信息系统分析与设计.doc

1.1.4 信息与决策1信息是管理的基础：信息是管理的基础，其对管理的支持归根到底是对决策的支持。信息是制定计划的基本依据。信息是激励职工的依据。信息是领导指挥的基础。信息是决策的关键因素。2决策过程：以西蒙(ASmon)为代表的决策理论学派认为，整个管理过程就是系列的决策过程，“管理就是决策”，而信息是决策的关键因素。根据西蒙建立的决策过程的基本模型，决策过程包括三个阶段。（1）情报阶段(intelligence phase)（2）设计阶段(design phase)（3）抉择阶段(choice phase) 3结构化决策与非结构化决策：所谓结构化决策，是指建立在清楚的逻辑基础上的决策。这类决策可事先规定明确的决策规则，这些决策规则可以用文字表述的决策步骤来表示，也可以用数学公式或决策树、决策表来表示。由于决策规则明确，结构化决策的制定不需要专门的知识和丰富的经验，可以由企业中层次较低的人员去完成。人们可以根据习惯或按标准的作业规程做出决策，也可以建立专门机构，负责处理大量的日常决策问题。这类决策也可以由计算机自动做出，所以又称为“程序化决策”。非结构化决策是没有明确决策规则的决策。之所以没有明确的决策规则，可能是人们还没有认识清楚其中的逻辑，也可能是这类决策问题过去没有遇到而且今后也很难遇到，因而不值得花过高的代价去探讨其中的逻辑。由于没有明确的决策规则作依据，在做出非结构化决策时，决策者往往凭自己的经验、学识和创造力作直觉判断，或用探索法、经验规则和反复试验的办法做出决策。 1.3.1 信息系统的定义和特征信息系统(IS，Information System)是指利用计算机、网络、数据库等现代信息技术，处理组织中的数据、业务、管理和决策等问题，并为组织目标服务的综合系统。信息系统除了具有系统的一般特征之外，还具有其独特性。（1）信息性（2）综合性（3）集成性（4）多样性（5）发展性2.3 信息系统的应用与发展（课本）2.4 信息意识、信息道德与信息素质2.4.1 信息意识：信息意识是人们在信息活动中产生的认识、观念和需求的总和。信息意识主要包括：（1）能认识到信息在信息时代的重要作用，确立在信息时代尊重知识、终身学习、勇于创新的一些新概念。（2）对信息有积极的内在需求。（3）对信息的敏感性和洞察力。 2.4.2 信息道德：信息道德是在信息领域调整人们之间相互关系的行为规范和社会准则，它是信息化社会最基本的伦理道德之一。2.4.3 信息素质： 信息素质是人认识、创造、利用信息的品质和素养。信息素质是包含诸多要素的综合体，构成人们信息素质的要素除了前面我们讲过的信息意识和信息道德以外，还包括信息知识和信息能力等。信息知识是指有关信息的本质、特性、信息运动的规律、信息系统的构成及其原则、信息技术和信息方法等方面的知识。信息能力是一个能力集群，包括从信息的需求、检索、评价、组织以及信息应用与交流的整个过程中涉及的各种能力，简言之，即人们获取信息、处理信息、创造和利用信息的能力。具体来讲信息能力分为7个层面：（1）信息技术理念（2）信息源理念（3）信息处理理念（4）信息控制理念（5）知识建构理念（6）知识延展理念（7）智慧理念信息素质的各要素是一个相互联系、相互依存的统一体：信息意识是先导，信息知识是基础，信息能力是核心，信息道德则是培养信息素质的准则或保证。 1诺兰模型的提出 信息系统在组织（企业、部门）中的应用，一般要经历从初级到成熟的成长过程。诺兰（Nolan）总结了这一规律，于1973年首次提出了信息系统发展的阶段理论，并在1980年进一步完善了该理论，人们称之为诺兰模型 诺兰模型把信息系统的成长过程划分为六个阶段： （1）初装阶段 （2）蔓延阶段 （3）控制阶段 （4）集成阶段 （5）数据管理阶段 （6）成熟阶段 任何事物都有产生、发展、成熟、消亡(更新)的过程，信息系统也不例外。信息系统在其使用过程中随着其生存环境的变化，要不断维护、修改，当它不再适应需求的时候就要被淘汰，就要由新系统代替老系统，这种周期循环称为信息系统的生命周期。信息系统的生命周期可以分为系统规划、系统分析、系统设计、系统实施、系统运行和维护等五个阶段。3.3 信息系统开发方法随着信息技术的发展和信息系统的应用不断拓宽，人们日益感受到需要建立一种科学的系统开发方法理论，从而摆脱早期系统开发过程中随意性无方法论指导的不足。随着信息系统开发研究的不断深入，如今已经建立起一些较为成型的系统开发方法体系，其中常用的有结构化系统开发方法、面向对象开发方法和原型法等。3.3.1 早期开发方法的不足：造成系统开发失败有多方面的原因，如缺乏科学管理基础，领导重视停留在口头上，业务人员有顾虑甚至抵触。人们对信息系统的复杂性缺乏足够的认识，将信息系统开发等同于“大程序”的编制工作，缺乏行之有效的开发信息系统的方法指导，从而造成了以下弊端。1. 目标含糊2. 通信误解3. 步骤混乱4. 缺乏管理控制结构化方法的基本思想和原则：结构化系统开发方法是用系统工程的思想和工程化的方法，按照用户至上的原则，采取结构化、模块化、自顶向下的方法对系统进行分析与设计。它是在生命周期法基础上发展起来的，其开发过程严格按照信息系统开发的生命周期将整个信息系统开发过程划分为五个相对独立的阶段（系统规划、系统分析、系统设计、系统实施、系统运行与维护）。在前三个阶段坚持自顶向下地对系统进行结构化划分：在系统调查和理顺管理业务时，应从最顶层的管理业务入手，逐步深入至最基层；在系统分析、提出目标系统方案和系统设计时，应从宏观整体考虑入手，先考虑系统整体的优化，然后再考虑局部的优化问题。在系统实施阶段，则坚持自底向上地逐步实施，即组织人员从最基层的模块做起（编程），然后按照系统设计的结构，将模块一个个拼接到一起进行调试，自底向上、逐步地构成整个系统。 3结构化开发方法的不足：结构化方法克服了传统方法的许多弊端，是最成熟、应用最广泛的一种工程化方法。当然，这种方法也有不足和局限性：（1）系统开发的整个工作费时过长，难以适应环境的急剧变化。（2）早期的结构化方法注重系统功能，兼顾数据结构方面不够。（3）对用户需求的变更不能做出迅速的响应。（4）维护工作繁重，专门人才紧缺。这些问题在应用中有的已得到解决，同时也产生了其他一些方法，如面向对象方法、原型法。3.3.4 原型法1原型法的基本思想：原型法的基本思想是在投人大量的人力、物力之前，在限定的时间内，用最经济的方法，开发出一个可实际运行的系统原型，以便尽早澄清不明确的系统需求。在原型系统的运行中用户发现问题，提出修改意见，技术人员完善原型，使它逐步满足用户的要求。2原型法的基本步骤：原型法既可以作为生命周期法的补充而作为辅助工具使用，也可以单独作为开发信息系统的工具，原型法基本步骤如下： 1）明确用户基本信息需求 2）建立初始原型（1）集成原则。（2）最小系统原则。 3）评价原型 4）修改和完善原型修改后的原型又将交给用户试用、评价、提出意见，然后再修改，如此反复，直到用户和开发人员满意为止。 3.原型法的优点与不足：原型法有以下优点：（1）原型法体现了从特殊到一般的认识规律，更容易为人们所普遍掌握和接受。（2）增进用户与开发人员之间的沟通。（3）用户在系统开发过程中起主导作用。（4）易于启迪衍生式的用户需求。 （5）原型法充分利用最新的软件开发工具，开发效率非常高，从而缩短了开发周期，减少了开发费用。（6）采用原型法开发系统灵活，便于系统不断进行修改与扩充。 当然，原型法也有许多不足之处。原型法不如结构化方法成熟和便于管理控制。原型法需要有自动化工具加以支持。由于用户的大量参与，也会产生一些新的问题，如原型的评估标准是否完全合理。原型的开发者在修改过程中，容易偏离原型的目的，使用者在看到原型的功能逐步完备之后，以为原型可以联机使用了，而疏忽了原型对实际环境的适应性及系统的安全性、可靠性等要求，便直接将原型系统转换成最终产品。这种过早交付产品的结构，虽然缩短了系统开发时间，但损害了系统质量，增加了维护代价。3.3.5 CASE方法CASE（Computer Aided Software Engineering）是一种自动化或半自动化的方法，能够全面支持除系统调查外的每一个开发步骤。严格地讲，CASE只是一种开发环境而不是一种开发方法。它是20世纪80年代末从计算机辅助编程工具、第四代语言（4GL）及绘图工具发展而来的。CASE方法具有以下特点：（1）解决了从客观对象到软件系统的映射问题，支持系统开发的全过程。（2）提高了软件质量和软件重用性。（3）加快了软件开发速度。（4）简化了软件开发的管理和维护。（5）自动生成开发过程中的各种软件文档。现在，CASE中集成了多种工具，这些工具既可以单独使用，也可以组合使用。CASE的概念也由一种具体的工具发展成为开发信息系统的方法学。 信息系统规划方法;介绍三种常用的信息系统规划方法：企业系统规划法、战略目标转移法和关键成功因素法。 4.3.4 三种系统规划方法的比较下面对企业系统规划法、战略目标转移法和关键成功因素法三种常用的信息系统规划方法做一个比较：（1）CSF法能抓住主要矛盾，使目标的识别突出重点。但这种方法只是在管理目标的确定方面比较有效，而在目标的细化和实现方面则作用甚小；（2）SST法从组织的各类相关者的利益角度识别管理目标，比较全面。但是在突出重点方面不如CSF方法；（3）BSP法通过定义业务流程引出系统目标，可以定义出新的系统以支持业务流程，即把企业目标转化为系统的目标。 将上面三种方法结合起来使用称为CSB方法。它首先用CSF方法确定企业目标，然后用SST方法补充完善企业目标，并将这些目标转化为管理信息系统目标，最后用BSP方法校核两个目标，并确定管理信息系统的结构。但这也使整个方法过于复杂，灵活性降低。 可行性研究又叫可行性分析，是指在项目正式开发之前，先投入一定的精力，通过一套准则，从经济、技术、社会等方面对项目的必要性、可能性、合理性，以及项目所面临的重大风险进行分析和评价，得出项目是否可行的结论。可行性研究的结果有三种情况： 可行，按计划进行； 基本可行，对项目要求或方案做必要修改； 不可行，不立项或终止项目。简单说，可行性研究目的就是用最小的代价在尽可能短的时间内确定问题是否能够解决。 4.4.3 可行性研究的内容信息系统的可行性可以从经济可行性、技术可行性和社会可行性三方面来论证。 6.1.1 系统设计的基本原理在系统设计过程中应该遵循一些基本原理，包括：模块化设计原理、抽象原理、信息隐蔽和局部化原理、逐步求精原理、模块独立性原理等。模块独立性概括了把系统划分为模块时要遵守的准则，也是判断模块构造是不是合理的标准。模块独立性是指每个模块只完成系统要求的独立的子功能，并且与其他模块的联系最少且接口简单。模块独立性可以从两个方面来衡量：模块本身的内聚和模块之间的耦合。前者反映的是模块内部各个成分之间的联系，所以也称块内联系；后者反映的是一个模块与其他模块之间的联系，所以又称块间联系。模块的独立性越高，则块内联系越强，块间联系越弱，因此必须尽可能得设计出高内聚低耦合的模块。对于内聚应该采取这样的设计原则：禁用偶然性内聚和逻辑性内聚，限制使用时间性内聚，少用过程性内聚和通信性内聚，提倡使用顺序性内聚和功能性内聚。模块的耦合是指模块之间相互联系的程度。相互联系复杂的模块耦合度强，模块独立性低；相互联系简单的模块耦合度弱，模块独立性高。按照由弱到强的顺序，把模块的耦合也分为7种类型，如图 对于耦合应该采取这样的设计原则：尽量使用非直接耦合、数据耦合和特征耦合，少用控制耦合和外部耦合，限制公共耦合，完全不用内容耦合。 6.3.2 变换分析变换分析是一系列设计步骤的总称，经过这些步骤把具有变换流特点的数据流图按预先确定的模式映射成系统结构。变换分析的设计步骤如下： (1) 复查基本系统模型。 (2) 复查并精化数据流图。(3) 确定数据流图具有变换特性。 (4) 确定输入流和输出流的边界，从而孤立出变换中心。(5) 完成“第一级分解”。 (6) 完成“第二级分解”。 (7) 使用设计度量和启发规则对第一次分割得到的系统结构进一步精化。熟练掌握：详细设计工具，包括图形工具（程序流程图、N-S图和PAD图）、表格工具（判定表和判定树）、语言工具（PDL语言）7.6.2 人-机界面的设计原则 1确定用户 2尽量减少用户的工作 3一致性原则 4系统要给用户提供反馈 5应有及时的出错处理和帮助功能8.2 程序设计语言1程序设计语言的基本成分要了解一种程序设计语言，首先必须了解它的基本成分，程序设计语言的基本成分包括下面四部分：（1）数据部分：程序中能构造的数据类型，用以描述程序中使用的各种类型的数据，如变量、数组、指针、文件等。（2）运算部分：程序中允许执行的运算，用以描述程序中所需执行的运算。（3）控制部分：程序中允许使用的控制结构，用它们构造程序的控制逻辑。（4）传输部分：程序中用以传输数据的方式，如输入/输出语句 2程序设计语言的三个层次（1）语法：语法是指用来表示构成语言的各个记号间的组合规则。语法不涉及这些记号的含义，也不涉及使用者。（2）语义：语义是指用来表示按照各种表示方法所表示的各个记号的特定含义，但它不涉及使用者。（3）语用：语用是指表示构成语言的各个记号和使用者之间的关系。3程序设计语言的特性 1）心理特性： 所谓程序设计语言的心理特性，就是指能够影响编程者心理的语言性能。这种影响主要表现在以下几个方面: (1) 歧义性 (2) 简洁性(3) 局部性和顺序性 2）工程特性：语言的工程特性主要体现在以下几个方面。(1) 可移植性 (2) 语言编译器的实现效率(3) 开发工具的支持(4) 可维护性3）技术特性：在确定了系统开发项目的需求后，根据项目的特性选择具有相应技术特性的程序设计语言对保证系统的质量具有非常重要的作用。 4程序设计语言的分类通常可将程序设计语言分为面向机器语言和高级语言两大类。1） 面向机器语言： 面向机器语言包括机器语言和汇编语言两种。2）高级语言：高级语言按其应用特点的不同，可分为通用语言和专用语言两大类。(1)通用语言：通用语言是指可用于解决各类问题、可广泛应用于各个领域的程序设计语言。(2)专用语言;专用语言是为了解决某类特殊领域的问题而专门设计的具有独特语法形式的程序设计语言。目前还有一种按代（Generation）划分程序设计语言的方法：第一代语言（如机器语言、汇编语言）、第二代语言(如FORTRAN、COBOL)、第三代语言(如Pascal、C、C+)和第四代语言（如SQL）。5程序设计语言的选择在选择程序设计语言时通常要考虑以下一些因素。1）项目的应用领域2）系统开发的方法3）系统的运行环境4）算法和数据结构的复杂性5）系统开发人员的知识6）系统用户的要求7）工程的规模 8）可以得到的软件开发工具9）系统的可移植性要求8.3 程序的编程风格所谓编码风格就是程序员在编写程序时遵循的具体准则和习惯做法。为了写出好程序应该遵循在下述四个方面的规则。 源程序文档化 数据说明 语句结构 输入输出方法 9.1.1 系统测试的定义所谓系统测试就是为了发现程序中的错误而执行程序的过程。系统测试在系统生命周期中横跨了两个阶段。通常在编写出每个模块之后就对它做必要的测试(称为单元测试)，模块的编写者和测试者是同一个人，编码和单元测试属于系统生命周期的同一个阶段。在这个阶段结束之后，对软件系统还应该进行各种综合测试，这是系统生命周期中的另一个独立的阶段，通常由专门的测试人员承担这项工作。 9.1.4 系统测试的基本原则系统测试是一项非常复杂的、需要创造性和高度智慧的任务。下面列出了在实践中总结的主要基本原则。（1）应该把“尽早地和不断地进行系统测试”作为系统测试者的座右铭。（2）程序员或程序设计机构应避免测试自己设计的程序。（3）测试用例的设计不仅要有输入数据，还要有与之对应的预期结果。（4）测试用例的设计不仅要有合法的输入数据，还要有非法的输入数据。（5）要充分注意测试过程中的群集现象。（6）严格执行测试计划，排除测试的随意性。（7）应当对每一个测试结果做全面检查。（8）除了检查程序是否做完了它应做的事之外，还要检查它是否做了不应该做的事。（9）在对程序修改之后要进行回归测试。（10）妥善保留测试计划、全部测试用例、出错统计和最终分析报告，并把它们作为系统的组成部分之一，为维护提供方便。9.2 系统测试的步骤大型软件系统的测试步骤基本由以下四个步骤组成：单元测试、集成测试、确认测试和系统测试，如图9-3所示。等价类划分法使用这一方法设计测试用例要经历划分等价类（列出等价类表）和选取测试用例两步。 1)划分等价类：等价类是指某个输入域的子集合。在该子集合中，各个输入数据对于揭露程序中的错误都是等效的，测试某等价类的代表值就等价于对这一类其他值的测试。等价类的划分有两种不同的情况： 有效等价类：是指对于程序的规格说明来说，是合理的、有意义的输入数据构成的集合。 无效等价类：是指对于程序的规格说明来说，是不合理的、无意义的输入数据构成的集合。9.4.1 系统调试的定义和目的调试是指在成功地进行了测试之后，进一步诊断和改进程序中存在的错误过程。它由两部分工作组成：确定存在在程序中发生错误的确切的性质和位置；对程序进行修改和排除。9.4.4 系统调试的原则调试由确定错误的性质和位置和改正错误两部分组成，调试原则也相应分成两类。1确定错误的性质和位置的原则（1）思考与错误征兆有关的信息。（2）避开死胡同。（3）调试工具当作辅助手段来使用（4）避免用试探法。2 改正错误的原则（1）注意错误的群集现象。（2）注意只修改了错误的征兆。（3）当心修正一个错误的同时有可能会引入新的错误。（4）修改错误的过