（计算机应用技术专业论文）基于cscw的公路管理信息系统设计与实现.pdf

武汉理j ：大学硕士学位论文 摘要 随着信息技术和i n t e m e t 的飞速发展，管理信息系统经过三代的发展，现已 进入第四代智能管理系统i m s ( i n t e l l i g e n tm a n a g e m e n ts y s t e m ) 。它将人工 智能的概念、方法和技术( 如专家系统、知识工程等) 引入到计算机信息管理系 统中，以提高系统的智能水平，同时它又结合办公自动化o a 和决策支持系统 d s s ，从而能更好地适应用户的需求。 然而尽管现今的m i s 信息系统可以支持多用户同时交互，但它又往往禁l = 用户削的合作而只支持多用户交互地对数据库进行操作。同时它也向本地用户 力图屏蔽其它用户的存在，而向用户表现出只有用户一个人在使用系统的假象。 然而m i s 实质上是一个十分复杂、庞大的信息系统。其管理的信息覆盖企业的 各个方面，而其间的一些管理往往具有相关性。这种相关性不仅要求软件内部 实现各模块之间存在着相应的联系，也要求企业相应部门的工作人员之间也存 在着合作关系。 为了使mi s 系统能支持工作人员间的合作，为合作创造良好的工作环境， 以便使m 1 s 系统能更好地适应实际企业工作的需要，有必要将c s c w 的概念引 入m i s 系统，从而形成基于c s c w 环境下的m i s 系统。 本文首先对c s c w 概念和基本特征进行描述，阐述其系统模型及体系结构， 分析其关键技术。然后介绍m i s 系统的定义、结构和特征，分析了传统管理信 息系统的局限性，引出在管理信息系统中引入c s c w 技术的必要性。同时分 析了在c s c w 环境下m i s 系统的几个关键技术，并以其为理论基础，结合某市 公路管理处的实际情况，从整个设计流程的角度详细描述设计过程。本课题设 计出了一套基于w e b 的b s 模式的公路管理信息系统。该系统克服了几个技术 难点：图片的上传、水晶报表打印等问题等。该系统具备基本的管理信息系统 的功能，用户之间的交流可以在w e b 上实现，具有通用性强、效率高、维护简 单、安全性能高等特点。该系统目前已在某公路部门试用。 关键字：c s c w ，m i s ，并发控制，协作控制机制 武汉理工大学硕士学位论文 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 nt e c h n o l o g ya n di n t e m e t 。m i sh a s d e v e l o p e d t h r e ee r a s ，a n dn o wi t st h e 4 ”e r a 一1 m s ( i n t e l l i g e n tm a n a g e m e n t s y s t e m ) i tl e a d st h ea i sc o n c e p t i o na n dm e t h o d a n d t e c h n i q u ei n t oc o m p u t e rm i s ， s ot h a ta d v a n c e st h es y s t e m si n t e l l i g e n tl e v e l i tc o m b i n e so aa n dd s st oa d a p t u s e r s d e m a n d sb e t t e r h o w e v e r , i nd e s p i t eo fn o w a d a y sm i sc a r ls u p p o r tm u l t i u s e rm u t u a li nt h e s a l l l _ et i m e ，i ts o m e t i m e sf o r b i d sc o o p e r a t i o nb e t w e e nu s e r s ，a n ds u p p o r t sm u l t i u s e r o p e r a t ed a t a b a s eb yt u r n s a tt h es a t n et i m ei t a l s ot r yt os h i e l df o r mo n eu s e rt o a n o t h e r , s op u t su p t h ef e i n tt h a to n l yo n eu s e ru s et h es y s t e m m i si sv i r t u a l l yav e r y c o m p l e xa n dv e r yh u g e i n f o r m a t i o ns y s t e m i tc o v e rw i t ha l la s p e c t so fae n t e r p r i s e ， a n ds o m em a n a g e sa r ei n r e l a t i o n s h i p t h er e l a t i v i t y n o to n l yr e q u i r e ss o f t w a r e r e a l i z e e v e r y m o d u l et ob ei n r e l a t i o n s h i p ，b u t a l s od e m a n d s c o r p o r a t i o n s d e p a r t m e n t sw o r k e r w o r k t o g e t h e r t oi m p l e m e n tt h e c o o p e r a t e dw o r kb e t w e e ns t a f f , p r o v i d eag r e a tp l a c et o c o o p e r a t i o na n dm a k et h em i ss y s t e mt oa d a p tt h er e q u i r e m e n to f r e a lw o r k ，i ti s v e r yn e c e s s a r yt oa p p l y t h ec o n c e p to fc s c wi n t ot h em i s s y s t e m ，i m p l e m e n t i n ga m i s s y s t e mb a s e d o nc s c w t h ep a p e rf i r s t l yd e s c r i b e st h ec o n c e p t i o na n dt h eb a s i cc h a r a c t e ro fc s c w - e x p a t i a t e s i t ss y s t e mm o d e la n d s y s t e mf r a m e w o r k ，a n da n a l y z e si t sk e yt e c h n i q u e s e c o n d l y , i ti n t r o d u c e st h ed e f i n i t i o na n df r a m e w o r k a n dc h a r a c t e ra n da n a l y z e st h e s h o r t a g eo ft r a d i t i o nm i s ，b r i n gf o r w a r d s t h en e e do fi m p o r tc s c w t e c h n o l o g y i n t om i s a tt h es a m e t i m e ，a n a l y z e ss e v e r a lk e yt e c h n o l o g yo f m i sb a s e do nc s c w a n dd e s i g nab sr o a dm i sb a s e do nw e bw i t ht h et h e o r ya n dt h ef a c tc i r c so far o a d m a n a g ed e p a r t m e n t t h em i sg e to v e rs e v e r a lt e c h n o l o g y ：u p l o a dp i c t u r e s p r i n t c r y s t a lr e p o r te t c ，t h em i s h a v eb a s i cf i m c t i o n t h eu s e r se a r lc o m m u n i c a t eo nt h e w e b t h em i s t r y o u t si nar o a dd e p a r t m e n t k e y w o r d s ：c s c w ，m i s ，c o n c u r r e n tc o n t r o l ，c o o p e r a t i o nc o n t r o lm e c h a n i s m i i 武汉理工火学硕_ ：学位论文 第1 章绪论 1 1 课题研究的背景及来源 x x 市公路局始建于1 9 5 3 年，原名x x 公路处，历经湖北省公路管理局x x 工区、x x 养路段、x x 市公路总段、x x 市公路管理局的变迁，现已发展成为拥 有工程机械及大型机械的现代化事业单位，所管辖地域通车里程3 3 2 2 公罩列 养早程1 0 2 8 公里。 在我们调研的过程中发现该市公路局使用的是单机管理系统，没有联网， 系统功能不全，缺乏后勤管理，很多工作都是手工的，像办公用品的管理等足 用人工记载，且用户间的协作和交流都非常缺乏，不能满足现实的需要。 传统m i s 由于其本身的缺点及其封闭的特点难以适应现代公路局的信息化 的发展，无法建立完整信息网络。传统m i s 的不足主要有以下几点： 1 只能按开发时确定的思路和流程处理信息，因此缺乏弹性，严重限制了信 息资源开发的深度和利用的广度，使用深感不便。 2 信息内容的流向基本是由下向上单向流动，下层只为上层提供信息，而很 少能够得到来自上层的信息以及综合信息。一方面限制了企业上层通过m i s 发布信息、履行管理或指挥职能的活动，另一方面挫伤了下层使用m i s 的积 极性、这对m i s 的长期发展极为不利。 3 信息内容与形式过于单一。由于m i s 是按单项业务系统开发的，系统问 存在很强的封闭性，一个系统仅涉及本业务的信息，且不易与其他系统交换信 息，m i s 的作用始终没有突破事务处理的范围。系统大多以单纯的字符和数 字形式表示信息，格式单调。一方面使用者要通过多个界面不同的m i s 系统， 才能获得相对完整的信息；另一方面，使用者不得不严格依照既定格式获取信 息。这与i n t r a n e t 流行的界面单一、操作简便、形式多样而内容丰富的信息 获取技术是格格不入的。 4 在m i s 建立过程中，无论怎样强调合理改造传统手工系统，实际上所有的 m i s 都在不同程度上模拟手工系统的数据处理流程。信息应用的目的就是要 彻底改革传统信息的处理和传递方式，从而改组企业的管理组织结构，传统 m i s 很难做到这一点。 只有业务信息而没有办公信息( 企业内部信息量最大的地方是办公系统) 和 武汉理 ：大学硕士学位论文 档案信息，只有内部信息而没有外部信息，是传统m i s 的局限性所在，这对于企业 经营和管理活动的信息需求远远不够，扣破了这一限制是i n t r a n e t 迅速得到普及 应用的主要原因。 c s c w 技术在信息处理和交换方式上具有很强的灵活性，格式上图文声像 并茂，内容上具体、丰富、完整，内部、外部以及不同业务系统之间的信息集成容 易，操作界面上方便一致、且不随业务系统的不同而变化，信息流动自如、摆脱了 业务和部门的限制，极大地扩展了信息资源开发、利用的深度与广度。c s c w 带 来的不仅是具体技术的改变，而且是对m i s 思路、方法和规范的改变，因而说是 一场m i s 的革命。 1 2 课题研究的目的和意义 基于c s c w 的m i s 系统可以变革用户间的协作方式，提高用户协同工作的 整体效率，改善人们交流信息进行协作的方式。 辅助分析。对于企业的生产经营活动进行决策，需要各种生产经营数据 作为依据。在人：r ：的数据处理方式下，由于条件所限，只能按条条块块提供定 期的报表，难以根据需要提供各种综合分析的数据，使得企业的决策活动常常 只能是根据经验做出，带有一定的盲目性。这种粗放式的经营方式是一研十低水 平的运作，会造成大量的浪费。而通过计算机系统将数据组织起来，可以随时 提供各种所需的数据。它能保证决策的准确、及时。 规范化管理。企业中的许多数据管理并不象财务管理那样，有一个严格 的制度，常常带有较大的随意性，数据采集的时间、格式、计算方式等往往是 根据经验和记在脑子里的公式完成的，而且又不便于审核，容易引起混乱、错 误。计算机系统为数据处理提供明确的尺度，使之标准化、规范化。 节省人力。大量的重复计算由计算机处理，可以减轻人的劳动强度，更 重要的是：在输入数据以后，所有的处理都由计算机系统来完成，可以免去人 工方式下许多中间的处理环节，达到减员的效果。另外，值得注意的是：在管 理机制大变动的时期，如果利用好m i s 这个工具，对于企业领导有效地把握管 理过程，形成新的管理机制是很有用的。 计算机的发展从大型主机到通过网络互连的机器群体，走出了一条从相互 没有联系或联系困难的独立计算机到相互可互连、互操作、甚至协同工作的计 算机群体的道路，计算机协同工作是计算机发展的必然趋势。特别是在2 0 世纪 末2 1 世纪初计算机技术、网络技术及多媒体技术的长足发展，更使得计算机协 同工作系统的研发得到飞跃。c s c w 系统从c s 框架发展到b s 框架，c s 和 武汉理工大学硕士学位论文 b s 混合框架。 以f 是2 种典型的c s c w 系统： 1 ) t 作流管理系统：工作流是指在多人参与的办公事务中所使用的一系列操作 或步骤，这些步骤的发生可以是顺序的或并行的。工作流管理系统对工作流 的管理提供辅助支持，自动完成有关信息交换，从而加速与事务有关的电子 文档的处理速度，提高工作效率。如i b mf l o w m a r k 及其基于m q s e r i e s 的 后续版本m q s e r i e sw o r k f l o w 就是典型的工作流管理系统。 2 ) 多媒体计算机会议：多媒体计算机会议系统可将不同会场的与会人员活动情 况、会议内容以及各种数据和信息及时传递给每个与会者，实现实时多媒体 信息交互，进行实时讨论和共同设计。多媒体计算机会议需处理音频、视频、 协作数据等大量信息，利用计算机强大的信息处理能力，可有效地进行协同 工作，在定程度上取代传统会议，是- - t 0 快速高效、经济方便且应用广泛 的新工具。如：美国c o m e l l 大学的c u 。s e e m e 系统和欧洲的m i c e 系统就 是典型的多媒体计算机会议系统。 。 要问题： 建立系统的运行机制。系统开发实际上是建立两套系统，一套是计算机 系统本身，另套则是运行这套系统的用户的工作方式。实际工作中，并非有 大量的数据亟待计算机系统处理。用户急切地希望使用计算机系统。用户习惯 了旧的t 作方式，往往并不愿意转到新的工作方式上来，这会对开发工作造成 很大的困难。有的系统开发完成以后，用户并不去使用，使丌发工作落空。 了解实际的数据流程。通过调查得来的材料往往不能真正把握实际的数 据处理过程，许多问题要经过用户的运行才能暴露出来，这不仅是增大开发量 的问题，还会打乱系统结构，导致开发工作的紊乱。 控制开发过程。m i s 建设必须分出开发工作的轻重缓急，合理的进行部 署，把众多的人员协润一致，并确保系统合理的结构，事实上很难做到。 另外，还有选择开发目标等其它方面的困难。 1 3 本文所做的主要工作 先后研究和分析了c s c w 和m i s 的基本概念、体系结构以及关键技术等， 再在这基础上把两者结合起来，讨论了基于c s c w 的m i s 系统的三个关键技术： 群接口、并发控制、协同管理。然后理论结合实际，详细设计了基于c s c w 的 公路管理系统。 武汉理一i ：大学硕士学位论文 本文的结构如下： 第1 章分析了传统m i s 的不足，介绍了课题研究的背景来源、目的意义以 及本文的主要工作。 第2 章介绍了c s c w 的概念、基本特征、系统模型、体系结构、c s c w 系 统的分类以及关键技术。 第3 章介绍了m i s 系统的概念、结构、特征、分类以及其在政府部门中的 应用。 第4 章在c s c w 和m i s 的基础上，分析了基于c s c w 的m i s 系统的新功 能和特性、关键技术等。 第5 章理论结合实际，详细设计基于c s c w 的公路管理信息系统。 第6 章总结全文并提出展望。 武汉理工人学硕+ 学位论文 第2 章计算机支持的协同工作( c s c w ) 计算机技术的发展把人类社会带入了信息化时代，随着信息化进程的深入， 通信技术与计算机及其网络技术相融合，产生了一个新的研究领域计算机支 持的协同工作c s c w ( c o m p u t e rs u p p o s e dc o o p e r a t i v ew o r k ) ，简称计算机协 同工作。它是信息化进程发展的一种必然产物，它将带来人们协作方式的变革， 提高人们协同工作的整体效率。计算机协同工作应用系统的发展和推广会改善 人们交流信息进行协作的方式，而计算机技术的发展也必然走向计算机协同工 作的方向。 2 1 c s c w 的概念及基本特征”瑚1 2 1 1 c s c w 的概念 c s c w 的研究由来已久，早在2 0 世纪7 0 年代德国斯图加特大学物理学家赫尔 曼哈肯教授( h e r m a n nh a k e n ) 就提出了“协同学”研究的概念。而第一次正 式提出c s c w 概念的是1 9 8 4 年m i t 的i r e n eg r i e f 平d d e c 的p a u lc a s h m a n 两位研究 员。这是他们为正在组织安排有关如何用计算机支持交叉学科的人们共同工作 的课题时提出来的。 在本论文中，作者倾向于清华大学计算机网络与协同工作研究实验室主任 史美林教授和他领导的研究小组提出的较为完整的定义：地域分散的一个群体 借助计算机及其网络技术，共同协调与协作来完成一项任务。它包括协同工作 系统的建设、群体工作方式研究和支持群体工作的相关技术研究、应用系统的 开发等部分。通过建立协同工作的环境，改善人们进行信息交流的方式，消除 或减少人们在时间和空间上的相互分隔的障碍，节省工作人员的时间和精力， 提高群体工作质量和效率，从而提高企业、机关、团体、乃至整个社会的整体 效益和人类的生活质量。一句话定义就是：在计算机技术支持的环境中( 即c s ) ， 一个群体协同工作完成一项共同的任务( s 口c w ) 。它的目标是要设计各种各样 的协同工作的应用系统。 武汉理工大学硕+ 学伉论文 2 l2 c s c w 的基本特征 c s c w 的基础是通信，群组通信发生在地理上是分布的用户之间( 本地通信 可以认为是分布系统的特例) ，因此网络通信是至关重要的，并且在合作环境中 处理多媒体文件传输和数据控制是很复杂的。而基于计算机的或者以计算机为 媒体的通信，并没有完全和其他的通信形式相结合。异步的基于文本的电子邮 件和公告板与同步的电话和面对面的交谈是不同的：人们不能在任意的两个电 话号码之间传送文件。把计算机处理技术和通信技术结合起来可以帮助解决这 个问题。 合作是c s c w 的形式，是小组活动的重要内容。在群体活动中，任意一项活 动都必须是多人合作完成。有效的合作要求人们必须共享信息。但是当前的信 息系统尤其是数据库系统在很多情况下把人们互相隔离丌。比如，当两个设计 人员使用同一个c a d 数据库进行操作是，他们不可能同时修改同一个设计物体 的不同部分并且知道他的合作者所做的修改；他们必须通过互相检查爿能知道 对方所做的工作。许多任务都需要良好的共享环境，可以在适当的时候友好的 通知群组的活动信息以及各个用户的活动。 实施c s c w 的关键是协调。如果一个组的活动是协调的，那么它的通信和合 作将会大大得到加强。一个不能很好的进行协调的工作小组，它的成员之间势 必会经常发生冲突和重复劳动。当几个部分共同组成一个任务时，协调本身被 看作是一个必不可少的活动。当前的数据库应用提供了对共享对象的访问，然 而大多数软件工具只提供对单用户的支持，对支持小组的协调这一重要功能所 做的却很少。 2 2 c s c w 系统模型和体系结构川叭3 3 m 6 瑚3 在不同应用背景下的c s c w 应用会有许多差异，但它们的共同特征是提供支 持人类协同工作的工具。为了简化和指导c s c w 应用系统的开发，概括各种c s c w 应用系统的共同的协同工作特征是十分必要的。其中的一个重要内容就是形成 个适用范围较广的c s c w 系统模型和体系结构。 c s c w 系统的基本组成元素可归纳成4 类：成员角色( r o l e ) 、共享对象 ( s h a r e do b j e c t ) 、协作活动( a c t i v i t y ) 和协作事件( e v e n t ) 。成员角色描述群 体成员在协同工作过程中所起的作用。在各种c s c w 系统中的成员角色划分有很 大差异，需依据不同的需求进行合理的成员角色划分。协作活动描述群体成员 所进行的协作过程。共享对象是在协作过程中各成员共同操作的对象。协作事 武汉理工大学硕士学位论文 和状态变化的指示，用于协调各成员行为。 图2 1 足从开发角度出发的叫层c s c w 体系结构图。 1 玎放系统互联环境。这是体系结构中最底层提供的异构系统互联、多媒 体通信、分布式环境，以解决各协同实体之间在分布环境下的互联、互操作、 分和服务。 2 协同i i z 作支撑平台和丁具。由c s c w 系统开发者根据需求确定协耐t 作 模型和机制，选取或开发某些工具，构成协同工作的支撑平台，为各种c s c w 应用系统的开发提供一些通用的服务，如：电子邮件、电子白板、视频会泌、计 算机会议系统、协同编著、工作流管理系统等。 3 协同工作三维接口。通过标准化的服务接口向应用系统提供第2 层的服 务，使上层的应用系统和下层的支撑平台具有相对的独立性。三维接口包括协 同t 作应用编程接口a p i 、人机接口h c i 和人际接口h i i 。 4 各种协同应用。利用c s c w 系统环境、平台、支持工具构造实际的应用 系统。 捧阊瞍网1 | 拇两应用2 | 狲 两工撵罩雏援蜘 辫i a i 工作冀撵平台粕工舆 诲棒代理 晦倬 檬簸蟮库罐 通调羹耱翡髓糖礞壹持功蟪敷艘努雨攘翻 歼墩蒜撬囊联耶境 通螭墨网错服舅_ | _ 势露或襄皖吏持| 痧徘律疆德壤蠢 图2 - 1c s c w 体系结构图 2 3c s c w 系统的分类4 3 0 对c s c w 系统，可以从c s c w 系统的两个基本特征一交互合作方式和合 作者的地理分布角度来分类，即根据时间和空间概念分类。 一合作形式 c s c w 系统的基本目的是支持多用户合作以解决个或一类特定问题，因 其他成员交互方式不同，合作形式可分为以下三类： 1 完全同步系统：要求全体用户同时参加，如实时计算机会议系统。 2 完全异步系统：允许合作在一段较长时间内发生，如e m a i l 系统。 3 混合系统：既支持同步合作，也支持异步合作，允许实时同步合作和独立 武汉理：大学硕十学位论文 于时问的异步工作发生在同一框架内，如既有异步交互也有同步交互的一 般计算机会议系统。 ：地理情况 基于群体的地理分布情况，c s c w 系统可分为以下四类： 1 当场合作：要求所有用户均在同一地点。 2 虚拟当场合作：全体用户不一定都在同一房间内，但系统应用如同当场合 作。这类系统通常使用多媒体技术( 声音、图象等) 。 3 局部远程合作：通常所有用户位于同。工作单元( 如一座大楼) 之内，用 户之间通常需共享屏幕，并可提供高宽带实时访问能力。 4 远程合作：适用于群体成员问的相互访问能力很低的情况。包括消息系统 及只能采用基本“拨号”机制的计算机会议系统。 二c s c w 系统分类 根据合作形式和地理情况，现有的c s c w 系统可以分成四类： 1 电子邮件系统：c c i t t 的x 4 0 0 是标准的电子邮件系统，多媒体电子邮件 系统属于这一类。 2 计算机会议系统：多媒体会议系统是对群体成员的协同工作非常具有吸引 力的系统。 3 会议室系统：支持群体成员面对面实时地进行协同工作和决策，常包含着 一个大显示器、计数器、电视终端，若干单独的输入表决设备及控制终端 等。 4 协同写作及协同问题讨论系统：支持群体工作的成员协同写作和讨论，合 作生成的文件是这种协同工作的产物。 2 4c s c w 系统的关键技术5 7 】 8 】 1 6 】【2 3 】 3 5 4 3 高速c p u 、大容量存储器、操作系统、人机接门技术、并行处理和分布式 处理技术、多媒体技术、数据库技术及人工智能等技术的发展，为c s c w 构建 了强大的技术背景。c s c w 研究的技术基础是计算机及计算机网络技术，高速 多媒体通信网络及协议是c s c w 实现的基础。 2 4 1 界面技术 c s c w 系统的人机界面与单用户系统不一样，它是多用户界面，应能体现 群体活动及多用户控制的特征。在c s c w 系统中，人机界面带来了单用户界面 武汉理一r 大学硕士学位论文 所没有的许多问题，其中比较典型的是要支持多用户系统特有的协作活动和并 发活动所带来的复杂管理。在多媒体网络环境下，多用户、多媒体信息和多窗 l _ i 的应用程序界面技术，要求能提供支持协同工作的友好用户界砸，以便于应 用集成、应用管理及用户使用，所以界面技术是c s c w 系统的关键技术之。 w y s l w i s ( 你见即我见) 是多用户界面设计原则的抽象。 24 ，1 1 人机界面设计原则 ( 1 ) 用户原则。人机界面设计首先要确立用户类型。划分类型可以从不 同的角度，视实际情况而定。确定类型后要针对其特点预测他1 f j x j 不同界面的反应。这就要从多方面没计分析。 ( 2 ) 信息最小量原则。人机界面设计要尽量减少用户记忆负担，采用有 助于记忆的设计方案。 ( 3 ) 帮助和提示原则。要对用户的操作命令做出反应，帮助用户处理问 题。系统要设计有恢复出错现场的能力，在系统内部处理工作要有 提示，尽量把主动权让给用户。 ( 4 ) 媒体最佳组合原则。多媒体界面的成功并不在于仅向用户提供丰富 的媒体，而应在相关理论指导下，注意处理好各种t 媒体间的关系，恰 当选用。 2 41 2 人机界面结构设计与实现 界面设计的第一步是将任务设计的结果作为输入，设计成一组逻辑模块， 然后加上存取机制，把这些模块组织成界面结构。存取机制可以是分层、网络 的或直接的，机制的类型主要由任务结构决定，也取决于设计风格。例如，菜 单提供了层次结构，图标则是直接存取，也可以是层次的，而命令语言可提供 网络也可提供直接存取机制。第二步是将每一模块分成若干步，每步又被组装 成坌【 | 化的对话设计，这就是界面细化设计( 细化设计流程如图2 2 所示) 。 9 武汉理：r 大学硕士学位论文 图2 - 2 界面细化设计流程幽 界面设计包括如下几点： 1 界而对话设计 在界面设计中要使用对话风格的选择，并加上用户存取和控制机制。划话 是以任务顺序为基础，但要遵循如下原则： 反馈( f e e d b a c k ) ：随时将正在做什么的信息告知用户，尤其是在响应时 间十分长的情况下。 状态( s t a t u s ) ：告诉用户正处于系统的什么位置，避免用户在错误环境下 发出语法正确的命令。 脱离( e s c a p e ) ：允许用户中止一种操作，且能脱离该选择，避免用户死 锁发生。 默认值( d e f a u l t ) ：只要能预知答案，尽可能设置默认值，节省用户工作。 尽可能简化对话步序：使用略语或代码来减少用户击键数。 求助( h e l p ) ：尽可能提供联机在线帮助。 复原( u n d o ) ：在用户操作出错时，可返回并重新开始。 2 数据输入界面设计 数据输入界面往往占终端用户的大部分使用时间，也是计算机系统中最易 出错的部分之一。其总目标：简化用户的工作，并尽可能降低输入出错率，还 要容忍用户错误。这些要求在设计实现时可采用多种方法： i)；，) “ q 巧饰 武汉理r 大学硕士学位论文 ( 1 ) 尽可能减轻用户记忆，采用列表选择。 对共同输入内容设置默认值：使用代码和缩写等：系统自动填入用户已输 入过的内容。 ( 2 ) 使界面具有预见性和一致性。 用户应能控制数据输入顺序并使操作明确，采用与系统环境( 如w i n d o w s 操作系统1 一致风格的数据输入界丽。 ( 3 ) 防止用户出错。 在设计巾可采取确认输入( 只有用户按下键，刁- 确认) ，明确的移动( 使用t a b 键或鼠标在表中) ，明确的取消，已输入的数据并不删除。对删除必须再一次确 认，对致命错误，要警告并退出。对不太可信的数据输入，要给出建议信息， 处理矸i 必停止。 ( 4 ) 提供反馈。 要使用户能查看他们己输入的内容，并提示有效的输入回答或数值范围。 ( 5 ) 按用户速度输入和自动格式化。 用户应能控制数据输入速度并能进行自动格式化，对输入的空格都能被接 受。 ( 6 ) 允许编辑。 理想的情况，在输入后能允许编辑且采用风格一致的编辑格式。 2 4 2 协调控制机制 c s c w 最本质的特征是支持一组用户协同工作，也就是要为。组用户提供 个协调控制机制。协调机制是用户间约定的交互方式，可完成调度用户活动、 分配共享资源等任务。c s c w 系统能否成功地支持协作活动，在很大程度上取 决于有无良好的协调机制。通过协调机制可以将时间上分离、空间上分布而又 相互依赖的多个协作个体的活动有机地联系起来。离开了协调机制，c s c w 系 统只能是各组成部分毫无意义的简单堆砌。协调机制的设计和实现要考虑询：多 因素，其中较重要的有：允许用户根据实际应用的需要而灵活地改变协调机制， 能处理协作过程中的意外事件，能将系统的各层协作活动集成为一个活动等。 人们共同工作，对不同类别的问题采取不同的协同形式加以解决。协调控制的 复杂性应受应用性质的影响，具体的协调控制要求包括路由选择、行动的时序 安排、存取控制、一致性检验和并发控制、冲突解决等方面。 c s c w 系统的交互和协作控制按信息( 知识) 和数据共享、群体协作关系紧密 程度自下而上表示为五个不同的层次和深度： 武汉理工大学硕士学位论文 数据通信( c o m m u n i c a t i n g ) 一数据的传送与交换，协作控制机制就是通信协 议。虽然这是协作得以进行的基础，但难以直接体现出协作体之间的协作关系。 信息通信( i n f o r m i n g ) 。通过大量媒体或本地资源进行信息匿名通信，信息 提供者很少需要知道谁是接受者。例如通过广告板或新闻通讯，w w w 等进行信 息交流和必要或可能的协作。目前，i n t e r n e t 上通过这种机制进行着大量的协 作。信息的提供者与接受者虽然有一定信息交流或共享，但他们之间并不一定互 相认识，一i 存在显式的、或强制的、或有明确目标的协作关系。只不过信息已 使数据具有了特定的含义。因此，严格地说，数据通信和信息通信并彳i 是协作 而是协作体之间实施协作的基础。 协调( c o o r d i n a t i n g ) 协作体成员之间有某种认识，不一定有共同的工作目 标，但共同的利益或组织关系需要共享信息或资源，有可能有工作活动的交叉、 重复的努力或资源调度、时间或空间的差别等等，这时成员之间需要进行某种 协作，我们把这种协作称之为协调。协调作为协作的一个进程或过程 = | _ j 现，主要 表现在一个个体的行动或动作会影响其它个体的行动或动作，反之亦然。凼此同 步机制是协调的核心，它主要解决个体行动或动作之间的同步，个体行动或动 作与整个过程之间的一致性。 合作( c o l l a b o r a t i n g ) 一协作体成员工作在一起参与同一过程、执行某种行 动，合作的成功取决于合作成员的共同理解和共享知识与资源。每一个合作成 员是独立的，甚至分属于不同团体，他们相互之间是一种工作关系。但合作结 果归属协作体全体而不标志某个个体，尽管个体可有其自己的目标。协作机制 要体现这种特点。 协南 ( c o o p e r a t i n g ) - 协同是最高级别或层次的协作。在这一层次的协作，协 作体公共目标代替了个体目标，协作体是以整体而不是以个体核定的，竞争是 最少的。这时往往要做出共同决策( c o d e c i s i o n ) ，共同理解、共享知识、决策的可 信度和可靠性成为更重要的因素。协作机制要根据应用的需求充分体现出进行 协同的这种特点。 图2 3 显示了这种不同的协作层次。在一个协同工作系统或仂q 司工作任务 中往往会具有不同层次的协作。 1 2 武汉理上人学硕士学位论文 诬暑婀太 新# 4 么 裔浮 融1 附 值鬈、嗟协 通缮 圈2 - 3 不同的协作层次 2 4 3 并发控制和一致性问题 c s c w 系统需要解决多用尸同时操作时存在的并发问题。c s c w 系统与并 发控制相关的部分有以下几项： 组界面的一致性 组界面对所有用户来说应是相同的或基本相同的，即应实现w y s i w i s 。 广域性 c s c w 系统的优点之体现在能实现远程协作工作，但目前广域网通信速 度比局域网慢很多，而且通信也不太可靠。 故障恢复 在网络环境下，常有某个节点或网络出现故障，这要求c s c w 能从这类故 障中恢复过来。 c s c w 系统中可能引起数据不一致的原因有两点：一是对数据的并发存取 造成的，另一点是有节点发生了故障。第一种情况引起的一致性问题通常也称 为准确性问题，而后一种情况是由于节点与外界失去联系而导致自身拥有的信 息过时。在c s c w 系统中，为了减少对c p u 和i 0 设备的竞争冲突和远程存取 延迟，共享数据经常采用多副本方式存放在各个节点。这样在c s c w 系统中， 要保证一致性问题就要解决以下三方面阔题： 并发操作同一数据项而引起的数据对象准确性问题； 武汉理丁大学硕士学位论文 如果操作的数据对象的内部数据存在关联性，则会引起数据对象内部一 致性问题； 存在数据对象多个副本之间的一致性问题。 所以，在网络环境下，当有节点出现故障时，需要解决上述三方面问题， 从故障中快速恢复正常，从而保证c s c w 系统中的数据一致性。 2 4 4 网络化多媒体数据库和超媒体技术 网络化多媒体数据库技术的研究是和c s c w 系统的研究开发密切相关的， 尤其是超媒体在c s c w 系统中起着重要作用。超媒体是集图、文、声于一身， 具有比。般文本更强的信息综合表达能力，同时它又是一种数据库技术，可提 供用户自由浏览和查询，具有良好的用户界面，但它不是一种线性的结构，而 是一种非线性的网状结构。超媒体在c s c w 有广泛的用途，如用于共同决策系 统、协同编辑系统的设计。 武汉理。r 火学硕十学位论文 第3 章管理信息系统( m i s ) 3 1m i s 的概念旧 3 2 】 m i s 是英文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 ( 管理信息系统) 的缩写，足7 0 年代在欧美新兴起来的计算机应用学科，一般说来是指在管理工作中以数据库 为核心的计算机应用。对m 1 s 系统的理解应当注意以下三点： 1 m i s 的对象就是信息。 信息是经过加工的数据，信息是对决策者有价值的数据。信息的主要特征 是来源分散，数量庞大。信息来源于生产第一线，来源于社会环境，来源于市 场，来源于行政管理等部门。信息具有时间性。信息的加工方式有多种形式。 企业从信息管理的角度在大体上可划分为物流和信息流。生产过程是一个 物流的投入产出过程，且是不可逆的过程。管理过程是信息流的过程，目具有 信息反馈的特征。 2 m i s 是一个系统。 系统足由相互联系、相互作用的若干要素按一定的法则组成并具有一定功 能的整体。 系统有两个以上要素，各要素和整体之间，整体和环境之间存在一定的有 机联系。一般的系统模型是由输入、处理、输出三个基本要素组成，按照现代 控制理论，系统是由输入、处理、输出、反馈、控制五个基本要素组成。信息 系统就是输入的数据，经过处理，输出的是信息的系统。 3 管理信息系统由信息的采集、信息的传递、信息的储存、信息、的加工、信 息的维护和信息的使用五个方面组成。 任何地方只要有管理就必然有信息，如果形成系统就形成m i s 。计算机设 备使m i s 更有效，尤其是现代社会，m i s 己和计算机设备不可分离，因此一般 来说m i s 就是计算机m i s 。m i s 包括计算机、网络通讯设备等硬件成份，包 括操作系统、应用软件包等软件成份。并随着计算机技术和通讯技术的迅速发 展还会出现更多的内容。而在这个重要的环节中，人始终扮演着不可或缺的关 键角色。 因此管理信息系统的定义可以这样描述：个以人为主导，利用计算机硬 件、软件、网络通信设备以及其它办公设备，进行信息的收集、传输、加工、 武汉理i j 大学硕+ 学位论文 存储、更新和维护，以企业战略竞优、提高效益和效率为目的， 决策、中层控制、基层运作的集成化人机系统。 这个定义也正说明了管理信息系统不仅仅是一个技术系统 包括在内的人机系统，所以它是一个管理系统，是个社会系统。 3 2m i s 的结构和特征 1 1 【1 3 】 3 4 】【4 0 3 2 1m i s 的结构 支持企业高层 而月也是把人 m i s 由信源、信息处理、信息用户和信息管理者四个组成部分。 信息源：是信息产生地。 信息处理器：担负信息的传输、加工、保存等任务。 信息用户：信息使用者，他应用信息进行决策。 信息管理者：负责信息系统的设计实现，实现后，又负责系统的运行_ ；j 协调。 m i s 的总体结构图如图3 1 所示： 图3 - 1 m i s 的总体结构幽 1 由m i s 各部件之间联系可分为： 开环结构( 无反馈结构) 在执行决策过程中不收集外部信息直至产生本次 决策结果。开环结构又称无反馈结构，系统在执行一个决策的过程中不收集外 部信息，并不根据信息情况改变决策，直至产生本次决策的结果，事后的评价 只供以后的决策作参考。 开环结构批处理系统，如图3 2 所示： 武汉理i + 人学硕士学位论文 图3 - 2 m i s 开环结构 闭环结构在决策过程中不断收集信息，送给决策者，不断调整决策。事实，卜 最后执行的决策已不是最初设想的决策。 闭环系统实时处理系统，如图3 3 所示： 图3 - 3 m i s 闭环结构 2 根据处理内容和决策层次划分： m i s 可看作是一个金字塔结构，如图3 - 4 所示。 武汉理j 大学硕士学位论文 业 h 、 战略计划丫 管理控函彳詹 擀。、 运箭铀孑7 毳、 。场 j 寻处理 、 | 、 图3 - 4 m i s 金字塔结构 由于。般的组织管理均是分层次的，例如分为战略计划、管理控制、运行控 制三层，为它们服务的信息处理与决策支持也相应分为三层，并且还有最基础 的业务处理，就是打字、算账、造表等工作。由于一般管理均是按职能分条的， 信息系统也就可以分为销售与市场、生产、财务与会计、人事及其它等。一般 来说，下层的系统处理量大，上层的处理量小，所以就组成了纵横交织的金字 塔结构。管理信息系统的结构又可以用子系统及它们之间的联接来描述，所以 又有管理信息系统的纵向综合、横向综合以及纵横综合等概念。不太准确的描 述就是：横向综合是按层划分子系统，纵向综合是按条划分子系统。例如，把 车间、科室以及总经理层的所有人事问题划分成个子系统。纵向综合则是金 字塔中任何一部分可与其它任何部分组成子系统，达到随意组合自如使用的目 的。 3 2 2m i s 的特性 完善的m i s 具有以r 四个标准：确定的信息需求、信息的可采集与可加工、 可以通过程序为管理人员提供信息、可以对信息进行管理。具有统一规划的数 据序是m i s 成熟的重要标志，它象征着m i s 是软件工程的产物。通过m i s 实 现信息增值，用数学模型统计分析数据，实现辅助决策。m i s 是发展变化的， m i s 有生命周期。m i s 的开发必须具有一定的科学管理工作基础。只有在合理 的管理体制、完善的规章制度、稳定的生产秩序、科学的管理方法和准确的原 始数据的基础上，才能进行m i s 的开发。 武汉理l 一人学碗：l 学位论文 凶此，为适应m i s 的丌发需求，企业管理工作必须逐步完善以下r 作 管理r 作的程序化，各部门都有相应的作业流程。 管理业务的标准化，各部门都有相应的作业规范。 报表文件的统，化，固定的内容、周期、格式。 数据资料的完善化和代码化。 管理人员的培训。 3 3m i s 的分类 1 4 】【4 1 1基于组织职能进行划分 m i s 按组织职能可以划分为办公系统、决策系统、生产系统和信息系统。 2 基于信息处理层次进行划分 m i s 基于信息处理层次进行划分为面向数量的执行系统、面向价值的核算 系统、报告监控系统，分析信息系统、规划决策系统，自底向上形成信息会宁 塔。 3 基于规模进行划分 随着电信技术和计