（计算机应用技术专业论文）mis的快速成型技术.pdf

天津工业大学硕士学位论文 摘要 m i s 的快速成型技术是一项近几年才兴起的管理信息系统构建技术，它是将 面向对象的程序设计( o o d ) 、合约关系理论、参照概念模型设计( r c d m ) 、 物理模型设计( p d m ) 、脚本的工具生成等技术相结合的信息系统构建技术。它 通过参照概念模型设计构建m i s 系统的数据关系模型，通过面向对象以及合约 关系理论构建程序模型。在开发阶段它还利用脚本生成工具以及程序文本化处理 的方法缩短开发周期，提高代码的可靠性和开发效率。和传统的m i s 开发过程 相比，m i s 快速成型技术具备以下几个方面的优点：m i s 的开发周期、调试与检 测的周期缩短；能够快速响应需求，对现有m i s 系统做出调整；可靠性高，用 于维护和软件升级的成本降低。该技术作为一项非常有前景的信息系统构建技 术，已经受到越来越广泛的关注，并已经延伸到办公自动化( o a ) 、企业资源计 划( e r p ) 等管理信息领域。 本文结合研究生管理信息系统的开发、天正商业m i s 的开发实例，对快速 成型技术作了较为深入的研究，提出了将参照式概念模型设计与数据仓库技术结 合的观点，同时探讨了快速成型技术在实际开发过程中遇到的问题和解决的办 法。论文的主要内容如下：首先讲述了m i s 系统的发展历史，并介绍了m i s 的 概念和开发的手段，其中包含了在开发m i s 过程中遇到的问题和传统的解决方 法，然后分章节着重介绍了用于开发m i s 关系数据模型的参照式概念模型设计 理论，用于面向对象程序设计的合约关系理论，以及脚本工具生成技术在m i s 快速成型技术中的应用。 关键词：m i s 快速成型技术，参照式概念模型设计，合约关系理论，脚本工 具生成，办公自动化，企业资源计划 聋鹫睹、导师简j 曩 匆垒蝴 天津工业大学硕士毕业论文 a b s t r a c t m i sr a p i db u i l d i n gt e c h n o l o g yi san e wr e c e n t r i s i n gt e c h n o l o g y f o r m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mo fb u i l d i n g i ti s c o m b i n e db yo r i e n to b j e c t d e s i g n ，c o n t r a c tr e l a t i o n s h i pt h e o r y , r e f e r e n c ec o n c e p t i o nd e s i g n m o d e l ， p h y s i c sd e s i g nm o d e l ，a n ds c r i p tb u i l d i n gt o o l se t c t h ed a t ar e l a t i o nm o d e l o f r a p i db u i l d i n gt e c h n o l o g y i sc r e a t e db yr e f e r e n c ec o n c e p t i o nd e s i g nm o d e l t h e p r o g r a mm o d e li sd e s i g n e db yc o n t r a c tr e l a t i o n s h i pt h e o r y i nt h ep h a s e so f p r o g r a m m i n gd e v e l o p i n g ，t h es c r i p tb u i l dt o o l sw a s u s e dt or a i s ep r o g r a m m i n g e f f i c i e n c ya n db u i l d u pr e l i a b i l i t y m i sr a p i db u i l d i n gt e c h n o l o g yh a ss e v e r a l a d v a n t a g e sc o m p a r e d t ot r a d i t i o n a lm i sb u i l d i n g t e c h n o l o g y t h er a p i d b u i l d i n gt e c h n o l o g yc a nr e d u c ed e s i g n i n g ，d e v e l o p i n ga n de x a m i n i n gp e r i o d t h em i sc o n d u c t e db yr a p i db u i l d i n gi sf l e x i b l ef o rn e wr e q u i r e m e n to f c u s t o m e ra n da l s or e d u c et h em a i n t e n a n c ec o s t a sak i n do fi n f o r m a t i o ns y s t e m b u i l d i n gt e c h n o l o g yw i t hb r i g h t n e s sf o r e g r o u n d ，i tw a sr e g a r d e db ym o r ea n d m o r ea c a d e m i cf i e l d s i n c l u d i n go f f i c e a u t o m a t i o na n de n t e r p r i s er e s o u r c e p i a n t h r o u g ho ft h ed e v e l o p i n go fp o s t g r a d u a t em i s a n dt i a n z h e n gb u s i n e s s m i s ，t h er a p i db u i l d i n gt e c h n o l o g y i s p r i m a r y r e s e a r c h e d t h ev i e wo f c o m b i n i n go fc o n c e p t i o nd a t am o d e a n dd a t aw a r e h o u s eh a sb e e np o i n t e do u t t h em a i nc o n t e n to ft h ep a p e ri n c l u d e st h eh i s t o r yo fm i sd e v e l o p m e n t ，c o n c e p t a n dd e v e l o p i n gm e t h o d s ，m a n yq u e s t i o n si nb u i l d i n gm i sa n dt h et r a d i t i o n a l d e a l i n gw a y s a f t e rt h a t t h ep a p e r e x p o u n d st h et h e o r yo f r e f e r e n c ec o n c e p t i o n d e s i g n ，c o n t r a c tr e l a t i o n s h i pt h e o r ya n du s i n go fs c r i p tb u i l d i n g t o o l sw i t h p a r t s k e y w o r d s ：m i sr a p i db u i l d i n gt e c h n o l o g y , r e f e r e n c ec o n c e p t i o nd e s i g n m o d e lc o n t r a c tr e l a t i o n s h i pt h e o r y , s c r i p tb u i l d i n gt o o l s ，o f f i c e a u t o m a t i o n ，e n t e r p r i s e r e s o u r c ep l a n 独创性声明 y 6 2 7 3 7 0 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和取得的研究 成果，除了文中特别如以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过 的研究成果，也不包含为获得丞洼王些太坐或其他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 明并表示了谢意。 学位论文作者签名 蚪了爹各 签字日期：忍功年2 月廖日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解丞洼王些盔堂有关保留、使用学位论文的规定。特 授权丞洼王些盍堂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， 并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家 有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：目企 签字日期：2 刀4 年2 月侈日 导师签名似方苌， ，一 签字日翌年二月_ 声 t 津工业大学硕士学位论文 第一章绪论 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 s ，简称m i s ) 在现代社会 已深入到各行各业，由于计算机技术的迅速发展和普及，m i s 事实上已成为计 算机m i s 。 目前，由于开发高质量m i s 的能力大大落后于计算机硬件日新月异的进展， 加上社会对m i s 发展和完善需求的增加，以及对m i s 开发过程中出现的错误认 识和行为，而导致m s 开发的失败，这些情况已严重妨碍了计算机技术的进步。 因此对m i s 有关的内容进行深入研究，提高工作效率，提高m i s 开发成功率己 势在必行。 1 1 m i s 的发展史 1 , 1 1 定义 “管理信息系统 的出现首先是在国外。1 9 7 0 年，瓦尔特- 肯尼万( w a l t e r t k e r m e v a n ) 给“m 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 ”下的定义是：以书面或口 头的形式，在合适的时间，向经理、职员以及外界人员提供过去的、现在的 并预测未来的有关企业内部及其环境的信息，以帮助他们进行决策。到了2 0 世纪8 0 年代中期，管理信息系统的构成、作用曾度受到争议，高登戴 维斯( g o r d o nb d a v i s ) 适时地提出了管理信息系统是一个利用计算机硬件 和软件，手工作业，分析、计划、控制和决策模型以及数据库的用户机器 系统，它能提供信息，支持企业或组织的运行、管理和决策。i 魄着信息技术 的高速发展和广泛应用，管理信息系统已经不可能独自涵盖计算机在组织管 理中的所有应用领域，于是出现了含义更为广泛的信息系统的概念。 国内的管理信息系统的引入是在2 0 世纪7 0 年代末8 0 年代初。中匡l 企 业管理百科全书将管理信息系统定义为“一个由人、计算机等组成的能进 行信息的收集、传递、存储、加工、维护和使用的系统”，明确了管理信息 系统的作用是“能实测企业的各种运行情况；利用过去的数据预测未来；从 企业的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。” 信息系统从某种意义上来讲，可咀看作是管理信息系统概念的发展，或 者是信息技术的发展促使了信息系统概念的形成并普遍被认同和接受。如斯 天津工业大学硕士学位论文 代尔( s t a i r ) 把信息系统定义为“一系列相互关联的，可以收集( 输入) 、 操作和存储( 处理) 、传播( 输出) 数据和信息，并提供反馈机制以实现其 目标的元素或组成部分的集合”。信息系统可以是手工的，也可以是计算机 化的。在企业组织中最常用的信息系统包括事务处理系统、管理信息系统、 决策支持系统等，他们都被定义为人员、过程、数据库和设备的有组织的集 合，其主要区别在于所完成的任务、目标在描述上不一样。管理信息系统视 为中层管理人员解决半结构化问题并提供日常信息的信息系统；事务处理系 统是对实现企业的正常运作所必须的常规事务所发生的信息进行处理的系 统；决策支持系统是指能利用数据和模型，帮助决策者解决非结构化问题的 高度灵活、交互式的计算机信息系统。信息系统并不是单纯的某一类系统， 而是指所有利用信息技术，对各种信息流进行处理、汇总，为各层组织服务 的系统。为了避免信息系统与计算机之间建立直接关系，在事务处理系统、 管理信息系统、决箢支持系统等定义中的数据库还专门界定为事务和信息的 有组织的集合。在斯代尔的概念体系里，管理信息系统只是一个将人员、工 程、数据库及设备组合而成的集合体，为管理者和决策者提供信息支持。劳 登( l a u d o n ) 也认为信息系统在技术上可以定义为支持组织中决策和控制而 进行信息收集、处理、存储和分配的相互关联部件的一个集合。表1 1 显示 了事务的处理系统、管理信息系统、决策支持系统三者与信息系统之间在概 念上的逻辑关系。 表1 - 1 三种信息系统的关系表 事务处理系统支撑信息系统的基础 管理信息系统概念出现两极分化，有广义和狭义之分 决策支持系统信息系统的较高发展阶段 1 i 2 信息系统的发展 自计算机问世以来，信息系统的发展就从来没有停止过。从2 0 世纪5 0 年代中期开始，a d p ( a u t o m a t i cd a t ap r o c e s s i n g ，自动数据处理) ，i d p ( i n t e r g r a t e dd a t ap r o c e s s i n g ，综合数字处理) 走向市场。a d p 是将手工业的 业务进行计算机处理，i d p 则是将若干分散的单个的计算机数据处理用联机 方式进行综合处理。a d p 和i d p 两者可以综合运用，这样产生的效果更加 天津工业大学硕士学位论文 明显。i b m 在2 0 世纪7 0 年代开发了面向通信的产品和信息控制系统 ( c o m m u n i c a t i o no r i e n t e dp r o d u c t i o na n di n f o r m a t i o nc o n t r o l s y s t e m ， c o p i c s ) ，这实际上是一个生产状态信息报告系统。m i s 于2 0 世纪6 0 年代 由美国兴起，2 0 世纪7 0 年代发展到较为成熟的水平。不过发展热潮并没有 持续下去，因为许多人感到m i s 只是一种理想化的信息系统；2 0 世纪7 0 年 代出现了d s s ( d e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m ) 和o a ( o f f i c ea u t o m a t i o n ，办公自动 化) 并列发展的局面，用户将d s s 当做是管理信息系统的一个重要组成部分， 利用对话形式，采用试探方法，在决策现场使用。在d s s 中，专用于支持管 理决策层的系统称为e i s ( e x e c u t i v ei n f o r m a t i o ns y s t e m s ，主管信息系统) 。o a 系统不仅是指软件，也包含硬件，其运行模式开始从独立操作的微机走向网 络化。 信息系统的最新发展是s i s ( s t r a t e g i ci n f o r m a t i o ns y s t e m s ，战略信息系 统) ，这是一种利用信息技术来支持企业的竞争战略或形成竞争战略的系统。 另一种新系统b p r ( b u s i n e s s p r o c e s sr e , e n g i n e e r i n g ，企业流程重组) 是从信息 系统的角度出发，利用信息技术，对组织内部或组织之间的工作流和业务过 程进行分析和再设计，对生产链、价值链进行改编或削减。 对信息系统可以从不同的角度来进行分类。 ( 1 ) 信息系统按层次分，有决策支持系统、管理信息系统、业务处理系统 三种。 ( 2 ) 信息系统按系统的功能和服务对象来划分，可以有多种，比较常见的 有国家经济管理系统、企业管理信息系统、事务型管理信息系统、行 政机关办公型管理信息系统和专业型管理信息系统等。 1 2m i s 的概念和开发 1 2 1 管理信息系统( m i s ) 的概念和解释 m i s 是一个不断发展的新型学科，m i s 的定义随着计算机技术和通讯技 术的进步也在不断更新，在现阶段普遍认为，m i s 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。 1 m i s 的对象 天津工业大学硕士学位论文 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，且具有信 息反馈的特征。 2 系统是由相互联系、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。系统由输入、处理、输出、反馈、控制五个基本要素组成。信息 系统是输入的数据，经过处理，输出的是信息的系统。 3 管理信息由信息的采集、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 已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。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。计算机设备并不是m i s 的必要条件。 1 2 2m i s 的结构和特性 1 m _ i s 的结构 m i s 由信源、信宿、信息处理、信息用户和信息管理者五个部分 组成。 2 m i s 的特性 完善的m i s 具有以下四个标准：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库是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a 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 4 天津工业大学硕士学位论文 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。因此，为适应m i s 的 开发需求，企业管理工作必须逐步完善以下工作：管理工作的程序 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；报表文件的统一化，固定的内容、周期、格式： 数据资料的完善化和代码化。 1 2 3 m i s 的划分 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 底向上形成信息金字塔。 3 基于历史发展进行划分 第一代m i s 是由手工操作的，使用的工具是文件柜、笔记本等。 第二代m i s 增加了机械辅助办公设备，如打字机、收款机、自动记 账机等。第三代m i s 使用计算机、电传、电话、打印机等电子设备。 4 基于规模进行划分 随着电信技术和计算机技术的飞速发展，现代m i s 从地域上划 分己逐渐由局域范围走向广域范围。 5 m i s 的综合结构 m i s 可以划分为横向综合结构和纵向综合结构，横向综合结构 指同一管理层次各种职能部门的综合，如劳资、人事部门。纵向综 合结构指具有某种职能的各管理层的业务组织在一起，如上下级的 对口部门等。 1 2 4m i s 的开发 1 m i s 开发的原则 剑堑厘匝9 ，体现先进性。计算机技术的发展十分迅速，要及时了解 天津工业大学硕士学位论文 新技术，使用新技术，使目标系统较原系统有质的飞跃， 墼住厘型，体现完整性。企业管理可以理解为一个合理的“闭环” 系统。目标系统应当是这个“闭环”系统的完善。企业完整地实现计算 机管理不一定必须在企业的各个方面同时实现，但必须完整地设计系统 的各个方面。 丕噬蕴屋厘则，体现超前性。为了提高使用率，有效的发挥m i s 的 作用，应当注意技术的发展和环境的变化。m i s 在开发过程中应注重不 断发展和超前意识。 经蕴厦型，体现实用性。大而全和高精尖并不是成功m i s 的衡量标 准。事实上许多失败的m i s 正是由于盲目追求高新技术而忽视了其实用 性。盲目追求完善的m i s 而忽视了本单位的技术水平、管理水平和人员 素质。 2 m i s 开发的方式 m i s 的开发方式有自行开发、委托开发、联合开发、购买现成软件 包进行二次开发几种形式，一般来说根据企业的技术力量、资源及外部 环境而定。 3 m i s 的开发策略 不可行的开发方法； 组织结构法，机械的按照现有组织机构划分系统，不考虑m i s 的开 发原则。 数据库法，开发人员从数据库设计开始对现有系统进行开发。 想象系统发，开发人员基于对现有系统进行想象进行开发。 可行的开发方法： 自上而下( t o p d o w n ) ，从企业管理的整体进行设计，逐渐从抽象到具 体，从概要设计到详细设计，体现结构化的设计思想。 自下而上( b o t t o m u _ ) ，设计系统的构件，采用搭积木的方式组成整 个系统，缺点在于忽视系统部件的有机联系。 两者结合是实际开发过程中常用的方法。通过对系统进行分析得到 系统的逻辑模型，进而从逻辑模型求得最优的物理模型。逻辑模型和物理 6 天津工业大学硕士学位论文 溪型的这种螺旋式循环优化的设计模式体现了自上而下、自下而上结合 的设计思想。 4 m i $ 的开发方法 完整实用的文档资料是成功m i $ 的标志。科学的开发过程从可行性 研究开始，经过系统分析、系统设计、系统实旋等主要阶段。每一个阶 段都应有文档资料，并且在开发过程中不断完善和充实。目前使用的开 发方法有以下两种： 瀑布模型( 生命周期方法学) 结构分析、结构设计，结构程序设计( 简称s a _ 一s n s p 方法) 用 瀑布模型来模拟。各阶段的工作自顶向下从抽象到具体顺序进行。瀑布模 型意味着在生命周期各阶段间存在着严格的顺序且相互依存。瀑布模型是 早期m i $ 设计的主要手段。 图1 1 瀑布模型 快速原型法( 面向对象方法) 快速原型法也称为面向对象方法，是近年来针对( s a _ 一s d s p ) 的 缺陷提出的设计新途径，是适应当前计算机技术的进步及对软件需求的极 大增长而出现的，是一种快速、灵活、交互式的软件开发方法学a 其核心 7 天津工业大学硕士学位论文 是用交互的、快速建立起来的原型取代了形式的、僵硬的( 不易修改的) 大块的规格说明，用户通过在计算机上实际运行和试用原型而向开发者提 供真实的反馈意见。快速原型法的实现基础之一是可视化的第四代语言的 出现。 两种方法的结合使用在运用面向对象方法进行开发m i s 时，工作重点在 生命周期中的分析阶段。分析阶段得到的各种对象模型也适用于设计阶段和 实现阶段。实践证明两种方法的结合是一种切实可行的有效方法。 1 2 sm i s 开发过程当中出现的问题 1 、开发心态上的问题 企业中具有条件的部门客观上不可能完整地设计整个系统的m i s ， 仅从本部门的利益出发率先实现了计算机管理。就企业的整体m i s 而言 是重复投资，造成了人、财、物的极大浪费的直接原斟”。 2 、贪大求全 许多m i s 设计的非常完善，项目完成后却难以发挥作用而成为失败 的例子，其原因忽视企业的当前实际情况而盲目追求高新技术。 3 、重复开发 重复开发不仅浪费时间和人力、物力，而且重复开发的系统经常性 地处于修修补补的完善过程中。 4 、重“硬”不重“软” 企业使用不懂m i s 的人员搞m i s 的工作。这些人被戏称具有“电灯 泡”思想，只重视购买设备而不了解“软件”功用才是实施m i s 困难的 根本问题。 5 、只重开发不重维护 许多m i s 花费了巨大的人力和物力，但投入使用运行后不久就夭折 了，原因在于严重忽视软件工程的最后个也是最重要的一个环节一维 护而导致m i s 的失败。 1 3 本文的理论依据、基本方法和内容 1 3 1 论文的理论依据和基本方法 在大量搜集整理国内外相关研究资料的基础上，本文提出了m i s 系统构 天津工业大学硕士学位论文 建的快速成型技术。 l 、本文应用的理论依据。 1 ) 软件工程理论 在理论体系上，快速成型技术理论属于软件工程领域。快速成型技术理论的 工作内容是以软件工程中生命周期理论所确定的系统构建工作内容为依据而展 开的。本文在比较深入地研究了各种已有的生命周期模型的基础上，提出了两阶 段m i s 系统构建工作模式理论。可以说，快速成型理论来源于软件工程领域，最 终希望能够成为软件工程理论的一部分。 2 ) 面向对象理论 快速成型理论是一种面向对象的系统开发理论，它灵活运用了对象之间的协 作关系。本文引用了很多面向对象理论的设计模式，主要有：动态属性设计模式、 抽象类工厂设计模式、观察者( o b s e r v e r ) 设计模式、生成器模式等。1 。快速成 型理论很多思想源于其它面向对象理论，它与其它面向对象理论的根本区别在 于，快速成型技术从根本上解决的是m i s 系统的问题，它更突出m i s 中诸多对象 的引用和构建关系。 3 ) 系统理论 在m i s 系统总体规划阶段，快速成型理论借鉴系统分析理论中系统研究作业 的基本理论和方法来确定m i s 系统构建的总体目标“。两阶段系统工作模式基本 理论依据是用系统可知部分，描述系统未知部分，其原理来源于系统分析中信息 源的基本理论。 4 ) 合约关系理论 合约关系理论来源于社会经济领域，合约关系理论以含约作为抽象对象之间 服务关系的方法，其中很多概念来源于一般意义上的合约，如：客户、供应商、 客户需求、供应商服务等。 2 本文采用的主要研究方法 1 ) 理论与实践相结合 本文在论述快速成型技术理论时，列举了大量的实例。本文最后还专门以一 章的篇幅，详细论述了快速成型技术在m i s 系统构建中的应用方法。 2 ) 力图以更加结构化的方式来表现模型 天津工业大学硕士学位论文 快速成型技术将构建数据概念模型和物理模型的理论加以规范化和抽象化 形成以关系数据模型开发为基础的参与型概念模型设计，从而为突出以关系数据 描述事务和代码的结构化方式，同时参与型概念模型设计引入了面向对象设计的 继承思想，简化了在概念设计中的冗余属性，提高了概念设计的效率。 3 ) 整体把握，重点研究 在利用快速成型技术开发m i s 的过程中，要灵活运用各种理论知识，从设计 的初期做到照颖到全局的接口部分，同时有重点完善应用型m i s 重点解决的问 题。在做到提高现有管理水平的基础上，提供可扩展的接口，从而为升级和维护 做准备。总之，随着管理观念的革新，m i s 也在不断地扩延新的内容。只有在整 体把握全局管理的基础上突出重点，才能使得开发出的m i s 系统更具各实用性和 可扩展性，从而保证软件系统的生命力“1 。 1 3 2 论文研究的主要内容 本文在研究了各种传统m i s 相关构建理论的基础上，提出了快速构建m i s 理 论。这一理论综合了合约关系理论、参与式概念模型设计、模块化程序脚本构建 等多种理论和方法。具体来说，本文的研究创新之处如下： 1 ) 参与式概念模型设计 参与式概念模型设计，将简化概念模型设计的复杂度，同时清晰地反映关系 数据库设计的构建流程。使得数据库设计的物理模型和数据库结构便于更新 和维护，从而迅速响应可能存在的数据结构变更。 2 ) 合约关系理论 合约关系是抽象两个活动对象之间关系的方法。它把活动对象之间的服务关 系用含约的形式描述、限定。通过合约关系对象定义服务的内容和方式，合约的 动态建立和解除实现了活动对象之间的动态链接关系。多个合约关系的动态组合 构成企业业务流程。合约关系模型实现了流程的动态构造，并能保证业务流程完 整、正确地执行。 3 ) 程序模块的脚本工具生成和文本化处理 目前，从事生产m i s 的应用开发工具有很多，本文主要涉及到的是在 c s ( c l i e n t s e r v e r ) 结构下经常使用的p b ( p o w e r b u i l d e r ) p f c ( p o w e r b u i l d e rf o u n d a t i o nc l a s s ) 工具软件和在b s ( b r o w s e r s e r v e r ) l o 天津工业大学硕士学位论文 结构下的5 s p ( j d k1 3 1 ) 开发。目前该类软件的脚本生成工具有很多，采 用脚本生成工具开发的优势在于对脚本实现的细节不必了解太多，成型效率 比较高，但比起纯粹的脚本开发缺乏必要的灵活性。后者的可靠性只有通过 测试才能够保证，同时开发的时间较长。文本化处理方法在了解脚本生成工 具工作机制的基础一k ，对程序进行内部的调整和处理，使脚本生成和脚本开 发灵活地结合起来，扩大脚本生成工具的应用范围，从而提高研发的效率， 达到快速成型的目的。 天津1 二业大学硕上学位论文 第二章参照式数据概念模型设计 2 1 参照式数据概念模型设计 参照式数据概念模型设计是建立数据模型的基本方法，数据的概念模型设计 虽然不能够直接生成数据库结构，但是在进行数据分析和数据建模的过程中却显 得十分重要，数据的概念模型设计把实体、事务中的关系和属性抽象出来，利用 继承和参照的关系重新组织，从而形成数据的物理模型【5 】。 2 1 1 数据概念模型设计的继承性 在数据库结构所包含的数据表中常常含有很多同样的属性，比如，时间，数 量，单价，金额等等在很多物理表中都需要出现的属性列，这些属性具备这样的 特点。首先，数据定义统一性，数据的定义都相同，具备同种的数据类型和数据 长度；其次，在多个表中出现，而且次数频繁。为了简化和规范这一部分数据， 在做概念设计的时候将这些属性组合起来进行分类，然后集中在抽象的概念实体 模型中，这些概念实体在生成物理模型的时候不生成独立的物理实体，而是作为 父类实体将属性采用继承的方法继承到子类实体中，从而达到简化和规范概念模 型设计的目的。 2 1 2 数据概念模型设计的参照性 数据概念模型设计的参照性，主要是为了完成数据结构设计的参照完整性设 计，即数据参考。参照式数据概念模型设计的主要特点也集中在参照性设计上， 参照性的设计实现了数据实体问一对一、一对多、多对多的设计，是概念模型各 实体之间联系的桥梁【6 1 ，下面举例分类说明参照模式的设计方法。 1 依赖的数据参照关系依赖性关系是指生成的数据外键关系具备参考的 完整性，在参考实体中出现的属性一定存在于被参考的实体中。数据的 参考关系比较紧密。数据概念模型设计中，一旦依赖性数据参照关系建 立，被参考实体的主键在生成物理模型的时候就以属性的方式加入参考 实体中( 而不作为主键存在) ，同时作为外键保证数据的参考完整性。 2 可选的数据参照关系可选的数据参照关系是指参照关系建立以后，被参 考实体的主键作为属性加入到被参考模型中作为属性存在，但不具备外 键的完整性约束，即参考实体中的元组可以不出现在被参考实体中，这 无津丁业大学硕士学位论文 种参照的约束条件比较松散，虽然非常灵活，但却破坏了数据的完整性。 使一些实体的参照关系变得没有办法依赖。 3 完全依赖的数据参照关系这是一种比较强的参照关系，被参考实体的主 键作为主键加入到参考模型中，同时形成外键联系。这种参照关系主要 用来实现对多的关系模型，同时在应用中多用来表示主体与明细元组 的关系。完整依赖具备参照的完整性，同时具备实体的完整性。 2 1 3 数据概念模型的子模型设计 在概念模型的设计中，为了分别说明各个数据模块参照关系，可以人为 地将整个概念模型设计划分为多个子模型的设计【7 】。例如对于一个进销存系 统而言，可以划分为代码设计子模型，系统设计子模型，采购系统子模型、 库存子模型、销售子模型、统计子模型等。这些子模型共用整个概念模型中 的实体和关系( 在子模型中可以不显示与该子模型无关的实体和关系) ，予 模型中对实体和关系所作的修改将对其他相关实体和关系产生作用。 子模型的设计方法使概念模型设计划分清晰，在生成物理模型的时候可 以单独生成某个子模型的物理模型，从而生成子模型的数据结构。 代码和事务：在概念模型设计的过程中，力图用关系数据描述的方法将 管理信息系统涉及的卖体和事务进行描述嘲。主要描述的元素由以下几点构 成： 1 参照事务处理所涉及的代码概念 笔者将该部分数据模型的设计称为代码设计，代码设计所涉及的内 容有包括时闻、空间、人物、组织、物品等等在说明事物中经常用到的 内容，这些内容都将作为参考信息以参照对象的身份流入到事务信息中。 仍以采购事务为例，一个采购信息可以以如下的等式来表示，墨堕鱼鳕睦 墨堕编亟墨蝗鱼墨魈啦间堡筮直位苤左耋 虚量麴晶垡蛩物品 名整趣搔型曼熬量整俭金堑】( 花扩号里代表明细中需要重复的内 容) 【9 】。在这个采购业务信息中，采购员，供货商、付款方式都是需要单 独进行维护的代码信息，明细中的物品也是需要维护的代码信息。有了 这些信息后，用户在说明一个事物的时候只需要选择录入这些基本信息， 同时录入时间、数量等数字信息就可以说明该事物。代码维护人员和事 天津工业大学硕十学位论_ 立： 务维护人员分离，也起到保证数据参考的完整性的目的。 2 参照事务处理所涉及的事务概念 事务信息管理是m i s 系统管理的主体，我们将企业单位或事业部门 特定从事的业务处理和流程归并为事务信息【”】。上例的采购业务就是一 个简单的事务，事务信息从表现形式上分为主体部分和明细部分，主体 部分跟明细部分往往是一对多的关系，比如一笔采购业务有唯一的时间 和地点以及供应商，但有多种物品被采购进来，具备多种物品的采购清 单。事务跟事务之间也存在参照关系，比如事务b 是由事务a 发生所引 起的，那么事务a 信息就应该作为参考对象以外键的形式参考进事务b 的信息中束。如果我们将采购业务划分为采购订货和采购入库两种业务， 那么采购订货就是采购入库的前因，采购订货的信息就应该作为参考信 息加入到采购订货的信息中来。实际上，企业单位也好，事业单位也好， 他们从事的工作都被划分为相互关联的多种事务。用关系数据模型将这 些信息表达出来是应用计算机进行管理的根本。 代码跟事务的区别在于，代码是相对固定的信息，它的作用是为了 说明事务中的一些属性，同时具备独立维护的能力。而事务是为了描述 日常的工作，事务信息也许每天都在增长和变化，这主要取决于事务发 生的频繁程度。同时作为日后统计信息的入口，事务信息管理又成为决 策系统的信息来源，因而事务信息的概念模型设计是概念模型设计的主 体。 2 2 参照式概念模型设计的设计步骤 在进行概念模型设计之前，要首先利用过程分析图( p r o c e s sa n a l y s i s ) 将企事业单位的工作流程以流程分析图的形式表现出来j 。然后将其中 的各个节点以单个事务或多个事务的关系划分为多个子业务信息，将这 些业务中所用到的需要维护的代码提取出来，并将这些基础信息以代码 子模型的方式进行设计。每个子业务信息作为一个事务信息管理的对象， 然后分别构建同类的子模型进行设计。对于多个代码或业务中用到的属 性应该抽象成父类实体，加以继承。 除去关于流程的概念设计以外，还要进行系统设计，即用于管理软 1 4 无律工业大学硕七学位论文 件系统所涉及的权限，统计i 悔时表等等，都要专列子模型进行设计。 图2 1 是一般商业销售的流程分析图。 图2 1 - 般商业销售的流程分析图 图2 1 中，“o ”表示需要进行概念模型设计的事务，“口，表示流程流转 的节点。“+ ”表示业务流转的方向。销售公司从供应商处购得商品，经过维修 部门检验进行入库操作，门市部门提货出库，发现质量问题或销售问题可进行退 库操作，销售部门进行销售和收款操作，该两项业务在柜台也可同时进行，收款 后交款至财务部门。 现以采购子模型为例说明概念模型的设计过程。 2 2 1 父类对象设计 首先提取所有事务发生的共有属性。如事务发生的时间、业务人员、编号、 录入人、审核人等，将这些信息编排为业务父对象，以便予业务概念模型可以继 承， 天津工业火学硕士学位论文 系鸵父舛簟 螭 a 2 0 录 a 1 0 录 时闸a 8 锥蘸 a 1 0 情蘸时舯a 8 掳名 a 1 审揎人 a 1 0 事按时a ia e 韭舞戈龚 业舞甚南d t 啦舟蕾挂a 2 0 记账内亭 5 0 记库椿喜a 代鸽父簧 e n a m ea 4 0 北彝点 业叠五筮蛰整q o 司 立互盘盟拉口 图2 2 业务父对象 图2 2 中，“ ”表示实体间的继承关系。该概念父类分为业务父类和 代码父类，它们都从系统父对象中继承下来，也就是说生成数据物理模型的时候 系统父对象中的字段会加入到业务父类和代码父类中，同样业务父类和代码父类 再向下进行继承，业务父类中包含业务员信息和公司信息两个参照对象。 2 2 2 代码设计 对于采购业务来说，在提取父类代码后，要做代码分析，也就是参照者的分 析。具体来说，就是采购业务需要哪些具体信息，这些具体信息中与其他实体建 立联系的有哪些。比如采购的商品，供应商，仓库，结算方式等等。这些代码实 体要从代码父类继承，同时含有自己的属性，如图2 _ 3 所示。 图2 3 代码设计 在迸行代码设计的时候，要着眼于代码的可维护性和可重用性13 1 。某个业务 的参考信息太少会造成数据的冗余度很大，参考信息太多会造成用于关系运算的 1 6 天津工业大学硕士学位论文 复杂度过高。有关这部分内容可参阅有关数据库设计中的范式部分。 代码实体本身也存在一定程度的参照关系1 4 1 ，如商品和商品分类之间就存 在参照关系，在这里商品分类和商品之间是一种可选的参照关系，也就是说不受 参照完整性的约束，例如某些商品无法归类或没有分类信息。 2 2 3 采购业务分析与设计 采购业务由很多子业务组成，我们做流程分析的时候，在采购业务中也可以 再分析子流程，直到落实到具体业务上为止。整个采购业务可以分解为以下几个 子业务：采购订货、采购入库、采购退库、采购付款。整个采购业务首先从采购 业务父类中继承而来，而采购业务父类首先从业务父类中继承下来，同时加入了 一个供应商参照对象。每个采购业务符含不同的业务明细，如采购订货的订货内 容，采购入库的入库情况，采购付款的现金票据情况等，这些内容都包含在业务 明细实体中。业务实体和业务明细实体采用完全依赖的继承参照关系连接起来， 即业务实体的主键进入明细实体作为主键的一部分，同时建立外键约束关系。这 样一笔业务记录就可以对应多个子业务记录，从而实现描述业务明细的关系【l ”。 在采购入库、采购退库的设计中将仓库信息参照进来，用于说明入出库操作的参 照关系。采购业务的概念分析模型如图2 4 所示： 在进行业务概念模型设计的时候，除应考虑业务实体跟代码实体的参照关系 外，还常常要考虑到业务实体跟业务实体之间的参照关系。其中的依赖关系要视 具体情况而定。如在e r p 设计中经常遇到的订单管理，由于订单信息贯穿整个 流程，所以订单业务信息也就被参照进许多的业务中，订单的编码和参照依赖关 系就显得十分重要。 天津工业大学硕士学位论文 业务冀黉 业井日荫d t 业井鲁社越d 记生n 尊胄6 0 记墨蚌掌 量廑垃丝盥 升誊黄盈a 1 黑蔺计鳙 夏匪西医酗 性蜒日埔 d t ! 璺墨竺! 苎 【r 。京i i j 谣 蜢型矗跹毽罔萄匦面酉 嚣盟蓝姓器” 图2 4 采购业务概念模型 2 2 4 概念模型权限分配设计 权限管理的概念设计模型如图2 5 n 示，对每个注册到m i s 系统的业 务和人员进行权限分配，从而保证系统数据的安全性和完整性。用户权 限实体( s _ u s e r r i g h t ) 完全依赖于用户实体( s _ u s e r ) 和功能实体 ( s f u n c t i o n ) ，在s u s e r r i g h t 上体现了单个用户所具备的功能。用户组 关系实体( s _ u s e r g r o u p r e l a t i o n ) 完全依赖于用户实体( s 1 s e r ) 和用 户组实体( su s e r g r o u p ) 。在s u s e r g r o u p r e l a t i o n 上体现了某用户属于 某个组的关系。用户组权限实体完全依赖于用户组实体( s _ u s e r g r o u p ) 和功能实体( s _ f u n c t i o n ) ，在用户组权限实体上体现了菜用户组所具备 的功能的关系。基于上述三种关系的体现，f m c 完成了类似域用户管理的 权限分配方式。将整个系统的功能收集在功能表中，然后分配给用户或 者用户组，这样，不同身份的用户也可以按照需要进行组合，达到灵活 多变的目的。 天津工业大学硕士学位论文 l 二叵二 兰型9 h t - 一! 。一一! u r i da 1 0 一：一j r = 一 j r u s b r d ea 1 0 一 u 辨m a m ea 1 0 u s e r p