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1、第五章第五章 MIS开发方法学开发方法学 研究MIS的发展阶段、开发原则、开发方法、开发策略、开发过程及其项目管理。5.1 MIS5.1 MIS的开发原则的开发原则1、适应性原则MIS要满足用户需求，适应管理需要管理基础要适应现代信息技术要求，要努力采用计算机系统及其网络支持的现代管理原理方法再造业务流程。系统要结构清晰，容易理解，容易改正错误，容易改进性能，容易扩充功能。2、效益原则 直接经济效益、间接经济效益、社会效益以提高效益为目的，发挥人机结合优势，再造业务流程。采用成熟的先进适用技术。采用经济、简洁、宜人的人机接口。3、系统原则 系统的观点，系统工程的原理方法4、规范化原则 标准化，
2、规范化，有示范作用，易移植推广。5、递进原则 总体规划，分步实施，递进发展。5.2 MIS5.2 MIS开发方法开发方法MIS的开发方法指其开发的思想方法及其所用的模型工具，至今形成了思想方法体系的主要有结构化生命周期法、增长原型法、面向对象方法 5.2.1 结构化生命周期法 基本思想：自顶向下逐步求精的策略，目标明确成自顶向下逐步求精的策略，目标明确成果规范的阶段，层次清楚体系严谨的结构，形象直果规范的阶段，层次清楚体系严谨的结构，形象直观清晰易懂的表达观清晰易懂的表达。在信息系统工程中，通常将MIS的生命周期划分为系统分析、系统设计、系统实现和系统运行等四个阶段。结构化生命周期法又把每个阶
3、段分为若干个小阶段。各阶段首尾相连，形成了MIS的生命周期循环。其每一个阶段都有明确的工作任务和目标以及预期要达到的阶段性成果，以便于计划和控制进度，有条不紊地协调各方面的工作。各阶段都要求写出完整而准确的文档资料，作为下一阶段开发工作的依据（如图）。用户需求系统分析系统设计系统实现系统运行图图5.1 MIS5.1 MIS生命周期及其阶段成果生命周期及其阶段成果如有需要与可能可跳过某些步骤或有 必要的反复，但不可打乱或颠倒之。系统分析规系统分析规格说明书格说明书（系统任务（系统任务书）书）系统设计规系统设计规格说明书格说明书（系统设计（系统设计书）书）运行日志运行日志维护记录维护记录评审报告评
4、审报告系统平台设备清单系统平台设备清单数据库结构图与源模式数据库结构图与源模式程序流程图与源程序程序流程图与源程序人工业务流程图人工业务流程图系统测试书系统测试书系统使用说明书系统使用说明书系统维护手册系统维护手册系统验收系统验收/鉴定书鉴定书1.结构化系统分析（结构化系统分析（SSA）结构化系统分析的目的是根据用户的系统需求，确结构化系统分析的目的是根据用户的系统需求，确定系统的任务，即系统到底要定系统的任务，即系统到底要“做些什么做些什么”。它又可分为可行性研究、现状调查与评价和目标分析新系统逻辑模型构思等三个小阶段。2.结构化系统设计（结构化系统设计（SSD）结构化系统设计（结构化系统设
5、计（SSD）要解决）要解决“如何做如何做”才能才能完成系统任务书所提出的要完成系统任务书所提出的要“做些什么做些什么”的系统任务的的系统任务的问题。问题。它运用一套标准的设计准则和图表工具，自上而下地对系统进行分解，其基本目的是处理功能模块化，数据结构模型化，系统平台开放化，从而得到结构明晰，适应性强，可靠性高，安全性好，效率和效益都令人满意的系统实现方案（物理模型）。3.结构化系统实现结构化系统实现 MIS的系统实现是新系统开发工作的最后一个阶的系统实现是新系统开发工作的最后一个阶段，是将结构化系统设计的成果变成可实际运行的系段，是将结构化系统设计的成果变成可实际运行的系统的过程。统的过程。
6、系统实现的主要工作包括：人员培训，系统平台的建立，数据库的建立，应用程序设计与编码，程序测试与系统调试，试运行，现场布局调整与系统移入，组织机构调整，系统切换、文档整理与验收（鉴定）。实现阶段形成的文档主要有：系统平台及其设备的相关资料，数据库源模式清单，程序流程图及源程序清单，系统调试书，使用说明书，维护手册，系统验收（鉴定、评审）书等。3.系统运行系统运行 系统运行阶段包括三个方面的工作：系统运行的系统运行阶段包括三个方面的工作：系统运行的日常管理与系统维护、系统管理和系统评价。日常管理与系统维护、系统管理和系统评价。结构化生命周期法的思想是目前普遍接受的一种传统的主流思想方法，主要优点有
7、如下两点：（1）强调系统开发过程的整体性和全局性，强调在整体优化的前提下来考虑具体的系统分析设计问题，即所谓的自顶而下、逐步求精的观点。（2）强调开发过程各个阶段的完整性和顺序性，强调应严格地区分开发阶段，一步一步地严格地进行系统分析与设计，这样使每一步的工作都能及时地得到总结，发现问题可及时反馈和修正，从而避免了开发过程的混乱状态。缺点：（1）它的起点太低，所使用的工具（主要是手工绘制各种各样的分析设计图表）落后，致使系统开发周期过长而带来了一系列的问题。（2）务虚阶段太长，用户长期看不到实际运行的系统，无法确切表达其需求，也难真正参与。（3）要求系统开发者在早期调查中就要充分掌握用户需求、
8、管理状况以及预见可能发生的变化，这不大符合人们循序渐进地认识事物的客观规律性。（4）动态的处理过程与静态的数据结构在生命周期中都分开对待，甚至先后分开，形成二者人为分离。（5）各阶段采用不同的、没有严格对应关系的模型作为开发工具，形成阶段间的鸿沟。因此在实际开发中有一定的困难，从而催生出新的开发方法。5.2.2 5.2.2 增长原型法增长原型法 增长原型法，通常简称为原型法（Prototyping），其核心是，用交互的快速建立起来的原型取代了形式的、僵硬的（不允许更改的）大部头的规格说明，用户通过在计算机上实际运行和试用原型系统而向开发者提供真实的、具体的反馈意见。通过实践，用户了解了未来系统
9、的概貌，判断哪些功能符合他们的需要，哪些功能应该加强，哪些功能是多余的，哪些功能需要补充进来。根据这些意见，快速修改原型系统，然后用户再次试用修改后的原型系统，再提出修改意见，这样反复多次试用和改进，最终建立起完全符合用户需要系统。增长原型法通常是先开发运行一个子系统或分子系统，再扩充其功能或者开发另一个相关的子系统或分子系统，并归并集成，这样自底向上地逐步得到一个较完整的MIS。面向对象（面向对象（OOOO）方法）方法 在信息系统工程中，结构化生命周期法把软件工程中重在处理过程的结构化开发方法与数据库设计中重在数据结构的实体联系方法结合起来，努力实现动态过程与静态结构的集成融合和开发阶段间的
10、圆滑过渡。正是这种努力孕育了面向对象基本思想。对象是现实世界事物的抽象，是组成世界的基本模块,对象内部有自己的静态结构（属性）和动态行为（操作）；对象之间的静态联系（关联）是相对稳定的,而其动态连接（事件驱动）则不断地改变着对象的状态，使世界千姿百态丰富多彩；对有共性的对象的抽象概括与封装把对象划分为类，而通过派生继承又得到子类，构成类层次；在整个信息系统生命周期中保持这些概念与模型不变，从而真正实现了动态过程与静态结构的完全集成融合和开发阶段间的无缝连接。面向对象方法是现实世界和人对现实世界认识的自然映射，具有其不可比拟的优势和发展潜力。但它目前还不成熟，还在发展完善中，还要借鉴和使用结构化
11、方法的许多思路和具体技术方法。所以，至少目前还是在学了结构化开发方法后再有比较有借鉴地学习面向对象开发方法为宜。1、结构化发方导致面向对象方法产生的不足之处 （1）动态行为（处理过程）与静态结构（数据结构）在开发过程中的人为分离；（2）生命周期各阶段间的鸿沟2、基本概念（1）对象对象：把现实的业务流程中参与活动的事物（包括主动的主体和被动的客体）抽象抽象为对象对象。1）对象的属性对象的属性：事物的静态特征，通常抽象为数据 结构（属性型）和具体的取值（属性值）。2）对象的服务对象的服务（操作、方法）：事物的动态行为，通常抽象为（程序）代码。3）对象的封装对象的封装：把对象的属性与服务组成一个独立
12、的整体，对外屏蔽之，称为对象的封装封装。使用者只能看到对象标识、功能（一般表现为可提供的服务）、可接受的输入信息、可产生的输出信息等外部接口，不必也不能看到其属性与方法代码等内部结构。（2）（对象）类类：属性与服务有共同之处的对象归为一类，称为对象类，简称为类。对象类有共同的结构与程序代码，称为对象类的对象类的型型，描述的是这个对象类的整体；其每个具体的对象的属性有不同的具体取值，程序代码也可能有不同的具体含义，称为对象的值对象的值，描述的是对象个体，称为对象类的实例实例。对对象类的型具体取值，就得到一个对象实例，可见，类是“对象生成器”。（3）对象类之间的静态关系静态关系 1）派生与归纳（层
13、次关系）派生与归纳（层次关系）：同类对象可以按其某些属性值或服务含义相同划分为子类，称为派派生生；也可以把具有共性的一些类归并称一个更大的父类，称为归纳归纳；子类自动继承继承父类的属性与服务，但还可以有其另外的属性与服务。注意就可以形成类层次。2）分解与聚合（整体与部分关系）分解与聚合（整体与部分关系）：复杂的对象/类可以有多个简单的对象/类组成，把复杂对象/类分成多个简单的对象/类，称为分解；分解；把多个简单的对象/类组成一个复杂的对象/类，称为聚合聚合。这样就形成了整体与部分关系整体与部分关系。3）关联关联：对象/类之间相互依赖、相互对应、相互作用、相互制约，形成了对象/类之间的关联。关联
14、。关联有一对一、一对多、多对多等类型。（4）对象类之间的动态关系动态关系：1）消息消息：向对象发出的要求对象通过服务的请求，称为消息消息；消息通常包括消息标识、被请求对象的标识、输入信息、请求的服务、回答途径等。2）状态状态：对象在某一时段的所有属性（通常不考虑不影响对象行为或不被对象行为所改变的那些属性）的当时段的值组成对象的一个状态状态；3）事件事件：在某一时刻上发生的引起对象状态转换的事情，称为事件事件；通常事件传送给对象类一个单单向消息向消息，使对象类采取某种行为，并从一个状态转换到另一个状态。对象类的其他特征，请参考教材第对象类的其他特征，请参考教材第1212章章3、面向对象方法的、
15、面向对象方法的3种基本模型：种基本模型：（1）对象模型对象模型：通过描述对象类的属性与服务及其相互间的静态关系来表达系统的静态状态结构静态状态结构，这就是对象模型对象模型。这是系统的静态模型静态模型。（2）状态转换图状态转换图：将一个对象类从其初始状态开始而随事件转换的状态序列画出来，就形成该对象类对象类的状态转换图的状态转换图；将所有具有重要交互行为的对象类的状态转换图通过共享事件联系在一起，就构成系系统状态转换图统状态转换图。这是系统的动态模型动态模型。（3）（对象）数据流图：描述系统中数据流动、存储与变换的图式，称为数据流图。它描述了系统要做些什么，即系统的功能，所以，是系统的功能模功能
16、模型型。不同的面向对象方法可能采用不同的模型，但基本的是这3种或类似的模型。我们认为，业务流程图是信息系统开发运行的出发点和最终目标，只有通过业务流程再造才能使现代信息系统创造效益，；实体联系图是数据库科学组织基础；而它们都有助于对象的构思。所以，结构化方法系统分析中所采用的几种主要模型，在面向对象方法中都有其用武之地，但不再是主角。4面向对象方法的开发阶段（1）面向对象分析面向对象分析(OOA)(OOA)通过用户需求分析，在业务流程调查中得到现状业务流程图；在信息流程分析中，得到数据流图；通过数据分析，得到实体联系图；通过业务流程再造，得到新的业务流程图、数据流图数据流图，优化实体联系图。以
17、此为基础，确定对象类及其相互之间的静态关系，动态关系，构造对象模型对象模型；分析对象之间的动态关系，画出系统状态转换图系统状态转换图。然后，再面向对象完成业务流程再造；如此反复，直到用户满意，得到问题域问题域的面向对象方法的3种模型。这里，同样主要考虑要用计算机系统及其网络为平台，来解决哪些问题，而不更多涉及在具体平台上，如何去解决这些问题。（2）面向对象设计（面向对象设计（00D00D）从计算机系统求解的角度，调整、充实、完善00A中构建的问题域问题域的面向对象的3种模型，增加计算机系统实际解决问题所需要的系统接口部件、数据管系统接口部件、数据管理部件、任务控制部件理部件、任务控制部件等的面
18、向对象的3种模型，从而形成由这4个方面的面向对象的模型所组成的系统实现系统实现方案方案。（3）面向对象实现（面向对象实现（00I00I）实现的其他工作域结构化方法相同，区别在于用面向对象的系统开发工具，如面向对象程序设计语言及其工具、面向对象系统开发环境等，用面向对象的数据库建立数据库、面向对象程序设计方法来实现00D中设计的面向对象模型。（4 4）系统运行管理）系统运行管理 与结构化方法基本相同。5.3 MIS的开发方式与策略的开发方式与策略时期初始扩展控制集成数据资源成熟知识管理阶段初级中级高级时代面向计算机应用面向信息资源管理5.3.1 MIS5.3.1 MIS的发展阶段的发展阶段表5.
19、1 诺兰模型5.3.2 MIS5.3.2 MIS的开发方式的开发方式 这里讲的MIS的开发方式是指由谁用什么形式开发MIS。通常可有如下四种：1.内源式（自行开发方式）2.外源式（委托开发方式）3.联合式（共同开发方式）4.购买式（购买商品软件方式）现在的购买不再是仅仅购买软件，而是购买一套完整的解决方案。包括与企业发展战略相一致的MIS战略规划，相适应的现代管理思想，引进IT支持的现代管理原理方法，由此而要求的业务流程再造、组织重构、管理基础的再建、员工培训，管理软件模块的选择、二次开发与集成。5.3.3 MIS5.3.3 MIS的开发策略的开发策略 MIS开发策略是针对用户需求的不确定性程
20、度及其变化而采取的系统开发方法与步骤的选择与权变。1.用户式开发策略（接受模式）认为用户对信息需求的表达是正确的、完全的和不会变化的，并且完全以此为开发依据，直接开发系统。只适合于高度结构化，用户需求明确的简单的小系统，而且开发者对该类系统开发要有丰富的经验。2.直线式开发策略（瀑布模式）用户需求定义良好且不随环境变化而作较大的改变，开发者对同类问题也比较熟悉，就可以从需求说明开始到最后实现运行，一个阶段接一个阶段的直线式的进行下去。每一个阶段的成果都要通过评审，并作为下一阶段开发的依据。这种策略通常采用结构化生命周期法，适用于规模较大，但结构化程度较高，开发者具有熟练的技术和开发同类系统的丰
21、富经验的情形。3.反复式开发策略（循环模式）用户需求的不确定性较高，系统规模较大，开发者对该类系统不是很熟悉，采用直线式开发策略比较困难时，就采用这种对直线式策略作了改进的策略，允许阶段间来回反复，以保证开发能较好地满足用户的真正需求。4.试验式开发策略（实验模式）在用户需求的不确定性很高时，就要通过快速生成的一个简化的实际工作原型或一个管理仿真的模拟系统，使用户在试验运行中不断明确其真正的需求，不断地改进扩充试验系统，最终完成系统开发。这个策略通常采用演化原型法或管理系统仿真技术。5.规划集成式开发策略（综合模式）当系统的规模相当大又相当复杂时，往往要采用规划集成式开发策略。一个大中型组织的
22、整体MIS，常常要采用这种策略。其基本策略是采用结构化方法的基本思想，自顶向下作好总体规划；在总体规划的指导下，采用各种适宜的策略开发各子系统或分子系统，并自底向上集成。5.4 MIS5.4 MIS的开发过程与项目管理的开发过程与项目管理 MIS开发的项目管理是在可行性研究报告评审通过并立项后，依据所确定的开发方法、方式与策略，制定工程计划和人员安排，作出成本预算，明确质量指标及其检查控制方法与要求，监督检查开发进程，保证系统开发按要求的标准，保质保量准时在预算成本内完成。5.4.1 MIS5.4.1 MIS开发的基本过程开发的基本过程 MIS的具体开发过程由于采用不同的开发策略、方式与方法而
23、各有不同，但其基本过程总要包括系统分析系统分析、系统设计系统设计和系统实现系统实现这样三个基本环节。社会各业完成：现实世界自然语言表达的现实世界 自然观念世界系统分析：自然观念世界规范化观念世界规范化语言描述的逻辑模型系统设计：规范化语言描述的逻辑模型人可以直接理解又能方便地转换为计算机可直接接受的表达形式逻辑化的观念世界 逻辑世界中的物理模型系统实现：逻辑世界中的物理模型 源码表达的计算机源码语言描述的物理世界(输入计算机,计算机把源码自动翻译)二进制的目标码表示的物理世界计算机二进制语言实现的物理世界 模型都包括了动态行为与静态结构。事物总体（型）事物及其特征和其相互关联/结合事物及其相互
24、关联/结合的变换事物及其特征和其相互关联/结合及其变换的自然语言描述数据流图(DFD)及其字典(DD)数据存储(S)实体联系图(ERD)功能层次图一般关系模型文件结构人工文件格式模块结构图(MSD)具体数据库模型内模型全模型 子模型用户需求及其相关的业务流程再造(BPR)与业务流程图(BPD 静态结构 动态流程 计算机模块数据结构算法 人工模块具体图表业务流程图 内源模式全源模式 子源模式现场工作流程 数据库数据库源模式源模式子源模式数据说明 执行语句源程序源程序社会完成系统分析系统设计系统实现图左 MIS开发过程示意图数据库源模式机内码数据库目标模式源程序机内码 目标程序具体事物具体事物具体
25、事物的自然语言描述具体事物的自然语言描述数据源码数据源码业务中使用的填好了的票据图表业务中使用的填好了的票据图表规范化的数据规范化的数据数据源码机内码数据源码机内码数据目标码数据目标码 事物个体（值）现实世界 自然语言描述的现实世界 自然观念世界 规范化的观念世界(信息系统的逻辑模型）逻辑世界 逻辑化的观念世界（信息系统的物理模型）计算机源码语言描述的物理世界 物理世界 计算机世界 图右 MIS开发过程示意图5.4.2 MIS5.4.2 MIS开发的项目管理开发的项目管理1.1.项目管理概念 项目：具有明确规定的开始和结束日期、特定的工作范围、预期要达到特定目标的一次性的、多任务的工作。项目管
26、理：对那些为达到项目目标必须执行的活动进行计划、调度和控制，是相对于持续的业务运作管理而言的。2.项目管理的主要内容目标与范围管理进度控制质量控制成本控制综合平衡3.项目管理的主要方法n进度控制方法甘特图和项目计划表计划评审技术PERTn质量管理方法全面质量管理及其相关方法n成本控制方法作业成本法n综合平衡方法进度控制方法进度控制方法 传统的项目管理方法常用甘特图（Gantt Chart）（横道图）和项目计划表，将工程各工序的名称，所需时间及进度安排等画出来。这种图表一目了然，容易理解，能够反映出工程项目的整体计划。这种方法不能很好地处理工序间的衔接与进度计划的优化，特别是工程的动态管理能力差
27、。20世纪50年代美国海军为研制“北极星”导弹工程而专门开发的计划评审技术（Program Evaluation and Review Technique,简称PERT），为项目管理提供了一种先进的方法。PERT是一种网络技术，用网络图计算并表示计划进度，它与传统的计划图表甘特图比较，具有很多优点。它不仅简单明了，使用方便，而且较好地反映了各道工序之间的关系和影响计划进度的关键工作。当某项工作不能按进度完成时，能反映其对整个工程进度的影响，从而进行机动调整，实现动态计划管理。图给出了一个系统开发的网络图实例。根据图中的信息，可以计划出各项工序的最早、最晚开始的时间，最早、最晚结束时间和它们的时
28、差，并得出工程计划进度的关键路线，计算结果见表5.2.D V1 E V2 A B C G J K L 30 70 90.50 70 40 60 F V3 30 H I 40 60图5.4 某系统开发的网络图实例工序号年度工序名称工序时间(天)最早开始时间最早结束时间最晚开始时间最晚结束时间时差 关键路线 A调查研究300300300A年度B系统分析 7030100301000B年度C系统设计901001901001900C年度D子系统1编程调试601902501902500D年度E子系统2编程调试4019023021025020年度F子系统3编程调试3019022022025030年度G用户培
29、训5019024020025010表5.2 网络图计算年度H软硬件配置4019023022026030年度V1 02502502502500V年度V2023023025025020年度V3022022025025030年度I建立数据库6023029026026030年度J系统调试702503202503200J年度K系统转换403203603203600K年度L维护评价603604203604200L从表中可以看到，系统开发计划进度的关键路线是ABCDV1JKL。工程项目的周期为420天。可以将网络图转化为工程进度表（见图），以作为具体执行计划的依据。项目管理人员可以通过网络图和进度表实现对工
30、程计划的实施与控制。维护评价L L系统转换K K系统调试J J建立数据库I I软硬件配置H H用户培训G G子系统3编程调试F F子系统2编程调试E E子系统1编程调试D D系统设计C C系统分析B B调查研究A A420390360330300270240210180150120906030进进 度度 安安 排排工序名称工序名称工序号工序号4.MIS4.MIS开发项目管理的主要阶段开发项目管理的主要阶段（1）MIS开发项目的前期论证：包括项目的立项论证和技术方案论证。立项论证主要是对开发MIS项目从技术、经济、社会三个层面对其必要性、可能性与有益性进行论证。技术方案论证是对MIS项目的组成与结构、功能、性能、主要技术指标、技术方案、设计等进行论证。（2）编制MIS开发项目计划：主要包括MIS开发项目进度，任务分解，资源配置计划。（3）MIS开发项目实施（4）MIS开发项目控制：建立关键目标控制点，对MIS开发过程的质量与进度进行动态跟踪监控，实现实时管理。（5）MIS开发项目评估：在总结各阶段工作的基础上，对MIS开发项目全过程的实际运行情况与预期情况进行比较分析，找出实际情况与预期情况偏离的程度和原因。主要包括：MIS开发项目前期论证的科学和准确程度，实施效率与监控程度，技术水平与质量，产生的效益，以及全过程管理方式。