Chapter3信息系統(tǒng)建設概論-review-03-25-2015

第3章信息系統(tǒng)建設概論3.1信息系統(tǒng)建設是復雜的社會過程3.2信息系統(tǒng)模型3.3信息系統(tǒng)的生命周期3.4信息系統(tǒng)開發(fā)方法3.5信息系統(tǒng)的組織管理3.6.信息系統(tǒng)開發(fā)工具CASE

1簡要回顧蒸汽機的出現，導致了工業(yè)革命，使人類進入工業(yè)化社會；計算機的出現導致信息革命，人類正進入信息化社會。1946年誕生了第一臺電子計算機。最初的計算機只能進行數值計算，應用于軍事科學、工程計算、數值統(tǒng)計及某些控制領域。隨著計算機技術的突破，計算機不但能夠進行數值計算，而且還能進行數據處理。商用小型機的出現，尤其是微型計算機的出現，使計算機的應用突破了軍事和科學計算機的范圍，逐步滲透到社會生活的各種領域，尤其是經濟管理領域。信息技術在管理領域的應用，促進了信息系統(tǒng)的發(fā)展，繁榮了信息產業(yè)。信息系統(tǒng)在應用中不斷出現波折，引起人們對信息處理規(guī)律的反思。不同類型的系統(tǒng)，成功率有所不同。事務處理系統(tǒng)成功的比較多，而管理信息系統(tǒng)成功的比較少，決策支持系統(tǒng)成功的更少。單一任務的系統(tǒng)比較容易成功，而綜合型的系統(tǒng)不容易成功。小型系統(tǒng)容易成功，大型系統(tǒng)則難以完成。用于基層的系統(tǒng)容易成功，用于高層的系統(tǒng)失敗的多。由于文字處理等技術的完善成熟，辦公自動化系統(tǒng)比較容易成功。計算機的應用確實使一些行業(yè)發(fā)生了革命性的變化。印刷行業(yè)告別鉛字時代。CAD使電子、建筑、機械等行業(yè)的設計人員告別了繪圖板，CAM利用計算機來進行生產設備管理控制和操作的過程。惟獨在管理領域，失敗與挫折最多，延續(xù)時間最長。國外有人評論推行計算機管理時說：在人類奮斗的歷史中，沒有像今天付出這樣多的代價，取得如此少的成果。這的確是值得深思的。2信息系統(tǒng)建設的統(tǒng)計數據1995年據國外對365家公司的調查：31％的信息系統(tǒng)項目在完成之前被取消53％的項目沒有達到預定功能在3682個項目中只有12％的項目按時和按預算完成據2004年某顧問公司報告(對4萬個信息系統(tǒng)項目的調查)：【成功的含義：在規(guī)定的時間內，以規(guī)定的預算完成規(guī)定的目標】ERP(企業(yè)資源計劃)失敗率達到70%成功項目只能達到34%有爭議的項目達到51%失敗項目達到15%3.1

信息系統(tǒng)建設是復雜的社會過程信息系統(tǒng)建設的復雜性多學科、綜合性，技術手段復雜內部復雜、目標多樣投資密度大、效益難計算環(huán)境復雜多變（1）、技術手段的復雜性

信息系統(tǒng)是當代利用先進技術解決社會經濟問題的范例之一?，F代的先進技術成果，如計算機硬、軟件技術、數據通訊與網絡技術、各種信息采集與存貯、各種控制與決策方法、建模與仿真技術以及人工智能技術等方法，都是進行信息系統(tǒng)建設、實現系統(tǒng)各種主要功能的技術手段。如何合理的應用這些技術手段以達到預期的效果，是信息系統(tǒng)建設面臨的主要任務之一。（2）、內容復雜，目標多樣

信息系統(tǒng)的最終用戶是各級各類管理與業(yè)務人員。滿足這些用戶的信息需求，支持他們的管理決策與業(yè)務活動，是系統(tǒng)建設的直接目的。一個組織內各類機構和人員的信息需求不盡相同，有些需求可能相互沖突，另一些往往十分含混，同時，用戶需求在建設過程中也會發(fā)生變化。系統(tǒng)建設者面對這樣復雜的目標集，必須尋求使各方都比較滿意的方案。（3）、投資密度大，效益難以計算

信息系統(tǒng)的建設，需要巨額投資，是一種資金密集型的建設項目；由于規(guī)模大、建設內容復雜，主要工作如系統(tǒng)規(guī)劃、系統(tǒng)開發(fā)需用大量人工，因而也是勞動密集型項目；由于上述建設環(huán)境、建設內容、所用技術手段的復雜性，系統(tǒng)建設的各項工作都需要大量的智力勞動，簡單的體力勞動在其中所占極小，所以說，信息系統(tǒng)建設項目又是智力密集型或者知識密集型的。建設信息系統(tǒng)所付出的代價十分昂貴，如何獲取和合理使用昂貴而有限的資源，使之產生最大的經濟與社會效益，是信息系統(tǒng)建設成功的一個關鍵。（4）、環(huán)境復雜多變

信息系統(tǒng)建設通常要涉及到組織內部各級機構、管理人員及組織面臨的外部環(huán)境。系統(tǒng)建設者必須十分重視、深刻理解組織面臨的內、外環(huán)境及發(fā)展趨勢，考慮到管理體制、管理思想、管理方法和管理手段的相互匹配、相互促進，考慮到人的習慣、心理狀態(tài)及現行的制度、慣例和社會、政治諸因素。系統(tǒng)的目標、規(guī)模、功能和實施步驟必須與組織當前的發(fā)展水平(如管理水平、業(yè)務水平、職工素質等)、能力(包括經濟、技術、文化、心理、習慣等)相適應，所建系統(tǒng)還應有足夠的影響力來在一定范圍內改革不合理的規(guī)章、制度、慣例，促進管理水平的提高和組織目標的實現。信息系統(tǒng)開發(fā)是一個社會過程問題描述和方案驗證技術工程問題明確，可以模擬，或制作模型、樣品進行驗證，信息系統(tǒng)的問題確定性差，難以提前驗證解決方案，信息系統(tǒng)建設的困難不僅來自技術方面，還來自企業(yè)內外環(huán)境。影響信息系統(tǒng)成敗的有體制、政策、法規(guī)、觀念、技術等多種因素。技術不是惟一因素，甚至不是主要因素。3.1

信息系統(tǒng)建設是復雜的社會過程人的影響信息系統(tǒng)開發(fā)過程本質上是一個社會過程。從社會行動觀點看，信息系統(tǒng)開發(fā)是人類活動的協(xié)調序列，是多種參與者的協(xié)作過程。在信息系統(tǒng)開發(fā)過程中，用戶、系統(tǒng)管理者、系統(tǒng)分析員、技術專家、程序員等參與者相互聯(lián)系，相互影響。他們的通力合作，是系統(tǒng)建設成功的基礎；信息系統(tǒng)是人機系統(tǒng)，有來自于人的障礙。如了解、溝通、實施困難。信息系統(tǒng)不只是單純的計算機系統(tǒng)，而是輔助企業(yè)管理的人機系統(tǒng)。人是信息管理的主體。因而在有人參與并由人控制決策的社會系統(tǒng)中，往往會使本應理性的行為變得富有感情、豐富多彩。3.1

信息系統(tǒng)建設是復雜的社會過程社會環(huán)境的影響如政策、競爭、文化觀念等對信息系統(tǒng)影響力很大，不同于純技術工程除技術外，還應重視社會人文因素(如體制、政策、法規(guī)、觀念)對信息系統(tǒng)建設的影響3.1

信息系統(tǒng)建設是復雜的社會過程系統(tǒng)方法系統(tǒng)分解微觀與宏觀定量與定性工程方法論3.2

信息系統(tǒng)建設的方法目標含糊通信誤解步驟混亂缺乏管理控制早期開發(fā)方法的不足3.2信息系統(tǒng)模型現實世界模型靜態(tài)特征(對象、屬性、關系)動態(tài)特征(行為、事件、行動)業(yè)務流程商務規(guī)則指以某種確定的形式，對系統(tǒng)某一方面本質屬性描述。文字、符號、圖表、實物、數學公式等反映實際系統(tǒng)，又高于實際系統(tǒng)抽象程度：概念模型、邏輯模型、物理模型時間：靜態(tài)模型、動態(tài)模型1.系統(tǒng)模型表達方法：圖形與圖表建模語言UML常見的圖表為什么要對信息系統(tǒng)進行建模簡單化溝通理解工作驗收依據2.信息系統(tǒng)模型靜態(tài)建模供應商倉庫職工供應工作領導庫存項目零件mm1nnpn1n名稱單價零件號規(guī)格描述項目號預算開工日期供應量庫存量倉庫號面積電話號職工號職稱姓名年齡供應商號姓名電話號帳號地址動態(tài)建模動態(tài)模型反映現實世界中實體的行為特點，包括狀態(tài)遷移、消息傳遞、對象生命周期、序列與協(xié)作等方面的描述JSD對象模型首先標識出對象所執(zhí)行的行動三種基本構件：順序、選擇、重復丟失°購入圖書使用結束日常借閱*讀者借閱圖書1n下架°借書續(xù)借書結束借閱續(xù)借*還書°丟失°過程建模企業(yè)過程是為實現某個預定產出的邏輯相關的一系列任務每個企業(yè)過程都有輸入和產出企業(yè)過程可能跨越組織邊界企業(yè)過程有層次性可以用圖形、符號對企業(yè)過程進行抽象的描述商務規(guī)則建模商務規(guī)則反映企業(yè)運行中的特定要求、必須遵守的約束和條件商務規(guī)則首先體現在數據的完整性約束上3.3信息系統(tǒng)的生命周期3.3.1系統(tǒng)規(guī)劃階段3.3.2系統(tǒng)分析階段3.3.3系統(tǒng)設計階段3.3.4系統(tǒng)實施階段3.3.5系統(tǒng)運行和維護階段3.3.6演化模型與螺旋模型詳細設計開發(fā)請求可行性研究系統(tǒng)評價系統(tǒng)維護驗收編程調試系統(tǒng)轉換詳細調查初步調查邏輯設計審批審查審查總體設計系統(tǒng)規(guī)劃系統(tǒng)分析系統(tǒng)設計系統(tǒng)實施系統(tǒng)運行和維護信息系統(tǒng)的生命周期3.3.1

系統(tǒng)規(guī)劃階段任務：確定系統(tǒng)的發(fā)展戰(zhàn)略；對建設新系統(tǒng)的需求做出分析和預測；研究建設新系統(tǒng)的必要性和可能性；給出擬建系統(tǒng)的備選方案成果：可行性分析報告系統(tǒng)設計說明書3.3.2

系統(tǒng)分析階段任務：對現行系統(tǒng)進行詳細調查，描述它的業(yè)務流程，指出它的局限性和不足之處，提出系統(tǒng)的邏輯模型簡言之，回答系統(tǒng)“做什么”的問題成果：系統(tǒng)說明書最重要的階段3.3.3

系統(tǒng)設計階段任務：設計實現邏輯模型的技術方案，即設計新系統(tǒng)的物理模型此階段分為總體設計和詳細設計兩個階段回答“怎么做”的問題成果：系統(tǒng)設計說明書3.3.4

系統(tǒng)實施階段任務：計算機等設備的購置、安裝和調試，程序的編寫和調試，數據轉換，系統(tǒng)調試等文檔：系統(tǒng)實施進度報告系統(tǒng)測試分析報告記錄系統(tǒng)運行的情況據一定的規(guī)格對系統(tǒng)進行必要的修改評價系統(tǒng)的工作質量和經濟效益3.3.5

系統(tǒng)運行和維護階段修改說明書修改目標追加資源等待條件提出調研要求詳細調查邏輯設計交付使用初步調查可行性分析可行性分析報告審批修改否是停止研發(fā)系統(tǒng)說明書審批修改否停止研發(fā)是總體設計詳細設計系統(tǒng)設計說明書審批修改否是停止研發(fā)修改設計方案系統(tǒng)實施調試驗收修改修改系統(tǒng)是信息系統(tǒng)開發(fā)過程信息系統(tǒng)開發(fā)流程規(guī)劃實施對事先不能或者很難完整定義需求的系統(tǒng)，可采用演化模型用戶可先給出待開發(fā)系統(tǒng)的核心需求，實現這些需求之后，提出有效的反饋，支持其它部分的設計和實現信息系統(tǒng)開發(fā)演化過程系統(tǒng)規(guī)劃確定范圍核心系統(tǒng)分析核心系統(tǒng)設計核心系統(tǒng)實施系統(tǒng)支持規(guī)劃分析實施設計螺旋模型將系統(tǒng)建設的生命周期分解為多個周期，多次開發(fā)完善系統(tǒng)原形，通過每個周期的風險分析，實現整個系統(tǒng)的風險控制信息系統(tǒng)開發(fā)演化過程3.4信息系統(tǒng)開發(fā)方法結構化方法面向對象方法原型法3.4.1結構化方法結構化程序設計：一個程序的詳細執(zhí)行過程可按“自頂向下、逐步求精”的方法確定，即把一個程序盡可能分成若干個彼此獨立的模塊，用作業(yè)控制語句或過程調用語句把這些模塊聯(lián)系起來結構化系統(tǒng)設計的基本思想：把模塊化思想引入到系統(tǒng)設計中來，將一個系統(tǒng)設計成層次化的程序模塊結構。這些模塊相對獨立，功能單一動作B動作A條件C動作ATrueFalse動作B條件C動作ATrueFalseACIS模塊結構示意圖The3DACISModeler(ACIS)isageometricmodelingkerneldevelopedbySpatialCorporation(formerlySpatialTechnology),partofDassaultSystemes.結構化方法遵循的如若干基本原則面向用戶的觀點嚴格區(qū)分工作階段，每階段有明確的任務和應得的成果按系統(tǒng)的觀點，自頂向下地完成系統(tǒng)的研制工作充分考慮變化的情況工作成果文獻化、標準化結構化方法：

結構化分析-結構化設計-結構化編程3.4.2面向對象方法由面向對象程序設計方法OOP發(fā)展而來OOP的基本思想：客觀世界的任何事物都是對象(object)。它們都有一些靜態(tài)屬性和有關操作。對象的封裝性。對象之間有抽象與具體、群體與個體、整體與部分等幾種關系，這些關系構成對象的網絡結構抽象的、較大的對象所具有的性質，自然地成為其子類的性質。繼承性對象之間可以互送消息(message)。消息可以是傳送一個參數，也可以是使這個對象開始某個操作系統(tǒng)調查和需求分析：對系統(tǒng)將要面臨的具體管理問題以及用戶對系統(tǒng)開發(fā)的需求進行調查研究，即先弄清要做什么的問題分析問題的性質和求解問題：在繁雜的問題域中抽象地識別出對象以及其行為、結構、屬性、方法等。一般稱之為面向對象的分析，即OOA整理問題：對分析的結果作進一步的抽象、歸類、整理，并最終以范式的形式將他們確定下來。一般稱之為面向對象的設計，即OOD程序實現：用面向對象的程序設計語言將上一步整理的范式直接映射(即直接用程序設計語言來取代)為應用軟件。一般稱之為面向對象的程序，即OOP面向對象方法的系統(tǒng)開發(fā)過程OO方法直接反映了人們對客觀世界的認知模式。人類認識客觀世界有兩個基本過程：一個是從特殊到一般的歸納過程，另一個是從一般到特殊的演繹過程從應用設計到解決問題的方案更加抽象化，且具有極強的對應性在設計中容易與用戶溝通把數據和操作封裝到對象之中設計中產生各式各樣的部件，然后由部件組成框架，以至于整個程序應用程序具有較好的重用性、易維護、易改進和易擴充適用范圍：流行的開發(fā)方法，適用面很廣對OO方法的評價基本思想：在投入大量的人力、物力之前，在限定的時間內，用最經濟的方法構造一個系統(tǒng)原型，使用戶盡早看到未來系統(tǒng)的概貌，在系統(tǒng)原型的實際運行中與用戶一起發(fā)現問題，提出修改意見，不斷完善原型，使它逐步滿足用戶的要求原型法開發(fā)系統(tǒng)的四個步驟：明確用戶基本信息需求建立初始原型。集成原則、最小系統(tǒng)原則評價原型修改和完善原型3.4.3原型法(prototypingapproach)原型法的工作流程第一步第二步第三步第四步建立初始原型明確用戶基本信息需求滿意否?運行原型TrueFalse修改原型放棄否?可用原型TrueFalse停止原型作為開發(fā)依據原型作為應用系統(tǒng)增進用戶與開發(fā)人員之間的溝通用戶在開發(fā)過程中起主導作用辨認動態(tài)的用戶需求啟迪衍生式的用戶需求縮短開發(fā)周期、降低開發(fā)風險對于分析層面難度大、技術層面難度不大的系統(tǒng)，宜用原型法開發(fā)原型法的優(yōu)點對大型的系統(tǒng)，若不經過系統(tǒng)分析來進行整體性劃分，想要直接用屏幕來一個一個地模擬是很困難的對于大量運算的、邏輯性較強的程序模塊，原型法很難構造出模型來供評價對于原基礎管理不善、信息處理過程混亂的問題，使用有一定的困難。不如結構化法便于管理控制原型法的局限性各種開發(fā)方法的比較系統(tǒng)開發(fā)各環(huán)節(jié)工作量—調查>25分析>40設計<20實現<15原型法：小型局部系統(tǒng)或處理過程比較簡單系統(tǒng)的設計到實現面向對象法：普遍適用于各類信息系統(tǒng)開發(fā)，不涉足系統(tǒng)分析之前環(huán)節(jié)3.5信息系統(tǒng)的組織管理3.5.1信息系統(tǒng)發(fā)展的諾蘭Nolan模型3.5.2建立信息系統(tǒng)的基礎條件3.5.3建立信息系統(tǒng)的技術部門3.5.4選擇開發(fā)方式3.5.5系統(tǒng)開發(fā)項目管理信息系統(tǒng)在組織中的應用一般要經過從初級到成熟的成長過程Nolan模型把信息系統(tǒng)的成長過程劃分為六個階段3.5.1信息系統(tǒng)發(fā)展的諾蘭Nolan模型諾蘭Nolan模型的意義總結了發(fā)達國家信息系統(tǒng)建設的經驗教訓。一般認為模型中的各階段是不能跳躍的。在信息系統(tǒng)建設時，企業(yè)須明確本單位所處的生長階段，再根據該階段的特點制定發(fā)展規(guī)劃、確定開發(fā)策略，才會少走彎路、提高效率3.5.2建立信息系統(tǒng)的基礎條件

領導重視，業(yè)務人員積極性高有一定的科學管理基礎能組織一支具有不同層次的技術隊伍系統(tǒng)分析師系統(tǒng)設計師程序員負責應用程序設計測試員操作員包括硬件操作和數據錄入人員系統(tǒng)維護員負責系統(tǒng)硬件和軟件的維護信息控制人員負責信息收發(fā)、調度和核對配置管理員負責系統(tǒng)開發(fā)、運行和維護管理工作信息主管/規(guī)劃員系統(tǒng)開發(fā)的組織結構3.5.3建立信息系統(tǒng)的技術部門

系統(tǒng)支持企業(yè)IT部門用戶支持網絡管理Web支持應用程序開發(fā)數據庫管理信息系統(tǒng)委員會廠長某總師系統(tǒng)分析組系統(tǒng)設計組程序設計組硬件組操作員組數據管理組經濟模型組3.5.4選擇開發(fā)方式

自行開發(fā)委托開發(fā)合作開發(fā)咨詢開發(fā)外購(租用)軟件包應該根據企業(yè)自身資源、技術力量、外部環(huán)境等各種因素選擇系統(tǒng)開發(fā)方式一般項目的特點：一次性任務，有一定的任務范圍和質量要求，有時間限制和進度要求，有經費資源的限制信息系統(tǒng)開發(fā)項目的特點：目標不太明確，邊界較模糊，質量要求更多的由項目團隊定義項目進行過程中，用戶的需求會不斷被激發(fā)并進一步明確，導致項目進度、費用計劃的更改智力密集，受人力資源影響