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科技信息管理系统计算机网络技术本科论文
毕业论文
题目：
科技信息管理系统
系别：
信息与智能工程系
专业：
计算机网络技术
姓名：
xx
班级：
2014级计网三班
学号：
2014462040
指导老师：
xx
2016年7月
摘要
随着信息技术和网络技术飞速发展，人们对信息系统提出了新的需求，主要体现在对框架结构和服务平台集成化的需求，以及操作维护迅捷化、远程化的社会需求等。
于是结合网络信息开发的方法渐渐成为主流，信息系统正向着网基信息系统（Network-basedInformationSystem）的方向发展。
这种大背景下，在知识密集型单位建立和优化科技管理信息系统具有重要的现实意义。
系统研究了管理信息系统（MIS）的概念、开发方法、运行模式以及体系结构，分析了传统管理信息系统存在的问题。
详细介绍了ASP技术，深入探讨了基于Web的管理信息系统工作原理，对适合系统设计的Web技术和数据库作了优选。
综合运用Web和数据库设计技术，提出了一种适合于科技部门应用的五层管理信息系统模型。
针对系统作了详细的需求分析，经过抽象得出科技部门通用的三大基本功能模块：
报表模板、信息发布与在线交换模块和科技信息数据库管理。
阐述了对系统有着支持性作用的科技信息数据库，并从其功能、结构、选型上进行了设计。
此外还根据数据库范式理论分析了部分数据库表的结构，并给出一组实用数据库表的定义；利用数据库视图、触发器技术实现了系统中约束规则在数据层与应用层的合理划分。
关键词：
管理信息系统，浏览器/服务器结构，动态服务网页,设计模式，数据字典
目录
摘要I
1引言
1.1MIS发展概况和国内外研究现状（5）
1.2基于Internet的MIS的优势（6）
1.3本文的研究内容及结构安排（7）
2系统相关技术分析
2.1MIS综述（9）
2.2Web技术（10）
2.3ASP的基本原理（11）
2.4ASP组件（12）
3科技管理信息系统建模
3.1模型分层描述（13）
3.2模型功能分解（14）
4基于B/S结构的科技管理信息系统总体设计
4.1系统需求分析（15）
4.2关键模块设计（16）
4.3支持MIS系统的数据库设计（17）
5系统实现及其关键技术
5.1应用系统架构
5.2应用系统实现
5.3系统安全机制
6总结
致谢
1引言
本章主要介绍课题的研究背景、MIS系统发展概况以及国内外基于Web的MIS系统研究现状。
本章还概述了课题主要研究工作和论文的结构安排。
1.1MIS发展概况和国内外研究现状
MIS是一个由人、计算机及其它外围设备组成的能进行信息收集、传递、存储、加工、维护和使用的系统[1]。
它是一门新兴的科学，其主要任务是最大限度的利用计算机及网络通讯技术加强企业信息管理，通过对企业拥有的人力、物力、财力、设备、技术等资源的调查了解，建立正确的数据。
同时加工处理和编制各种信息资料，及时提供给管理人员，以便进行正确的决策，不断提高企业的管理水平和经济效益[2]。
20世纪80年代以来，管理信息系统得到飞速发展。
其结构也几经变化，从最早的主机方式到文件服务器方式（W/S），发展到现在的客户机/服务器方式（C/S）、客户机/浏览器方式（B/S），系统性能也有了较大改进，但并没有从根木上解决MIS开发和应用中存在的问题[3]，如:
1、界面风格不统一，使用繁杂；
2、用户培训量大，不利于快速推广应用；
3、系统维护不便，功能扩展难度大，升级困难；
4、无法兼容己有系统，造成重复投资；
5、系统不开放，仅能在系统内部实现数据共享；
6、系统开发复杂，开发周期长、投资大，生命周期短。
20世纪90年代后期市场竞争日趋激烈，加之计算机软件与硬件发展迅速，更加剧了系统生命周期短暂的态势，甚至有的系统还没有投入应用就己被淘汰[3]。
正是由于传统的管理信息系统有着上述不足，它已明显不能适应信息时代企业对信息不断增长的需求。
传统的管理信息系统似乎己走到了历史尽头，基于Internet技术的新型管理信息系统――Intranet应运而生，不少企业把Internet的概念和技术引入企业内，构建了企业自己的信息网络Intranet[4]。
采用Intranet开发IS或MIS具有很多优点[5]，如：
1、开发较易，开发周期短，费用低；
2、使用简便，便于推广应用；
3、维护简单，便于扩展和升级；
4、具有跨平台操作的能力，可充分利用现有设备和系统，保护已有投资；
5、系统开放，利于信息共享和系统集成。
现代管理信息系统以B/S体系结构作为基本架构，采用ADO实现对数据库的存取，用VBScript编写ASP程序。
WebMIS是一种非常成熟的管理信息系统模式。
它加强了服务器的处理能力和网络传输能力，把数据和应用都安装在服务器上，而客户机只安装简单的操作系统和必要的浏览器。
这样的系统管理简单、升级方便，并且客户机的物理位置可以不受限制，可以是本机/Web连接用户，使企业的intranet/internet集成成为可能；另外，它在保护企业已有的信息化投资，降低培训和维护费用，缩短软件开发时间，良好的安全机制等方面具有强大的优势[6]。
1.2基于Internet的MIS的优势
以Internet技术建立的信息应用交换平台具有许多新的特点。
Internet上以html形式展示的资料用服务器为中心进行管理，减少客户端开发、维护的工作负担、降低了管理成本[7]。
基于Internet的MIS以internet为基础设施，用以Web技术为基础的浏览器作为软件集成环境，可以跨越多操作系统和多数据库平台建立应用系统。
与传统MIS相比较，具有如下优势：
一方面它具有更强的事务处理能力，另一方面它增强了信息资料管理能力[8]。
从传统MIS对业务中的结构化数据管理转向信息的组织、发布和分析。
管理信息系统与internet结合的技术关键技术是Web技术，它从初期的静态网页发布逐步向动态数据库查询，为MIS的广泛应用创造了良好的条件。
传统的基于C／S（Client／Server）模式的MIS运行模式是基于LAN环境下，具有较强的数据操纵和事务处理能力，但随着信息技术的进步、企业规模扩大、市场竞争加剧等，其封闭的特点使人们难以建立完整的信息网络；同时，其开发成本较高，兼容、扩展性差，维护麻烦，用户界面混乱且使用复杂，这极大阻碍了企业信息化的步伐。
B/S（Browser／Server）模式把C／S的胖客户机／瘦服务器结构变为瘦客户机／胖服务器结构，客户端软件简化到只要安装统一的浏览器软件；同时，由于其基于TCP／IP协议和HTTP协议，很好地解决了跨平台性，使不同的机型、操作系统都能兼容[9]。
B／S结构下的MIS不仅易于维护，开发、培训成本低，而且扩展、移植性好，最大限度实现了资源共享。
但有以下缺点：
1、传输效率低。
由于HTTP协议是基于TCP／IP协议之一，HTTP协议中固定格式HTML文件形式，这种文件传输量大，会影响数据传输效率；
2、客户端每次要求获得数据和反馈的信息都要经过网络才能与数据服务器联系，增加了网络对带宽的要求；
3、HTML难于加密，易被窃取和截获，使信息系统安全性难以保证。
综合以上分析，C／S模型结构具有较强的事务处理能力，比较适合企业内部快速的信息处理，而B／S结构具有较好的网络扩展性和兼容性，但两者都存在一些有待解决的问题。
对于分布式组织来讲，若能将二者的优点集成，不仅可实现信息系统的开放性和通用性，同时还可保持内部系统的封闭性和专用性，更好地满足企业的经营活动和战略决策[10]。
考虑到科技管理部门的特点，以及管理工作的复杂性和特殊性，采用C／S与B／S模式相结合，取长补短、交叉并用的方案。
两种模式存取不同的数据库，通过异构数据库的互连实现数据库之间的通信[11]。
采用两种模式相结合具有以下优点：
1、可以有效地利用网络，实现科研信息资料和资源的共享；
2、为数据的安全性提供不同屏障；
3、既满足了信息局部处理的快速性，又满足了其外部处理的广泛性；
4、既保证了复杂功能较强的交互性，又保证了一般功能的易用和统一；
5、系统维护简便，布局合理；
6、良好的安全机制：
企业内部的Intranet与外部的Internet之间需要一道防火墙（firewall）,保证企业不受到外界攻击，同时与外界联系，通过防火墙可在企业内部对信息进行严格控制，保证信息在有控制、有监控的状态下，为适当的人所得到。
1.3本文的研究内容及结构安排
本文的主要工作是探讨基于网络的科技管理信息系统研究与实现。
本文从比较C/S结构与B/S结构入手，介绍了二层结构与三层结构的优缺点，在此基础上建立了科技管理信息系统的五层模型。
论文提出了基于B/S结构的Web信息系统的设计方法，实现了两个基于B/S结构的Web信息系统实例，最后提出了对未来Web信息系统的设计技术的一些设想。
论文内容按以下结构安排：
（1）系统相关技术分析
（2）科技管理信息系统建模
（3）基于B/S结构的科技管理信息系统总体设计
（4）系统实现及其关键技术
（5）结语
其中第二章对与课题研究相关的技术作了简要介绍，包括MIS系统、Web技术、ASP技术等，本章是后面各章的铺垫。
第三章在分析现在主流的二层结构与三层结构缺点的基础上，提出了五层系统模型，改进了对业务过程的支持，也增强了系统可移植能力。
第四章是系统总体设计部分，包括系统需求分析、关键模块设计以及数据库设计等。
第五章为系统的具体实现，描述了系统实施的关键技术，主要有业务层实现、数据库功能实现、信息发布模块实现和系统安全机制实现等。
2系统相关技术分析
随着管理信息系统不断发展，它所涉及的技术领域也在不断扩大。
本章对与课题研究相关的技术进行分析。
主要介绍了MIS系统开发方法、基本结构和运行模式，接着讲述了Web技术在基于B/S结构MIS中的运用。
这一章还详细介绍了ASP的工作原理、基本语法、文件结构以及ASP组件等。
2.1MIS综述
管理信息系统（ManagementInformationSystem:
MIS），近年来一个比较普遍的趋势泛称为信息系统（InformationSystem:
IS），是一个以人为主导，吸取经验和遵照规律并重，利用计算机硬件、软件、网络通讯设备以及其他办公设备，进行信息的收集、传输、加工、储存、更新和维护，以提高企业效益和效率为目的，支持企业高层决策、中层控制、基层运作的集成化的人机系统。
最早的信息系统有几千年历史，最经典的早期信息系统是中国的烽火台报警信息系统，使用时间最长的是皇家驿站信息传递系统。
在这些信息系统中，人是主体，工具是烽火台和千里马，所以将这些信息系统称之为基于人的信息系统，即人基信息系统。
随着计算机的出现，把计算机技术作为辅助手段用于信息技术和信息系统之中，由人、计算机等组成能进行信息收集、传送、存储、加工和使用的系统，即出现了人—机信息系统。
20世纪末，随着信息技术和网络技术突飞猛进地发展，人们对信息系统提出了新的需求，主要体现在对框架结构和工具灵活性、稳定性方面的需求、体现在应用简单化和经济化方面的投资需求、体现在服务平台集成化方面的需求以及体现在操作维护迅捷化、远程化的社会需求等，于是结合网络信息开发的方法渐渐成为主流，信息系统逐渐向着网基信息系统（Network-basedInformationSystem）的方向发展。
2.1.1开发方法
MIS的开发方法有很多，最常见的有三种:
生命周期法、原型化方法、面向对象法。
一、生命周期法
按照软件工程学的方法，软件产品或软件系统从产生、投入使用到被淘汰的全过程称为软件生命周期。
通常把软件生存周期分为5个阶段:
需求分析、系统设计、系统实现（编码）、测试、运行与维护。
生命周期法要求对每一个阶段都有预先定好的任务，然后按照一定的准则来按部就班地完成。
其特点是:
预先明确用户要求，根据需求设计MIS;自顶向下设计;严格按阶段进行;工作文档规范化和标准化;运用系统的分解和综合技术，使复杂的系统简单化;强调阶段成果的审定和检验。
对应软件生存周期，人们研究出各种软件开发模型，典型的有:
瀑布模型、递增模型、演化模型。
瀑布模型由W.Royce在1970年提出。
该模型给出了固定顺序，即软件生存期顺序:
软件计划、软件需求分析、软件设计、编码、测试、运行和维护。
在软件生存期中从上一阶段向下一阶段过渡，如同流水下泻，最终得到所开发的软件产品，投入使用。
但是按这种模型开发的软件，不到产品的成品阶段无法验证早期分析和设计是否正确，因而返工率很高，常常高达20%-30%。
因此近年来针对瀑布模型提出越来越多的修正模型。
二、原型化法
生命周期法要求系统开发人员和用户在系统开发初期对整个系统的功能有全面、深刻的认识，并制定出每一阶段的计划和说明书。
但实际很难做到。
一方面，用户与专业人员对计算机、业务的理解有一定差距。
另一方面，人们对事物的理解、认识，需要一个实践—认识—再实践—再认识，逐渐升华的过程。
因此，在设计初期，很难对整个系统的功能有全面、深刻的认识。
为了使用户与开发人员有共同语言，一种新的开发方法一一原型化方法出现了。
该方法借助于快速建造工具，快速建立原始系统，为用户提供一个生动的动态模型，并通过模型的演示，迅速修改、完善模型，从而使系统提供的信息真正满足管理和决策的需要。
原型化方法的优点是:
开发周期短，相对费用少;提供初始原型给用户，使用户参与更为实际，更富有建设性;易于用户使用，减少对用户的培训时间。
缺点是对于一个大型系统或复杂性高的系统不适用;开发过程管理困难;用户过早地看到了原型，错误地认为新系统就是这个模样了，使用户缺乏信心和耐心;开发人员也很容易潜意识的用原型取代系统分析。
原型法比较适用于用户需求不清、业务理论不确定、需求经常发生变化的情况，当系统规模不大也不复杂时，采用这种方法比较好。
递增模型、演化模型都是使用原型化方法常采用的开发模型。
三、面向对象开发方法
面向对象的开发是一种分析和设计阶段独立于程序设计语言的概念化过程，它主要是一种思维方式，而不是程序设计。
这种方法的最大的优点是帮助分析者、设计者及用户清楚地表达抽象概念，互相进行交流和通信，它也可作为描述、分析和建立文档的一种手段。
面向对象的分析和设计过程有三种建模方式:
对象模型OMT（Object-orientedModelingTechnique）、动态模型和功能模型。
（1）对象模型
对象模型通过描述系统中的对象、对象间的关系，以及表示类中对象的属性和操作来组织对象的静态结构。
对象模型提供了一种直观的系统图形表示，有利于通信交流和对系统结构文档化。
对象模型中重要的概念包括对象、类、继承、关联、聚集。
类：
指事件的类型。
关联：
指对象与类之间联系的一种手段。
继承：
是保留对象差异的同时共享对象共性的一种高度抽象方法。
聚集：
是一种强关联形式。
（2）动态模型
动态模型表述与时间和变化有关的性质，它的主要概念是事件，事件表示外部触发、状态、对象值。
在各对象之间相互触发就形成一系列状态变化。
一个触发动作成为一个事件，事件将信息从一个对象发送到另一个对象。
对事件的响应取决于接受该触发的对象的状态，响应包括状态的改变或形成一个新的触发。
状态是对对象属性值和链的一种抽象。
可按照影响对象显著行为的性质将值集抽象到一个状态类中，状态指明了对象对输入事件的响应。
（3）功能模型
功能模型描述了系统中所有的计算。
它表明一个计算如何从输入值得到输出值，而不考虑计算值得次序。
功能模型由多张数据流图组成。
数据流图指明操作和约束的意义，表明了系统中输入/输出值之间的关系，表明了从原对象到目的对象的数据的流向。
MIS系统开发手段和方法很多，对于不同的应用系统，规模不一样、基础条件不一样，应用水平不一样，选择的方法也不同。
但目标只有一个，即目标系统简单、灵活、完整、可靠、经济。
2.1.2基本结构和特色
管理信息系统是多种多样的，但其基本结构是相同的。
一般分为四个层次：
1、硬件、操作系统和网络层，是开发管理信息系统的支撑环境；
2、数据管理层，是管理信息系统的基础，包括数据的采集、传输、存取和管理，一般以数据库管理系统作为其核心软件；
3、应用层，是以应用直接有关的一层，它包括各种应用程序，例如分析、统计、报表、规划、决策等；
4、用户接口层，是管理信息系统提供给用户的界面。
目前，它在管理信息系统中所占的比例越来越重。
2.1.3运行模式
近年来，随着计算机和网络技术发展，信息系统运行模式经历了巨大革新。
纵观整个信息系统平台的发展，总共产生过四种运行（开发）模式:
主机终端模式、文件服务器模式、客户机/服务器模式（Client/Server:
C/S模式）和浏览器/服务器模式（B/S模式：
Browser/Server）。
一、主机终端模式
信息系统模式最先出现的是集中式，也叫主机终端模式。
在这种集中式结构里，客户机和主机之间传递数据的方式非常简单，一是用户从客户终端键盘键入信息到主机，二是由主机返回到终端上的字符。
计算机的所有资源（数据）都在主机上，所有处理（程序）也在主机上完成，其应用程序逻辑和数据都驻留在主机中，不可能真正划分出应用程序的逻辑。
该结构对主机性能要求极高，缺乏灵活性，不能满足信息量急剧增长、处理灵活复杂的要求，已逐步在实际工程应用中被淘汰。
二、文件服务器模式
随着局域网的问世，引入了文件服务器的概念。
在这种结构中，应用程序在客户工作站上运行，文件服务器只提供资源（数据）的集中管理和访问途径，对共享数据资源集中管理，将应用程序分散安排在各个客户工作站上。
这种结构中应用程序逻辑在客户工作站上执行，因此所有应用程序逻辑都在客户机电脑上运行。
文件服务器只提供文件服务，尽管一个应用程序的文件可位于网络驱动器内，但它实际上仍在客户机的内存里运行。
对于用户多，数据量大的情况会产生网络瓶颈，同时维护相当困难。
三、客户机/服务器模式
C/S模式是20世纪80年代，随着网络数据库和桌面图形交互窗口及开发技术的发展而逐渐成长起来的一种模式，在这种结构中，网络中的计算机分为两个有机联系起来的部分:
客户机和服务器，
在C/S结构中，所有的客户机与数据库服务器相连，服务器负责数据处理。
客户端负责与用户交互，向后台服务器发出请求。
对于用户请求，如果客户机能够满足就直接给出结果，否则就交给服务器来处理。
因此，这种模式可以合理均衡地进行事务处理，充分保证数据完整性和一致性。
具体来说其特点包括：
1、分布的处理与集中的数据操作有机结合；
2、服务器对用户是透明的；交互性强，能够处理大量的、适时的数据流，实现安全的数据存取；
3、所提供的软件都是以客户端和服务器方式成套出现，是一种配对的、点对点的、框架式的结构模式，与B/S模式相比，处理速度较快。
但随着Internet技术的发展，以及企业对信息系统的总体开发、维护、升级和硬件成本的考虑，这种模式逐渐暴露出以下主要问题：
1、开发成本较高。
C/S模式对客户端软硬件要求较高，尤其是软件的不断升级，对硬件要求不断提高，增加了整个系统成本，系统移植困难，不同开发工具开发出来的应用程序，一般来说兼容性较差；
2、由于每个客户机都需要安装相应的应用程序，所以软件维护复杂、升级工作量大。
四、浏览器/服务器模式（Browser/Server:
B/S模式）
随着Internet席卷全球，以Web技术为基础的B/S模式逐渐显示其先进性，当今很多基于大型数据库的信息系统都是采用了这种全新的技术模式。
B/S模式主要由浏览器、Web服务器、数据库服务器三个层次组成，其本质上是一种特殊的客户/服务器结构，只不过它的客户端简化为只讲单一HTML语言的客户软件，因而简化了客户端系统的管理和使用，可以使管理和维护集中在服务器端。
在这种模式下，客户端使用一个通用的浏览器，代替形形色色的各种应用软件，用户的所有操作都是通过浏览器进行的。
Web服务器负责接受HTTP查询、修改等请求，然后根据请求条件到数据库服务器获取相关数据，再将结果翻译成HTML和各种页面描述语言，传送回提出请求的浏览器。
B/S模式具有以下优点:
1、使用简单：
用户使用单一的浏览软件，基本上无需培训即可使用；
2、易于维护：
由于应用程序都放在Web服务器上，软件的开发、升级、维护只在服务器端进行，减轻了开发维护工作量；
3、保护企业投资：
B/S模式可以与网络很好结合；
4、对客户端硬件要求低：
客户机只需要安装Web浏览器软件；
5、信息资源共享程度高：
可实现Internet上资源共享；
6、扩展性好:
B/S模式既可在Intranet内使用，也可直接连入Internet,具有良好的扩展性。
B/S模式把C/S的肥客户机结构变为瘦客户机形式，大大减轻了客户端的负担。
但这种结构也存在一些明显的问题:
1、由于HTTP协议是基于TCP/IP协议之上的，HTTP协议中的固定格式是HTML文件形式，这种文件网络传输量较大，因而会影响数据传输效率；
2、从管理角度看，这种模式程序代码和数据备份虽然可以在服务器端进行，但客户端每次要求获得数据和反馈的信息都要经过网络才能与数据服务器联系，增加了对网络带宽的要求；
3、更重要的，HTML毕竟是一种文本格式，难于加密、易于被窃密和截获，从而使信息系统的安全性难以有效保证，网络安全造价往往比较昂贵。
综上所述，目前流行的C/S和B/S两种信息系统模式都有其优缺点。
然而，一个好的系统运行模式既关系到系统的开发和维护性，也关系到系统的运行状况，所以应用一种新的模式来进行系统开发也就显得非常有意义。
本文在系统结构设计中，将两种模式结合起来，在实践中取得了好的效果。
3科技管理信息系统建模
在第二章提到，传统MIS在由单机系统向分布式转变的过程中，客户机/服务器体系结构已成为主流，其中较为常见的是两层“应用客户机/数据库服务器”结构和三层“用户界面客户机（如Browser）/应用服务器/数据库服务器”结构。
采用两层/三层结构，令MIS既能采用PC支持面向个人的工作环境，又能让众多用户共享大量的数据乃至较强大的处理能力。
然而，两层/三层结构也暴露出一些明显的缺陷：
1、仅将数据库服务器作为最底层。
软件系统大型化、分布化的趋势，导致数据处理/协调机制（如MTS、消息队列、对象请求代理等等）逐渐走向标准化，同时网络技术发展，使网络应用也成为许多信息系统的“标准功能”。
在这种情况下，仅将数据库服务器作为最底层模块，显然不甚合理。
2、缺乏语义一致性。
两层/三层结构的分层，有一定的随意性，整个系统并无显式的语义层。
系统中各个概念一般利用“数据字典”的方式来表达，但数据字典的设计往往是面向数据库/数据结构的，其结构表示较随意，特别是各概念之间缺乏较完整、一致、与平台无关的语义联系。
这样，在跨平台移植时，往往难以保证系统各部分语义一致，造成严重困难，甚至不得不重写原有系统。
3、缺乏对业务过程的支持。
传统MIS往往是遵照单位的组织情况，按照部门分工来设计，反映的是传统部门分工的管理理念。
近年来基于业务过程、面向完整的产品生产、组织跨部门工作团队协调合作的管理理念逐渐得到越来越多的认同。
而传统的MIS设计中，基本未考虑到对业务过程的支持，实际使用的业务过程，一般都固定在程序中，或者依靠业务人员的操作将互不相关的系统功能连结起来，最多通过某些“数据约束”对业务过程作极有限的支持。
而对于业务过程重组等先进的运营模式，传统的MIS更是无能为力，甚至成为阻碍。
业务过程重组等运营方式，不但要求MIS能较好地支持现有的业务过程
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