（机械电子工程专业论文）高校工程训练中心管理信息系统的研究与实现.pdf

摘要 现代制造业正向市场全球化、制造全球化、产品多样化、个性化的方向发展，传 统的管理模式、组织结构、设计方式和决策依据都必须进行创新才能跟上时代的步伐。 信息化己成为企业增强竞争力、提升利润以及实现跨越式发展的必由之路。 本文研究的主要内容是“高校工程训练中心信息管理系统”的理论研究和软件实 现。首先论述了开发本系统的必要性和可能性；接着从软件技术的角度介绍了系统开 发过程中的相关技术细节：然后以仓库管理模块为例，对具体流程和管理理论进行了 重点研究；最后根据作者在开发过程中遇到的各种问题，提出了开发和推广该系统需 引起重视的若干事项。考虑到本系统是面向实际应用研究开发的，因此重在保证先进 性和实用性的统一。主要工作如下： 1 仓库流程改进 对原有仓库流程作了研究分析，结合与其他部门的相互联系，规范了具体作业， 帮助建立起一套完善的管理体制。 2 订货策略 从供应商和企业双方利益出发，对经典的经济订货模型( e o q ) 作了改进。综合 考虑了买卖双方在订货事务中的各种费用，以降低双方整体订货费用。在订货实务中， 还对双方的单位存储费用进行了变通处理。并以4 5 # 钢为例，利用s p r e a d s h e e t 建模、 费用计算，并对结果进行了进一步的讨论。 3 工量具管理 对工量具分类编号，与工具数量相关，工具的借还情况实时反映到工具数量中， 同时建立了历史借还记录，系统根据历史借还情况，依据各种指标做出统计，比如借 用人分类统计，工具，借用日期统计等等，据此对工具使用情况进行评估。 4 排课问题 根据工程训练中心面临的问题，建立数学模型，确定用计算机辅助排课工作的方 案，以及计算机程序工作流程，最后编译实现排课功能 5 解决系统开发中的关键技术 主要是数据库连接问题，以解决数据的远程共享问题；另外还要解决安全权限、 数据验证、异常处理等问题。 关键词：管理信息系统，订货策略，仓库管理，排课系统 a b s t r a c t m o d e r n m a n u f a c t u r i n g a r e d e v e l o p i n g t o w a r d sm a r k e t g l o b a l i z a t i o n ， m a n u f a c t u r eg l o b a l i z a t i o n ，p r o d u c t sd i v e r s i f i c a t i o na n di n d i v i d u a t i o n t r a d i t i o n a l m a n a g e m e n tm o d e 。o r g a n i z a t i o ns t r u c t u r e ，d e s i g nm e a s u r e sa n dd e c i s i o n m a k i n g g i s th a v et og oo ni n n o v a t i n gi no r d e rt ok e e pu pw i t ht h ep a c eo fe r a i n f o r m a t i o n h a sb e e nm a k i n gi t s e l fa sas u r ew a yt oe n h a n c ee n t e r p r i s ec o m p e t i t i o n 。i n c r e a s e p r o f i ta n dt or e a l i z es k i p p i n gd e v e l o p m e n t t h i sp a p e rm a i n l yd i s c u s s e st 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 d r e a l i z a t i o no fa d v a n c e dm a n a g e m e n tt h e o r yf o rc o l l e g ee n g i n e e r i n gt r a i n i n gc e n t e r f i r s t l y , t h i sp a p e rd i s c u s s e st h en e c e s s i t ya n df e a s i b i l i t yo ft h i sm i s s e c o n d l y , f r o m t h es t a n d p o i n to fs o f t w a r et e c h n o l o g y , d e t a i l e dt e c h n o l o g yi si n t r o d u c e d t h i r d l y , t h i s p a p e rm a i n l ya n a l y s e st h es p e c i f i cf l o w sa n dm a n a g e m e n tt h e o r yw i t h w a r e h o u s em a n a g e m e n tm o d u l e f i n a l l y , b a s e do nt h es u m m a r i z a t i o no fd i f f i c u r i e s d u r i n gs y s t e md e v e l o p m e n t ，t h i sp a p e rb r i n g sf o r w a r ds o m es u g g e s t i o n sw en e e d t op a ya t t e n t i o nt o a st h em i si sf o rp r a c t i c a lu s e a d v a n c e da n dp r a c t i c a l c h a r a c t e r i s t i c ss h o u l db o t hb ec o n s i d e r e d m a i nw o r ki i s t sa sb e l o w ： 1 i m p r o v e m e n to fw o r k f i o w sf o rw a r e h o u s e c o m b i n e dw i t ht h em u t u a lr e l a t i o n so to t h e rd e p a f t m e n t s ，t h i sp a p e ra n a l y z e s a n do p t i m i z e st h eo r i g i n a lw o r k f l o wo ft h ew a r e h o u s e ，t h e ns e tu paf i n e m a n a g e m e n ts y s t e r n 2 i m p r o v e de o qs t r a t e g y f r o mt h es t a n d p o i n to fb o t he n t e r p r i s ea n ds u p p l i e r si n t e r e s t ，b yc o n s i d e d n g v a r i o u sk i n d so fe x p e n s e so fb o t hs i d e s ，t h ee c o n o m i co r d e rq u a n t i t y ( e o q ) m o d e l i si m p r o v e dt om e e tt h er e q u i r e m e n to fo r d e rc o s tr e d u c t i o n i np r a c t i c a la p p l i c a t i o n ， u n i t - s t o r e - e x p e n s eo fb o t hs i d e sh a sb e e nt r a n s f o r m e df l e x i b l y 0 n ec a s ei su s e dt o d e m o n s t r a t et h en e wo r d e rs t r a t e g y f i n a l l y , s p r e a d s h e e tm e t h o di sa p p l i e dt ob u i l d m o d e l ，c o m p u t ec o s ta n dm a k ef u r t h e rd i s c u s s i o na b o u tt h er e s u l t s 3 t o o l s & m e a s u r e sm a n a g e m e n t s o r tt h ed i f f e r e n tk i n d so ft o o l s & m e a s u r e s l e n da n dr e t u r nc o n d u c t sw u lb e r e f l e c t e dt ot h e i ra m o u n t s m e a n w h i l e 。k e e pt h eh i s t o d c a lr e c o r d sf o rs t a t i s t i c i tc a n b es o d e db yu s e r , d a t ea n dt h es p e c i f i ct o o l s & m e a s u r e s ，w h i c hc a nb eu s e df o r i a t e re v a l u a t i o n 4 c u r r i c u l u ma s s i g n m e n t a n a l y z et h ep r a c t i c a lp r o b l e mt h a te n g i n e e n n gt r a i n i n gc e n t e rf a c e dw i t h ，t h e n e s t a b l i s hm a t h e m a t i cm o d e l ，f i n a l l y , r e a l i z et h ef u n c t i o no fc u r r i c u l u ma s s i g n m e n t i i b yc o m p u t e rp r o g r a m m i n g 5 d e a lw i t hk e yt e c h n o l o g i e s m a i n l ya b o u td a t a b a s ec o n n e c t i o n ，l o n gd i s t a n c ed a t as h a r e ，s e c u r i t yp r o b l e m d a t av e r i f i c a t i o n ，a b n o r m i t yd i s p o s a le t c k e y w o r d s ：i n f o r m a t i o n m a n a g e m e n ts y s t e m ，o r d e rs t r a t e g y , s t o r a g e m a n a g e m e n t 。c u r r i c u l u ma s s i g n m e n t i i i z h a n gw e i y a n g ( i n d u s t r i a le n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db yp r o f d o n gu h u a j u n e 2 0 0 5 论文独立性声明 本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。 论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或其他机构已 经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均 已在论文中做了明确的声明并表示了谢意。 作者签名： 辜垒鼙 论文使用授权声明 日期：丝竺：z ： 本人同意上海海事大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校 有权保留送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以上网公布 论文的全文或部分内容，可以采用影印，缩印或其他复制手段保存论文。 保密的论文在解密后遵守此规定。 作者签名： 章聋茸导师签省：茎塑聋日期： 蓬：2 ： 上海海事大学硕士论文 第一章绪论 1 1 课题研究背景 现今社会已进入信息时代，计算机技术和网络通讯技术的飞快发展特别是 i n t e r n e t 在企业的充分运用( i n t r a n e t ) ，给企业改变原有的工作模式，加强企业内部 和企业间的联系、向国际接轨提供了契机。充分利用现有的计算机开发工具，建立自 ，己的w e b 服务器进行信息发布及信息系统管理，使企业在其自身发展和社会活动中发 挥最大的功效，最大限度地提高企业经济效益，是企业必须且唯一的出路。 管理信息系统“。一词最早出现于7 0 年代，直到1 9 8 5 年，管理信息系统的创始人 g o r d o nb d a v i s 给出了管理信息系统的一个完整的定义。管理信息系统是“一个由 人、计算机等组成的能进行信息的收集、传送、存储、加工、维护和使用的系统。管 理系统能实测企业的各种运行情况，利用过去的数据预测未来，从企业全局出发辅助 企业进行决策，利用信息控制企业的行为，帮助企业实现其规划目标。” 虽然m i s 发展至今，得到了广泛的应用，在各行各业取得了突出的成绩，但在高 校训练中心的应用还是一片空白。由于高校训练中心的特殊性，即依托于学校，以学 生实习为主，同时又从事生产活动，一般的管理信息系统很难得到应用。工程训练中 心还处于数据管理以手工记录为主，管理思想落后，效率低下的状态。开发一套适合 实际情况的信息管理系统对其发展有着重要的意义。 1 2m i s 的发展状况 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 ，m i s ) ”1 的研究与开发已经历了 3 0 多年时间，在我国也有近2 0 年历史。它是依赖于管理科学和技术科学的发展而形成 的，它是一个由人和计算机等组成的进行信息收集、传输、加工、保存、维护和使用 的系统。它能真实地反映各部门和企业的各种运行情况，能从全局出发辅助决策，帮 助企业实现其规划目标”1 。 1 m i s 在其发展过程中经历了四个阶段 第一阶段是单数据处理阶段，又称电子数据处理( e l e c t r o n i cd a t ap r o c e s s i n g ， 简称e d p ) 。六十年代初以美国通用电气公司的工资处理程序为其标志，主要是用于财 务和统计方面的单项管理，是通过完全分散的手工操作来完成。 第二阶段是综合数据处理阶段，由于计算机硬件及软件的发展，使经营管理科学 上海海事大学硕士论文 新成就与计算机信息处理技术相结合用于生产实践成为可能，在此期间出现了许多的 应用系统，例：业务信息系统、飞机定票系统、情报检索，这一阶段主要是以提高效 率为中心来处理多种数据。 第三阶段是系统数据处理阶段，在六十年代末发展起来的数据库技术，开始应用 于管理信息系统，其标志是1 9 6 8 年9 月，美国i b m 公司发布的信息管理系统 i m s ( i n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m ) 。在七十年代，由于廉价小型机与远程通讯技 术的发展，使管理信息系统已超出了个别企业的界限，出现了连接多个企业的信息网 络系统。此外，还出现了大量的、独立的、集体使用的信息系统。 第四阶段是决策支持系统( d e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m ，简称d s s ) ，主要是以计算 机为工具，帮助决策者利用数据和模型来进行决策的交互式信息管理系统，主要包括 数据库、模型库、方法库、知识库及相应的管理系统，通常具有预测、优化、模拟、 分析等功能。从工业企业m i s 的发展前景来说，最终是作为计算机集成制造系统( c i m s ) 的一个组成部分，实现各种制造数据信息共享。 2 m i 表1 1m i s 发展的四个阶段 阶段时问数据处理 数据占有方 数据处理方 的性质式式 单数据处理1 9 5 3 1 9 6 5 年模拟手工资源独占批处理 阶段 管理 综合数据处 1 9 6 5 1 9 7 0 芷 实现管理资源共享交互式实时 理阶段系统的控处理 制 系统数据处1 9 7 0 1 年现实现高层分布式处理 理阶段在 决策支持 决策支持系 统 美国从五十年代开始应用管理信息系统，到八十年代，各大企业都已有自用的计 算机管理系统。苏联1 9 6 7 1 9 7 0 年开始建立企业自动化管理信息系统( a c y ) ，并且取 得了显著效果。日本现已普遍建立了信息处理中心和信息处理系统，相当多的中小型 企业，也建立了不同规模的计算机信息处理中心，日本的“无人工厂”试验，也取得 了良好的效果，1 9 8 4 年开始建立的高度信息化通讯系统实验成功，在九十年代普及全 日本。 我国的计算机应用起步较晚，1 9 8 0 年以来制定了电子和信息事业的发展规划， 1 9 8 5 年，已渗透到交通、能源、机械、电子、通讯、金融、财贸、国防、科技、文教、 卫生、农业等各个领域。在各管理系统中，有直接借鉴国外现成的应用软件包加以使 2 上海海事大学硕士论文 用的，也有自行设计的；有单项管理的应用，也有建立比较完整的工厂管理信息系统 的。 国内外在这个领域的投资是相当大的。1 9 8 0 年，美国m i s 市场约占1 3 1 亿美元， 基本每年增加3 0 ，1 9 8 7 年，预计达到1 0 亿美元。另外的研究指出，在8 0 年代，m i s 市 场增加了6 0 ，1 9 8 9 年超过4 0 亿美元。我国科技日报1 9 9 0 年1 1 月1 9 日文章报道，我国 重点骨干的大中型企业有1 万多个，仅这些大中型企业用于建立m i s 的累计投资已达 3 0 0 多亿元，约占“六五”以来国家用于这些技术企业技术发行总投资的8 ，且绝大 多数企业的计算机系统都是从国外引进的。 调查资料表明，在国内使用管理信息系统的单位中，将近有5 0 的单位，通过向 业务运作实质性的渗透，发挥了积极的作用，对领导决策的科学性起到了促进作用， 而在各单位得到管理信息系统的途径中，6 5 是自行开发，1 7 是委托开发，1 0 是上 级配发，只有8 是商品软件。 经过3 0 多年的发展，m i s 已积累了一些成功的经验。，应用范围不断扩大，从最 初的简单的作业处理，发展到支持企业的综合信息的处理，进而影响到企业的标准化 作流程。管理信息系统正在不断发展、变革，充分利用信息共享技术、网络技术、冲 破企业内部，向外扩充，逐渐向国际化方向发展。 1 9 9 8 年，随着各媒体的大量报道、各种研讨会的频繁召开，e r p 的宣传像阵阵咫 风一样席卷神州大地。耳濡目染，各行各业、各类人士似乎都觉得自己与e r p 有关。 与此同时，原来的m r pi i 软件改头换面变成了e r p ，原来没有相关产品的厂商也在一 夜之间推出了自己的e r p 软件。 e r p ”是一种先进的管理思想，有其发展的环境和应用的基础，而且目前还在不 断地完善。中国企业因为所处环境不同，没有与e r p 完全适合的应用基础，因此我们 完全没有必要用e r p 的标准来衡量企业管理水平，而应该积极地研究、分析、创造条 件，发展有中国特色的企业管理模式。这一点对于高校工程训练中心来说尤其重要。 我们不能盲目跟风，在各方面条件还不成熟的情况下，花费大量的人力物力开发并不 适用的e r p 系统，很多e r p 实施失败的例子已经很好的说明了这一点。 1 3 课题的目的和意义 本课题是基于上海海事大学工程训练中心实际情况开发的。工程训练中心是上海 海事大学为了加强实践教学、适应创新人才培养的需要，以教学实习厂为依托，是学 生进行金工实习和创新实践的重要基地。随着中心规模的迅速扩大，传统的管理手段 3 上海海事大学硕士论文 严重的阻碍了工程训练中心的发展。 工程训练中心传统的管理方式，很多地方都存在着不足。 1 库存 库存管理还是以人工记账的形式进行管理，这不仅加大了库管员的工作强度，而 且影响t n 练中心整体库存管理水平。不能随时了解存货在各仓库的入库、出库及库 存情况并进行统计、汇总以及分析。 2 工量具 例如，中心管理人员不能及时、准确地了解工量具的情况，最常见的问题是工量 具数量，类型，状况不明确，不能精确快速的知道什么可用，在什么位置，借还情况 等等。 3 排课 排课采用人工编排。因为排课问题涉及的因素多( 包括教室、教师、学生、课时、 课程) 所以处理的数据比较大，人工排课的话耗时耗力，不管是从效果还是从经济性 来看，人工排课都是不及计算机排课来的高质高效。 4 财务 财务与仓库，工量具，设备等不能很好的进行数据流通，造成结算拖延、帐目不 清等弊端。 以上种种问题造成训练中心运作成本不断上升。由于资金流、物资流和信息流相 脱节，更导致管理者难以及时掌握训练中心内部信息，影响了训练中心的管理水平。 事实上，这些弊端在上海乃至全国各大高校中都广泛存在着，很多企业也或多或少的 存在着这样的问题，但一直得不到很好的解决，根本原因在于管理体制的不科学，缺 乏系统工程和信息技术等现代科学技术的思想和方法。 为了解决上述问题，上海海事大学工程训练中心决定开发“高校工程训练中心信 息管理系统。”该系统不仅能够满足训练中心一般的信息管理功能，同时能够挖掘系 统内部数据，从而进行分析及预测，为训练中心管理者在进行决策时提供依据。这对 工程训练中心的日常运作以及长远的发展都有着深远的意义。 1 4 主要内容 本文作者致力于“工程训练中心信息管理系统”的理论研究和软件实现。提出 了各个模块的设计方案。主要工作如下： + 1 仓库流程改进 对原有仓库流程作了研究分析，结合与其他部门的相互联系，规范了具体作业， 4 上海海事大学硕士论文 帮助建立起一套完善的管理体制。 2 订货策略 从供应商和企业双方利益出发，对经典的经济订货模型( e o q ) 作了改进。综合 考虑了买卖双方在订货事务中的各种费用，以降低双方整体订货费用。在订货实务中， 还对双方的单位存储费用进行了变通处理。最后，在对订货策略理论研究的基础上， 以4 5 # 钢为例，利用s p r e a d s h e e t 建模、费用计算，并对结果进行了进一步的讨论。 3 排课问题 根据具体要解决的问题，建立数学模型，确定用计算机辅助排课工作的方案，以 及确定计算机程序工作流程，最后编译实现排课功能 4 工量具管理 对工量具分类编号，与工具档案中的数量相关，工具的借还数量及状态实时反映 到工具档案数量中，同时建立了历史借还记录，系统根据历史借还情况，依据各种指 标做出统计，比如借用人分类统计，工具，借用日期统计等等，在此基础上对训练中 心的工具使用情况进行评估。 5 解决系统开发中的关键技术 主要是数据库连接问题。以解决数据的远程共享问题；另外还要解决安全权限、 数据验证、异常处理等问题。 5 上海海事大学硕士论文 第二章系统开发基础 下面将从软件开发角度介绍系统开发初期，需要完成的几个方面的技术，并分析 了它们在实践中给此系统的实现和开发带来的影响，在此基础上进行选择。 2 1 开发方法 开发方法的选取在训练中心信息管理系统的开发中起着非常重要的作用，它对 分析、解决训练中心信息管理系统开发中出现的问题有着重要的意义。 以系统开发所应用的观念来进行分类，可以将系统开发的方法分为下列两种： 1 系统生命周期法，又称为全功能法。 2 系统雏型法，也可称为软件范例开发法。 2 1 1 系统生命周期法 系统生命周期法( s y s t e m1 i f ec y c l ea p p r o a c h ) 又称功能法( f u l l yf u n c t i o n a l a p p r o a c h ) ，是指软件系统的开发按照系统开发生命周期的步骤，循序渐进，一个阶 段接着一个阶段地进行，直到系统开发完成，满足用户的需求为止1 。 生命周期法是一种结构化的系统开发方法，它的基本思想是：用系统工程的思想 和工程化的方法，按用户至上的原则，结构化、模块化和自顶向下地对系统进行分析 和设计。具体地说，就是先将整个信息系统开发过程划分成若干个阶段，如系统规 划、系统分析、系统设计、系统实现等。在前三个阶段坚持自顶向下地对系统进行结 构划分。在系统调查和理顺管理业务时，应从最顶层的管理业务入手，逐步深入到系 统的最底层。在系统分析时，提出系统方案，从宏观整体考虑入手，先考虑系统整体 优化，然后再考虑系统局部集约化的问题。 在系统实施阶段，坚持自底向上逐步地实现。也就是说，组织人力从最基本的模 块做起，然后依据系统的设计结构，将模块一一联结在一起并调试，自底向上地逐 步构成整个系统。 系统生命周期法具有以下几个优点： 1 系统开发有一系列预定的工作项目，系统开发人员可按阶段循序进行。 2 系统开发人员可参考生命周期的各个步骤，制定工作计划，并估计系统工作 进程、开发经费与所需资源。 3 系统开发过程中，各阶段都有相关的文件产生，如项目计划书、系统分析书、 系统设计书等，可作为以后系统开发人员开发项目的参考。 6 上海海事大学硕士论文 4 可依据软件开发的工作计划，对每个工作项目进行评估，达到项目管理的功 能。 但是，这种方法也有它的缺点，主要表现如下： 需求的完备分析在系统的初始阶段根本不可能很好地实现，导致系统开发周期不 断推迟、延长，而且修改起来难度较大。造成这个问题的主要因素有：开发人员和业 务人员的沟通不够和业务需求本身的不稳定性。 2 1 2 系统雏型法 与系统生命周期法相对的是系统雏型法( p r o t o t y p ea p p r o a c h ) ，也可称为软件范 例开发法，是指系统开发人员在进行需求分析后，为了确定用户的需求，先建立系 统的软件范例，该软件范例并未涵盖系统的所有功能，而只有系统的轮廓，通过用户 与系统人员对这个系统轮廓的共同评估，来确定系统的需求。同时不断地修改软件范 例，直到满足用户所有的需求为止“。 系统雏型法在系统规划后，就进行需求分析，当对系统需求有了充分的了解后， 逐步进行系统设计，然后再根据系统设计规格，制作系统雏型供用户评估，通过以此 雏型的评估与功能加强，直到实现完整的系统功能为止。系统雏型法的系统生命周期， 可参考图2 1 “”说明。 图2 1 系统雏型法 因此，将系统生命周期法与系统雏型法的制作观念进行比较，可以看到两者的差 别在于：系统雏型法在系统设计后就根据系统设计规格建立系统的雏型供用户参考， 然后再参照用户所提供的意见，对此雏型系统进行评估和修正，以确立系统雏型的正 确性。这种方法是通过对系统雏型的反复评估和修正，逐渐增加系统的功能，直到实 现完整的系统功能为止。而系统生命周期法则是在系统设计步骤后，便按照系统设计 7 上海海事大学硕士论文 规格建立系统，用户所看到的并非系统的雏型，而是包含用户所有功能需求的完整系 统。也因为如此，系统生命周期法在系统程序设计完成后，不希望系统有太大的更改。 概括地说，应用系统雏型法开发新系统，其建立系统雏型的步骤，可以分为下列几个 阶段： 1 评估用户需求是否适合以雏型法开发。 2 定义新系统需求规格。 3 评估、确认新系统的需求规格，并按照此需求规格建立系统雏型的设计规格。 4 根据设计规格建立新系统的雏型。 5 提供软件系统雏型给系统用户，由用户操作后，提出修正意见。 6 根据用户提出的意见，重复步骤2 至步骤5 ，反复修正软件系统，直到软件系 统满足用户的需求，成为实际可用的软件为止。 一般系统雏型法较常用于系统功能复杂的大系统和用户需求不易确定的情况。至 于系统的开发是否需要应用系统雏型法来完成，下列几个因素可以作为使用与否的 参考： 1 用户的需求是否不易确定? 2 系统是否具有高度的复杂性? 3 软件系统的应用领域是否适合雏型法的发展? 4 客户是否能配合雏型法的进行? 5 管理者是否愿意应用雏型法开发系统? 而当系统分析人员决定用系统雏型法开发系统时，有下列两个可能造成的问题需 要注意： 1 系统开发人员为求快速地建立软件系统的雏型，可能采用不恰当的软件工具 开发，或应用较差的软件系统设计逻辑，造成系统日后开发的阻碍。 2 当用户认定软件系统雏型为未来系统的概观后，如果系统人员因故需修改雏 型内容时，容易造成系统人员与用户之间的争议，破坏原有的工作和谐。 目前，系统雏型法的应用己较为普遍，大致来说，应用系统雏型法开发新系统， 优点有：通过软件雏型的评估与使用，可以帮助用户更加确定未来系统的需求；提前 帮助系统开发人员了解所定义的软件系统是否是用户真正想得到的系统；通过系统雏 型的评估，增加用户参与系统开发的机会；应用雏型法开发系统，可降低系统的开发 成本；减少软件系统完成后无法满足用户需求的危机； 应用系统雏型法开发新系统，缺点有：因为雏型法强调应用便捷的工具进行开发， 用户有可能因修改容易而并不太在意需求的更改，造成系统功能多次的变动，容易产 8 上海海事大学硕士论文 生用户与系统人员的磨擦；用户可能因雏型的建立，而认为系统己开始开发，忽略了 系统未定的细节，而要求缩短系统开发的时间。 综合系统雏型法的开发观念及其特点，可以归纳出系统雏型法优于系统生命周期 法之处，主要有下列几点： 1 在系统开发的初始过程中，系统雏型法比系统生命周期法更容易确定用户的 实际要求。 2 在系统雏型法中，由于用户参与系统雏型的评估，因此有比系统生命周期法 更多的参与机会。 3 通过系统雏型的建立与用户的评估，系统人员更能验证系统逻辑，增加系统 开发人员的信心。 4 由于雏型可利用便捷的软件工具，因此雏型法的开发成本比系统周期法低。 在上海海事大学工程训练中心信息管理系统的开发过程中，作者采用了系统雏型 法作为系统开发方法。采用该方法可以更好地确定用户的实际要求，使系统更具有针 对性。同时便于训练中心的参与，及时对系统进行评估。 2 2 数据库技术 数据库技术从2 4 1 盐纪6 0 年代中期产生至今，在短短的不到4 0 年中，无论在技术方 面还起在应用范围方面，其发展速度之快，是其他许多技术所不能及的。 2 2 1 数据库接口的实现 为了实现客户机与服务器之间的数据连接，可以通过使用数据库的标准接口来实 现。目前，客户机与服务器之间的标准接口主要有：d a o ，r d o ，a d o ，o d b c 这四种数据 访问接口“4 。”1 。 1 d a 0 数据访问对象d a o ( d a t aa c c e s so b j e c t s ) 是一种面向对象的界面接口，通过 d a o 3 e t 功能可以访问i s a m 数据库。使用d a o o d b cd i r e c t 功能可以实现远程r d o 功能。 使用d a o 的程序编码非常简单，d a d 提供丰富的游标( c u r s o r ) 类型的结果集和非游标 ( c u r s o r l e s s ) 类型的结果集，同d d l ( 数据描述语言) 的功能很类似。d a o 可通过o d b c 像直接连接到其它数据库一样，直接连接至u a c c e s s 数据库。d a o 最适用于单系统应用 程序或小范围本地分布使用。d a o 模型是设计关系数据库系统结构的对象类的集合。 它们提供了完成管理这样一个系统所需的全部操作的属性和方法，包括创建数据库， 9 上海海事大学硕士论文 定义表、字段和索引，建立表间的关系，定位和查询数据库等工具。 2 r d o 远程数据对象r d o ( r e m o t ed a t ao b j e c t s ) 是一个至u o d b c 的、面向对象的数据访 问接口，它同易于使用的d a os t y l e 组合在一起，提供了一个接口，形式上展示出所 有o d b c 的底层功能和灵活性。尽管r d o 在很好地访问j e t 或i s m i 数据库方面受到限 制，而且它只能通过现存的o d b c 驱动程序来访问关系数据库，但是r d o 己被证明是许 多s o ls e r v e r ，o r a c l e 以及其他大型关系数据库开发者经常选用的最佳接口。r d o 提 供了用来访问存储过程和复杂结果集的更多和更复杂的对象、属性，以及方法。 3 o d b c 开放数据库互连o d b c ( o p e nd a t a b a s ec o n n e c t i v i t y ) 是微软公司开放服务结 ( w o s a ，w i n d o w so p e ns e r v i c e sa r c h i t e c t u r e ) 中有关数据库的一个组成部分，它建 立了一组规范，并提供了一组对数据库访问的标准a p i ( 应用程序编程接口) 。这些a p i 利用s q l 来完成其大部分任务。o d b c 本身也提供了对s q l 语言的支持，用户可以直接将 s o l 语句传送给o d b c ，o d b c 的作用机制如图2 2 所示1 。 图2 2o d b c 作用机制图 o d b c 的出现实现了应用程序和后台数据之间的藕合。这样，在用户服务程序开发 中无疑将降低软件部分和具体物理数据库之间的藕合程度，使得应用程序的实现结构 更灵活。因为，只要保证对数据库的访问是基于o d b c 之上的，就可以较灵活选择后台 数据库管理系统的类型。这也为软件系统在不同的数据库之间进行移植奠定了基础。 o d b c 连接目前仅仅限于关系型数据库，对于其他数据源如e x c e l 、文本文件都不能进 行访问，而且有很多d b m s ( 数据库管理系统) 都不能充分的支持其所有的功能。相比之 下，o l e d b 可以存取任何形式的数据，所以其功能是相当强大的，它也指导了目前技 i 0 上海海事大学硕士论文 术发展的方向。 4 a d o a d o ( a e t i v e xd a t ao b j e c t ) 是d a o r d o 的后继产物。a d o2 o 在功能上与r d o 更相 似，而且一般来说，在这两种模型之间有一种相似的映射关系。a d o 扩展了d a 0 和r d 0 所使用的对象模型，这意味着它包含较少的对象、更多的属性、方法( 和参数) ，以 及事件。作为最新的数据库访问模式，a d o 的使用也是简单易用，微软已经明确表示 今后把重点放在a d o 上，对d a o r d o 不再作升级，所以a d o 已经成为了当前数据库开发 的主流。a d o 涉及的数据存储有d s n ( 数据源名称) 、o d b c ( 开放式数据连接) 以及o l ed b 三种方式。要使用a d o ，必须清楚a d o 的对象层次结构。其大体上分为以下几个对象层 次： ( 1 ) 一c o m m a n d 对象：包含关于某个命令，例如查询字符串、参数定义等的信息。 c o m m a n d 对象在功能上和r d o 的r d o q u e r y 对象相似。 ( 2 ) c o n n e c t i o n 对象：包含关于某个数据提供程序的信息。c o n n e c t i o n 对象在功能 上和r d o 的r d o c o n n e c t i o n 对象是相似的，并且包含了关于结构描述的信息。它还包含 某r d o e n v i r o n m e n t 对象的功能，例如t r a n s a c t i o n 控件。 ( 3 ) e r r o r 对象：包含数据提供程序出错时的扩展信息。e r r o r 对象在功能上和r d o 的r d o e r t o t 对象相似。 ( 4 ) f i e l d 对象：包含记录集中数据的某单个列的信息。f i e l d 对象在功能上和r d o 的r d o c o l u m n 对象相似。 ( 5 ) p a r a m e t e r 对象：包含参数化的c o m m a n d 对象的某单个参数的信息。该c o m m a n d 对象有一个包含其所有p a r a m e t e r 对象的p a r a m e t e r s 集合。p a r a m e t e r 对象在功能上和 r d o 的r d o p a r a m e t e r 对象相似。o p r o p e r t y 对象：包含某个a d o 对象的提供程序定义的特 征。没有任何等同于该对象的r d o ，但d a o 有一个相似的对象。 ( 6 ) r e c o r d s e t 对象：用来存储数据操作返回的记录集。此对象和c o n n e c t i o n 对象 是所有对象最重要的两个对象。 在工程训练中心信息管理系统的开发过程中，作者采用v b6 o 作为开发语言，因 此可以利用其封装好的a d o 组件来设计数据库程序。这有一个好处：不必了解数据的 存取结构。 2 2 2 关系数据库系统( r d b m s ) 关系数据库系统是支持关系数据模型的数据库系统。 关系数据模型由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束3 个要素组成。 上海海事大学硕士论文 1 关系数据结构 关系模型的数据结构单一，在关系模型中，现实世界的实体以及实体间的各种联 系均用关系来表示。在用户看来，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表。 2 关系操作集合 关系模型中常用的关系操作包括：选择( s e l e c t ) 、投影( p r o j e c t ) 、连接( j o i n ) 、 除( d i v i d e ) 、并( u n i o n ) 、交( i n t e r s e c t i o n ) 、差( d i f f e r e n c e ) 等，以及查询( q u e r y ) 操作和增( i n s e r t ) 、删( d e l e t e ) 、改( u p d a t e ) 操作两大部分。查询的表达能力是其中 最主要的部分。 关系操作的特点是集合操作方式，即操作的对象和结果都是集合。这种操作方式 也称为一次一个集合的方式。相应地，非关系数据模型的数据操作方式则为一次一个 记录的方式。 关系模型给出了关系操作的能力和特点，关系操作通过关系语言实现。 s q l ( s t a n d a r dq u e r yl a n g u a g e ) 就是一种介于关系代数和关系演算之间的关系语言。 s q l 不仅具有丰富的查询功能，而且具有数据定义和数据控制功能，是集查询、d l l 、 d m l 和d c l 于一体的关系数据语言。 3 关系的完整性约束 数据库的数据完整性是指数据库中数据的正确性和相容性，那是一种语义概念， 包括两个方面： ( 1 ) 与现实世界中应用需求的数据的相容性和正确性 ( 2 ) 数据库内数据之间的相容性和正确性 由上可知一个较为理想的关系数据库系统，必须满足以下条件： ( 1 ) 用表来表示数据库所有信息 ( 2 ) 保持数据的逻辑表示独立于数据的物理存储特征 ( 3 ) 使用一种高级语言对数据库中的信息进行结构化、查询和修改 ( 4 ) 支持主要的关系运算 ( 5 ) 支持视图，允许用户选择浏览表中的数据的方式 ( 6 ) 支持安全和授权机制 ( 7 ) 通过事务处理程序和恢复程序保护数据 而工程训练中心信息管理系统中采用的s q ls e r v e r2 0 0 0 数据库系统基本满足以 上需求。 2 3 系统集成方面 1 2 上海海事大学硕士论文 软件、工具软件和应用软件的集成以及围绕这些系统的相关咨询、服务和技术支 持等。广义的系统集成包括企业信息系统建设的整个过程，包括人的集成：企业组织 的集成、管理和技术的集成和计算机系统平台的集成。这里主要对狭义的系统集成技 术的发展加以探讨，它是狭义的系统集成是指计算机系统的集成，它包括计算机硬件 平台、网络系统、系统广义系统集成的基础和重要组成部分。 企业内部集成环境从过去的主机处理系统，经过文件处理系统己经发展为分布式 处理系统。这种新的计算机架构客户服务器体系结构体现为数据的应用和数据的存 取分别作为客户机和服务器的职责，客户机用来把数据“表现”给用户，主要处理界 面的功能，而服务器作为后台则集中予数据的处理、存储、检索等功能。当用户访问 数据库时，通过系统访问请求提交给服务器，驻留在服务器的d b m s 接到访问请求后， 负责完成数据库的访问，并将访问的结果返回客户机上的用户。这种计算结构在网上 传输的只是客户请求命令和服务响应及数据记录，而不是整个文件。因此网络上的信 息流量大大减少，有利于解决数据处理和数据传输的瓶颈问题，在一定程度上也减轻 了服务器的负担，使服务器得以充分利用其较强的计算能力和数据存储能力等资源。 图2 3 给出了标准客户机服务器结构示意图“1 。”1 ： 图2 3 标准客户机服务器结构 9 0 年代后期，随着i n t e r n e t 的飞速发展尤其是w e b 技术的广泛应用，c s 越来越难 以满足企业的需要，传递单向信息的静态w e b 页面也无法提供充分的交互式功能，导 致企业无法及时将企业的动态信息发布到网上，这就急需将数据库与w e b 连接起来， 供用户查询甚至更新，这时出现了b s ( b r o w s e r s e r v e r ) 模式。下面将分别概述c s 模 式及b s 模式的优缺点。 2 3 10 s 模式 c s 模式主要由客户端程序( c l i e n t ) ，服务器管理程序( s e r v