第2章管理信息系统的开发方法

1、第第2 2章管理信息系统的开发方法章管理信息系统的开发方法 2.12.1管理信息系统的开发阶段管理信息系统的开发阶段模型与开发方式模型与开发方式 2.22.2系统的集成系统的集成 2.32.3系统的结构化开发方法系统的结构化开发方法 2.42.4系统开发的原型法系统开发的原型法 2.52.5系统的面向对象开发方法系统的面向对象开发方法 2.62.6计算机辅助软件工程计算机辅助软件工程 2.72.7各种开发方法的比较各种开发方法的比较第第2 2章管理信息系统的开发方法章管理信息系统的开发方法 【学习目标】【学习目标】通过本章的学习，使学生掌握诺兰模型的通过本章的学习，使学生掌握诺兰模型的六个阶段

2、：初装六个阶段：初装( (起步起步) )、蔓延、蔓延( (扩展扩展) )、控、控制、集成、数据管理和成熟。了解为了解制、集成、数据管理和成熟。了解为了解决决“信息孤岛信息孤岛”问题而提出的信息集成概问题而提出的信息集成概念，了解各种开发方式：自主开发、委托念，了解各种开发方式：自主开发、委托开发、合作开发和购买现成软件，以及各开发、合作开发和购买现成软件，以及各自的适用状况和优缺点。掌握各种开发方自的适用状况和优缺点。掌握各种开发方法：结构化开发方法、原型法开发方法、法：结构化开发方法、原型法开发方法、面向对象开发方法和面向对象开发方法和CASECASE方法，尤其其中方法，尤其其中的结构化开发

3、方法。的结构化开发方法。2.12.1管理信息系统的开发管理信息系统的开发阶段模型与开发方式阶段模型与开发方式 诺兰模型是个六阶段模型，它指出企业计诺兰模型是个六阶段模型，它指出企业计算机应用发展过程有六个阶段：初装算机应用发展过程有六个阶段：初装( (起起步步) )、蔓延、蔓延( (扩展扩展) )、控制、集成、数据管理、控制、集成、数据管理和成熟。和成熟。 六阶段模型反映了企业计算机应用发展的六阶段模型反映了企业计算机应用发展的规律性，前三个阶段具有计算机时代的特规律性，前三个阶段具有计算机时代的特征，后三个阶段则有信息时代的特征。征，后三个阶段则有信息时代的特征。 诺兰的六阶段论诺兰的六阶段

4、论1. 初装初装 2. 蔓延蔓延 3. 控制控制 4. 集成集成 5. 数据管理数据管理 6. 成熟成熟 计算机数据计算机数据处理时代处理时代信息技术信息技术时代时代技术转换期技术转换期技术转换期技术转换期诺兰诺兰(Nolan)六阶段论六阶段论 初装；初装； 扩展（蔓延）；扩展（蔓延）； 控制；控制； 集成；集成； 数据管理（数控管理）数据管理（数控管理） ； 成熟。成熟。在美国，在从事一体化时大约在美国，在从事一体化时大约50%的系统失败了。的系统失败了。在我国，目前已实施在我国，目前已实施ERP的企业约的企业约1000家，而成功实家，而成功实施的企业仅占据施的企业仅占据10%20%。我国我

5、国20世纪世纪80-90年代年代MIS的两个的两个80%：80%的系统失的系统失败了，或没有达到设计要求；败了，或没有达到设计要求；80%的原因在于管理。的原因在于管理。 诺兰模型在信息化的过程中给我们的启示：诺兰模型在信息化的过程中给我们的启示：信息系统建设是一项长期的、复杂的、投入高信息系统建设是一项长期的、复杂的、投入高的社会化系统工程，其发展呈波浪式进程。的社会化系统工程，其发展呈波浪式进程。 系统的开发主要有自主开发、委托开发、合作开系统的开发主要有自主开发、委托开发、合作开发和购买商品化应用软件等方式。发和购买商品化应用软件等方式。 自主开发是指用户依靠自己的力量独立完成系统自主开

6、发是指用户依靠自己的力量独立完成系统开发的各项任务。开发的各项任务。 自主开发的主要优点是（自主开发的主要优点是（1 1）用户的需求可）用户的需求可以得到充分满足；以得到充分满足； （2 2）系统维护方便容易；）系统维护方便容易； （3 3）可锻炼本企业计算机开发应用队伍；）可锻炼本企业计算机开发应用队伍； （4 4）开发费用少，实现开发后的系统能够适应本单位开发费用少，实现开发后的系统能够适应本单位的需求且满意度较高。的需求且满意度较高。自主开发的主要缺点是：自主开发的主要缺点是： （1 1）系统开发周）系统开发周期一般较长；期一般较长； （2 2）难于摆脱本企业习惯性的管）难于摆脱本企业习

7、惯性的管理方式影响；理方式影响； （3 3）企业内部开发费用高；）企业内部开发费用高； （4 4）不是专业开发队伍，容易受计算机业务工作的限不是专业开发队伍，容易受计算机业务工作的限制，系统优化不够，开发水平较低。制，系统优化不够，开发水平较低。 委托开发方式是由用户（甲方）委托乙方（通常委托开发方式是由用户（甲方）委托乙方（通常是有丰富开发经验的机构或专业开发人员），按是有丰富开发经验的机构或专业开发人员），按照用户的需求承担系统开发的任务。照用户的需求承担系统开发的任务。 委托开发方式的优点是：委托开发方式的优点是： 开发周期短；企开发周期短；企业不必组织本企业的开发队伍。业不必组织本企业

8、的开发队伍。委托开发方式的缺点是：委托开发方式的缺点是： （1 1）外部费用很）外部费用很高；高； （2 2）当企业管理发生变化或扩展时，系统）当企业管理发生变化或扩展时，系统维护工作困难。维护工作困难。 （3 3）系统的维护与扩展须依赖）系统的维护与扩展须依赖乙方开发单位的长期支持，开发费用高，不利于乙方开发单位的长期支持，开发费用高，不利于本单位的人才培养。本单位的人才培养。 合作开发方式是指用户（甲方）和有丰富合作开发方式是指用户（甲方）和有丰富系统开发经验的机构或专业开发人员（乙系统开发经验的机构或专业开发人员（乙方）共同完成系统开发任务。方）共同完成系统开发任务。 合作开发方式的主要

9、优点是：合作开发方式的主要优点是： （1 1）系统的技术水平较高，增强单位技术力量；系统的技术水平较高，增强单位技术力量； （2 2）便于系统维护；）便于系统维护； （3 3）相对于委托开）相对于委托开发方式比较节约资金。发方式比较节约资金。合作开发方式的主要缺点有：双方在合作开发方式的主要缺点有：双方在合作中沟通易出现问题，需要双方及时达合作中沟通易出现问题，需要双方及时达成共识，进行协调和检查。成共识，进行协调和检查。 购买商品化应用软件是根据用户的需求，购买商品化应用软件是根据用户的需求，在系统分析的基础上，选择并购买市场上在系统分析的基础上，选择并购买市场上符合要求的商品化应用软件。符

10、合要求的商品化应用软件。 购买商品化应用软件的主要优点是（购买商品化应用软件的主要优点是（1 1）软件产品可靠性、稳定性高，软件产品可靠性、稳定性高， （2 2）反映）反映了先进的企业管理思想。了先进的企业管理思想。 （3 3）开发周期）开发周期短，节省时间，系统开发费用比较低。短，节省时间，系统开发费用比较低。购买商品化应用软件的主要缺点是：购买商品化应用软件的主要缺点是： （1 1）系统实施费用较高；）系统实施费用较高； （2 2）系统维护）系统维护困难；困难； （3 3）通用软件专用性较差。）通用软件专用性较差。 不管哪种开发方式，从系统开发策略来看，不管哪种开发方式，从系统开发策略来看

11、，实质上主要是两种：自上而下和自下而上。实质上主要是两种：自上而下和自下而上。自下而上的策略就是在开发中针对一自下而上的策略就是在开发中针对一个个的具体应用，逐步实现各个具体的应个个的具体应用，逐步实现各个具体的应用系统然后再对这些系统进行集成。用系统然后再对这些系统进行集成。自上而下的策略则是针对组织的系统自上而下的策略则是针对组织的系统开发需要，进行系统的整体规划、整体分开发需要，进行系统的整体规划、整体分析与整体设计最后实现系统开发。析与整体设计最后实现系统开发。 返回本章首页2.22.2系统的集成系统的集成 “信息孤岛信息孤岛”问题的存在和不易解决的原因有：问题的存在和不易解决的原因有

12、：信息化发展的阶段性信息化发展的阶段性不论是企业信息化，还是政务信息化，都有一不论是企业信息化，还是政务信息化，都有一个从初级阶段到中级阶段，再到高级阶段的发个从初级阶段到中级阶段，再到高级阶段的发展过程。而企业由于追求展过程。而企业由于追求“实用快上实用快上”的目标的目标而导致而导致“信息孤岛信息孤岛”不断产生。不断产生。 认识误区认识误区长期以来企业和政府部门中普遍存在着长期以来企业和政府部门中普遍存在着“重硬重硬轻软，重网络轻数据轻软，重网络轻数据”的认识误区。对的认识误区。对“信息信息孤岛孤岛”问题熟视无睹，使其长期存在而得不到问题熟视无睹，使其长期存在而得不到解决。解决。 传统观念传

13、统观念不同单位之间甚至同一单位不同部门之间信息不同单位之间甚至同一单位不同部门之间信息有事都难以实现共享。有事都难以实现共享。 （1 1）新一代信息系统最基本、最重要的）新一代信息系统最基本、最重要的特征特征-集成化特征集成化特征 （2 2）系统集成的思路是以数据为中心建）系统集成的思路是以数据为中心建设设“主题数据库主题数据库”。信息系统集成的主要。信息系统集成的主要方面就由方面就由“硬平台硬平台”转向转向“软平台软平台”企业的数据环境，即进行以企业的数据环境，即进行以“主题数据库主题数据库”为基础和核心的数据环境建设。为基础和核心的数据环境建设。 （3 3）“信息共享信息共享”误区和误区和

14、“数据仓库数据仓库”误区误区 信息系统的集成主要是数据集成和功能集信息系统的集成主要是数据集成和功能集成。成。 1.1.数据的集成数据的集成 数据集成的核心是建立主题数据库，可以数据集成的核心是建立主题数据库，可以从用户的视图进行数据需求分析开始，然从用户的视图进行数据需求分析开始，然后建立主题数据模型。即后建立主题数据模型。即 2.2.功能的集成功能的集成 数据模型分为：概念数据模型和逻辑数据模数据模型分为：概念数据模型和逻辑数据模 型。型。 返回本章首页2.32.3系统的结构化开发方法系统的结构化开发方法 生命周期法就是按照管理信息系统生命周生命周期法就是按照管理信息系统生命周期的概念，严

15、格地按照系统生命周期过程期的概念，严格地按照系统生命周期过程及其各个阶段规定的步骤去开发系统。及其各个阶段规定的步骤去开发系统。 生命周期法将管理信息系统的整个开发过生命周期法将管理信息系统的整个开发过程，从开始到结束划分为：系统规划、系程，从开始到结束划分为：系统规划、系统分析、系统设计、系统实施、系统运行统分析、系统设计、系统实施、系统运行和维护这样几个阶段，并且预先定义好每和维护这样几个阶段，并且预先定义好每个阶段的任务和目标，再按一定的策略和个阶段的任务和目标，再按一定的策略和准则按部就班地完成相应阶段的任务。准则按部就班地完成相应阶段的任务。系统规划系统规划系统分析系统分析系统设计系

16、统设计系统实施系统实施系统运行与维护系统运行与维护管理信息系统的生命周期模型管理信息系统的生命周期模型 系统结构化开发方法的思想与特点系统结构化开发方法的思想与特点 结构化系统开发方法的基本思想是用系统工程的结构化系统开发方法的基本思想是用系统工程的思想和工程化的方法，按用户至上的原则，采用思想和工程化的方法，按用户至上的原则，采用结构化、模块化方法对系统进行自顶向下的分析结构化、模块化方法对系统进行自顶向下的分析与设计。与设计。 传统的结构化系统开发的基本特点是把功能作为传统的结构化系统开发的基本特点是把功能作为系统的基本组成单位，其特点主要有：系统的观系统的基本组成单位，其特点主要有：系统

17、的观点和面向用户的观点，开发工作的阶段性、工程点和面向用户的观点，开发工作的阶段性、工程化和文档化。即化和文档化。即用系统的观点指导系统开发用系统的观点指导系统开发强调用户至上、面向用户的观点强调用户至上、面向用户的观点强调开发工作的阶段性强调开发工作的阶段性开发过程的工程化和文档化开发过程的工程化和文档化 结构化系统开发方法适合于大型信息系统的开结构化系统开发方法适合于大型信息系统的开发，它的主要优点是：发，它的主要优点是：注重系统开发过程的整体性和全局性。在开注重系统开发过程的整体性和全局性。在开发策略上强调采用发策略上强调采用“自顶向下自顶向下”的原则分析和的原则分析和设计系统，首先解决

18、全局问题，强调在系统整设计系统，首先解决全局问题，强调在系统整体优化的前提下，考虑具体的解决方案。体优化的前提下，考虑具体的解决方案。严格区分工作阶段。整个开发过程阶段和步严格区分工作阶段。整个开发过程阶段和步骤清楚，每一阶段和步骤均有明确的成果，作骤清楚，每一阶段和步骤均有明确的成果，作为下一步工作的依据。为下一步工作的依据。立足全局，步步为营，减少返工，有利于提立足全局，步步为营，减少返工，有利于提高开发质量，加快开发进度。高开发质量，加快开发进度。目标明确，阶段性强，开发过程易于控制。目标明确，阶段性强，开发过程易于控制。 结构化系统开发方法的一些缺陷：结构化系统开发方法的一些缺陷：开发

19、过程复杂繁琐，难以准确定义用户开发过程复杂繁琐，难以准确定义用户需求。需求。系统开发周期过长，难以适应环境的变系统开发周期过长，难以适应环境的变化。化。见效慢，风险较大。见效慢，风险较大。相当耗费资源。相当耗费资源。不适用于面向决策的系统开发不适用于面向决策的系统开发。 返回本章首页2.42.4系统开发的原型法系统开发的原型法 原型法的开发思路：在系统开发的开始阶段，原型法的开发思路：在系统开发的开始阶段，首先由用户与开发者合作，在系统的主要需首先由用户与开发者合作，在系统的主要需求上取得一致意见后，依据开发人员对用户求上取得一致意见后，依据开发人员对用户需求的理解与用户共同确定系统的基本要求

20、需求的理解与用户共同确定系统的基本要求和主要功能，很快开发出一个功能不十分完和主要功能，很快开发出一个功能不十分完善、实验性的、简易的应用软件系统，即给善、实验性的、简易的应用软件系统，即给出一个满足用户需求的初始系统原型。出一个满足用户需求的初始系统原型。 YN识别基本需求识别基本需求开发工作模型开发工作模型修改和改进修改和改进原型满原型满意意整理原型和提整理原型和提供供文档运用、分析评运用、分析评价价原型法开发步骤原型法开发步骤 原型法基本思想原型法基本思想并非所有的需求在系统开发以前都能准并非所有的需求在系统开发以前都能准确地定义。确地定义。提供快速的系统建造工具。提供快速的系统建造工具

21、。需要有实际的、可供用户参与的系统模需要有实际的、可供用户参与的系统模型。型。 系统开发中大量的反复修改是必要的和系统开发中大量的反复修改是必要的和不可避免的。不可避免的。 原型法的优点：原型法的优点： 用户参与系统开发的全过程，用户直接用户参与系统开发的全过程，用户直接掌握系统的开发进度，可以逐步明确用户需掌握系统的开发进度，可以逐步明确用户需求，有直观的系统开发过程。求，有直观的系统开发过程。 原型法提供了生动的文档，提高了人们原型法提供了生动的文档，提高了人们对系统的安全感。对系统的安全感。 用户接受程度高。用户只要经过简单培用户接受程度高。用户只要经过简单培训，就能很快掌握使用的方法。

22、训，就能很快掌握使用的方法。 原型法的缺点：原型法的缺点：要求管理基础工作完整、准确，一般只要求管理基础工作完整、准确，一般只适用于小型系统。适用于小型系统。 频繁的需求变化会增加开发管理的难度。频繁的需求变化会增加开发管理的难度。 需处理原型的集成、系统支撑结构和共需处理原型的集成、系统支撑结构和共享数据库结构的规划等问题。享数据库结构的规划等问题。 对于有大量运算、逻辑性较强的程序模对于有大量运算、逻辑性较强的程序模块，原型法很难构造出模型来供用户评价。块，原型法很难构造出模型来供用户评价。 2.52.5系统的面向对象开发方法系统的面向对象开发方法 面向对象开发方法的中心是围绕着对象、面向

23、对象开发方法的中心是围绕着对象、类、属性、事件和消息等概念展开，其中类、属性、事件和消息等概念展开，其中对象、类是该方法的核心。对象、类是该方法的核心。对象对象(Object)(Object)对象就是客观世界中的任何事物在计对象就是客观世界中的任何事物在计算机程序世界里的抽象表示，或者说，是算机程序世界里的抽象表示，或者说，是现实世界中个体的数据抽象模型。现实世界中个体的数据抽象模型。对象由这样几个部分组成：对象的标对象由这样几个部分组成：对象的标识、数据、操作和接口。识、数据、操作和接口。类类(Class)(Class)类又称对象类，是具有相同或相似结构、操类又称对象类，是具有相同或相似结构

24、、操作和约束规则的对象组成的集合，是一组对象的作和约束规则的对象组成的集合，是一组对象的属性和行为特征的抽象描述，或者说是具有共同属性和行为特征的抽象描述，或者说是具有共同属性、共同操作方法（性质）的对象集合。属性、共同操作方法（性质）的对象集合。类中最基础的称为基类，是其它子类派生的类中最基础的称为基类，是其它子类派生的基础。子类往往是在继承基类的基础上，又增加基础。子类往往是在继承基类的基础上，又增加一些新的特性与功能构成。一些新的特性与功能构成。 类由类说明和类实现两部分组成。类由类说明和类实现两部分组成。类说明描述了对象的状态结构、约束规则和类说明描述了对象的状态结构、约束规则和可执行

25、的操作，定义了对象类的作用和功能。可执行的操作，定义了对象类的作用和功能。类实现是由开发人员研制实现对象类功能的类实现是由开发人员研制实现对象类功能的详细过程以及方法、算法和程序。详细过程以及方法、算法和程序。属性属性属性就是对象的特性，是对象外观及行为属性就是对象的特性，是对象外观及行为的特征。的特征。事件事件事件是对象可以识别和响应的行为与操作，事件是对象可以识别和响应的行为与操作，它一般由用户或系统来触发。它一般由用户或系统来触发。消息消息客观世界的各种事物都不是孤立的，而是客观世界的各种事物都不是孤立的，而是相互联系、相互作用的。实际问题中的每一个相互联系、相互作用的。实际问题中的每一

26、个个体也是相互联系、相互作用的，个体之间的个体也是相互联系、相互作用的，个体之间的相互联系反映了问题的静态结构，相互作用则相互联系反映了问题的静态结构，相互作用则反映了问题的动态变化。反映了问题的动态变化。 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。的需求进行调查研究。 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繁杂的问题域中识别抽象出对象以及其行为、在繁杂的问题域中识别抽象出对象以及其行为、结构、属性

27、和方法等。结构、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，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。最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。直接映射为应用程序软件。 2.62.6计算机辅助软件工程计算机辅助软件工程 CASECASE的作用：的作用：利用具有快速响应、专用资源和早期查利用具有快速响应、专用资源和早期查错功能的交互式开发环境，解决从客观对错功能的交互式开发环境，解决从客观对象到软件系统的映射问题，支持系

28、统开发象到软件系统的映射问题，支持系统开发的全过程，加快系统开发速度。的全过程，加快系统开发速度。对系统开发和维护过程中各个环节实现对系统开发和维护过程中各个环节实现自动化。提高软件质量和软件重用性，自自动化。提高软件质量和软件重用性，自动生成开发过程中的各种软件文档。动生成开发过程中的各种软件文档。通过强有力的图形接口，实现直观的程通过强有力的图形接口，实现直观的程序设计。简化系统开发的管理和维护。序设计。简化系统开发的管理和维护。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

29、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 结构化结构化应用应用 屏幕屏幕/报表设计报表设计 原型法原型法 数据库数据库 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) CASE CASE体系结构体系结构 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用图形和模型的方式表示信息系统所使用的各

30、种技术。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、功能原型和性速实现各种原型，包括界面原型、功能原型和性能原型等。能原型等。 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从原型系统的工具中自动产生可执行的程序源代码。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。源代码、系统集成的测试。 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、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。 CASECASE工具的优势：工具的优势：提高了信息系统的开发效率。解决了从客观对提高了信息系