技术、i c 卡识别技术、指纹识别技术和虹膜识别技术。 这些技术在商品流通、银行、交通、安全等方面得到了很好的应用，但在图书馆中 的应用还显得不足。根据高校图书馆的实际，结合管理信息系统目前的发展状况、 技术水平和高校图书馆各项工作的内容及特点，增加条形码和非接触式i c 卡等自 动识别技术，对高校图书馆管理信息系统进行全新的设计和开发，以提高图书管理 系统的自动化水平乃当务之急。 1 2 图书馆管理信息系统现状及发展方向 国内外图书馆管理信息系统大致经历了这样几个发展阶段：1 ) 单项业务的计 算机管理阶段：研究和开发图书馆单项业务的计算机管理系统，如编目系统、流通 系统。在这些系统中，硬件一般采用一台或多台计算机，软件大多使用d b a s e 和f o x b a s e 数掘库管理系统；2 ) 图书馆计算机集成系统管理阶段：其显著特点是系统 华中科技大学硕士学位论文 的集成化。这一时期，部分图书馆相继开发各自的图书馆自动化集成系统，以实现 图书馆各项业务( 如采购、编目、典藏、流通、期刊等) 的自动化。此时的系统多数 采用计算机局域网结构，有的采用大、中、小型结构，也有的采用计算机多用户结 构；3 ) 图书馆网络化建设阶段：特点是基于因特网的发展，把发达国家的网络系 统阶段、客户机朋艮务器阶段和因特网阶段都结合在一起【3 】o 国内自行研发的图书馆管理软件最具有代表性的是“图书馆自动化集成系统( i l a s ) ”。i l a s 是由文化部于1 9 8 8 年作为重点科研课题下达，由深圳图书馆承担 并组织部分省级图书馆的技术人员参加，共同研制和开发出来的一套能适应国内外 不同层次、多种规模、各种类型图书馆使用的自动化集成系统软件。此外，近年来 兴起并投入的一批图书馆自动化集成系统软件，如：北京现代文津信息技术研究中 心的“文津系统”、北京丹诚软件公司的“d a t at r a n s 系统”、北京邮电大学图书 馆研制的“m e l i n e t s ”、北京大学图书馆研制的“n l i s ”、深圳大学的“高等院校图 书馆自动化管理集成系统( s u l c m i s ) ”、江苏省教委支持，由南京大学研制的“汇 文图书馆管理系统”等等【3 1 。 但是，长久以来人们将计算机的使用仅仅看成是手工劳动的替代品，局限于图 书资料的日常加工和流通各环节，而忽视了计算机强大的信息统计、分析功能，更 多地考虑了加工、使用的自动化，而没有或较少考虑管理的科学化，人、机分离1 4 1 ， 在自动化方面，没有充分利用图书上自带的条码和“校园一卡通”i c 卡信息，读者 信息、图书信息和借阅信息全靠手工录入，没有实现真正意义上的自动化管理。原 始的手工操作，限制了计算机在图书馆工作中的深入使用，影响了图书馆信息管理 与服务功能的发挥，严重制约着高校图书馆管理水平的提高。难以适应和满足知识 经济对高校图书馆的要求【5 】o 随着社会进步、科技创新和经济发展，全社会的信息 需求不断增长，图书馆面l 临着一系列新情况、新问题，存在7 个方面的范型转变： 1 ) 从图书的保管者到服务信息提供者：2 ) 从单一媒体到多媒体；3 ) 从本馆收藏 到无边界图书馆；4 ) 从读者到图书馆去到图书馆来到读者中问；5 ) 从按时提供到 及时提供：6 ) 从馆内处理到外包处理；7 ) 从区域服务到国际服务1 6 1 0 同时，随着 网络化、数字化信息环境的建设，文献信息的传播和利用更加广泛、便利、快捷。 2 华中科技大学硕士学位论文 图书馆间的合作不断加强，文献信息资源共建共享有了新的进展；全国联合编目中 心目前已发展了6 0 0 余家成员馆，加强了文献联合采购工作用；2 0 0 0 年北京中文 文献资源共建共享合作会议，确定了包括中文元数据在内的多个国际合作项目，使 全球中文文献资源共建共享取得了重大突破。另外，由于高校管理体制改革的基本 完成，数百所高校参与合并，这就使原来局限于一个图书馆的业务工作被分散在多 个校区的多个图书馆，必须采取有效方式，借助现代信息技术和管理理念将各分馆 联系起来，以实现联合采购、分工协作【8 】【9 l 。因此，必须对传统的图书馆自动化系 统进行改革和完善，对功能进行拓展和深化，以适应图书馆发展的新形式，满足新 要求。 随着经济的发展，技术的进步，条码技术和i c 卡技术已经成熟。条码技术广 泛应用于国民经济各个行业。随着“校园一卡通”的普遍采用，使校园读者信息的 自动采集成为可能。将条码技术和l c 卡技术应用于高校图书馆的管理不仅是可行 的，同时也是必需借助的技术手段。 为此，只有建立以信息技术、计算机技术、网络技术支持的，人机结合的高校 图书馆管理信息系统，将信息、管理与系统有机地结合起来，才能使图书馆功能最 大化、服务最优化、管理规范化【1 0 l 。 一个以计算机技术、网络通讯技术、光纤技术、数字卫星技术为主要信息传输 载体的网络化、数字化图书馆体系必将在我国形成。 1 3 课题来源及研究方向 1 3 1 课题来源 恩施职业技术学院图书馆现有馆藏图书4 6 万余册，国内外期刊1 0 0 0 余种，在 岗职工3 2 人。图书的采编和借阅等业务一直采用手工操作。近年来，由于学院招 生规模的扩大，在校生逐年大幅度增加，目前已达到8 0 0 0 余人，从而图书馆借阅 工作量也大幅度增加，手工操作已无法满足需要，亟待进行计算机管理。因此，图 书馆管理信息系统的开发迫在眉睫。 华中科技大学顽士学位论文 本课题是针对当前高校图书馆的实际，结合发展的需要，特别是对自动识别技 术和网络环境下资源共享等迫切要求而提出的，主要是为高校图书馆开发出一个性 能更为优良、自动化程度更高的综合管理信息系统。 1 3 2 研究目的 该课题研究的目的是将集计算机技术、网络技术、多媒体技术、管理科学等于 一体的管理信息系统基本理论和技术应用到高校图书馆的开发过程中，特别是将条 形码和非接触式i c 卡等自动识别技术应用于系统中，进行书目信息和读者信息的 自动识别，开发出一个适合高校图书馆使用的性能优良的管理信息系统。 1 3 3 系统目标 新系统采用一体化设计，将图书馆内部管理和提供信息服务统一考虑，将图书 馆物质型载体文献资源的建设和数字化图书馆建设统一考虑，采用c s 结构和b s 结构相结合的方式，用c s 结构实现图书馆内部管理、图书馆物质型载体文献管理 功能，用b s 结构实现提供信息服务、数字化图书馆功能，达到功能相对齐全、数 据共享、自动化程度高、操作简便、可靠性好的管理信息系统。 由于系统采用c s 和b s 两种体系结构，更加适应i n t c r n e t 环境。 系统目标为1 1 ) 图书馆管理、信息检索、图书借阅等操作自动化。 2 ) 图书信息网络化、数字化。 其基本功能如下： 1 ) 数据输入与输出：能够实现图书馆所有业务数据的输入与输出，流通环节 实现自动化。 2 ) 数据存储与传输：能够实现图书馆所有业务数据安全存储和传输，实现数 据管理的高度集中与共享。 3 ) 数据处理：能够对图书馆所有业务数据进行处理，得到相应统计报表，提 供决策参考资料。 华中科技大学硕士学位论文 2 系统开发理论及技术 管理信息系统是集计算机技术和管理科学为一体的综合信息系统。建立一个管 理信息系统的根本任务是依托相关理论和技术进行软件开发。 2 _ 1 系统开发过程( 生命周期) 虽然各种信息系统处理的具体对象不同，但是，其开发过程却基本一致，如图 2 - 1 所示。可将信息系统的研制过程划分为五个阶段：总体规划、系统分析、系统 设计、系统实现及系统评价【l l 】。这就是通常所说的信息系统生命周期。 图2 - 1 开发管理信息系统的f 作过榉示意幽 华中科技大学硕士学位论文 总体规划阶段，对系统作全面长期的考虑，并研究系统的可行性，提出系统在 人力、财力、物力几方面的要求和各阶段的投入计划。系统分析阶段，根据规划阶 段的设想，建立各种可能方案，并进行系统分析，然后确立系统的方案。系统设计 阶段，是在系统方案的基础上进行详细的硬、软件及环境平台的设计。系统实现阶 段，主要进行系统的具体实施，包括程序编制、硬件研制、系统测试和转换运行。 系统评价阶段，对运行过程进行评价，并对积累的问题准备新的系统要求。对上述 的五个时问阶段，还可以从逻辑上分解为若干工作步骤，如表2 - 1 所示【1 2 l 【1 3 1 。 表2 - 1 信息系统工程的时间阶段与逻辑步骤 阶 逻辑步骤基本任务主要文档 段 1 问题定义提“ 信息系统要求，明确甘的和必安性 系2 综合调查对现行系统的环境约束、用户需求作初步调鸯 统 3 总体分析明确系统日标，选定系统建设的方案 项目申请书 规 4 系统规划总体规划，确定资源分配、制定开发计划 可行性分析报告 划 5 可行性研究从经济、技术、管理、运营、效益等方血写出町行性报 告 系6 详细调查可行忤报告批准后，详细调盘，深入r 解用户的需求 统 7 详细分析分析用户环境、需求、流程，拟出逻辑方粢 系统分析报告 分 8 逻辑方案确定逻辑方案选优，确定逻辑模型，确定系统日标与功能 析 9 新系统甲台配置根据逻辑方案，拟i i j 碗、软件环境配冒方案 1 0 总体结构设计 确定总体模块结构，如c s 或b s 1 1 对象 殳计划分对象属性，状态及处理 系 1 2 界面、输入、输 统出设计 满足用户要求的窗口、界面，i o 形式设计 设 1 3 数据库文件设计数据分配、存储组织、方式，格式设计 系统设计说明书 计 1 4 处理l j 网络设计处理方式、流程发能力，网络结构、协议、通信方式等 1 5 性能、可靠性， 安仝保密设计 周转时间、吞吐率、响戌时间，可用性、安全性等设计 1 6 安装调试 殳各、平台环境的虫装调试 系1 7 程序编制编制计算机心用程序或系统程序源程序清单 统1 8 程序调试程序的甲体或综合调试、测试、验证调试测试说明书 实1 9 系统综合调试 伞囱的软、礁件调试并试运行 用户操作丁册 现 2 0 系统转换由皇系统过渡到斩系统 系统维护记录 2 1 运行维护 运行维护新系统 评 2 2 系统评价牟血验收、订估、提 l 改进虑见系统评价报告 价 华中科技大学硕士学位论文 2 2 开发策略 管理信息系统作为一个工程项目进行开发，必须首先确定基本的开发策略，然 后根据所采用的开发策略进行系统开发。目前常用的开发策略有自上而下 ( 1 d p d o w n ) 、自下而上( d o w n - t o p ) ，以及两者相结合的综合方法【1 l l 【1 4 1 。 1 ) 自上而下的开发策略：该种策略主要是从一个组织的高层管理着手，考虑 组织的目标、对象和策略。然后，再确定需要哪些功能去保证目标的完成，从而划 分成相应的业务子系统，并进行各子系统的具体分析和设计。这种策略应用模块分 解方法进行各个子系统的划分和功能确定，整体性、逻辑性较强。但是，对于一个 大型系统的开发，这种策略往往会因为工作量太大而影响具体细节的考虑，致使周 期拉长，开发费用增加，评价难以确定等。 2 ) 自下而上的开发策略：该种策略是从各种基本业务和数据处理着手，也即 从一个组织的各个基层业务子系统的日常业务处理开始，进行分析和设计。这种应 用子系统容易被识别、理解、开发和调整，因此，有关的数据流和数据存储也便于 确定。这种方法是从具体业务信息子系统逐层综合和集中到总的管理信息系统的分 析和设计，实际上是模块组合的方法。但是，由于在具体子系统的分析与设计中， 不能很好考虑到系统的总目标和总功能，通常在上层分析与设计时，反过来又要对 下层子系统的功能和数据作较大修改和调整。该方法可根据资源情况逐步满足用户 要求，边实施边见效，但缺乏整体目标和协调性，可能导致功能及数据的矛盾、冗 余，造成返工。 3 ) 综合策略：为了充分发挥上述两种策略的优点，人们往往将它们综合起来 考虑。自上而下适用于一个组织的总体方案的制定，而自下而上又适用于具体业务 信息系统的总体设计。这两种策略的结合，通过全面分析、协调和调整之后，会得 到一个比较理想的信息系统。 2 3 软件过程模型 现代软件工程研究的重要结论之一是过程第一，方法第二。从软件开发过程总 华中科技大学硕士学位论文 结出的软件开发理论模型( 过程建模) 概括了软件开发诸阶段以及相关资源之间的 关系，为软件开发过程提供了基本原则和方法。 软件过程模型( s o f t w a r ep r o c e s sm o d e l ) ，也叫软件生存周期模型( s o f t w a r el i f e c y c l em o d e l ) 或软件加工模型，是在软件生命周期中按照预定的模式或步骤，使用 某些特定的规则和方法，配以适当的软件工具，进行软件产品的开发、使用和维护。 目前，常用的模型主要有瀑布模型、增量模型、喷泉模型、进化模型、螺旋模型、 渐增式模型、重用模型、自动变换模型、快速原型模型等。 1 ) 瀑布模型；瀑布模型是一种传统和标准的经典型模型。其特点和使用规则 是：把软件开发过程划分成若干严格定义的顺序阶段，如软件需求定义和分析、概 要设计、详细设计、实现和测试、验收测试和交付等，并规定这些阶段以自上而下、 相互衔接的固定次序执行，如同瀑布流水，逐级下落( 如图2 2 所示) 【1 5 】【1 6 l 。只有在 前一阶段的工作完成以后，才能开始下一阶段的工作。每个阶段的结束都要经过严 格的定量或定性复审和确认。 该模型比较适用于大型项目。小项目使用这种方法，显得过于复杂而不易控制， 并且乏味冗长，容易束缚程序员和最终用户的创造力。另外，试图把一个充满回溯 的开发过程加以线性化，并不能反映软件开发过程的自身规律【1 7 1 8 l 。 图2 - 2 瀑布模刑 华中科技大学硕士学位论文 2 ) 增量模型：增量模型是一种逐步累加的软件开发方法，在软件开发开始时 或在软件需求分析完成之后，把一个大型软件产品分成若干个较小的产品( 构件) 逐 步逐个开发，而不是齐头并进，以便于早出部分结果( 软件释放) ，取得经验，使其 它部分的开发有所借鉴。根据增量方式和形式的不同，可分为渐增模型和原型模型 1 1 9 1 1 2 0 1 。 3 ) 喷泉模型( f o u n t a i nm o d e l ，f m ) ：是b h e n d e r s o n 等人于1 9 9 0 年提出来的， 是随着面向对象的软件方法的研究和进展而提出的。因其置根于客观世界不断向上 喷射，外形上象喷泉而得名。其主要特点是：虽然沿用瀑布模型中的阶段概念，但 强调了阶段之间的大量重叠和反复，即阶段之间已无明显的界限；簇类模块的开 发可与系统的开发并行且相互影响；显式地引入了聚集( a g g r e g a t i o n ) 和概括 ( g e n e r a l i z a t i o n ) 阶段【2 l j 。 4 ) 进化模型：同增量模型一样，进化模型也按构件方式开发系统。不同的是， 它假定在开始时用户要求可以是不完全清楚的，而且在开始时不必定义所有的需 求。第一次开发过程的结果就是系统的一个原型。这些原型随着对用户要求的理解 及出现问题的解决而进化【2 2 1 。 初 计划 风险分析 需求分析与项目计划 基于初始需求的 的计划鞑，y瓣鼢的 脚琰 避笔否 i 稗系统 用户评价工程 图2 3 螺旋模型 华中科技大学顽士学位论文 5 ) 螺旋模型( s p k a lm o d e l ) ：螺旋模型将软件开发分为四个主要活动部分，即 计划、风险分析、开发工程、用户评价，由决策轴线将其分开成四个象限( 如图2 3 所示) ：( 1 ) 计划：目标的确定，可选方案和限制；( 2 ) 风险分析：可选方案的分 析，风险的确定和解决；( 3 ) 工程：下一级软件产品的开发，可采用原型法和生命 周期法的逐步求精、细化得到软件产品；( 4 ) 用户评价：用户对工程结果的评价。 包括设计目标和使用效果的评价。 软件开发工程从中心开始，顺螺旋线往外走，就可一步一步地建立起完善的软 件版本f 矧。 2 4 开发方法 在正确的开发策略指导下，采用合适的软件过程模型，还必须有好的开发方法， 才能开发出好的信息系统。目前，管理信息系统的开发方法主要有生命周期法、原 型法、结构化系统开发方法、面向对象的开发方法、计算机辅助软件工程方法等。 1 ) 生命周期法 生命周期法( l i f ec i r c l ea p p r o a c h ，l c a ) 将软件工程和系统工程的理论与方法 引入信息系统的研制开发中，将信息系统的整个生存期视为一个生命周期，同时又 将整个生存期严格划分为若干阶段，并明确每一阶段的任务、原则、方法、工具和 形成的文档资料，分阶段、分步骤地进行信息系统的开发，如表2 - 1 所示1 。 这种方法的基本特点是预先明确用户要求，根据需求从上至下舰划设计信息系 统，每个阶段有明显的顺序性及阶段性，通过文档的标准化与规范化来保证各阶段 的衔接性。但是，它也存在一些不足之处，如系统需求难以准确确定，开发周期长， 各阶段文档审批工作困难等【1 1 】。 2 ) 结构化方法 结构化系统开发方法，亦称s s a & d 法( s t r u c t u r e ds y s t e ma n a l y s i sa n dd e s i g n ) ， 或s a d t 法( s t r u c t u r e d a n a l y s i sa n d d e s i g n t e c h n o l o g y ) ，出现于7 0 年代，是最早的、 最成熟的、目日u 应用最广泛的丌发技术。结构化方法的基本思想是把信息系统看作 是功能模块的集合，这些功能模块由一定的系统结构相联系。于是，分析的过程就 华中科技大学硕士学位论文 是一个自顶向下地功能分解的过程，设计的过程是一个自底向上功能模块进行组合 的过程，这样非常有利于把一个复杂的大系统分解成许多许多子系统来求解。结构 化方法的着眼点在于一个信息系统需要什么样的加工方法和过程，并把数据结构和 处理过程截然分开，以过程抽象来对待系统的要求。 该方法的特点是严格区分系统开发的阶段性；自顶向下的整体性开发设计和自 底向上的由局部到整体的模块化设计与实施相结合；系统开发过程工程化，文档资 料标准化。但也存在系统开发周期过长、全面认识系统需求困难等不足。从某种意 义上来说，结构化方法是强调人们从计算机的角度而不是从用户的角度来思考要实 现的信息系统。显然，这是与计算机应用的初级阶段相适应的。 3 ) 原型法【1 1 l 原型法( p r o t o t y p i n g ) ，也叫渐进法( e v o l u t i o n a r y ) 、迭代法( i t e r a t i v e ) 或快速原型 法，是在关系数据库系统、第四代程序生成工具和各种系统开发生成环境诞生的基 础上，逐步形成的一种具有全新设计思想、过程和方法的系统开发方法。运用原型 法开发管理信息系统的工作如图2 4 所示。 所谓原型，是指该系统早期可运行的一个版本，反映系统的部分重要功能和特 征，其主要内容包括系统的程序、数据文件、用户界面、主要输出信息及其它系统 的接口1 1 1 1 。在系统开发的初期，用户的要求是经常变动的，有时甚至是模糊的。原 型法正是为了加快同用户的交流，尽早明确用户的需求，缩短系统开发周期，提高 软件开发效率而提出来的。其基本思想是：首先对用户提出的初步需求进行总结， 然后构造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的运行情 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，直至得到符合用 户要求的系统为止。 原型法的基本特征是：不要求系统开发之初就完全掌握系统的所有需求；构造 原型必须依赖快速的原型构造工具；原型构造工具必须能够提供目标系统的动态模 型；原型的反复修改是必然的和不可避免的。但是，原型法对于构造大型或复杂系 统的原型较困难，必须依赖于强力的支撑环境，对用户和丌发人员要求较高。 华中科技大学硕士学位论文 废除原型 系统初步分析 开发一个丁作原型 测试和评价 否渤是 清理原型 二工 修改原型 虹 测试和评价 原型仍需、 继续修改原犁 图2 4 原理法开发管理信息系统工作示意图 4 ) 面向对象的开发方法 面向对象的开发方法，也称为对象建模技术( o b j e c tm o d e l i n gt e c h n o l o g y , o m t ) ，可以描述为：客观事物是由对象组成的，对象是在原事物基础上抽象的结 果；对象是由属性和操作方法组成的；对象之间的联系通过消息传递机制来实现； 对象可以按其属性来归类，借助类的层次结构，子类可以通过继承机制获得其父类 的特性；对象具有封装性，在系统开发中可被共享和重复引用，达到软件( 程序和 模块) 重用的目的。 面向对象的系统开发过程，一般可分为以下四个阶段： ( 1 ) 系统分析阶段( o o a ) ：利用信息模型技术识别问题域中的对象实体，标识 对象之| 日j 的关系，确定对象的属性和方法，利用属性描述对象及其关系，并按照属 性的变化规律定义对象及其关系的处理流程。 华中科技大学硕士学位论文 ( 2 ) 系统设计阶段( o o d ) ：对系统发现的结果进一步抽象、归类、整理，以范 式( 物理模型) 的形式确定。 ( 3 ) 系统实现阶段( o o p ) ：利用面向对象的程序设计语言进行编程。 ( 4 ) 系统测试阶段( o o t ) ：运用面向对象的技术进行软件测试。 面向对象的开发方法的特点是：采用全新的面向对象思想，更符合人类的思维 习惯，有利于系统开发过程中用户与开发人员的交流和沟通，缩短开发周期，提高 系统歼发的正确性和效率；软件的一致性、模块的独立性以及程序的共享和可重用 性大大提高，加快了系统开发的进程。 5 ) 计算机辅助软件工程方法 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 ) 是一种新兴 的系统开发方法论。其基本思想是：结合系统开发的各种具体方法，在完成对目标 系统的规划和详细调查后，如果系统开发过程中的每一步都相对独立且一定程度上 彼此形成对应的关系，则整个系统开发就可以应用专门的软件开发工具和集成开发 环境( c a s e - i - 具、c a s e 系统、c a s e 工具箱、c a s e 工作台等) 来实现。 其基本特点是：实际开发一个系统时，必须根据所采用的开发方法，结合c a s e 工具和环境进行；作为一种辅助性的开发方法，c a s e 可以为系统开发过程中的具 体工作，如图表、程序的生成，提供快速自动化的工具和途径；c a s e 环境的使用， 改变了系统开发中的思维方式、工作流程和实现途径，与其他方法存在很大差别， 因而称为一种方法论。 6 ) 组合开发方法 各种方法都不是万能的，因此，在实际的丌发工作中，往往将多种方法进行组 合应用。常见的组合形式有：结构化系统_ 丌：发方法与原型法的组合：结构化系统开 发方法与面向对象的开发方法的组合；结构化系统开发方法与c a s e 方法的组合； 原型法与面向对象的开发方法的组合；原型法与生命周期法的组合；原型法与c a s e 方法的组合等。 根据本系统的要求和特点，在丌发过程中采用自上而下的开发策略，瀑布模型 和结构化系统丌发方法。 华中科技大学硕士学位论文 2 5 条形码技术 条形码技术是一种信息存储和传递的技术，是由美国人乔伍德兰德( j o e w o o d l a n d ) 和贝尼西尔弗( b e n ys i l v e r ) 共同创造发明的，并于1 9 4 9 年获得美国专 利权。条形码是由一组宽度不同、反射率不同的条和空按规定的编码规则组合起来 的，用以表示一组数据的符号。条形码技术包括条形码编制规则、条形码译码技术、 条形码印刷技术、数据通讯技术及计算机技术等，它是一门综合技术。任何一种条 形码都是按照预先规定的条形码编码规则和有关技术标准，由条和空组合而成。分 为二维条码和三维条码。到目前为止，世界上共有四十多种条形码码制。常用的条 形码有c o d e 3 9 码、交叉二五码、c o d ab a r 码、u p c e n a 码、c o d e 9 3 码等。一条 完整的条形码是由条码符号和载体组成的，条形码符号构成。如图2 - 5 所示 【2 6 】【2 7 】【2 8 】1 2 9 1 。 图2 - 5 条形码符号的结构 条形码技术以其成本低、识别速度快、准确性高、错误率低、保密性强、使用 方便等特点被广泛采用。通常用计算机、激光打印机配合条形码软件制作条形码， 条形码阅读器大多采用光笔式扫描器、卡式扫描器、激光枪式扫描器以及c c d 扫 描器等几种。 出版物条码是由一组按e a n u c c 1 3 规则排列表示信息的出版物标识。出版物 条码包括图书条码、期刊条码、音像制品条码和电子出版物条码。期刊的前缀码是 9 7 7 ，图书、音像制品和电子出版物的前缀码是9 7 8 。出版物条码有i s s n 、i s b n 。 目前图书馆主要在流通服务、回溯建库图书条形码化、读者借书证条形码化及 员工考勤等方面应用了条形码技术。当书籍流动时，只要扫描书上的条码即可，省 去了将长串书号敲入的过程，失误率极低，使得借阅工作实现自动化。 本系统拟将图书e a n u c c 1 3 条码应用到图书编目及流通服务中。 华中科技大学硕士学位论文 2 6i c 卡技术 目前经常使用的i c 卡有两种：接触式i c 卡和非接触式的i c 卡。接触式i c 卡 通过机械触点从读写器获取能量和交换数据；非接触式i c 卡通过线圈射频感应从 读写器获取能量和交换数据，所以又称射频卡。目前用得最多的是接触式i c 卡。 接触式i c 卡具有存储量大( 以兆为单位) ，保密功能强( 有多重密码设置和认证功 能) ，可实现一卡多用。但是，这类卡的读写操作速度较慢，操作也不方便，每次 读写时必须把卡正确地插入到读写器的口槽才能完成数据交换，这样，在很多需要 频繁读写卡的场合就很不方便，而且读写器的触点和卡片上i c 卡的触脚暴露在外， 容易损坏和搞脏而造成接触不良。 非接触式i c 卡是根据射频电磁感应原理产生的。它的读写操作只需将卡片放 在读写器附近一定的距离之内就能实现数据交换，无需任何接触，使用中非常方便、 快捷，不易损坏。因此，在公交、门禁、校园、企事业等人事管理、娱乐场所等方 面有广泛的应用前景。且f i 我国引进的射频l c 卡主要有p h i l i p s 公司的m i f a r e 和 i m e l 公司的t e m i c 卡。 非接触式i c 卡由于其突出的优点，大有取代接触式i c 卡之势跚1 。 本系统主要用非接触式i c 卡进行身份验证、保存读者借阅信息、上网消费及 其它消费结算。 2 7 中国图书馆图书分类法 中国图书馆图书分类法简称中图法，是目前正在使用的图书分类法。中 图法的构成主要是：分类表和标识符。 1 ) 分类表的结构组成 中图法分类表的结构组成是：基本部类，大类，简表，详表。 ( 1 ) 基本部类有五大类：马克思主义、列宁主义、毛泽东思想；哲学；社会科 学；自然科学；综合性图书。 ( 2 ) 基本部类下分为2 2 个大类，它们的标识符和类名为：a 马克思主义、列 华中科技大学硕士学位论文 宁主义、毛泽东思想；b 哲学；c 社会科学总论；d 政治、法律；e 军事； f 经济；g 文化、科学、教育、体育；h 语言、文字：i文学；j 艺术；k 历史、地理；n 自然科学总论；o 数理科学和化学；p 天文学、地球科学；q 生物科学；r 医药、卫生；s 农业科学；t 工业技术；u 交通运输；v 航 空、航天；x 环境科学；z 综合性图书： ( 3 ) 2 2 个大类下细分构成简表，简表细分又构成详表。 例如，g 大类加一阿拉伯数字构成简表分为：g o ( 文化理论) ，g 1 ( 世界各 国文化教育事业现状) ，g 2 ( 信息与知识传播) ，g 3 ( 科学、科学研究) ，g 4 ( 教育) ， g 8 ( 体育) 。每一类下还有细分，如g 4 ( 教育) 下又分为：g 4 0 ( 教育学) ，g 4 1 ( 思想政治教育、德育) ，等等，g 5 ( 世界各国教育事业) ，g 6 ( 各级教育) ，g 7 ( 各类教育) ，每一类下又有细分。如g 6 ( 各级教育) 下细分为：g 6 1 ( 学前教育、 幼儿教育) ，g 6 2 ( 初等教育) ，g 6 3 ( 中等教育) ，g 6 4 ( 高等教育) ，g 6 5 ( 师范教 育) ，每一类下又细分。如此类推。 2 ) 标识符号 中图法采用汉语拼音字母与阿拉伯数字相结合的混合制号码。例如：高 中英语教学参考书分类号为g 6 3 3 4 1 ，i n t e r n c t 短期培训教程t p 3 9 3 4 。在图书 馆的实际工作中，为了便于排架，一般还需要依据书名或作者或其它( 如流水号) 另增加一个号码，通常采用作者的四角号码，形成“分类号四角号码”的形式。这 一符号形式，通常作为图书馆排架管理和读者检索图书的途径。 华中科技大学硕士学位论文 3 系统规划与系统分析 系统规划和系统分析，是开发管理信息系统的起点，是管理信息系统开发工作 中重要的、必不可少的环节。需求分析的结果是否准确地反映了用户的实际要求， 将直接影响到后面各个阶段的设计工作，并影响到设计结果是否合理和实用。 系统规划的主要目标，是制定出管理信息系统的长期发展方案，决定管理信息 系统在整个生命周期内的发展方向、规模和发展进程。其基本任务是对现行系统进 行初步调查，以研究系统开发的可行性。 系统分析( s y s t e ma n a l y s i s ) ，也称为需求分析。系统分析的主要目标，是对系 统进行详细调查和认真的需求分析，掌握实际系统的基本结构和目前的业务流程， 明确用户的各种需求，并充分考虑今后可能的扩充和改变，确定新系统的功能，获 得新系统的逻辑模型。其结果作为系统设计、系统实现的依据。 系统分析的基本任务是详细调查现行系统的组织结构、业务流程和数据