医学信息学04（信息系统）1ppt课件

一 信息系统的定义1 广义信息系统的定义为数据处理系统 即完成数据输入 处理 存储 输出和信息反馈控制任务的系统 2 管理信息系统是一个人机系统 它应用计算机软硬件 手工作业 数据分析 规划 控制 决策模型和数据库系统 为企业或组织的运行 管理和决策提供信息支持 第一节信息系统的基本概念 3 从医学信息学的观点出发 信息系统可定义为 应用信息科学 电子计算机和网络通信技术 完成数据采集 输入 处理 传输 存储 输出和应用 以全面支持医学研究 临床医疗保健 医学教育 医疗教育 医疗卫生组织的运行管理 使得相关人员需要数据时 能在授权范围内 在适当的地点 及时获得完整可靠的数据 第一节信息系统的基本概念 二 信息系统的功能1 信息统统的构成要素 计算机系统 硬件和软件 网络通信系统 数据和人 其中也包括系统的组织 管理规则制度 第一节信息系统的基本概念 一 数据采集与输入数据应在数据发生源地直接输入 是现代信息系统实现输入功能的基本原则 数据采集输入的速度和质量是实现信息系统功能的重要环节 二 数据处理功能数据处理是系统功能的核心 包括数学计算 数据分类排序 统计 归并 数据文件结构的组织与管理 第一节信息系统的基本概念 三 数据存储 传输与管理现代信息系统的物理存储已从主机内置磁盘和磁带技术发展到采用基于磁盘阵列和光盘技术的存储区域网络技术 SAN 并与系统的主机共同构成 数据中心 而数据的逻辑存储管理就应用数据库和数据仓库技术 第一节信息系统的基本概念 四 数据输出与应用信息系统输出有价值的数据便是信息 数据输出根据应用的不同要求有不同的形式 如 输出数值 曲线 图表 日报 月报 图像等等 第一节信息系统的基本概念 三 信息系统的发展与类型信息系统的分类 一 按应用功能层级分类 1 事务处理系统 2 管理信息系统 MIS 3 决策支持系统 DSS 第一节信息系统的基本概念 三 信息系统的发展与类型信息系统的分类 一 按应用功能层级分类 1 事务处理系统 2 管理信息系统 MIS 3 决策支持系统 DSS 第一节信息系统的基本概念 二 按应用领域分类 1 电子政务及机关办公自动化系统 OAS 2 企业管理信息系统或企业资源规划系统 MIS DSS DPR 3 医院信息系统 HIS 4 社会保险信息系统 SIS 5 海关通关报关信息系统 CIS 第一节信息系统的基本概念 6 税务管理信息系统 TIS 7 文献图书检索信息系统 LRS 8 计算机辅助设计或辅助制造系统 CAD CAM 9 电子商务系统 ECS 10 地理信息系统 GIS 11 计算机病毒监测与控制信息系统等 第一节信息系统的基本概念 三 按系统结构分类有集中式系统 分布式系统 客户机 服务器 client server 结构的信息系统 基于web机构 browser server 的信息系统 多层结构 N tiermodel 信息系统等 第一节信息系统的基本概念 四 信息系统的体系结构信息系统的体系结构通常研究系统要素的空间分布 现代信息系统体系结构大体可归纳为四类 一 集中式体系结构 centralizedarchitecture 集中式结构的优点 资源集中 利用率较高 易于管理 缺点 系统缺乏开放性 随着数据积累 功能扩展和用户数增加 系统的规模和复杂性加大 不利于系统的扩展和升级改造 并且由于资源高度集中 单点故障易造成系统瘫痪 第一节信息系统的基本概念 二 分布式体系结构 distributedarchitecture 分布式结构是由多个信息系统经网络互联构成的 在一个大规模计算机网络上链接多台计算机系统 存储系统 用户终端或工作站以及打印机等辅助设备 逻辑上整个网络中各个系统的资源是一个整体 支持多种应用 系统资源可以共享 物理上各个系统是地理分布的 分布式结构具有异构性 分散型 自治性 互操作性和可移动性 第一节信息系统的基本概念 三 客户机 服务器体系结构 client serverarchitecture 即C S结构 分布式结构的一种模式 C S结构将数据库服务器和用户PC工作站分开 数据库和数据管理软件有服务器端负责 应用软件存放并运行在用户工作站上 以数据库服务器为中心 在数据库管理系统支持下的两层结构模式 第一节信息系统的基本概念 优点 合理有效的分配利用资源 充分发挥PC工作站的作用 减少了网络的数据交换量 提高系统效率和网络的稳定性 缺点 应用软件分散在大量的客户PC工作站上 致使客户端的更新维护工作量极大 每个用户应用程序都要直接链接数据库 对数据表进行读写操作 不利于数据库安全 当用户数量大时 数据库负荷加大 效率和稳定性易出问题 第一节信息系统的基本概念 四 多层体系结构 N tierarchitecture 为克服C S结构的缺点发展起来的三层和三层以上结构模式 一种是在数据库服务器与用户PC工作站之间增加应用服务器层 即中间层 用户工作站通过接口程序调用中间层模块与数据库联系起来 数据库操作由统一的服务组件完成 结果通过组件返回客户工作站展示 可做到客户端 中间层应用服务器 后台数据库服务器三层分隔 相互独立 第一节信息系统的基本概念 B S结构的优点 1 Web服务器存储网页采用超文本协议 浏览器软件解释处理各类网页 2 Internet技术采用统一的跨平台协议 Web服务器 浏览器及相关接口应用软件也是独立于系统软硬件环境的 使信息系统具有很好的开放性和可移植性 3 Web服务器 浏览器及相关接口应用软件有成熟产品可供选择 可节省开发成本 第一节信息系统的基本概念 一 信息系统开发过程 一 信息系统生存周期生存周期 systemlife 从规划设计到开发应用直至更新换代 分为六个阶段 1 系统规划和可行性研究解决 必要性 和 可行性 问题 解决如何将企业战略转化为信息系统的战略规划 第二节信息系统分析与设计 企业战略规划分为三个层次 1 业务战略规划 业务发展前景 vision 和可能采用的新技术 2 信息战略规划 未来信息基础设施和信息系统发展战略 3 战略数据规划 建立独立于技术环境的企业主体数据模型 第二节信息系统分析与设计 信息系统规划的主要活动和常用方法 1 主要活动 分析组织的信息需求和资源分配计划 2 主要任务 识别信息需求 建立战略性信息系统框架 指导应用系统开发 分配系统开发资源和运行维护资源 3 可选方法 企业系统规划法 BSP 关键成功因素法 CSF 目的 手段分析法 E M U C矩阵分析法 投资回报法 ROI 第二节信息系统分析与设计 2 系统分析 系统逻辑设计 系统分析的目的是解决 做什么 的问题 主要任务是深入需求调查 功能分析 业务流程和数据流程分析 形成信息系统的逻辑模型 产生需求说明书 功能描述 流程描述和数据模型描述 系统分析结果是相同设计与实现的基础 需求分析是系统分析阶段的重点 系统分析由信息系统专家和应用领域专家合作完成 第二节信息系统分析与设计 3 系统设计 系统物理设计 目的是解决 如何做 的问题 是将逻辑模型转换成物理模型的过程 为实现系统分析阶段得到的逻辑模型作出具体的技术设计 主要任务有 1 系统总体设计 2 数据库和存储系统设计 3 系统安全可靠性设计 4 模块设计 5 输入输出设计 6 标准化代码设计 第二节信息系统分析与设计 4 系统实施系统实施是指根据分析与设计实现 获得 应用系统的方法 分为 量身定制的开发 和 购买符合本单位需求的商品化信息系统产品 一个信息系统的项目管理涉及项目计划管理 组织管理 技术管理 成本控制 进度控制 变更管理 风险管理和质量管理 美国项目管理学会将项目管理定义为 在项目实施中 应用专门的知识 技能 工具和方法 实现或超额实现项目的需求目标与期望 第二节信息系统分析与设计 5 系统运行与维护两种模式 一种是单位自主管理 完成系统的运行维护 另一种是购买外包服务 6 系统升级换代系统升级换代是指因业务发展 需求改变 企业转型 技术进步等原因 原有系统不再符合需要 应建设一个新系统 或随着业务发展 原系统需要扩展 或其中某些子系统需要更新 或系统软硬件环境性能落后 需要升级等 第二节信息系统分析与设计 二 信息系统的开发方法开发方法应具有的特性 层次性 多侧面多视图特性 静态和动态特性 简明性 1 结构化方法结构化系统开发方法的基本原则 1 严格划分开发阶段 系统分析 系统设计 系统实施三个阶段有序进行 先逻辑后物理的原则 2 自顶向下的系统分析与设计 先总统后模块逐层细化 保持结构 在自顶向下主导下结合自底向上实现的原则 3 工作过程记录表达于结果描述标准化原则 每一步工作应有标准格式记录 结果用标准的图形 图表工具描述 4 用户深度参与的原则 用户深度参与是需求分析成功的关键因素 结构化开发方法的常用工具 1 业务流程图 2 数据流程图 3 实体关系图 4 数据字典 5 结构化语言 6 决策树与判定表 7 软件结构图 8 HIPO图 9 程序流程图 第二节信息系统分析与设计 一 业务流程图示例 业务许可证办理流程 二 数据流程图示例 三 实体关系图示例 四 数据字典示例 数据项名称 客户说明 与公司发生商品交易的买方相关处理 订货单检查处理量 100个 天突发处理量 500个 天数据存贮名称 商品库说明 纪录公司商品库存情况相关处理 编辑订货单 商品销售 商品采购存储要求 有查询要求 有存储量 5000条 六 决策树与判定表示例 七 软件结构图示例 八 HIPO图 九 程序流程图示例 输入三个数 判断其是否构成三角形 是则输出其面积 2 快速原型法快速原型法开发过程划分为五个阶段 1 定义用户基本需求 快速完成基本的需求调查 数据库设计 功能模块分析等 2 用选定的4GL开发初始原型 保证基本功能模块在所构建的数据库上运行 3 运行并评价原型系统 优化需求 完善设计 4 设计新的原型系统 修改设计 按用户要求开发出新系统 5 得到最终的目标系统 第二节信息系统分析与设计 快速原型法的三种模式 1 丢弃式原型法 throwawayprototyping 开户模型 2 演进式原型法 evolutionaryprototyping 或迭代原型法 iterationsprototyping 3 增量式原型法 incrementalprototyping 第二节信息系统分析与设计 3 RUP过程RUP是统一开发过程 UP 开放性过程 OP 和面向对象的软件开发过程 OOSP 的统称 RUP将系统开发过程分为以下四个阶段 1 初始阶段 2 细化阶段 3 构造阶段 4 过度阶段 第二节信息系统分析与设计 每个阶段的开发活动都由六个 核心过程工作流 和三个 核心支持工作流 组成 六个 核心过程工作流 包括 业务建模 需求定义 分析与设计 实现 测试和部署安装 三个 核心支持工作流 是 配置和变更管理 项目管理和环境管理 第二节信息系统分析与设计 4 设计工具UML统一建模语言 UnifiedModelingLanguage UML 是用于信息系统开发的新工具 是一套系统分析与设计的建模工具 有视图 views 图 diagrams 模型元素 modelelements 和通用机制 generalmechanism 等部分构成 第二节信息系统分析与设计 一图值千言 1 UML视图UML的视图包括 用例视图 逻辑视图 组件视图 并发视图 部署视图等五种 2 UML图包括五类 用例图 静态图 行为图 交互图 实现图 第二节信息系统分析与设计 用例图 活动图 时序图 类图 3 UML的主要特点1 统一了各种面向对象开发方法的基本概念 术语和图示工具 2 UML总结了面向对象领域中各流派的经验 吸取了各个方的优点 使得UML原本用于软件分析设计的方法扩展到更广的领域 3 UML的建模手段比较全面 具有丰富的表达能力 4 UML在演变过程中还提出一些新的概念 5 UML具有实用和标准化特点 第二节信息系统分析与设计 4 UML的不足1 UML指定义了丰富实用的建模元素及使用这些元素构造各种图的规则 尚未形成完整的开发方法 2 UML过于庞杂 3 UML有很多概念含义不清 很少被使用 4 UML中还存在四元模型体系的问题 形式化方面的问题 类图和对象图并存以及协作图方面的问题等 第二节信息系统分析与设计 5 UML建模1 建模过程 分为需求分析阶段 设计阶段 实现阶段和部署阶段 2 工具的支持 1 画图 2 积累 3 导航 第二节信息系统分析与设计 4 多用户支持 该功能是多个用户在一个模型上工作 彼此间不干扰 5 产生代码 6 逆转 7 集成 8 覆盖模型的所有抽象层 9 模型互换 3 模型库4 工具集成建模工具与系统开发的其他工具形成一个整体 称为工具集成 可以集成的工具有 开发环境 配置和版本控制 文档工具 测试工具 GUI构造器 需求说明工具 工程管理和过程支持工具 第二节信息系统分析与设计 UML参考书籍 UML及建模 郭宁 清华大学出版社 2007 推荐网站 UML软件工程组织 二 面向对象的系统分析与设计 一 面向对象技术的发展 二 面向对象技术的基本概念1 对象 object 是客观事物的抽象描述 2 消息 message 消息是目标的通信手段 目标用消息向其他对象发出服务请求 有提供服务的对象标识 请求的服务 输入信息和回答信息 3 类 class 就是具有相同属性和行为的一组对象的集合 它为该类的全部对象提供了统一的抽象描述 其内部包括类的属性和类的行为两部分 4 继承 inheritance 继承是自动共享类 子类和对象中的属性和行为的机制 第二节信息系统分析与设计 5 封装 encapsulation 封装就是把对象的属性和行为结合构成一个独立的基本单位 6 多态 polymorphic 广义的多态就是一个名字具有多种语义 支持多态是面向对象程序设计语言的基本特征之一 与多态相关的语言功能有 1 重载 overload 子类中对父类的服务或功能进行重新定义 2 动态绑定 dynamicbinding 在运行时根据对象接收的消息确定链接哪段代码 3 类属 对象的行为 服务 功能 参量的类型可以是参数化的 第二节信息系统分析与设计 三 面向对象的常用方法1 面向对象的建模技术 objectmodelingtechnique OMT 2 面向对象的软件工程 boject orientedsoftwareengineering OOSE 3 责任驱动设计 responsibilitydrivendesign RDD 4 Booch方法5 虚拟建模技术 visualmodelingtechnique VMT 第二节信息系统分析与设计 四 面向对象的系统分析 OOA 认识客观事物的过程就是对事物进行抽象和区分的过程 包含三个方面 1 从客观事物中区分特定的客体及其属性 2 分析事物的整体及组成部分 3 对不同类的事物给出形式化表示 并在此基础上加以分类 第二节信息系统分析与设计 1 OOA分析的要点 1 抽象 2 封装 3 继承 4 分类 5 聚合 6 关联 7 消息通信 8 粒度控制 第二节信息系统分析与设计 2 OOA分析建模和过程 1 OOA分析模型 OOA分析模型的主要构成是类图 类图描述类 属性 方法 一般 特殊结构 整体 部分 实例链接和消息链接 信息表达分为三层 1 对象层2 特征层3 关系层 第二节信息系统分析与设计 2 OOA分析过程1 发现对象 定义问题域的类 2 对象的内部特征分析 3 对象的外部特征分析 4 分析主题 建立主题图 5 定义用例图 建立交互图 6 给出详细说明 7 原型开发 第二节信息系统分析与设计 3 OOA分析的3个必要条件 1 研究用户需求 明确系统责任 2 问题域调研 3 确定系统边界 3 对象的发现与标识 第二节信息系统分析与设计 发现标识对象的过程是 1 寻找对象 找出问题域需要的对象和那些与系统责任相关的事物 2 选择对象 从问题域 系统边界和系统责任三方面考虑候选对象 3 筛选对象 需要审查所发现的候选对象 筛选出真正需要的对象 舍弃不必要的对象 4 类的建立与调整 对系统对象有了完整的认识 应建立对象的类 5 类对象命名 类的名称应能描述类中使用对象的基本特征 第二节信息系统分析与设计 4 定义属性属性定义的五个步骤 1 属性认定 2 属性定位 对象的继承结构中 底层对象拥有父对象的属性 3 属性描述 属性说明书中 应详述属性的意义和作用 数据类型 属性的关系及实现要求 4 举例 第二节信息系统分析与设计 5 定义服务 方法 服务 方法 是对象收到一条消息后所要完成的任务 定义服务的途径是 1 从系统责任角度发现方法 2 从问题域中找方法 3 分析对象的状态 4 追踪服务的执行过程 第二节信息系统分析与设计 6 结构和链接分析两种结构 分类结构和组装结构 分类结构是指类别之间的组织关系 组装结构是整体与部件之间的组合 动态关系是对象行为之间的依赖关系 通过消息方式关联起来的相互作用 通过消息链接表示 关系 静态关系和动态关系 第二节信息系统分析与设计 1 分类结构 从类的特征出发可以定义一般类和特殊类 2 组装结构 又称为整体 部分结构 是把一组具有整体 部分关系的类组织在一起的结构 3 实例链接 表达对着之间的静态关系 4 消息链接 在OOA分析中 消息体现对象行为之间的依赖关系 是实现对象之间的动态联系 是系统各部分协调工作 构成一个活动整体的关键因素 5 举例 图4 8 p102 第二节信息系统分析与设计 7 主题分析 1 主题的概念 主题是把一组具有较强联系的类组织在一起而得到的类的集合 含义是 1 主题是一组类的集合 但它本身不是类 不需定义属性和服务 2 一个主题内部的对象类应有内在联系 主题内部是高内聚的 主题之间是低耦合的 3 主题划分有一定的灵活性和随意性 第二节信息系统分析与设计 2 主题的表示方法1 列标题法 2 部分展开法 3 全展开法 第二节信息系统分析与设计 3 划分主题的方法 1 分类结构 2 组装结构 3 最后剩下的是一些既不属于任何结构 也没有实例链接的类 暂时把每个这样的类作为一个主题 第二节信息系统分析与设计 4 合并主题的方法 将一些较小的主题合并为一个较大的主题 1 问题域 2 系统责任 3 类图分析 4 分布式系统 5 举例 图4 9 p105 第二节信息系统分析与设计 图4 9商场销售管理系统的全展开主题图 三 面向对象的系统设计1 问题域部分的设计针对问题域相关对象 在OOA分析模型的基础上 按实现的要求进行必要的修改 调整和补充 在给定条件下实现用户所需功能设计