02章_管理信息系统开发方法

null第2章 管理信息系统的开发方法 第2章 管理信息系统的开发方法 管理信息系统绪言 绪言 管理信息系统是一门综合性学科,其中主要的理论与重要概念来自于软件 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 、数据库、网络等相关学科。管理信息系统的开发技术也随着软件工程及相关学科的发展而不断更新。对管理信息系统开发方法进行综述，旨在为具体学习与掌握信息系统的开发方法与技术进行铺垫。本章主要介绍软件工程规范、管理信息系统的建设、生命周期理论及开发过程模型与开发方法。 2．1 管理信息系统中的软件 2．2 管理信息系统生命周期的阶段划分 2．3 管理信息系统的开发活动 2．4 管理信息系统开发方法 2．5 管理信息系统的开发工具 2．1 管理信息系统中的软件 2．2 管理信息系统生命周期的阶段划分 2．3 管理信息系统的开发活动 2．4 管理信息系统开发方法 2．5 管理信息系统的开发工具 本章主要内容2．1 管理信息系统中的软件2．1 管理信息系统中的软件2．1．1 软件开发是信息系统开发的一项重要内容 软件是信息系统的重要组成部分——管理信息系统是一个有机的整体，是按照企业系统的运作机理和管理需求构建的。 系统的明确目标是为企业经营管理决策提供支持。管理信息系统中除了人、过程和设备以外，能够体现人的管理意志的部分就是软件。 因此，构建管理信息系统的过程中，最复杂的活动就是 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 企业用户的需求，以便开发出满足用户业务需求的软件。2．1．2　信息系统开发遵循的软件工程规范 2．1．2　信息系统开发遵循的软件工程规范 1．系统应遵循的软件工程规范 管理信息系统的开发方法主要以软件工程的理论和方法为指导。软件工程规范体现了开发活动的工程化和系统化，我国在20世纪80年代末、90年代初颁布了六个国家标准，包括： GB8566—88 计算机软件开发规范 GB8567—88 计算机软件产品开发文档编制指南 GB9385—88 计算机软件需求说明文档编制指南 GB9386—88 计算机软件测试文档编制规范 GB/T12504—90 计算机软件质量保证计划规范 GB/T12505—90 计算机软件配置管理计划规范2．1．2　信息系统开发遵循的软件工程规范2．1．2　信息系统开发遵循的软件工程规范根据这些规范，软件开发周期分为五个阶段：（1）可行性研究阶段；（2）需求分析阶段；（3）设计阶段；（4）实现阶段；（5）测试阶段；经过以上五个阶段之后，软件即可提交给用户进行使用，之后便进入了运行与维护阶段。直到该软件报废或被新的软件取代。因此，上述五个阶段加上运行与维护阶段，就构成了软件的生命周期。 每个阶段要产生相应的文档，规范中规定了14个文档：（1）可行性研究报告；（2）项目开发计划；（3）软件需求说明书；（4）数据要求说明书；（5）测试计划；（6）概要设计说明书；（7）详细设计说明书；（8）数据库设计说明书；（9）模块开发卷宗；（10）用户手册；（11）操作手册；（12）测试分析报告；（13）开发进度报告；（14）项目开发总结。这些文档在实际应用中，可以有选择的使用。表2-1 软件工程规范表 表2-1 软件工程规范表 表2-2 软件开发规范文档表2-2 软件开发规范文档2．系统开发对文档的要求2．系统开发对文档的要求按用途，管理信息系统的文档可以分为应用文档、开发文档和管理文档，如图2.1所示。2．系统开发的阶段划分及任务2．系统开发的阶段划分及任务开发任务量所点的比例开发任务量所点的比例在系统开发过程中，各阶段所占工作量大体如下：系统分析30%，系统设计25%，编程20%，测试25%。一些专家认为，由于计算机辅助软件工程(CASE)等技术的发展，若不考虑系统测试和软件维护的工作量，系统调查、需求分析两个环节占到总开发工作量的60%以上，而系统设计和系统实现两个环节却占不到总开发工作量的40%，其中，原来的在开发工作中占工作量最大的编程与调试工作，现在只占10%以下的工作量。2．2 管理信息系统生命周期的阶段划分2．2 管理信息系统生命周期的阶段划分任何系统均有其产生、发展、成熟、消亡或更新换代的过程。这个过程称为系统的生命周期(System Life Cycle)。系统生命周期的概念对于复杂系统的建设具有重要的指导意义。软件工程规范中对软件开发阶段的划分的理论依据，就是管理信息系统的生命周期理论。MIS的系统开发生命周期（SDLC The Systems Development Life Cycle）大致可以分为：规划、分析、设计、实现与维护五个阶段。2．2．1　系统规划2．2．1　系统规划系统规划: 是管理信息系统建设的起始阶段。这一阶段的主要任务，是根据用户单位的整体目标和发展战略，确定管理信息系统的建设规划，划分业务流程，明确用户总的需求目标，制订管理信息系统建设的总计划，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，以分期分批进行系统开发。2．2．2 系统分析2．2．2 系统分析2、系统分析 这一阶段的主要工作是根据系统规划阶段确定的拟建系统总体方案和开发项目的安排，分析相关业务的应用逻辑，这是系统建设中工作任务最为繁重的阶段。这一阶段会产生大量的系统分析资料，其中最主要的是用户需求说明、约束条件和描述用户业务逻辑模型。2．2．3 系统设计2．2．3 系统设计3、系统设计 系统设计是根据用户的业务需求，构造新系统实现方案的活动。不同的技术人员，针对同样的用户需求文档可能构造出不同的系统实现方案。目前较为成熟的系统设计方法包括结构化方法和面向对象的方法。系统设计阶段又可以进一步分为概要设计和详细设计两项活动。2．2．4 系统实现2．2．4 系统实现4、系统实现 系统实现是按照系统的设计方案，利用编程语言进行编程，并通过购置硬件、布署网络等 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 实现一个新的管理信息系统的过程。系统实现阶段又包括编程、测试、调试等活动。测试包括 单元测试 部编版二年级下册第二单元测试题部编版二年级下册第二单元测试卷部编版二年级下册第二单元测试部编版二年级下册语文第二单元测试卷人教版七年级下册英语单元测试卷 、集成测试和系统测试。系统实现阶段的活动关系到软件的质量，系统的可维护性和可靠性等重要特性。 2．2．5 系统运行与维护阶段 2．2．5 系统运行与维护阶段 5、运行与维护 这一阶段从系统交付使用直到系统报废或被更新的管理信息系统代替，这是系统生命周期中历时最久的阶段，也是管理信息系统实现其价值、发挥效益的阶段。 据统计，现有管理信息系统在运行和维护阶段的开支占整个系统成本的三分之二左右，而这一阶段需用的专业技术人员占管理信息系统专业技术人员50%-70%。2．2．6 系统更新阶段2．2．6 系统更新阶段6、系统更新 在系统运行与维护阶段，系统单位时间内的费用随时间增长，系统维护的成本一天比一天高。适时开始新系统，使旧系统或其中某些主要部分退役，不仅能增强系统功能，满足用户新的需求，而且在经济上也是合理的。 现有系统进入更新阶段时，下一代新系统的建设工作也就开始了。因此，这一阶段是新、旧系统并存的时期。对现有系统来说，可以全部更新，也可以部分更新或有步骤地分期分批更新。2．3　管理信息系统的开发活动2．3　管理信息系统的开发活动2．3．1　谁参与了系统开发 2．3．2　系统分析员的职责与技能 2．3．3　开发过程模型 2．3．1　谁参与了系统开发2．3．1　谁参与了系统开发 管理信息系统的开发是一个复杂的系统工程，需要具有各类专业特长的专业人员共同参与开发活动。常见的管理信息系统开发模式有自主开发、联合开发和委托开发等几种形式，无论那一种形式都需要统筹规划，需要各类专业技术人共同参与。 典型的信息系统开发活动中，包括用户、项目经理、系统分析员、软件工程师、程序员、数据管理员和文档整理员等。2．3．2 系统分析员的职责与技能2．3．2 系统分析员的职责与技能系统分析员负责领导和协调整个项目中的技术活动。 在个人综合素质方面，系统分析员具有领导才能，能够在压力下作出关键性的决策，并善始善终；能够赢得项目经理、客户、用户群体以及管理团队的认同和尊敬，尤其善于和项目经理紧密协作；在各个方面都能表现出面向目标的实干作风。 在专业技能方面，与其他角色相比，系统分析员一般具有全方位的技能。他对相关知识的见解重在广度，而不是深度。系统分析员不仅需要具备软件工程师的各项技能，而且还应该具有用户专业领域和软件开发领域的实践经验，从而有能力在无法获得完整信息的情况下迅速领悟问题，并根据经验做出审慎的判断。系统分析员有可能是一个团队，但其中应有一人具有足够的权威。2．3．2 系统分析员的职责与技能2．3．2 系统分析员的职责与技能某种程度上，系统分析员是用户和软件技术人员之间构通的桥梁。用户不懂软件技术领域的专业术语和符号，而软件技术人一般也不懂得用户专业领域的知识，因此，在用户与软件技术人员之间存在一个专业知识的鸿沟，这就需要系统分析员充当桥梁作用，以实现用户与专业技术人员之间的沟通。 系统分析员具有获取和理解用户需求的专业技能，在较短的时间内能够熟悉并把握用户专业知识领域的关键内容，对于用户不能够表述完整和讲不出的潜在需求，系统分析员能够通过发挥自己的专业技能加以启发，以获取较多的信息，并使用相应的分析工具和符号加以表述，这种符号和表述要能使用户和软件技术人员都能看得懂，以便使用户能够确认分析成果的正确性，使软件技术人员能够延续后面的开发活动。2．3．3 开发过程模型2．3．3 开发过程模型管理信息系统的开发模型是指开发活动的全部过程、活动和任务的结构框架。 系统开发模型能清晰、直观地表达开发活动的全过程，明确规定了要完成的主要活动和任务，用来作为规划开发项目活动的基本框架。 典型的开发模型有：瀑布模型(waterfall model)、渐增模型/演化/迭代(incremental model)、原型模型(prototype model)、螺旋模型(spiral model)、喷泉模型(fountain model)、智能模型(intelligent model)和混合模型(hybrid model)等。1．边做边改模型（Build-and-Fix Model）1．边做边改模型（Build-and-Fix Model）在这种模型中，既没有规格说明，也没有经过设计，系统随着客户的需要一次又一次地不断被修改。在这个模型中，开发人员拿到项目立即根据需求编写程序，调试通过后生成软件的第一个版本。在提供给用户使用后，如果程序出现错误，或者用户提出新的要求，开发人员重新修改代码，直到用户满意为止。 这种方法是不能令人满意的，其主要问题在于： （1）缺少规划和设计环节，软件的结构随着不断的修改越来越糟。 （2）忽略需求环节，给软件开发带来很大的风险。 （3）没有考虑测试和程序的可维护性，也没有任何文档，软件的维护十分困难。2. 瀑布模型（Waterfall Model）2. 瀑布模型（Waterfall Model） 案例 全员育人导师制案例信息技术应用案例心得信息技术教学案例综合实践活动案例我余额宝案例 ： 某个老师（T）想要考察一个同学（S）的学习情况和技术水平，于是交给该学生一个任务。 T : 我有一个朋友想要一个图象浏览软件，能够查看多种格式的图象，包括BMP、TIFF、JPG、PNG，并且能够支持一般的放大、缩小、漫游。你能做这样一个软件吗？这个和你的毕业设计课题有相似的地方。 S：就是类似ACDSEE这样的软件吗？ T: 差不多，不过不需要那么强大的功能，我这个朋友计算机是外行，最好能做的比较方便，傻瓜型的，例如象ACDSEE自动浏览这种功能还是要的。 S：我以前学过BMP和JPG的图象格式解析，我想没有问题 T：好的，给你30天时间，下周你再来一趟，跟我讲一下你的工作进度。 这位同学非常明白老师的意图，回去后想了一下，并列出了一个清单。2. 瀑布模型（Waterfall Model）2. 瀑布模型（Waterfall Model）一 功能： 1.读取、显示、另存四种格式图片（ BMP、TIFF、JPG、PNG ） 2. 放大、缩小、漫游 3.列出当前目录下所有四种格式图片文件名 4. PAGEUP（PAGEDOWN）自动调出当前目录上一张（下一张）图片 二 其它说明： 1.界面尽量简介，容易操作 2.不要图片预览和打印 三 开发工具：VC 6 四 开发环境：普通PC机；Window2000/xp 五 工作量： 1.研究一下四种图片的格式 2.设计一个解析器类，解析这四种格式 3.设计一个文档类，实现读取、另存和目录浏览功能 4.设计一个视图类，实现显示、缩放、漫游功能 2. 瀑布模型（Waterfall Model）2. 瀑布模型（Waterfall Model）实际情况一 一切顺利，学生S按期交付了软件，经过一两周的试用、修改、完善后，三方都比较满意，该软件在老师的朋友那里成为一个得心应手的工具。 瀑布模型（waterfall model）是传统的软件工程生存期模式，这种生存期模式是一种系统的和顺序的软件开发方法。它由系统可行性分析开始，跟着是软件需求分析、设计、编码、测试和维护。 2. 瀑布模型（Waterfall Model）2. 瀑布模型（Waterfall Model）2. 瀑布模型（Waterfall Model）2. 瀑布模型（Waterfall Model）瀑布模型的优点： 提供了软件开发的基本框架，有利于大型软件开发过程中人员的组织、管理，有利于软件开发方法和工具的研究与使用，因此，在软件工程中占有重要的地位。 瀑布模型的缺点： 1、在软件开发的初期阶段就要求做出正确、全面、完整的需求分析对许多应用软件来说是极其困难的。 2、在需求分析阶段，当需求确定后，无法及时验证需求是否正确、完整。 3、作为整体开发的瀑布模型，由于不支持产品的演化，缺乏灵活性，对开发过程中很难发现的错误，只有在最终产品运行时才能暴露出来，从而使软件产品难以维护。2. 瀑布模型（Waterfall Model）2. 瀑布模型（Waterfall Model）瀑布模型适用的场合 瀑布模型一般适用于功能、性能明确、完整、无重大变化的软件系统的开发。例如操作系统、编译系统、数据库管理系统等系统软件的开发。 应用有一定的局限性。 3. 快速原型模型（Rapid Prototype Model）3. 快速原型模型（Rapid Prototype Model）实际情况二 一周后，学生去见老师，并提交了工作清单，他发现老师的这位朋友（C）和老师在一起。 S：这是工作清单，我已经研究清楚了四种文件的格式，可以写代码了。 T：很好，不过我这位朋友有一些新想法，你不妨听听。 C：你好。我新买了一个扫描仪，你的程序可不可以直接扫描图片进来。 S：你可以自己扫描呀，买扫描仪的时候一般都会送正版软件的。 C：是的，可是我一直不太会用，你知道我计算机水平不高，学一些新东西很累，也没有时间，如果你能直接链接扫描仪，我只要学会你的软件就行了，我愿意多支付一些费用……，还有，我想建一个图片库，你知道，我工作时需要上百个图片，经常找不到，最好还带模糊查询。3. 快速原型模型（Rapid Prototype Model）3. 快速原型模型（Rapid Prototype Model）S：……………….？？？？？!!!!! C：还有一些，现在一时想不起来，我想起来的话会再跟 你联系，时间上可以长一些。 S：……………….？？？？？!!!!! !!!!! !!!!! T：要不这样吧，你先做一个样子出来给C看看，一边做，一边改。 C：这样最好，看见一个基本样子我就知道我想要什么了。 事情就这样定下来了，S愤怒的撕掉了自己的工作清单……. ，回去后S花1天时间用DELPHI做了个样子，只能读BMP和JPG文件，做了些菜单和工具栏，用ACCESS建了一个图片库。就这个“假”的程序，S和C讨论了一天，S又修改了几次，又讨论了几次，一周后，这个“假”的程序表面看起来和真的一模一样。3. 快速原型模型（Rapid Prototype Model）3. 快速原型模型（Rapid Prototype Model）于是S打算用VC重写这个程序，但是他很快发现继续用DELPHI写更方便，因为至少界面不用重做了，于是……，两个月后，这个事情终于结束了。 S顺利的完成了他的毕业设计，C也一直使用这个软件管理他的图片，并庆幸花了这么少的钱得到了这么有用的东西，而T，则正在考虑如何为他下一批学生分派任务。 3. 快速原型模型（Rapid Prototype Model）3. 快速原型模型（Rapid Prototype Model）3. 快速原型模型（Rapid Prototype Model）3. 快速原型模型（Rapid Prototype Model）原型模型适用的场合 原型模型比瀑布模型更符合人们认识事物的过程和规律，是一种较实用的开发框架。 它适合于那些不能预先确切定义需求的软件系统的开发，更适合于那些项目组成员（包括分析员、设计员、程序员和用户）不能很好交流或通信有困难的情况。 4．增量模型（Incremental Model）4．增量模型（Incremental Model）5．螺旋模型（Spiral Model 5．螺旋模型（Spiral Model 8．各种模型的比较8．各种模型的比较2．4 管理信息系统开发方法2．4 管理信息系统开发方法2.4.1 早期的开发方法2．4．2　结构化方法2．4．2　结构化方法到六十年代，出现了较为规范的结构化程序设计方法。 “结构化”一词在系统建设中的含义是用一组规范的步骤、准则和工具来进行某项工作。基于系统生命周期概念的结构化方法则为管理信息系统建设提供了规范的步骤、准则与工具，以弥补传统方法的不足。 结构化方法的基本思路如图2.9所示，这类方法都是把整个系统开发过程分成若干阶段，每个阶段进一步划分为若干活动，每项活动应用一系列标准、规范、方法和技术，并完成一个或多个任务，最终，获得满足用户需求的成果。1．结构化方法的基本思路和主要原则1．结构化方法的基本思路和主要原则结构化方法的主要原则，归纳起来有以下四条： （1）用户参与的原则 （2）严格划分工作阶段，“先逻辑，后物理”的原则 （3）“自顶向下”的原则 （4）工作成果描述标准化原则2．结构化生命周期法存在的问题2．结构化生命周期法存在的问题实践中，结构化生命周期法使得软件开发的质量和效率有了大幅度的提高，但同时也遇到了一系列挑战，主要包括以下几方面： 整个系统的开发工作是劳动密集型的，70年代末期软件成本已超过硬件成本,软件生产率低下已经成为当前信息化的主要障碍之一。 系统开发的整个工作费时过长，难以适应环境的急剧变化。 对用户需求的变更不能做出迅速的响应。 运用结构化生命周期法的软件工程实践中，前一步工作的正确性与完善性对后一步工作起着决定性作用。这就要求系统开发人员进行软件工程活动时，要有很强的预见性。 维护工作繁重，专门人才紧缺。2．4．3面向对象的方法2．4．3面向对象的方法七十年代问世的名为Smalltalk的计算机高级语言则首次提出面向对象的概念。到了八十年代，由于Smalltalk—80和C++语言的推出，使面向对象的程序设计语言趋于成熟，并为越来越多的人所理解和接受，从而形成了面向对象的程序设计(Object-Oriented Programming，简记为OOP)这一新的程序设计方法。从八十年代中、后期开始，出现了在系统开发各个环节中应用面向对象概念和方法的研究，出现了面向对象分析(Object- Oriented Analysis，简记为OOA)、面向对象设计(Object-Oriented Design，简记为OOD)等涉及系统开发其它环节的方法和技术，它们与面向对象程序设计(OOP)一起，形成了一种新的系统开发方式模型，即面向对象的方法。2．5 管理信息系统的开发工具2．5 管理信息系统的开发工具2．5．1结构化建模工具 结构化方法是管理信息系统开发常用的一种较为成熟的方法，它的基本思想是按功能划分来组织软件结构，具有结构清晰、易于掌握的特点。结构化分析的常用工具有系统流程图、IPO图、数据流程图、数据字典以及处理逻辑分析与表达工具。结构化系统设计的常用工具有结构图、程序流程图等。2．5．2 面向对象的建模工具2．5．2 面向对象的建模工具相对而言，面向对象的方法在应对用户需求变更和提高软件复用方面比结构化方法有较明显的优势。在系统结构上，拟建系统的结构和用户现实系统的结构上基本相似，便于理解和映射，因此，目前面向对象的方法逐渐成为管理信息系统开发的主流方法。UML是面向对象的方法在从事分析和设计过程中常用的建模工具。UML是一种统一建模语言（Unified Modeling Language），它具有一套规则的符号体系与建模规则，它支持面向对象的分析建模和面向对象的设计建模。 2．5．3 计算机辅助软件工程(CASE)2．5．3 计算机辅助软件工程(CASE)计算机辅助软件工程（Computer-Aided Software Engineering）技术的出现，可望解决长期以来困扰系统开发人员软件生产率低的问题。 CASE技术是系统开发工具与方法的结合，它不同于以往的开发技术。它强调的是解决整个系统开发过程的效率问题。它的主要目标包括： （1）全面实施一种或多种系统开发方法； （2）通过自动检查提高软件的质量； （3）使原型的建立有了高效率的手段； （4）简化系统的维护工作； （5）加快系统的开发过程； （6）使系统开发人员的精力集中于开创性工作； （7）提高软件的可重用度；2．5．3 计算机辅助软件工程(CASE)2．5．3 计算机辅助软件工程(CASE)归纳起来，CASE有三大作用，这三大作用将从根本上改变管理信息系统的开发方式： （1）能实现一个具有快速响应、早期查错功能的交互式开发环境。 （2）对系统的开发和维护过程中的各个环节实现自动化。 （3）通过一个强有力的图形界面，实现了直观的程序设计。 本章小结本章小结本章概要介绍了管理信息系统开发的相关基础知识，包括软件工程规范、管理信息系统生的命周期理论与目前较为成熟的管理信息系统开发方法。软件危机是软件工程学科诞生的直接动力，软件工程方法形成的直接目标就是为了提高软件的开发效率和提高软件的质量与可靠性。提高软件开发效率的根本出路在于提高软件复用，这要寄希望于面向对象的应用。 系统生命周期理论对管理信息系统开发活动的直接指导意义，在于将系统开发活动划分阶段，按阶段组织系统开发活动便于控制开发活动的复杂性。 目前较为流行与成熟的开发方法有结构化方法与面向对象的方法。无论哪一种管理信息系统开发方法，软件工程的理论与原则都是具有普遍指导意义的。 瀑布模型是信息系统最常用的开发模型，随着面向对象技术的普及与成熟，原型法与螺旋模型逐渐被应用，这两种开发模型同时吸收了瀑布模型的优点。思考题思考题2-1说明系统开发生命周期理论的本质? 2-2结构化系统开发方法有哪些优点和缺点? 2-3结构化系统开发生命周期包括哪些阶段？每个阶段的主要任务是什么？ 2-4快速原型法的基本原理是什么？运用该方法的前提是什么？ 2-5试述原型法的基本原理和建立原型系统的主要步骤？ 2-6试述面向对象方法论与结构化方法论的本质区别。