（控制理论与控制工程专业论文）恩施职院学生管理系统的设计与实现.pdf

华中科技大学硕士学位论文 摘要 为实现教育现代化，学校管理信息系统的建设是重要环节之一，学生管理信息 系统是高校管理系统中重要的一个子系统。学生信息管理是整个学校管理工作中的 关键环节之一，涉及到学生入学注册、学籍管理、成绩管理、收费等诸多方面。采 用计算机信息技术和网络技术来管理学生信息，能为学校管理者提供及时、准确的 学生信息，提高管理的工作效率。 论文根据恩施职业技术学院对学生信息管理的需求，分析了该校的组织结构和 学生管理业务流程，收集了与学生信息相关的第一手资料，确定了系统的目标和主 要功能需求后，为系统给出了合理的软件结构，定义了各相应功能模块。系统大部 分采用c s 结构，只有网上发布子系统采用b s 结构，数据库系统采用s q ls e r v e r 2 0 0 0 ，开发工具为p o w e r b u i l d e r 9 0 。系统运行于t c p p 网络环境，客户端操作系统 为w i n d o w s 操作系统。，系统介绍了学生管理信息系统设计和实现的过程，详细介绍 了各个主要模块的功能及实现方法，并给出了数据库的e r 图及系统数据库表的具 体设计以及一些主要模块的操作界面。 通过本系统可以建立内部通讯和信息发布平台，实现学生管理及相关文档管理 的自动化，实现了学生入学注册、学生学籍、学生成绩、学生收费、查询统计分析 等管理工作的计算机管理，全面提升了学校的管理水平和管理效率。 关键词：学生管理管理信息系统客户机服务器模式数据库管理系统面向对 象程序设计 华中科技大学硕士学位论文 a b s l t r a c t i no r d e rt or e a l i z et h ee d u c a t i o nm o d e r n i z a t i o n , h o wt ob u i l das c h o o lm a n a g e m e n t i n f o r m a t i o ns y s t e mi sv e r yi m p o r t a n t t h es t u d e n tm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mi sa n i m p o r t a n ts u b s y s t e mo fc o l l e g e sm 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 t u d e n ti n f o r m a t i o n m a n a g e m e n ti sak e yt om a n a g eas c h o o lw h i c hi n v o l v es t u d e n te n r o l l m e n t ，s t u d e n ts t a t u s r e c o r d s ，g r a d er e c o r d s ，a n dc h a r g em a n a g e m e n ta n ds oo n i tt e n d st oa d o p tc o m p u t e r i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yt om a n a g es t u d e n ti n f o r m a t i o nw h i c hw i l lp r o v i d e se x a c ts t u d e n t i n f o r m a t i o ni nt i m ea n dm a k et h em a n a g e m e n tm o r ee f f i c i e n c y 。 t h i st h e s i si sb a s e do nt h er e q u i r e m e n t so fe n s h it e c h n i c a lc o l l e g ei ns t u d e n t i n f o r m a t i o nm a n a g e m e n t t h es c h o o l so r g a n i z a t i o ns t r u c t u r ea n ds t u d e n tm a n a g e m e n t f l o wi sa n a l y z e da n dt h ep r i m a r yd o v u m e n tr e l a t e dt os t u d e n t s i n f o r m a t i o nm a n a g e m e n t a r eg a t h e r e d t h eg o a la n dm a i nf u n c t i o no fs t u d e n tm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mf o r t h i ss c h o o li ss e td o w na n das o u n dp r o j e c ti sd e f i n e d ar e a s o n a b l es o f t w a r ea r c h i t e c t u r e i sd i s c u s s e da n dd e f i n e di nt h i st h e s i sb a s e do nt h es o f t w a r er e q u i r e m e n t t h es y s t e mi s b r e a kd o w ni n t os e v e r a lf u n c t i o nm o d u l e s t h es o f t w a r eo f t h i ss y s t e mi sm o s t l yb a s e do n c sa r c h i t e c t u r e ，o n l yt h ew e b s y s t e mi sb a s e do nb sa r c h i t e c t u r e ；t h ed a t a b a s es y s t e mi s m ss q ls e r v e r2 0 0 0 ，a n dt h ep o w e r b u i l d e r 9 0i sc h o s e na sd e v e l o p m e n tk i t t h es y s t e m c a nr a no nt h et c p i pn e t w o r ka n dc l i e n ts o f t w a r er u n so nw i n d o w sp l a t f o r mw h i c h i n v o l v e si n t e g r a t e df u n c t i o n sf o rt h i ss c h o o l ，i nt h i st h e s i s ，t h ed e t a i l e df u n c t i o n a l i t ya n d p r o c e s si sd e s c r i b e df o re v e r ym o d u l e ，t h ee - rd i a g r a ma n dd e t a i l e dd a t a b a s et a b l e s t r u c t u r ei sd e s i g n e d ，t h ed e t a i l e di n t e r f a c ei sp r e s e n t e df o rs o m ef a t a lm o d u l e s t h ep l a t f o r mf o ri n f o r m a t i o ns h a r i n gm a yb ee s t a b l i s h e dt h r o u g ht h i ss y s t e m t h e s y s t e mc a nr e a l i z et h ea u t o m a t i o no fs t u d e n tm a n a g e m e n ta n dc o r r e l a t i o nd o c u m e n t s m a e a g e m e n t , r e a l i z e sc o m p u t e rm a n a g e m e n tf o rs t u d e n te n r o l l m e n t ，a u d e n ts t a t u sr e c o r d s , g r a d er e c o r d s , c h a r g em a n a g e m e n ta n dc o m p r e h e n s i v eq u e r ya n da n a l y s i sw h i c hr a i s e st h e m a n a g e m e n t sl e v e l k e yw o r d s ：s t u d e n tm a n a g e m e n tm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m c l i e n t s e r v e r d a t a b a s em a n a g e m e n ts y s t e m o b j e c t o r i e n t e dp r o g r a m m i n g 独创性声明 本人声明所呈交的学位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。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他 个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集 体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 学位论 三作者芋名：力p 电一纱乙 日期扣f 年；徊日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有 权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和 借阅。本人授权华中科技大学可以将本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和汇编本学位论文。 保密口，在年解密后适用本授权书。 本论文属于 不保密 口。 ( 请在以上方框内打“”) 学位论文作者签名： 日期知( 年【1 月 j 日 一乙 指导教师签名：李翻孝 f v 指导教师签名：悬泊劣 日期j “年，1 月8 日 华中科技大学硕士学位论文 1 1 系统背景分析 1 绪论 自从人类在2 0 世纪发明了计算机后，计算机在人们生活和工作中所起的作用越 来越大，特别是进入2 1 世纪以来，计算机技术的发展更是突飞猛进。与此同时，现 代化的管理更加依赖正确和及时的信息，如何管理和维护数量庞大的信息，并能够 快速获取所需的数据，成为现代社会各个领域普遍关心的问题。由于社会对数据的 这种需求日益迫切，数据库技术的发展一日千里：现代数据库不仅能存储传统的文 字数据，还可以存储图像、多媒体、交互视频和数字图书馆等数据，它不仅局限于 数据管理和存取，它还提供图像对比、语言识别以及图形识别等功斛”。 恩施职业技术学院是一所集专科、中专、技校、成教、短训等多层次、多形式 办学于一体的综合性高等院校，关于学生的信息量多而杂。目前该校在学生管理的 操作上还是以手工为主，7 计算机只是起了简单的数据存储作用，且多是以单表的形 式存放，各部门之问、同部门各科室之间、同科室不同管理范围之间缺乏沟通，数 据的存储存在严重的冗余，造成了物力、人力及财力等资源的极大浪费。且随着时 间的流逝，还将产生大量的文件和数据，这给数据的查找、更新和维护都造成了极 大的困难。 因此，为了使学生管理工作能够高效、有序，充分节省资源，达到数据共享的 目的，有必要建立恩施职业技术学院学生管理系统。通过本系统可以建立内部通讯 和信息发布平台，实现学生管理及相关文档管理的自动化，使各类信息有序存储， 并可随时进行方便的查询和维护，从而全面提高学校学生工作的整体管理水平。 1 2 系统研究的意义 恩施职业技术学院是教育部批准的具有高等学历教育招生资格的公办普通高 校。地处湖北恩施自治州，是一所以高职教育为主，集多种办学层次和办学形式为 一体的综合性高等院校。学院现设有经济管理系、计算机与工程系、电气与机械工 华中科技大学顾士学位论文 程系、生物工程系、外语系、建筑工程系、人文科学系、体育系、中职部、成人教 育学院、附属高中等1 0 多个教学机构。开设有覆盖理、工、农、经济、教育、管理 等学科门类共3 0 个专科专业。现有在校生6 0 0 0 余人，各类专、本科成教生近3 0 0 0 余人。 随着近几年恩施职业技术学院办学规模的扩大，学生的数量成倍增长，转院系 转专业现象增多，使得原先以班级为单位的管理模式受到很大的冲击，管理模式也 相应地发生了变革。实际上，学校在学生管理方面，很大程度上还依赖于以前的管 理经验，虽然也使用了计算机这一新兴技术来辅助管理，但由于缺乏适当的管理信 息系统，并没有从实质上解决学生管理这一难题。基于学生管理这一环节从根本上 决定了学生的整体素质，直接影响着学生的分配及其后续发展，也影响高校的发展 和前途，因此，开发高校学生管理信息系统是一项重要的课题。 目前，学校的学生管理职能部门有学工处、各院系的学生工作办公室、教务处、 保卫处等，各部( 处) 又有很多科室，如招生分配、思政、档案、宿舍、水电、排课、 成绩和保卫等。另外，每个班级又有班主任或者班级辅导员，如何将这些来自各方 面的学生信息有机地结合起来，互通有无，正是学生管理的一大难题，以传统的方 式来解决这一问题已经很不现实，然而，利用新兴的计算机技术及计算机网络技术 却可以比较容易地实现信息的迅速传播和共享，这样就可以比较系统、完整而又客 观真实地反映学生在校的实际情况。 高等职业教育发展与教育信息化的建设是互动的关系，随着学院办学规模的发 展和办学档次的提升，对以网络技术为主要平台的信息化建设必将不断提出更高的 要求；随着信息化技术的不断应用和被广泛依我来看，人们对其信赖程度逐步加强， 支持、管理和建设好教育好信息系统是当务之斜”。 因此，拥有一个现代化的信息管理系统是恩施职业技术学院自身发展的需要。 恩施职业技术学院学生管理系统的研制与开发可以提高工作效率、减轻工作负担、 节省入力、降低人工费用，提供可靠的及时的数据保障。 再者，为实现教育现代化，在建设高水平大学的进程中，学校管理信息系统的 建设是重要环节之一，学生管理信息系统又是高校管理信息系统中重要的一个子系 2 华中科技大学硕士学位论文 统。因此，开发高校学生管理信息系统是高校信息化建设的一个重要组成部分，通 过对本系统的研究可以为其他高校学生管理信息系统的设计与开发提供有益的借 鉴。 1 3 国内外研究现状 1 3 1 管理信息系统的现状 管理信息系统经历了三十多年的发展，至今己具有相当高的水平。新的开发方 法和模型的出现，使其概念结构和物理结构不断得到完善，应用领域不断扩大和深 入，计算机硬件技术和数字通信技术的最新成就给管理信息系统提供了有力的技术 支持。 目前，管理信息系统作为经济管理工具已是国民经济领域中最基本的计算机应 用系统，它为进一步开展以宏观经济管理决策为目标的决策支持系统提供了充分的 技术基础。下面介绍几种有代表性的研究及其成果。 1 ) 决策支持系统( d d s ) 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 ) 是旨在帮助决策者提高决策能 力和水平的新的管理信息技术。它是管理信息系统的高层部分，可以作为单独的系 统存在，也可作为一个子系统存在于m i s 的高层。它被认为是管理信息系统的一种 发展和自然延伸。 决策支持系统辅助、支持中高级决策者迅速而准确地提供决策所需的数据、信 息和背景资料，帮助决策者明确决策召标，提供可选择的方案，并对各种方案进行 评价和优选。d s s 对决策者只能起“支持”和“辅助”作用，它永远不能代替决策 者的重要思维和最终判断。因此必须通过人机对话，充分发挥决策者的分析、判断 和智慧能力。 2 ) 管理信息系统与办公自动化 办公自动化( o f f i c ea u t o m a t i o n ，简称o a ) 是利用先进的科学技术，不断使人 的一部分办公业务活动物化于人以外的各种设备中，并将设备与办公售货员构成服 务予某种目标的人机信息处理系统，以提高生产、工作效率与质量。 华中科技大学硕士学位论文 办公自动化系统一般由四层组成：硬件层，包括计算机、计算机网络、终端设 备及各类专用办公设备；软件层，包括网络软件、操作系统、文件数据库系统、 数据处理语言、智能软件等；应用层，包括文字处理、报表处理、语音处理、图形 图像处理、电子邮件与决策支持系统等；综合应用层，它是基于o a 的m i s ，是 o a 中完成办公自动化信息管理的重要组成部分，它向行政领导或办公人员提供日常 办公信息管理的各种功能。 3 ) 计算机集成制造系统c i m s 近代制造业的发展，要求更加缩短产品的设计周期和制造周期，提高产品的设 计和制造质量、减少在制品，压缩库存。这不仅要求将新技术新材料及时引入到企 业的工程设计部门，而且要求随时将市场信息、管理信息引入企业的经营管理部门。 c i m s ( c o m p u t e ri n t e g r a t e dm a n u f a c t u r i n gs y s t e m ) 就是在计算机通信网络与分布式数据 库的支持下，把各种局部自动化子系统集成起来，实现信息集成和功能集成，从而 充分发挥各种技术的综合优势，求得企业的全局优化。 一般来说，c 订s 由三大单元技术m i s ，c a d 和c a m 组成，它们与企业经营生 产活动中的管理、设计和制造三大环节相对应，形成一个集管理、设计和制造于一 体的集成化系统。 4 ) 基于i n t r a n e t 的新一代管理信息系统 进入2 0 世纪9 0 年代以来，当因特n ( i n t e m e t ) 在全球迅速发展的时候，计算机工 业界人士开始把因特网从教育和科研领域转移到集团企业的办公和商务管理上，并 把这项技术命名为i n t r a n e t ，意思为内部i n t e m e t 。它是一种企业内部信息管理和交换 的基础设施，采用因特网的t c p 口和w w w 技术实现组织的应用要求，而不一定 进行因特网外部连接的网络应用系统，因而也称内联网。由于i n t r a n e t 采用因特网的 t c p i p 协议网络互联技术，因此i n t r a n e t 中任何个人或部门都能实现网络互联，并 可以进一步和因特网互联并使用因特网的文件传输( r a y ) 、电子邮件( e - m a i l ) 、w e b 技术。 i n t r a n e t 作为自成体系的一项技术，己具有自己的开发工具、开发标准和方法。 由于i n t r a n e t 系统的设计和开发建立在成熟的因特网技术之上，因此软件开发周期短、 4 华中科技大学硕士学位论文 系统生命周期长，最大限度地降低了系统开发和运营成本。 基于i n t r a n o t 的m i s 体系结构由四大平台组成， 1 1 网络应用支持平台 采用t c p i p 协议，结合广域网互连、路由、网管、防火墙等现代网络核心技 术，建立安全稳固的开放网络应用平台。 2 ) 信息资源管理平台 i n t r a n e t 融合了因特网，w e b 和超文本信息、图文声像的多媒体文档体系结构， 可以快速实现信息的搜索和获取，使用户方便地查询到任何所需的信息。 3 ) 消息传递与工作流管理平台 运用先进的消息传递、分布式目录管理、用户事务处理等功能，及时掌握信息 的流向和反馈，提高工作效率。 4 ) 事务处理平台 吸收商业化c l i e n t s e r v e r 的技术特点，采用分布式处理结构和先进的数据库管 理系统技术，建立具有各种分析、预测等辅助决策功能的事务处理平台。 1 3 2 学生管理信息系统的现状 作为管理信息系统的一个应用，为早日实现校园信息化，国内外各类高校纷纷 开发应用自身的管理信息系统，这些高校信息系统各式各样，开发方式有独立开发、 委托开发，合作开发、直接购买现成软件等；开发方法有生命周期法、原型法、面 向对象系统法等；结构形式又有浏览器服务器( b s ) 和客户服务器( c s ) 以及两者结合 的结构形式；开发平台又包括n t 、n o t w a r o 等，同时系统所采用的前台开发软件和后 台数据库管理系统又各具特色；系统使用的范围有单个部门使用、局域网部门间联 合使用、整个校园i n t r a n e t 使用以及整个i n t e r a c t 上使用等。 目前各个高校的管理信息管理系统无论在功能，层次、使用范围上都存在很大 差异，但是使用情况良好以及性能优异的高校管理信息系统都具有以下特点：界面直 观，操作简单，保持一致，让用户始终用同一种方式思考与操作，界面应该使用户随时 能够掌握任务的进展情况，具有较强的容错功能；具有良好的可移植性和可扩充性； 系统具有较完善的决策支持功能，为学校各级领导制定教育方案及发展规划提供正 华中科技大学硕士学位论文 确的决策支持：系统具有完善的，可靠度高的安全控制机制和数据保密性，提供包 括数据备份、恢复、错误数据的更正及一些基本数据变化后其他相关数据的修改等 系统维护工作；具有较强的并行处理能力和并发控制功能( 其中并发控制对于分布式 数据库是必不可少的) ；系统具有较高的性价比。 高校管理信息系统的应用在教学管理方面发挥了很大的作用，但仍有不尽如人 意的地方。因为教育管理不是一成不变的，教育信息也会随着教育体制的改革、科 学管理方法的应用以及使用环境的变化动态变动，此外高校的具体情况也造成了高 校管理信息系统发展不平衡、难以统一规范化等问题。主要有这样几个问题：发展 不平衡的问题，包括系统自身发展的不平衡、各校之问发展的不平衡、校内各部门 发展不均衡等；信息共享度低、非规范化的问题，不同公司、不同高校设计分别开 发应用的管理信息系统，缺少共享应用架构和共享的技术架构，形成“自动化孤岛”； 系统整合问题，包括数据全面接入、新旧应用彼此整合、网络应用接入等；安全与 灾难恢复；信息标准化问题，由于管理信息系统的参差不齐，目前还没有制定统一 的信息表示标准、信息管理标准、信息交换标准。 1 4 本文的章节安排 本文提供了一种恩施职业技术学院学生管理系统的设计方案，全文共分六个部 第一章为绪论，主要分析了项目的背景、项目研究的意义及学生管理系统的现 状； 第二章为本文涉及的关键技术，主要介绍了学生管理信息系统中所用到的相关 的理论知识及技术； 第三章为信息系统的需求分析，在该部分中对恩施职业技术学院的学校组织结 构进行了调查研究，清晰了各部门在学生管理中的作用与地位以及学生管理的业务 流程； 第四章为系统设计，在该章中介绍了系统采用的体系结构，并对系统要实现的 功能进行了具体的划分与设计，介绍了各主要模块要实现的功能； 6 华中科技大学硕士学位论文 第五章为系统实现，在该章中介绍了系统的硬件平台和软件平台及如何实现系 统的安全性，最后还给出了部分功能模块的具体设计与实现办法； 第六章为结论与展望，主要是对本系统的总结及后续工作的简单介绍。 7 华中科技大学硕士学位论文 2 1 管理信息系统概述 2 系统的关键技术 2 1 1 管理信息系统的定义 在社会高度信息化的今天，在国内外市场经济的激烈竞争中，各类企事业单位 如何高效地收集和利用信息资源，将是它们获得生存的关键。因此需要建立一个理 想的、实用的信息管理系统，能及时、准确和全面地收集、管理和提供各类有用信 息，支持各个层次管理人员做出正确的决策，寻求在竞争中取得优势，以达到提高 经济效益的目的。 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 ，简称m i s ) 是企事业单位管理的 工具，是信息系统的重要分支，是一个由人、计算机以及网络等组成的能进行信息 的收集、传送、储存、维护和使用的系统，能够实测企业的各种运行情况，并利用 过去的历史数据预测未来，从全局的角度出发辅助企业进行决策、利用信息控制企 业的行为，帮助其实现规划目标。作为经济管理工具已是目前国民经济领域中最基 本的计算机应用系统。它为进步开展以宏观经济管理决策为目标的决策支持系统 提供了充分的技术基础。 对管理信息系统较完整的定义出现于2 0 世纪8 0 年代，由美国明尼苏达大学 g o r d o n b d a v i s 提出：“它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，以及数据库的人机系统。它能提供信息，支持企业或组织的运行、 管理和决策功能。”这一定义说明计算机只是管理信息系统的一种工具。并且说明它 不只是一个技术系统，而是把人包括在内的人机系统，因而它是个社会系统。 管理信息系统的特点可以归纳为3 l ： 1 ) 具有集中统一的数据库。 2 ) 利用数学模型分析数据、辅助决策。 3 ) 有预测和控制能力。 华中科技大学硕士学位论文 4 ) 面向决策。 管理信息系统是一门新的学科，它引用其他学科如管理科学与工程、经济理论、 统计学、运筹学以及计算机科学等许多学科的概念和方法，成为一门综合性、边缘 性学科，这一学科的三要素是：系统的观点、数学的方法和计算机的应用。 2 1 2 管理信息系统的系统结构 管理信息系统的结构是指管理信息系统各个组成部分之间相互关系的总和，是 信息收集和加工的体系。 管理信息系统一般由四个部件构成：信息源、信息处理器、信息用户和信息管 理者，如图2 1 所示。信息源是信息的产生地：信息处理器担负信息的传输、加工、 保存等任务；信息用户是信息的使用者，利用信息进行决策；信息管理者负责信息 系统的设计、实现和维护。它们之间形成一个金字塔的结构，分为从底层的业务处 理到运行控制、管理控制、最高层的战略计划【4 】。 管理信息系统结构图如图2 1 所示： 图2 - 1 管理信息系统结构图 2 1 3 管理信息系统的开发原则 管理信息系统的技术基础包括计算机系统技术、数据通信与计算机网络技术、 文字信息处理技术和数据库技术等。管理信息系统的开发是面向企事业管理的一项 应用软件工程，为使开发工作顺利进行，并达到实用可靠、高效先进的目的，系统 开发一般应遵循以下的原则。 1 ) 效益驱动原则 9 华中科技大学硕士学位论文 管理信息系统是以计算机代替大部分数据信息处理工作，从而提高信息利用率 和工作效率。 2 ) 实用可靠的原则 管理信息系统必须满足用户管理上的要求，既保证系统功能的正确可靠，又要 方便实用，例如友好的用户界面，灵活的功能调度，简便的操作和完善的系统维护 措旖等。由于它是系统正常运转的基础，任何差错都将导致巨大的损失，因此必须 稳定可靠。 3 ) 系统的原则 管理信息系统是一个综合信息管理的软件系统，它的整体功能是由许多子功能 的有序组合而成的，它与管理活动和组织职能相互联系，相互协调。因此管理信息 系统的开发过程中，必须十分注重其功能和数据上的整体性、系统性。在系统结构 合理、可靠的前提下考虑系统的先进性。 4 ) 逐步完善、逐步发展开放性的原则 管理信息系统的建立不可能一开始就十分完善与先进。贪大求全，试图一步到 位反而使系统研制周期过长，影响信心，增大风险。因此开发工作应先有一个总体 规划，然后分步实施，在系统的功能结构及设备配置方案上，都要考虑到日后的扩 充和可兼容性，以保证系统能平稳适应企事业发展变化出现的新需求。 5 ) 符合软件工程规范的原则。 由于管理信息系统的开发是一项复杂的应用软件工程，因此必须按照软件工程 的理论、方法和规范去组织和实施。无论采用哪一种开发方法，都必须注重软件工 具的运用、文档资料的整理、阶段评审及项目管理工作。 2 1 4 管理信息系统的开发方法 目前管理信息系统开发的方法很多，在这里介绍几种目前常用的开发方法。 1 ) 生命周期法 生命周期法的依据是软件生存期的概念。一个管理信息系统从它的提出、开发 应用到系统的更新，经历了从生长到消亡的过程，这个过程周而复始。 和其他应用软件一样，管理信息系统的生命周期包括4 个阶段： 1 0 华中科技大学硕士学位论文 ( 1 ) 系统调查与分析 对用户提出的初始要求进行调查、可行性分析、详细调查以及在分析的基础上 建立系统的逻辑模型。 ( 2 ) 系统设计 在系统调查与分析的基础上，对系统进行物理设计，总体设计、代码设计、输 入输出设计、数据存储设计，并制定系统实施方案。 ( 3 ) 系统实施与转换 按照实施方案对系统进行环境的配置、程序设计、调试、转换和系统验收，最 后交付用户使用。 ( 4 ) 系统管理与维护 包括系统投入正常运行后的管理、维护与评价。 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。但是，该方法不可避免地 出现开发周期过长、系统预算超支的情况，而且在开发过程中用户的需求一旦发生 变化，系统将很难做出调整。 2 ) 原型法 由于人们对自己从事的工作以及计算机应用的认识有一个过程，随着系统开发 的不断深入，会不断提出新的要求，这种需求的动态变化，用传统的生命周期法很 难适应。原型法是从基本需求入手，快速构筑系统原型，通过原型确认需求并对原 型进行改进，最终达到建立系统的目的。原型法在系统开发过程中也得到不少应用。 原型法的基本思想是系统开发人员凭借自己对用户需求的理解，通过强有力的软件 环境支持，构造出一个实在的系统原型，然后与用户协商，反复修改原型直至用户 满意。原型法的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。 原型法开发过程如图2 - _ 2 所示： 华中科技大学顽士学位论文 图2 2 原型法开发过程 3 ) 生成法 管理信息系统在不同的企事业单位应用，有很大的差别，但大量的开发实践经 验表明，它们之中可以找到许多共同之处，把这些具有共同特征的事务管理加以综 合，开发出一些可重用的程序模块，并利用软件生成工具和系统集成技术，生成一 个新的系统，可以减少重复开发造成的浪费，提高系统的开发效率。生成法的要点 是： ( 1 ) 建立一个可重用的软部件库。 通过对实体的分析，提取同类管理事务上的共同特征，编制一批通用性强又具 有独立功能的程序模块( 称为程序基元) ，再把它们与其相关的数据( 称为数据基元) 及 文档说明( 称为文档基元) 组合为一个整体( 部件) ，从而构成一个可重用的软部件库。 ( 2 ) 建立一个与部件库相应的综合数据库关系模式。 可重用程序模块的特点是程序只和它的数据基元有关而与系统应用数据无关， 因此必须确定数据基元与应用数据之间的关系，这也是基于生成法的管理信息系统 华中科技大学硕士学位论文 综合数据库的基础和核心。 ( 3 ) 系统生成的机制。 在以可重用软部件库和系统的综合数据库为后援的情况下，一个系统的生成必 须经历系统描述、部件选取和系统集成的过程。这个过程通常是开发人员借助先进 的开发方法、软件工具和生成系统去完成。 系统的生成机制保证系统描述的准确性、无二义性、部件合成的一致性和完整 性，并且允许用户自行开发程序模块并将它们合成在一起的灵活性。 生成法具有软件质量可靠、开发效率高、修改灵活性强的优点，但它要求对实 体的理解和正确描述，需要有丰富的系统开发经验，因此要求开发人员有较高的思 想、技术素质。 4 ) 面向对象系统开发方法 面向对象的系统开发方法( 0 0 ，o b j e c to r i e n t e d ) ，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，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【扪。 2 1 5 管理信息系统的开发步骤 m i s 的开发是一个复杂的系统工程，构建m i s 需要与之相适应的科学方法。在 m i s 建设的长期实践中，已形成了多种系统开发的方式和方法。因此，为了保证系 统开发工作的顺利进行，应该根据所开发系统的规模大小、技术的复杂程度、管理 水平的高低、技术人员的情况、资金与时间要求等各个方面的不同要求采用不同的 开发方式与方法。 另外，它的各个工作环节，前后之间都存在内在的联系。不同的开发策略与方 法对应的开发过程及侧重面也有所不同，例如生命周期法严格划分不同的阶段，强 调阶段的完整性和开发的顺序性，而原型法则把它们溶合在开发周期的一个循环中 反复进行。但不论采用哪种开发方法，都有其共同遵循的原则6 1 ： 1 ) 管理信息系统的开发原则： ( 1 ) 开发过程必须划分阶段，规定各个阶段的任务、工作起点和终点以及应得 华中科技大学顽士学位论文 到的结果。 ( 2 ) 开发过程中各个阶段首先要考虑全局的问题，即组成系统各大部分之间的联 系，然后再考虑以下各层的问题，并遵守下层服从上层，局部服从整体的原则。 ( 3 ) 工作成果要成文，资料格式要标准化。 ( 4 ) 开发人员对系统的目标、功能、环境、费用、效益等重大问题必须进行充分 的调查研究和判断，以获得最佳方案。 把上述观点集中到一起就是结构化系统分析和设计以及系统工程思想。它强调 开发过程的阶段化、层次化和工程化，必须遵照软件工程的开发规范和步骤。 2 ) 管理信息系统的开发步骤： 开发步骤主要分为：系统定义，系统设计和系统实施三个阶段。 ( 1 ) 系统定义 系统定义是从逻辑上对管理信息系统进行描述，是面向高层次、面向全局的系 统需求分析。它着眼于高层次，也考虑控制层与操作层。系统定义的结果是得出整 个系统的逻辑模型。系统定义就是把管理信息系统的环境、目标、任务、资源及开 发策略和方案等加以规定，并进行格式化描述。它又分为系统规划与系统分析两步： 系统规划要求在一个比较短的时间内对整个管理信息系统做出一个规划，包括定义 系统的环境、目标、基本结构框架，给出系统可行性分析，在系统开发策略上做出 决策。因此系统规划可看作高层次的系统分析；系统分析是从高到低各管理层次上 的系统需求分析，是要具体回答系统干什么的问题，项目的可行性一旦认定，系统 开发就进入实质性阶段，要对系统进行详细调查，主要了解组织内部信息的处理和 流通情况，它包括组织结构调查、事务处理调查和信息流程调查，系统分析为建立 一个符合实际要求的逻辑模型并为系统设计工作打下良好基础。 ( 2 ) 系统设计 系统设计的任务是在系统分析的基础上，按照逻辑模型的要求，进行新系统的 设计，包括总体设计、代码设计、系统物理配置方案设计及输入、输入输出设计几 部分。 ( 3 ) 系统的实施 1 4 华中科技大学硕士学位论文 系统的实施是新系统付诸实现的阶段，本阶段根据前面对系统所做的分析、设 计，完成系统环境的实施、程序设计、系统调试和系统转换四大任务，最后把一个 可以实际运行的系统交给使用者。 本阶段需要大量的人力、物力，占用时间也较长，必须在用户的支持下，做好 系统实施的组织管理工作，在系统转换期间，还要进行人员的培训，安排好旧系统 向新系统的顺利过渡。 3 ) 目前管理信息系统开发中存在的问题： ( 1 ) 基础管理薄弱，管理标准化程度较低，商品化软件的市场基础管理薄弱， 管理标准化程度较低，商品化软件的市场远未成熟。 ( 2 ) 缺乏能参与开发管理信息系统的人才，只有少数专业软件工作者能够胜任。 ( 3 ) 管理信息系统的开发目前仍然主要依靠手工作业，周期长，耗费大，生产 率低。 ( 4 ) 软件质量严重依赖软件人员的素质和水平。 2 2 数据库技术 数据库技术是应数据管理任务的需要而产生的。数据的处理是指对数据进行分 类、存储、加工和传播的一系列活动的总和。数据管理则是指对数据进行分类、组 织、编码、存储、检索和维护，它是数据处理的中心问题。随着计算机硬件和软件 的发展，数据管理经历了三个阶段：人工管理( 2 0 世纪5 0 年代中期以前) 、文件系 统( 2 0 世纪5 0 年代后期至6 0 年代中期) 、数据库系统( 2 0 世纪6 0 年代末开始) 。 2 0 世纪6 0 年代后期以来，计算机用于管理的规模越来越大，应用越来越广泛， 数据量急剧增长，同时多种应用、多种语言互相覆盖地共享数据集合的要求越来越 强烈。这时硬件已有大容量磁盘，硬件价格下降；软件则价格上升，为编制和维护 系统软件及应用程序所需的成本相对增加；在处理方式上，联机实时处理要求更多， 并开始提出和考虑分布处理。在这种背景下，以文件系统作为数据管理手段已经不 能满足应用的需求，于是为解决多用户、多应用共享数据的需求，使数据为尽可能 多的应用服务，数据库技术便应运而生，出现了统一管理数据的专门软件系统 华中科技大学硕士学位论文 数据库管理系统。用数据库系统来管理数据比文件系统具有明显的优点，从文件系 统到数据库系统，标志着数据管理技术的飞跃。 2 2 1 数据库系统概述 6 0 年代后期，计算机应用于管理的规模越来越庞大，数据量也急剧增加，为解 决多用户、多个应用程序共享数据的需求，出现了统一管理数据的专门软件系统， 即数据库管理系统( d b m s ) 。 1 ) d b m s 包括如下功能1 7 1 ： ( 1 ) 允许用户用数据定义语言建立新的数据库和指定其模式( 数据的逻辑结 构) 。 ( 2 ) 使用户能够用适当的语言( 查询语言或数据操作语言) 查询数据和更新数 据。 ( 3 ) 支持存储大量的数据，在长时间后仍保证安全，使其免遭意外或非授权的 使用，同时允许对数据库查询和更新的有效访问。 ( 4 ) 控制多用户的同时访问，使得一个用户的访问不影响其他用户，保证同时 访问不损坏数据。 2 ) d b m s 的特点 ( 1 ) 数据的独立性高。 ( 2 ) 共享性高、冗余少。 ( 3 ) 减少应用程序的开发时间。 ( 4 ) 数据结构化，保证数据的一致性。 ( 5 ) 统一的数据管理和控制功能包括数据的安全性控制、完整性控制、并发控 制、以及数据恢复。 3 ) 数据库系统的发展 数据模型是数据库系统的核心和基础，按照数据模型的发展历程，数据库技术 的发展也经历了三个发展阶段。 ( 1 ) 第一代数据库系统 层次数据库系统和网状数据库系统的数据模型分别为层次模型和网状模型，但 华中科技大学硕士学位论文 从本质上讲层次模型是网状模型的特例，二者从体系结构、数据库语言到数据存储 管理上均具有共同的特征，都是格式化模型，属于第一代数据库系统。 ( 2 ) 第二代数据库系统 第二代数据库系统是指支持关系数据模型的关系数据库系统。 1 9 7 0 年，美国m m 公司的研究员e ec o d d 发表了关系数据库理论的论文。 1 9 7 3 年，美国毋m 公司用了五年时间研制了世界上第一个关系 d b m s s y s t e mr 。之后推出了d b 2 、d b 3 。其他较有影响的r d b m s 还有i n g r e s s 、 i n f o r m i x 、o r a c l e 、s q ls e r v e r 等。 ( 3 ) 第三代数据库系统 第三代数据库系统是指支持面向对象数据模型的数据库系统。 1 9 8 9 年9 月，文献“面向对象的数据库系统宣言”提出，继第一代( 层次、网状) 和第二代( 关系) 数据库系统后，新一代d b s 将是0 0 d b s 。 1 9 9 0 年9 月，些长期从事关系数据库理论研究的学者组建了高级d b m s 功能 委员会，发表了“第三代数据库系统宣言”的文章，提出了第三代d b m s 应具有的三 个基本特点：支持面向对象的数据模型；保持或继承第二代数据库系统的优点，支 持原有的数据管理，保持第二代数据库系统的非过程化的数据存取方式和数据独立 性；必须具有开放性，必须支持当前普遍承认的计算机技术标准，如支持s q l 语言， 支持多种网络标准协议。 2 2 2 关系数据库 目前，数据库领域中常用的数据模型有四种，分别是层次模型、网状模型、关 系模型和面向对象模型，其中层次模型和网状模型统称为非关系模型。非关系模型 的数据库系统在2 0 世纪7 0 年代至8 0 年代初非常流行，在数据库系统产品中占据了 主导地位，现在已逐渐被关系模型的数据系统取代。 以面向对象模型为基础的面向对象数据库是数据库技术面向对象程序设计方法 相结合的产物。一个面向对象数据库系统是一个持久的、可共享的对象的集合体。 但对于这种模型，目前还没有象关系数据库那样的清晰的、统一的、规范说明。 关系模型是目前最重要的一种数据模型，它由美国m m 公司s a nj o s e 研究室的 1 7 华中科技大学硕士学位论文 研究员e e c o d d 于1 9 7 0 年首次提出，从而开创了数据库关系方法和关系数据理论的 研究，为数据库技术奠定了理论基础。它与非关系数据库系统的区别是，关系系统 只有“表”这种数据结构，而非关系数据库系统还有其他数据结构，对这些数据结 构有其他的操作。到2 0 世纪8 0 年代以来，计算机厂商推出的数据库管理系统几乎 都支持关系模型【引。 关系模型建立在严格的数学概念的基础之上，它要求关系必须是规范化的，即 要求关系必须满足一定的规范条件，这些规范条件中最重要的一条就是，关系的每 一个分量必须是一个不可分的数据项。关系模型由关系数据结构、关系操作集合和 关系完整性三部分组成。关系模型中有三类完整性约束：实体完整性、参照完整性 和用户自定义的完整性，其中实体完整性和参照完整性是关系模型必须满足的完整 性约束条件，被称作是关系的两个不变性，应由关系系统自动支持。在该模型中， 无论是实体还是实体之间的联系均由单一的结构类型即关系( 表) 来表示【9 l 。 2 2 3 数据库设计 数据库技术是信息系统的核心和基础，其应用日益广泛。数据库技术应数据管 理任务的需要而产生，在其发展中经历了三个阶段：人工管理阶段、文件系统及数 据库系统