2022管理信息系統本章主要內容管理信息戰略開發概述1管理信息系統生命周期模型2管理信息系統開發策略和開發方法3結構化系統開發方法4第7章管理信息系統的開發方法原型法5面向對象方法6計算機輔助開發方法7第7章管理信息系統的開發方法本章學習目標1.了解系統開發的基本原則及對組織的影響。2.掌握管理信息系統的開發策略。3.了解管理信息系統的開發方式。4.掌握管理信息系統的開發方法。開篇案例：12306變身全球最大票務系統1、是否可以認為，只要能編寫好程序，就能開發軟件，對不對？2、“軟件危機”是怎么回事？3、為什么許多管理信息系統開發和應用失敗了，原因是什么？問題討論：7.1管理信息系統開發概述基本含義管理信息系統是一種特殊的產品，它不僅僅是一個靜態的、可直接使用的產品，也是一個需要與應用環境協調一致的具有動態特征的產品。開發管理信息系統是一項復雜的系統工程工作，它涉及的知識面廣、部門多，是科學、也是藝術。形式軟件危機的產生背景及表現形式早期的軟件主要指程序。程序的開發采用個體工作方式，開發工作主要依賴于開發人員的個人技能和程序設計技巧。由于軟件開發時缺少好的方法指導和工具輔助，軟件開發的實際成本和進度往往與預計的相差甚遠，軟件的質量得不到保證，開發出來的軟件常常不能使用戶滿意。同時又缺少有關的文檔，使得大量已有的軟件難以維護。上述這些問題嚴重地阻礙了軟件的發展。把上述軟件開發和維護中的各種問題稱為“軟件危機”。手工處理信息過程和方法原封不動地“翻譯”成軟件程序后，常常失敗。大型的應用系統應如何合理地組織人力、物力、財力來協調開發。對一個實體組織應如何著手調查分析。一個大型系統應該如何進行系統化的劃分。如何才能合理地協調和利用信息資源。如何充分發揮現有計算機和通訊設備的處理能力，更好的解決實際管理問題等。研究開發方法的原因隨著管理信息系統應用程度的深入和應用規模的擴大，出現的問題：管理信息系統開發概述管理信息系統開發指以系統規劃為前提，通過組織、分析、設計、應用來實現一個信息系統的工程。管理信息系統的開發是一項復雜的系統工程它涉及知識面廣、部門多，既涉及技術，又涉及管理業務、組織和行為。不僅是技術，而且是一項復雜的社會化系統工程。需要研究出科學的開發方法和過程化的開發步驟，以確保整個開發過程能夠順利進行。7.2管理信息系統的生命周期模型軟件系統的可行性研究經濟可行性研究技術可行性研究法律可行性研究開發方案的選擇性研究7.2.1系統分析階段7.2.1系統分析階段項目需求分析：軟件功能需求，即系統必須完成的功能；軟件性能需求，如安全性、可靠性、可維護性和用戶培訓等；軟件運行環境約束；需求建模；問題抽象、問題分解與多視點分析；支持需求分析的快速原型技術；需求規格說明與評審。在可行性分析的基礎上，針對現行系統進行全面調查，分析企業的業務歷程，分析數據和數據流程、分析功能，并通過圖表工具，構造出新系統的邏輯模型。需求分析的目的：解決“做什么？”實現確認測試概要設計詳細設計7.2.2系統設計階段系統設計：根據新系統的邏輯模型建立系統的物理模型，即根據功能的要求進行各種具體設計，包括功能模塊設計、代碼設計、輸入輸出設計、數據庫設計等。組裝測試需求分析的目的：解決“怎么做？”7.2.3系統使用、維護和更新換代階段系統的使用推廣軟件的應用收集軟件使用時發現的軟件錯誤。定期撰寫“軟件問題報告系統維護對發現的軟件產品中潛伏的錯誤進行修改維護對用戶提出的軟件需求進行修改維護軟件運行環境發生變化時需要對軟件進行修改維護對軟件定義和軟件開發各階段生成的文檔資料進行修改維護常見的系統開發模型瀑布模型（waterfallmodel）核心思想：按工序將問題化簡，將功能的實現與設計分開，便于分工協作，即采用結構化的分析與設計方法將邏輯實現與物理實現分開。過程：每個階段完成之后，產生相應的文檔，下一階段從上一階段活動接收文檔作為輸入，利用這一輸入實施該階段活動，并給出工作成果作為輸出傳給下一階段活動。同時評審該項活動的實施，若確認，則繼續下一項活動；否則返回上一階段。常見的系統開發模型增量模型常見的系統開發模型螺旋模型（spiralmodel）基本做法：在“瀑布模型”的每一個開發階段前引入一個非常嚴格的風險識別、風險分析和風險控制，它把軟件項目分解成一個個小項目。每個小項目都標識一個或多個主要風險，直到所有的主要風險因素都被確定。1、制定計劃確定軟件目標，選定實施方案，弄清項目開發的限制條件；2、風險分析分析評估所選方案，考慮如何識別和消除風險；3、實施工程實施系統開發和驗證；4、客戶評估評價開發工作，提出修正建議，制定下一步計劃。STEP01STEP02STEP03STEP03四個象限代表了以下活動：系統更新換代模型優點缺點瀑布模型規范，文檔驅動系統可能不滿足客戶真正的需求增量模型開發早期回報明確，易于維護要求開放的軟件體系結構螺旋模型風險驅動，適用于大型項目開發風險分析人員需要有經驗且經過充分訓練7.3管理信息系統的開發策略和開發方式7.3.1管理信息系統開發策略（1）“自下而上”的開發策略基本思想：從基層業務子系統開始，先實現每個基本功能（即數據處理功能），然后逐步向高級建設（即增加管理/控制功能）。（2）“自上而下”的開發策略基本思想：從整體上協調和規劃，由全面到局部、由長遠到近期，從探索合理的信息流出發來設計信息系統。7.3.1管理信息系統的開發策略策略優點缺點備注自下而上能保證最終的系統可以運行（雖然系統性能不一定良好）缺乏整體優化；開發過程存在大量的重復工作一般發生在“初裝”和“蔓延”階段。自上而下整體性和邏輯性強復雜、繁瑣7.3.2信息系統開發方式自行開發1234委托開發聯合開發購買現成軟件包信息系統開發方式7.3.2信息系統開發方式自行開發是由用戶依靠自己的力量獨立完成系統開發的各項任務。通過自行開發可以得到適合本單位需要的、滿意的系統。這種開發方式的優點是在系統開發過程中還可以培養自己的技術力量，缺點是開發周期往往較長。自行開發需要強有力的領導，有足夠的技術力量支持，需進行一定的調研和咨詢。這種開發方式難于擺脫本企業習慣的管理方式的影響，不易于開發出一個高水平的信息系統。這種開發方式適合于具備較專業的系統規劃、分析、設計、開發和維護人員的組織，如大學、研究所、高科技公司等單位。自行開發7.3.2信息系統開發方式委托開發是委托外部專門提供信息系統建立和維護的公司進行本單位管理信息系統的開發工作的一種方式。這種方式從用戶角度來看是最省事的一種，但在開發過程中，企業必須配備精通業務的管理人員參與開發方案的研究，經常檢查和督促以控制工作的進展，保證工作的質量。采用這種開發方式一般費用較高，系統維護比較困難。這種開發方式適合企業方沒有管理信息系統分析、設計及軟件開發人員，或企業方開發隊伍力量較弱、但資金較為充足的單位。開發過程中需要雙方及時溝通進行協調和檢查。委托開發7.3.2信息系統開發方式聯合開發是由企業和有豐富開發經驗的機構或專業開發人員共同完成開發任務的一種方式。開發過程中合作雙方要注意加強精密協作和配合，雙方共享開發成果，實際上是一種半委托性質的開發工作。這要求企業方需具備熟悉業務并且有一定技術開發能力的人才。這種方式對于企業培養自己的技術力量最有利，系統維護也較方便。但同進也存在開發費用高、軟件應變能力較弱的缺陷。這種開發方式適合于企業方有一定的管理信息系統分析、設計及軟件開發人員，但開發隊伍力量較弱，希望通過管理信息系統的開發，建立、完善和提高自己的技術隊伍的單位。聯合開發7.3.2信息系統開發方式企業根據自身需求有目的地購買市場上相對成熟的現成軟件包。所謂現成軟件包是指預先編制好的、能完成一定功能的、供出售或出租的成套軟件系統。購買現成軟件包這種方式是利用現成的軟件包開發管理信息系統，可購買現成的應用軟件包或開發平臺，如財務管理系統、小型企業管理信息系統、供銷存管理信息系統等等。這種開發方式的優點是能縮短開發時間，節省開發費用，系統可以得到較好的維護。缺點是通用軟件的專用性比較差，難以滿足特殊要求，需要具備一定的技術力量根據使用者的要求做好軟件的改善、編制必要的接口等二次開發的工作。這種開發方式適合于功能單一的小系統開發，不太適用于規劃較大、功能復雜、需求量不確定性程度較高的系統開發。管理信息系統四種開發方式的比較開發方式比較項目自行開發委托開發聯合開發購買現成軟件包對企業方分析設計能力的要求較高一般逐步培養較低對企業方編程能力的要求較高不需要需要較低系統維護上困難程度容易較困難較容易困難對開發費用的需求少多較多較少7.4結構化生命周期法采用系統工程的思想和工程化的方法，將整個信息系統開發過程劃分為若干個相對比較獨立的階段：系統規劃、系統分析、系統設計、系統實施、系統運行與維護。結構化生命周期法的基本思想：系統分析員、軟件工程師、程序員以及最終用戶按照用戶至上的原則，自頂向下分析與設計和自底向上逐步實施的建立計算機信息系統的一個過程，即在系統規劃、分析及設計階段進行自頂向下地分析與設計，而在系統實施階段，則堅持自底向上地實施，逐步實現整個系統。系統開發生命周期各階段的主要任務階段主要任務系

統

規

劃戰略規劃：根據組織的目標和發展戰略確定信息系統的發展戰略業務流程規劃：根據組織的目標與戰略對組織的業務流程進行識別、改革與創新信息系統總體結構規劃：進行組織的信息需求分析、數據規劃、功能規劃與系統劃分(邊界確定)、信息資源配置規劃項目實施與資源分配規劃：根據應用需要和可能將整個系統劃分成若干項目，估計每個項目所需硬件、軟件、網絡、資金、人員等各項資源系統開發系統分析首先需要對現行系統進行初步調查與可行性分析，確認新系統開發是否可行，若可行即可進行詳細調查，在對原系統進行業務流程分析、數據流程分析的基礎上建立新系統的邏輯模型，最后編寫系統分析報告。系

統

設

計系統總體結構設計、輸入設計、輸出設計、處理過程設計、數據庫設計、模塊結構與功能設計，最終給出系統實施方案。系

統

實

施軟件編程和軟件包購置、計算機和通信設備的購置，系統的安裝、調試與測試，新舊系統的轉換系

統

運

行

與

維

護系統運行的組織與管理、系統評價、系統糾錯性維護、適應性維護、完善性維護與預防性維護。若系統出現不可解決的大問題，提出開發新系統的要求結構化生命周期法的流程020103階段的順序性和依賴性。前一個階段的完成是后一個階段工作的前提和依據，而后一階段的完成往往又使前一階段的成果在實現過程中具體了一個層次。從抽象到具體，逐步求精。從時間的進程來看，整個系統的開發過程是一個從抽象到具體的逐層實現的過程，每一階段的工作，都體現出自頂向下、逐步求精的特點。質量保證措施完備。對每一個階段的工作任務完成情況進行審查，對于出現的錯誤或問題及時加以解決，不允許轉入下一工作階段。錯誤糾正得越早，所造成的損失就越少。結構化生命周期法的優點020103階段回溯常發生。由于要求不同類型的用戶都應與管理信息系統交互，因此這使得系統的需求分析變得更加困難。因此常常需要做階段回溯，對系統分析需求規格說明做修改或補充，同時也會引起此后階段的補充修改。文檔資料缺乏實用價值。如果用戶對專業知識缺乏，將難以理解文檔的內容，造成文檔資料缺乏實用價值，反而延長了開發時間。系統開發周期過長。結構化生命周期法并沒有解決軟件開發研制時間過長的嚴重危機，在現今計算機硬軟件技術、通訊技術日新月異發展的時代，很容易使剛建立起來的管理信息系統迅速變得陳舊，生命周期很短。結構化生命周期法的缺點這種方法適用于一些組織相對穩定、業務處理過程較規范、需求明確且在一定時期內不會發生大的變化的大型復雜系統的開發。結構化生命周期法的適用范圍：7.5原型法2.知識工作系統KMS原型法是20世紀80年代隨著關系數據庫系統、第四代程序設計語言及各種系統開發生成環境產生的基礎上提出的一種系統開發方法。所謂原型，是指由系統分析設計人員與用戶合作，在短期內定義用戶基本需求的基礎上，開發出來的一個只具備基本功能、實驗性的、簡易的應用軟件。原型法的基本思想：對企業需求進行簡單快速分析后，利用先進的開發工具，構造出一個原型——初始模型，提供給用戶評價和試用，在用戶參與的情況下，按用戶合理而又可行的要求，在試用中不斷修改和完善。每次修改都使系統得到一個完整的新原型，直到用戶滿意為止。原型法的工作流程用戶是否滿意NY圖7-2原型法的工作流程確定用戶對系統的需求開發/完善原型與用戶一起評價原型修改原型系統實施和應用識別、歸納用戶要求原型法法的優缺點

1.原型法的優點符合人們認識事物的規律，系統開發循序漸進，反復修改，確保較好的用戶滿意度。需求易表達清楚，開發方法易被用戶接受，用戶滿意度較高。

2.原型法的缺點不適合大規模系統的開發，開發過程管理要求高，整個開發過程要經過“修改—評價—再修改”的多次反復。開發人員易將原型取代系統分析，缺乏規范化的文檔資料。如果用戶配合不好，盲目修改，就會拖延開發過程。原型法的適用范圍：原型法適用于小型、簡單、處理過程比較明確、沒有大量運算和邏輯處理過程的系統。對于大型、復雜系統，以及存在大量運算、邏輯性強的處理系統、管理基礎工作不完善、處理過程不規范的系統不適用。在實際系統開發過程中，人們常常將原型法與系統分析的方法相結合來開發系統。先用系統分析的方法和劃分系統，然后用原型法來開發具體模塊。7.6面向對象開發方法0201面向對象開發方法（objectoriented，OO）是在結構化生命周期法得到廣泛運用的基礎上，從20世紀80年代末各種面向對象的程序設計方法逐步發展而來一種全新的開發方法。面向對象方法學的出發點和基本原則是盡可能模擬人類習慣的思維方式，使開發軟件的方法與過程盡可能接近人類認識世界、解決問題的方法與過程。由于客觀世界的問題都是由客觀世界中的實體及實體相互間的關系構成的，因此把客觀世界中的實體抽象為對象。面向對象開發方法就是基于對象的概念，以對象為中心來認識、理解客觀世界，并設計、開發系統。面向對象開發方法的定義5、決策支持系統（1）認為客觀世界是由各種對象（object）組成的。對象由屬性（attribute）和方法（method）組成。面向對象開發方法的五個要點（2）把所有對象按屬性劃分成各種類（class）。（3）對象是一個被嚴格模塊化了的實體，稱之為封裝（encapsulation）。（4）對象彼此之間僅能通過傳遞消息（message）互相聯系。（5）一個被嚴格模塊化了的實體，稱之為封裝（encapsulation）。面向對象開發方法的開發過程系統調查和需求分析對系統將要面臨的具體問題以及用戶對系統開發的需要進行調查研究。面向對象分析通過在復雜的問題中抽象地識別出對象以及其行為、結構、屬性和方法等，來分析問題的性質和求解。面向對象設計對分析的結果作進一步的抽象、歸類、整理，最終以范式的形式將他們確定下來。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映射為應用程序軟件。圖7-3面向對象開發方法的開發過程優點面向對象開發方法的優點①分析、設計中的對象和軟件中的對象的一致性。②由于把客觀世界分解成一個一個的對象，并且把數據和操作都封裝在對象的內部，因此提高了系統的穩定性與可修改性。③通過面向對象技術，我們不僅可以復用代碼，而且可以復用需求分析、設計、用戶界面等等，實現了軟件的復用，增強了系統的適應性，大大簡化了程序設計。④繼承性使得用戶在開發新的應用系統時不必完全從零開始，可以繼承原有的相似系統的功能或者從類庫中選取需要的類，再派生出新的類以實現所需要的功能，相似的對象可以共享程序代碼和數據結構，從而大大減少了程序中的冗余信息。使得對軟件的修改變得比過去容易得多了。020103系統在分析階段對對象的抽象較困難。初學者不易接受、難學。此方法需要有一定的軟件基礎支持才能應用。面向對象開發方法的缺點面向對象開發方法比較適合于小型應用軟件系統的開發，不易于大系統的開發，若缺乏整體系統設計劃分，易造成系統結構不合理、各部分關系失調等問題。面向對象開發方法的適用范圍：7.7計算機輔助開發方法嚴格地講，CASE只是一種開發環境而不是一種開發方法；計算機輔助開發方法的產生它是80年代末從計算機輔助編程工具、第四代語言(4GL)及繪圖工具發展而來的。采用CASE工具進行系統開發，必須結合一種具體的開發方法，如：結構化開發方法、因向對象方法、原型化法等，CASE方法只是為具體的開發方法提供了支持每一過程的專門工具。因此，CASE工具實際上把原先由手工完成的開發過程轉變為以自動化工具和支撐環境支持的自動化開發過程。計算機輔助軟件工程（ComputeraidedsoftwareEngineering，CASE）CASE方法的基本思想結合系統開發的具體方法，在完成對目標系統的規劃和詳細調查后，如果系統開發過程中的每步都相對獨立，則整個系統開發就可以應用專門的軟件開發工具和集成開發環境來實現。現在，CASE中集成了多種工具，這些工具既可以單獨使用，也可以組合使用。CASE的概念也由一種具體的工具發展成為開發信息系統的方法學。計算機輔助開發方法的產生支持軟件/信息系統開發的全過程。提高軟件質量和軟件重用性加快軟件開發速度簡化軟件開發的管理和維護標準化的系統文檔具有高度自動化目前缺乏全面完善的CASE工具CASE方法的特點CASE環境的應用必須依賴于一種具體的開發方法。(既支持自頂向下結構化方法，又支持自底向上的原型法、面向對象方法等，完備的CASE產品，能為用戶提供支持上述各種方法的開發環境)⑴CASE環境的應用必須依賴于一種具體的開發方法。既支持自頂向下結構化方法，又支持自底向上的原型法、面向對象方法等，完備的CASE產品，能為用戶提供支持上述各種方法的開發環境。計算機輔助開發方法的特點⑵支持系統開發（分析、設計、編程）的全過程⑶簡化了軟件開發的管理和維護。⑷自動生成程序代碼和各種軟件文檔。它能幫助開發者方便、快捷地產生出系統開發過程中各類圖表、程序和說明性文檔。⑸側重于分析、設計。設計具有可重用性。⑵原型設計工具。用于快速生成用戶界面、報表等。⑷測試工具。用于測試各類錯誤，包括對程序的結構、生成的源代碼