MIS-5e 第14章 信息系统开发方法PPT课件

.,第14章信息系统开发方法,王浩波hbw,.,14.1开发方法概述,一、研究开发方法的原因和目的1、研究开发方法的原因随着管理信息系统应用程度的深入和应用规模的扩大，出现的问题：手工处理信息过程和方法原封不动地“翻译”成软件程序后，常常失败。大型的应用系统应如何合理地组织人力、物力、财力来协调开发。对一个实体组织应如何着手调查分析。一个大型系统应该如何进行系统化的划分。如何才能合理地协调数据和利用信息资源。如何充分发挥现有计算机和通讯设备的处理能力，更好的解决实际管理问题等。,.,20世纪70年代,瀑布模型,.,蛛网模型,.,2、开发方法的基本目标使管理信息系统正确反映管理需要，满足用户需求，使所开发的管理信息系统为管理决策提供信息支持；有效地管理系统开发过程，加快软件开发速度，提高软件生产效率，降低费用；增强管理信息系统软件产品的功能，提高软件产品的质量；充分利用软件技术，尽快跟上硬件发展速度，从而最大限度地发挥和挖掘硬件的功能；合理组织和充分利用人力、物力和财力等资源。,.,二、开发方法的结构体系主流的系统开发方法，其侧重点各有所不同：强调开发过程的组织、管理和控制，属于系统开发生命周期的范畴；强调开发方法的驱动对象，属于方法论的范畴；支持某种方法论的技术，属于技术范畴；系统开发需要在一定的开发环境下运用开发工具来完成，属于系统开发环境/工具研究的范畴。,.,这些方法在一定层面上，从不同的角度提出，但彼此相互联系、相互支持、相互制约，之间的关系从下图四个层次中体现。开发环境/工具位于最底层，说明其他三个层面均离不开开发环境/工具的支持；技术是组成方法学的基本成分。,.,14.1开发方法概述,.,.,系统开发生命周期是指系统分析员、软件工程师、程序员以及最终用户建立计算机信息系统的一个过程，是管理和控制信息系统开发成功的一种必要措施和手段。或者是一种用于规划、执行和控制信息系统开发项目的项目组织和管理方法，是工程学原理（系统工程的方法）在信息系统开发中的具体应用。,14.1开发方法概述,.,.,14.2常用开发方法,一、结构化系统开发方法1、基本思想结构化系统开发方法（StructuredSystemAnalysisAndDesign，SSA&D，）又称结构化生命周期法，是系统分析员、软件工程师、程序员以及最终用户按照用户至上的原则，自顶向下分析与设计和自底向上逐步实施的建立计算机信息系统的一个过程，是组织、管理和控制信息系统开发过程的一种基本框架。结构化系统开发方法由管理策略和开发策略两个部分组成：管理策略部分:强调系统开发的规划、进程安排、评估、监控和反馈。开发策略部分：任务分解结构（WorkBreakdownStructure，简称WBS）WBS优先级结构、开发经验、开发标准。,.,14.2常用开发方法,2、开发过程系统规划阶段：该阶段的范围是整个业务系统，目的是从整个业务的角度出发确定系统的优先级。系统分析阶段:主要活动包括可行性分析和需求分析。其范围是列入开发计划的单个信息系统开发项目。目的是分析业务上存在的问题，定义业务需求。系统设计阶段:系统设计的目的是设计一个以计算机为基础的技术解决方案以满足用户的业务需求。总体设计的主要任务是构造软件的总体结构；详细设计包括人机界面设计、数据库设计、程序设计。系统实施阶段:系统实施的目的是组装信息系统技术部件，并最终使信息系统投人运行。包括的活动有编程、测试、编写技术文档如用户手册等、用户培训、新旧系统之间的切换等。系统运行与维护阶段:目的是对系统进行维护，使之能正常地运作。,.,14.2常用开发方法,3、开发原理用户的积极参与：用户积极参与信息系统的开发的全过程，是信息系统开发能否成功的一个关键的、绝对必要的因素。严格按划分的阶段和活动进行系统开发：运用系统处理方法，将系统开发的全过程采取“分而治之（Divideandconquer）的策略，将整个系统的开发过程分为一系列“阶段（Phases）”，然后再将阶段分为一系列的“活动（Activities）”，将活动划分为更小的、更易于管理和控制的“作业（Task）”。设立检查点（Checkpoint）：在系统开发的每一个阶段均设立检查点，来评估所开发系统的可行性，避免由于系统开发的失败造成更大的损失。文档的标准化：文档标准化是进行良好通信的基础，是提高软件可重用性的有效的手段。,.,14.2常用开发方法,4、优缺点优点：阶段的顺序性和依赖性。前一个阶段的完成是后一个阶段工作的前提和依据，而后一阶段的完成往往又使前一阶段的成果在实现过程中具体了一个层次。从抽象到具体，逐步求精。从时间的进程来看，整个系统的开发过程是一个从抽象到具体的逐层实现的过程，每一阶段的工作，都体现出自顶向下、逐步求精的结构化技术特点。逻辑设计与物理设计分开。即首先进行系统分析，然后进行系统设计，从而大大提高了系统的正确性、可靠性和可维护性。质量保证措施完备。每一个阶段的工作任务完成情况进行审查，对于出现的错误或问题，及时加以解决，不允许转入下一工作阶段，也就是对本阶段工作成果进行评定，使错误较难传递到下一阶段。错误纠正得越早，所造成的损失就越少。,.,14.2常用开发方法,缺点：它是一种预先定义需求的方法，基本前提是必须能够在早期就冻结用户的需求，只适应于可以在早期阶段就完全确定用户需求的项目。然而在实际中要做到这一点往往是不现实的，用户很难准确地陈述其需求。未能很好地解决系统分析到系统设计之间的过渡，即如何使物理模型如实反映出逻辑模型的要求，通俗地说，就是如何从纸上谈兵到真枪实弹地作战的转变过程。该方法文档的编写工作量极大，随着开发工作的进行，这些文档需要及时更新。5、适用范围该方法适用于一些组织相对稳定、业务处理过程规范、需求明确且在一定时期内不会发生大的变化的大型复杂系统的开发。,.,14.2常用开发方法,二、原型法信息系统原型，就是一个可以实际运行、可以反复修改、可以不断完善的信息系统。1、原型法产生的原因运用结构化系统开发生命周期法的前提条件是要求用户在项目开始初期就非常明确地陈述其需求，需求陈述出现错误，对信息系统开发的影响尤为严重，因此，这种方法不允许失败。事实上这种要求又难以做到。人们设想，有一种方法，能够迅速发现需求错误。当图形用户界面(GraphicUserInterface,GUI)出现后，自80年代中期以来，原型法逐步被接受，并成为一种流行的信息系统开发方法。,.,14.2常用开发方法,2、基本思想原型法（PrototypingMethod）是在系统开发初期，凭借系统开发人员对用户需求的了解和系统主要功能的要求，在强有力的软件环境支持下，迅速构造出系统的初始原型，然后与用户一起不断对原型进行修改、完善，直到满足用户需求。3、开发过程可行性研究。确定系统的基本要求。建造系统初始原型。用户和开发人员评审。修改系统原型，反复地进行修改、评审，直到用户满意结束,.,用户提出系统开发要求识别和归纳用户要求开发系统原型分析和评价原型不可行处理不满意处理修改原型系统试运行运行管理,.,5.2常用开发方法,4、优缺点优点：对系统需求的认识取得突破，确保用户的要求得到较好的满足。改进了用户和系统开发人员的交流方式。开发的系统更加贴近实际，提高了用户的满意程度。降低了系统开发风险，一定程度上减少了开发费用。缺点：开发工具要求高。解决复杂系统和大型系统很困难。对用户的管理水平要求高。,.,14.2常用开发方法,5、支撑环境方便灵活的关系数据库系统（RDBS）。与RDBS相对应的、方便灵活的数据字典，它具有存储所有实体的功能。与RDBS相对应的快速查询系统，能支持任意非过程化的（即交互定义方式）组合条件的查询，高级的软件工具（如4GLS或信息系统开发生成环境等等），用以支持结构化程序，并且允许采用交互的方式迅速地进行书写和维护，产生任意程序语言的模块（即原型），非过程化的报告或屏幕生成器，允许设计人员详细定义报告或屏幕输出样本。,.,14.2常用开发方法,6、适用范围原型法的适用范围是比较有限的，适用于小型、简单、处理过程比较明确、没有大量运算和逻辑处理过程的系统。其他原型法：丢弃式原型法（Throw-It-AwayPrototypingMethod演化式原型法(EvolutionaryPrototypingMethod)递增式原型法（IncrementalPrototypingMethod）,.,14.2常用开发方法,三、CASE介绍计算机辅助软件工程方法是一种半自动化或自动化的系统开发环境，它能够全面支持除系统调查外的每一个开发步骤，使得原来由手工完成的开发过程转变为以自动化工具和支撑环境支持的自动化开发过程。采用CASE工具进行系统开发，还必须结合某种具体的开发方法，如结构化系统开发方法等。计算机辅助软件工程方法的特点：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。提高了软件质量和软件重用性。加快了软件开发速度。简化了系统开发过程的管理和维护。自动生成开发过程中的各种文档资料。,.,信息系统规划的其他工作,.,规划的实施工作,信息系统战略规划（近几年实施顺序）具体实施计划项目启动项目定义人员组织可行性分析制定进度报告正式启动,.,一项目定义,项目定义准确地定义要解决的问题，将会取得的商业收益；系统的能力；系统资源需求；系统的边界/范围，即主要用户及与用户之间交换的信息。因此，项目定义确定了将要达到的目标，并影响所有随后的活动。,.,一项目定义,项目定义需提供以下描述：新系统所能解决的问题系统收益说明系统资源需求新系统预期能力系统边界图/信息关联图顶层图，系统分析的起点系统边界：系统与环境之间的输入输出关系,.,输入（如单据填写、基本信息等）,输出（各种报表、统计结果等）,系统边界,.,软件开发所需要的资源,硬件资源开发系统目标运行环境(硬件设备、网络）软件资源操作系统数据库系统程序设计开发环境特定领域的软件包人，包括参与人员的能力要求，层次，数量，开始和持续时间。这部分工作一般在人员安排中考虑。,.,项目：学生学期选课系统背景：在学分制实行过程中，学生选课进行人工登记效率低。容易冲突，任课教师难以获得及时有效的课程选修学生名单。目标：建立一个基于教学管理计算机网络的学生学期选课系统。,案例：某高校学生选课系统开发计划,.,系统能力：为学生提供填写选课卡片和计算机网络终端查询对话两种选课方式，教学管理科能够对选课冲突学生进行随机、确定调整，系统产生课程注册数据库，输出学生课程表、课程成绩记录单。资源要求：硬件主要利用现有计算机教学管理网络。增配少量专用设备（如读卡机、扫描仪），软件开发费用预期5000元。可行性研究：由分析员和教学管理科进行。,案例：某高校学生选课系统开发计划,.,案例：某高校学生选课系统开发计划,.,项目调研第一步面谈,.,举行面谈,面谈之前：确立面谈目的确定要包括的相关用户确定参加会议的项目小组成员建立要讨论的问题和要点列表复查有关的文档和资料确定时间和地点通知所有参加者有关会议的目的、时间和地点,.,举行面谈,面谈之后：复查笔记的准确性、完整性和可理解性确定需要进一步澄清的问题域适当的时候向参加会议的每一个人发一封感谢信,.,二人员组织安排,组织结构：信息系统指导/监督委员会信息系统项目管理组信息系统项目开发组,.,二人员组织安排,人员构成：技术人员系统分析员、程序设计人员、网络专家某些情况下，可补充招聘新人员用户来自组织内部的职能人员，根据需要对他们进行技术或其他培训工作,.,二人员组织安排,各阶段人员配备：信息系统指导委员会（全阶段）系统规划阶段项目经理、有经验的系统分析员系统分析阶段增加系统分析员某些关键业务领域的用户（一般是中层管理人员，表述业务需求）,.,二人员组织安排,各阶段人员配备（续）：系统设计阶段补充专业技术人员，如网络专家和数据库专家系统实施阶段编程人员质量控制人员（完成软件测试工作）用户（学习系统操作方法，然后留在组织内担当培训员）,.,典型项目的人员配备,计划,分析,设计,实施,2018161412108642,人员数,项目时间,.,人员安排步骤,为项目制定一个人员需求计划确定并邀请专门技术人才确定并邀请专门用户人员把项目组按任务分成工作小组实施初步的培训和建组训练,.,三可行性分析,GB8566-88软件开发规范中指出：可行性研究的主要任务是“了解用户的要求及现实环境，从技术、经济和社会因素等三方面研究并论证本项目的可行性，编写可行性研究报告，制定初步项目开发计划。”,.,三可行性分析,经济可行性组织上和管理上的可行性技术可行性资源可行性（人员、计算机资源、物理设备）,.,经济可行性,第一步评估开发和运行成本第二步评估预期的财务收益第三步风险/收益分析风险/收益分析：分析比较成本与收益并了解在新系统开发上的风险，确定项目是否值得开发。,.,成本开发成本,薪水/工资硬件设备与安装软件与许可证咨询费与对第三方的付款培训设施实用程序与工具差旅杂项,.,成本运行费用,设备连通设备维修软件维护计算机运行设备分期偿付培训和辅助,.,系统开发和每年运行费用举例,1.系统开发费用（一次）人员：2名系统分析员(450小时/名,45美元/小时)$40,5005名系统开发人员(275小时/名,36美元/小时)49,5001名网络通讯专家(60小时/名,42美元/小时)2,4001名数据库管理员(30小时/名,42美元/小时)1,2602名技术写作者(120小时/名,25美元/小时)6,0001名秘书(160小时/名,15美元/小时)2,4002名在转换期间数据输入人员(40小时/名,12美元/小时)49,500,.,系统开发和每年运行费用举例,培训：三天的开发人员内部培训课程7,00030个用户，三天的内部培训课程10,000物资：复印500磁盘、纸张等消耗品打印消耗品（色带、色盒等）650,.,系统开发和每年运行费用举例,购买硬件、软件：20台工作站Windows软件1,00020台工作站内存升级8,000网络软件17,50020台工作站办公软件产品20,000系统开发总费用$161,670,.,系统开发和每年运行费用举例,2.年运行费用（每年）人员：维护程序员/分析员(250小时/年,42美元/小时)$10,500网络管理员(300小时/年,50美元/小时)15,000购买硬件、软件升级：硬件5,000软件6,000物资和杂项3,500每年总运行费用$40,000,.,收益（直接）收益来源,增加生产力降低操作费用减少劳动量降低计算机开支降低外购费用降低职员和专家费用降低开支增长率减少设备费用,减少成本增加收入,.,收益（直接）收益来源,例：由于手工自动化或效率增加而减少工作人员维持定量的工作人员而增加工作量减少运行费用，如应急发货的运输费用由于自动检错而减少错误率确保文件或交易的快速处理和周转捕获货币管理上损失的折扣减少不良账单或不良信贷损失,.,收益（直接）收益来源,例：由于严格控制，减少库存或商品损失更快地收取可收账款较好的库存管理减少由于过期造成的损失采用批量折扣和购买减少商品成本采用电子数据交换和其他自动化手段减少文书工作的成本,.,收益财务计算,确定新系统的净现值确定投资回收期确定投资回收率,.,收益财务计算,净现值：新系统投资的收益与成本的现值净现值=将来所得金额/（1+贴现率）年数投资回收期：收益抵消成本的时间段一年内的分数式=|年初金额|/（年终金额+|年初金额|）投资收益率：从一个新系统投资中得到的收益百分数投资收益率=（预计时间内的利润-预计时间内的成本）/预计时间内的成本,.,收益无形收益,改良资产利用改良资源控制改良组织计划增加组织适应性更多及时信息更多信息增加组织的学习,达到合理要求提高雇员的积极性增加工作满意程度改良决策改良运作提高客户满意程度更好的合作前景,（应估算成相应的金额计入总收益）,.,风险/收益分析,利益可能无法获得实施费用超过预算实施时间超过预计技术未达到预期效果系统与现有软硬件不兼容主要风险,.,组织上和管理上的可行性,考虑的问题(1)领导的合作态度(2)人员心理（抵制/支持）(3)基础工作的规范化（数据、过程）(4)管理制度和机构,.,技术可行性,度量一个特定技术信息系统解决方案的实用性及技术资源的可用性考虑的问题(1)开发风险(2)资源有效性(3)相关技术的发展(4)是否需要额外的培训、雇用顾问或新的人员,.,三可行性分析,可行性分析结论(1)立即展开(2)推迟(3)修改后进行(4)不能进行(5)不必要进行,.,四制定项目进度,1术语：任务、活动、阶段阶段由一组有关的活动组成活动由一组有关的任务组成任务是可识别和安排的最小工作，是进度安排的最小单位,.,四制定项目进度,2步骤：确定各阶段的活动及任务估算任务大小，即人力资源、每人工作日、所需日程、相关资源数确定任务的前后关系对每个任务进行时间安排,.,项目管理原则,作好任务、日程、资源以及如何管理项目的详细计划尽早发现项目异常及进展迟缓的原因把项目分成能够管理的几个阶段（进度管理一般是40-20-40规则，即分析设计占40%、编程20%、测试40%）在每一个阶段中设置检查点确立项目活动的开工指示及工作成果,.,项目管理原则（续）,强调每个阶段要写出系统文档开发进度控制目标不能过细，应适当粗些工作计划要留有一定的宽裕度及时交换意见，减少不确定性尽可能保证“先前的工序”按时完成,.,四制定项目进度,3方法：PERT/CPM甘特图,.,案例：旧木板房刷漆问题,先思考这个问题：假设有一座陈旧的矩形木板房需要重新油漆。（任务定义）这项工作必须分三步完成：首先刮掉旧漆，然后刷上新漆，最后清除溅在窗户上的油漆。（任务分工）假设一共分配了15名工人去完成这项工作，然而工具却很有限：只有五把刮旧漆用的刮板，五把刷漆用的刷子，五把清除溅在窗户上的油漆用的小刮刀。（资源限制）,.,案例：旧木板房刷漆问题,先思考这个问题：（续）各道工序估计需用的时间如下表。问：怎样安排才能使工作进行得更有效呢？（注：各道工序有先后顺序）,表：各道工序估计需用的时间（小时）,.,案例：旧木板房刷漆问题,方法一：先刮掉四面墙上的旧漆，然后给每面墙壁都刷上新漆，最后清除每个窗户上的油漆。效率最低，任何时候10名工人没活干闲着。,.,案例：旧木板房刷漆问题,方法二（流水作业法）：先由5名工人刮第一面墙上的旧漆（其余10名休息），当第一面刮净后，另外5名工人立即用刷子给这面墙刷新漆（同时5名工人转去刮第二面墙上的旧漆），第二面墙刷完后，余下的5名工人去清除第一面墙窗户上的油漆，。每个工人都有活干，能在较短的时间内完成任务,.,案例：旧木板房刷漆问题,246810121416182022,作业,时间（小时）,刮旧漆,刷新漆,清理,？,Gantt图,.,案例：旧木板房刷漆问题,Gantt（甘特图）：优点：直观简明、容易掌握缺点：不能显式描绘各项作业之间的依赖关系进度计划的关键部分不明确，难于判断主攻对象计划中有潜力的部分及潜力的大小不明确,.,案例：旧木板房刷漆问题,工程网络图（PERT）：描绘任务分解情况以及每项作业的开始时间和结束时间，并且显式描绘各个作业彼此间的依赖关系。,.,案例：旧木板房刷漆问题,工程网络图（PERT）：表示：作业：箭头（如，刮旧漆、刷新漆、清理）事件（一项作业开始或结束）：圆圈作业依赖关系：前后相邻的作业虚拟作业：虚线箭头，实际上并不存在的作业，只是为了显式表示作业之间的依赖关系,.,案例：旧木板房刷漆问题,旧木板房刷漆工程图,图中：1-2刮第1面墙上的旧漆；2-3刮第2面墙上的旧漆；2-4给第1面墙刷新漆；3-5刮第3面墙上的旧漆；4-6给第2面墙刷新漆；4-7清理第1面墙窗户；5-8刮第4面墙上旧漆；6-8给第3面墙刷新漆；7-9清理第2面墙窗户；8-10给第4面墙刷新漆；9-10清理第3面墙窗户；10-11清理第4面墙窗户；虚拟作业：3-4；5-6；6-7；8-9,刮,擦,刷,甘特图,.,案例：旧木板房刷漆问题,估算进度：首先，把每个作业估计需要使用的时间写在表示该作业的箭头上方其次，为每个时间计算最早时刻EET和最迟时刻LET。分别写在事件圆圈的右上角和右下角。,.,案例：旧木板房刷漆问题,旧木板房刷漆工程图(红色是关键路径）,1-2刮第1面墙上的旧漆；2-3刮第2面墙上的旧漆；2-4给第1面墙刷新漆；3-5刮第3面墙上的旧漆；4-6给第2面墙刷新漆；4-7清理第1面墙窗户；5-8刮第4面墙上旧漆；6-8给第3面墙刷新漆；7-9清理第2面墙窗户；8-10给第4面墙刷新漆；9-10清理第3面墙窗户；10-11清理第4面墙窗户；虚拟作业：3-4；5-6；6-7；8-9,刮,擦,刷,2,22,3,66,4,66,5,811,6,1212,7,1218,8,1515,9,1520,10,2121,11,2323,机动时间,甘特图,2(0),2(0),4(0),3(1),0(0),2(3),6(0),1(11),0(4),0(6),4(3),3(0),2(6),6(0),1(5),0(5),.,案例：旧木板房刷漆问题,计算最早时刻EET：（一个时间可能发生的最早时间，从左到右按事件发生顺序计算