第2章--信息系统建设课件

,第二级,第三级,第四级,第五级,第2章 信息系统建设,第2章 信息系统建设,2.1 概 述,2.2,信息系统生存周期,2.3,信息系统开发过程,2.4,信息系统开发方法,2.5,信息系统建模,2.1 概 述,2.1.1 信息系统建设涉及的因素,信息系统属社会系统，是自然和人类社会所存在的复杂系统之一。信息系统建设具有一般工程项目建设的共性，但也存在其独特性。信息系统建设涉及多种复杂因素。,1. 文化社会因素,信息系统属社会系统，企业的体制、领导、组织、政策、法规、观念、员工的人文素养等文化社会因素在一定程度上决定着信息系统。在一个体制不顺、领导不力、管理混乱、员工信息素养不高的企业中，建设信息系统的技术再先进，资金再充裕，开发人员的技术水平再高，也开发不出成功的企业信息系统。因此，必须重视信息系统的文化社会因素，只有在体制顺畅、管理科学、领导重视、企业员工具备一定的信息素养的基础上，才能够建设成功的信息系统。,2. 科学理论因素,信息系统建设涉及到信息科学技术、计算机科学技术、管理学和行为科学、通信工程、系统工程等多种学科。信息系统需要现代信息技术的支持，而现代信息技术是发展迅猛、科技含量很高的新技术群。,3. 技术方法因素,信息系统开发需要遵循一定的方法，并运用相关的技术。信息系统开发方法对保证信息系统开发效率和质量有着决定性意义。 信息系统开发方法是信息系统学科研究的主要问题。几十年来，信息系统开发方法在逐步地发展和完善，其中产生过诸多具有较大影响的信息系统开发方法。,4. 领域知识因素,各个专业领域可以构建自己的信息系统。信息系统对专业领域的服务，是一种与相应专业领域中的专业知识的融合、浸透性服务。专业知识必须反映和渗透在信息系统之中，成为信息处理、业务处理、组织管理和辅助决策的依据，离开信息系统所服务的领域的专业知识，不可能开发出能够服务该领域的信息系统。因此，领域知识是信息系统建设的一个很重要的因素。,5. 环境多变因素,企业的外部环境处在不断的变化之中，因此，企业的目标、策略、管理、产品、技术、业务总是在动态变化。随着环境的变化，信息系统的需求也要跟着变化。由于变化的趋势和进程常常难以预测和把握，因此，在开发信息系统过程中，无论开发人员如何进行系统规划、分析、设计、编程和测试，信息系统在演化期中，总是要根据企业目标的变化进行动态调整。,6. 组织管理因素,信息系统建设是群体性的工程，需要实施有效的组织和管理。信息系统项目的组织管理较之于一般工程项目的组织管理更复杂，因为信息系统建设具有软特征，更多是智能性活动，工程对象的可见性不强，难于组织管理。信息系统建设的组织管理涉及到过程、人员、经费、材料、文档等多种要素，通过对这些要素进行有效的组织、计划、配置、控制、监督，以有序、有效、优质地进行信息系统建设。,7. 经济效益因素,信息系统是为企业战略服务的，而企业的目标是获取最大效益和利润，所以信息系统建设必须考虑经济效益。信息系统建设涉及因素多、技术复杂，因此信息系统建设一般需要大量的资金投入。,2.1.2 信息系统建设的内在规律,信息系统的建设和发展有其内在的规律。20世纪80年代以来，部分专家学者通过对信息系统建设的失败教训和成功经验的总结，不断地研究和探讨信息系统建设的内在规律，其中最著名的是诺兰模型和米歇模型。,1诺兰模型,通过对几十年信息系统发展经验的总结，美国哈佛商学院诺兰（,Nolan）,教授在1980年提出信息系统发展阶段论，即著名的诺兰模型。诺兰认为信息系统的建设需要经过起步、扩展、控制、集成、信息管理和成熟六个阶段，见图2.1。,图2.1 信息系统建设的诺兰模型,诺兰认为，无论是宏观的国家和行业信息系统，还是中小企业信息系统，其发展必须遵循这六个阶段，一个企业的信息系统不可能从起步不经过扩展、控制、集成和信息管理等阶段就直接逾越到成熟阶段，这就是信息系统发展的内在规律。诺兰也认为，在前三个阶段中，信息系统的主要特征是从手工管理过渡到事务的计算机处理，因此计算机技术是关键因素。在这几个阶段，企业还没有突出信息的作用，因此，把这几个阶段称为计算机时代。在后三个阶段，信息已经成为企业的主要资源，成为企业管理和决策的主要因素，成为企业系统的中心，因此诺兰把后三个阶段称为信息时代。,2米歇模型,20世纪90年代以来，信息技术得到了迅速发展，信息的综合性集约化管理的需求也日趋迫切，信息系统集成化建设的理论、方法和工具的研究也日趋活跃。早期信息系统的研究没有过多地注意信息技术的综合运用，以及将信息技术作为整个企业的发展要素而与经营管理相融合的策略。在诺兰模型的基础上，90年代提出的信息系统建设的米歇模型更能够反映当代信息技术发展的新特征。,图2.2 综合信息技术应用发展的米歇模型,2.1.3 信息系统建设的特点,1. 信息系统建设是一项复杂的社会过程,信息系统建设是一项复杂的社会过程。信息系统建设除了要考虑理论、技术和方法等因素外，更多要考虑文化、社会、环境、管理和经济等人文社会因素。根据米歇模型，企业信息系统建设与信息技术、应用状况、数据处理能力、企业文化和企业员工素质等因素相关。在信息系统建设过程中，必须改革和调整所有阻碍和影响企业发展和信息系统建设的不合理的管理体制和管理制度，制定有利于企业发展和信息系统建设的规章制度。,信息系统建设面临大量的业务领域知识，企业内部和外部社会大量的数据信息要收集到信息系统内部，作为信息系统加工处理的对象。企业的业务、管理和决策知识和方法要反映到信息系统之中，作为信息系统处理的算法和模型。信息的收集以及业务、管理、决策的系统化需要做大量的社会工作。,2. 信息系统建设是一项复杂的认知过程,信息系统建设是一项复杂的认知过程。信息系统开发需经分析、设计、实现等阶段。在分析阶段，首先需要认识问题和分析问题。需要调查和分析企业业务、管理和决策，以及反映这些业务、管理和决策的数据、信息、算法和相关模型，形成在逻辑上没有矛盾的需求模型。在设计阶段，需要根据需求模型，结合系统的实现环境，进行系统设计，包括系统的结构、人机界面、数据库等方面的设计工作。最后实现所设计的系统。,信息系统建设需要用户和技术人员多方面的人员参加。用户具有专业领域的知识，但在建设初期并不十分清楚信息技术、信息系统建设过程、信息系统所能够解决的问题和达到的预期效果。所以信息系统建设过程是用户对信息系统的认识和了解的过程。另一方面，开发技术人员具有一定的信息系统开发经验和信息技术的知识，但对初次接触的业务领域并不了解，在建设信息系统过程中，需要学习和了解业务领域的专业知识，以及业务的管理过程。,3信息系统建设是一项系统工程,信息系统是系统，而且是复杂的社会系统，这就需要我们用系统观点来看待和认识信息系统，用系统方法来指导信息系统建设。对信息系统的认识，必须坚持系统观点。信息系统作为一个社会系统，它处在复杂的社会环境之中，我们必须搞清楚信息系统与其所处的社会环境的关系，信息系统在其社会环境中的地位和作用。社会和企业规定了信息系统存在的必要性、信息系统的目标和对信息系统的约束和限制。,4信息系统建设具有显著的工程特性,信息系统建设又是一项极为复杂的工程项目，需要我们用工程观点来对待信息系统建设，用工程方法来组织信息系统建设。当我们用工程的观点来看待信息系统建设时，我们将把信息系统建设纳入到工程范围之中，按照工程要素来要求信息系统，按照工程步骤来组织信息系统，按照工程的方法来建设和开发信息系统。,由上述可见，建设成功的信息系统受制于多种复杂因素，其中有主观因素和客观因素，组织内部因素和外部因素，技术因素和社会因素，认识因素和态度因素，工程因素和管理因素等。大量实践证明，要建设成功的企业信息系统，必须具备以下几方面因素：,(1) 要求企业领导者和工程主持者具有较高的信息知识素养和综合管理水平，企业具备建设信息系统的内外部条件。,(2) 要求企业领导者和工程主持者对信息系统建设所涉及到的复杂因素、信息系统建设的内在规律和信息系统特点有深刻理解。,(3) 要求企业领导者高度重视信息系统建设，并亲自参与和组织信息系统的建设工作。,(4) 必须提供信息系统建设所需的专业技术队伍、资金、场地等必要条件。,(5) 选择适宜的信息系统开发方法、技术和环境。,2.1.4 信息系统建设的工作,信息系统建设的特点决定了信息系统建设要做大量复杂和细致的工作。信息系统建设主要包括信息系统规划、信息系统开发、信息系统维护和信息系统管理四方面的工作。,1信息系统规划,信息系统规划(,Information System Planning),是根据信息系统建设的设想，通过对企业经营管理和目标的分析，提出符合企业发展目标的信息系统建设规划，并由这个规划指导整个信息系统的建设工作。,2信息系统开发,信息系统开发(,Information System Development),是根据信息系统规划所确定的近期目标和任务，由用户和技术人员组成开发队伍，通过业务分析、需求分析、系统分析、系统设计、实现、测试等环节的反复，构建能够满足用户要求的信息系统的过程。,3信息系统维护,信息系统维护(,Information System Maintenance),是在信息系统投入运行之后，因为企业目标、环境、管理的变化，用户对信息系统需求发生变化，信息系统的技术和手段的变化，以及信息系统在运行过程中暴露出的隐患问题，由技术人员对信息系统所进行的修改和完善性工作。信息系统一旦投入运行，维护工作就将开始，并一直持续到信息系统生存周期的结束。,4信息系统管理,信息系统管理(,Information System Management),是由管理者在信息系统生存周期各个阶段，通过有效地组织和控制参与信息系统建设的相关资源，使之有效地达到该阶段的预期目标的综合过程。根据信息系统建设的任务划分，可以分为信息系统开发管理、维护管理、运行管理；根据信息系统管理的对象划分，可以分为信息系统人员管理、信息资源管理、项目管理、网络管理等。,2.2 信息系统生存周期,信息系统生存周期(,Information System Life Cycle),是指从提出信息系统建设的设想开始，历经规划，开发，演化等过程，一直到被其它信息系统所替代的全过程。在信息系统生存周期中存在规划、开发、演化、管理和支持五个过程，其中演化过程中又包括运行和维护两个子过程，见图2.3。,图2.3 信息系统生存周期中的过程,1规划过程,规划过程(,Planning Process),是信息系统生存周期中的第一个过程。在规划过程中，先提出信息系统建设的设想，对所要开发的信息系统进行规划和可行性分析，然后决定该信息系统是否有必要开发，并且制定信息系统建设的总体规划。,2开发过程,开发过程（,Development Process）,是在信息系统规划的基础上，研制信息系统的全过程。信息系统开发要经过初始、细化、构建、移交等阶段，需要从事业务分析、需求分析、系统分析、系统设计、系统实现、测试等方面的工作，并经过多次反复迭代，最后形成可以交付用户使用的信息系统。,3演化过程,演化过程(,Evolution Process),是信息系统发挥作用的全过程。这个过程从信息系统提交使用开始，到信息系统不能继续适应企业目标、管理、技术的变化被终止为止。演化过程包括运行和维护两个子过程。运行过程是信息系统应用于组织的业务、管理和决策，并发挥其作用的过程。维护过程则是信息系统要不断地适应环境和需求的变化，进行完善和版本更新的过程。,4管理过程,管理过程(,Management Process),对信息系统实施有效的管理和控制。根据信息系统管理的内容划分，可以分为信息系统规划管理、开发管理、维护管理、运行管理等；根据信息系统管理的对象划分, 可以分为信息系统人员管理、信息资源管理、项目管理、网络管理等。,5支持过程,支持过程(,Supporting Process),是在信息系统生存周期中，除了其它过程之外，起着辅助、支持作用的信息系统过程。支持过程包括一组过程，主要有文档过程、配置管理过程、质量保证过程、验证过程、评审和审计过程、培训过程、环境建立过程等。,2.3 信息系统开发过程,2.3.1 概述,信息系统开发过程是在信息系统规划的基础上，研制信息系统的全过程。信息系统开发过程是信息系统生存周期中最重要的一个过程。经过开发过程，将把信息系统开发的初步设想, 通过多个阶段、多方面细致的工作, 转变成为实际可以交付用户使用的信息系统。,信息系统开发过程涉及到诸多因素，包括开发人员、系统需求、系统目标、最终产品及中间描述等。信息系统开发就是通过对这些要素进行有效地配置，分解到信息系统开发的各个工作之中，并且按照确定的步骤开展工作，最终得到所要的信息系统。,信息系统开发需要做大量复杂的工作，主要有业务分析、需求分析、系统分析、系统设计、系统实现和测试等六方面的工作。除此之外，还包括项目管理、系统支持等。这些工作一般需要交叉并行进行。信息系统开发又是在一定的时间范围中进行，从某一时间开始，到另一时间结束。按照时间顺序，以及信息系统开发工作的综合特征，可以把信息开发过程划分成为开始、细化、构建和移交四个阶段。这样，信息系统开发过程就呈现为所要从事的六方面的主要工作，而在四个开发阶段中进行的过程，便表现为以时间和工作为两个维度的二维结构(见图2.4)。,图2.4 信息系统开发过程的二维结构,从图2.4可以看出，在信息系统开发的四个工作阶段中，通过多方面的工作的进行，来完成信息系统的开发任务。每一项工作都要经过一个或几个阶段，像业务分析要经历初始、细化和构建三个阶段，而系统实现要经历四个阶段。在每一个工作阶段中，又需要经过多次迭代过程。,2.3.2 信息系统开发阶段,信息系统开发共需要经历初始、细化、构建和移交四个工作阶段。,1初始阶段,初始阶段(,Inception Phase),是信息系统项目开发的第一个阶段。在这个阶段将主要根据信息系统规划中所确定的本期开发任务，对组织中的业务进行全面分析，确定信息系统的目标、范围、边界、条件及其基本需求，对影响系统开发的重大风险进行分析，为项目的进一步开发做必要的前期准备和奠基性工作。初始阶段的工作主要有以下几个方面：,(1) 确定信息系统项目的目标、范围、边界和条件。在信息系统规划中已经基本确定了本期开发工作的目标和范围。但信息系统规划立足于宏观和长远，不会过于详细和具体。现在就需要详细确定本期开发的工作目标、工作范围、系统的边界和相应的条件。,(2) 业务分析。信息系统开发必须对组织中的业务进行深入分析。只有对组织的目标、职能、机构、业务等深入分析才能开发出符合组织需要的信息系统。业务分析是初始阶段的一项主要工作。,(3) 基本需求分析。需求分析要做大量的工作，在初始阶段仅需要对信息系统的最基本的需求进行初步的分析，以确定信息系统应该具有的基本功能。,(4) 重大风险分析。对信息系统开发所面临的重大风险进行初步分析，确定风险所能够造成的影响，并找出排除风险的初步方法。,(5) 可行性分析。对本信息系统开发的可行性从技术、经济、社会等多个方面进行研究，并确定出本项目开发是否可行的结论。,(6) 系统的基本构架。为了验证系统的可行性，以及重大风险的排除情况，有必要在系统平台上构建一个能够反映系统概貌的基本构架。这个构架将作为后续开发阶段的一个工作基础，逐步对其进行填充和丰富，由它过渡成为最后的信息系统。,(7) 项目开发初步计划。制定项目开发的初步计划，包括项目组织、人员配备、工作进度、阶段成果和项目管理等计划。另外，需要制定细化阶段详细的工作计划。,一般信息系统项目初始阶段所花费的工作量大约占开发总工作量的10%左右。,2细化阶段,细化是指深入化和细致化。细化阶段(,Elaboration Phase),需要对业务、需求和系统进行深入分析，分析并排除信息系统所存在的重大和重要风险，构建信息系统的模型框架和基准构架。其工作主要包括以下几个方面：,(1) 确定绝大部分系统需求。在初始阶段仅确定了系统最基本的需求，这些需求仅能够占总需求的20%左右。在细化阶段需要至少确定系统的80%的需求。需求包括功能性需求和效率、可靠性等性能需求。,(2) 完成业务分析。在初始阶段完成了大部分业务分析工作，但可能还有一些复杂业务没有理清楚，在细化阶段需要把业务分析工作做完。,(3),分析和排除影响系统可行性的重大和重要风险。重大风险的存在，意味着系统的可行性并没有得到保证，而不能保证可行的系统是不能投入大量的精力和资金进行开发的。在初始阶段对部分重大风险已经做了分析，并且对系统的可行性进行了预测。但因为没有进行深入分析，所以许多潜在的重大风险可能仍然存在。,(4) 建立信息系统的模型框架。信息系统的模型包括业务模型、需求模型、分析模型、设计模型、实现模型和测试模型。这些模型是在信息系统开发的不同工作过程中建立和完善的。在细化阶段需要建立信息系统模型框架。,(5) 构建系统的基准构架。所谓基准构架就是系统的一个原型。这个原型已经具备了未来系统的结构和基本内容，其结构已经趋于稳定，并且具有灵活的扩充性。,(6) 制定构建阶段的详细的工作计划和迭代计划。,3构建阶段,构建阶段(,Construction Phase),的任务是构建出可以投入运行的信息系统。细化阶段的信息系统基准构架是构建阶段工作的基础。要对所要构建工作进行详细计划，为了提高开发效率，可以让多个开发小组同时并行工作，通过多次迭代完成信息系统的构建工作。每一次迭代所得到的结果，将增充到当前已经构建的信息系统之中，最后一次迭代结果就是要交付使用的信息系统。构建的主要工作有以下几个方面：,(1) 对构建过程实施有效管理。构建过程是多个开发小组和人员并行工作的过程，对这个过程必须实施有效的管理。需要制定详细的工作计划，由管理人员根据工作计划调度和协调各个开发小组和开发人员的工作，以保证构建工作能够有计划、有组织地进行。,(2) 迭代开发。整个信息系统要通过多次迭代开发才能完成。每一次迭代都是一个“袖珍项目”的开发，可能要实现一个子系统、一个用例或一个类。每一次迭代也需要经历分析、设计、实现和测试等过程，得到经过测试的软件构件，这个构件作为已开发的系统的一个部分。,(3) 系统测试。每一次迭代都要进行单元测试，但是最后对所要完成的系统还要进行整体测试。,4移交阶段,移交阶段(,Transition Phase),把构造出的信息系统交付给用户使用。移交阶段要对系统进行验收测试，由用户对系统进行评价，并根据用户提出的修改意见改进系统。对用户进行培训，办理移交手续，设置用户使用环境，并使信息系统在用户的环境中正常而稳定地运行。,信息系统开发四个工作阶段所占的工作比例见图2.5。,图2.5 信息系统开发各阶段工作的比例,2.3.3 信息系统开发工作,在信息系统开发的四个阶段中需要做许多工作，其中最主要的有业务分析、需求分析、系统分析、系统设计、系统实现、调试等六方面的工作，除了这些主要工作之外，还包括项目管理、系统配置、人员培训等工作。下面我们主要介绍这六方面的工作。,1业务分析,业务分析(,Business Analysis),是对企业现行业务的分析。由开发人员和用户对企业系统的目标、组织机构、职能作用、业务流程、企业实体等进行深入分析，以全面了解企业现行系统的运行机制和业务过程，建立起能够反映企业实际的业务模型，为信息系统开发打下基础。业务分析主要做的工作有：现行企业系统调查，企业目标分析，机构和职能分析，业务分析，企业实体分析，管理模型分析，建立业务模型等。,2需求分析,需求分析(,Requirements Analysis),是对所开发的信息系统应该具有的功能、性能和作用的分析。由分析人员通过对用户的需求调查，并结合企业的目标、业务现状、企业实力和目前的技术水平，通过深入分析，确定出合理可行的信息系统需求。需求分析主要工作包括需求调查、需求分析、需求描述和需求验证等。,3系统分析,需求分析着眼于信息系统应具有的功能、性能和作用等信息系统的外在特性。系统分析(,System Analysis),工作则要考虑为满足需求分析所规定的功能和作用，它是从信息系统的内部来分析信息系统的构成要素及其结构。系统分析包括结构分析、用例分析和概念类分析等工作。,分析模型是信息系统的逻辑模型，它是对信息系统的构成及结构的抽象反映。分析模型中的系统要素一般不涉及过多的细节。另外，分析模型不考虑信息系统的实现环境，它是独立于实现环境的抽象模型。,4系统设计,系统设计(,System Design),的任务是确定信息系统的设计模型。设计模型是对分析模型的深入和细化，并且考虑到系统的实现环境。系统设计包括系统平台设计、计算模式设计、软件结构设计、详细设计、界面设计和数据库设计等工作。最后通过设计模型来描述系统的设计结果。,5系统实现,系统实现(,System Implement),的任务是通过一系列迭代过程，把信息系统的设计模型转变成为可以交付测试的信息系统实物。系统实现的工作包括确定实现结构、子系统、类和接口的实现、单元测试和系统集成。,6测试,测试(,Test),是对所实现的信息系统进行的测试。这些测试主要包括集成测试、系统测试和验收测试。完成测试后，最终才能得出可以交付运行的信息系统。系统测试的工作包括编制测试计划、构造测试用例、实施测试等。,2.4 信息系统开发方法,2.4.1 引论,在信息系统方法学方面形成了众多流派。其中较有影响的是软件工程方法、信息工程方法和,IDEF,复杂系统建模方法。软件工程与信息系统是重叠交叉的两个学科领域。信息系统虽然有其独特性，但信息系统开发最终要归结为综合的软件系统的开发。从另外一个角度看，软件工程面向所有软件可以发挥作用的应用领域，信息系统的作用领域自然要涵盖其中，因此，软件工程方法也必然适应信息系统的开发。,“信息工程”是由詹姆斯马丁(,James Martin),在20世纪70年代提出的建设企业计算机化的信息系统工程的简称，已经形成了一套严格的方法体系，被称为信息工程方法学，并广泛应用于信息系统的建设。,IDEF,方法是由美国空军公布的一套集成化计算机辅助制造,ICAM,工程中采用的对复杂系统进行建模分析和设计的系统方法。该方法经过20多年的发展已经形成了一套系列化的方法体系，由,IDEF0,发展到,IDEF14。,2.4.2 软件工程方法,在几十年软件工程的发展过程中，已形成的较有影响的软件工程方法有结构化方法、,JSD,方法、原型方法和面向对象方法。,1结构化方法,结构化方法(,Structured Method),是20世纪60年代末，在结构化程序设计的基础上发展起来的，遵循系统工程的思想、充分考虑用户需求、突出功能特征、按照软件生命周期过程严格划分工作阶段、强调软件各部分之间的结构关系的一类开发软件的全局性方法。结构化方法由结构化分析（,SA）、,结构化设计（,SD）,和结构化编程（,SP）,三部分构成。,结构化分析是结构化方法中的第一个环节。结构化分析的主要任务是运用结构化分析方法和工具，调研现行系统的业务管理过程和新系统的需求，通过综合系统目标、用户要求、考虑系统的背景和环境，以及资金能力和技术因素，通过客观、认真、全面的分析，确定出合理可行的系统需求，并提出新系统的逻辑方案（也叫系统逻辑模型），编写出系统说明书。系统说明书经过审查通过之后，可以结束分析工作，把系统说明书提供给设计阶段，作为结构化设计工作的依据。,结构化设计认为软件系统是由多个具有相互联系的模块组成的，模块是软件系统的基本构件。结构化设计的基本工作就是确定构成系统的模块、各模块之间的联系以及每一个模块的功能、算法和流程。因此，结构化设计也被称为模块化设计。结构化设计包括总体设计和详细设计两个层次的工作。总体设计需要确定构成系统的所有模块以及各模块之间的关系，并用系统结构图来描述系统的总体结构。总体设计也被称为结构设计。,2,JSD,方法,Jackson,在1972年提出了面向数据结构的程序设计方法。该方法的基本思想是，在开发软件时，先设计符合结构化规范的软件的数据结构，然后把数据结构转换成为与之相对应的程序结构，最后根据程序结构编写出程序。,Jackson,系统开发方法（,JSD，Jackson System Development Method）,是在,Jackson,的面向数据结构的程序设计方法的基础上发展而来的，它是一种面向软件开发全过程的系统化开发方法。,3原型方法,原型方法(,Prototype Method),也叫快速原型方法，其基本思想是在自动化或半自动化原型生成环境的支持下，根据用户的初步需求，通过原型生成环境，快速生成一个系统模型。该系统模型被称为系统原型。系统原型的作用是以实物的形式把系统的框架、组成、式样、界面和交互模式提供给用户。用户根据原型来了解新系统，并对原型做出判断和评价，提出改进的意见。开发人员根据用户的意见对原型做进一步的修改，并反复这个过程，直到用户对系统原型满意为止。最后把系统原型转换为实际系统。,4面向对象方法,第一个面向对象语言产生于1967年，80年代后期面向对象方法(,Object-Oriented Method),开始受到重视，到90年代面向对象方法便成为软件开发的主流方法。面向对象方法中的对象是主观对客观的认识在软件中的实体性反映。面向对象方法的思想就是在软件开发中，直接面向问题领域中的客观事物，并运用一整套诸如对象、类、封装、继承、对象连接、对象结构、消息等机制，指导软件开发。,2.4.3 信息工程方法,1信息工程概念,詹姆斯马丁(,James Martin),在20世纪70年代提出了“信息工程”(,IE, Information Engineering),概念，经过30来年的发展和完善，信息工程已经形成了卓有特征的企业信息系统建设的方法和工程体系。信息工程是建设企业计算机化的信息系统工程的简称，它是指在企业中或企业的主要部门，应用规范化方法、现代信息技术和工程化流程对信息系统进行规划、分析、设计和构成。,2信息工程的四个阶段,1) 信息战略规划,信息工程方法学规定信息战略规划（,ISP, Information Strategy Planning）,是信息系统建设的第一阶段的工作，其任务是建立企业信息系统的宏观框架。信息战略规划由业务战略规划和信息战略规划两部分内容构成。其中，业务战略规划描述企业的使命、方向、目标、战略、关键成功因素和企业各部门的信息需求。,图 2.6,2) 业务领域分析,业务领域分析（,BAA, Business Area Analysis）,是对信息战略规划所确定各业务领域中的数据和业务过程的分析。主要分析为了实现信息系统目标，该业务领域所需要的基本数据和存在的基本业务过程，以及这些数据和业务过程之间的关系。业务领域分析的结果是业务过程模型，该模型是数据和业务的关联矩阵，描述业务和数据之间的关联关系。,3) 系统设计,系统设计(,System Design),是在业务领域分析的基础上提出信息系统的设计方案。通常把系统设计分为业务系统设计和技术设计两个方面。业务系统设计立足于业务本身，确定信息系统各业务功能的实现方案，不考虑系统的实现环境。业务系统设计的任务是：设计准备，定义操作顺序，对话、布局和界面设计，操作程序和逻辑设计，设计的一致性和完整性确认。技术设计的任务是确定业务系统的技术环境和技术条件，进行信息系统的网络、系统设备、软件平台等环境的设计。,4) 系统构成,系统构成(,System Construction),是采用集成开发环境实现所设计的系统，并提供用户使用。,3信息工程的概念结构,信息工程的概念结构可以通过图2.7表现出来，呈现为分层结构的概念模块。其中，企业模型和信息战略规划，以及实体分析处在第一层。企业模型是一个能够反映企业使命、目标、策略和信息需求的层次结构模型。,图2.7 信息工程概念结构,2.5 信息系统建模,2.5.1 信息系统模型的概念和作用,信息系统属于智能性系统，在信息系统之中蕴藏着大量的信息、知识、方法和技术。信息系统无论是在开发过程中，还是在开发成功之后，都不具备其它简单物质系统的形态外显性。信息系统这种深刻的包藏性，给信息系统的建设和开发带来了极大的困难，使得在整个信息系统开发过程中，人们对它难以把握和描述。,信息系统模型是对信息系统在各个开发阶段本质特性的描述，它要反映信息系统的形成过程。因此，信息系统模型应该具有多种形式，一般包括业务模型、需求模型、分析模型、设计模型、实现模型和测试模型等。这些模型形式反映了人们对信息系统认识的不同角度和深入化程度。例如，需求模型就是从外部所观测的信息系统，而分析模型则是从信息系统内部对信息系统构成要素和结构的抽象描述。图2.8是一般信息系统应该具有的模型。,图2.8 信息系统模型,2.5.2 信息系统建模语言,信息系统建模语言是描述信息系统模型的规则符号集。信息系统建模语言与信息系统开发方法和开发过程有关，不同的开发过程规定了不同的开发步骤和开发工作，不同的开发方法规定了不同的建模语言。如结构化方法就采用数据流图来描述系统的需求和功能，用结构图描述系统设计方案。,2.5.3 统一建模语言,UML,作为一种统一的软件建模语言，,UML,具有广泛的建模能力。,UML,是在消化、吸收、提炼至今存在的所有软件建模语言的基础上提出的，集百家之所长，是软件建模语言的集大成者。,UML,还突破了软件的限制，广泛吸收了其它领域事物的建模方法，并根据事物建模的一般原理，结合软件的特点，具有坚实的理论基础和广泛性。,UML,不只可以用于软件建模，还可以用于其它领域的建模工作。,UML,立足于对事物实体、事物性质、事物关系、事物结构、事物状态、事物动态变化过程的全程描述和反映。,UML,可以从不同角度和方面描述人们所观察到的软件视图，也可以描述在不同开发阶段中的软件的形态。,UML,可以建立需求模型、分析模型、设计模型、实现模型、测试模型等。,作为一种建模语言，,UML,有严密的语法、语义规范。,UML,建立在元模型理论基础上，包括四层元模型结构，分别是基元模型、元模型、模型和用户对象。四层结构层层抽象，下一层是上一层的实例。,UML,中的所有概念和要素均有严格的语义定义。,UML,采用一组图形符号来描述软件模型，这些图形符号具有简单、直观、规范的特点。开发人员学习和掌握起来比较简单；所描述的软件模型，可以直观地理解和阅读；由于具有规范性，因而能够保证模型的准确、一致。,1建模元素,作为一种对客观系统的建模语言，,UML,提供了描述事物实体、性质、结构、功能、行为、状态和关系的建模元素，并通过一组图来描述由建模元素所构成的多种模型。,UML,的建模元素包括基本建模元素、关系元素和图三大类，见图2.9。,图2.9,UML,建模要素,1) 基本建模元素,基本建模元素可以分为结构、行为、组织和注释四类。结构类建模元素用来反映事物和描述性实体，包括用例、类、接口、构件、协作和节点等；行为类建模元素用来反映事物之间的交互过程和状态变化，这类建模元素有交互图和状态图；组织类建模元素用来描述通过一组模型元素所反映的模型、子系统、框架等的组织，包括包、模型、子系统、框架等；注释类建模元素用来在建模过程中对模型进行注释和说明。,2) 关系元素,关系元素用来反映模型元素之间的关系，包括关联关系、泛化关系、依赖关系和实现关系。,3) 图,通过基本建模元素构成图来表示软件模型，有用例图、类图、对象图、顺序图、协作图、状态图、活动图、构件图、实施图等。,2图形表示,UML,共定义了两类八种图形来表示各种模型，如下所示：,1) 静态结构图,(1) 类图和对象图。类图(,Class Diagram),用来描述系统的静态结构。一个类图由一组类以及它们之间的关系构成。类(,Class),描述事物以及事物的静态和动态性质，类的关系反映事物之间的关系，主要有关联关系、泛化关系、依赖关系等。图2.10是学校信息系统的一个类图。,图2.10 学校信息系统类图,对象图(,Object Diagram),是类图的实例，它反映在系统中某一时间由类图所规定的对象相互之间的关联关系。图2.11是作者和图书类图的对象图。,(2) 构件图。构件(,Component),可以是一段源程序代码、一个文本文件、一个二进制文件或一个可执行文件。基于构件开发的软件系统，由多个软件构件按照确定的关系构成软件系统。构件图(,Component Diagram),用来描述构成软件系统的软构件以及它们之间的相互依赖关系。图2.12是一个构件图的例子。,图2.11 对象图,图2.12 构件图,(3) 实施图。实施图(,Deployment Diagram),也称配置图，它反映系统的物理节点，以及各节点之间的连接结构。图2.13是一个实施图的例子。,图2.13 实施图,2) 动态行为图,(1) 用例图。用例(,Use Case),是用户与系统之间，为达到确定目的所进行的一次交互活动。用户向系统提供某些交互要求，系统向用户反馈可见的结果。用例是系统功能需求的反映。用例图(,Use Case Diagram),用来描述软件系统向一组使用者提供的一组相关的功能。在一个用例图中，有一个或多个使用者与一个或多个用例相互关联。一个系统的全部用例图构成该系统的需求模型。图2.14是自动取款机用例图。,图2.14 自动取款机用例图,(2) 交互图。交互图(,Interaction Diagram),反映事物对象之间的消息交互活动。交互图分为顺序图和协作图两种形式。顺序图(,Sequence Diagram),反映各对象之间的消息传送顺序，以描述对象相互之间交互的时间关系。协作图(,Collaboration Diagram),反映为完成一件工作所参与的对象，以及对象之间的消息联系。顺序图和协作图分别见图2.15和图2.16。,图2.15 顺序图,图2.16 协作图,(3) 状态图。状态图(,State Chat),描述对象在其生存周期中所具有的各种状态，以及根据事件激励各种状态变化的相互关系。图2.17是反映书店中图书的状态变化图。书店的图书要经过订购、库存、待销售、售出或报废等状态。,图2.17 书店图书状态图,(4) 活动图。活动图(,Activity Diagram),用来描述事物发展变化的过程。活动图可以描述业务流程、工作流程、类中的操作流程等。图2.18是反映书店图书入库的业务流程的活动图。采购员凭到货通知单到车站或邮局领取图书，并把到货的图书与图书订单进行核对，检查是否存在偏差。如果有偏差，则与运输部门或邮局进行联系。如果没有偏差，则领回图书并填写图书入库单，然后持入库单到书库入库。库管员把图书与入库单进行核对，如果发现有误，则请采购员修改入库单。如果核对无误，库管员便登记入库账，并把入库图书收库，入库过程结束。,图2.18 活动图,