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1、管理信息系统开发 第1页，此课件共53页哦第第2 2章管理信息系统的开发章管理信息系统的开发【学习目标学习目标】掌握各种开发方法：结构化开发方法、掌握各种开发方法：结构化开发方法、原型法开发方法、面向对象开发方法原型法开发方法、面向对象开发方法和和CASECASE方法，尤其其中的结构化开发方法，尤其其中的结构化开发方法。方法。第2页，此课件共53页哦2.1 管理信息系统开发的条件与原则条件领导重视与业务部门的支持具有一定科学管理工作基础建立一支专业队伍具备一定的资金能力原则创新原则 相关性原则面向用户原则 动态适应性原则整体性原则 工程化、标准化原则第3页，此课件共53页哦2.2 管理信息系统
2、开发的技术基础数据处理数据库技术计算机网络第4页，此课件共53页哦2.2.1 数据处理对象对象数据数据信息信息知识知识识别、检测、表达转变、处理获取、创造第5页，此课件共53页哦概念数据处理指把来自科学研究、生产实践和社会经济活数据处理指把来自科学研究、生产实践和社会经济活动等领域中的原始数据动等领域中的原始数据,用一定的设备和手段用一定的设备和手段,按一定的按一定的使用要求使用要求,加工成另一种形式的数据。加工成另一种形式的数据。应用的要求应用的要求一定的方法和手段一定的方法和手段输出输出数据处理的依据数据处理的依据决定了数据处理的效率和效果决定了数据处理的效率和效果数据处理的归宿数据处理的
3、归宿第6页，此课件共53页哦数据组织的层次数据库文件n-1文件2文件n文件1记录1记录2记录n-1记录n数据项1数据项2数据项n-1数据项n第7页，此课件共53页哦文件组织方式文件处理方法文件大小查找速度文件活动率文件易变性响应时间复杂度对软件要求顺序处理方式直接处理方式顺序存取文件很好不能处理 无限制慢大高长中低索引文件好好中等较快中中中高中直接存取文件不能处理很好有限制快一般不高短低高使用效果使用效果文件组织文件组织第8页，此课件共53页哦2.2.2 数据库技术1.数据库系统的构成 计算机系统 数据库 数据库管理系统(DBMS)人员 数据库管理员 系统程序员 用户第9页，此课件共53页哦2
4、.数据库管理系统数据库管理系统是一组对数据库进行管理的数据库管理系统是一组对数据库进行管理的软件，包括软件，包括:数据库开发数据库开发,数据库查询数据库查询,数据库数据库维护维护,应用与开发及数据字典应用与开发及数据字典第10页，此课件共53页哦3.数据库设计信息的转换E-R信息模型的设计第11页，此课件共53页哦4.数据模型数据模型是对客观事物及其联系的数据化描述。在数据库系统中,对现实世界中数据的抽象、描述以及处理等都是通过数据模型来实现的。数据模型在数据库系统设计中是用来提供信息表示和操作手段的形式构架,是数据库系统实现的基础。主要层次模型、网络模型、关系模型第12页，此课件共53页哦2
5、.3 管理信息系统的开发方法结构化开发方法原型法面向对象的开发方法信息工程方法计算机辅助开发方法第13页，此课件共53页哦2.3.1 结构化开发方法(SSA&D)用系统工程的思想和工程化的方法、按用户至上的原则，结构化、模块化、自顶向下地对信息系统进行分析与设计。第14页，此课件共53页哦系统分析阶段系统分析阶段系统设计阶段系统设计阶段系统实施阶段系统实施阶段系统运行、系统运行、维护、评价维护、评价系统规划与初步调查；可行性研究与分析；系统规划与初步调查；可行性研究与分析；现行系统组织结构与业务功能分析现行系统组织结构与业务功能分析；业务流；业务流程分析；程分析；数据及数据流程分析；功能数数据
6、及数据流程分析；功能数据分析；提出分析处理方式和新系统的逻辑据分析；提出分析处理方式和新系统的逻辑模型。模型。总体结构设计；代码设计；总体结构设计；代码设计；文件数据库设计；文件数据库设计；IO设计；模块功能与处理过程设计。设计；模块功能与处理过程设计。程序设计；系统调试；人员培训；系统切换。程序设计；系统调试；人员培训；系统切换。系统维护；系统维护；系统评价。系统评价。系统规划阶段系统规划阶段第15页，此课件共53页哦优点：严格区分开发阶段，系统的针对性强；整体性与全局性好，自顶向下观点；缺点：开发周期长；开发过程繁琐、复杂；开发工具落后；与用户交流不直观；系统的升级较困难。第16页，此课件
7、共53页哦系统运行和维护系统运行和维护系统规划系统规划系统设计系统设计系统实施系统实施系统分析系统分析开发设计初步 调查 可行性研究审批系统 评价 系统 维护总体设计详细设计审计审查编程调试系统 转换 验收详细调查逻辑 设计 第17页，此课件共53页哦2.3.2 原型法(PA)原型法是出于一种朴素的原理：先按照用户提出的需求，快速、低成本地建立一个系统原型，然后提供给用户试用，在试用过程中不断完善。通过用户与系统原型的交互作用，用户能够不断明确自己的信息需求。被用户最终认可的原型，即可作为系统的最终开发结果。第18页，此课件共53页哦1、用户提出系统要求用户提出系统要求2、识别、归纳上述要求识
8、别、归纳上述要求3、开发一个模型原型开发一个模型原型4、评价模型评价模型5、模型不可行处理模型不可行处理6、模型不满意处理模型不满意处理7、修改模型修改模型8、确定模型后的处理确定模型后的处理N、实际系统开发、运行、维、实际系统开发、运行、维护等护等12346758N第19页，此课件共53页哦原型法的特点原型法的特点优点：优点：1、符合人们认识事物的规律；、符合人们认识事物的规律；2、能及早暴露系统实施后潜在的一些问题；、能及早暴露系统实施后潜在的一些问题；3、能调动用户参与的积极性。、能调动用户参与的积极性。缺点：缺点：1、不适合大型系统的开发；、不适合大型系统的开发；2、不适合大量运算及逻
9、辑性强的模块；、不适合大量运算及逻辑性强的模块；3、对原企业基础管理工作要求较高；、对原企业基础管理工作要求较高；否则容易走上机械模拟原手工系统的轨道。否则容易走上机械模拟原手工系统的轨道。第20页，此课件共53页哦2.3.3面向对象的开发方法(OO)1 基本思想：基本思想：客观世界是由各种各样的对象组成的，每种对客观世界是由各种各样的对象组成的，每种对象都有各自的内部状态和运动规律，不同的对象之象都有各自的内部状态和运动规律，不同的对象之间的相互作用和联系构成了各种不同的系统。间的相互作用和联系构成了各种不同的系统。2 特点：特点：封装性；封装性；抽象性抽象性 继承性；继承性；动态链接性；动
10、态链接性；第21页，此课件共53页哦3、面向对象方法的开发过程面向对象方法的开发过程(1)系统调查和需求分析：系统调查和需求分析：对系统将要面临的具体管理问题及用户对系统开发对系统将要面临的具体管理问题及用户对系统开发的需求进行调查研究，弄清要干什么。的需求进行调查研究，弄清要干什么。(2)（OOA）分析问题的性质和求解问题：分析问题的性质和求解问题：在问题域中抽象地识别出对象以及其行为、结构、在问题域中抽象地识别出对象以及其行为、结构、属性、方法等。即面向对象分析。属性、方法等。即面向对象分析。第22页，此课件共53页哦(3)（OOD）整理问题：）整理问题：即对分析的结果作进一步地抽象、归类
11、、整理，并即对分析的结果作进一步地抽象、归类、整理，并最终以范式的形式将它们确定下来。即面向对象设计。最终以范式的形式将它们确定下来。即面向对象设计。(4)（OOP）程序实现：）程序实现：用面向对象的程序设计语言将上一步的范式直接用面向对象的程序设计语言将上一步的范式直接映射为应用程序软件。映射为应用程序软件。第23页，此课件共53页哦面向对象方法开发系统的工作过程分为四个阶段：面向对象方法开发系统的工作过程分为四个阶段：系统调查和需求分析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。需求进行调查研究。分析问题的性质
12、和求解问题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。构、属性和方法等。整理问题整理问题即对分析的结果作进一步的抽象、归类、整理，最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。终以范式的形式将它们确定下来。程序实现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。接映射为应用程序软件。第24页，此课件共53页哦OOAOOA所包涵的具体内容：所包涵的具体内容：对象模型的建立对象模型的建立用用OOAOOA具体地分析事
13、物时，遵循如下五个基具体地分析事物时，遵循如下五个基本步骤：本步骤：确定对象和类确定对象和类对象是对数据及其处理方式的抽象，反映了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集合的描述，包括如何在一个类中建立一个新对象的描述。个新对象的描述。第25页，此课件共53页哦如何确定对象如何确定对象首首先先从从应应用用领领域域的的相相关关文文字字资资料料入入手手，寻寻找找结结构构、其其它它系系统统、设设备备、事事件件和和作作用用等
14、等。分分析析每每一一个个对对象象的的属属性性、处处理理方方法法和和处处理理过过程程，准准确确地地命命名名和和表示每一个对象。表示每一个对象。如如，某某一一银银行行准准备备开开发发一一个个自自动动取取款款系系统统，该该系系统统由由自自动动取取款款机机（ATM）、分分行行中中央央计计算算机机、分分理理处处计计算算机机及及柜柜员员出出纳纳机机组组成成的的系系统统。柜柜员员用用出出纳纳机机处处理理与与储储户户账账户户有有关关的的储储蓄蓄事事务务，储储户户可可以以用用磁磁卡卡在在ATM上上处处理理取取款款、转转账账等等事事务务。根根据据这这些些业业务务描描述述可可以以确确认认该该系系统统的的对对象象类类
15、有有ATM、中中央央计计算算机机、分分行行计计算算机机、柜柜员员出出纳纳、分分行行、分分理理处处、柜柜员员、储储户、事务、账户等户、事务、账户等 第26页，此课件共53页哦柜员事柜员事务务类型类型日期日期金额金额账户账户余额余额限额限额类型类型储户储户姓名姓名地址地址总行总行总行名总行名ATM对象类模型对象类模型第27页，此课件共53页哦 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
16、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。第28页，此课件共53页哦 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。第29页，此课件共53页哦 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
17、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。第30页，此课件共53页哦 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所示的银行ATM对象模型。第31页，此课件共53页哦银行银行ATM系统的对象模型系统的对象模型站站
18、号号分理处分理处名字名字账户号账户号顾客顾客名字、地址名字、地址分行分行银行码银行码出纳站出纳站ATMATM机机现有金额现有金额雇雇员员号号磁卡号磁卡号输入站输入站出纳员出纳员名字名字磁卡权限磁卡权限密码、限制密码、限制账户账户余额，类型余额，类型贷款限额贷款限额远程事务远程事务事务事务日期，金额日期，金额雇雇用用拥拥有有发行发行有有有有维持维持访问访问拥拥有有磁卡磁卡银行名、卡号银行名、卡号密码密码出纳员事务出纳员事务被被录录入入更新更新数量、类型数量、类型标识标识开开始始涉涉及及组成组成录入录入站号站号第32页，此课件共53页哦 动态模型的建立建立动态模型的步骤：准备典型的对话脚本；脚本是
19、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。第33页，此课件共53页哦例如，ATM机与用户交互的正常脚本分析如下：ATM机请求用户插卡；用户插入磁卡。ATM机接受磁卡并读出它的卡号。ATM机要求密码，用户键入密码“2312”。ATM机与分行确认卡号和密码；分理处检查并通知承兑的ATM机。ATM机要求用户选择事务类型（取款、存款、转户及查询），用户选择
20、取款。ATM机要求输入现金数量；用户输入￥1000。ATM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。ATM机分发现金并要求用户取现金；用户取现金。ATM机提示用户是否继续；用户指出不继续。ATM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。第34页，此课件共53页哦而ATM机与用户交互的特殊脚本如下所示：ATM机请求用户插卡；用户插入磁卡。ATM机接受卡并读卡号。ATM机要求密码；用户键入“9999”。ATM机与分行确认卡号和密码，在咨询分理处后拒绝它。ATM机指示密码错并请求再键入；用户键入“2312”，分行确认成功。ATM机请求用户选择事
21、务类型；用户选择取款。ATM机请求键入现金数量；用户改变选择并键入“CANCEL”（取消）。ATM机退出卡并请求用户拿走卡；用户取出卡。ATM机请求用户插卡。第35页，此课件共53页哦从脚本中抽取事件，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
22、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。第36页，此课件共53页哦ATM系统脚本的事件跟踪表第37页，此课件共53页哦ATM系统事件图第38页，此课件共53页哦 动态模型的建立动态模型的建立建立动态模型的步骤：建立动态模型的步骤：准备典型的对话脚本；准备典型的对话脚本；从脚本中抽取事件，把它与其目标对象联从脚本中抽取事件，把它与其目标对象联系起来；系起来
23、；组织事件的顺序和状态，用状态图来表现；组织事件的顺序和状态，用状态图来表现；比较各个不同对象的状态图，确保事件之比较各个不同对象的状态图，确保事件之间的匹配。间的匹配。第39页，此课件共53页哦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
24、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。第40页，此课件共53页哦“ATM”类状态图第41页，此课件共53页哦“分行”类状态图第42页，此课件共53页哦功能模型的建立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。间关系，主要由数据流程图组成。第43页，此课件共53页哦OODOOD的设计内容包含四个部分：问题域子系的设计内容包含四个部分：问题域子系统、人机交互子系统、任务管理子系统和统、人机交互子系统、任务管理子系统和数据管理子系统。数据管理子系统。主题层主题层类类对
25、象层对象层结构层结构层属性层属性层处理层处理层人机交人机交互部分互部分(HIC)问题域问题域部分部分(PDC)任务管任务管理部分理部分(TMC)数据管数据管理部分理部分(DMC)OODOOD的组成的组成第44页，此课件共53页哦2.3.4 信息工程方法在结构化生命周期法的基础上引入知识库信息工程作为一个学科要比软件工程更为广泛，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。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信息工程有三个基本点：信息工程的基础是当代的数据库
26、系统；目标是建立计算机化的企业管理的数据库系统；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、多种学科的综系统；范围是广泛的，多技术的、多种学科的综合系统。合系统。第45页，此课件共53页哦信息工程的基本原理是：信息工程的基本原理是：数据位于现代数据处理系统的中心。数据位于现代数据处理系统的中心。数据是稳定的，处理是多变的。可以通过有效方数据是稳定的，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
27、。是面向数据的方法所具有的灵活性。最终用户必须真正参加开发工作。企业的高层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，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。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。有用户的参加。第46页，此课件共53页哦信息工程方法论的组成信息工程方法论的组成“信息工程信息工程”组成的组成的1313块构件：块构件：第47页，此课件共53页哦2.3.5 计算机辅助开发方法(CASE)CASE(C
28、omputer Aided Software Engineering)是一种自动化或半自动化的方法，能够全面支持除系统调查外的每一个开发步骤。严格地讲，CASE只是一种开发环境而不是一种开发方法。第48页，此课件共53页哦CASE上游上游CASE系统支持系统支持下游下游CASE系统实施系统实施系统设计系统设计系统分析系统分析系统规划系统规划 企业战略规划企业战略规划 信息系统战略规划信息系统战略规划 其它其它 数据建模数据建模 过程建模过程建模 对象建模对象建模 资源库支持资源库支持 检查和校验检查和校验 其它其它 结构化设计结构化设计 屏幕屏幕/报表设计报表设计 原型法原型法 数据库数据库
29、测试测试 其它其它 代码生成器代码生成器 应用生成器应用生成器 其它其它 逆向工程逆向工程 设计恢复设计恢复 其它其它项项目目管管理理工工具具中央资源库中央资源库(Repository)CASECASE体系结构体系结构第49页，此课件共53页哦典型的典型的CASECASE工具有：工具有：1 1、图形工具。、图形工具。用图形和模型的方式表示信息系统所使用的各种技术。用图形和模型的方式表示信息系统所使用的各种技术。2 2、原型法工具。、原型法工具。用于输入、输出、屏幕或报表的分析和设计，快速用于输入、输出、屏幕或报表的分析和设计，快速实现各种原型，包括界面原型、功能原型和性能原实现各种原型，包括界
30、面原型、功能原型和性能原型等。型等。3 3、代码生成器。、代码生成器。从原型系统的工具中自动产生可执行的程序源代码。从原型系统的工具中自动产生可执行的程序源代码。4 4、测试工具。、测试工具。用于测试各类错误，包括对程序的结构、生成的源代码、用于测试各类错误，包括对程序的结构、生成的源代码、系统集成的测试。系统集成的测试。第50页，此课件共53页哦 5 5、文件生成器。、文件生成器。用于将图形、资源库描述、原型以及测试用于将图形、资源库描述、原型以及测试报告组装成正式的文档，产生用户系统文报告组装成正式的文档，产生用户系统文件。件。6 6、其它工具还有：、其它工具还有：语句校对程序、信息知识库
31、、开发方法和语句校对程序、信息知识库、开发方法和项目管理工具。项目管理工具。CASECASE工具之间的数据交换需要解决两个主工具之间的数据交换需要解决两个主要问题，协议的建立和交换数据含义的一要问题，协议的建立和交换数据含义的一致性。致性。第51页，此课件共53页哦CASECASE工具的优势：工具的优势：提高了信息系统的开发效率。解决了从客观对象到软提高了信息系统的开发效率。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。件系统的映射问题，支持系统开发的全过程。提高了提高了信息系统的开发质量。信息系统的开发质量。加快信息系统的开发进程。加快信息系统的开发进程。降低信息系统的开发费用
32、。降低信息系统的开发费用。实现系统设计的恢复和逆实现系统设计的恢复和逆向软件工程的自动化。向软件工程的自动化。自动产生程序代码。自动生成自动产生程序代码。自动生成开发过程中的各种软件文档。开发过程中的各种软件文档。自动进行各类检查和校自动进行各类检查和校验。验。项目管理和控制实现自动化，简化了软件开发的项目管理和控制实现自动化，简化了软件开发的管理和维护。管理和维护。软件工具高度集成化。软件工具高度集成化。提高了软件质提高了软件质量，软件复用性和可移植性量，软件复用性和可移植性。第52页，此课件共53页哦CASECASE方法的作用方法的作用（1 1）利用）利用CASECASE方法可以支持标准开发方法和设计训方法可以支持标准开发方法和设计训练；练；（2 2）改进用户和技术专家之间的沟通；）改进用户和技术专家之间的沟通；（3 3）组织和联系设计部件预备通过设计知识库快速访）组织和联系设计部件预备通过设计知识库快速访问它们；问它们；（4 4）自动进行分析、设计，完成程序生成中乏味的易错部）自动进行分析、设计，完成程序生成中乏味的易错部分工作；分工作；（5 5）自动测试和控制展示。）自动测试和控制展示。第53页，此课件共53页哦