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1、第二章管理信息系统开发综述,2.1 软件工程,为了克服软件危机，20世纪70年代形成了一门新兴的学科软件工程学，主要研究如何应用一些科学理论和工程上的技术来指导软件的开发，用较少的投资获得高质量的软件。针对计算机软件的特点，软件工程学采取了工程化和系统化两个途径来解决这一问题。,2.2 系统开发生命周期和项目管理,2.2.1 系统开发生命周期 任何管理信息系统的开发通常都要经历三个重要阶段：分析阶段、设计阶段和实施阶段。分析阶段的目的是全面了解用户的信息需求，分析阶段的重点是商业需求而并非具体的计算机技术；设计阶段的主要成果是由系统分析员设计出可供实施的计算机系统解决方案；实施阶段的主要内容是
2、进行系统的开发、测试和安装调试。在信息系统的开发建设过程中还包括系统规划和维护支持阶段，因此一个信息系统的开发项目应当包含系统规划、系统分析、系统设计、系统实施和系统支持这五个阶段，如图所示。,1.系统规划阶段。它的主要目标是确定新系统的作用范围、确保项目的可行性、制订进度表和资源分配计划并进行项目其余部分的预算。 2.系统分析阶段。它的主要目标是了解新系统的业务需求和处理要求并制作书面文件。,3.系统设计阶段。它的目标是设计系统的解决方案。设计阶段使用分析阶段获得的信息作为它的输入。 4.系统实施阶段。它的主要任务是建立、测试和安装最后的系统。这个阶段的目标不仅仅是实现一个可靠的、可以工作的
3、信息系统，同时还包括对用户的培训，使用户切实能从信息系统中受益。,5.系统支持阶段。它的目标是在系统初始安装后一段时间，例如几年里保持系统有效地运行。,在20世纪70年代和80年代，分析人员使用“瀑布模型”进行项目开发，这个命名非常形象，当一个阶段完成时，项目小组就顺着向下移动到下一个阶段，下图显示了瀑布模型的结构。,2.2.2 项目管理 管理是通过其他人完成所给定的事情。项目管理是一种特殊类型的管理，项目管理是组织和指导其他人在事先确定的进度和预算内实现计划的结果。 下图描述了参与项目开发的各类人员。注意，项目经理是项目参与的重点。,2.3 管理信息系统的开发模式,2.3.1 C/S模式 C
4、/S(Client/Server)模式是20世纪80年代逐步发展起来的一种模式。在这种结构中，网络中的计算机分为两个有机联系的部分：客户机和服务器。其模式结构如图所示。,2.3.2 B/S模式 B/S模式由浏览器、Web服务器、数据库服务器三个层次组成。 B/S模式结构如图所示。,2.3.3 B/S与C/S的混合模式 将上述两种模式的优势结合起来就形成了B/S与C/S的混合模式。面向大量用户采用B/S模式，在客户端计算机上安装运行浏览器软件，基础数据集中存放在较高性能的数据库服务器上，中间建立一个Web服务器作为数据库服务器与客户机浏览器交互的连接通道。而对于系统安全性要求高、交互性强、处理数
5、据量大、数据查询灵活的场合则使用C/S模式，这样能充分发挥各自的长处，开发出安全可靠、灵活高效的软件系统。其结构如图所示,2.4 管理信息系统的开发方法,2.4.1 模型、工具、技术和方法 实际使用的系统开发方法往往包含了模型、工具以及技术的使用说明，理解并掌握这些内容对于系统分析员来说十分必要。,1.模型 在记录现实世界的某些事物并与之进行信息交互时，人们经常使用模型。模型可以看作是显示某些事物的某些重要方面的表示，即对现实事物的抽象。,关于系统组件的模型有： 流程图 数据流图（Data Flow Diagram，DFD） 实体联系图（Entity-Relation Diagram，ERD）
6、 结构图 用例图 类图 顺序图,关于项目过程管理的模型有： PERT图 甘特图 组织层次图 财务分析模型,2.工具 系统开发中的工具是帮助生成项目中所需模型或其他组件的软件支持。工具可以是创建图表的简单绘图程序，也可以是包括一些存储关于项目信息的数据库应用程序，如数据流定义或过程的书写描述。工具是为帮助系统开发者而专门设计的。不同角色的系统开发人员使用不同的工具。,3.技术 系统开发中使用的技术是一组方法，这组方法可以帮助分析员完成系统开发活动或任务。常用的技术包括：数据建模技术、软件测试技术、用户面谈技术和关系数据库设计技术。,以下列出了系统开发中常用的一些技术： 战略计划技术 项目管理技术
7、 数据建模技术 关系型数据库设计技术 结构化分析和设计技术 结构化编程技术 软件测试技术 面向对象分析和设计技术 面向对象编程技术,4.方法方法模型工具技术 方法把模型、工具和技术等组件组合在一起。方法包括一组用来完成系统开发生命周期每一阶段活动的技术。这些活动包括完成各种模型以及其他文档并交付资料。在实际应用中，系统开发人员通常使用软件工具来完成这些活动。,模型、工具、技术和方法的关系如图所示：,2.4.2 结构化方法 结构化方法也称传统方法，它包含了基于结构化和模块化开发技术的许多变体。信息工程（Information Engineering，IE）方法是结构化方法的一个变体。,结构化分析
8、、结构化设计和结构化编程是组成结构化系统开发法的三种技术，这三种技术一起被称为结构化分析和设计技术（Structured Analysis and Design Technique，SADT）。,使用结构化分析、结构化设计以及结构化编程这3种方法进行系统开发时的顺序如图所示：,另外一种常用的模型是实体联系图（ERD），它也可以根据系统需要存储信息的事物类型来创建数据实体。 实体-联系图的数据实体对应于数据流程图中的数据存储。,结构化设计的两个基本原则是松耦合和高内聚。 所谓“松耦合”要求每一个模块应尽可能和其他模块保持相对独立，这样做的好处是每一个模块在设计和以后修改时不会干扰其他模块的运行。
9、 “高内聚”意味着每一个模块实现一件清晰的任务，尽量保障实现功能的单一性和完整性。,2.4.3 面向对象方法 面向对象方法把信息系统看作是一起工作来完成某项任务的相互作用的对象集合。在面向对象方法中，既没有过程和程序，也没有数据实体和文件，系统只是由对象组成。,面向对象方法包括3种技术： 面向对象分析（Object-Oriented Analysis，OOA） 面向对象设计（Object-Oriented Design，OOD） 面向对象编程（Object-Oriented Programming，OOP）,面向对象方法的主要优点是自然性和复用性。 目前，许多系统在开发过程中将传统方法和面向对
10、象方法结合使用。 简单地断定哪一个方法更先进并不明智，能够顺利解决问题的方法都是好的方法。 作为系统分析人员应该掌握这两种方法的基本概念和内容，并在实践中加以熟练运用。,2.4.4 原型法 严格来说，原型法(Prototyping)不能算作是与结构化方法和面向对象方法并列的一种方法，它是软件市场竞争激烈的产物。原型法的开发思想是对需求进行简单快速分析后，利用先进的开发工具，尽快构造出一个原型系统提供给用户评价、试用，在试用中不断修改完善原型，直至用户满意为止，如果原型太离谱，只好重新构造一个原型。,原型法工作流程如图所示：,2.4.5 CASE(计算机辅助软件工程)方法 如果严格地从认知方法论
11、角度来看，计算机辅助开发并不是一门真正独立意义上的方法。但目前就CASE工具的开发和它对整个开发过程所支持的程度来看，又不失为一种实用的系统开发方法，值得推荐。,CASE方法解决问题的基本思路是：在前面所介绍的任何一种系统开发方法中，如果对象系统确定后，系统开发中的每一步都可以在一定程度上形成对应关系的话，那么就完全可以借助于专门研制的软件工具来实现上述一个个的系统开发过程。由于在实际开发过程中几个过程很可能只是在一定程度上对应，而不是绝对的一一对应，故这种专门研制的软件工具暂时还不能一次“映射”出最终结果，还必须实现其中间过程。即对于不完全一致的地方由系统开发人员再做具体修改。,2.4.6
12、几种开发方法的比较 结构化方法应用历史较长，发展得比较成熟，能较全面支持整个系统开发过程，在管理信息系统得开发领域一直占据着重要的位置。在实际的开发过程中往往是以结构化分析方法为基础，例如，在系统开发的系统调查和系统分析这两个重要环节通常使用结构化方法进行严格的分析设计，在不同阶段使用多种实用开发技术来改进软件质量，加快开发进度。,面向对象方法近年来得到了迅速发展。由于面向对象方法具有自然性和复用性的特点，因此它在分析建模的过程中能够更为真实地反映现实世界；而且随着面向对象编程技术的完善和提高，使得面向对象的设计能够通过编程语言实现；此外，信息系统的功能日益复杂，面向对象方法的复用性特别适合系
13、统功能有序迅速地扩展。,原型法以实现系统基本功能为出发点，通过模拟以及对模拟后原型的不断讨论和修改最终建立系统。要想把这样一种方法应用于一个大型信息系统开发过程中的所有环节几乎是不可能的，一般认为它多被用于小型系统或局部系统的设计实现，但是在大型项目的开发中用原型法为设计细节建立原型也是经常用到的。,CASE方法强调的是工具的使用和支持，因此从这个角度讲CASE方法是一种半自动化的系统开发辅助方法。目前来看，几乎所有的项目开发都用到了CASE工具。因此，可以说CASE工具已经成为系统开发各个阶段的重要组成部分。,2.5 管理信息系统的开发工具,2.5.1 建模工具 建模是管理信息系统进入实质性
14、开发的基础。模型贯穿于系统生命周期的整个过程，包括分析模型、设计模型、实现模型、测试模型等，通常所说的“系统模型”主要指分析模型和设计模型。,UML是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语言，它融入了软件工程领域的新技术，不仅支持面向对象的分析与设计，还支持从需求分析开始的系统开发的全过程。 这里所介绍的“建模工具”仅包括以UML为建模语言的分析设计模型的生成工具。,几种典型的建模工具： 1. IBM Rational Rose IBM Rational Rose for UNIX/Linux和IBM Rational Rose Enterprise for Windows在软件工
15、程领域被公认为UML建模工具的执牛耳者。Rose为大型软件工程提供了可塑性和柔韧性极强的解决方案。,2.Microsoft Office Visio Microsoft Office Visio是一个图表绘制程序，可以帮助用户描述复杂设想以及系统的业务和技术图表。使用Visio创建图表可以使信息形象化，能够以更为直观有效的方式进行信息交流，这是单纯的文字和数字无法比拟的。,3. PlayCASE PlayCASE是我国自行研制开发的建模工具，为国家863高技术研究成果。PlayCASE为管理者提供了规范化与优化业务流程的手段，为软件开发者理解用户业务提供了共同语言，为用户评价信息化需求定义的全
16、面性与准确性提供了衡量尺度。,2.5.2 设计工具 设计工具是指辅助信息系统设计过程活动的各种软件，它辅助设计人员从软件的需求分析模型出发，得到相应的设计模型。常用的设计工具包括面向对象的设计工具、结构化设计工具和数据库设计工具等。,1面向对象的设计工具 根据面向对象方法的特点，信息系统的分析模型与设计模型采用统一的描述手段，设计模型通常是在分析模型的基础上扩充细化而成，面向对象的分析工具和设计工具往往是统一的。目前系统设计人员最常用的设计工具是IBM Rational Rose。除此之外IBM Rational的Software Architect和Software Modeler也经常用于软件架构设计。,2.结构化设计工具 根据结构化设计方法，信息系统的设计模型通常采用模块结构图、实体关系图和流程图等图形元素描述。Microsoft Office Visio可以帮助用户描述复杂设想以及系统的业务和技术图表。另外，Excel软件公司的WinA&D也可以辅助完成结构化设计活动。,3.数据库设计工具 数据库
