CH信息系统建设导论

信息系统分析设计与管理第2章信息系统建设导论本章论述信息系统建设的根本概念和方法。首先讨论信息系统建设的复杂性和系统科学方法的主要原那么，然后说明信息系统生命周期几种常见的系统开发生命周期模型。最后讨论了信息系统的体系结构问题。1.二章目录2.1信息系统建设方法的指导思想2.2信息系统的生命周期2.3信息系统开发的结构化方法和面向对象方法2.4其他几种信息系统开发方法2.5企业体系结构概述2.二章2.1信息系统建设方法的指导思想

2.1.1信息系统建设的复杂性2.1.2系统思想2.1.3系统方法的三原那么2.1.4系统工程方法的三维模型outline3.二章2.1信息系统建设方法的指导思想

§2.1.1信息系统建设的复杂性(1)社会－技术系统信息系统既是一个技术系统，又是一个社会系统，称为社会－技术系统社会属性与技术属性在信息系统中相互依存、相互制约信息系统的建设与应用要充分表达这两类属性的相互关系4.二章2.1.1信息系统建设的复杂性(2)对系统需求的多样性信息系统是为了实现组织的某个目标集信息系统的结构与功能的实现，是对各利益相关者特别是用户的需求在总体目标下协调以求各方满意的结果组织业务的复杂性有效支持组织的管理决策与运作5.二章2.1.1信息系统建设的复杂性(3)社会与组织环境复杂多变现代信息系统的重要使命就是使组织适应变化，促进组织变革与创新技术手段的复杂性信息系统集现代信息技术之大成6.二章2.1.2系统思想系统思想的核心是系统的整体性。一个系统的行为、功能与目标的实现，是系统诸要素以一定规律相互作用的结果。这表达了系统的整体性与有序性〔即有规律可循〕。1+1>2系统的另一个重要性质是其层次性和涌现性。涌现性:高层子系统具有低层各系统不具备的特性。7.二章2.1.3系统方法的三原那么整体性原那么从整体目标和功能出发，正确处理系统各组成局部之间的相互联系和相互作用－木桶理论？分解--协调原那么处理各类复杂问题的根本的、行之有效的原那么之一目标优化原那么对简单系统来说是求“最优解〞，对复杂系统来说求的是“满意解〞8.二章2.1.4系统工程方法的三维模型(1)系统工程是系统科学在工程领域的理论、方法与技术的总称，是系统科学的一个主要应用领域。霍尔(A.D.Hall)所提出的系统工程方法三维模型描述了复杂工程系统建设方法的一个总体结构框架对于不同类型的系统或系统建设中不同方面的问题，仍需根据具体情况进行调整、增加、删除三维：时间维〔建设先后〕；逻辑维〔处理步骤〕；知识维〔涉及的知识领域〕9.二章2.1.4系统工程方法的三维模型(2)时间维实施计划决策最优化系统分析系统综合目标选择摆明问题规划阶段拟定方案分析阶段运筹阶段系统实施运行阶段更新阶段社会科学工程技术法律医学数学计算机逻辑维知识维10.二章2.2信息系统的生命周期

2.2.1信息系统的生命周期的划分2.2.2系统开发生命周期的主要工作〔活动〕2.2.3瀑布型系统开发生命周期模型2.2.4重叠与交叉的系统开发生命周期模型2.2.5迭代式系统开发生命周期模型2.2.6螺旋型系统开发生命周期模型2.2.7统一过程生命周期outline11.二章2.2信息系统的生命周期

§2.2.1信息系统的生命周期的划分(1)

阶段主要活动系统规划战略规划：根据组织的目标和变革与发展战略，确定信息系统的发展战略系统体系结构规划需求分析识别系统的各类用户在他们的社会活动中需要系统为他们解决的问题、提供的服务业务规划根据组织的目标与战略和用户需求对组织的业务领域与相应的业务流程进行识别、改革与创新，进行相同的业务规划数据规划、应用系统规划与技术基础设施规划识别系统的主题数据，进行系统的数据规划；确定系统的信息处理功能，进行应用系统规划；确定保障信息系统正常、高效、安全运行的软硬件基础设施，进行技术基础设施规划项目开发与资源分配规划：根据应用需要和可能将整个系统划分成若干项目，估计每个项目所需硬件、软件、网络、资金、人员等各项资源系统开发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系统设计系统总体结构设计、输入设计、输出设计、处理过程设计、数据存贮设计、计算机处理方案选择系统实施软件编程和软件包购置、计算机和通信设备的购置，系统的安装、调试与测试，新旧系统的转换系统运营与维护系统运营的组织与管理、信息服务提供管理、信息服务支持管理、系统维护，信息安全管理。系统更新现行系统问题分析、新系统的建设12.二章2.2.1信息系统的生命周期的划分(2)系统规划这是信息系统建设的起始阶段主要任务：根据组织的整体目标和变革与开展战略，确定信息系统的开展战略，制订系统建设的体系结构规划13.二章2.2.1信息系统的生命周期的划分(3)系统开发主要工作：根据系统规划阶段确定的系统总体方案和开发工程的安排，分期、分批进行系统开发这是系统建设中工作任务最为繁重的阶段14.二章2.2.1信息系统的生命周期的划分(4)系统运营与维护这是系统生命周期中历时最久的阶段，也是信息系统实现其功能、发挥效益的阶段及时、完善的系统维护是系统正常运行和提供效劳的根本保证中心任务：如何管理好和用好信息系统，充分发挥信息系统在促进组织的改革与开展、实现组织业务目标方面的重要作用15.二章2.2.1信息系统的生命周期的划分(5)系统更新现有系统进入更新阶段时，下一代新系统的建设工作便告开始。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，也可以局部更新或有步骤地分期、分批更新。16.二章2.2.2系统开发生命周期的主要工作〔活动〕系统开发生命周期中，一般包括以下工作〔活动〕：系统分析明确用户信息需求，提出新系统的逻辑方案系统设计根据逻辑方案进行软、硬件系统的设计系统实施将设计的系统转换成可以运行的系统17.二章2.2.3瀑布型系统开发生命周期模型工作阶段划分清晰，每个阶段的工作任务要求明确，便于组织各种规模的系统开发当开发环境复杂，对系统的需求和解决方案需要通过系统开发实践逐步明确时，就不适宜采用这种模型系统分析系统设计系统实施18.二章2.2.4重叠与交叉的系统开发生命周期模型后一阶段的工作不必等到前一阶段工作全部结束后才启动，前一阶段工作进行一段以后，后一阶段有些工作就可以进行，后一阶段发现的问题可以及时反响，进行补充分析或补充设计系统分析系统设计系统实施补充分析补充设计19.二章2.2.5迭代式系统开发生命周期模型指系统分析、系统设计和系统实施依次反复进行，逐步实现系统开发的总体目标一些分析一些设计一些实施更多的分析更多的设计更多的实施进一步的分析进一步的设计进一步的实施20.二章2.2.6螺旋型系统开发生命周期模型从中心开始螺旋式一遍一遍向外扩展，直至系统开发完成高度迭代集中处理风险:每次迭代集中处理风险计划首次迭代构造第1原型构造第2原型构造第3原型构造第4原型分析与设计测试与集成规划下次迭代21.二章2.2.7统一过程生命周期统一过程也是迭代式、增量型的过程，每次迭代的生命周期分为下面四个阶段:初始阶段：明确系统的范围和边界细化阶段：对功能需求进一步细化构造阶段：获得硬件与软件交付阶段：将软件产品交付用户相应的开发方法：面向对象法，基于组件的开发方法22.二章2.3信息系统开发的结构化方法和面向对象方法

2.3.1早期的信息系统开发方法存在的主要问题2.3.2结构化方法2.3.3面向对象方法2.3.4其他的信息系统开发方法

outline23.二章2.3信息系统开发的结构化方法和面向对象方法

§2.3.1早期的信息系统开发方法存在的主要问题(1)工作阶段的划分原那么不明确建设进程和工作质量难以进行有效的控制系统建设过程用户参与程度低系统开发的工作任务集中在系统实施阶段系统实施阶段的工作采取“自底向上〞的方法，系统总体功能与目标的实现难以保证24.二章2.3.1早期的信息系统开发方法存在的主要问题(2)常常造成所建系统用户不满意，不能完全实现预定的目标与功能，使用效果差，可行性低，维护工作量大，维护费用高等后果系统规划与开发费用系统运行与维护费用可预见部分难预见部分图2-8冰山式系统开发费用分布费用规划分析设计实施行护运维图2-7系统开发各阶段的费用变化结构化方法早期的方法25.二章2.3.2结构化方法(1)概述P60-6160年代SP70年代SA、SD、STRADIS、SADT、SSADM80年代JSD、IE26.二章2.3.2结构化方法(2)结构化方法的根本思路开发过程?多个阶段?多项活动?多个任务?应用到…方法技术工具标准任务

......产品阶段

......活动

......

27.二章2.3.2结构化方法(3)结构化方法的主要原那么用户参与的原那么严格划分工作阶段，“先逻辑，后物理〞的原那么“自顶向下、逐层分解〞的原那么工作成果描述标准化原那么28.二章2.3.2结构化方法(4)结构化生命周期法面临的挑战整个系统的开发工作是劳动密集型的系统开发的整个工作费时过长对用户需求的变更不能做出迅速的响应整个系统建设中的非结构化因素较多问题复杂度，不确定因素多，SA、SD需优化维护工作繁重，专门人才紧缺29.二章2.3.3面向对象方法(1)面向对象的思想最早起源于一种名为Simula的计算机仿真语言。在面向对象方法中，对象(Object)是最根本的概念。对象是问题空间的事物的抽象体。应用面向对象方法进行系统开发也可分为系统分析、系统设计和系统实施〔含编程和测试〕等阶段。目前UML已成为可视化建模语言事实上的工业标准，代表了面向对象方法的一个重要开展方向。30.二章2.3.3面向对象方法(2)系统模型的根本单元是对象，是问题空间中客观事物〔实体〕的抽象系统的功能是通过对象之间的消息传递来实现的对象所代表的客观事物在复杂多变的环境和用户需求的变更中是相对稳定的。31.二章2.3.3面向对象方法(3)用面向对象方法建立的系统具有较强的应变能力，各组成局部可重用性好。面向对象方法在系统分析、设计和实施阶段均采用以对象为根本单元的统一模型，开发阶段之间有着良好的衔接。对象、类、消息、继承、封装、多态、隐藏………32.二章2.4其他的信息系统开发方法

2.4.1终端用户计算和原型法2.4.2基于组件的开发2.4.3敏捷开发与极限编程2.4.4计算机辅助软件工程outline33.二章2.4其他的信息系统开发方法

§2.4.1终端用户计算和原型法(1)终端用户计算的含义用户进行应用开发，称为终端用户计算(End-userComputing)，是指最终用户在无须程序设计人员甚至无须系统分析人员的协助下，进行应用软件的开发工作。用户获得应用软件，通常有如下三条途径：单独开发共同开发外部购置小型、简单、专用的IS34.二章2.4.1终端用户计算和原型法(2)原型法一个企业从实际需要和可能出发，可采取以下三种方式来开发信息系统：采用生命周期法采用原型法原型法是传统方法和用户开发相结合的方法用第四代工具开发整个应用软件35.二章2.4.1终端用户计算和原型法(3)建立一个信息系统原型的步骤明确用户基本需求和应用规模，成本估计修改后的原型第三步第二步第四步修改原型使用原型，进一步明确用户需求建立初始原型可应用的原型待修改的原型初始原型直接将原型用作应用软件使用此原型作为应用系统开发的依据用户和分析设计者满意吗？NY第一步36.二章2.4.2基于组件的开发(1)把软件系统的组件〔构件〕集成为系统的开发，在这种开发中组件作为可重用实体系统的维护和更新是通过定制和替换这些组件来实现的组件是一种可重用的实体，具有以下性质：有明确的功能接口标准化即插即用可商品化37.二章2.4.2基于组件的开发(2)通常按用途或应用环境将组件分为：产品专用组件应用领域专用组件独立于应用领域的组件等基于组件的开发包含两个相互联系的局部:组件本身的获取以组件接口为中心的面向重用的应用系统开发38.二章2.4.2基于组件的开发(3)开发过程包括以下工作：定义应用系统的功能需求和非功能需求，明确应用领域，将对系统的需求映射成对组件的需求，建立组件需求模型和需求标准获取所需组件基于组件的系统设计按设计方案实施组件的组合与集成测试39.二章2.4.2基于组件的开发(4)组件的获取包括以下工作：明确对组件的功能需求与非功能需求。调查并列出可能为本系统所采用的现有组件选择那些满足系统需求的组件。改编选中的组件以让它们适应现存的组件模型和需求标准创立本系统专用的组件40.二章2.4.3敏捷开发与极限编程(1)敏捷开发(AgileDevelopment,AD)，又称敏捷建模(AgileModeling,AM)，是一种以人为核心，迭代、循序渐进的软件开发方法。就是把一个工程分为多个相互联系但不独立运行的小工程，并分别完成旨在让软件开发团队具有快速工作、响应变化能力的价值和原那么属于轻量级软件开发方法41.二章2.4.3敏捷开发与极限编程(2)符合敏捷开发的原那么与思路的开发方法有几种，其中极限编程(ExtremeProgramming,XP)是最具代表性的开发方法之一根底和价值观是交流、朴素、反响和勇气极限编程强调把它列出的每个方法和思想做到极限、做到最好42.二章2.4.3敏捷开发与极限编程(3)极限编程的主要特点：用户事例与迭代式开发简单设计(SimpleDesign)、评审(Review)与重构(Refactory)结队编程(PairProgramming)、代码集体所有、统一标准测试驱动开发(Test-DrivenDevelopment)不断集成(ContinuousIntegration)与小规模发布软件(SmallReleases)43.二章2.4.4计算机辅助软件工程(1)CASE的主要目标是：全面实施一种或多种系统开发方法。通过自动检查提高软件的质量。使原型的建立有高效率的手段。简化系统的维护工作。加快系统的开发过程。使系统开发人员的精力集中于开创性工作。提高软件的可重用度。44.二章2.4.4计算机辅助软件工程(2)归纳起来，CASE有三大作用，这三大作用将从根本上改变信息系统的开发方式：能实现一个具有快速响应、专用资源和早期查错功能的交互式开发环境对系统的开发和维护过程中的各个环节实现自动化通过一个功能强大的图形界面，实现直观的程序设计45.二章2.5企业体系结构概述

2.5.1引言2.5.2体系结构的根本概念2.5.3企业体系结构的内容与概念框架2.5.4几种体系结构简介outline46.二章2.5企业体系结构概述

§2.5.1引言信息系统面临复杂多变的社会与技术环境和用户需求，规模与功能不断扩展，复杂性急剧增长，系统处在不断演化之中系统及其组成局部的可重用性、可扩展性、适应环境与持续开展能力日益成为系统生存、开展的重要指标。因此，信息系统建设中，要从组织的全局出发，注重系统总体规划，注重需求与效劳、业务与技术的相互融合，这就是系统的体系结构(Architecture)问题。47.二章2.5.2体系结构的根本概念体系结构又称架构，国际标准ISO/IEC42021:2007关于系统的体系结构的定义为：体系结构是一个系统根本的组织，包括系统的组件、组件间关系、组件与环境之间关系以及一些指导系统设计与演化的原那么体系结构是一个系统的全局的、顶层的模型信息系统的体系结构称为企业体系结构48.二章2.5.3企业体系结构的内容与概念框架(1)企业体系结构的概念框架数据资源层应用系统层业务层组织目标、战略、需求、绩效指标质量保证与安全机制层间映射与演化机制业务知识与技术知识业务标准与技术标准技术基础设施层人员素质与能力、管理制度、组织文化与社会环境社会规范与组织规范49.二章2.5.3企业体系结构的内容与概念框架(2)企业体系结构的主要内容一般包括以下方面：系统的当前和未来目标与战略、绩效指标及其度量体系、各类利益相关者的需求以及与系统有关的约束根本功能的分层描述。是企业体系结构的核心根底体系结构(baselinearchitecture)和目标体系结构(targetarchitecture)以及过渡方案与策略50.二章2.5.3企业体系结构的内容与概念框架(3)企业体系结构的主要内容(续)：保证系统平安、可靠运行的系统运行机制社会、行业、组织的有关法律、标准、标准，有关业务与技术标准、标准以及知识与案例等组织的业务与管理人员〔包括信息系统建设者与使用者〕的素质与能力、管理制度、组织文化与社会环境51.二章2.5.4几种体系结构简介(1)扎克曼框架约翰·扎克曼(JohnZachman)于20世纪80年代建议将建筑行业处理复杂工程的方法运用到信息系统开发中。是一种逻辑结构，旨在将企业信息按不同要求分类和从不同视角表述。是企业体系结构的比较全面和系统的模型框架但此框架大而全，应用时要根据工程的实际需要进行取舍。52.二章2.5.4几种体系结构简介(2)53.二章2.5.4几种体系结构简介(3)联邦企业体系结构2002年2月，OMB又组织开发了一系列相关的参考模型以构成联邦企业体系结构(FEA)联邦企业体系结构(FEA)是一个相互关联的参考模型集以实现相互合作与信息共享可以对信息技术投资的成功率及其对政府战略作用的影响进行评测可用来识别改善的时机以改进战略与日常决策54.二章2.5.4几种体系结构简介(4)绩效参考模型(PRM)

政府范围的绩效度量标准与结果

特定业务系列的绩效度量标准与结果业务参考模型(BRM)

业务系列

代理、客户、合作者服务组件参考模型(SRM)技术参考模型(TRM)数据参考模型(DRM)

业务领域的数据标准

跨组织信息交换

服务层次、服务类型

组件、存取与传递渠道

服务组件接口、互操作性

技术、标准、建议业务驱动方法基于组件的体系结构55.二章2.5.4几种体系结构简介(5)开放组织体系结构框架开放组织(OpenGroup)是一个对货主和技术中立的有关信息系统体系结构与互操作标准制定与认证的国际联盟。TOGAF是该组织在为美国国防部(DOD)投资开发的信息管理技术体系结构(TAFIM)的根底上开发的，2021年2月发布了TOGAF9。TOGAF提供一个企业的信息系统体系结构的设计、规划