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第48章 管理信息系统的开发方法(2)

多年来,人们对抽象思维的研究已经取得了一系列的成果,对于形式逻辑、辩证逻辑和数理逻辑都已建立了有关演绎和归纳的较完整的理论和方法体系。在形象思维中,这种演绎或归纳都是在形象间“相似”这一关系上进行的。当人们利用形象思维去认识事物和改造事物时,首先是利用“相似原理”,对研究的问题进行系统化的分类,分类之后再进行详细的解剖和分析,并在事物运动中去考察客观事物静态相似和动态相似的关系、宏观相似和微观相似的关系,以求尽可能全面地了解事物。最后再进行综合优化,制定出改造事物的蓝图和构想。如果将上述认识事物和改造事物的认知方法应用到对信息系统的调查、分析、设计和实现过程中,就是信息系统开发过程中的认知方法论。

在实际系统的开发过程中,认知方法论的指导作用是非常重要的。人们在实际调查、分析和记载一个调查分析结果时都是利用这种“相似原理”来进行的。例如,人们在分析企业经营状况和实际需求时往往会自觉或不自觉地与自己头脑中的概念和“理想情况”相比较;又如,人们在用工程化方法来表达调查和分析结果时常常会利用一些规定的工程符号和“相似原理”将调查和分析结果绘制于图纸上。

同时,具体的系统开发过程也是按照上述认知方法论来展开的。例如,在结构化系统开发中,自顶向下和结构化的开发思想与从一般到特殊的认知方法是一致的;在原型化的系统开发方法中,先开发具体的模块,然后再构成整体系统的开发思想与从特殊到一般的认知方法是一致的;在面向对象的系统开发方法中,根据已有的知识和系统调查情况,抽象对象的开发思想与从特殊到特殊的类比思维方式是一致的。

系统开发方法的基本任务就是要研究开发的规律及相应的技术,从认识论、方法论、系统论的角度研究出一套符合现阶段人们认识程序的系统开发方法,以指导管理信息系统开发实现的过程。

2.分析事物的认知方法体系

要想调查、分析、了解进而设计、开发出一个大型系统,首先必须从指导思想上确定如。,,

系统。

要想了解一个系统,就必须调查研究,这件事做起来比较困难。因为一个大型的系统往往头绪众多,涉及事物的方方面面,而且很多还被一些表面现象掩盖着,很难一下子就能接触和了解到它们的本质。那么,面对一个大型复杂的系统,应该如何展开系统调查和分析工作呢?这就是在系统开发中认知方法体系所要解决的问题。

认知方法体系一般是指人类认识和了解客观事物的规律和方法,是人们认识客观事物和获取知识的途径和实现方法。迄今为止,人类分析事物的认知方法体系归纳起来不外乎如下6种。

(1)系统分析法

系统分析法是指以系统的观点和系统工程的方法与步骤来分析事物。它的具体做法是对系统开发过程中的每一步都严格按照先整体后局部、从一般到特殊的原则进行。系统分析方法的具体内涵可以简单地用下式表示。

系统分析=自顶向下+系统划分+关系结构

其中,

自顶向下=先整体后局部+在整体最优下考虑局部

系统划分=层次化+模块化

关系结构=系统结构+相互关系

(2)功能分析法

功能分析法是指在对实际管理功能进行详细分析的基础上来了解和规范被分析对象。它的具体做法是对系统调查所得到的资料,按管理功能进行分解,以了解每一个功能的作用、结构和内部处理细节,然后再对其进行优化处理。此方法可以简单地表示为功能分析=结构划分+功能分解+功能规范化

其中,

结构划分=层次化+管理功能结构

功能分解=业务过程+处理功能+子功能+功能接口

功能规范化=规范功能行为+优化处理过程

(3)数据流程法

数据流程法是指以数据实际管理业务中的流动和处理来分析问题。数据流程法以数据为主要对象,通过系统调查的资料,对实际管理业务中的数据流程进行分析,最终以数据指标和数据流程图的方式将它们规范化地确定下来。分析包括了解业务流程、理顺数据流程法和优化处理方法。数据流程法可简单地表示为

数据流程分析=数据流程+指标体系+处理过程

其中,

数据流程=业务过程+层次结构+数据流程图

指标体系=数据字典+管理指标+关系结构

处理过程=处理方法+结构模式+分析模型

(4)信息模拟法

信息模拟法是指以机器模拟数据在实际管理业务中的作用而进行的方法。信息模拟方法,。

实体关系图(ER图)。信息模拟方法可简单地表示为信息模拟分析=结构划分+实体划分+关系

其中,

结构划分=实体的分层结构+指标的分层结构

实体划分=实体抽象+属性指标

关系=数据关系+实体关系

(5)抽象对象法

抽象对象法是信息模拟法的进一步发展,在这里对象已不再是对事物本身的直接表述,而是事物运行方式、处理方法和属性值的一种表述。抽象对象法所要确定的内容可简单地表示为

抽象对象分析=对象+类+继承+消息通信

其中,

对象=实体+属性+关系+结构

类=对象+子类+类+超类

继承=特化+泛化+继承集合运算

消息通信=信息联系+方法+处理模型

(6)模拟渐进法

模拟渐进法是指以系统模拟和不断修改完善来完成分析和了解对象的过程。它的具体做法是在调查的基础上,基于系统开发工具立刻模拟出一个系统原型,然后与用户一起来不断修改和评价这个原型,直到双方满意为止。模拟渐进法可以简单地表示为模拟渐进法=模拟原型+评价修正+系统规范化

其中,

模拟原型=归纳用户需求+原型开发

评价修正=原型运行+用户评价+修正原型+过程循环

系统规范化=确定处理内容+功能规范+系统优化+程序和文档规范化3.管理信息系统的开发方法

管理信息系统从产生到现在已经发展了许多方法,其中生命周期法(LifeCycleApproach)、结构化方法(StructureApproach)、原型法(PrototypingApproach)和面向对象的开发方法(Object-OrientedDevelopingApproach)在MIS开发实践中产生了重要的影响。下面对这几种方法进行简要的概述,在后面的章节中还要详细介绍。

生命周期法是诞生于20世纪70年代的主流方法,是结构化方法的基础,它给出严格的过程定义并且改善了开发过程。严谨的文档依然是过程改善和软件质量管理的重要基础。生命周期法的基本思想是“自上而下,逐步求精”,即严格划分系统开发的各个阶段,从全局出发全面规划,然后自上而下一步步实现。生命周期法的局限在于周期过程长,方法细腻苛刻,用户参与程度不高且不能应允需求变化,加大了系统风险。

以结构化系统分析与设计为核心的新生命周期法,即结构化方法,是生命周期法的继承与发展,是生命周期法与结构化程序设计思想的结合。它使系统分析与设计结构化、模块化、标准化,面向用户且能预料可能发生的变化。结构化方法克服了生命周期法的某些缺,,,

方法。

产生于20世纪80年代的原型法在一开始时不进行全局分析,而是抓住一个原型,经设计实现后,再不断扩充,使之成为全局的系统。它“扬弃”了结构化方法的某些烦琐细节,继承其合理的内核,是对结构化开发方法的发展和补充。生命周期法和结构化方法遵循从抽象到具体的思想,按分解的方法将复杂问题简单化;原型法符合实践、认识、再实践、再认识的认识规律,但过程定义不够清晰,文档不够完善,需求定义不够规范,不利于过程改善。原型法的改进方向在于:完善过程标准,规范需求定义,明确应用范围。

面向对象的方法从20世纪90年代开始得到广泛应用,包括面向对象的系统分析(OOA)、面向对象的系统设计(OOD)和面向对象的程序设计(OOP)。面向对象的方法具有自然的模型化能力,它支持建立可重用、可维护、可共享的代码且将这些代码组织存放在程序设计环境的类库中。随着类库中类的不断积累,以后的程序设计过程会变得越来越简单,从而提高开发效率。面向对象的方法更重要的是思维方式的改变,类和继承性提高了系统的可维护性,拓展了系统生命周期,构件化使软件生产走向工厂化。

上述的这些开发方法既有区别,又有联系,可以组合使用。具体选择哪种或哪几种方法的组合,应根据系统规模来确定。一般来说,较小的系统可采用原型法或面向对象的方法或两者结合;较大的系统以结构化方法为主,结合原型法和面向对象的方法,尤其是在系统实现阶段可以采用面向对象的程序设计方法,现在的主流开发工具都支持OOP。可以预计,相互补充、相互促进的系统开发方法将是今后若干年MIS或软件工程中所使用的主要方法。

10.2生命周期法

任何事物都有产生、发展、成熟、消亡(更新)的过程,信息系统也不例外。信息系统在使用过程中随着内外部环境的变化及信息需求的改变,需要对它进行不断地维护、修改和完善。当系统不再适应用户需求时,就要被淘汰,就要由新系统代替老系统,这种周期循环称为信息系统的生命周期。运用生命周期的概念进行系统开发的方法称为生命周期法(LifeCycleApproach)。

10.2.1生命周期法的特点

生命周期法将软件工程和系统工程的理论、方法引入信息系统的研制开发中,将信息系统的整个生存期视为一个生命周期,同时又将整个生存期严格划分为若干阶段,并明确每一阶段的任务、原则、方法、工具和形成的文档资料,分阶段、分步骤地进行信息系统的开发。

生命周期法是信息系统开发的常用方法,它具有如下特点。

①采用系统的观点与系统工程的方法,自上而下进行系统分析与设计,并自下而上进。

②开发过程阶段清楚,任务明确,文档齐全,并要求标准化分析报告、流程图、说明文本等阶段性文档资料及书面审定记录,使得整个开发过程便于管理和控制。

③生命周期法适用于大型的信息系统及应用软件的开发。

④生命周期法中最常见的分析技术是SSA&D(StructuredSystemAnalysisandDesign)方法,即结构化的分析与设计方法。这种方法易于系统的实施,便于系统维护。

10.2.2生命周期法的阶段与任务

生命周期法各阶段的划分,目前认识不一致。例如,有的把总体规划归入系统分析阶段,有的把调试单独作为一个阶段等。不同的划分方法反映了对生命周期法的不同认识和不同的侧重点,但其模式和性质基本上是一致的。本书将采用一般的划分方法,即将信息系统的生命周期划分为系统规划、系统分析、系统设计、系统实施、系统运行与维护5个阶段。

各阶段完成的主要任务和文档资料如表101所示。

表101生命周期法各阶段的基本任务及主要文档

阶段基本任务主要文档

系统规划

战略规划:根据组织目标和发展战略,确定信息系统的发展战略业务流程规划:根据组织的目标与战略,对组织的业务流程进行识别、改革与创新

系统总体结构规划:组织的信息需求分析、数据规划、功能规划与系统划分、信息资源配置规划

项目实施与资源分配规划:将系统划分为若干项目,估计每个项目需要的软硬件、网络、资金、人员等各项资源

系统规划说明书

系统分析系统初步调查,开发项目的可行性研究,系统详细调查,开发项目范围内新系统逻辑模型的提出可行性分析报告

系统分析说明书

系统设计系统总体结构设计、代码设计、输入输出设计、处理过程设计、数据存储设计、计算机系统方案的选择,提出系统的物理模型系统设计说明书系统实施程序设计与调试,系统软硬件配置、安装与调试,人员的培训,新旧系统的转换与试运行系统调试说明书

用户操作手册

系统运行与

维护系统运行的组织与管理,系统评价,系统纠错性维护、适应性维护、完善性维护、预防性维护系统维护记录

系统评价报告

(1)系统规划阶段

系统规划阶段是系统建设的开始阶段。这一阶段的主要任务是根据组织的整体目标和发展战略,确定信息系统的发展战略;进行业务流程规划,明确组织总的信息需求;制定信息系统建设总计划,其中包括确定拟建系统的总体目标、功能、大致规模和粗略估计所需资源,并根据需求的轻、重、缓、急程度及资源和应用环境的约束,把规划的系统建设内容分解成若干开发项目,以便分期、分批进行系统开发。此阶段的工作成果主要体现在系统规划。

(2)系统分析阶段

这一阶段是整个系统建设的关键阶段。此阶段的主要任务是根据系统规划说明书所确定的范围,对现行系统进行初步调查和可行性研究,明确系统的目标、规模与功能,并对系统开发的技术可行性、经济可行性、组织可行性进行研究;对现行系统进行详细调查,弄清现行系统的工作流程,建立现行系统的逻辑模型;提出新系统的逻辑方案,确定用户的信息需求。该阶段又称为逻辑设计阶段。此阶段的工作成果主要体现在系统分析说明书中,它是下一阶段的工作依据,也是将来验收系统的依据。

(3)系统设计阶段

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