（轻工技术与工程专业论文）敏捷企业信息系统的管理支持体系结构研究.pdf

摘要 摘要 本文首先分析了信息系统对于当今企业的重要作用，但随着信息技术的发展、管理 理论的创新、竞争的加剧等各方面情况的变化，目前按原有模式开发的信息系统已经不 能满足管理人员多变的、多方面的需求。在此情况上对信息系统的概念模型构架进行研 究，提出了信息系统的三层构架体系以及信息运动方式，结合该构架体系展开了信息系 统的管理支持体系的研究，提出管理支持的概念、方法、步骤。采用面向对象的方法得 出管理支持的基类，并运用u m l 构造系统模型，提出以大粒度重用为指导思想的开发 方法：基于构件的构架开发方法( t c d m ) ，并运用该方法来开发管理支持系统。最后通过 “云南省卷烟营销支持系统 的开发来验证管理支持和t c d m 的可行性和优越性。 在对烟草营销系统的需求详细分析的基础上，搭建出卷烟营销决策支持系统结构， 并对系统中数据仓库、o l a p 和数据挖掘部分进行了相应的设计，它对卷烟营销决策支 持系统的开发有一定的借鉴意义。 关健词：决策支持，数据库，信息系统，u m l ，构件，t c d m ，数据仓库，面向对象 一! 望曼! ! 簦! _ _ ，- _ _ _ _ _ _ _ _ - i _ _ - _ - _ - _ _ _ _ _ - - l - _ _ _ _ _ _ _ 。- 。_ - - - _ 。_ 。_ _ 。一 一 a b s t r a c t t h j sd i s s e n a t i o na n a l ) ，z e dt l l ei m p o r t a i l c eo fh l f o 硼a t i o ns y s t 锄f o rc o 叩o r a t i o na 1 1 d o r g a i l i z a t i o n b u ts o m ec h a n g e s ，s u c ha sd e v e l o p m e i l to fi n f o n i l a t i o nt e c h n o l o 瞄i 肌o v a t i o n o fm a n a g e m e n tt h e o 巧a n dv i g o r o u s n e s so fc o m p e t i t i o i l ，m a d ei sd i r e c t e db yo l dp a t t 咖c a n n o tm e e tm ev 撕a md e m a n d so fm a n a g e r s t h ep a p e r r e s e a r c h e do nt h ec 0 n c e p tm o d e l 仇l s s o fi su n d e rt h ea b o v ec o n d i t i o n s ，p r o p o s e dt h e 幽e el a y e r s 仃u s ss y s t e mo f i sa n dt h er u l eo f i n 仍r m a t i o n sm o v e m e n t t h ea r t i c l e 螈l d i e dt h em a n a g e m e n ts u p p o r t o n 也e 饥l s ss y s t e m ， p r o p o s e dm em a n a g e i i l e n ts u p p o r t sc o n c 印t ，m e m o d 0 1 0 9 ) ，a n ds t 印s w eg o tm 锄a g e m e n t s u p p o r t t sb a s ec l a s s e sb yo b j e c t 嘶e n t e dm e t h o da n dc o n s t m c t e d t h es y s t e i l lm o d e lb y u m l t h ed i s s 瞰a t i o np r o p o s e dad e v e l o p i n gm e t h o d o l o g ) ，d i r e c t e db yb i g 黟a i l u l 撕够r e u s e ： t h et m s s o fc o m p o n e n t sd e v e l o p m 耐m 砒o d o l o g y ( t c d m ) ，舭dd e v e l o p e dm e m a n a g e r n e n ts u p p o r ts y s t e n lb yt l l i sm e t h o d o l o 夥a tl a s t ，t h ed e v e l o p m e n t o fy m l 觚 t o b a c c om a r k e t i n gs u p p o r ts y s t e i i la m m l e dt h ef e a s i b i l i t ya n da d v a i l t a g eo fm a n a g es u p p o r t a n dt c d m s m j e t u r eo ft l l et o b a c e om a r k e t i n gd e e i s i o ns u p p o r ts y s t 锄i sc o n s t m e t e do nt h e b a s i so f t h ed e t a i l e d 锄a l y s i st ot h er e q u i r 锄e n to fm e t l d b a e e om ai = k e t i n gs y 贻n na l s od e s i 萨sm e d a t aw a r e h o u s ei nt h es y s t e m ， o l a pa n dd a t am i l l i n ga j l dh a u s v a l u a b l em e 砌n gf o r r e f e r e n c et 0t h ed e v e l o p m e l l to ft h et o b a e c om a r k e t i n gd e e i s i o ns u p p o f ts y s t e i l l t os o m e e x t e n t k e yw 6 r d s ：d e c i s i o ns u p p o r t ，d a t a b a s e ，1 1 1 f o m a t i o ns y s t e m ，u m l ，c o m p o n e n t t c d m ，d a t a 名睇h o u s e ，0 l b j e c t o r i e n t e d 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本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，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文 中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人为获得江南 大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志 对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 签名：日期： 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解江南大学有关保留、使用学位论文的规定： 江南大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅，可以将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、汇编学位论文， 并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。 保密的学位论文在解密后也遵守此规定 签名：导师签名： 日 期： 第一章问题提出 第一章问题的提出 1 1 信息系统建立的必要性 信息作为一种资源己经成为现代人的共同认识。信息的处理技术和信息利用能力已 成为衡量一个国家社会发达程度和科学技术进步水平的一个非常重要的标志。现代信息 系统是指基于计算机、通讯网络等现代化的工具和手段，服务于管理领域的信息处理系 统。实际上早在二十世纪的5 0 到6 0 年代，计算机的应用领域已经转向各类管理数据的 处理领域，表1 1 就清楚地表明了这一趋势【1 】。 表卜1 计算机应用领域的比例 a b l e 卜1t h ep r o p o r t i o no fc o m p u t e r 印p l j c a t i o n s i 管理领域 统计分析科学计算工业控制其它领域 i6 0 1 0 1 0 1 0 1 0 i 发达国家的经验表明，生产技术的进步、生产组织的越来越复杂以及市场竞争的曰 益激烈，使管理工作越来越离不开信息，信息技术是企业获得竞争优势的必要手段。在 发达工业国家的调查表明，离开计算机的信息处理，企业的生产、经营活动很难继续下 去，平均只有2 8 的企业在没有计算机进行信息处理的条件下能连续开展经营活动5 5 天，金融部门只有1 8 。图1 1 说明了这种依赖关系【2 】o 百分比 5 5 时间( 天) 图卜1 依赖关系 f i 9 1 - 1d e p e n d e n c er e l a t i o n s 因此，建立一套行之有效的信息系统对于一个企业或组织来说是非常必要的，随着 社会的发展，科技的进步，信息系统本身也不会一成不变，它也将随之发展变化，使之 更能适应企业或组织的要求。 l 江南大学在职人员学位论文 1 2 信息系统的发展状况 1 2 1 信息系统开发中的隐患 信息系统对于企业来说，重要性是不言而喻的。但是它的发展却并不令人乐观，企 业内部高素质的信息化人才严重缺乏。企业i t 人员在网络维护方面基本能够满足企业 的发展需求，但是在信息系统开发、实施、维护方面欠缺太多。同时，由于企业发展速 度过快和管理技术更新加速，企业内部原有的信息技术人员很难满足企业进行大型的信 息化工程项目( 如e i 冲、c i w ) 建设的需要。i t 组织未与业务充分整合。企业的管理 层认为i t 只是一种后台支持功能，而不具有战略意义的核心业务，信息主管或c 1 0 则 认为多数高层经理对i t 根本不了解，在大多数的企业中，i t 部门仿佛扮演着遵守指令 的角色，无法与业务单元建立正式的组织连结。i t 部门的角色只是管理i t 运营，对i t 项目的负责，而业务部门对i t 项目的成败不负任何正式的责任。没有c 1 0 或者c i o 的 重要性不突出。对大多数企业来说，c i o 这个职务相对来说是个较新的观念，到目前为 止发展也有限，而且c i o 在i t 运营和项目管理上扮演着管理的角色，而不是从企业战 略的角度出发去领导业务和i t 战略的整合。没有信息化指导委员会。企业的组织架构 里缺少一个总部级的i t 部门信息化指导委员会，导致企业i t 投资管理混乱，信息 化项目的优先顺序、分配资金、成效追踪等随意性强。 企业信息化建设组织体系构建对大企业来说，信息化建设已经成为必然的趋势，可 以说，谁掌握好了信息技术，谁在企业管理中应用好了信息技术，谁将信息技术与管理 技术融合的越好，谁就能在市场竞争中拥有更多的主动权。信息化建设是一个巨大的系 统工程，需要企业投入大量的人力、物力和财力，需要企业对信息化建设的资源进行有 效管理，在近1 0 年的理论研究和实证研究里，我们发现，企业可以通过建立三级的信 息化组织体系，使i t 组织与业务充分整合，发挥信息化建设的价值。信息系统开发成 功率不高一直困扰着研究者和企业界。s t a n d i s h 研o u p 公司，1 9 9 4 年的研究报告表明： 3 1 1 的信息系统开发项目在完成之前被取消，5 2 7 的项目超出其成本预算的18 9 ， 在定义项目成功为满足预算、进度和商业目标的前提下，平均成功率只有1 6 2 。现代 软件系统变得越来越大型、复杂和不容易控制，导致软件开发的高成本、低效率、难以 控制的软件质量和转移到新技术的高风险。在本文中，将对其中一类比较特殊、也比较 普遍的的问题进行分析。 在我国进行的很多信息系统的开发中，一些系统设计和开发人员总是将很多的精力 投入到原有业务的计算机化上。只是在系统开发的后期才加入一些“领导查询 、“经理 查询”、“综合查询”等子模块来完成一定的管理查询功能。但是这些子模块不能反映更 深层次的管理问题。 这一类的信息系统在系统建立的初期基本能满足管理人员的需求。但是，随着业务 量的增大，数据积累的越来越多，新的管理需求不断增加和出现，管理人员对信息的要 2 第一章问题提出 求越来越严格、越来越多样化。这一类系统已经很难满足管理人员的需求3 1 。 1 2 2 信息系统的层次结构研究 根据定义分析，信息系统应该是一个集数据收集、信息处理、管理决策、管理控制 于一体的系统。它在一个部门、一个组织或企业内对数据进行处理，向管理者提供信息， 应用结构化或者非结构化的决策模型作出决策，支持企业的经营生产活动和业务活动， 从而达到控制企业经营活动的目的。 一、企业信息系统的结构 决策是企业的生命，决策分两类，一类是管理控制决策( 战术上的) ，另一类是企业 与外界协调一致，求得在社会发展进程中迅速成长的决策( 战略上的) 。 由于信息系统没有统一的系统模型，这就给系统开发者进行系统分析与系统设计带 来了很大的困难。因此有必要研究企业信息系统的结构，而且从理论上加以解决，建立 一个企业信息系统的一般性模型，这个模型区别于物理模型，是一个概念性模型，是企 业实体的一个立体映像【4 】。 1 企业或组织实体的立体结构 ( 1 ) 企业或组织的层次结构 企业或组织是一个人造的社会系统，它是由层次构成的，按其结构的复杂程度，其 层次可多可少，一般来说，一个企业或组织可分为三个层次，他们分别是： 业务处理层次。 管理控制层次。 战略决策层次。 企业或组织的层次性结构可用图1 2 简单地表示出来： 图卜2 层次性结构 f i g l - 2l e v e lo fs t r u c t u r e 3 江南大学在职人员学位论文 ( 2 ) 企业或组织每一层次的模块化结构 在研究企业或组织的垂直结构时把层次作为一个整体来对待，但实质上每一层次应 该有许多功能模块有机地组成的平面型结构。这些功能模块是一个个具体的业务或决策 模块，它们有机地结合，完成整个平面层次的业务与决策活动。层次的模块化可用图1 3 来模拟5 1 。 图卜3 层次的模块化 f i gl 一3l e v e l so fm o d u l a r 从以这两张图中可以看出企业或组织的实体立体结构实质上是一个金字塔式的立 锥，图1 3 是图1 2 第二层的俯视图。 2 企业或组织中信息的空间流动 企业信息可分为两大类，一类是业务性信息，另一类是决策信息，这些信息既在企 业的每一个平面层次的功能模块之间流动，一个模块的输出作为另一模块的输入，在流 动的过程中信息得到了处理和加工，成为可以满足管理需要的信息。同时信息又在各层 次间垂直地流动，低层次为高层次提供决策所需要的信息，而高层次又为低层次的活动 提供决策信息，以指导低层次的活动。 ( 1 ) 信息在垂直方向流动 信息在各层次间流动时起了质的变化，这就是企业信息系统具有决策功能的原因。 当然信息在垂直方向流动时必须得到计算机软件系统的支持，如数据库管理系统 ( d b m s ) 、模型库管理系统( m b m s ) 和知识库管理系统( i m s ) 等软件系统的支持。在 m i s 软件系统的支持下，信息自下而上不断被进行加工，以各层次需求的形式提供给用 户使用。加工过程就是总结、归纳、判断，在垂直流动过程中信息不断地起着质的变化， 由原始信息一基础信息一控制信息一决策信息，满足各管理层次对数据信息与决策信息 的需求。同时信息的流动是双向的，信息自上而下的流动是对业务过程约束的过程，为 业务开展提供指导信息。如计划、价格审核、合同审核等。 ( 2 ) 同层次信息的平面流动 4 第一苹问题提出 功能模块可看成是一个个小系统，每一个小系统有其数据输入、数据处理与信息输 出，因此信息在同层次的平面流动，即是同层次的功能模块对信息的处理过程。它与信 息垂直流动的加工有机地结合起来，共同完成信息系统各层次的特定职能。其简图如图 1 4 所示。 图卜4 同层次信息的平面流动 f i g l _ 4m es 锄el e v e lo fi n f o 】 i i l a t i o nf l o wp l a l l e 3 企业信息系统的立体模型 综上所述，企业实体是一个立体模型，信息在企业实体空间中立体地流动。信息是 企业实体的血液，它按一定的路线循环往复，为企业提供信息与决策，使企业实体在不 断地运动中达到动态平衡。我们称它为企业信息系统的概念性模型。( 以下简称为模型) 模型由三个维立体地组成，它们是实体维、流程维与活动纠6 1 。很显然，信息系统的三 个维综合起来就是企业或组织信息系统的概念。它是企业或组织实体的立体映像。 通过信息系统应用层次的划分，可以清楚地看到前面所描述的信息系统丌发误区中 的弊端，这就是把信息系统简单地认为只是对一个企业业务层的描述和重现，而从设计 阶段就没有将管理控制层和战略决策层次作为重点进行研究，这样就发挥不了信息系统 更深层次的作用。 1 3 本文研究内容 本文正是基于上述思想，阐明了信息系统的管理支持的概念、技术、实现方法。本 文将从以下几个方面展开研究： ( 一) 更深入研究信息系统对三个应用层次的支持，以及三个层次之间信息的流动和 加工方式，提出企业的信息系统的立体模型，分析立体模型的实体维、过程维、活动维， 从而得出指导企业或组织开发管理信息系统的总体构架模型； ( 二) 重点放在管理控制层次的研究，在此基础之上，提出管理支持的概念、步骤、 方法： 5 江南大学在职人员学位论文 ( 三) 提出一种以大粒度重用为指导思想的开发方法。采用统一建模语言u m l 构造系 统模型，建立起从概念模型直至可执行体之间明显的对应关系； ( 四) 通过管理支持技术及其相应的开发方法在云南省卷烟营销支持系统中的实现来 验证它的可行性和优越性； ( 五) 对管理支持技术极其相应的开发方法进行总结和展望。 6 第二章企业信息系统概述 第二章企业信息系统概述 2 1 企业信息系统的特征 2 1 1 企业信息系统的一般特性 ( 1 ) 整体特性。这个特性是由系统的特性决定的，它一方面是指信息系统功能内容 上体现出的整体性，另一方面是指开发和应用技术步骤上的整体性。这个特性要求尽管 开发的实际功能仅仅是组织的一个局部管理工作，也必须从组织全局的角度规划信息管 理系统的功能。如果在没有总体考虑的情况下，临时性的想一点干一点，很快就会发现 漏洞，就需要再次从头做起，造成投入的浪费和开发周期的延长；如果有些问题开始就考 虑到，处理起来可能就比较简单。当然，这并不是要求将所有需求都明确以后才能开发 信息系统。此外，如果没有整体的开发应用步骤和方法，各单项开发和应用也会出现不 一致或不兼容的情况。 ( 2 ) 辅助管理、支持决策的特性。在管理工作中计算机应用系统只能辅助人工管理， 提供有用的报告用于支持领导决策。计算机应用系统辅助管理和支持决策的基础是人工 管理工作。但是，使用复杂的技术，建立一个高效率的信息管理系统很难支持一个有效 性差的信息管理过程。因而，要发挥信息管理系统辅助管理、支持决策的功能，人工管 理工作必须要有相适应的管理思想、方式和流程。 ( 3 ) 计算机为核心的特性。信息系统是一个人机系统，它的开发、应用虽然都是人 工进行的，但是它与人工利用其它手段进行信息处理有着明显的区别，没有计算机就很 难充分应用诸如运筹学等现代化科学管理方法，很难充分利用信息资源。 ( 4 ) 动态特性。作为信息系统基础的信息具有时效性，信息系统作为系统也具有关 联性，当系统某一要素如系统的目标发生变化时，信息系统也必须随之变化。因而信息 系统的建立并不是一劳永逸的事，需要在实际应用中不断地完善和更新。特别是当系统 的目标或环境发生了根本变化时就会提出建立新系统的要，这标志着老系统生命的结 束，新系统的孕育诞生，这就是所谓的信息管理系统生命周期。因此也就要求建立、修 改系统的时间尽可能地短，以相对延长系统正常运行时间，提高系统效益1 6 j 。 企业信息系统体系结构的核心是一个分布式、规模可变的应用系统。首先，作为大 型企业在地理位置上通常是分布的；其次是具体业务也是分布的。大型企业的业务繁多， 虽然有些业务需要集中处理，但多数业务都是相对独立的，业务部门和分支机构的分布 也是造成业务分布处理的主要原因；最后需要指出的是，规模可变的应用程序必须是分布 的，成为对象的软件组件必须能够在网络上任何地方的计算机上工作，数据必须可分布 到多个物理数据库服务器上，而且处理也应该分布到应用程序的各层上。 7 江南大学在职人员学位论文 2 1 2 企业信息管理系统的具体特性 企事业管理是所有组织管理工作中最复杂的管理，企事业信息系统具体特性有： ( 1 ) 各项管理决策职能联系紧密。从计划到销售直至服务形成一个闭环，通过计划 决策来指导生产和销售，通过反馈的信息来检查计划的实施情况，并不断调节计划使生 产销售及其效益达到最优点，从而实现动态的优化管理，企业这样一种动态的管理要求 反馈信息必须及时、准确、可靠，从而使管理人员能及时做出决策。 ( 2 ) 不断改进和促进企业的生产和经营。在更大规模上改进企业的经营方式，取得 更大的效益，反之，企业不断变化的经营方式要求信息管理系统与之相适应。 ( 3 ) 除了完成用来支持企业内部的事务处理、管理、控制和决策外，还须扩大到企 业的外部环境，用来支持企业的战略。 2 1 3 我国企业信息管理系统的特点 ( 1 ) 同国外先进国家比较，我国企业生产的社会化程度不高。我国企业是大而全、 小而全，外协外购量小，因而工厂的组织十分复杂，协调各车间的生产计划是企业管理 最关心的问题。 ( 2 ) 众多原材料和商品是卖方市场。我国工业中的原材料和一些关键配套产品长期 短缺，非完全的市场经济造成了企业采购时间长，采购间隔也长。 ( 3 ) 我国实行公有制为主体的经济体制，国家对企业有许多政策的规章制度。各种 物资有不同价格：如调拔价、市场价、计划价等，各种主要的做法和国外也不尽相同。 ( 4 ) 企业所处的社会环境处在不断的巨大变化中。 ( 5 ) 企业人员总体素质没有发达国家高。这给企业信息系统的应用带来了一定的困 难。 此外，资金投放少，企业与上级、企业与企业之间的信息共享性不够，标准不统一 等也是我国企业信息系统中存在的问题。 2 2 企业信息系统的作用 企业信息系统建设的主要作用有以下几个方面【6 】： 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。在人工的数 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种低水平的运作，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，能保证决策的准确、及时。 规范化管理 8 第二章企业信息系统概述 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 不仅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，如果利用好企业信 息系统这个工具，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。 2 3 我国企业信息系统的现状和问题 目前，我国计算机的装机数从1 9 7 9 年的0 3 5 万台增长到约8 0 万台，国有大、中型 骨干企业计算机的普及率达9 0 以上，其中约有5 0 的骨干企业建立了各类面向企业局 部管理职能的基于计算机网络的信息系统，少数企业正在建设面向企业管理全过程的综： 合信息系统。在我国1 5 0 0 万个国有中小企业、2 0 0 0 万个集体企业、1 0 0 0 万个私营企业 中，目前也有千分之五走上了计算机辅助单项管理职能的道路【6 1 。 我国信息系统的发展道路坎坷，建设成功率较低，效益显著的系统还比较少，多数 企业信息系统建设步履艰难，达到的效果远不及建设者的承诺和用户的期望，不少耗资 巨额的系统或半途而废，或濒于瘫痪，企业为此背上沉重的包袱，挫折和失败常常困扰 着信息系统的建设者和用户。 。” 自主建设的信息系统存在的问题【7 】： ( 1 ) 单项开发多，但水平低，系统集成少。目前大多数企业进行单项低水平开发， 没有总体规划和设计，工作重复，不能形成信息集成、资源共享系统，大量数据重复不 能形成闭环控制，不能充分发挥效益。 ( 2 ) 专项开发多，标准化、商品化软件少。 ( 3 ) 现行系统翻版多，引入先进管理方法少。所开发的系统是原人工系统的模拟， 其目标、功能及结构支持的仍是僵化的管理模式和运行机制。与企业深化改革、转换经 营机制的目标相悖。 ( 4 ) 不能适应急剧变革的企业外部环境和内部需求，企业在急剧变革中求生存、求 发展、渴望得到信息的支持，而建设的信息系统却未把适应变革、促进变革、支持企业 的改革与发展作为主要目标来规定系统的结构、功能和资源配置。 2 4 建设我国企业信息系统的对策研究 引进国外的信息系统软件不是上策，我国自行建设的信息系统尚未形成具有自身特 9 江南大学在职人员学位论文 色的模式，存在着系统性不强，先进的现代化管理方法未能得到系统高效地应用等问题， 我国信息系统建设本身的管理技术的研究也尚不多见。 因此，建设我国信息系统的对策研究的目标是：在现有成果的基础上，完善和发展 适合我国国情的企业信息系统建设的理论框架、基本模式和方法体系。具体研究重点有 以下四个方面【8 】： ( 1 ) 基于信息系统的特性和我国信息系统的特点，应用现有的理论和方法，采用理 论与实践相结合的手段，创立符合我国国情的信息系统建设方法和技术。 ( 2 ) 在优化现有企业管理的科学技术基础上，建立符合我国企业主要管理、决策职 能的计算机信息系统需求模型。 ( 3 ) 根据管理工程学的理论和方法，采用运筹学等技术，建立我国信息系统的管理 体系，包括计划、组织、成本控制等方面。 ( 4 ) 按科学管理的要求，根据信息系统的特点，并结合我国企业的特点，研究我国 企业有效实施信息系统的原理和方法。 2 5 企业应用体系架构的发展 系统体系结构是描述构成系统的各个组件以及这些组件间的各种交互行为，同时也 描述构成此系统的模式。根据软件系统结构中各个组件的交互方式，软件系统结构就可 以把整个系统从内部各组件的细节描述中分离出来，形成清晰明了的系统体系框架。一 个好的软件体系结构，不仅可以高效、经济地进行软件开发，而且为软件的维护、升级 也带来了许多便利，同时还为软件中组件的复用打下了基础。 系统体系结构的变革是随着计算机技术的发展而进行的，随着计算机技术的发展， 企业应用系统体系结构经历了以下三个阶段： 2 5 1 单层体系结构 在大型机流行的时候，应用程序安装在单个大型机器上，常常可以看到应用程序的 功能都包含在一个大的、一般无需维护的软件体上。所有的用户输入、验证、业务逻辑 和数据访问都可以在这旱找到。终端机只是一个简单的输入设备和输出设备，一切都在 系统控制中，并且系统自身升级缓慢，这种应用程序仅适合于大型机和企业数据中心。 但随着p c 机的发展，p c 机逐步取代了无智能的终端机，p c 机白身已具有一定的处理 能力，单层体系结构已不能满足企业应用的需要。 2 5 2 两层体系结构 图2 1 所示为两层体系结构图 1 0 第二章企业信息系统概述 图2 一l 两层体系结构 f i 9 2 1c st w o t i e ra r c h i t e c t u r e p c 机功能的进一步完善以及局域网络的发展促进了c s 系统体系结构的发展。 c s ( 客户机服务器) 两层体系结构是基于资源不对等，实现资源共享而提出来的技术， 成熟于2 0 世纪9 0 年代。c s 体系结构是指把一个大型的计算机应用系统变为多个能互 为独立的子系统，而服务器便是整个应用系统资源的存储与管理中心，多台客户机则各 自处理相应的功能，共同实现完整的应用。业务应用作为一组操作系统层面的应用进程 来构成，这些进程运行在客户机上。每一个这样的应用实现了一个或几个业务过程，以 及代表用户与业务过程之间交互的g u i ( 图形用户接口) 。运行在客户机上的应用程序通 过网络与存储企业数据的数据库服务器通信，客户端应用程序发出数据资源访问请求， 服务器响应客户端请求将结果返回给客户端。c s 体系结构具有强大的数据操作和事务 处理能力，模型思想简单，易于人们理解和接受，适用于w 曲出现之前的大多数应用。 它的主要好处是很容易开发二层应用，但随着企业规模的日益扩大，软件的复杂程度不 断提高以及h n 锄e t 的发展壮大，传统的两层c s 结构存在以下几个局限： ( 1 ) “胖客户端，客户程序同时要处理表现逻辑和商务逻辑功能，导致客户端程 序规模较大。商务逻辑不能由多个客户程序共享，在每个客户端都要装有相同的商务逻 辑。 ( 2 ) 客户端与服务器端直接连接，安全性低。非法用户容易通过客户端直接闯入中 心数据库，造成数据损失。 ( 3 ) 客户的连接数量受到服务器处理能力的限制，系统的可扩充性不好。 ( 4 ) 由于客户端和服务器端直接连接，服务器将消耗部分系统资源用于处理与客户 端的连接工作。那么每当同时存在大量客户端数据请求时，服务器有限的系统资源将被 用于频繁应付与客户端之间的连接，从而无法及时响应数据请求。客户端数据请求堆积 的直接后果将导致系统整理运行效率的大幅降低甚至全面崩溃。 ( 5 ) 系统维护代价高，当商务逻辑层变化时，需要同时更新客户端和服务器端的内 容。 c l i e n t s e r v e r 模式的这些先天不足，随着业务量的变化，出现越来越多的问题，传 统的c s 两层体系结构迫切需要进行改革。 江南大学在职人员学位论文 2 5 3 多层分布式体系结构 随着网络和硬件的加速发展，目前企业级应用面临的情况早已从单一主机加终端机 的星型网络演变到多个客户机加服务器的局域网，再发展到跨地区的广域网，特别是网 络与网络相联，形成一个网中套网，网外有网的全球型因特网。新型的企业应用系统不 仅要支持局域网下各部门应用，更要建立基于i n t 锄e t 的企业间信息交互和资源共享， 否则各个企业之间的信息就无法进行共享，成为一个个的“信息孤岛 ，严重制约了信 息的交流。此外，构建新型的企业应用系统不仅需要有效利用信息资源，与遗留系统有 机结合，还要考虑到系统内部事务执行的可靠性，数据的安全性，系统随业务的变化所 必需应对的可扩展性。传统的c s 模式由于其自身的缺陷使c s 计算模型难以适应企业 i n t 锄e t 应用系统的需要。因此，企业应用的进一步需求推动着新的企业应用系统体系 结构的出现：多层分布式体系结构。 图2 2 多层分布式体系结构 f i 9 2 - 2m u l t i - d i s 埘b u t e da r c h i t e c m 】r e 在多层分布式体系结构中，各层次按照以下方式进行划分，实现明确分工。瘦客户： 提供简洁的人机交互界面，完成数据的输入输出：业务服务：完成业务逻辑，实现客户 与数据库对话的桥梁。同时，在这一层中，还应实现分布式管理、负载均衡、f a i 爪e c o v 耐故 障恢复) 、安全隔离等；数据服务：提供数据的存储服务，一般就是数据库服务器。 多层分布式体系结构是基于组建开发和应用服务器技术的分布式应用。这样的逻辑 结构在客户端运行用户界面，在应用服务器( 也就是通常所说的中间层) 上运行商业逻辑 和数据逻辑，数据库服务器运行数据库引擎，系统资源被统一管理和使用。具体来说， 多层分布式体系结构较之传统的c s 两层结构具有以下优点【9 】： ( 1 ) 多层分布式体系结构能够将业务的处理分散到不同服务器上，通过负载均衡以 及中间层缓存储数据库能力，可以提高对客户端的响应速度。 ( 2 ) 多层分布式体系结构具有更高的稳定性。对于要求全同制工作的业务系统，多 层分式体系提供了更可靠的稳定性：第一，中间层缓冲客户端与数据库的实际连接，使数 据库系统的实际连接数量远小于客户端应用数量。当然，连接数越少数据库系统就越稳 定。第二，f a i l 瓜e c o v e r 机制能够在一台服务器崩溃的情况下，透明地把客户端工作转 移到其他具有同样业务功能的服务器上。 ( 3 ) 多层分布式体系结构具有良好的可扩展性，当业务增大时，可以在中间层部部 署更多的应用服务器，提高对客户端的响应，而所有变化对客户端透明。 ( 4 ) 多层分布式体系结构具有良好的可重用性和可维护性，因为业务逻辑在中间层 1 2 第二章企业信息系统概述 服务器，当业务规则变化后，客户端程序基本不做改动。 ( 5 ) 多层分布式体系结构中的中间层隔离了客户直接对数据服务器的访问，保护了 数据库的安全。 正因为多层分布式体系结构的这些优点，它正成为当前企业构建应用平台的首选架 构。 1 3 江南大学在职人员学位论文 第三章管理支持技术模式 3 1 管理支持的概念 管理支持，它的研究对象是管理人员遇到的困难，并通过对管理困难的分析、细化、 具体化，上升为管理问题，然后有针对性地收集该问题对应的数据，并对数据进行加工、 处理，给出分析报告，以不同的形式呈现加工处理后的数据，通过报告发现、辩识这些 管理问题，提供给管理人员，使管理人员能作出正确的决策和选择【l 们。 三个主要的因素使管理人员在进行决策制定时需要寻求管理支持： 管理人员对更多、更好信息的需求在不断增加； 科技的发展，工具的进步，己经逐步适应了管理人员的这些不断增加的需求； 但是目前由于在处理过程中如果没有一定的规则，所以结果性的信息会过多而无 法更好地满足管理人员的需求。 3 2 管理支持的一般步骤 1 管理支持的步骤 作任何事情都有一定的顺序和步骤，同样，我们把管理支持的过程也清晰地定义为 一系列连续的步骤。在这里有几点说明：首先，我们是从一种广义的角度来定义这种步骤， 并不是说每个步骤都是必须的，也没有必要进行完所有前面的步骤后才进行下一个步骤； 其次，在解决实际问题中，某些步骤的循环、绕过都允许发生，一些步骤可以不按我们 所提供的步骤进行，有的步骤可以同时发生，有的步骤也可以被忽略。除掉这些比较特 殊的变化，将管理支持处理为一系列连续过程，有助于我们进行一个问题的研究时保持 一定的规则，使研究顺利进行。下面，我们将给出管理支持的一般步骤如图3 1 所示： 1 4 帮 一 弋秒 w l 收鬃镑：三蠢豹教搿 1 0 ；甜敷髯避扮搽壤纯警壤 | 上 弦鬈分轿和孵鬟 l ； 分辫缀麓麓突 i 图3 1 管理支持的一般步骤 f i 9 3 1m a n a g 啪e n ts u p p o no f t l l eg e n e r a ls t 印s 2 管理支持中问题的层次 在管理支持中，一个很有效的方法是将引起管理人员注意的管理中的困难陈述清楚， 然后不断将这种管理中的困难上升为具体的问题，为了清晰的认识这种过程，可以将这 个过程用一个问题层次图( 图3 2 ) 来表示： 1 5 江南大学在职人员学位论文 荔蠢臻 薅既缮 菇二缮 荔二：麓 ” 荔一鬈 ， 图3 2 问题层次图 f i 9 3 - 2l e v e l i s s u 郎 下面详细分析每一层的意义： 管理中的困难 管理支持的过程开始于问题层次中的最底层，即管理中的困难。它是管理人员在实 际工作中经常遇到的困难，它可以是成本的升高，或者是新产品的出现，或者是销售量 的下降等等。 管理问题 管理人员必须将管理中的困难转变成为管理问题，管理问题是管理中的困难以问题 的形式表现出来。他们将遇到很多的管理问题，可以将这些管理问题划分为三类：第一类 问题涉及到管理中目的或者目标的选择，第二类问题涉及到解决方案的产生和评价，第 三类问题涉及到如何发现并解决问题，或者如何控制局面，这类问题通常是指分析企业 达不到即定目标的不同原因。 研究问题 当有了一个对管理问题的清晰表述之后，管理人员必须将它转化为研究问题。研究 问题是面向实际的、可收集信息的问题。 调查问题 当研究问题被选定后，管理人员要将研究问题更具体化为调查问题。这类问题反映 了管理人员要知道如何回答研究问题的一种需要，当研究问题被清晰定义后，可以将他 们分解成为必要的子问题。 可测性问题 可测性问题是收集数据的依据，即要收集什么数据，如果没有现成或累积好的数据， 那么这些问题就应该出现在收集数据的调查表当中，这样就可以收集到供管理支持使用 的数据。 3 数据的收集 数据的收集范围很广，它可以是公司的各种业务、报表数据，也可以是公司的数据 库，当然也可以是i n t e m e t 上的各种信息，它们的收集方法有很多，可以从数据库中直 1 6 第二章管理支持技术模式 接读取，也可以从i i l t e n l e t 上下载，从各种行业数据中取得，或者通过问卷、调查表来 获取原始数据。 4 数据的分析 数据分析旨在运用摘要、模式寻找、统计工具，对数据进行挖掘和提炼，减少成堆 的数据以适合管理人员的需要。 5 报告 在管理支持的最后阶段，我们必须给出一个报告，呈现前面步骤的结果，得到管理 信息。将报告提交给管理人员，管理人员从中可以发现、辨识管理中发现的各种问题。 3 3 管理支持中的数据分析及呈现方法 3 3 1 数据挖掘的定义及目的 1 数据挖掘的定义 数据挖掘( d a t am i m n g ) 就是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据 中，提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。【l l 】 数据挖掘是一种从大型数据库或数据仓库中提取隐藏的预测性信息的新技术。它能开采 出潜在的模式，找出最有价值的信息，指导商业行为或辅助科学研究。还有很多和数据挖 掘( d m ) 这一术语相近的术语，如从数据库中发现知识( 1 d ) 、数据分析、数据融合( d a t a f u s i o n ) 等。原始数据可以是结构化的，如关系数据库中的数据，也可以是半结构化的，如文 本、图形、图像数据，甚至是分布在网络上的异构型数据。发现知识的方法可以是数学的， 也可以是非数学的：可以是演绎的，也可以是归纳的。已有的知识可以被用于信息管理、 查询优化、决策支持、过程控制等，还可以用于数据自身的维护。因此，数据挖掘是一门 广义的交叉学科，它汇聚了不同领域的研究者尤其是数据库、人工智能、数理统计、可视 化、并行计算等方面的学者和工程技术人员【l2 1 。 2 数据挖掘的目的 数据挖掘的任务是从大量数据中发现知识。那么，什么是知识? 这些知识是以何种形 式表达出来? 又是怎样被利用的呢? 知识是人类认识的成果或结晶，包括经验知识和理论知识。从工程角度定义，知识 是有助于解决问题的有格式可复用的信息。 在传统的决策支持系统中，知识库中的知识和规则是由专家或程序人员建立的，是 由外部输入的。而数据挖掘的任务是发现大量数据中尚未被发现的知识，是从系统内部 自动获取知识的过程。对于那些决策者明确了解的信息，可以用查询、联机分析处理 ( o l a p ) 或其它工具直接获取，比如“列出各子公司在上个月的销售情况”。而另外一些 隐藏在大量数据中的关系、趋势，即使是管理这些数据的专家也是没有能力发现的。这 些信息对于决策可能又是至关重要的，数据挖掘可以发现潜在的模式和知识，为决策者 提供有力的支持。 1 7 江南大学在职人员学位论文 数据挖掘发现的知识通常是用以下形式表示： ( 1 ) 概念( c o n c 印t s ) ； ( 2 ) 规则( r u l e s ) ； ( 3 ) 规律( r e g u l 撕t i e s ) ； ( 4 ) 模式( p a t t e n l s ) ； ( 5 ) 约束( c o n s t r a i n t s ) ； ( 6 ) 可视化( s u a l i z a t i o n s ) ； 这些知识可以直接提供给决策者，用以辅助决策过程；或者提供给领域专家，修正 专家己有的知识体系；也可以作为新的知识转存到应用系统的知识存储机构中，比如专家 系统( e x p e r ts y s t e n l ) 、规则库( r “eb a s e ) 等。 3 3 2 数据挖掘的分析方法 数据挖掘利用的技术越多，得出的结果精确性就越高。原因很简单，对于某一种技术不 适用的问题，其它方法即可能奏效，这主要取决于问题的类型以及数据的类型和规模。数 据挖掘方法有多种，其中比较典型的有关联分析、序列模式分析、分类分析、聚类分析等。 1 关联分析 关联分析，即利用关联规则进行数据挖掘。在数据挖掘研究领域，对于关联分析的研究 开展得比较深入，人们提出了多种关联规则的挖掘算法，如a p r i o r i 、s t e m 、a i s 、d h p 等算法。关联分析的目的是挖掘隐藏在数据间的相互关系，它能发现数据库中形如“9 0 的顾客在一次购买活动中购买商品a 的同时购买商品b 之类的知识。关联规则挖掘 的形式描述是： 设i - i 1 ，i 2 ，i m ) 是m 个不同项目的集合，给定一个交易数据库d ，其中每一个交易 t 是i 中一组项目的集合，即ti ，一条关联规则就是形如xy 的蕴涵式，其中xi ，yi ，且x ny = q 如果d 中c 的包含x 的交易同时包含y 则关联规则xy 在d 中置信度 c 成立如果d 中s 的交易包含x u y 则关联规则x y 在d 中具有支持度s 。在进行关 联分析时，用户需要输入两个参数：最小置信度和最小支持度。关联分析就是生成所有具 有用户指定的最小置信度和最小支持度的关联规则。 2 序列模式