（计算机应用技术专业论文）企业生产管理信息系统的研究与实现.pdf

垡堡堡三查兰堡主兰垡堡苎 摘要 随着信息技术、数据库技术、人工智能技术、网络通信技术等相关技术的 迅速发展，信息系统取得了长足的进展，同时也不断地在其应用广度和深度上 加以完善和更新，成为许多企业经营管理中不可缺少的现代化支持工具。对现 代企业而言，建立一个基于i n t e m e t i n t r a n e t 的灵活的、易于扩展和维护的企业 管理信息系统，是企业适应瞬息万变的市场环境，促进自身发展壮大的必然选 择。企业管理信息系统( m i s ) 是近年来在计算机领域中发展最为迅速的几项 新技术之一，其目的是支持企业的高层决策、中层控制和基层运作，以提高企 业的生产效率、效益和竞争力。而产品的加工生产线的管理对企业来说尤为重 要，现有的生产管理信息系统多数集中于企业高层管理中的应用以及对外的联 系，使用者多为企业的管理阶层人员。而对于将企业的现场生产过程和信息包 含在n t i s 系统中的研究并不多。本文研究并实现了针对生产现场的具体情况进 行监测以及对生产作业进行统计汇总，并对数据库的数据进行全面管理的生产 管理信息系统。 本系统针对武钢乌龙泉矿的实际情况，在w i n d o w s2 0 0 0s e r v e r 操作系统 下，基于c s 模式，采用v c + + 6 0 作为前台开发工具，s q ls e r v e r2 0 0 0 作为 后台数据库对该企业的生产管理信息系统进行了开发。该系统主要功能有对回 转窑生产过程运行参数进行在线监测，当参数不合理时给出警告信息并提供智 能决策信息以辅助工人操作；可以根据需要设定查询条件对回转窑生产过程的 当前数据和历史数据进行查询；还可以在办公室对实时工况、历史工况信息进 行查询，并能够统计产量、煤耗、煤单耗及停产时间等并提供打印接口；系统还 有全面的数据管理功能，可以实现数据的导入、导出、数据库的备份、恢复。 本文对管理信息系统开发的基本方法、开发策略、开发模式和智能控制中 的模糊控制技术作了分析和研究，针对乌龙泉矿活性石灰生产线的实际情况， 给出了模糊控制的实施方案；并对存储过程和打印预览改进技术进行了研究， 将其用于办公室生产查询子系统中，实现了生产统计报表的自动生成、数据库 中数据表的自动删除，并实现了所见即所得的打印功能：还对用户管理、数据 导入、导出以及数据库的备份和恢复的方法进行了研究，并在该系统中实现了 这些功能。 关键词：管理信息系统，c s ，报表，模糊控制 一 墓堡里三查兰堕兰堡笙塞 a b s t r a c t w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fi n f o r m a t i o nd a t a b a s et e c h n o l o g y , a r t i f i c i a l i n t e l l i g e n c et e c h n o l o g ya n di n t e r a c tt e c h n o l o g y , i n f o r m a t i o ns y s t e mh a sm a d eg r e a t p r o g r e s s ，a n da tt h es a n l et i m ei t sa p p l i c a t i o nh a si n c r e a s i n g l yd e v e l o p e di nb o t ht h e w i d t ha n dd e p t h , w h i c hh a sb e c o m ea ni n d i s p e n s a b l em o d e r ns u p p o r tt o o lf o rm a n y e n t e r p r i s e sm a n a g e m e n t a st h em o d e me n t e r p r i s e ，i ti se s s e n t i a lt ob u i l daf l e x i b l e e x t e n d e da n dm a i n t a i n e dm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mb a s e do ni n t e m e v i n l r a n e t ， w h i c hc a r lh e l pe n t e r p r i s e sa d a p tt ov a r i o u sm a r k e t i n gs u r r o u n d i n g sa n dp r o m o t et h e d e v e l o p m e n to f t h ee n t e r p r i s e s e n t e r p r i s em a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mi so n eo f n e wt e c h n o l o g i e sw h i c hd e v e l o pr a p i d l yi nc o m p u t e rf i e l d , i t sp u r p o s ei st os u p p o r t t h ed e c i s i o n so f t o p - l e v e l ，c o n t r o l so f m i d d l e l e v e la n dt h es k e l e t o no p e r a t i o n ，w h i c h c a l li m p r o v et h ep r o d u c t i o ne f f i c i e n c y ，p r o f i l ea n dc o m p e t i t i o n s i ti sv e r yi m p o r t a n t f o re n t e r p r i s et om a n a g e m e n tt h ep r o d u c t i o nl i n e m o r ep r o d u c t i o nm a n a g e m e n t s y s t e mi sc e n t r a l i z e df o rt h em a n a g e ra n dc o m m u n i c a t i o nw i t ho u t s i d e s b u ti ti sf e w t h a tm i si n c l u d e st h ec o u r s ea n di n f o r m a t i o no fp r o d u c t i o n t h i st h e s i sr e s e a r c h e s a n di m p l e m e n t sak i n do fp r o d u c t i o nm a n a g e m e n ts y s t e mw h i c hc o i lm o n i t o rt h e c o n d i t i o no fp r o d u c t i o ns c e n e ，c o l l e c tp r o d u c t i o nj o ba n dm a n a g et h ed a t a i n d a t a b a s e a c c o r d i n g t or e a lc o n d i t i o no f t h ew u l o n g q u a nm i n eo f w u h a ni r o na n ds t e e l c o r p o r a t i o n , t h ee n t e r p r i s em a n a g e r n e n ts y s t e mi sd e v e l o p e du n d e rt h eo p e r a t i o no f w i n d o w s2 0 0 0s e r v e r , b a s e do nc sp a t t e r n , a d o p t i n gv c + + 6 0a st h ed e v e l o p i n g t o o la n ds q ls e r v e r2 0 0 0a st h ed a t a b a s e t h em a i nf u n c t i o n so ft h i ss y s t e ma l ea s f o l l o w i n g ：m o n i t o rt h er o t a r yk i l n sp r o d u c t i o np r o c e s sp a r a m e t e r ；p r o v i d ew a r n i n g i n f o r m a t i o na n di n t e l l i g e n c ed e c i s i o ni n f o r m a t i o nw h e nt h ep a r a m e t e r sa r en o ti nt h e n o r m a lr a n g e ，t oh e l pt h ew o r k e r s o p e r a t i o n ；q u e r yt h er o t a r yk i l np r o d u c t i o n p r o c e s sc u r r e n ta n dh i s t o r i c a li n f o r m a t i o na c c o r d i n gt op r e s e t t i n gc o n d i t i o n , t h i si s a l s ot r u ef o rt h el o n g - r a n g ec o n d i t i o n ；c o u n tt h eo u t p u t , t h ec o a lc o n s u m p t i o n ，c o a l p e r - c o n s u m p t i o n , t h ep r o d u c t i o ns u s p e n s i o nt i m ea n ds oo n ；p r o v i d et h ep r i n t i n g i n t e r f a c ea sw e l l ；p r o v i d ec o m p r e h e n s i v ed a t am a n a g e m e n tf u n c t i o n ，w h i c hm a y r e a l i z et h ei n d u c t i o na n dd e r i v a t i o no f t h ed a t a , t h ed a t a b a s eb a c k u pa n dr e s t o r a t i o n t h et h e s i sr e s e a r c h e st h em a i nm e t h o d so fd e v e l o p m e n to fm 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 ，t h ed e v e l o p m e n ts t r a t e g y , t h ed e v e l o p m e n tp a r e ma n dt h ef u z z y i l 武汉理工大学硕士学位论文 c o n t r o lt e c h n o l o g yw h i c hi so n eo ft h ei n t e l l i g e n tc o n t r o lm e t h o d s ；a c c o r d i n gt ot h e p r a c t i c a ls i t u a t i o no fa c t i v el i m ea s s e m b l yl i n eo fw u l o n g q u a nm i n e ，t h ea u t h o r p r e s e n t st h ei m p l e m e n t a t i o np l a n o ff u z z yc o n t r o la n dm a k e sar e s e a r c ho n p r o c e d u r ea n dt h ei m p r o v e dt e c h n o l o g yo fp r i n tv i e w , w h i c h a r eu s e di nt h ei n q u i r y s u b s y s t e mo fo f f i c ep r o d u c t i o n ；t h i sa p p r o a c hr e a l i z e st h ea u t o m a t i cp r o d u c t i o no f s t a t i s t i c a lr e p o r t , t h ea u t o m a t i cd e l e t i o no fd a t af o r mi nd a t a b a s ea n dt h cp r i n t i n g f u n c t i o nt h a tt h ei n q u i r yr e s i l l to ns c r e e ni st h es 目a l ew i t h “sp r i n t o u t ；t h i st h e s i s a l s os t u d i e st h ea p p r o a c ho fu s e rm a n a g e m e n t d a t ai m p o r ta n de x p o r ta sw e l la s d a t a b a s eb a c k u pa n dr e s t o r e ，a n d 如a l l yr e a l i z e st h e s ef u n c t i o n si n t h i ss y s t e m ， k e yw o r d s ：m i s ，c s ，r e p o r t ，f u z z yc o n t r o l 苎翌里三奎堂堡主兰垡堡奎 第1 章绪论 1 1 论文研究的背景和意义 在当今社会，经济信息化和全球一体化尤为显著，特别是我国加入w t o 后， 激烈的市场竞争要求现代企业根据市场情况的变化迅速作出反应，对产品的加工 生产线的管理对企业来说尤为重要。生产现场的管理、生产作业的汇总统计是 项非常复杂的工作，常涉及许多人为的因素。在传统的人工现场管理中往往实效 性较差，生产工人根据自己的经验来调拯设备，容易受到人的主观意识的影响， 使得操作不太规范；在传统的人工统计中，往往统计数据不一致，同企业中统 计数据上报缓慢，生产数据保密性能差，管理人员从手工制作或者各部门单独打 印的各种报表中获得信息，这种信息共享方式效率低、时效性差，严重影响企业 的生产，常常会导致管理人员决策失误。高层决策人员和中层管理人员只有在全 面、清晰地了解企业生产情况、生产能力、生产进度、仓储等情况的基础上，才 能根据实际情况作出决策指挥生产，在激烈的竞争中取胜。因此，利用先进的计 算机技术、智能技术、数据库技术及网络技术，对生产现场进行管理和实现各部 门之间信息的快速共享，协助各部门管理和有效地利用信息，开发高效率的企业 生产管理信息系统已成为必然。 武钢乌龙泉矿是武汉钢铁集团公司的全资子公司武汉钢铁集团矿业有限责 任公司的下属单位之一。该企业充分利用现有的矿山资源，对主要成份为碳酸钙 的矿石用回转窑进行加热分解生产活性石灰，该生产线目前采用自动化控制方 式，从洗石系统、石灰石库及预热器喂料系统、烧成系统到成品的筛分与输送， 以及窑尾废气的处理和煤粉的制备，整个工艺流程完全由分布在全厂的四个车间 控制室和一个窑头中控室进行监测。现有的监测系统仅仅提供生产过程中的现场 数据，技术人员只能依靠经验操作生产线。这种操作方式可能受到人的主观意识 以及现场的客观条件等不确定因素的干扰，从而导致对生产线的误操作。关于生 产现场的工况实时数据是通过主控工手工记录成报表的形式上报给上级管理部 门的，生产统计也完全由手工完成而后报告给上级部门。这种方式要耗费大量的 人力物力财力，并且准确性、实效性较差，效率低。其实关于生产现场的实时数 据和生产统计的数据可以通过系统采集的数据直接或间接得到并能自动生成，不 用靠手工来完成，如果用计算机协助处理可以大大提高工作效率。如果能够结合 工人的操作经验对长期生产存储在数据库中的大量历史数据进行分析，可以得到 武汉理工大学硕士学位论文 规律性的结论，给操作工人提供决策支持信息，减少根据人工经验调整参数造成 的生产线的局部不合理性、不协调性，提高产品的产量与质量。 根据乌龙泉矿的实际情况，建立其生产管理信息系统，对生产现场进行监测 并提供智能决策信息，实现生产数据查询、统计汇总、导入、导出以及数据库的 备份和恢复的计算机管理化，可以为企业的信息化奠定基础。因此，此系统的开 发具有现实意义。 1 2 管理信息系统的发展和现状 随着信息技术、数据库技术、人工智能技术、网络通信技术等相关技术的迅 速发展，管理信息系统取得了长足的进展，同时也不断地在其应用广度和深度上 加以完善和更新，成为许多企业经营管理中不可缺少的现代化支持工具。 对于信息( i n f o r m a t i o n ) - - 词，有不同的解释。信息与数据不同，数据一般指客 观事物的属性值，可以是数字、文字、语言、声音、图像等形式，这些可被看作 是信息的原材料。信息是有一定含义的数据，是经过提炼、筛选、分析和处理的 数据，信息和数据是原料和结果的关系，来自数据又揭示了数据的性质和内涵。 信息是对决策有价值的认识，也是一种资源，是人们在经济和社会活动中对其他 各种资源进行有效管理的工具1 3 。 管理信息系统( m a l m g e m e n ti n f o r m a t i 0 1 1s y s t e m ) 是指进行信息的收集、传 送、储存、利用和维护的集成化人机信息系统，利用数据库及其管理系统，把数 据处理与经济管理模式结合起来，利用过去的数据实现预测、控制、管理及决策 等功能，为一个组织的作业、管理和决策职能提供信息支持，实现全面的科学管 理【4 】。简单地说，管理信息系统是由人和计算机设备或其他信息处理手段组成并 用于管理信息的系统。m i s 是一个不断发展的新型学科，并且m i s 的定义也随 着计算机技术和通讯技术的进步在不断更新。 企业管理信息系统就是指运用现代化的管理恿想和方法，采用电子计算机。 对企业管理、决策工作中的信息进行收集、存储、加工、分析用以辅助企业从日 常的业务处理转变到决策方案的制定和优选等工作上来，同时跟踪、监督、控制、 调节整个管理过程的人机系统，是某一企业或组织单位在管理中使用计算机 化的全局信息管理系统。企业内部是一个运行有序的有机体，在企业外部受到许 多环境因素的影响和制约。建立企业m i s 系统，就是用系统工程的观点和方法， 综合分析研究管理信息的内在规律，获得准确、快速、全面的信息处理，充分利 用信息资源的价值，为提高企业经济效益和管理水平服务。m i s 系统应该具有以 下特征：经过总体规划，为企业整体目标服务：有一个存放各类信息的共享数据 库；有一个覆盖企业主要管理和生产部门的计算机网络：具有面向企业决策者的 2 武汉理工大学硕士学位论文 综合分析功能，为其决策起到一定的辅助作用。 我国企业m i s 的应用可以追溯到7 0 年代中期，主要是以单机操作为主进行 单项业务的数据处理辅助管理为主。7 0 年代末到8 0 年代中期许多企业都建立了 诸如人事、工资、库存、生产调度、计划等管理子系统。8 0 年代中后期尤其是 进入9 0 年代以后，随着系统集成和网络技术的发展，国内些大中型企业纷纷把 过去独立存在的予系统集成起来，形成统的管理信息系统，较好地解决了信息 “孤岛”问题。目前，我国m i s 在制造业、商业、金融保险业、交通运输业、 贸易、服务业已经有了相当的普及率。其中包括国有企业、三资企业、乡镇企业 和民营企业，以及各级政府管理部门等，企业规模有大有小。这些企业中许多企 业在财务、人事、库存等单项管理中取得成效，正在向全企业的m i s 发展。一 些企业己经初具规模并在完善中，其中先进企业在向计算机集成制造 c i m s ( c o m p u t e rh t c g r a t e dm a n l l f j a c t u r i n gs y s t e m ) 迈进。 我国企业m i s 建设取得了很大的成就但也存在一些问题r 日： 1 m i s 开发中模仿人工流程，致使m i s 系统仅仅完成过去人工繁琐劳动的 一部分，没有体现出现代化的管理方法，对企业改革难以起到推动作用。 2 领导层对m i s 的作用和意义缺乏共识，同时m i s 开发周期长，企业内的 技术力量不足，导致系统难以完善和维护。， 3 m i s 的开发应用仅限于业务层工作，很少涉及预测、决策和优化方面的 工作，导致m i s 的效益发挥的不够。 国外先进企业的管理信息系统绝大部分都采用了现代信息技术的最新成就， 已经普遍采用的有图形用户界面技术( g u i ) 、s q l 结构化查询语言、关系数据库 管理系统( r d b m s ) 、面向对象( o o ) 技术、计算机辅助软件工程、u s 、b s 和分 布式数据库管理系统d b m s ) 等技术，还实现了更为开放的不同平台相互操作， 并采用适应于网络技术的编程软件，加强用户自定义的灵活性和配置性功能。这 样，使信息有了一个生成、发布、搜索、利用、再创造的循环机制p 。同时，融 合w e b 、h t m l 超文本信息链、图文图像结合的多媒体开放文档体系结构、交 互式对象和全文检索等各项新技术，为大规模内部及外部信息的组织、发布、处 理提供了更有力的手段，进一步为企业管理决策提供有效可靠的信息依据，让企 业的信息资源充分实现其价值，使企业能够在竞争中立于不败之地。 纵观m i s 的发展和现状可以看到，不仅大中型企业普遍建立自己的m i s ， 一些中小型企业也不例外。尤其是近几年来h t e m d 的飞速发展，企业内部网 ( i n 虹a n e t ) 技术得到应用，为企业m i s 提供了良好的支撑环境。我国企业的m i s 在企业信息化的浪潮中，必将在现有的基础上迅速普及和提高。 墓堡堡三查堂堡圭堂垡丝壅 1 3 论文组织结构 本论文分为五章，第一章为绪论，介绍了课题研究的背景和意义，管理信息 系统的概念、发展状况及其现状，提出了此管理信息系统开发与实现的可行性和 现实意义。 第二章对本课题采用的主要技术方法进行了深入的分析和研究。 第三章对系统的需求分析作了详细介绍，论述了生产现场监测子系统、办公 室查询子系统和数据管理子系统功能模块的设计，并对系统所用到的数据库的概 念设计、逻辑设计和物理设计作了详细介绍。 第四章为系统实现。详细介绍了该系统的具体实现，研究和探讨了所用到的 技术方法在各个模块中是如何体现的。 第五章对本课题的研究与应用作了总结与展望。 4 武汉理工大学硕士学位论文 第2 章主要技术方法 2 1 管理信息系统开发方法 管理信息系统的开发是一个复杂的系统工程，它涉及到计算机处理技术、系 统理论、组织结构、管理功能、管理知识等各方面的问题，至今没有一种统一完 备的开发方法。但是，每一种开发方法都要遵循相应的开发策略。管理信息系统 开发方法主要有：结构化生命周期开发方法、原型法、面向对象的开发方法和计 算机辅助开发方法等1 1 5 l 。 1 结构化生命周期开发方法 目前较为流行的m i s 开发方法是结构化生命周期开发方法，其基本思想是： 用系统的思想和系统工程的方法，按用户至上的原则，结构化、模块化地自上而 下对生命周期进行分析与设计。具体来说，就是先将整个信息系统开发过程划分 出若干个相对独立的阶段。在系统规划、系统分析、系统设计阶段自顶向下地对 系统进行结构化划分。在系统调查或理顺管理业务时，从擐顶层的管理业务入手， 逐步深入至最底层；在系统分析提出新系统方案和系统设计时，从宏观整体考虑， 先考虑系统整体的优化，然后再考虑局部的优化问题；在实施阶段，自底向上地 逐步实施。也就是组织开发人员从最底层的模块作起，然后按照系统设计的结构， 将模块一个个集成在一起进行调试，自底向上地开发整个系统。 结构化生命周期开发方法有以下特点：采用自顶向下整体性的分析与设计和 自底向上逐步实施的系统开发过程；在系统分析与设计时从整体全局考虑，实现 时根据设计要求划分一个个具体的功能模块，再自底向上逐步实现系统：严格区 分工作阶段，把整个系统开发过程划分为若干个工作阶段，每个阶段都有明确的 任务和目标，便于计划和控制迸度，有条不紊地协调各方面的工作；充分预料可 能发生的变化，强调系统调查和分析，强调系统对环境的变化具有一定的适应能 力：开发过程工程化，将每步的工作都按工程标准规范化，文档资料也标准化。 用结构化生命周期开发方法开发一个系统，将整个开发过程划分为5 个依次 连接的阶段： ( 1 ) 系统规划阶段：主要任务是明确系统开发的需求，并进行初步的调查， 通过可行性研究确定下一阶段的实施。系统规划方法有战略目标集转化法( s s t , s e tt r a n s f o r m a t i o r ) 、关键成功因素法( c s f , c r i t i c a ls u c c e s sf a c t o r s ) 和企业规划 法( b s p , b u s i n e s ss y s t e mp l a n n i n g ) 。 ( 2 ) 系统分析阶段：主要任务是对组织结构与功能进行分析，理清企业业 武汉理工大学硕士学位论文 务流程和数据流程的处理，并且将企业业务流程与数据流程抽象化，通过对功能 数据的分析，提出新系统的逻辑方案。 ( 3 ) 系统设计阶段：主要任务是确定系统的总体设计方案、划分子系统功 能、确定共享数据的组织，然后进行详细设计，如处理模块的设计、数据库系统 的设计、输入输出界面的设计和编码的设计等。 ( 4 ) 系统实施阶段：主要任务是讨论确定设计方案、对系统模块进行调试、 进行系统运行所需数据的准备、对相关人员进行培训等。 ( 5 ) 系统运行阶段：主要任务是进行系统的日常运行管理，评价系统的运 行效率，对运行费用和效果进行监理审计，如出现问题则对系统进行修改、调整。 这五个阶段共同构成了系统开发的生命周期。结构化生命周期开发方法严格 区分了开发阶段，非常重视文档工作，对于开发过程中出现的问题可以得到及时 的纠正，避免了出现混乱状态，是目前广泛被采用的一种管理信息系统开发方法。 2 原型法 原型法一开始就凭借系统开发人员对用户要求的理解，在强有力的软件环境 支持下，给出一个实在的系统原型，然后与用户反复协商修改，最后形成实际系 统。原型法的工作流程如下：首先用户提出开发要求，开发人员识别归纳用户要 求，根据识别归纳的结果，构造一个原型；然后同用户一起评价此原型，对其进 行修改直到用户满意为止。原型法在系统开发过程中也得到不少应用，其应用使 人们对需求有了渐进的认识，从而使系统开发更有针对性。另外，原型法的应用 充分利用了最新的软件工具，使系统开发效率大为提高。 原型法具有以下特点： ( 1 ) 原型法更多地遵循人们认识事物的规律，容易为人们接受。 ( 2 ) 原型法将模拟的手段引入系统分析的初期阶段，沟通了人们的思想， 缩短了用户和系统分析人员之间的距离。 ( 3 ) 原型法充分利用了最新的软件工具，使得系统的开发时间、开发费用 大大减少，效率技术等方面都有很大的提高。 原型法要有个强有力的软件支撑环境，包括方便灵活的关系数据库系统， 以及与之对应的存储所有实体的数据字典，能支持任意非过程化的快速查询系 统，可以支持结构化程序并允许用交互方式书写和维护产生任意程序语言模块的 高级软件工具和允许设计人员详细定义报告或屏幕输出样本的非过程化的报告 或生成器。 3 面向对象( 0 0 ，o b j e c to r i e n t e d ) 的系统开发方法，是近年来受到关注 的一种系统开发方法。面向对象的系统开发方法的基本思想是将客观世界抽象地 看成是若干相互联系的对象，然后根据对象和方法的特性研制出一套软件工具， 6 武汉理工大学硕士学位论文 _ = = ：= ： 使之能够映射为计算机软件系统结构模型和进程，从而实现信息系统的开发。 面向对象的系统开发方法的工作过程分为以下四个阶段： ( 1 ) 系统调查和需求分析：对系统将要面临的具体管理问题以及用户对系 统开发的需求进行调查研究，弄清系统要解决的问题。 ( 2 ) 分析问题的性质和求解问题：在复杂的问题域中抽象地识别出对象及 其行为、结构、属性和方法等。 ( 3 ) 整理问题：对分析结果作进一步的抽象、归类、整理，最终以范式的 形式将其确定下来。 ( 4 ) 程序实现：用面向对象的程序设计语言将上一步整理的范式直接映射 为应用程序软件。 面向对象的开发方法利用特定的软件工具直接完成从对象客体的描述到软 件结构之间的转换，它同原型法一样，需要一定的软件基础支持才可以应用，另 外如果在开发大型m i s 时，一开始就采用自底向上的面向对象的开发方法，可 能会造成系统结构不合理、各部分关系不协调等问题，因此，面向对象的开发方 法和结构化生命周期开发方法在当前开发领域中仍是两种相互依存不可替代的 开发方法。 4 计算机辅助开发方法 2 0 世纪8 0 年代，计算机图形处理技术和程序生成技术的出现，缓和了系统 开发过程中的系统分析、系统设计和开发“瓶颈 ，即主要靠图形处理技术i 程 序生成技术、关系数据库技术和各类开发工具为一身的c a s e ( c o m p u t e ra i d e d s o f t w a r ee n g i n e e r i n g ，计算机辅助软件工程法) 工具代替人在信息处理领域中的 重复性劳动。 c a s e 方法解决问题的基本思路剧1 5 】：在前面所介绍的任何一种系统开发方 法中，对象系统调查后，系统开发过程中的每一步都可以在一定程度上形成对应 关系的话，那么就完全可以借助于专门研制的软件工具来实现上述一个个的系统 开发过程。这些系统开发过程中的对应关系包括：结构化方法中的业务流程分析、 数据流程分析、功能模块设计、程序实现；业务功能一览表、数据分析、指标体 系、数据过程分析、数据分布和数据库设计、数据库系统等等；o o 方法中的问 题抽象、属性、结构和方法定义、对象分类、确定范式、程序实现等等。 在实际开发一个系统时，c a s e 环境的应用必须依赖子一种具体的开发方 法。如结构化方法、原型法、o o 方法等。c a s e 只是一种辅助的开发方法。它 主要在于帮助开发者产生出开发过程中的各类图表、程序和说明性文档。c a s e 出现从根本上改变了开发系统的物质基础，主要体现在考虑问题的角度、开发过 程的做法、实现系统的措施上。 7 蓝翌里三查兰堡主兰堡垒塞 c a s e 是一个以c a s e 库为中心外加若干工具软件所构成的一个大型综合的 计算机辅助开发环境。c a s e 库是一个分布式、多用户的资料库，它可辅助开发 人员收集、管理、存储系统开发中的信息，如定义数据，功能设计，决策处理和 实现细节。c a s e 支持系统开发战略规划和需求分析各个阶段，如各种需求分析 工具、战略规划、功能分析、数据定义与数据流程分析等等。c a s e 支持以w i n d o w s 系列标准建立的图形方式多窗口的开发平台c a s e 设计器，允许用户在这个 平台上开发设计多种开发方法的各项工作，如功能层次图、实体关系图、矩阵图 等生成工具。c a s e 支持由分析设计各部分向建立和维护应用系统的机器自动转 换过程，直至实际问题的最后求解。 c a s e 工具( c a s et o o l k i t s ) 是指c a s e 的最外层( 用户) 使用c a s e 去开 发一个应用系统所接触到的所有软件工具。有绘制结构图、系统专用图的图形工 具；可支持生成一个原型的屏幕显示和报告生成的各种专用系统：用以测试错误 或不一致的专用工具及其生成的信息的专用检测工具；从原型系统的工具中自动 产生可执行代码的代码生成器；产生结构化方法和其它方法所需要的用户系统文 件的文件生成器等。 c a s e 与一般开发方法相比，有如下特点： 解决了从客观世界对象到软件系统的直接映射：强有力地支持软件信息系 统开发的全过程，使结构化生命周期法更加实用；自动检测的方法大大地提高了 软件的质量，使原型法方法和o o 方法付诸于实施；简化了软件的管理和维护， 加速了系统的开发过程，使开发者从繁杂的分析设计图表和程序编写工作中解放 出来；使软件的各部分能重复使用，产生出统一的标准化的系统文档 使软件开 发的速度加快而且功能进一步完善。 综上所述，在目前流行的管理信息系统的开发方法中，只有结构化生命周期 系统开发方法是真正能够较全面地支持整个系统开发过程的方法。尽管其它方法 有许多这样那样的优点，但都只能作为结构化生命周期开发方法在局部开发环节 上的补充，暂时都还不能替代其在系统开发过程中的主导地位，尤其是在占目前 系统开发工作量最大的系统调查和系统分析这两个重要环节。 2 2 管理信息系统开发策略 管理信息系统开发策略主要有以下几种【5 】： 1 接受式开发策略：这种方法立足于认为用户对信息的需求的叙述是正确 的、完全的和固定的，并且以此作为开发的根据。适合于小项目，高度结构化， 用户需求明确和开发者有充分经验的情形。 2 直线式开发策略：就是采取从需求说明开始到最后开发直线地进行下去， 8 幽王奏学硕士学位论文 每完成步都要进行评审，以验证是否和需求一致。适用于系统规模较大，但结 构化程度高，用户任务的综合性强以及开发者具有熟练技术与丰富经验的情形。 3 迭代式开发策略：就是研制过程中都可以回到需求确定过程，对需求说 明进行修改，如此重复进行，直到所开发的系统满足需求为止。适用于大型多用 户系统和对用户或开发者来说是新的应用领域。 4 实验式策略：若用户的信息需求不确定性很高，则应采取该系统，即通 过试验的方式去逐次近似并减少不确定的信息需求。 5 规划式开发策略：若信息系统的规模特别大，复杂程度特别高，其信息 需求的不确定性程度特别大( 如跨地区、跨部门的和全国性的大系统) 则应采用 这种策略。 任何一种开发策略都要明确以下问题： 1 系统要解决的问题：如采取何种方式解决组织管理和信息处理方面的问 题，对企业提出的新的管理需求该如何满足等。 2 系统可行性研究：确定系统所要实现的目标。逶过对企业状况的初步调 研得出现状分析的结果，然后提出可行性方案并进行论证。系统可行性的研究包 括目标和方案可行性、技术的可行性、经济方面的可行性和社会影响方面的考虑。 3 系统开发的原则：在系统开发过程中，要遵循领导参与、优化创新、实 用高效、处理规范化的原则。 4 系统开发前的准备工作：作好开发人员的组织准备和企业基础准备工作。 5 系统开发方法的选择和开发计划的制定：针对己经确定的开发策略选定 相应的开发方法，是结构化生命周期开发方法，还是选择原型法或面向对象的方 法等。开发计划的制定是要明确系统开发的工作计划、投资计划、工程进度计划 和资源利用计划。 2 3 开发模式 m i s 系统开发模式大体上分为4 种【3 7 1 ：主机终端模式、文件服务器模式、 客户机，服务器模式( c l i e n t s e r v e r ，简称c s ) 和w e b 浏览器服务器模式 ( b r o w s e r s e r v e r ，简称b s ) 。主机终端模式由于硬件选择有限，硬件投资得不到 保证，己被逐步淘汰。而文件服务器模式只适用小规模的局域网，对于用户多、 数据量大的情况就会产生网络瓶颈，特别是在互联网上不能满足用户要求。目前， 流行的管理信息系统的开发模式主要有c s ( c l i e n t s e w e r ) 模式和b s ( b r o w s e r w e b ) 模式。 在c s 体系结构中，应用程序分为两大部分，即客户机部分和服务器部分。 客户机部分负责执行前台功能，是系统中用户与数据进行交互的部件。服务器部 9 武汉理工大学硕士学垃论文 分执行后台服务，有效地管理系统资源，如管理一个信息数据库，其主要工作是 当多个客户并发地请求服务器上的相同资源时，对这些资源进行最优化管理1 1 3 1 。 c s 应用系统基本运行关系体现为：请求响应的应答模式。每当用户需要访问服 务器时，就由客户机发出“请求”，服务器接受“请求”后响应，然后执行相应 的服务，将执行结果送回客户机，经过进一步处理后再提交给用户。c s 结构被 设计成两层模式，显示逻辑和事务逻辑均被放在了客户端，从而使客户端变得很 胖，成为胖客户机；数据逻辑和数据库放在了服务器端，从而使服务器端的任务 相对较轻，成为瘦服务器。c ，s 体系结构如图2 1 所示： 圈2 1c s 体系结构 b s 模式是一种以w e b 技术为基础的新型的m i s 系统平台模式。把传统c s 模式中的服务器部分分解为一个数据服务器与一个或多个应用服务器( w e b 服务 器) ，从而构成一个三层结构的客户服务器体系。第一层客户机是用户与整个系 统的接口。客户的应用程序精简到一个通用的浏览器软件，如n e t s c a p e n a v i g a t o r ， 微软公司的等。浏览器将h t m l 代码转化成图文并茂的网页，网页还具备一 定的交互功能，允许用户在网页提供的申请表上输入信息提交给后台，并提出处 理请求。这个后台就是第二层的w e b 服务器，将启动相应的进程来响应这一请 求，并动态生成一串h t m l 代码，其中嵌入处理的结果，返回给客户机的浏览 器。如果客户机提交的请求包括数据的存取，w e b 服务器还需与数据库服务器协 同完成这一处理工作。第三层数据库服务器的任务类似于c s 模式，负责协调不 同的w e b 服务器发出的请求，管理数据库。 c s 模式与b s 模式比较具有以下特点。”： 首先，c s 比b s 模式具有较强的交互性。在c s 中，客户端有一套完整的 应用程序，在出错提示、在线帮助等方面都有强大的功能，并且可以在子程序间 自由切换。 其次，c s 模式提供了更安全的存取模式。由于c s 是配对的点对点的结构 1 0 武汉理工大学硕士学位论文 模式，采用适用于局域网、安全性比较好的网络协议( 例如：n t 的n e t b e u i 协议) ， 安全性可以得到较好的保证。而b s 采用点对多点、多点对多点的开放结构模式， 并采用t c p i p 这一类运用于i n t e r n e t 的开放性协议，其安全性只能靠数据服务 器上管理密码的数据库来保证。 再次，采用c s 模式将降低网络通信量。c s 只有两层结构，网络通信量只 包括c l i e n t 与s e r v e r 之闻的通信量。丽b s 采用了逻辑上的三层结构，而在物 理上的网络结构仍然是原来的以太网或环形网。这样，第一层与第二层结构之间 的通信、第二层与第三层结构之间的通信都需占用同一条网络线路。所以，c s 处理大量信息的能力是b s 所无法比拟的。 最后，由于c s 在逻辑结构上比b s 少一层，对于相同的任务，c s 完成的 速度总比b s 快，使得c s 更利于处理大量数据。 在本系统中由于使用范围小，地点固定在生产现场和办公室；还有关于该系 统中的数据是企业内部的生产数据，安全性要求较高；并且车间工人要能实时操 作系统，要求有较强的交互性；系统中需要处理大量的实时数据，系统运行效率 要求较高。再者c s 结构具有功能分布合理，系统可在总体上得到优化，系统缩 放性好，易于扩充，所开发的应用系统具有较好的移植性和兼容性等优点。c s 模式是一种技术成熟、广为应用的模式，易于实现一些复杂的用户界面，与单位 局域网结构、所采用的技术、其他应用系统的结构及开发工具等能协调一致。对 于系统的升级可以通过开发智能升级功能，使用户登录成功后能自动更新薪发布 的功能模块，从而可以使得用户端的安装和维护工作量比较小。所以本系统采用 c s 体系结构。 2 4 模糊控制 智能控制主要是指一类无需人为干预，基于知识规则和学习推理的、能独立 驱动智能机器实现其目标的自动控制技术。经过研究发现，智能控制其实是融合 了人工智能、自动控制、运筹学和信息论的综合学科。作为一种多学科的交叉， 智能控制是当代科学技术高度分化，而又走向高度综合的产物，因此，它具有特 有的前沿学科基础。模糊集合论、信息论、粗糙集理论、神经网络理论、进化计 算、耗散结构论、协同学与突变论、混沌学、物元分析与可拓集理论都是深入研 究智能控制理论有力的理论工具。智能控制理论的研究和发展需要众多前沿学科 作为基础，而智能控制理论的深入研究又必将推动其它相关学科的发展，是相辅 相成、相互促进的。智能控制系统的核心是智能控制器，它是对人脑神经结构、 思维、专家决策过程的一种模仿，是对仿生物进化和群体特性的优化算法。 模糊控制是一种基于语言规则与模糊推理的高级控制决策，是智能控制的一 武汉理王塑硕士学位论文 个重要分支p q 。模糊控制是用语言归纳操作人员的控制策略，运用语言变量和模 糊集合理论形成控制方法的一种控制。它不需建立控审i i 对象的精确数学模型，只 要求把现场操作人员的经验和非数据信息总结成较完善的语言控制规则，系统的 鲁棒性强，尤其适用于非线性、时变、滞后系统的控制。 模糊控制系统是智能控制的一个十分活跃的研究领域，是以模糊数学、模糊 语言形式的知识表示和模糊逻辑运算与模糊控制规则推理