第四章 管理信息系统建设的基础ppt课件

1、第四章 管理信息系统建设基础 管理信息系统建设理论是近四十年逐渐发起来的新领域。借鉴人们从事其他复杂系统建设，特别是复杂的工程技术系统建设的经验，综合运用当代系统科学、信息技术及现代管理学的成就，管理信息系统的建设方法与技术也逐步形成并不断充实和发展。,4.1管理信息系统建设概论 4.2管理信息系统建设的技术基础 4.3管理信息系统建设的认知基础 4.4管理信息系统建设的组织基础,4.1管理信息系统建设概论,管理信息系统建设启动的原因 现有系统的问题、期望开拓新机遇、增强竞争力、期望更有效的利用信息、组织的增长、合并和购并、社会、市场等外部环境的变化，加之开始变化的个人能力所感知的潜在效益将促

2、使管理信息系统项目的启动，归结起来： 组织管理活动的客观需要(利益驱动) 必要性； 科技的发展为其提供了理论和物质基础可能性； 信息是一种重要的资源； 人类社会进步的必然产物； 其它原因,4.1管理信息系统建设概论,管理信息系统属社会系统，是自然和人类社会所存在的复杂系统之一。管理信息系统的建设和发展具有其独特的内在规律、特点和基础条件。,1、管理信息系统建设的特点与条件,1）管理信息系统建设的内在规律 20世纪80年代以来，部分专家学者通过对管理信息系统建设的失败教训和成功经验的总结，不断地研究和探讨管理信息系统建设的内在规律和方法，其中最著名的是： 诺兰模型 米歇模型,(1)诺兰（Nola

3、n）模型。 a/诺兰（Nolan）模型的结构。通过对几十年管理信息系统发展经验的总结，美国哈佛商学院诺兰（Nolan）教授在1980年提出管理信息系统发展阶段论，即著名的诺兰模型。提出管理信息系统的建设需要经过起步、扩展、控制、集成、信息管理和成熟六个阶段。,b/诺兰（Nolan）模型各个发展阶段的特点,起步（初装）阶段 扩展（蔓延） 控制 集成 信息管理（数据管理） 成熟,c/信息系统发展过程中的增长要素,诺兰（Nolan）模型还指明了信息系统发展过程中的6种增长要素： 计算机软硬件资源 应用方式 计划控制 MIS在组织中的地位 领导模式 用户意识：从作业及用户发展到中上层用户,米歇模型。2

4、0世纪90年代以来，信息技术得到了迅速发展，信息的综合性集约化管理的需求也日趋迫切，管理信息系统集成化建设的理论、方法和工具的研究也日趋活跃。在诺兰模型的基础上，20世纪90年代提出的管理信息系统建设的米歇模型更能够反映当代信息技术发展的新特征。 米歇模型认为，从总的情况看，综合信息技术应用的连续发展经过了起步、增长、成熟和更新四个阶段。,(2)米歇模型,决定这些阶段的特征有信息处理的技术状况、信息技术的综合应用水平和信息技术的集成程度、数据库和数据的存取能力、信息技术组织机构和文化价位以及全员文化素质等五个方面。这就是综合信息技术应用连续发展的米歇模型 。 米歇模型虽然描述了综合信息技术应用

5、的发展过程，其实质上也表现出了管理信息系统建设的发展过程，从总体上反映了管理信息系统建设应该经历的阶段，以及所涉及的主要因素。 如下图。,2）管理信息系统建设的特点,（1）管理信息系统建设是一项复杂的社会过程。 （2）管理信息系统建设是一项复杂的认知过程。 （3）管理信息系统建设是一项系统工程。 （4）管理信息系统建设具有显著的工程特性。,3）管理信息系统建设的基础条件,实践表明，开发管理信息系统需要具备一定的基础和条件。 （1）领导重视与业务部门的支持。 （2）具有一定科学管理工作基础。为了适应计算机管理的要求，企业的管理工作必须逐步实现管理工作的程序化，管理业务的标准化，报表文件的统一化，

6、数据资料的完善化与代码化。 （3）具有一支系统开发的专门队伍。 （4）具备一定的资源条件。,2、管理信息系统建设原则与策略,企业是一个人工、动态、开放的系统，管理信息系统从信息流的角度反映企业系统。大量实践证明，要成功建设管理信息系统，必须掌握正确的开发原则和注重建设策略。,1）管理信息系统开发原则 管理信息系统的开发过程本身是一个系统原则和思想的应用过程，其开发过程要遵循以下原则： （1）实用性原则。 （2）创新性原则。 （3）面向用户原则。 （4）整体性原则。 （5）相关性原则。 （6）安全性原则。 （7）动态适应性原则。 （8）工程化、标准化原则。,2）管理信息系统建设的策略 （1）建立

7、管理信息系统总体规划。 （2）自顶向下规划与局部设计和实施相结合。 （3）加强数据处理部门与管理者之间的联系。 （4）选择适当的系统开发方法。 （5）选择可行的系统设备、工具和环境。 （6）保持畅通的信息渠道。 （7）加强组织保证和人员培训。,4.2管理信息系统建设的技术基础,管理信息系统是基于计算机的系统，同时也是基于网络的系统。管理信息系统建设的技术基础主要包括信息技术、网络技术和数据库技术等。 信息技术是计算机硬件技术、软件技术及通信技术的总称。信息技术是管理信息系统的基础，只有把信息技术与管理结合起来，才能真正发挥管理信息系统的作用。,1、数据处理,1）数据处理的概念 把由一种形式按一

8、定要求加工成另外一种形式的数据的过程 2）数据处理的基本内容 收集（输入）、转换、筛选分组排序、组织、运算、存储、检索、输出,2、数据组织 1）数据组织的层次 （字符、）数据项、记录、文件、数据库 2）数据结构 （1）概念：数据之间的联系方式和关系 （2）形式： 逻辑结构：线形结构、非线性结构 物理结构：又叫存储结构 （3）数据的逻辑结构的形式：指针与链、表、树、图,3、文件组织 顺序文件、索引文件、索引顺序文件、直接存取文件、索引链接文件、倒排文件,4、数据库 1）数据库的构成 计算机系统 数据库 数据库管理系统 人员：数据库管理员、系统程序员、 用户,2 数据模型 1）概念模型（信息模型）

9、： 实体：指现实世界中存在的事物或对象 属性：实体具有的某种特性 联系：实体之间的关系 实体有个体、总体之分，总体又有同质与异质总体之分 联系又一对一、一对多、多对多三种方式,2）概念模型的表示方法： 实体-联系方法（E-R方法）Entity Relationship Diagram：是描述数据属性及其关系的图型方法 是抽象和描述现实世界的有力的工具 实体：人、地点、物体、事件、概念等 实体属性：描述实体的数据项，姓名、地址等 关系：有关若干实体的活动（Process），订购等,3)概念模型结构设计,(1) 概念结构设计概述 (2) 概念结构设计的方法与步骤 (3) 数据抽象与局部视图设计 (

10、4) 视图的集成,（1） 概念结构,a/什么是概念结构设计 将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构即概念模型的过程就是概念结构设计 概念结构是各种数据模型的共同基础，它比数据模型更独立于机器、更抽象，从而更加稳定。 概念结构设计是整个数据库设计的关键,概念结构（续）,b/概念结构设计的特点 （1）能真实、充分地反映现实世界，包括事物和事物之间的联系，能满足用户对数据的处理要求。是对现实世界的一个真实模型。 （2）易于理解，从而可以用它和不熟悉计算机的用户交换意见，用户的积极参与是数据库的设计成功的关键。 （3）易于更改，当应用环境和应用要求改变时，容易对概念模型修改和扩充。 （4）易于向关系、

11、网状、层次等各种数据模型转换。,（2 ） 概念结构设计的方法与步骤,设计概念结构的四类方法 自顶向下 首先定义全局概念结构的框架，然后逐步细化 自底向上 首先定义各局部应用的概念结构，然后将它们集成起来，得到全局概念结构,概念结构设计的方法与步骤（续）,逐步扩张 首先定义最重要的核心概念结构，然后向外扩充，以滚雪球的方式逐步生成其他概念结构，直至总体概念结构 混合策略 将自顶向下和自底向上相结合，用自顶向下策略设计一个全局概念结构的框架，以它为骨架集成由自底向上策略中设计的各局部概念结构。,概念结构设计的方法与步骤（续）,自顶向下策略,概念结构设计的方法与步骤（续）,自底向上策略,概念结构设计

12、的方法与步骤（续）,逐步扩张,概念结构设计的方法与步骤（续）,常用策略 自顶向下地进行需求分析 自底向上地设计概念结构 自底向上设计概念结构的步骤 第1步：抽象数据并设计局部视图 第2步：集成局部视图，得到全局概念结构,(3) 数据抽象与局部视图设计,a/数据抽象 b/局部视图设计,a、数据抽象,概念结构是对现实世界的一种抽象 从实际的人、物、事和概念中抽取所关心的共同特性，忽略非本质的细节 把这些特性用各种概念精确地加以描述 这些概念组成了某种模型,数据抽象（续）,三种常用抽象 (a) 分类（Classification） 定义某一类概念作为现实世界中一组对象的类型 这些对象具有某些共同的特

13、性和行为 它抽象了对象值和型之间的“is member of”的语义 在E-R模型中，实体型就是这种抽象,数据抽象（续）,（b） 聚集（Aggregation） 定义某一类型的组成成分 它抽象了对象内部类型和成分之间“is part of”的语义 在E-R模型中若干属性的聚集组成了实体型，就是这种抽象 例：,数据抽象（续）,（c） 概括（Generalization） 定义类型之间的一种子集联系 它抽象了类型之间的“is subset of”的语义 概括有一个很重要的性质：继承性。子类继承超类上定义的所有抽象。,数据抽象（续）,数据抽象的用途 对需求分析阶段收集到的数据进行分类、组织（聚集），

14、形成: 实体 实体的属性，标识实体的码 确定实体之间的联系类型(1:1，1:n，m:n),b/逐一设计分E-R图,任务 标定局部应用中的实体、属性、码，实体间的联系 将各局部应用涉及的数据分别从数据字典中抽取出来，参照数据流图，标定各局部应用中的实体、实体的属性、标识实体的码，确定实体之间的联系及其类型（1:1，1:n，m:n）,逐一设计分E-R图（续）,如何抽象实体和属性 实体：现实世界中一组具有某些共同特性和行为的对象就可以抽象为一个实体。对象和实体之间是“is member of的关系。 例：在学校环境中，可把张三、李四等对象抽象为学生实体。,逐一设计分E-R图（续）,属性：对象类型的组

15、成成分可以抽象为实体的属性。组成成分与对象类型之间是“is part of的关系。 例：学号、姓名、专业、年级等可以抽象为学生实体的属性。其中学号为标识学生实体的码。,逐一设计分E-R图（续）,如何区分实体和属性 实体与属性是相对而言的。同一事物，在一种应用环境中作为“属性”，在另一种应用环境中就必须作为“实体”。 例：学校中的系，在某种应用环境中，它只是作为“学生”实体的一个属性，表明一个学生属于哪个系；而在另一种环境中，由于需要考虑一个系的系主任、教师人数、学生人数、办公地点等，这时它就需要作为实体了。,逐一设计分E-R图（续）,一般原则 属性不能再具有需要描述的性质。即属性必须是不可分的

16、数据项，不能再由另一些属性组成。 属性不能与其他实体具有联系。联系只发生在实体之间。 符合上述两条特性的事物一般作为属性对待。 为了简化E-R图的处置，现实世界中的事物凡能够作为属性对待的，应尽量作为属性。,逐一设计分E-R图（续）,举例 例1：“学生”由学号、姓名等属性进一步描述，根据准则，“学生”只能作为实体，不能作为属性。 例2：职称通常作为教师实体的属性，但在涉及住房分配时，由于分房与职称有关，也就是说职称与住房实体之间有联系，根据准则，这时把职称作为实体来处理会更合适些,逐一设计分E-R图（续）,设计分E-R图的步骤 （1）以数据字典为出发点定义E-R图。 数据字典中的“数据结构”、

17、“数据流”和“数据存储”等已是若干属性的有意义的聚合 （2）按上面给出的准则进行必要的调整。,逐一设计分E-R图（续）,例：学籍管理局部应用中主要涉及的实体包括学生、宿舍、档案材料、班级、班主任。 实体之间的联系： 由于一个宿舍可以住多个学生，而一个学生只能住在某一个宿舍中，因此宿舍与学生之间是1:n的联系。 由于一个班级往往有若干名学生，而一个学生只能属于一个班级，因此班级与学生之间也是1:n的联系。,逐一设计分E-R图（续）,由于班主任同时还要教课，因此班主任与学生之间存在指导联系，一个班主任要教多名学生，而一个学生只对应一个班主任，因此班主任与学生之间也是1:n的联系。 而学生和他自己的

18、档案材料之间，班级与班主任之间都是1:1的联系。 学籍管理局部应用的分E-R图草图,视图的集成,各个局部视图即分E-R图建立好后，还需要对它们进行合并，集成为一个整体的数据概念结构即总E-R图。,逐一设计分E-R图（续）,该E-R图中省略了各个实体的属性描述： 学生：学号，姓名，出生日期 档案材料：档案号， 班级：班级号，学生人数 班主任：职工号，姓名，性别， 是否为优秀班主任 宿舍：宿舍编号，地址，人数 其中有下划线的属性为实体的码。,逐一设计分E-R图（续）,同样方法可以得到课程管理局部应用的分E-R图 各实体的属性分别为： 学生：姓名，学号，性别，年龄，所在系， 年级，平均成绩 课程：课

19、程号，课程名，学分 教师：职工号，姓名，性别，职称 教科书：书号，书名，价钱 教室：教室编号，地址，容量,视图的集成（续）,视图集成的两种方式 一次集成 一次集成多个分E-R图 通常用于局部视图比较简单时 逐步累积式 首先集成两个局部视图（通常是比较关键的两个局部视图） 以后每次将一个新的局部视图集成进来,视图的集成（续）,集成局部E-R图的步骤 1. 合并 2. 修改与重构,E-R模型示例1,E-R模型示例2,E-R模型示例3,返回,（3）数据模型 是对客观事物及其联系的数据化描述，是数据库系统实现的基础。 数据模型有三类：关系模型、层次模型、网状模型 主要数据模型是关系模型 在关系模型下，

20、数据的逻辑结构是一张二维表，见下表,学生登记表，Students,关系模型的数据结构关系模型的数据结构是个二维表,关系模型具有以下特点： 关系模型的概念单一。 关系是规范化的。 关系模型对数据的操作直接、方便，黑箱式操作易于理解。 如何才能构造一个良好的关系模式呢？,（4）关系的规范化 1971年，Codd 提出规范化理论，所谓规范化的关系即数据之间应该满足一定的约束条件 约束条件越高，范式层级越高 为数据结构定义了五种规范化模式（Normal Form，NF，简称范式） . 在五种范式中，通常只用到前三种。,第一范式（1NF）：元组中的每一个分量都必须是不可分割的数据项 第二范式（2NF）：

21、不仅满足第一范式，而且所有非主属性完全依赖于其主码 第三范式（3NF）：不仅满足第二范式，而且他的任何一个非主属性都不传递依赖于任何主关键字,不符合规范约束条件,第一范式（1NF，First NF）：元组中每一个分量都必须是不可分割的数据项。,处理后符合规范约束条件,1NF，First NF 元组中每一个分量都必须是不可分割的数据项。,主码为学号和课程号，而姓名仅依赖于学号，与课程号无关，非主属性对主码是部分依赖,第二范式（2NF，Second NF）：不仅满足第一范式，而且所有非主属性完全依赖于其主码。,将表进行分解为两个满足2NF的关系模式,2NF，Second NF不仅满足第一范式，而且

22、所有非主属性完全依赖于其主码。,系主任列通过系别传递依赖于主码学号，不满足3NF要求,第三范式（NF，Third NF）不仅满足第二范式，而且任何一个非主属性都不传递于任何主关键字。,处理后符合规范约束条件,NF，Third NF不仅满足第二范式，而且任何一个非主属性都不传递于任何主关键字。,返回,（5）数据库的操作 表的建立与删除 数据查询 数据更新 数据库的保护,5、计算机网络,计算机网络就属于信息系统基础设施的部分。正是计算机网络才提供了管理信息系统运行的环境，也正是计算机网络才能有效发挥管理信息系统的作用。没有网络的（即单机版的）管理信息系统无法做到数据资源的共享，也就无法完成管理信息

23、系统是对数据信息进行收集、传输、加工、储存、更新和维护，是难以打达到企业战略竞优、提高效益和效率的目的，也难以支持企业高层决策、中层控制、基层运作。 具体内容见教材 自学,4.3管理信息系统建设的认知基础,从认识论角度看，人们认识问题的过程是要经过认识-实践-再认识-再实践的多次反复，才能达到对问题的本质和规律的认识。管理信息系统建设过程就是用户和开发人员对管理信息系统逐步认识和了解的过程。与一般工程项目的认知过程相比，管理信息系统建设的认知过程更复杂、更抽象、更综合，难度也更大。,1、管理信息系统建设的认知过程,1）认知过程 管理信息系统的开发过程就是一个认知的过程，从现实世界出发，经历观念

24、世界、数据世界，最后达到计算机世界 2）认知模型 管理信息系统的认知模型包括问题域、逻辑模型、物理模型、计算机可执行模型等。,2、管理信息系统建设生命周期 生命周期（System Development Life Cycle，SDLC）的方法将整个管理信息系统的建设过程分解成若干阶段，并对每个阶段的目标、活动、工作内容、工作方法及各阶段之间的关系作了具体规定，以使整个建设工作具有合理的组织和科学的秩序。 管理信息系统建设的生命周期，可以分成系统规划、系统分析、系统设计、系统实施、系统运行与支持等几个阶段。 管理信息系统建设的认知过程主要在系统分析、系统设计和系统实施三个阶段中完成。,4.4系统

25、建设的组织基础,1、系统开发的参与方式 1）系统开发的用户参与方式 管理信息系统的用户参与方式主要有自主开发、联合开发、委托开发和采购商品化软件等几种。每种方式都有其适应条件和优缺点，企业可以根据自身的条件和能力进行选择。,（1）自主开发。即企业完全依靠自己的力量独立完成系统开发。使用这种方式能容易地开发出满足用户需求和具有企业个性的系统，方便维护，也有利于培养自己的开发队伍。但这种方式要求企业本身具备从事系统开发所需的各方面的人才和技术。,（2）联合开发。客观地说，企业拥有熟悉本企业管理业务的各种人员，而专业系统开发企业则具有进行管理信息系统开发的各类技术人员，因此，联合开发是一种较好的选择

26、。采用这种方式，有利于充分发挥各自的优势，加快系统开发的进程，提高开发的成功率，也有利于企业培养从事管理信息系统运行管理和维护的技术人员，减少人员培训的投入，为实现新系统的顺利交接奠定基础。,（3）委托开发。通常，中小型企业本身不具备独立开发管理信息系统的各种条件，一般采用委托开发。委托开发即外包（Outsourcing），是一种“交钥匙”式的方式。由用户提交管理信息系统建设的目标、需求、功能和性能等方面的要求，将整个系统开发的具体工作全部交给专业软件开发商进行。开发完成后，根据委托开发合同，开发商将新系统交付企业，企业在进行全面的验收之后，投入使用。使用这种方式，由于开发人员熟悉开发业务，经

27、验丰富，开发进度快。但采用这种方式，要十分重视人员培训和系统交付等环节，注意减少系统维护工作的压力和难度。,（4）购置商品化软件。随着计算机和管理信息系统各种先进技术和方法的不断发展，一些通用的可以解决企业管理中部分或大部分问题的商品化软件陆续产生。对于某些企业，如果其业务流程和管理模式相对简单且与商品软件相吻合，则可以通过购买商品软件方式，直接完成系统的开发。 采用这种方式获得管理信息系统的主要优点是时间短、费用低、系统可靠性高。但不会满足用户的特定需求，系统的维护也比较困难。购置商品软件后一般还要对模块、功能及参数等作适当调整，有时还需要进行“二次开发”，使之与本企业的实际相符。,2）用户

28、参与方式的选择 不同的用户参与方式有不同的优缺点，也有各自的适应场合。选择用户参与方式，不但应考虑信息处理技术的发展水平、技术人员的配置等因素，也应综合考虑企业的资源、环境条件等因素。企业选择管理信息系统的参与方式需要考虑如下因素： （1）企业自身对管理信息系统采取的战略。信息作为企业的一种重要战略资源，管理信息系统是完成信息处理的重要系统，因此企业必定对信息的管理、信息的利用以及管理信息系统开发有相应的战略。例如是以企业自身为主，还是全部依赖外部资源等，若是前者，则应该更多地考虑联合开发和自行开发，若是后者，则应更多地考虑外包或采购。,（2）需要解决问题的特点。 管理信息系统的不同子系统解决的企业运作与管理的问题有不同，例如会计管理、生产管理等。企业运作与管理有的是较为规范的或者是相同的，而有的则是不规范的或者是个性化的。 因此若要开发的系统所包括的运作与管理具有较强一般性，则可以考虑采购方式；若不然，则可以考虑采取其他开发方式。 例如企业所用的会计管理信息系统一般是采购获得的，但是要通过采购获得真正意义上的客户关系管理系统却是很困难的。,（3）相应的专业人才。不同的开发方式需要不同的专业人员，因此在决定采用合适的开发方式时，企业要考虑能否用合适的成本获得需要的专业人才。,2、系统开发的人员结构,管理信息系统的建设涉及多种学科，多