（机械制造及其自动化专业论文）应用组件技术构建动态企业模型的应用研究.pdf

江苏大学硕士学位论文 摘要 e r p 软件是一种十分复杂的软件系统，在竞争激烈的市场经济中，企业要发展 壮大，就需要对企业经营过程进行不断的改进，这就要求建立的软件系统必须具有 很好的柔性，能够不断适应企业新的管理模式和业务流程的变化，这无论是对企业还 是对软件制造商来说，都是一个急需妥善解决的问题。本课题正是针对这样的一种 情况，提出了一种基于组件技术和动态企业建模( d e m ) 韵软件设计方法，以求达 到快速构建一套e r p 软件系统的目的，并且构建的软件系统能够很好的满足业务流 程再造。 文章首先探讨了组件技术的基本思想，并详细分析了e r p 软件中运用组件的 般特点，将软件构建的过程映射为组件建立的过程，使传统的软件制作的最小单元 扩大为组件。在系统分析过程中，将e r p 系统划分为一系列子系统，并针对不同子 系统来分别构建组件模块，这些组件模块彼此间既独立又联系( 功能上的独立和数 据共享上的联系) 。 同时，文章研究了动态企业建模技术和组件技术在构建e r p 软件系统中的关系， 并为建立基于组件的e r p 软件系统提出一种动态建模方案，包括，软件建模的基本 思想、动态模型的基本构成、建模的步骤和建模工具等。 课题在进行动态企业建模时，还采用了u m l 这样一种面向对象的建模技术， 通过对比分析u m l 建模机制和d e m 建模原理后，选择了其中一部份建模表达方式 来建立d e m 建模所需的五类模型。 另外，a i b a s 是我们采用的一种e r p 软件开发的c a s e 工具，它的运用大大缩 短了软件开发的周期，其软件系统提供的m s k 和算法开发工具为快速建立应用软 件提供了强大的基础组件库。同时论文在吸取了a i b a s - - e r p 软件系统其软件设计 方面的思想时，根据企业发展电子商务的需要，针对e r p 软件系统，抽象出了三方 面的“元组件”。 最后，在课题进行末。还对销售系统和采购系统进行了详细的系统分析设计， 为这两个子系统构建了一套标准的组件库，并由a i b a s 完成e r p 组件模块的设计 集成。总的来讲，本课题采用组件技术和动态建模技术给出了种软件模型解决方 案，并最终为中小型企业提供了一种行之有效的管理信息系统的参考模型。 关键词：管理信息系统，计算机集成制造系统，企业资源计划，动态企业建模 组件，构件 江茎垄兰堡主芏堡笙查 a b s t r a c t e r ps o f t w a r ei sak i n do fc o m p l e xs y s t e m a n ye n t e r p r i s ew a n t st od e v e l o pi nt h e m e r c i l e s sm a r k e te c o n o m ye n v i r o n m e n t ，t h em o s ti m p o r t a n tt h i n gn e e d e dt o d oi st o c h a n g ei t sm a n a g e m e n t o rb u s i n e s sp r o c e s sf r e q u e n t l y , e s p e c i a l l y , t h o s ee n t e r p r i s e sw h i c h h a v ea p p l i e de r ps y s t e mh a v et ot h i n ka b o u th o wt ou p d a t et h e s ep r o g r a mt om a k e t h e m s e l v e s a d a p t t ot h e s e c h a n g e s i n o r d e rt os o l v et h i s p r o b l e m ，t h i sp a p e rb r i n g f o r w a r dan e wm e t h o d ，t h a ti st h ei d e ao fa p p l y i n gg r o u p w a r ea n da d o p t i n gd e m t e c h n o l o g y t od e s i g ne r ps o f t w a r e t h ef i r s tp a r t ，t h i sp a p e rd i s c u s st h eb a s i ci d e o l o g yo fg r o u p w a r e ，a n dw et a l ka b o u t t h ec h a r a c t e r i s t i c so fg r o u p w a r ei ne r ps o f t w a r e ，t h e nw et r a n s f o r mt h ec o n v e n t i o n a l s o f t w a r ed e s i g n i n gp r o c e s si n t oan e wg r o u p w a r eb u i l d i n gp r o c e s s ，a n dt h er e s u l to f t r a n s f o r m i n ge n l a r g et h el e a s t c e l lo fs o f t w a r em a k i n gt ot h eg r o u p w a r ec e l l i nt h e s y s t e md e s i g n i n g ，w ec u tt h ee r ps y s t e mi n t os e v e r a ls u b s y s t e m s ，y e tt h e s ep a r t sh a v e s o m er e l a t i o nt h o u g ht h e ya r es e e m e dt ob ed e t a c h e d s ow ec a nb u i l dt h eg r o u p w a r ef o r e v e r ys u b s y s t e m sr e s p e c t i v e l y w ea l s os t u d yt h er e l a t i o no fd e ma n dg r o u p w a r e ，a sar e s u l t ，w eb r i n gf o r w a r da w a y o f m o d e l i n go f d e mb a s e do n g r o u p w a r e ，i n c l u d i n gt h ei d e o l o g yo fm o d e l i n g ，b a s i c s t r u c t u r eo f m o d e l ，t h er e q u i r e ds t e p so f m o d e l i n ga n dt h et o o l s o f m o d e l i n g u m li sav e r yi m p o r t a n t m o d e l i n gt o o l ，w h i c hi sa k i n do f o b j e c tm o d e l i n gt e c h n i q u e ( o m t ) a f t e ra n a t o m i z i n gt h et w ok i n dt e c h n i q u e s ，w ec h o o s es e v e nk i n dp a t t e r n st o e x p r e s st h ef i v ed e m m o d e l s i no r d e rt or e a l i z et h ee r p s y s t e m ，w ea l s ou t i l i z et h ea i b a s ，w h i c h i sak i n do f c a s e ( c o m p u t e ra i d e ds o f t w a r ee n g i n e e r i n g ) t e c h n o l o g y ，t h em o s ti m p o r t a n ti s a i b a s p r o v i d eu sl o t so f g r o u p w a r ec e l l ”，w h i c hh e l pu st oc o n s t r u c tt h eg r o u p w a r e ， a l s ot h ep a p e ri n t r o d u c e sa i b a ss o f t w a r ei nd e t a i l st o o d e v e l o p i n ge r pw i t ht h i sk i n d o f t e c h n o l o g y ，w e c a na c h i e v eas o f tp r o d u c tw i t hh i g hq u a l i t yi na v e r ys h o r tt i m e ，s oi t r e d u c e se r ps o f t w a r e d e v e l o p m e n tp e r i o dg r e a t l ya n dq u i c k e n se r pi m p l e m e n tp r o g r e s s a i b a ss o f t w a r ef i t st h ep e r i o do fs o f t e n g i n e e r i n g ， s oi tf l e e su sf r o mt h ed r ya n d t r o u b l e dc o d ew r i t i n gw o r k a tl a s tt h e a p p l i c a t i o ns h o w su sa ne f f e c t i v ea t t e m p tt o n a t i o n a ls m a l l & m e d i u m s i z e d e n t e r p r i s e s k e y w o r d s ：c i m s e r p ，a i b a s ，u m l ，d e m ，o r o u p w a r e ，r a t i o n a l r o s e 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 ，c o m p o n e n t b a s e dd e v e l o p m e n t 学位论文版权使用援权书 本学位论文俸者完全了解学校有关像留、使用学位论文的麓定，同意学位保 留并国圃家有关部门或机构送交论文的复印t 终和电予舨，悫洚论文被查阅和媸 阅。本人授权汀苏大学可以将本学位论文的全部内容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傈存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 保密口，在 年解密后邋用本授权书。 不保密围。 学位论文作者签名： 粤l 自交 ，母弓年r 月j 5 吕 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师瀚指导下，独立遴 行磅究工 乍辑取褥鼓成果。除文中已注明弓l 溺的内容以外，本论文不 包含饪侮箕入个人或集体已经发表或撰写过熬作品成果。对本文的研 究徽出重要贡献的个人萃瑾集体，均已在文中以明确方式标明。本人完 全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：、罗璃衰 鑫斓： 炒亘 年r 胃，疆 江苏大学硕士学位论文 第1 章绪论 e r p 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 ) 其本质是先进的企业管理理 念，它将企业各方面的资源进行充分的调配和平衡，为企业提供了多重解决方案， 使企业能在激烈的市场竞争中取得竞争优势。 e r p 是一种管理应用软件系统，随着系统复杂程度的日益增加，使软件开发表 现出很少能按期交付、需求分析与实际开发脱节、实施周期过于漫长、失败率较高 等缺陷。因此，如何跨越程序复杂性障碍一直是困扰软件开发的难题之一。 面向对象技术的发展给我们展现了使用组件构建应用系统的美好前景，即软件 设计可以像使用集成电路芯片设计硬件电路一样，这样的软件插件叫组件。组件技 术吸收了硬件技术中的重用思想，利用可靠的、易于扩展和重用的子部件来构造更 高层次的系统，合理地将系统的复杂性进行分解。这就是通过大型积木“装配”的方 式来轻松的构造出大型而复杂的系统。因此，将这种先进的软件设计思想运用于e r p 软件的开发，是降低软件开发费用，提高软件质量和生产率的一条良好出路。 同时，本课题在进行信息系统分析设计阶段采用了动态企业建模技术。当企业 业务流程、管理方式等发生变化时，由于企业的基本功能不会发生根本的变化，因 此只需做些微小的改动就可以使系统很好地适应这种变化。 1 。1 本课题研究的目的、内容和设计方案 1 研究目的 本课题着重进行了运用组件技术开发e r p 系统的研究，并采用动态企业建模技 术建立企业模型，其目的是提出并设计一种基于组件技术、面向中小规模制造型企 业的e r p 系统方案，并构造出一种具有可重构性、易维护的e r p 系统模型。 2 研究内容 本课题的研究内容分为以下几方面，课题重点在前两点内容： 根据目前组件技术发展的基本状况，首先研究组件技术在e r p 软件设计中 的实现原理，找到运用组件技术建立e r p 软件系统的关键因素，以及怎样将软件系 统组件化的方法。 研究动态企业建模技术和组件技术在构建e r p 软件系统中的关系，并为建 立基于组件的e r p 软件提出一种动态建模方案，即。软件建模的基本思想和建模步 骤，包括建模工具和表达软件体系的基本模型的选择。 分析和参考国内现有的e r p 软件系统设计方案，进行系统分析和系统设计， 明确待开发软件应具有的功能和要达到的性能。 运用软件重组的系统构造思想，针对中小型企业所具有的特点，对销售和采 购子系统进行详细的系统分析和设计，并构造出销售和采购子系统所需的通用的组 江苏大学硕士学位论文 件，将这些组件集成为一个具有良好重构性的e r p 软件系统，同时提出一套经济适 用的物理配置方案。 进行软件测试工作，保证软件质量。 3 研究方案 ( 1 ) 总体上采用迭代、增量式的软件构造方案 ”。其中为达到运用组件构造e r p 系统的目的，设计以下较为具体的试验实施方案： 研究现有的国内外e r p 实施的成功方案，并结合我国中小型企业的管理模 式，对各子系统进行分析研究。 在了解e r p 软件总体结构的基础上，结合前期构造的系统方案，运用u m l 技术进行动态企业建模的系统分析、设计，以及各子系统的分析和设计，在这一过 程中使用的c a s e 工具为r a t i o n a lr o s e 。在试验中，将对销售和采购两个子系统进 行详细的分析设计。 运用组件技术和前期的系统分析工作，找出功能模块，构造出e r p 软件的 一些通用组件。 在前面三步的基础上，开发出一套e r p 软件的初始子集。然后根据这个软 件版本逐渐的添加另外一些功能，形成更为精细的版本。 进行风险分析，反复步的开发过程，直至获得一个满意的产品。 ( 2 ) 关键问题： 怎么样采用组件来构建出e r p 系统软件。 d e m ( 动态企业建模) 建模模型的选择。 制定计划和进行需求分析( 具有通用性，符合大多数中小企业的需要) ，并 对各子系统进行全面的分析，要便于组件技术的运用。 构造的组件要是系统中重要的、基本上独立的、可替换的部分，能在已定义 好的系统中执行清楚的功能。 为系统构造充足的组件，并使这些组件在实现功能上具有独立性和完整性， 以解决系统的可移植性、通用性和吸收新技术的能力( 如与i n t e r n e t 的集成) 。 采用组件技术构造的整个系统，要使系统有机的集成，避免因采用组件技术 而给整个系统在实现上带来的功能间隙或功能重复，且这样的系统要便于维护和吸 收新的管理思想。 ( 3 ) 解决方法和措施： 分析国外在e r p 软件系统设计方面的经验和把握组件技术的新的发展状况， 同时注意在e r p 系统开发的过程中溶进最新的管理思想。 了解组件技术的特点，严格的按照组件技术的要求进行组件功能的定义和实 现，做到功能独立，接口良好和组件间无间隙组合。 做好前期工作，一定要对系统进行详细的分析，为后面在设计所需组件的工 作时解决随之可能带来的组件功能重复或功能不完整的情况。构造的系统体现数据 江苏大学硕士学位论文 共享、处理数据和利用数据进行分析( 在线分析能力) 的能力。 1 2e r p 在国内外的发展状况 1 2 1 e r p 在国内外的发展状况 目前，市场上存在着众多的erp 软件提供商，国外的软件厂商，大型的如s a p 、 o r a c l e 、j d e 、b a a n ，中型的如s s a 、s c a l a 、四班、q a d ，国内也有不少厂商积极 进入这个市场，如用友、金蝶、新中大、开思等。 国外的e r p 软件，像o r a c l e 、b a a n 等早已在其产品中运用了组件的思想，建造 的软件具有通用性、维护性好等优点，且融合了先进的管理思想，而我国的一些企 业，它们仍在采用传统的软件设计思想，软件实施中需要经过复杂的参数设置和源代 码的更改。同时，国内的e r p 软件不能很好的满足企业的经营过程重组的需要。 从市场占有量来看，这几年，国内一些管理软件制造商发展迅速，占领了中小 企业的大部分市场，甚至国内有些企业宣布其e r p 市场已经超过国外的软件提供商。 但是，对于大型e r p 的市场，则由一些国外的企业占领着，国内企业仍很难涉足。 1 2 2 国内外e i t p 软件开发优势对比 就目前的状况来看，国外厂商“4 1 在e r p 市场上已经拥有了非常成熟的e r p 软件 系统，在系统实施方面也积累了丰富的应用经验，这是国外厂商开发e r p 产品的优势。 但另一方面，国外e r p 软件提供商由于数千用户的拖累( 升级、维护和数据转 换的需求) ，产品又难以一下子作根本性改变，这是国外厂商的劣势。因此国内厂商 从零做起未必完全处于劣势。 实现对企业全球范围内供应链的管理是e r p 系统的核心思想，为了实现这一点， e r p 产品的开发工具与开发技术将完全不同于m r p i i 产品的开发工具与开发技术。 只有应用最新的跨平台互操作开发工具，支持i n t e m e t 技术和电子商务技术才能开发 出真正的e r p 系统，因此，从技术角度看，开发e r p 系统，国内外厂商的起点也 是相同的。 从管理方式上来说，国内企业特别是对于那些中小型企业在管理体制上和运作 思维上存在着很大的不同，相比之下，国内的软件商们更容易接受和改变这些不规 则的地方，也更能适应这些细微但却不可忽视的细节。 因此总的来说，国内与国外软件公司在e r p 发展方面各自拥有一定的优势。 1 2 3 e r p 的发展趋势 e r p 的发展趋势将会呈现以下特点： e r p 功能的扩展 1 纳入p d m 功能 p d m 将企业中的产品设计和制造全过程的各种信息、产品不同设计阶段的数据 江苏大学硕士学位论丈 和文档组织在一个统一的环境中，实现设计数据、产品构型、b o m 、设计文档、有 效性控制等。例如，通过p d m 将e r p 与企业的c a d c a m c a p p 进行信息集成， 就这方面技术而言，一些国外的e r p 软件商已经开发出一些相应的产品( 例如美国 的s d r c 的m e t p h a s e 、美国u g s 公司的i m a n 、i b m 的p m 等) ，但是就实际应用 而言，还有待提高通用性能，而国内的一些软件在这方面就更需要加强开发的力度。 2 e r p 与电子商务的连接 e r p 着重于企业后台的应用，电子商务着重于与外界的信息业务交流，两者对 于企业信息化进程起着互补的作用。电子商务的核心之一是e d i 技术。e r p 对e d i 作用在于：e r p 与企业内部的e d i 集成。业务文件的传递和一般的公文传递，在 内容、传递范围或是所运行的计算机环境等方面都有区别，但又是交叉在一起的。 e r p 把原来分散的e d i 连通，是企业办公自动化的一个重要的进步。e r p 系统的 e d i 具有与系统以外的e d i 连通的功能。这样e r p 用户可以在同一个环境中，与本 企业的非e r p 软件用户交换信息。集成企业间的e d i 。在某些行业中，e d i 功能 至关重要。如汽车行业销售的方式要求e r p 软件在销售和采购模块中用e d i 实现客 户或供应商之间的电子订货和销售开单过程。 迅速向网络化、i n t e r n e t 办公模式靠拢 3 5 1 3 6 】 企业运作的流程有所改变，经由互联网进行采购和销售的比例大大增加，企业 与供应商、合作伙伴的联系也逐渐演变为依赖网络方式。到时，“传统e r p + w e b 网 站”的组合将被淘汰，取而代之的是集成内外网的在线客户交易、电子支付、呼叫中 心等一系列电子商务应用。各种前沿技术被广泛加以运用。通过提供自助服务，客 户可以动态查询公司产品和实时市场信息。员工则可利用移动办公等手段进入公司 内部网，了解企业当前运作情况，实现资源共享。由于终端设备的日益多样化，e r p 输出接口种类将更加丰富。伴随着3 g 时代的到来，基于w a p 的移动电子商务将又 是个商机。 满足中小企业发展 在进入w t o 后，国内企业将与涌入的国外公司展开残酷的竞争。改变管理落 后成为国内企业最紧迫的要求，在现在和将来我国有越来越多的中小型企业需要实 施e r p 系统，以改善这种局面。 运用j a v a 组件技术开发e r p 系统 j a v a 作为一种面向对象的程序设计语言，具有良好的跨平台应用性能，很多国 外的e r p 开发商正在或已经将其e r p 软件用j a v a 语言重写。另外，作为“企业用”j a v a 技术j 2 e e 的发展，开发e j b 组件构建企业应用软件的趋势越来越明显。由于组件 技术带来的众多优点，它可很好的解决现行软件，特别是e r p 这种管理软件系统具 有的复杂、灵活多变和向网络化拓展的问题，因此，采用j a v a 组件技术：开发 e r p 系统的趋势越来越明显。 江苏大学硕士学位论文 第2 章企业与e r p 系统的集成 e r p 能够对企业的管理带来革命性的变化，促进企业沿着健康科学的道路发展。 对于想要实现管理信息化的企业，在充分了解企业自身情况的同时，还必须准确把 握e r p 的实质以及其对企业的管理改革要求。 2 1e r p 管理模式概念、原理及实施 一个由g a r t e rg r o u p 提出的概念“，描述下一代制造资源计划( m r pi i ) 软件。 对应于管理界、信息界、企业界不同的表述要求，“e r p ”分别有着它特定的内涵和 外延，下面是对e r p 从管理思想、软件产品、管理系统三个层次给出的定义： ( 1 ) e r p 是由美国著名的计算机技术咨询和评估集团g a r t e r g r o u p i n c 提出的 一整套企业管理系统体系标准，其实质是在m r pi i 基础上进一步发展而成的面向供 应链( s u p p l yc h a i n ) 的管理思想； ( 2 ) e r p 是综合应用了客户机月艮务器体系、关系数据库结构、面向对象技术、 图形用户界面、第四代语言( 4 g l ) 、网络通讯等信息产业成果，以e r p 管理思想 为灵魂的软件产品： ( 3 ) e r p 是整合了企业管理理念、业务流程、基础数据、人力物力、计算机 硬件和软件于一体的企业资源管理系统。 对于以上三个层次的定义相应可采用“e r p 管理思想”、“e r p 软件”、“e r p 管理 系统”的表述方式。其概念层次如图2 1 所示。 圈2 1e r p 概念层次图 e r p 软件除了已有的标准功能，它还包括其它特性，如品质、过程运作管理、 以及调整报告等。特别是采用的基础技术确保了软件和硬件两方面的独立性，从而 使系统更加容易维护升级。另外，e r p 的关键还在于用户能够裁剪其应用，满足不 同企业的需要，因而具有天然的易用性。 下面是e r p 系统具备的功能标准应包括的四个方面1 ： 1 超越m r p i i 范围的集成功能 包括质量管理：试验室管理；流程作业管理：配方管理；产品数据管理：维护 管理：仓库管理：在线分析。 2 支持混合方式的制造环境旺1 江苏大学硕士学位论文 包括既可支持离散又可支持流程的制造环境；按照面向对象的业务模型组合业 务过程的能力和国际范围内的应用。 3 支持能动的监控能力，提高业务绩效 包括在整个企业内采用控制和工程方法：模拟功能：决策支持和用于生产及分 析的图形能力。 4 支持开放式客户机n 务器计算环境 包括客户机朋艮务器体系结构；图形用户界面( g u l ) ：计算机辅助设计工程 ( c a s e ) ，面向对象技术：关系数据库：内部集成的工程系统、商业系统、数据采 集和外部集成( e d i ) 。 e r p 是对m r p i i 的超越，从本质上看，e r p 仍然是以m r p i i 为核心，但在功 能和技术上却超越了传统的m r p i i ，它是以顾客驱动的、基于时间的、面向整个供 应链管理的企业资源计划。 e r p 的核心管理思想是供需链管理。 2 2 中小型企业实施e r p 工程的特点 我们可以从企业生产方式和信息工作方式来分析中小企业所具有的特点【7 】 “ ： 1 企业充当的市场角色 中小企业在市场中大多扮演着这样的角色，一是补充生产的角色，这类企业生 产的多是利润薄、市场价值小而一般不为大型企业涉足的行业。另一种是以大型企 业为客户的企业，这种企业专为大型企业生产配件。 2 从生产方面来看 中小企业的生产多是迎合市场的生产，生产规模不大，组织灵活多变。因而具 有多种多样的生产方式，包括多品种小批量的生产和单一品种大量生产的生产方式 等。对于后一种人们已从理论和实践上进行了深入细致的研究，但对多品种小批量 生产计划方法探讨得很少。 3 从企业信息工作来看强“ ( 1 ) 获取信息的渠道不畅。 中小企业规模小，获取信息能力有限，而现在廉价i n t e m e t 为企业建立自己的信 息网络提供了物美价廉的操作平台。 ( 2 ) 销售网络 销售网络的建设需要投入大量的资金，这在过去是一般中小企业很难去实现的， 实施e r p 可以借助i n t e r n e t 网络的建设扩展其销售渠道。 ( 3 ) 中小企业信息机构基础薄弱、人员少、素质差，信息服务的功能低。建立 信息系统时可选用成熟的e r p 系统，并逐渐培养自己的信息建设队伍，减少外界依 靠力量。 江苏大学硕士学位论文 中小企业所具有的这些特点同时也决定了在企业实施e r p 时必须考虑的一些问 题”。对于这些问题，可归纳为以下几点： 4 经济性 企业可以购买小型的e r p 软件系统，并针对企业的运作情况选取适合企业需要 的关键性模块，而不必耗巨资一次性全面实施信息系统。在实施e r p 系统后再根据 企业发展过程中的实际需要来完善其功能。就这方面来说，对系统的一个最重要的 要求就是选用的e r p 系统应具有很好的易修改性能。这也是本课题采用组件和动态 企业建模技术，以期解决的一个问题。 5 技术能力 由于e r p 系统的实施、维护费用很高，企业资金能力有限，因此，企业一定要 培养好自己的系统实施维护人员，以减少系统后期的维护费用，同时也为系统更好 的运行打下坚实的技术基础。 6 电子商务的应用1 1 3 0 l 发展电子商务已成为所有企业必须面对的一个重要问题，对于中小企业，电子 商务也有着特殊的意义。以往中小企业无法建立起昂贵的销售网络，如今，随着 i n t e r n e t 的飞速发展，企业可以运用电子商务来实现在线销售和采购任务。 江苏大学硕士学位论文 第3 章组件技术与e r p 系统的开发 e r p 软件系统是一种涉及面广，系统结构复杂、内容庞大的软件系统，系统的 构建需要极大的人力、物力和财力开销，而系统完善则需要在实践中日积月累，不 断的对系统进行改进才能达到。 同时，随着时间的推移，社会结构、市场结构、贸易规则、企业管理模式等等 一切的改变，使得理论上软件可达到的至善至美的境界也只能是一种幻想。软件必 须不断的进行改进来适应这一变化。 3 1 用组件技术开发e r p 系统 3 1 1 组件技术 1 组件复用的概念 使用组件技术构造软件是指为了复用目的而设计制作软件。与软件复用的概念 相关，重复使用软件的行为还可能仅是重复使用，“并非为了复用目的而设计的软件” 的过程，或在一个应用系统的不同版本间重复使用代码的过程，这两类行为都不属 于严格意义上的软件复用。以下的类比有助于迸一步说明软件复用的概念。在软件 演化的过程中，重复使用的行为可能发生在三个维上： ( 1 ) 时间维：使用以前的软件版本作为新版本的基础，加入新功能，适应新需 求，即软件维护。 ( 2 ) 平台维：以某平台上的软件为基础，修改其和运行平台相关的部分，使其 运行于新平台，即软件移植。 ( 3 ) 应用维：将某软件( 或其中构件) 用于其他应用系统中，新系统具有不同 功能和用途，即真正的软件复用。 这三种行为中都重复使用了现有的软件，但是，真正的复用是为了支持软件在 应用维的演化，使用“为复用而开发的软件( 构件) ”来更快、更好地开发新的应用 系统。 2 为什么要采用组件技术 目前组件技术主要有o m g 的c o r b a m i c r o s o f i 的c o m a c t i v e x ，它们都有各 自的特点，许多大公司都支持c o r b a ，而c o m 适应于用v i s u a ls t u d i o 开发。在此 不对它们进行比较。 可扩充性： 基于组件的开发方法( c o m p o n e n t b a s e dd e v e l o p m e n t ，简称c b d ) 模拟了硬件 设计的思想。在c b d 下，一个应用是出若干个可重用的组件组成，与结构化方法中 的模块和面向对象方法中的对象不同，一个组件是一个大粒度的、自包容和标准的 江苏大擘硕士学位论文 软件部件，每个组件提供一个或多个接口，接口是组件与客户和其它组件之间通信 的唯一途径。 一个组件是一个已编译好的、连接好的二进制代码，应用程序由多个这样的组 件打包而成，各个定制的组件可以在运行时间同其它的组件连接而成某个应用程序， 在需要对应用程序进行修改时，只须将构成应用程序的某个组件用新版本替换掉即 可，可见，组件在应用程序中完全是动态的。 可重用性： 从重用的角度来看，结构化方法中的模块是面向本系统的功能单位，是特定为 本系统服务的，加上基于过程的不稳定性，几乎没有重用的可能。面向对象方法在 重用性方面有了很大的提高，通过使用继承和使用类库可以较好地实现代码重用。 但以面向对象方法中的类和对象作为重用单位存在粒度太细的特点，并且由于继承 所引起的对象之间的依赖性，限制了具有独立性要求的重用。组件建立在面向对象 方法之上并超越了面向对象的思想，组件本身可以用面向对象的方法实现，完成一 项独立的业务逻辑，它实现的是对象重用。组件不存在继承的概念( 可模拟继承) ， 更强调封装的独立性，为重用提供了更好的支持。组件的内部实现细节是隐藏的， 它通过提供一个或多个接口，向外展示它的服务，组件客户通过接口实现组件提供 的服务，而无需知道这些功能是如何实现的。 支持分布式应用： 组件能很好的支持分布式服务，在c b d 下，应用由多个组件动态的组合雨成， 组件的物理位置是透明的，这是c b d 的一个显著优点。 由以上可以看出，组件技术在可扩充性、可重用性、支持分布式应用方面都支 持的很好，非常适合将其应用与分布式模型部件的开发。 3 1 2 实现软件复用的关键因素 实现软件复用的各种技术因素和非技术因素f 卸是互相联系的。如图3 1 软件复 用的影响因素所示，它们结合在一起，共同影响软件复用的实现。 非技术因素 除了技术因素以外，软件复用还涉及众多的非技术因素，如：机构组织如何适 应复用的需求；管理方法如何适应复用的需求：开发人员知识的更新；创造性和工 程化的关系；开发人员的心理障碍：知识产权问题；保守商业秘密的问题：复用前 期投入的经济考虑；标准化问题等等。这些因素超出了本文的范围，这里不再详细 讨论。 江苏大学硕士学位论文 软 非 件 刊囵避圈鬯陪 技 术 园 豢 c a s e 技术 j 图3l 软件复用的影响因素 技术因素： 1 软件构件技术 构件( c o m p o n e n t ) 是指应用系统中可以明确辨识的构成成分。而可复用构件 ( r e u s a b l ec o m p o n e n t ) 是指具有相对独立的功能和可复用价值的构件。 可复用构件应具备以下属性：有用性( u s e f u l n e s s ) ：构件必须提供有用的功 能；可用性( u s a b i l i t y ) ：构件必须易于理解和使用：质量( q u a l i t y ) ：构件及 其变形必须能正确工作：适应性( a d a p t a b i l i t y ) ：构件应该易于通过参数化等方式 在不同语境中进行配置：可移植性( p o r t a b i l i t y ) ：构件应能在不同的硬件运行平 台和软件环境中工作。 随着对软件复用理解的深入，构件的概念已不再局限于源代码构件，而是延伸 到需求、系统和软件的需求规则、系统和软件的构架、文档、测试计划、测试案侧 和数据以及其他对开发活动有用的信息，这些信息都可以称为可复用软件构件。 软件构件技术是支持软件复用的核心技术，其主要内容包括以下几点： ( 1 ) 构件获取：有目的的构件生产和从已有系统中挖掘提取构件； ( 2 ) 构件模型：研究构件的本质特征及构件间的关系； ( 3 ) 构件描述语言：以构件模型为基础，解决构件的精确描述、理解及组装问 题： ( 4 ) 构件分类与检索：研究构件分类策略、组织模式及检索策略，建立构件库 系统，支持构件的有效管理： ( 5 ) 构件复合组装：在构件模型的基础上研究构件组装机制，包括源代码级的 组装和基于构件对象互操作性的运行级组装； ( 6 ) 标准化：构件模型的标准化和构件库系统的标准化。 2 软件构架 软件构架是对系统整体结构设计的刻划，包括全局组织与控制结构，构件间通 讯、同步和数掘访问的协议，设计元素间的功能分配，物理分布，设计元素集成， 江苏大学硕士学位论丈 伸缩性和性能，设计选择等。 通过对软件构架的研究，发现不同系统在较高级别上的共同特性；获得正确的 构架对于进行正确的系统设计非常关键；对各种软件构架的深入了解，使得软件工 程师可以根据一些原则在不同的软件构架之间做出选择；从构架的层次上表示系统， 有利于系统较高级别性质的描述和分析，特别重要的是，在基于复用的软件开发中， 为复用而开发的软件构架可以作为一种大粒度的、抽象级别较高的软件构件进行复 用，而且软件构架还为构件的组装提供了基础和上下文，对于成功的复用具有非常 重要的意义。 软件构架研究如何快速、可靠地从可复用构件构造系统的方式，着重于软件系 统自身的整体结构和构件阃的互联。其中主要包括：软件构架原理和风格，软件构 架的描述和规约，特定领域软件构架，构件向软件构架的集成机制等。 3 领域工程 ， n 一 领域工程是为一组相似或相近系统的应用工程建立基本能力和必备基础的过 程，它覆盖了建立可复用软件构件的所有活动。领域是指一组具有相似或相近软件 需求的应用系统所覆盖的功能区域。领域工程包括三仑主要的阶段。 ( 1 ) 领域分析：这个阶段的主要目标是获得领域模型( d o m a i nm o d e l ) 。领域 模型描述领域中系统之间的共同的需求。这个阶段的主要活动包括确定领域边界， 识别信息源，分析领域中系统的需求，确定哪些需求是被领域中的系统广泛共享的， 哪些是可变的，从而建立领域模型。 ( 2 ) 领域设计：这个阶段的目标是获得领域构架( d o m a i n s p e c i f i cs o f t w a r e a r c h i t e c t u r e ，缩写为d s s a ) 。d s s a 描述在领域模型中表示的需求的解决方案，它 不是单个系统的表示，而是能够适应领域中多个系统的需求的一个高层次的设计。 建立了领域模型之后，就可以派生出满足这些被建模的领域需求的d s s a 。由于领 域模型中的领域需求具有一定的变化性，d s s a 也要相应地具有变化性。 ( 3 ) 领域实现：这个阶段的主要行为是定义将需求翻译到由可复用构件创建的 系统的机制。根据所采用的复用策略和领域的成熟和稳定程度。这种机制可能是一 组与领域模型和d s s a 相联系的可复用构件，也可能是应用系统的生成器。 这些活动的产品( 可复用的软件构件) 包括：领域模型、领域构架、领域特定 的语言、代码生成器和代码构件等。 在领域工程的实施过程中，可能涉及的人员包括： ( 1 ) 最终用户：使用某领域中具体系统的人员： ( 2 ) 领域专家：提供关于领域中系统信息的人员，他应该熟悉该领域中系统的 软件设计和实现、硬件限制、未来的用户需求及技术走向： ( 3 ) 领域分析员：收集领域信息、完成领域分析并提炼出领域产品( 可复用软 件构件) 的人员，他应该具有完备的关于复用的知识，并对分析的领域有一定程度 江苏大学硕士学位论文 _ 一一 的了解。 ( 4 ) 领域分析产品( 构件、构架) 的使用者：包括最终用户、应用系统的需求 分析员和软件设计者。 4 软件再工程 软件复用中的一些问题与现有系统密切相关，如：现有软件系统如何适应当前 技术的发展及需求的变化，采用更易于理解的、适应变化的、可复用的系统软件构 架并提炼出可复用的软件构件。现存大量的遗产软件系统( l e g a c ys o f t w a r e ) 由于 技术的发展，正逐渐退出使用，如何对这些系统进行挖掘、整理，得到有用的软件 构件。已有的软件构件随着时间的流逝会逐渐变得不可使用，如何对它们进行维护， 以延长其生命期，充分利用这些可复用构件等等。软件再工程( s o f t w a r e r e e n g i n e e r i n g ) 正是解决这些问题的主要技术手段。 软件再工程是一个工程过程，它将逆向工程、重构和正向工程组合起来，将现 存系统重新构造为新的形式。再工程的基础是系统理解，包括对运行系统、源代码、 设计、分析、文档等的全面理解。但在很多情况下，由于各类文档的丢失，只能对 源代码进行理解，即程序理解。 5 开放系统技术 开放系统技术的基本原则是在系统的开发中使用接口标准，同时使用符合接口 标准的实现。这些为系统开发中的设计决策，特别是对于系统的演化，提供了一个 稳定的基础，同时，也为系统( 子系统) 间的互操作提供了保证。开放系统技术具 有在保持( 甚至是提高) 系统效率的前提下降低开发成本、缩短开发周期的可能。 对稳定的接口标准的依赖，使得开发系统更容易适应技术的进步。当前，以解决异 构环境中的互操作为目标的分布对象技术是开放系统技术中新的主流技术。 开放系统技术为软件复用提供了良好的支持。特别是分布对象技术使得符合接 口标准的构件可以方便地以“即插即用”的方式组装到系统中，实现黑盒复用。这样， 在符合接口标准的前提下，构件就可以独立地进行开发，从而形成独立的构件制造 业。 6 软件过程 软件过程又称软件生存周期过程，是软件生存周期内为达到一定目标而必须实 施的一系列相关过程的集合。一个良好定义的软件过程对软件开发的质量和效率有 着重要影响。当前，软件过程研究以及企业的软件过程改善已成为软件工程界的热 点，并已出现了一些实用的过程模型标准，如c m m 、i s 0 9 0 0 1 t i e k l t 等。然而，基 于构件复用的软件开发过程和传统的一切从头开始的软件开发过程有着实质性的不 同，探讨适应于软件复用的软件过程自然就成为一个迫切的问题。 7 c a s e 技术 以计算机辅助丌发软件为目标的c a s e ( 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 ) 江苏大学硕士学位论文 技术越来越为众多的软件开发人员所接受，c a s e 工具和c a s e 环境得到越来越广 泛的应用。c a s e 技术对软件工程的很多方面，例如分析、设计、代码生成、测试、 版本控制和配置管理、再工程、软件过程、项目管理等等，都可以提供有力的自动 或半自动支持。c a s e 技术的应用，可以帮助软件开发人员控制软件开发中的复杂 性，有利于提高软件开发的效率和质量。软件复用同样需要c a s e 技术的支持。c a s e 技术中与软件复用相关的主要研究内容包括：在面向复用的软件开发中，可复用构 件的抽取、描述、分类和存储：在基于复用的软件开发中，可复用构件的检索、提 取和组装；可复用构件的度量等等。 3 1 3e r p 系统组件化 e r p 系统从大的方面来看可分为以下几个部分：系统管理采购系统储运 管理生产管理生产计划及调度管理质量管理工程数据管理财务管理销 售管理部门管理。如下图3 2 所示 企业资源计划系统 系 统 管 理 部 门 管 理 幽3 2e r p 模块图 对于这样的e r p 系统，我们将它分成1 0 个大的业务模块【3 0