信息系统的建设(上).doc

第四章 信息系统的建设（上）4.1 信息系统建设方法导论4.1.1 信息系统建设的复杂性信息系统建设工作的复杂性，主要体现在以下五个方面：1、建设环境的复杂性 信息系统建设通常要涉及到组织内部各级机构、管理人员及组织面临的外部环境。系统建设者必须十分重视、深刻理解组织面临的内、外环境及发展趋势，考虑到管理体制、管理思想、管理方法和管理手段的相互匹配、相互促进，考虑到人的习惯、心理状态及现行的制版、惯例和社会、政治诸因素。系统的目标、规模、功能和实施步骤必须与组织当前的发展水平( 如管理水平、业务水平、职工素质等)、随能力(包括经济、技术、文化、心理、习惯等)相适应，所建系统还应有足够的影响力来在一定范围内改革不合理的规章、制度、惯例，促进管理水平的提高和组织目标的实现。 2、用户需求的多样性 信息系统的最终用户是各级各类管理与业务人员。满足这些用户的信息需求，支持他们的管理决策与业务活动，是系统建设的直接目的。一个组织内各类机构和人员的信息需求不尽相同，有些需求可能相互冲突，另一些往往十分含混，同时，用户需求在建设过程中也会发生变化。系统建设者面对这样复杂的目标集，必须寻求使各方都比较满意的方案。 3、建设内容的复杂性 一个组织的管理与业务信息量大面广，形式多样、来源繁杂，信息内容和处理要求又涉及到广泛的学科和事业领域。信息系统要实现一个组织的信息的系统、综合处理以支持各级管理与业务活动，必是一个规模庞大，结构复杂，具备多种功能、实现多个目标的大系统，就现有的企业信息系统而言，即使是中小企业的，其信息处理内容的广泛性和系统结构的复杂性，也是一般的工程技术系统难以比拟的。 4、技术手段的复杂性 信息系统是当代利用先进技术解决社会经济问题的范例之一。现代的先进技术成果，如计算机硬、软件技术、数据通讯与网络技术、各种信息采集与存贮、各种控制与决策方法、建模与仿真技术以及人工智能技术等方法，建模与仿真技术以及人工智能技术等，都是进行信息系统建设、实现系统各种主要功能的技术手段。如何合理的应用这些技术手段以达到预期的效果，是信息系统建设面临的主要任务之一。 5、建设需用资源的密集性信息系统的建设，需要巨额投资，是一种资金密集型的建设项目；由于规模大、建设内容复杂，主要工作如系统规划、系统开发需用大量人工，因而也是劳动密集型项目；由于上述建设环境、建设内容、所用技术手段的复杂性，系统建设的各项工作都需要大量的智力劳动，简单的体力劳动在其中所占极小，所以说，信息系统建设项目又是智力密集型或者知识密集型的。信息技术日新月异，管理环境复杂多变，每个组织在管理信息处理方面的需求与目标不尽相同，不可能只靠某一种方法去解决系统建设中的各类问题，即使一个组织的信息系统建设，也需要多种方法相互配合，取长补短，才能得到满意的结果。 在现有的众多信息系统建设方法中，基于系统生命周期的一类方法，特别是其中各种结构化方法在实践中起过重要的作用，得到了广泛应用。信息系统的建设方法，现在正处在发展过程中，离成熟阶段尚远。系统地熟悉一类典型的、在应用中已见成效的方法，掌握分析、解决系统建设中一般问题的基本方法和技能，可以更加理解系统建设的特点和规律，为进一步了解、运用其他方法以至创造性地发展系统建设方法打下一个良好的基础。4.1.2 信息系统的生命周期 1. 系统科学方法的主要原则计算机辅助管理起始于本世纪五十年代，管理应用项目规模较小，涉及的管理问题比较简单，多为统计和报表处理事务，项目的开发方式是“工匠式”，即用户将项目开发任务交给计算机技术人员这类人员根据他们每个人对问题的理解和习惯的思路和方法，用手工方式编制与调试软件，项目的开发缺乏规范的程序与标准。到六十年代，随着应项目规模和应用范围的扩大，程序设计的可读性、可测试性和可变更性受到重视，出现了较为规范的结构化程序设计(Structured Programming)方法。人类在复杂的工程技术系统，如：机、电、化工、能源、交通、建筑及武器系统等的建设方面，积累了丰富的经验，本世纪以来系统科学的形成和发展，为研究复杂系统提供了科学的方法论，即系统方法的主要原则是：(1). 整体性原则 系统是相互联系、相互作用的诸要素(部分)组成的综合体。一个特定的系统具有的功能与目标，不是各组成部分功能与目标的简单相加，而是各部分按一定秩序相互作用的结果。“整体大于各部分之和”这句亚里斯多德的名言就是强调系统的整体性。系统方法的基本点是从整体和各组成部分的相互关系来考察事物，从整体目标和功能出发，正确处理系统各组成部分之间的相互联系和相互作用，是解决复杂系统各类问题的关键所在。(2).分解-协调原则 系统理论指出：一个具有特定的整体功能和目标的系统，其组成部分的空间结构、系统和各部分行为依时间的变化过程以及各部分的目标与功能均具有某种规律，服从一定的秩序。在处理复杂系统的问题时，可以依结构、功能或时间过程将整个系统分解成若干相互关联的子系统，即把复杂问题化成若干相对简单的子问题以方便求解，如果子系统仍较复杂，还可进一步分解。合理的分解，可以使问题的处理大为简化。在处理各类子问题时，必须根据系统的整体功能和目标，协调各子系统的行为、功能与目标，以保证整体功能、目标的实现。分解-协调原则可以说是处理各类复杂问题的基本的、行之有效的原则之一。许多复杂的社会组织系统和工程技术系统的多级递阶结构或分散控制结构都体现了分解- 协调的思想和方法。 (3).目标优化原则对于具有单一目标的简单系统，“目标优化”就是选定的方案应使某个设定的目标函数取极值。复杂系统通常具有多个目标，且有的目标相互冲突，有的目标难以定量描述，因而不存在对于每个目标都可达到最好效果的方案。人们也难以求得所有各种可行方案来进行比较。对于复杂系统，“目标优化”就是：在可能探索到的可行方案中，选定对系统所有目标来说都能达到令人满意效果的方案。简而言之，目标优化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”。 2. 信息系统的生命周期的划分任何系统均有其产生、发展、成熟、消亡或更新换代的过程。这个过程称其生命周期。信息系统的生命周期，可以分成以下四个阶段 ：(1). 系统规划这一阶段的主要任务是：根据组织的整体目标和发展战略，确定信息系统的发展战略，进行业务流程规划，明确组织总的信息需求，制订信息系统建设总计划，其中包括确定拟建系统的总体目标、功能、大致规模和粗略估计所需资源，并根据需求的轻、重、缓、急程序及资源和应用环境的约束，把规划的系统建设内容分解成若干开发项目以分期分批进行系统开发。 (2).系统开发这一阶段的主要工作是根据系统规划阶段确定的拟建系统总体方案和开发项目的安排，分期分批进行系统开发。每一个项目的开发工作包括系统调查和系统开发的可行性研究、系统逻辑模型的建立、系统设计、系统实施、系统转换和系统评价等工作。由于资源及应用环境的制约，一个组织的信息系统一般不可能靠资源的一次投入而建成，因而一个开发项目常是整个信息系统的某个或某几个子系统的建立。合理确定每次系统开发的目标、边界和开发周期，应用科学的开发方法、工具和规范，对于系统开发的成功至关重要。 系统正常运行和维护阶段，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。科学的组织与管理是系统正常运行、充分发挥其交通的必要条件，而及时、完善的系统维护是系统正常运行的基本保证。 信息系统规模庞大，结构复杂，管理环境和技术环境不断变化，系统维护工作量大，涉及面广，投入资源多。据统计，现有信息系统在运行和维护阶段的开支占整个系统成本的三分之二左右。而这一阶段需用的专业技术人员占信息系统专业技术人员50%-70%。 (3). 系统运行与维护系统维护可以分为纠错性维护、适应性维护、完善性维护和预防性维护。纠错性维护是指对系统进行定期的或随机的检修、纠正运行阶段暴露的错误，排除故障，消除隐患，更新易损部件，刷新备份的软件和数据存贮，保障系统按预定要求完成各项工作；适应性维护是指由于管理环境与技术环境的变化，系统中某些部分的工作内容与方式已不能适应变化了的环境，因而影响系统预定功能的实现。故需对这些部分进行适当的调整、修改以满足管理工作的需要；完善性维护是指用户对系统提出了某些新的信息需求，因而在原有系统的基础上进行适当的修改、扩充，完善系统的功能以满足用户新的信息需求；预防性维护是对预防系统可能发生的变化或受到的冲突而采取的维护措施。(4).系统更新在系统运行与维护阶段，系统单位时间内的费用随时间增长。适时开始新系统建设工作，使旧系统或其中某些主要部分退役，不仅能增强系统功能，满足用户新的信息需求，而且在经济上也是合理的。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。因此，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，也可以部分更新的或有步骤地分期分批更新。 3. 系统开发的生命周期系统开发是信息系统建设中最重要的一个阶段。从项目开发开始到结束的整个过程，称为系统开发的生命周期(简记为SDLC)。 系统开发的生命周期一般分为以下阶段：(1).系统分析： 主要任务是明确用户的信息需求，提出新系统的逻辑方案。需要进行的工作有系统的初步调查、可行性研究、现行系统的详细调查及新系统逻辑模型的提出等。(2).系统设计：主要任务是根据新系统的逻辑方案进行软、硬件系统的设计，其中包括总体结构设计、输出设计、输入设计、处理过程设计、数据存贮设计和计算机系统方案的选择等。(3).系统实施：将设计的系统付诸实施， 主要工作有软件的程序编制与软件包的购置、计算机与通讯设备的购置，系统的安装、调试与测试、新旧系统的转换等。4.1.3 结构化方法1. 早期的信息系统开发方法存在的主要问题(1). 工作阶段的划分原则不明确各阶段的工作缺乏规范的规程、方法、表达工具与标准。(2).系统建设过程用户参与程度低用户与专业人员对话缺乏有效的手段(3).系统开发的工作任务集中在系统实施阶段系统分析、设计工作不深入(4).系统实施阶段的工作采取“自底向上”的方法由于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。 2. 结构化方法概述“结构化”一词在系统建设中的含意是用一组规范的步骤、准则和工具来进行某项工作。基于系统生命周期概念的结构化方法则为信息系统建设提供了规范的步骤、准则与工具，以弥补经典方法的不足。3. 结构化方法的基本思路和主要原则（1）结构化方法的基本思路这类方法都是把整个系统开发过程分成若干阶段，每个阶段进行若干活动，每项活动应用一系列标准、规范、方法和技术，完成一个或多个任务，形成符合给定规范的产品(成果)。（2）结构化方法的主要原则 1). 用户参与的原则2). 严格划分工作阶段，“先逻辑，后物理”的原则3). “自顶向下”的原则4). 工作成果描述标准化原则4.1.4 系统建设方法的发展概述结构化生命周期法遇到了一系列挑战： (1) 整个系统的开发工作是劳动密集型的，七十年代末期软件成本已超过硬件成本，软件生产率低下已经成为当前信息化的主要障碍之一。 (2) 系统开发的整个工作费时过长，难以适应环境的急剧变化。 (3) 对用户需求的变更不能做出迅速的响应。 (4）结构化生命周期法要求前一步工作的正确性与完善性对后一步工作起着决定性作用。这就要求系统开发人员进行工作时，对下一步是否可以实现上一步所规定的内容有很强的预见性。 (5) 维护工作繁重，专门人才紧缺。20世纪80年代发展起来的原型法(Prototyping approach)是通过快速建立并供用户使用的原型(prototype)用户的信息需求。原型法的基本思路是用户与系统分析、设计人员合作，根据用户提出的最基本的问题和想法，先很快建立一个应用系统的骨架，作为应用开发的实验模型。通常把这个实验模型叫做系统的原型(Prototype)。用户先运行这个原型系统，熟悉它，使用它，受到启发和取得经验，然后对系统的目标和功能提出精确、具体的需求，在对系统的需求最后决定后，再用传统的方法(生命周期法)建设系统。通常原型系统的部分程序可以在后来的系统建设中直接采用。原型法是传统方法和用户开发相结合的方法。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。七十年代问世的名为Smalltalk的计算机高级语言则首次提出面向对象这一概念。到了八十年代，由于Smalltalk80和C+语言的推出，使面向对象的程序设计语言趋于成熟，并为越来越多的人所理解和接受，从而形成了面向对象的程序设计(Object-Oriented Programming，简记为OOP). 从八十年代中、后期开始，进行了在系统开发各个环节中应用面向对象概念和方法的研究，出现了面向对象分析(Object-Oriented Analysis，简记为OOA)、面向对象设计(Object-Oriented Design，简记为OOD)等涉及系统开发其它环节的方法和技术，它们与面向对象程序设计(OOP)结合在一起，形成了一种新的系统开发方式模型，即许多文献都称之为面向对象(Object-oriented，简记为“O-O”方法。） 4.2信息系统规划4.2.1系统规划的目标和工作内容1. 系统建设中的主要问题(1)系统建设与组织发展的目标和战略不匹配；(2) 已建成的系统解决问题的有效性低，即系统建 成后对管理与业务状况并无显著改善；(3) 不能适应环境变化和组织变革的需要；(4) 组织结构陈旧，管理落后，企业主要业务流程效率与效益低下；(5) 系统使用人员的素质较低；(6) 系统开发环境落后，技术方案不合理；(7) 系统开发以及运行维护的标准、规范混乱；(8) 资源短缺，投入太少，而对系统的期望又过高。 2. 系统规划的目标、任务和主要工作内容主要目标: 就是根据组织的目标与战略制定出信息系统建设的长期发展方案，决定信息系统在整个生命周期内的发展方向、规模和发展进程。主要任务:(1) 制定信息系统的发展战略(2)明确各类用户的需求(3)制定组织的业务规划和业务流程改革与创新方案 (4)确定信息系统的总体规划方案(5)安排项目开发方案，制定系统建设的资源分配计划上述五项任务也规定了管理信息系统工作进程的五个主要阶段。 这就是规划五阶段模型的基本框架。 3. 系统规划工作的特点和关键问题(1) 具有较强的不确定性，非结构化程度较高。(2) 工作环境是组织管理环境，高层管理人员（包括高层信息管理人员）是工作的主体。(3) 系统规划是为整个系统建设确定目标、战略、系统总体结构方案和资源计划，整个工作过程是一个管理决策过程。同时，它也是技术与管理相结合的过程，确定利用现代信息技术有效地支持管理决策和业务活动的总体方案。(4) 系统规划人员对管理与技术环境的理解程度，对管理与技术发展的见识，以及开创精神与务实态度是规划工作的决定因素。(5) 规划工作的结果是要明确回答规划工作内容中提出的问题，描绘出系统的总体概貌和发展进程，但宜粗不宜细。要给后续各阶段的工作提供指导。(6) 信息系统系统规划必须纳入整个组织的发展规划，并应定期滚动。 对信息系统系统规划时应注意的关键问题:战略规划是核心 -信息系统战略与组织发展战略的一致是信息系统建设成功的关键之一。 业务流程的改革与创新是基础 -企业的业务流程直接体现企业的核心能力，是企业完成其使命、实现其目标的基础。 需求与服务、业务与技术的协调一致是信息系统成功的关键 应变能力是信息系统成功的重要标志之一，也是当前信息系统建设与应用的瓶颈问题 人、管理、技术应协调发展 4.2.2 信息系统的战略规划1、概述战略问题是指关于一个组织生存发展的全局性、关键性和长期性的问题。管理信息系统和战略规划通常包括主要发展目标、发展重点、实现目标的途径和措施等。管理信息系统的战略规划既可以看成是企业战略规划下的一个专门性规划，也可以看成是企业战略规划的一个重要组成部分。不论信息系统战略规划是作为企业战略规划的一部分，还是一个专门性的规划，它都应当与企业战备规划有机地配合。信息系统必须支持与促进组织的变革与发展。2。信息系统战略规划的主要内容战略规划一般包含长期规划和短期规划。长期规划指出了总的发展方向，短期规划则为作业和资金工作的具体责任提供依据。整个战略规划包含如下主要内容：（1）信息系统战略规划应根据组织的战略目标，明确组织的改革与创新的需求以及组织的内、外约束条件，制定信息系统的总目标、发展战略规划。（2）对目前组织的业务流程与信息系统的功能、应用环境和应用现状进行评价。（3）对影响规划的信息技术发展的预测。在信息系统规划中战略规划阶段的目标是制定同组织机构的目标、目的和战略相一致的管理信息系统目标、目的和战略。由于战略规划涉及组织的内、外环境因素较多，不确定性问题较突出，目前还没有一种规范的制定管理系统的战略规划方法。 3. 战略集合转移法简介该方法把组织的总战略看成一个“信息集合”，包括使命、目标、战略以及其他战略变量（如管理水平、发展趋向、环境约束等），战略性的管理信息系统是要把组织的这种战略集合转化为“信息系统的战略集合”，而后者由管理信息系统的系统目标、环境约束和战略计划组成。第一步是识别和阐明组织的战略集合。组织的战略集合构造过程如下：（1）勾划出该组织的利益相关者集团的结构。（2）对每个利益集团识别他们的目标。（3）识别组织关于每个使用者集团的目的和战略。 在此基础上，信息分析员根据管理信息系统的战略集合所列举的目标、约束和战略，建立各种供选择的管理信息系统总体结构，提交管理部门。4.2.3 关键成功因素法（CSF）1、基本概念信息需求分析方法有两大类：全面调查法、重点突破法。关键成功因素法（Critical Success Factors）是重点突破法的典型，即首先抓住影响系统成功的关键因素进行分析以确定组织的信息需求。在每一个企业组织中，都存在着对该组织成功起关键作用的因素，我们称之为关键成功因素，决策的信息需求就往往来自于这些关键成功因素。在不同的业务活动中，关键成功因素会有很大的不同，即使在同一类型的企业活动中，在不同时期内，其关键成功因素也会不同。换言之，对不同的管理信息系统，其信息需求各不相同。而同一个管理信息系统的信息需求在不同时期内也会不同。 可见，关键因素就是那些必须经常得到管理人员关注的活动区域，对这些区域的运行情况要经常不断地进行度量，并提供这些度量信息以供决策使用。在规划一个管理信息系统时，有三个“必须”要经常强调：即系统必须适合企业或组织所属的行业以及它采用的特殊策略；系统必须能够识别那些为使企业成功而在管理上要经常给予认真关注的“成功因素”；在系统提供给各管理阶层的报告中必须突出有关成功因素的情况。任何时候，当我们制定管理信息系统规划时都要明确弄清哪些因素在规划涉及时期内是最紧要的，这就是导致在相同行业中的不同组织会因为地理位置、战略方针和其他一些由时间造成的因素的不同而具有不同的CSF的主要原因。关键成功因素医院1医院2医院3重要性由强到弱政府法令工作效率病人意见事故保险政策地方关系优质服务政府投资政府法令工作效率病人意见跟踪服务同行业关系工作效率人员配备政府法令病人意见地方关系同行业关系2、CSF方法步骤（1）了解企业（或MIS）的战略目标。（2）识别所有成功因素。可采用递层分解的方法引出影响战略目标的各种因素以及影响这些因素的子因素。（3）确定关键成功因素。对所有成功因素进行评价，根据企业的现状及目标确定出关键成功因素。（4）识别性能指标与标准。给出每个关键成功因素的性能指标与测量标准。 4.2.4 用户需求分析1、信息系统的用户直接用户：是指使用系统并获取系统服务的用户间接用户：是指通过直接用户获取服务的用户 2. 用户需求分析的目标与内容系统规划阶段用户需求分析的目标是明确各类用户要求系统提供的服务。用户需求分析的内容包括：1）识别系统的各类用户，明确他们对系统需求的目标和领域2）明确这些需求的具体内容，即要求信息系统解决的问题、完成的任务3）协调各类用户可能的需求冲突与矛盾4.2.5 系统业务规划1、组织中的业务活动业务（Business）是指组织中为完成使命、实现目标而进行的各项有组织的活动。1）业务范围（Business Scopes）：一个组织为社会提供服务涉及的行业或专业范围。2）业务领域（Business Domains）：一个组织在自己的业务范围内进行活动或提供服务的相似内容的集合。3）业务流程（Business Processes）：在业务领域内完成给定服务所必须的、逻辑上相关的一组活动。4）基础业务活动（Fundamental Business Activies）组成业务流程的各相关的活动称为基础业务活动，简称活动。2. 系统业务规划的目标与工作内容在战略规划与需求分析的基础上，业务规划的目标是确定规划期内信息系统对组织的业务领域及相应流程的支持、改造与创新方案。主要内容：1）根据系统目标与战略和用户的需求，识别信息系统提供服务的业务领域及相应流程。2）分析上述领域内的现状，明确这些领域和流程在满足需求、实现组织的目标与战略中存在的问题。3）提出上述领域的业务内容与流程改革与创新方案。3. 业务流程的识别与改革（1）业务流程的特征在一个企业中，企业流程是指为完成企业某一目标或任务而进行的一系列逻辑相关的跨越时间和空间的活动的有序集合。从流程的观点看，企业的组成元素是流程，而企业流程的组成主要是活动。活动与活动之间的相互作用和相互联系构成了流程系统。一个企业的业务流程有以下特点：1）业务流程都有输入和输出。2）业务流程都有执行者和用户（顾客）。3）业务流程都有核心的处理对象，一个大的企业流程往往实现一个对象的生命周期。4）业务流程往往是跨职能部门的。4.2.6 系统总体结构规划1、系统总体结构规划的目标与工作内容信息系统总体结构规划的目标，就是在用户需求分析和系统业务规划的基础上，考虑到系统已有技术条件与技术发展趋势和系统应用环境，确定信息系统技术方案的总体框架。主要工作内容：1）进行系统的数据规划2）进行系统的功能规划和子系统划分3）进行系统的技术基础设施建设规划 2. 数据规划（1）识别每个业务流程的输入、输出信息分析与确定信息系统对业务流程输出信息与输入信息，以及输出信息的去向和输入信息的来源。数据规划就是为实现改革方案确定必需的信息支持。（2）识别主题数据（数据类）主题数据是指支持业务流程所必需的逻辑上相关的数据，一个主题数据是指满足一个或多个业务流程信息需求的一大类数据。（3）对每个主题数据进行定义与说明说明第个主题数据的定义、来源和去向，以及它包含什么样的数据，以供定义信息总体结构时使用。3. 信息系统功能规划和子系统的划分（1）建立主题数据与流程的关系，确定基本功能子系统为识别出要开发的信息系统的基本功能，要用表达主题数据对整个系统和基本功能子系统支持的流程之间的关系图来定义信息结构，划分出：1）每一系统的范围2）产生、控制和使用的数据3）基本功能子系统之间的关系4）对给定流程的支持5）功能子系统间的数据共享（2）确定功能子系统之间的关系信息系统的功能结构方案4. 系统技术基础设施规划在数据规划、功能规划与子系统划分的基础上，系统技术基础设施规划进一步确定信息系统的总体物理方案，为系统的项目规划与资源分配规划提供依据。内容包括：1）计算机软、硬件配置方案的规划2）网络系统方案的规划3）数据存储总体方案规划4.2.7 项目开发与资源分配规划1、安排项目开发的主要原则：1）组织改革、发展中起重要作用的项目优先2）在信息系统建设中具有带动与示范作用的项目优先3）相关部门与人员较好的项目优先4）项目的安排应与组织的改革与发展的进程相 配合5）项目的安排应与组织在经济上与其他资源上的承受能力相适应2、在项目安排的基础上对规划期内信息系统建设所需资源估计1）规划期内信息系统的总投资和每个项目的投资估计2）信息系统人力资源、岗位与组织设置规划3）计算机软硬件、网络与通信能力与容量规划4）信息系统运行场地、相关动力与安全设施规划4.3 结构化系统分析4.3.1 系统分析的目标和主要活动1、目的与任务系统开发阶段的目标是根据系统规划所确定的系统总体结构方案和项目开发计划，按拟定的项目开发成可以运行的实际系统。系统开发阶段又可划分为系统分析、系统设计、系统实施三个阶段，构成系统开发的生命周期的三个主要阶段。按照结构化方法严格划分工作阶段，“先逻辑，后物理”的原则，系统分析阶段的目标，就是按系统规划所定的某个开发项目范围内明确系统开发的目标和用户的信息需求，提出系统的逻辑方案。系统分析在整个系统开发过程中，是要解决“做什么”的问题，从逻辑上，提出系统的方案，即逻辑模型，以此作为下一阶段进行物理方案(即计算机和通信系统方案)设计、解决“怎么做”的问题提供依据。“分析”通常是指对现有系统的内、外情况进行调查、研究、分解、剖析，明确问题或机会所在，认识解决这些问题或把握这些机会的必要性，为确定有关活动的目标和可能的方案提供科学依据。 系统分析(systems analysis)，是指在信息系统开发的生命周期中系统分析阶段的各项活动和方法。 2. 系统分析的主要活动1、系统的初步调查（1） 目标：就是从系统分析人员和管理人员的角度看新项目开发有无必要和可能。（2） 内容 1) 调查内容系统分析人员要调查有关组织的整体信息，包括主要输入，主要输出，主要处理功能以及与其它系统的关系。 2) 分析内容 现有什么 需要什么 在现有资源下能提供什么 此项目有无必要和可能作进一步的调查与开发（3） 调查结论及工作成果系统分析员在初步调查阶段可能得出以下结论之一: 拟开发项目有必要也有可能进行。 不必进行项目开发,只需对原有系统进行适当调整修改. 原系统未充分发挥作用,只需发挥原有系统作用 目前无必要开发此项目 目前不具备开发此项目的条件.2、可行性研究（1）目标与工作内容 可行性研究是系统分析阶段的第二项活动。主要目标是：进一步明确系统的目标，规模与功能， 对系统开发背景，必要性和意义进行调查分析并根据需要和可能提出拟开发系统的初步方案与计划。A.技术可行性B.经济可行性。C.营运可行性。（2）步骤1) 确定系统的规模与目标(复审上一活动内容)2) 明确用户主要信息需求3) 提出拟建系统的初步方案4) 审查新系统5）提出并评价可能的替代方案，并进行可行性研究6) 给出该项目做还是不做的选择，同时确定方案。7) 制定项目开发计划，包括人，财，物的安排。8) 撰写可行性分析报告。9) 向用户审查小组与指导委员会提交结果。（3）工作结果包括“ 可行性研究报告 ”和“ 系统设计任务书 ”可行性研究报告的主要内容包括：1) 现行系统概况。2) 主要问题和主要信息需求。3) 拟建新系统的方案。4) 经济可行性分析。5) 技术可行性分析。6) 营运可行性分析。7) 结论。系统设计任务书主要包括系统目标与任务、系统的规模、结构、建设初步计划、投资安排、人员安排等；3. 现行系统详细调查（1）目标在可行性研究的基础上进一步对现行系统筛选全面、深入的调查和分析，弄清楚现行系统运行状况，发现其薄弱环节，找出要解决的问题实质，确保新系统比原系统更有效。（2）调查内容1) 组织机构的调查 2) 业务流程调查分析 3) 现行系统的目标，主要功能和用户需求调查 . 4) 信息流程调查 5) 数据及功能分析6) 系统运营环境分析（3）方法与特点为了确保调查工作顺利进行，系统分析人员要切实与用户建立良好的关系，让用户充分地、积极地参与调查工作。具体方法有面谈或专门访问、发调查表征求意见、召开讨论会、阅读历史资料和参加业务实践等。（4）详细调查与初步调查的区别目的不同：初步调查的重点是了解现行系统的概要情况及与外部的关系；详细调查的重点是更详细、更具体的系统的内部情况。（5）工作结果系统详细调查的结果以“详细调查报告”表示，包括：1）项目主要工作内容概述2）系统需求分析3）现行系统主要目标、功能4）组织结构图5）组织业务流程说明6）信息流程：数据流图 、数据词典、数据存储分析、查询分析、数据处理分析7）现行系统问4、 新系统逻辑方案的提出（1） 目标这一阶段的主要目标是明确用户的信息需求，包括组织的发展、改革的总信息需求和各级管理人员完成各自工作任务的信息需求，确定新系统的逻辑功能，提出新系统的逻辑方案，完成系统分析阶段的最终成果：系统说明书的编写。（2）工作内容与方法 1) 调查分析。对现行系统详细调查进行分析的基础上，着重对用户需求进行进一步调查分析。 2) 建模。 3) 对模型进行评价和修改。 4) 编写系统说明书。系统说明书是系统分析阶段工作的全面总结，是这一阶段的主要成果。（3） 工作成果 1) 系统开发项目概述。 2) 需求说明。 3) 现行系统的问题分析。 4) 新系统的目标、主要功能和逻辑模型。i. 组织结构图ii.业务流程图及其说明( 以改造与新建的为重点)iii. 信息流程( 以改造与新建的为重点)5) 系统实施计划。 3. 结构化系统分析方法和工具结构化系统分析方法就是结构化方法的基本思想和主要原则在系统分析中的应用所形成的一系列具体方法和有关工具的总称。这些工具如下： 数据流图(DFD: Data Flow Diagram)、数据词典(DD: Data Dicrionary)、 结构化语言、 决策树、 决策表4.3.2 数据流图(DFD: Data Flow Diagram)1.数据流图的作用数据流图就是组织中信息运动的抽象，是信息系统逻辑模型的主要形式。这个模型不涉及硬件、软件、数据结构与文件组织，它与对系统的物理描述无关，用一种图形及与此相关的注释来表示系统的逻辑功能，即所开发的系统在管理信息处理方面要做什么。2、数据流图的基本组成及符号外部项(外部实体)：外部项在数据流图中表示所描述系统的数据来源和去处的各种实体或工作环节。系统开发不能改变这些外部项本身的结构和固有属性。加工(数据加工)：又称数据处理逻辑，描述系统对信息进行处理的逻辑功能。数据存储：逻辑意义上的数据存储环节，即系统信息处理功能需要的、不考虑存储物理介质和技术手段的数据存储环节。数据流：与所描述系统信息处理功能有关的各类信息的载体，是各加工环节进行处理和输出的数据集合。 3、绘制数据流图的主要原则(1) 明确系统界面。(2) 自顶向下逐层扩展。(3) 合理布局(4) 数据流图只反映数据流向、数据加工和逻辑意义上的数据存贮，不反映任何数据处理的技术过程、处理方式和时间顺序，也不反映判断与控制条件等技术问题。 (5) 数据流图绘制过程，就是系统的逻辑模型的形成过程，必须始终与用户密切接触，详细讨论，不断修改要和其他系统建设者共同商讨以求一致意见。 数据流图的绘制过程:(1)首先，在调查研究的基础上，明确所描述的系统与各外部实体的信息联系。绘出最高层的数据流图关联图。(2)然后确定系统的几个主要的综合性的逻辑功能，绘制顶层(总)数据流图。顶层图可进一步分解，直到最底层的数据流图表示了所有具体的数据加工功能和输入输出关系。(3)合理布局。数据流图各种符号要布局合理、分布均匀、整齐、清晰、使读者一目了然之感。(4) 数据流图绘制过程，就是系统的逻辑模型的形成过程，必须始终与用户密切接触，详细讨论，不断修改要和其他系统建设者共同商讨以求一致意见。(5) 数据流图只反映数据流向、数据加工和逻辑意义上的数据存贮，不反映任何数据处理的技术过程、处理方式和时间顺序，也不反映判断与控制条件等技术问题。4、数据流图绘制的主要步骤 确定所开发的系统的外部项(外部实体)，即系统的数据来源和去处。 确定整个系统的输出数据流和输入数据流，把系统作为一个加工环节，画出关联图。 确定系统的主要信息处理功能，按此将整个系统分解成几个加工环节(子系统)。确定每个加工的输出与输入数据流以及与这些加工有关的数据存储。将外部项，各加工，数据存储环节用数据流连接起来，命名、编号，这样就形成所开发系统的数据流图顶层图(总图)的草图。 重复步骤，直到逐层分解结束。 对草图进行检查和合理布局，对错误与不当之处进行修改 和用户进行交流，在用户完全理解数据图的内容的基础上征求用户的意见和用户讨论，系统分析人员根据与用户讨论的结果对数据流图的草图进行修订。 用计算机或其他制图、编辑工具画出正规的数据流图。 将正规的数据流图提交系统分析负责人复审。若有修改之处，则组织人员修改，否则，通过复审，数据流图绘制过程结束。5. 绘制数据流图的几点注意事项 自顶向下、逐层分解 数据流必须通过加工，即送去加工或从加工环节发出。 数据存储环节一般作为两个加工环节的界面。 命名a) 名称要反映被命名的成分的真实和全部的意义b) 名称要意义明确，易理解，无歧义c) 加工的名称一般以动词+宾语或名词性定语+动名词为宜。d) 避免使用不反映实际内容的空洞词汇e) 进出数据存储环节的数据流如内容和存贮者的数据相同，可采用同一名称。 编号每个数据加工环节和每张数据流图都要编号。按逐层分解的原则，父图与子图的编号要有一致性类似，在分层数据流图中，如下层图上的数据流或数据存储是由上层图某个成分的分解而得，则父项与子项的编号要体现数据流图分解的完整性与一致性的原则，如父项编号为 F1或D1，则其子项分别为F1.1，F1.2，或D1.1，D1.2，等。 只画所描述的系统稳定工作情况下的数据流图。6. 数据流图的局限性（1） 难以在数据流图上标识出数据流、数据存储，加工和外部项的具体内容，如数据流的组成元素，数据存储的数据结构，存取要求，数据量，加工的处理过程和算法等。（2） 不能反映系统中的决策与控制过程。（3）难以对系统中人机交互过程以及信息的反馈与循环处理进行描述。7. 数据流图举例：（1）学籍管理系统这是某大学里系一级的教学管理系统的一个子系统。此系统功能、结构比较简单，下面只画出该系统的关联图和顶层图（见图613和图614）。 （2）补充定货系统库房工作人员通过库房的终端设备将库房的收发数据向系统报告，如果某项零件的库存量低于临界水平，系统就必须提出补充定货要求，以使库存量达到额定水平。此系统的数据来源是库房工作人员，数据去处部项是采购部门。由此得到此系统的最高层数据流图关联图这个系统必须具备两种最基本的功能：1）处理库房收发数据以确定补充定货的需要。2）产生补充定货报告。系统需要两种数据存储：库存数据和补充定货数据。这样，就得到第二层数据流图（见图616）。顶层数据流图中库房收发数据加工可分解成三个部分：接收收发数据、修改库房数据和处理定货数据。由于补充定货报告每天只需处理一次，而库房收发工作是随时可能出现的，因此可以增加一个收发数据存储部分，然后每天处理库房数据并生成补充定货报告，则顶层数据流图可进一步扩展为第一层数据流图（见图617）。4.3.3 数据词典(DD：Data Dictionary)1、数据词典的作用和内容在结构化分析中，数据词典的作用是对数据流图上每个成分给以定义和说明。换句话说，数据流图上所有成分的定义和解释的文字集合就是数据词典。数据词典描述的主要内容有：数据流、数据元素、数据存储、加工、外部项对整个系统开发以至将来系统运行与维护是必需的信息尽可能放入数据词典。2、编写数据词典的基本要求 对数据流图上各种成分的定义明确、易理解，唯一。 命名、编号与数据流图一致. 符合一致性与完整性的要求，对数据流图上的成分定义与说明无遗漏项。 格式规范、风格统一、文字精炼，数字与符号正确。3 . 数据词典的格式和编写方法数据词典的格式是根据各类条目的内容以及编写、维护、使用方便来设计的。介绍图表式格式，它有利于数据词典各条目的内容的描述清晰、明确、规范。数据词典中采用以下符号：等号：；意义：等于，是，由组成；表示等式左边的项目由等式右边的各项组成或等式两边项目内容相同。加号：；意义：与；表示加号两边项目同时出现或共同组成某项内容。方括号： ；意义：或者；表示方括号内各项目中至少一项出现。花括号： ；意义：重复；表示花括号内项目重复出现多次或重复取值多次。n 表示重复n次n1 表示从括号内取第一个值到第n个值 （条件）表示在满足所注明的条件下重复圆括号：( )；意义：选择项；表示括号内所列项目为可选项，可能出现，也可能不出现。数据流结构例一：学生成绩通知学号学生姓名课程名称成绩（补考课程名称补考时间地补考地点）（所有在册学生）例二：学生奖励通知学号学生姓名（一等奖，二等奖，三等奖，鼓励奖）（所有获奖学生）数据词典的编写方法：手工编写主要工具是笔和卡片，计算机只是作为手工书写工具来使用，没有对数据字典的结构、内容和格式的处理功能。计算机辅助编写是指在计算机辅助绘制数据流图的同时，随着数据流图的逐层分解，计算机系统生成数据词典的某些条目，人工进行修改与补充。基本加工的描述：数据流图中所有不进一步分解的加工，称为基本加工。基本加工是最底层的加工，但并不都是在最底层的数据流图中。上层数据流图中某些加工环节不进一步分解的，都属于基本加工，基本加工有父项，无子项。数据词典条目类型一：数据流数据词典条目类型二：数据元素数据词典条目类型三：数据存储数据词典条目类型四：加工数据词典条目类型五：外部项4、数据词典举例5、结构化语言有以下三种：祈使语句、条件语句、循环语句例1. 祈使语句： 获取收发数据 计算补充定货量 例2. 条件语句： 如果 成绩60分 则 ： 将及格人数加1 否则： 将不及格人数加1例3. 循环语句： 对于每个库存项目 (循环条件) 获取收入数据 将在库数加收入数据，更新在库数 获取发出数据 将在库数减发出数据，更新在库数 如果 在库数小于或等于临界库存数 则 发出补充订货信号。6、决策树(Decision Tree)决策树(Decision Tree)，又称判断树，是一种图形工具，适合于描述加工中具有多个策略，每个策略和若干条件有关的逻辑功能。结构化分析中所用图形工具决策树如图所示。决策点1方案AA1A3B1 A2B2B31.1.12.1.22.1.32.2.12.2.22.2.3决策树（两段决策）2.12.2方案B例如，某工厂对工人超产奖励的政策为：该厂生产两种产品A和B。凡工人每月的实际生产量超过计划指标者均有奖励。奖励政策为：对于产品A的生产者：超产数N小于或等于50件时，每超产一件奖励1元；超产数 N大于50、小于或等于100件时，大于50的部分每件奖励1.25元，其余每件奖励1元；超产数大于100件时，超过100的部分每件奖励1.5元，其余按超产100件以内的方案处理。对于产品B的生产者，超产数N小于或等于25件时者，每超产一件奖励2元，N大于25、小于或等于50件时，超过25件的部分每件奖励2.5元，其余按超产25件以内处理； N大于50件者，超过50件部分每件奖励3元，其余按超产50件以内处理。上述处理功能可以用决策树描述如图所示：4.4 信息系统设计4.4.1 信息系统设计概述1. 信息系统设计的目的与任务目的： 将系统分析阶段所提出的充分反映了用户信息需求的系统逻辑方案转换成可以实施的基于计算机与网络技术的物理（技术）方案。任务：信息系统的总体目标出发，根据系统分析阶段对系统的逻辑功能的要求，并考虑到经济、技术和运行环境等方面的条件，确定系统的总体结构和系统各组成部分的技术方案，合理选择计算机和通信的软、硬件设备，提出系统的实施计划。2. 系统设计的依据系统分析的成果现行技术现行的信息管理和信息技术的标准、规范和有关法律制度。用户需求系统运行环境3. 系统设计阶段的主要活动（1）系统总体设计：系统总体布局方案的确定 软件系统总体结构的设计数据存储的总体设计计算机和网络系统方案的选择（2）详细设计： 代码设计 数据库设计 人机界面设计 处理过程设计（3）系统实施进度与计划的制订（4）“系统设计说明书”的编写4. 系统设计工作的特点系统设计的主要任务是提出合理的计算机硬软件系统的技术方案，采取具体的技术措施来满足用户需求，因而大量工作是技术性的。系统设计人员对系统的逻辑功能和用户的各类需求必须有深刻的、切实的理解。了解用户对系统分析阶段提出的信息需求的解释。用户在操作使用和运行环境等方面的具体要求，也要在系统设计阶段加以明确并在系统的技术方案中得到反映。系统设计工作的环境是管理环境和技术环境的结合，这是这一阶段工作的重要特点。 4.4.2 系统总体布局1. 概述从信息资源管理的集中程度看主要有： 集中式系统(Centralized Systems) 分布式系统(Distributed Systems)从信息处理的方式来看主要有: 批处理方式(Batch processing) 联机处理方式(On-line processing)1）在系统总体布局中一般应考虑以下几个问题：系统类型 处理方式数据存储硬件配置 软件配置2）系统布局方案的选择原则： 处理功能 使用方便可维护性、可扩展性、可变更性好 安全性、可靠性高 经济实用2. 集中式系统单机批处理系统单机多终端分时系统(终端无处理功能)主机智能终端系统（终端有辅助处理功能）3. 分布式系统分布式系统运行的网络环境有：局域网(LAN)、广域网(WAN)、局域网和广域网混合形式以及互联网（Internet）、内联网（Intranet）、外联网(Extranet)及其混合形式。分布式系统的计算模式有资源共享方式、客户机/服务器(C/S)方式和浏览器/WEB服务器（B/S）计算模式。4.4.3 软件系统的总体结构设计1. 软件系统的总体结构设计任务软件系统总体结构设计的主要任务就是根据系统的总体目标和功能将整个系统合理划分成若干个功能模块，正确地处理模块之间的调用关系和数据联系，定义各模块的内部结构等等。 模块化的基本概念模块：在软件系统设计中，模块(module)是指这样的一组程序语句，它包括输入与输出、逻辑处理功能、内部信息及其运行环境。2. 软件系统总体结构设计的原则（1）分解-协调原则：分解的依据按系统的功能进行分解按管理活动和信息运动的客观规律分解按信息处理的方式和手段分解按系统的工作规程分解按用户工作的特殊需要分解(如有保密和其他要求)按开发、维护和修改的方便性分解协调的依据：目标协调工作进程协调工作规范和技术规范协调信息协调（指信息的提供和收回）业务内容协调（如某些业务指标的控制）（2）模块化原则将整个系统分解成相对独立的基干模块，通过对模块的设计和模块之间关系的协调来实现整个软件系统的功能（3）自顶向下的原则。 抓住系统总的功能目标，逐层分解，即先确定上层模块的功能，再确定下层模块的功能（4）信息隐蔽、抽象的原则。上一层模块只负责为下一层模块的工作提供原则和依据，并不规定下层模块的具体行（5）一致性原则。要保证整个软件设计过程中具有统一的规范、统一的标准、统一的文件模式等。（6）明确性原则。每个模块必须功能明确、接口明确、消除多重功能和无用接口3、结构化系统设计的方法和工具（1）结构化设计方法概述结构化设计（Structured Design，以下简称 SD）是从建立一个具有良好结构的系统的观点出发，基于把一个复杂的系统分解成相对独立的模块的原则，主要研究了将系统分解为不同模块的方法与技术，分析系统分解时产生的各种影响，提出了评价模块结构质量的具体标准，还给出了从表达用户要求的数据流图导出模块结构图的规则。 （2）HIPO（分层和输入处理输出）技术HIPO （Hierarchy plus Input/Process /Output）技术，即用图形方法表达一个系统的输入和输出功能以及模块的层次。HIPO技术包含两个方面的内容：H 图（模块层次图）IPO图(输入-处理-输出图)用途：应用HIPO技术可以进行系统设计、评价，在系统实施之前加工、修改已设计的系统。 现以一个库房补充定货系统为例，对其中的数据加工“修改库存数据”这一功能，应用HIPO技术进行模块结构设计。第一步：绘制 H 图。 此时系统需具备以下几种数据处理过程提取库房收发数据。 提取原有库存数据。处理收发数据。重写库存数据主记录。必要时补充定货记录。IP