管理信息系统的开发方法课件

管理信息系统的开发方法

2.1管理信息系统的开发

阶段模型与开发方式诺兰模型是个六阶段模型，它指出企业计算机应用发展过程有六个阶段：初装(起步)、蔓延(扩展)、控制、集成、数据管理和成熟。六阶段模型反映了企业计算机应用发展的规律性，前三个阶段具有计算机时代的特征，后三个阶段则有信息时代的特征。初装蔓延控制集成数据管理成熟费用诺兰阶段模型诺兰模型在信息化的过程中给我们的启示：

①信息系统建设是一项长期的、复杂的、投入高的社会化系统工程，其发展呈波浪式进程，它受各种综合条件的影响和制约，应遵循其发展规律。

②信息系统伴随着计算机技术的应用发展而实施的，其发展的各阶段是一个人类对其应用的认识逐步提高的过程，各阶段并非是不能逾越的，应该根据各种因素尽可能压缩蔓延和控制阶段过程，使其按照正确的方向前进。

③我国是一个发展中国家，人口众多，资源还很紧缺，要在短时间内改变现有的信息管理落后状况是不现实的，应该吸取他人的经验教训，避免盲从，少走弯路，根据自己国家、自己地区、自己单位的实际情况，制订切实可行的信息化建设方案。系统的开发主要有自主开发、委托开发、合作开发和购买商品化应用软件等方式。自主开发是指用户依靠自己的力量独立完成系统开发的各项任务。－－自主开发的主要优点是：用户的需求可以得到充分满足；系统维护方便容易；可锻炼本企业计算机开发应用队伍；开发费用少，实现开发后的系统能够适应本单位的需求且满意度较高。－－自主开发的主要缺点是：系统开发周期一般较长；难于摆脱本企业习惯性的管理方式影响，不易开发出一个高水平的管理信息系统；企业内部开发费用高；由于不是专业开发队伍，容易受计算机业务工作的限制，系统优化不够，开发水平较低。委托开发方式是由用户（甲方）委托乙方（通常是有丰富开发经验的机构或专业开发人员），按照用户的需求承担系统开发的任务。－－委托开发方式的优点是：开发周期短；企业不必组织本企业的开发队伍；如果选择了好的开发单位，企业能密切配合系统开发管理工作，使之符合现代信息处理要求，则可开发出水平较高的系统。省时、省事，系统的技术水平较高。－－委托开发方式的缺点是：委托开发由于要由软件公司对企业的系统进行专门的开发，外部费用很高；当企业管理发生变化或扩展时，系统维护工作困难。系统的维护与扩展须依赖乙方开发单位的长期支持，开发费用高，不利于本单位的人才培养。合作开发方式是指用户（甲方）和有丰富系统开发经验的机构或专业开发人员（乙方）共同完成系统开发任务。－－合作开发方式的主要优点是：合作开发可发挥软件公司技术力量强，本企业人员对管理业务熟悉的优势，共同开发出具有较高水平且适用性强的系统，系统的技术水平较高；有利于企业计算机应用队伍的培养与提高，可以培养、增强使用单位的技术力量，便于系统维护工作；相对于委托开发方式比较节约资金。－－合作开发方式的主要缺点有：双方在合作中沟通易出现问题，需要双方及时达成共识，进行协调和检查。购买商品化应用软件是根据用户的需求，在系统分析的基础上，选择并购买市场上符合要求的商品化应用软件。－－购买商品化应用软件的主要优点是：软件产品可靠性、稳定性高，反映了先进的企业管理思想。系统技术水平高，开发周期短，节省时间，系统开发费用比较低。－－购买商品化应用软件的主要缺点是：系统实施费用较高，系统维护困难，通用软件专用性较差，跟本单位的实际工作需要可能有一定的差距，有时可能需要做二次开发工作。因此，在选择通用软件时，不可只看开发商的宣传，要经过多方详尽的考查后再作决定。不管哪种开发方式，从系统开发策略来看，实质上主要是两种：自上而下和自下而上。－－自下而上的策略就是在开发中针对一个个的具体应用，逐步实现各个具体的应用系统然后再对这些系统进行集成。－－自上而下的策略则是针对组织的系统开发需要，进行系统的整体规划、整体分析与整体设计最后实现系统开发。

返回本章首页2.2系统的集成“信息孤岛”问题的存在和不易解决的原因有：

⑴信息化发展的阶段性不论是企业信息化，还是政务信息化，都有一个从初级阶段到中级阶段，再到高级阶段的发展过程。而企业由于追求“实用快上”的目标而导致“信息孤岛”不断产生。

⑵认识误区长期以来企业和政府部门中普遍存在着“重硬轻软，重网络轻数据”的认识误区。对“信息孤岛”问题熟视无睹，使其长期存在而得不到解决。

⑶传统观念小农经济的部门封闭、信息私有的狭隘观念，使一些人不仅不去解决“信息孤岛”问题，甚至还在想方设法去巩固“信息孤岛”的存在。信息系统集成一般是指实现多个分散开发（包括引进购买）的应用软件系统之间的信息共享，即解决“信息孤岛”问题。信息工程作为一个学科要比软件工程更为广泛，它包括了为建立基于当代数据库系统的计算机化企业所必需的所有相关学科。信息工程有三个基本点：信息工程的基础是当代的数据库系统；目标是建立计算机化的企业管理系统；范围是广泛的，多技术的、多种学科的综合系统。信息工程的基本原理是：

①数据位于现代数据处理系统的中心。

②数据是稳定的，处理是多变的。可以通过有效方法建立稳定的数据模型，以适应行政管理上或业务处理上的变化，能被计算机信息系统所适应，这正是面向数据的方法所具有的灵活性。

③最终用户必须真正参加开发工作。企业的高层领导和各级管理人员都是计算机应用系统的用户，正是他们最了解业务过程和管理上的信息需求。所以，从规划到设计实施，在每一阶段上都应该有用户的参加。信息工程方法论的组成“信息工程”组成的13块构件：

“系统集成”是通过“接口”将分散的系统连接起来。系统集成的思路是以数据为中心建设“主题数据库”。信息系统集成的主要方面就由“硬平台”转向“软平台”——企业的数据环境，即进行以“主题数据库”为基础和核心的数据环境建设。“信息共享”误区和“数据仓库”误区影响着数据集成工作的开展。企业信息资源开发工作中的“信息共享”误区和“数据仓库”误区影响着数据集成工作的开展。

某石化集团公司整体性信息系统模型

信息系统的集成主要是数据集成和功能集成。1.数据的集成数据集成的核心是建立主题数据库，可以从用户的视图进行数据需求分析开始，然后建立主题数据模型。即

⑴从用户视图开始的数据需求分析

⑵主题数据模型的设计2.功能的集成

⑴业务梳理与业务模型

⑵计算机化可行性分析与功能模型

⑶功能模型的建立与使用

返回本章首页2.3系统的结构化开发方法生命周期法就是按照管理信息系统生命周期的概念，严格地按照系统生命周期过程及其各个阶段规定的步骤去开发系统。生命周期法将管理信息系统的整个开发过程，从开始到结束划分为：系统规划、系统分析、系统设计、系统实施、系统运行和维护这样几个阶段，并且预先定义好每个阶段的任务和目标，再按一定的策略和准则按部就班地完成相应阶段的任务。系统规划系统分析系统设计系统实施系统运行与维护管理信息系统的生命周期模型结构化系统开发方法的基本思想是用系统工程的思想和工程化的方法，按用户至上的原则，采用结构化、模块化方法对系统进行自顶向下的分析与设计。传统的结构化系统开发的基本特点是把功能作为系统的基本组成单位，其特点主要有：系统的观点和面向用户的观点，开发工作的阶段性、工程化和文档化。即

⒈用系统的观点指导系统开发

⒉强调用户至上、面向用户的观点

⒊强调开发工作的阶段性

⒋开发过程的工程化和文档化结构化系统开发方法开发一个系统，整个开发过程可以划分为系统分析、系统设计、系统实施和系统运行维护等阶段，每个阶段又分成若干步骤，见下图。4系统分析6总体设计7系统配置8详细设计5逻辑模型9制定实施方案3可行性研究11切换运行12系统评价管理维护2系统调查1系统请求10编程+调试系统设计系统调查与分析系统运行和维护系统实施结构化系统开发方法适合于大型信息系统的开发，它的主要优点是：

①注重系统开发过程的整体性和全局性。在开发策略上强调采用“自顶向下”的原则分析和设计系统，首先解决全局问题，强调在系统整体优化的前提下，考虑具体的解决方案。

②严格区分工作阶段。整个开发过程阶段和步骤清楚，每一阶段和步骤均有明确的成果，作为下一步工作的依据。

③立足全局，步步为营，减少返工，有利于提高开发质量，加快开发进度。

④目标明确，阶段性强，开发过程易于控制。结构化系统开发方法的一些缺陷：

①开发过程复杂繁琐，难以准确定义用户需求。

②系统开发周期过长，难以适应环境的变化。

③见效慢，风险较大。

④相当耗费资源。

⑤不适用于面向决策的系统开发。返回本章首页2.4系统开发的原型法原型法的开发思路：在系统开发的开始阶段，首先由用户与开发者合作，在系统的主要需求上取得一致意见后，依据开发人员对用户需求的理解与用户共同确定系统的基本要求和主要功能，很快开发出一个功能不十分完善、实验性的、简易的应用软件系统，即给出一个满足用户需求的初始系统原型。用户在运行使用这个原型基础上，通过对其评价，提出改进意见，设计人员根据改进意见对原型进行修改。这一使用、评价、修改过程反复进行，使原型逐步完善，直到完全满足用户的需求为止。YN识别基本需求开发工作模型修改和改进原型满意整理原型和提供文档运用、分析评价原型法开发步骤原型法基本思想

①并非所有的需求在系统开发以前都能准确地定义。

②提供快速的系统建造工具。

③需要有实际的、可供用户参与的系统模型。

④系统开发中大量的反复修改是必要的和不可避免的。原型法的优点：

①从认识论的角度来看，原型法更多地遵循了人们认识事物的规律，因而更容易为人们所普遍接受。

②用户参与系统开发的全过程，用户直接掌握系统的开发进度，可以逐步明确用户需求，有直观的系统开发过程。

③原型法提供了生动的文档，提高了人们对系统的安全感。

④用户接受程度高。用户只要经过简单培训，就能很快掌握使用的方法。原型法的缺点：

①要求管理基础工作完整、准确，一般只适用于小型系统。

②频繁的需求变化会增加开发管理的难度。

③需处理原型的集成、系统支撑结构和共享数据库结构的规划等问题。

④对于有大量运算、逻辑性较强的程序模块，原型法很难构造出模型来供用户评价。原型法的改善在实际开发系统时，原型法既可以单独作为管理信息系统开发工具也可以作为结构化开发方法的补充，甚至可以在整个系统的开发过程中始终作为结构化法的辅助工具。可以把结构化法与原型法结合起来使用，用结构化法做主要工具，用原型法对开发过程进行完善，形成一种综合性的系统开发方法。系统综合法开发方法主要是在系统的整体开发过程中采用结构化生命周期法的设计思想。综合法的优点是它兼顾了生命周期法开发过程控制性强的特点以及原型法开发周期短、见效快的特点。返回本章首页2.5系统的面向对象开发方法面向对象开发方法的中心是围绕着对象、类、属性、事件和消息等概念展开，其中对象、类是该方法的核心。⒈对象(Object)－－对象就是客观世界中的任何事物在计算机程序世界里的抽象表示，或者说，是现实世界中个体的数据抽象模型。－－对象由这样几个部分组成：对象的标识、数据、操作和接口。

⒉类(Class)－－类又称对象类，是具有相同或相似结构、操作和约束规则的对象组成的集合，是一组对象的属性和行为特征的抽象描述，或者说是具有共同属性、共同操作方法（性质）的对象集合。－－类中最基础的称为基类，是其它子类派生的基础。子类往往是在继承基类的基础上，又增加一些新的特性与功能构成。类由类说明和类实现两部分组成。－－类说明描述了对象的状态结构、约束规则和可执行的操作，定义了对象类的作用和功能。－－类实现是由开发人员研制实现对象类功能的详细过程以及方法、算法和程序。⒊属性－－属性就是对象的特性，是对象外观及行为的特征。⒋事件－－事件是对象可以识别和响应的行为与操作，它一般由用户或系统来触发。⒌消息－－客观世界的各种事物都不是孤立的，而是相互联系、相互作用的。实际问题中的每一个个体也是相互联系、相互作用的，个体之间的相互联系反映了问题的静态结构，相互作用则反映了问题的动态变化。面向对象方法的特点：⒈封装性封装又称信息隐蔽。它是将软件组成部件分离或隐藏为单一的设计。即用户只能看见对象封闭界面上的信息，对象内部对用户而言是隐蔽的。⒉继承性继承性是类特有的性质，类可以派生出子类，子类自动继承父类的属性与方法。⒊抽象性对象抽象机制就是把对象的动态特性和静态特性抽象为数据结构以及在数据结构上所施加的一组操作。⒋多态性同一消息发送到不同类或对象可导致不同的操作结果。面向对象方法开发系统的工作过程分为四个阶段：⒈系统调查和需求分析对系统将要承担的具体问题以及用户对系统开发的需求进行调查研究。⒉分析问题的性质和求解问题在繁杂的问题域中识别抽象出对象以及其行为、结构、属性和方法等。⒊整理问题即对分析的结果作进一步的抽象、归类、整理，最终以范式的形式将它们确定下来。⒋程序实现用面向对象的程序设计语言将上一步整理的范式直接映射为应用程序软件。OOA所包涵的具体内容：⒈对象模型的建立用OOA具体地分析事物时，遵循如下五个基本步骤：⑴确定对象和类对象是对数据及其处理方式的抽象，反映了系统保存和处理现实世界中某些事物信息的能力；类是多个对象的共同属性和方法集合的描述，包括如何在一个类中建立一个新对象的描述。如何确定对象首先从应用领域的相关文字资料入手，寻找结构、其它系统、设备、事件和作用等。分析每一个对象的属性、处理方法和处理过程，准确地命名和表示每一个对象。如，某一银行准备开发一个自动取款系统，该系统由自动取款机（ATM）、分行中央计算机、分理处计算机及柜员出纳机组成的系统。柜员用出纳机处理与储户账户有关的储蓄事务，储户可以用磁卡在ATM上处理取款、转账等事务。根据这些业务描述可以确认该系统的对象类有ATM、中央计算机、分行计算机、柜员出纳、分行、分理处、柜员、储户、事务、账户等

柜员事务类型日期金额账户余额限额类型储户姓名地址总行总行名图2-7ATM对象类模型⑵确定结构这里所说的结构是指问题域的复杂性和连接关系，类成员结构反映了泛化—特化关系，整体—部分结构反映了整体和局部之间的关系。从ATM例子中不难得到该系统的泛化—特化关系，其中ATM的事务与柜员事务是类似的，可以从中泛化出父类——事务。同样从ATM与柜员出纳机中可以泛化出父类——输入站。在ATM实例中可以分析出整体及组成部分，例如，分行拥有多个ATM、分理处拥有多个柜员出纳、储户拥有多个账号、储户拥有多个磁卡、事务由多个账户数据更新组成等。⑶确定主题（subject）这里所说的主题是指事物的总体概貌和总体分析模型。定义主题时，根据需要，把紧耦合的主题合在一起，对主题进行编号，画出矩形框图，并将主题间的连接在图上表示出来，主题划分的目的在于降低系统的复杂性。例如在ATM系统中可以根据不同的处理分成“分行”、“分理处”和“ATM”三个主题。⑷确定属性这里所说的属性就是数据元素，可用来描述对象或分类结构的实例，可在图中给出并在对象的存储中指定。例如ATM系统中的事务对象的属性有：日期、金额；账户属性有：余额、贷款限额和类型等；磁卡属性有：银行名、卡号、密码等；ATM属性有：现有金额等（见图2-10）。图2-10

银行ATM系统的对象模型站号分理处名字账户号顾客名字、地址分行银行码出纳站ATM机现有金额雇员号磁卡号输入站出纳员名字磁卡权限密码、限制账户余额，类型贷款限额远程事务事务日期，金额雇用拥有发行有有维持访问拥有磁卡银行名、卡号密码出纳员事务被录入更新数量、类型标识开始涉及组成录入站号⑸确定方法这里所说的方法是在收到消息后必须进行的一些处理方法，方法要在图中定义并在对象的存储中指定。对于每个对象和结构来说，那些用来增加、修改删除和选择一个方法本身都是隐含的（虽然它们是要在对象的存储中定义，但并不在图上给出），而有些则是显示的，如计算可支取金额等。根据对象模型的构造步骤可以设计出如图2-10所示的银行ATM对象模型。⒉动态模型的建立建立动态模型的步骤：⑴准备典型的对话脚本；脚本是事件序列，每当系统中的对象与外部用户发生互换信息时，就产生一个事件，所互换的信息值就是该事件的参数。对于各事件，应确定触发事件的动作对象和该事件的参数。首先为“正常”情况准备脚本，然后考虑“特殊”情况，最后考虑用户出错情况。还必须考虑各种建立在基本交互行为之上的交互，如帮助要求及状态查询等。例如，ATM机与用户交互的正常脚本分析如下：①ATM机请求用户插卡；用户插入磁卡。②ATM机接受磁卡并读出它的卡号。③ATM机要求密码，用户键入密码“2312”。④ATM机与分行确认卡号和密码；分理处检查并通知承兑的ATM机。⑤ATM机要求用户选择事务类型（取款、存款、转户及查询），用户选择取款。⑥ATM机要求输入现金数量；用户输入￥1000。⑦ATM机要求分行处理事务；分行把要求传给分理处，确认事务成功。⑧ATM机分发现金并要求用户取现金；用户取现金。⑨ATM机提示用户是否继续；用户指出不继续。⑩ATM机打印收据，退出卡，并请求用户取出它们；用户拿走收据和卡。11ATM机请求用户插卡。而ATM机与用户交互的特殊脚本如下所示：①ATM机请求用户插卡；用户插入磁卡。②ATM机接受卡并读卡号。③ATM机要求密码；用户键入“9999”。④ATM机与分行确认卡号和密码，在咨询分理处后拒绝它。⑤ATM机指示密码错并请求再键入；用户键入“2312”，分行确认成功。⑥ATM机请求用户选择事务类型；用户选择取款。⑦ATM机请求键入现金数量；用户改变选择并键入“CANCEL”（取消）。⑧ATM机退出卡并请求用户拿走卡；用户取出卡。⑨ATM机请求用户插卡。⑵从脚本中抽取事件，把它与其目标对象联系起来；检查脚本的各个步骤以确定所有外部事件，事件包括所有来自或发往用户的信息、外部设备的信号、输入、策略、中断、转换和动作，使用脚本可以发现正常事件，但不要遗漏条件和异常事件。将各种类型的事件放入发送它和接受它的对象中，事件对发送者是输出事件，对接收者而言则是输入事件。有时对象把事件发送给自身，这种情况下事件是输出事件也是输入事件。把脚本表示成一个事件跟踪表，即不同对象间的事件排序表，对象为表中的列，若同一类中的多个对象存在于这个脚本中，则给每一个对象分配一个独立的列。图2-11给出了银行ATM系统的事件跟踪表。图2-12给出了事件流图，它给出类之间的所有事件。事件流图是对象图的一个动态对照，对象图中路径反映了可能的信息流，而事件流图反映了可能的控制流。2-11ATM系统脚本的事件跟踪表⒉动态模型的建立建立动态模型的步骤：⑴准备典型的对话脚本；⑵从脚本中抽取事件，把它与其目标对象联系起来；⑶组织事件的顺序和状态，用状态图来表现；⑷比较各个不同对象的状态图，确保事件之间的匹配。图2-12ATM系统事件图⑶组织事件的顺序和状态，用状态图来表现；对象的状态变化用状态图表示。状态图反映了对象接受一个事件后，对象的状态是否发生变化，如果对象的状态不变化，在状态图中可以省略该事件，在两个事件之间的间隔就是一个状态。在绘制状态图时候，一般首先考虑正常事件所引发的对象状态变化，然后再考虑特殊事件和出错事件所引发的状态改变。在绘制状态图过程中需要逐渐将不同脚本事件跟踪图合并到已经绘制出的状态图中，这样在状态图涵盖了对象的所有脚本后，对象的状态图就构造出来了。完成系统所有对象的状态图设计后，就完成了系统动态模型设计。图2-13“ATM”类状态图图2-14“分行”类状态图⒊功能模型的建立系统功能模型主要反映了系统中的数据之间关系，主要由数据流程图组成。OOD的设计内容包含四个部分：问题域子系统、人机交互子系统、任务管理子系统和数据管理子系统。

主题层类及对象层结构层属性层处理层人机交互部分(HIC)问题域部分(PDC)任务管理部分(TMC)数据管理部分(DMC)OOD的组成返回本章首页2.6计算机辅助软件工程

CASE的作用：

①利用具有快速响应、专用资源和早期查错功能的交互式开发环境，解决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，加快系统开发速度。

②对系统开发和维护过程中各个环节实现自动化。提高软件质量和软件重用性，自动生成开发过程中的各种软件文档。

③通过强有力的图形接口，实现直观的程序设计。简化系统开发的管理和维护。

CASE上游CASE系统支持下游CASE系统实施系统设计系统分析系统规划·企业战略规划·信息系统战略规划·其它·数据建模·过程建模·对象建模·资源库支持·检查和校验·其它·结构化英语·屏幕/报表设计·原型法·数据库·测试·其它·代码生成器·应用生