第 3章-信息系统建设概论

1、课程简介课程简介信息系统分析与设计信息系统建设概论主讲老师: 冯治东 单 位: 榆林学院联系电话mail: 信息系统分析与设计信息系统分析与设计信息系统建设概论信息系统建设概论本章主要内容 信息系统建设的特点 信息系统的生命周期 基于生命周期的开发过程方法 基于技术的系统分析与设计方法 信息系统开发的组织管理信息系统分析与设计信息系统分析与设计信息系统建设概论信息系统建设概论3.1 信息系统建设是复杂的社会过程l 信息系统建设的复杂性 技术手段复杂 内容复杂，目标多样 投资密度大，效益难以计算 环境复杂多变信息系统分析与设计信息系统分析与设计信息系统建设概论信息系统建

2、设概论l 信息系统开发是一个社会过程 问题描述和方案验证 技术工程问题明确，可以模拟，或制作模型、样品进行验证，信息系统的问题确定性差，难以提前验证解决方案 人的影响 信息系统是人机系统，有来自于人的障碍。如了解、沟通、实施困难 社会环境的影响 如政策、竞争、文化观念等对信息系统影响力很大，不同于纯技术工程信息系统分析与设计信息系统分析与设计信息系统建设概论信息系统建设概论3.2.1 早期方法的不足l 造成不足的原因 目标含糊 沟通误解 步骤混乱 缺乏管理机制信息系统分析与设计信息系统分析与设计信息系统建设概论信息系统建设概论3.2.2 系统科学的应用l 系统方法的应用及原则 还原论与整体论相

3、结合 微观分析与宏观综合相结合 定性判断与定量计算相结合 严格生命周期与反复迭代相结合信息系统分析与设计信息系统分析与设计信息系统建设概论信息系统建设概论3.2.3 系统建模1.系统模型l 系统模型是指以某种确定的形式(如文字、符号、图表、实物、数学公式等)，对系统某一方面本质属性的描述，是对原系统的描述、模仿或抽象。l 特征(1)它是现实系统的抽象或模仿；(2)它是由反应系统本质或特征的主要因素构成的(3)它集中体现了这些主要因素之间的关系。信息系统分析与设计信息系统分析与设计信息系统建设概论信息系统建设概论l说明(1)大多情况下，没必要考虑系统的全部属性，可从一个特定的视角建立模型以描述系

4、统某一方面的属性；(2)对于同一个系统，为了全面彻底地描述它，通常需要从不同的视角建立多个模型。信息系统分析与设计信息系统分析与设计信息系统建设概论信息系统建设概论l 信息系统模型大多是图形和图表模型，每种图形或图表模型都有公认的标准符号、惯例和语法规则，这一组符号和规则形成了一种特殊的表示语言，即建模语言。l 信息系统建模语言一直处于发展和完善之中，一些模型符号简单，目的单纯，规范也不严格，不具备复杂的语言特性，仅能描述系统某一方面的特性，比如ER图，另一些建模语言有复杂的语义，丰富的符号，能够从各个角度描述系统，如统一建模语言UML(unified modeling language)信息

5、系统分析与设计信息系统分析与设计信息系统建设概论信息系统建设概论信息系统分析与设计信息系统分析与设计信息系统建设概论信息系统建设概论l 对复杂问题进行简化描述，帮助有关人员简单、直观、准确地了解系统；l 建模的过程使得分析师和设计时能更全面地研究系统，深思熟虑，减少遗漏，以形成更成熟的方案；l 各阶段产生的模型为后续阶段的有关人员提供了工作依据；l 为项目各类人员提供了统一的交流工具；l 为项目验收和将来的维护工作提供了文档依据l 利用工具将模型映射为特定平台的可执行代码，减少开发人员工作量。信息系统分析与设计信息系统分析与设计信息系统建设概论信息系统建设概论3.2.4 建立管理模型 信息系统

6、开发的本质是建立管理模型并转化为信息处理模型的过程。 管理模型是系统分析阶段任务。现实世界现实世界静态特征静态特征( (对象、属性、关系对象、属性、关系)ER)ER图图动态特征（行为、事件、行动）动态特征（行为、事件、行动）JSDJSD图图业务流程业务流程商务规则商务规则.模型模型3.3 信息系统的生命周期信息系统的生命周期信息系统开发围绕信息系统生命周期来进行，有时也称系统开信息系统开发围绕信息系统生命周期来进行，有时也称系统开发生命周期发生命周期（SDLC，System Development Life Cycle）生命周期按阶段划分，提出的是组织、管理生命周期按阶段划分，提出的是组织、管

7、理和控制信息系统开发过程的一种基本框架，和控制信息系统开发过程的一种基本框架，原则性地指导两部分工作：原则性地指导两部分工作： 管理：管理：强调进程安排、资源分配、评估、控制、强调进程安排、资源分配、评估、控制、反馈反馈1.1. 开发：开发：强调任务和开发文档强调任务和开发文档生命周期的生命周期的5个阶段个阶段1. 阶段任务阶段任务2. 设计文档设计文档可行性可行性研究研究开发开发请求请求详细详细调查调查系统系统转换转换总体总体设计设计逻辑逻辑设计设计审批审批初步初步调查调查验收验收系统系统维护维护系统系统评价评价详细详细设计设计审查审查编程编程调试调试审查审查运行维护运行维护系统规划系统规划

8、系统实施系统实施系统分析系统分析系统设计系统设计信息系统分析与设计信息系统分析与设计信息系统建设概论信息系统建设概论3.4 基于生命周期的开发方法 开发过程的研究和经验的总结 瀑布开发方法 原型开发方法 增量开发方法 螺旋开发方法 敏捷开发方法3.4.1 瀑布模型瀑布模型 强调阶段的划分和阶段严格的顺序强调阶段的划分和阶段严格的顺序 各阶段工作任务明确，要求文档完备性各阶段工作任务明确，要求文档完备性 是一种严格线性的按阶段顺序的、逐步细化是一种严格线性的按阶段顺序的、逐步细化的开发模式，消除了软件开发的随意性的开发模式，消除了软件开发的随意性规划规划分析分析设计设计编码编码测试测试维护维护信

9、息系统分析与设计信息系统分析与设计信息系统建设概论信息系统建设概论瀑布模型的特点 简单易用，容易理解 开发的进程一个顺着一个，没有反馈过程，需要严密控制 一个新的项目不适合这种模型 用户直到项目结束才能看到质量如何 不允许或者严格限制变更信息系统分析与设计信息系统分析与设计信息系统建设概论信息系统建设概论瀑布模型的不足需求：客户常常难以表达真正的需求，而这种模型却要求严格的阶段性成果，返工困难，变更代价很大风险：客户要等到开发周期的晚期才能看到程序运行的测试版本，这时若发现大的错误，可能引起客户的惊慌，其后果也可能是灾难性的效率：因为前后任务的依赖关系，成员不能并行工作，有可能花在等待的时间比

10、开发的时间要长，即所谓的“堵塞状态”适用于一些需求已明确并且变化较少的信息系统适用于一些需求已明确并且变化较少的信息系统3.4.2 原型模型原型模型原型原型快速建立起来的可以在计算机上运行快速建立起来的可以在计算机上运行的程序，通常选取信息系统中某个关键功能的程序，通常选取信息系统中某个关键功能作为原型。作为原型。编程测试编程测试分析分析定义需求定义需求设计设计原型原型实施完成实施完成再构造再构造原型方法的基本思想和开发步骤原型方法的基本思想和开发步骤l基本思想基本思想 在投入大量的人力、物力之前，在限定的时间内，在投入大量的人力、物力之前，在限定的时间内，用最经济的方法构造一个系统原型，使用

11、户尽早看用最经济的方法构造一个系统原型，使用户尽早看到系统的盖帽，在系统原型的实际运行中与用户一到系统的盖帽，在系统原型的实际运行中与用户一起发现问题，提出修改意见，不断完善原型，使它起发现问题，提出修改意见，不断完善原型，使它足部满足用户要求足部满足用户要求l开发步骤开发步骤明确用户基本信息需求明确用户基本信息需求建立初始原型（集成原则、最小系统原则）建立初始原型（集成原则、最小系统原则）评价原型评价原型修改和完善原型修改和完善原型原型方法的特点和应用场合原型方法的特点和应用场合用户积极参与用户积极参与原型的开发没有严密的阶段性原型的开发没有严密的阶段性短期获得测试版本，降低风险短期获得测试

12、版本，降低风险应用于以下场合：应用于以下场合： 需求含糊，用户不能标识出详细的输入、需求含糊，用户不能标识出详细的输入、处理和输出需求处理和输出需求 设计方案不明确，开发人员不能确定算法设计方案不明确，开发人员不能确定算法的有效性、操作系统的适应性或人机交互的有效性、操作系统的适应性或人机交互的有效性的有效性信息系统分析与设计信息系统分析与设计信息系统建设概论信息系统建设概论原型方法的不足降低风险的同时，引入了其他风险： 用户随意无止境的需求变化，因为用户容易产生误解，认为系统很容易被构造和修改 如果采用原型基础上继续构造，由于修补过度，软件质量不易于保证 开发人员为了快速构造原型，可能会采用

13、不合适的操作系统、语言、算法等，造成后期风险，如系统适应性差、维护困难等信息系统分析与设计信息系统分析与设计信息系统建设概论信息系统建设概论3.4.3 增量模型 一条直线一次性到达目的总是困难的。 紧迫的市场期限使得难以完成一个完善的软件产品，缓解压力的方式是先提交一个有限的版本，细节部分逐步增加。增量模型融合了瀑布模型的基本成分和原型的迭代特征。采用随着日程时间的进展而交错的线性序列。 搭积木的方式，如按子系统划分增量增量模型的特点增量模型的特点 以功能递增的方式进行软件开发以功能递增的方式进行软件开发 能较快地产生可操作的系统能较快地产生可操作的系统 在每一步递增中，都可以把用户在每一步递

14、增中，都可以把用户/ /开发者的开发者的经验结合到不断求精的产品中经验结合到不断求精的产品中 可改善测试效果和降低软件开发总成本可改善测试效果和降低软件开发总成本分析分析分析分析分析分析分析分析设计设计设计设计设计设计设计设计编码编码编码编码编码编码编码编码测试测试测试测试测试测试测试测试增量增量1增量增量2 增量增量3增量增量4 功能功能时间时间信息系统分析与设计信息系统分析与设计信息系统建设概论信息系统建设概论增量模型的应用场合 项目开始，明确了需求的大部分，但是需求可能会发生变化 对于市场和用户把握不是很准，需要逐步了解 对于有庞大和复杂功能的系统进行功能改进，本身就需要一步一步实施的。

15、3.4.4 螺旋模型螺旋模型 螺旋模型螺旋模型把软件开发过程定义成不断上把软件开发过程定义成不断上升的螺旋周期，每个周期划分为计划、升的螺旋周期，每个周期划分为计划、风险风险分析、实施和评价四个方面。沿螺线自内向分析、实施和评价四个方面。沿螺线自内向外每旋转一圈便开发出更为完善的一个新的外每旋转一圈便开发出更为完善的一个新的软件版本。软件版本。信息系统分析与设计信息系统分析与设计信息系统建设概论信息系统建设概论螺旋模型的特点和应用场合 风险驱动，在生命周期早期就开始确定项目中存在的风险 需要开发人员具有相当丰富的风险评估经验和专门知识 要求用户参与阶段评价，对用户要求较高 适用于：单位内部开发

16、的大规模软件项目风险是项目的主要制约因素可能会发生重大变更采用新技术信息系统分析与设计信息系统分析与设计信息系统建设概论信息系统建设概论3.5 基于开发技术的开发方法3.5.1 从管理模型到信息处理模型l 信息系统是管理模型、信息处理模型和系统实现三者相结合的产物；l 管理模型是问题空间(问题是什么)，信息处理模型是解空间(如何解决)，系统实现求解过程；l 从管理模型到信息处理模型的快速转换技术，是软件工程技术发展的主要方向之一。l 优秀的软件结构特性：(1)能真实、充分地反应现实世界，包括事物和事物之间的联系，能满足用户对数据的处理要求；(2)易于理解，方便交换意见；(3)易于修改和扩充；(

17、4)易于向计算机支持的数据结构转换。信息系统分析与设计信息系统分析与设计信息系统建设概论信息系统建设概论3.5.2 结构化开发方法 定义：采用系统科学的思想方法，从层次的角度，自顶向下地分析和设计系统，即抽象与分解。系统可用高级的抽象概念来理解和构造，这些高级的抽象概念又可从较低级的抽象概念来理解和构造，直到低层次的模块可以表示成某种程序设计语言的语句为止。 来自于60年代中期的结构化程序设计：模块、顺序、判断、循环。信息系统分析与设计信息系统分析与设计信息系统建设概论信息系统建设概论3.5.3 面向对象开发方法面向对象方法具有很强的类和对象的概念，因此能很自然地直观地模拟人类认识客观世界的方

18、式，例如模拟人类在认知进程中的由具体到一般的抽象功能，以及整体由部分元素组合而成等食物联系的分析功能。信息系统分析与设计信息系统分析与设计信息系统建设概论信息系统建设概论 面向对象的分析方法以对象的观点来观察世界。它认为一个系统可以被看成一系列相互作用的对象组成，每个对象拥有自己的数据结构和行为方式，以及能触发对象的某种操作(行为)而改变其状态(数据结构)的事件。 比如：汽车作为一个对象，有排量、颜色、行驶里程等数据，有启动、行驶、停止、熄火等行为，驾驶员的点火事件可以触发汽车的启动操作，踩下油门事件会触发汽车行驶，行驶里程发生改变。对应到在计算机里，可以将汽车设计为一个软件对象（面向对象的程

19、序设计）。信息系统分析与设计信息系统分析与设计信息系统建设概论信息系统建设概论面向对象模型图类图 面向对象分析（OOA）、设计（OOD）和程序设计（OOP）最重要的模型图是对象图/类图订货单订货单顾客顾客配件配件配件名称配件代码查询库存修改库存1 拥有1.*记录1 1.*配件库存配件库存仓库地点库存数量增加库存量减少库存量包含10.*暂存订货单暂存订货单作废订货单可发订货单可发订货单打印发货单作废订货单对象名对象名/类名类名对象属性对象属性对象对象操作操作信息系统分析与设计信息系统分析与设计信息系统建设概论信息系统建设概论OOP思想归纳：(1)客观世界的任何事物都是对象(Object)。它们都

20、有一些静态属性和有关的操作。对象是一个整体，对外不必公开这些属性和操作，即对象的封装性(Encapsulation)。(2)对象之间有抽象与具体、群体与个体、整体与部分等几种关系，这些关系构成对象的网络结构。(3)抽象的、较大的对象所具有的性质，自然地成为其子类的性质，即继承性。(4)对象之间可以护送消息，即消息传递性。3.5.4 面向服务开发方法面向服务开发方法l 2020世纪世纪9090年代出现了面向组件的编程技术，如年代出现了面向组件的编程技术，如J2EECORBAJ2EECORBA、DCOMDCOM等，组件就是将程序进行封装，等，组件就是将程序进行封装，定义一些借口让外部调用。定义一些

21、借口让外部调用。l 客户端调用接口时，以特定的传输协议进行通信，客户端调用接口时，以特定的传输协议进行通信，无需了解接口是如何具体实现的，也不需要引用服无需了解接口是如何具体实现的，也不需要引用服务器端的实现类。务器端的实现类。l 但组件技术标准不统一，导致不同技术实现的组件但组件技术标准不统一，导致不同技术实现的组件之间无法相互调用。之间无法相互调用。l 20002000年开始万维网联盟年开始万维网联盟(www Consortium,W3C)(www Consortium,W3C)基于基于互联网标准，陆续发布了简单对象传输协议互联网标准，陆续发布了简单对象传输协议(SOAP)(SOAP)和和

22、WebWeb服务描述语言服务描述语言(WSDL)(WSDL)协议，掀起协议，掀起WebWeb服务热潮，服务热潮，依靠依靠Web ServiceWeb Service，实现异构系统的远程交互，推，实现异构系统的远程交互，推动了面向服务体系架构动了面向服务体系架构SOASOA的发展。的发展。信息系统分析与设计信息系统分析与设计信息系统建设概论信息系统建设概论lSOA体系架构是一个组件模型，它将应用程序的不同功能单元(称为服务)通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。lSOA是从业务角度出发考虑问题的，服务是可以独立封装的业务功能组件。lSOA方法提升了模型的抽象层次，它继承并加强了结构化和面向对象方法的通用软件结构设计思想。l SOA的三个抽象级别元素的三个抽象级别元素(1)操作：代表单个逻辑工作单元的事物，类似面向对操作：代表单个逻辑工作单元的事物，类似面向对象中类的方法，它们都有特定的调用接口