第3章信息系統建設概論3.1信息系統建設是復雜的社會過程3.2信息系統模型3.3信息系統的生命周期3.4信息系統開發方法3.5信息系統的組織管理3.6.信息系統開發工具CASE

1簡要回顧蒸汽機的出現，導致了工業革命，使人類進入工業化社會；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，促進了信息系統的發展，繁榮了信息產業。信息系統在應用中不斷出現波折，引起人們對信息處理規律的反思。不同類型的系統，成功率有所不同。事務處理系統成功的比較多，而管理信息系統成功的比較少，決策支持系統成功的更少。單一任務的系統比較容易成功，而綜合型的系統不容易成功。小型系統容易成功，大型系統則難以完成。用于基層的系統容易成功，用于高層的系統失敗的多。由于文字處理等技術的完善成熟，辦公自動化系統比較容易成功。計算機的應用確實使一些行業發生了革命性的變化。印刷行業告別鉛字時代。CAD使電子、建筑、機械等行業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信息系統建設的統計數據1995年據國外對365家公司的調查：31％的信息系統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4萬個信息系統項目的調查)：【成功的含義：在規定的時間內，以規定的預算完成規定的目標】ERP(企業資源計劃)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

信息系統建設是復雜的社會過程信息系統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、效益難計算環境復雜多變（1）、技術手段的復雜性

信息系統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，都是進行信息系統建設、實現系統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，是信息系統建設面臨的主要任務之一。（2）、內容復雜，目標多樣

信息系統的最終用戶是各級各類管理與業務人員。滿足這些用戶的信息需求，支持他們的管理決策與業務活動，是系統建設的直接目的。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生變化。系統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；由于規模大、建設內容復雜，主要工作如系統規劃、系統開發需用大量人工，因而也是勞動密集型項目；由于上述建設環境、建設內容、所用技術手段的復雜性，系統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，是信息系統建設成功的一個關鍵。（4）、環境復雜多變

信息系統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境。系統建設者必須十分重視、深刻理解組織面臨的內、外環境及發展趨勢，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、心理狀態及現行的制度、慣例和社會、政治諸因素。系統的目標、規模、功能和實施步驟必須與組織當前的發展水平(如管理水平、業務水平、職工素質等)、能力(包括經濟、技術、文化、心理、習慣等)相適應，所建系統還應有足夠的影響力來在一定范圍內改革不合理的規章、制度、慣例，促進管理水平的提高和組織目標的實現。信息系統開發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，信息系統的問題確定性差，難以提前驗證解決方案，信息系統建設的困難不僅來自技術方面，還來自企業內外環境。影響信息系統成敗的有體制、政策、法規、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

信息系統建設是復雜的社會過程人的影響信息系統開發過程本質上是一個社會過程。從社會行動觀點看，信息系統開發是人類活動的協調序列，是多種參與者的協作過程。在信息系統開發過程中，用戶、系統管理者、系統分析員、技術專家、程序員等參與者相互聯系，相互影響。他們的通力合作，是系統建設成功的基礎；信息系統是人機系統，有來自于人的障礙。如了解、溝通、實施困難。信息系統不只是單純的計算機系統，而是輔助企業管理的人機系統。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

信息系統建設是復雜的社會過程社會環境的影響如政策、競爭、文化觀念等對信息系統影響力很大，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、觀念)對信息系統建設的影響3.1

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

信息系統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方法的不足3.2信息系統模型現實世界模型靜態特征(對象、屬性、關系)動態特征(行為、事件、行動)業務流程商務規則指以某種確定的形式，對系統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，又高于實際系統抽象程度：概念模型、邏輯模型、物理模型時間：靜態模型、動態模型1.系統模型表達方法：圖形與圖表建模語言UML常見的圖表為什么要對信息系統進行建模簡單化溝通理解工作驗收依據2.信息系統模型靜態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建模動態模型反映現實世界中實體的行為特點，包括狀態遷移、消息傳遞、對象生命周期、序列與協作等方面的描述JSD對象模型首先標識出對象所執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°借書續借書結束借閱續借*還書°丟失°過程建模企業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過程都有輸入和產出企業過程可能跨越組織邊界企業過程有層次性可以用圖形、符號對企業過程進行抽象的描述商務規則建模商務規則反映企業運行中的特定要求、必須遵守的約束和條件商務規則首先體現在數據的完整性約束上3.3信息系統的生命周期3.3.1系統規劃階段3.3.2系統分析階段3.3.3系統設計階段3.3.4系統實施階段3.3.5系統運行和維護階段3.3.6演化模型與螺旋模型詳細設計開發請求可行性研究系統評價系統維護驗收編程調試系統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規劃系統分析系統設計系統實施系統運行和維護信息系統的生命周期3.3.1

系統規劃階段任務：確定系統的發展戰略；對建設新系統的需求做出分析和預測；研究建設新系統的必要性和可能性；給出擬建系統的備選方案成果：可行性分析報告系統設計說明書3.3.2

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

系統設計階段任務：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：系統設計說明書3.3.4

系統實施階段任務：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，系統調試等文檔：系統實施進度報告系統測試分析報告記錄系統運行的情況據一定的規格對系統進行必要的修改評價系統的工作質量和經濟效益3.3.5

系統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系統說明書審批修改否停止研發是總體設計詳細設計系統設計說明書審批修改否是停止研發修改設計方案系統實施調試驗收修改修改系統是信息系統開發過程信息系統開發流程規劃實施對事先不能或者很難完整定義需求的系統，可采用演化模型用戶可先給出待開發系統的核心需求，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開發演化過程系統規劃確定范圍核心系統分析核心系統設計核心系統實施系統支持規劃分析實施設計螺旋模型將系統建設的生命周期分解為多個周期，多次開發完善系統原形，通過每個周期的風險分析，實現整個系統的風險控制信息系統開發演化過程3.4信息系統開發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，用作業控制語句或過程調用語句把這些模塊聯系起來結構化系統設計的基本思想：把模塊化思想引入到系統設計中來，將一個系統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分工作階段，每階段有明確的任務和應得的成果按系統的觀點，自頂向下地完成系統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調查和需求分析：對系統將要面臨的具體管理問題以及用戶對系統開發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開發過程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原型，使用戶盡早看到未來系統的概貌，在系統原型的實際運行中與用戶一起發現問題，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系統的四個步驟：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停止原型作為開發依據原型作為應用系統增進用戶與開發人員之間的溝通用戶在開發過程中起主導作用辨認動態的用戶需求啟迪衍生式的用戶需求縮短開發周期、降低開發風險對于分析層面難度大、技術層面難度不大的系統，宜用原型法開發原型法的優點對大型的系統，若不經過系統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方法的比較系統開發各環節工作量—調查>25分析>40設計<20實現<15原型法：小型局部系統或處理過程比較簡單系統的設計到實現面向對象法：普遍適用于各類信息系統開發，不涉足系統分析之前環節3.5信息系統的組織管理3.5.1信息系統發展的諾蘭Nolan模型3.5.2建立信息系統的基礎條件3.5.3建立信息系統的技術部門3.5.4選擇開發方式3.5.5系統開發項目管理信息系統在組織中的應用一般要經過從初級到成熟的成長過程Nolan模型把信息系統的成長過程劃分為六個階段3.5.1信息系統發展的諾蘭Nolan模型諾蘭Nolan模型的意義總結了發達國家信息系統建設的經驗教訓。一般認為模型中的各階段是不能跳躍的。在信息系統建設時，企業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展規劃、確定開發策略，才會少走彎路、提高效率3.5.2建立信息系統的基礎條件

領導重視，業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分析師系統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維護員負責系統硬件和軟件的維護信息控制人員負責信息收發、調度和核對配置管理員負責系統開發、運行和維護管理工作信息主管/規劃員系統開發的組織結構3.5.3建立信息系統的技術部門

系統支持企業IT部門用戶支持網絡管理Web支持應用程序開發數據庫管理信息系統委員會廠長某總師系統分析組系統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選擇開發方式

自行開發委托開發合作開發咨詢開發外購(租用)軟件包應該根據企業自身資源、技術力量、外部環境等各種因素選擇系統開發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開發項目的特點：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