科研管理系统软件工程设计.docx

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科研管理系统软件工程设计

重庆工商大学科研管理系统

一、概述

　随着信息产业化浪潮的到来，传统的科研信息管理方式越来越不能适应学校科研管理工作的需要，学校科研管理需要专业化，功能强大，使用简便的信息管理系统以提高工作效率，加强科研项目管理，更好的管理和利用信息，通过信息技术加快管理的发展。

现代化的国家要求其民众具有现代化所要求的各种精神气质，要求民众具有探索的精神，要求民众有创新的欲望，要求民众有对待事物的敏感度，要求一个国家和民族的整体文化氛围必须是开放式的。

德国著名学者韦伯所著的《新教伦理和资本主义精神》一书，从一个角度阐释了思想文化观念对社会现代化的形成有一种必然的关系，向我们展示了一个社会在变迁的过程中文化观念所起的重要支配作用。

因此，将会出现越来越多另我们耳目一新的科研项目和科研产品，不仅仅局限于我们的重庆工商大学，在这种情况下，开发科研管理系统是有相当大的市场的。

同类产品基本上是对已有的商业进销存系统进行了适应性修改后推出的产品，通常都未能对科研项目这种特殊商品具有的特殊性予以充分考虑，使科研管理在使用过程中不能充分发挥信息系统的作用。

　　因此我们决定开发这套科研管理系统，面向从大型科研系统到规模较小的科研项目数及各种规模的科研管理，提供一种专业化的，简便易用，功能强大，性价比高的科研专用管理信息系统。

　　为了保证本软件的专业性，我们专程到重庆各大院校进行学习，由科研专业技术人员及科研管理者参与到分析、设计及开发的全过程，确保软件能够适用于重庆工商大学的科研管理有条不紊的管理。

（一）开发背景

随着信息化革的深入和两校的合并，各院的科研项目有待于合理的规划，科研流通行业因为科研的特殊性，经过发展，成为独立于普通商品的特殊分支，研水平的重要性,也迫切要求加快管理信息化的进程。

我们针对科研行业的特点，通过适当的裁剪和提炼，增加了业务自动化处理和商业智能功能，一方面通过提高系统的业务吞吐能力，加速业务数据和信息传递，使供应链流程更加顺畅；另一方面，通过系统的自动分检和识别，能够最大限度地降低由于人为处理不当所带来的损失。

本系统是根据国家科研质量监督局颁发的科研质量管理规范的要求，结合科研流通企业的管理的实际情况，而设计的适合各项型科研流通企业的管理系统软件。

真正实现了供应链管理、质量管理、财务管理和财务监控的一体化管理。

本系统包含—管理、--管理、--管理等模块。

（二）系统开发实现的工作量

本系统的开发是从2002年11月开始到2002年12月交付使用。

先后经历了系统调查和可行性分析、需求确定与分析、系统分析与设计、系统实现及系统运行与维护等五个阶段。

总共用了大约2人年的工作量。

二、可行性研究与系统规划

初步调查

开发人员对科研管理系统的应用在市场作了比较深入的调查。

了解某地区科研管理中心的工作性质，数据流程，人员素质情况等。

同某地区科研管理中心的人员一道对市内各大院校科研管理的运作模式进行了研究，计算机管理水平进行了资料查询和现场考察摸底。

　为了保证本软件的专业性，我们特意请科研管理处的老师配合我们，由科研专业技术人才及科研管理者参与到分析、设计及开发的全过程，确保软件能够适用于科研零售行业。

通过资料查询和现场考察，我们发现，有些科研管理中心虽然采用计算机进行科研的研究，取得了很大的成绩，但是他们大多数采用的是FoxPro一项的个人数据库系统在单机或多用户方式下进行操作，这种系统不仅无法完成大批量科研的有效研究，而且缺乏必要的安全机制和保密机制，根本无法保证数据的安全，显然这项系统是不合适的。

为了解决以上问题，有几个学院引进了以小型机为中心的科研管理系统，这项系统在数据管理和安全性方面基本可满足科研管理业务的需求，真正实现了科研管理的计算机管理。

但是这项系统一般需要很大的投资，需要很多专业人员的维护，并且软硬件的升级维护都有很多的问题，在推广应用过程中遇到了很大的困难。

在当时大多数科研管理中心对科研管理，只能研究到市场，对科研的具体研究对象的情况还是空白。

此外，在软件开发时，某科研管理中心已有各项人员40余人，主要是科研项目和研究人员，虽然学术界规定由市区科研管理中心统一定规定，但是实际运行中，科研管理中心很难实现。

由于科研成果的优良评价标准程度不足，规章制度不完善，数据的标准划，格式化与计算机管理的要求有一定的差距。

这些因素有可能影响系统的开发周期和开发质量。

现有人员对计算机的熟练程度距离掌握应用还有一定的差距，在实现计算机管理之后，需要较多的计算机管理和应用人员。

因此在系统开发的同时要加强对现有人员的计算机应用的能力的培训力度。

系统目标与要求

要求在10月内对某一科研管理中心建立一个科研管理的计算机管理系统，完成软件的开发，测试及试运行，并且完成科研管理中心的计算机网络建设，使科研管理系统正式投入使用。

要求本系统具有完善的功能。

极高的可靠性，安全性和易维护性，具有较高的伸缩性和可移植性。

在科研管理中心建设完成之后，要逐步实现各研究中心的计算机联网管理，进一步规范科研管理，提高办事效率。

系统具体要求如下：

1．系统的功能要求：

2．系的性能要求：

（1）功能齐全，安全稳定，可靠性高；

（2）操作简便，运用灵活，实时性强，准确性高；

（3）系统要具有海量的存储空间和快速的交换速度，自动及时地备份数据；

（4）对数据有多重保护措施，要有断电保护和异常情况的及时处理；

（5）系统的安全保密性高，能防止非法的访问；

（6）系统能及时的处理与各科研中心的往来数据。

3．系统的输入输出要求：

（1）输入数据简单方便，提供实时帮助功能；

（2）输入数据要有复查要求，但在确定输入之后不可随意修改，只有在经过有关部门或有关人员批准之后方可进入修改；

（3）输出的数据格式要提供符合标准要求，输出操作简洁快速；

（4）输出的数据要提供纸质和电子报表。

4．数据的管理能力要求：

系统要求能够完成每种科研的进货，研究、保存等管理，要求记录每一笔业务的详细情况。

5．故障的处理要求：

要求系统在出现故障时能尽可能给出较为明确的出错提示及解决办法，系统应具有必的错误保护机制。

6．系统的运行环境要求：

要求系统运行于Windows环境下，具有友好的运行界面

设计原则和功能

本软件是一个科研管理系统，要完成对科研管理的管理，它不仅涉及的数据量巨大，而且要求具有极高的准确性，安全性和保密性，起建设成果的好坏直接关系到科研成果运行的效率和安全。

为此，我们严格遵循软件工程规定的设计方法和步骤，采用面向对象的开发，分析技术，对系统进行了深入细致地分析研究，确定了以下基本设计原则：

1．先进性和标准性

本系统应采用当今最先进的，成熟的，符合国际标准的计算机，网络，数据库及软件开发技术的发展。

2．安全可靠性

科研管理业务是一个面向广大群众，涉及大量科研的业务，只有安全可靠的系统才能达到令人满意的服务效果。

在设计网络和软件时，首先应选用稳定，可靠，经过实践检验的新产品和新技术，使其具有必要的冗余容错能力，配置充分的后备设备，保证其抗毁坏能力和快速恢复能力。

对操作系统，网络，数据库和软件工程等环节采取严格的安全措施，保证系统不受侵害，并且对每种科研有全面的管理功能。

3．可管理性和可扩充性

设计的网络及软件系统应便于安装，配置，使用和维护。

在满足现有业务的同时，要充分考虑今后随业务的发展进行扩充和升级问题，最大限度地保护用户的投资。

4．良好的互联性和开放性

科研管理中心需要各部门协调工作，涉及的设备种项繁多，软件及应用环境各异，只有采用互联性较好的标准才能使其正常运行。

另外，系统的软硬件平台和环境支持应选用开放的系统，便于异种机，异构网，异种软件平台的互联，满足用户开发和使用要求。

5．符合Client/Server（客户/服务器）模式与传统的主机-终端模式和文件服务器相比，既能够降低对服务器过高的要求，又能大大减少网络的通信量，而且在结构上也具有很大的灵活性，在安全上有可以得到充分的保证。

　　　　６．专业性：

本系统在开发过程中，必须充分考虑科研作为商品的特殊性，充分考虑　　　　　到科研评定的先进性：

系统开发必须符合技术发展趋势，确保系统再投入使用后在三年左右时间不会被淘汰。

　　7．灵活性：

系统应该具有灵活的体系结构，能够适用于从大规模院校到各院系

不等同规模的用户，能够根据用户具体情况进行相应部署，适应不同用户的组织结构。

　　　8．易用性：

系统应该方便快捷，易于使用。

不应该对使用本系统的用户在计算机使用方面有特殊要求，不需要长时间的使用培训。

应具有友善的人机交互功能和联机帮助功能。

９．经济性：

系统应该具有高性价比，充分考虑到用户的承受能力，不应该给用户带来过大的投资。

建议的计算机系统的数据处理方案

根据系统目标及现存系统的问题，建议软硬件的方案如下：

（1）采用高性能微机服务器进行组网。

微机服务器近几年来发展迅速，在很多方面已经赶上甚至超过了小型机，工作站，而且易于使用，易于升级，可以充分用户的投资。

（2）采用快速交换以太网。

科研管理中心的HUB采用100M交换式HUB，可充分保证网络的先进性，减少信息碰撞的机会。

（3）网络操作系统采用中文WindowsNTServer4.0。

该操作系统具有很高的性能，而且操作简单，维护方便，是当时最佳的网络操作系统系统。

（4）数据库采SQLServer7.0,该数据库在WindowsNT上具有最佳的表现，其性质远远超过了其他数据库，具有极高的性能价格比。

投资与效益分析

在第一阶段约需要投资人民币60万元。

其中硬件投资约需26万元，软件投资约需16万元，培训及其他费用2万元。

计算机管理信息系统所产生的效益与众多因素有关，不宜采用传统的一次性投资效益估计法分析计算。

对科研采用计算机系统管理之后，产生的社会与经济效益将是长远的、多方面，它可帮助领导实现决策的科学化和管理方法的现代化，进一步规范科研的管理，极大的提高科研管理中心的工作效率，减少科研的管理支出的费用，从而保证科研管理工作的顺利进行。

（六）项目开发计划

我们开发的科研管理计算机研究系统，开发工作从2002年2月18日开始，到2002年12月31日结束，分五个阶段进行。

1．可行性分析阶段

从2002年7月7日开始至2002年8月16日结束，在该阶段我们根据科研管理业务的实际要求，对市内多个科研管理中心的运作模式和计算机管理水平进行了深入的考察摸底，对新系统的作用与影响、系统规模、系统所需要的人力资源、系统的开发成本等的内容进行了认真的分析研究，在次基础上完成了可行性分析工作，对系统的软硬件、网络结构等进行了初步的选型，提交可行性报告。

2．需求分析与分析

需求分析是整个设计中最重要的一环，当可行性分析完成，确定系统可行后，从2002年8月16日到2002年9月底，我们同组的设计开发人员共同对业务流程、管理方式、研究方式进行了分析，并分头进行资料的收集、整理。

在完成了对有关信息的收集、归纳和分析整理后，确定了用户需求，对软件必须完成的功能进行了定义，在次基础上完成了数据定义，建立了数据字典。

3．系统分析设计

从2002年10月1日到2002年10月25日，我们顺利完成了对整个系统的分析与设计，对概念模型、存储模式、完整性控制、存储权限等进行了定义，对系统功能结构进行了划分与设计，定义了数据库结构、编码及命名规则。

在这个阶段，同时还完成了开发网络环境的构筑。

4．系统实现

从2002年11月16日我们开始了程序设计和系统测试，完成了数据库的建立及程序的建立及程序的编制测试。

为了错误累积，我们采用了边开发边测试的基本模式，对每个模块都要分别进行单独测试。

程序开发及模块测试于2002年12月27日结束，从28日起我们开始进行系统联调及系统测试，对系统处理逻辑、例外处理能力等进行了大规模的测试，对联调及系统测试中发现的问题进行彻底的纠正。

５．系统运行与维护

　　　　从２００２年12月开始系统投入运行，到目前为止，系统运行良好，其安全性、稳定性、可维护性及功能设置均得到了用户的好评，整个系统已经完全达到或超过了设计的要求。

三、初步设计

（一）数据流程和处理流程

·第0层DFD

0

科研

管理

系统

0

人员、机构、信息查询统计查询统计

项目信息获奖表

成果管理奖金统计信息

获奖信息批准项目表

成果成果表

·第1层DFD

5

查询、打印（机构、人员）

6

查询（打印）项目

人员表人员表

机构表

项目表

成果表

获奖表

·第2层DFD

1．2

录入

修改

人员表

机构表

机构表

查询

统计

（打印）

人员表

机构表奖励标准表

成果信息

成果表

奖励表

机构

成果表

获奖表

申请获奖表

获奖信息

获奖后登记

获奖表

2．2

申报表

填写

机构表

人员表

项目信息

（已批）

项目基本表

申报信息

申报表

项目基本表

（项目号）

检查信息

阶级成果（报告）

项目基本表

结项信息

（项目号）

结项鉴定表（报告）

·数据DD及加工说明

数据流名：

人员信息

说明：

由学校科研机构科研人员的档案确定人员信息

来源：

用户

去向：

人员表

数据结构：

人员信息

编号

姓名等

数据流名：

成果信息

说明：

由科研处科研成果材料确定成果信息

来源：

用户

去向：

成果表

数据结构：

成果信息

成果编号

成果名称

负责人等

数据流名：

项目信息

说明：

由科研处有关项目的档案确定项目信息

来源：

用户

去向：

项目基本表

数据结构：

项目信息

项目编号

项目名称

项目负责人等

数据存储名：

项目基本表

说明：

对科研项目的编号、名称、负责人等的描述

输出数据流：

项目概况

数据描述：

项目编号

项目名称

项目负责人

项目经费

批准标志

完成标志

数量：

每年1000种

存取方式：

随机存取

加工说明

加工号：

1、1

加工名：

录入，修改

加工逻辑：

1、显示全校机构一览表

2、如果没有所要录入的则按录入功能

3、如果有要录入的则按录入功能

4、录入完后，按存盘

数据结构：

人员表

加工说明

加工号：

3、2

加工名：

成果奖励

加工逻辑：

1、显示奖励标准表

2、按成果奖励表的标准给予奖励

3、其中SCIEI转载奖励6000元

SCIEI检索奖励1000元

论文作品核心奖励600元

论文作品一般奖励100元

专著每一万字80元

4、专著不满5000字便不记，超过5000按一万字算

加工说明

加工号：

4、1

加工名：

获奖申请

加工逻辑：

1、对已有的成果信息登记

2、将申请获奖的信息转入申请获奖表

数据结构：

申请获奖表

·模块结构及模块功能说明

系

统管理

项目管理

获奖申报

·系统管理：

主要完成用户管理以及权限管理。

拥护使用本系统时需先注册。

若非新用户，则需录入相应的用户名和密码才可使用，并且有密码修改的功能。

·系统初始化：

主要完成全校人员信息、机构信息的录入、修改，若全校人员/机构为空，则实现初始化功能。

若录入信息尚存在，则按修改功能。

·成果登记（修改）：

对本校科研成果基本信息、简介等的录入、修改、删除等功能。

·成果奖励登记：

根据奖励标准表中出示的标准对成果的奖励基本情况进行登记。

·项目登记（修改）：

对本校的科研项目基本信息，简介等的录入，修改，删除等功能。

·申报项目：

根据申报信息对项目申报表进行填写。

·中期检查：

对正在研究中的项目中期检查报告的录入，修改

·终结鉴定：

对已结项的项目进行期末总结，对终结鉴定报告的录入，修改

·获奖申请：

对申请获奖表的内容录入修改

·获奖登记：

根据申请获奖表对已获奖的项目进行登记

·查询统计：

对人员，机构，项目，成果，获奖情况的统计查询

·编码约定

机构编号

J

G

顺序号

项目编号

X

M

申报年份顺序号

人员编号

R

Y

出生年份顺序号

成果编号

C

G

申报年份顺序号

奖励编号

论文

J

L

W

顺序号

项目

J

X

M

顺序号

专利

J

Z

L

顺序号

专著

J

Z

Z

顺序号

·数据库概念结构设计

这一设计阶段是在需求分析的基础上，设计出能够满足用户需求的各种实体以及它们之间的联系，为后面的逻辑结构设计打下基础。

本系统的实体有：

机构实体、人员实体、项目实体、成果实体、结项鉴定实体、阶段成果实体、申报项目实体、奖励实体、申请获奖实体、获奖实体、申请获奖实体。

实体拥有的属性及E-R图如下所示：

人员

编号

出生年月

职称

姓名

政治面貌

性别

电话

学位

其中职称包括：

教授、副教授、讲师、助教

政治面貌：

党员、群众、党外人士

学位：

学士、硕士、博士、博士后

机构

成立时间

名称

编码

电话

姓名

学科门类

项目

方案/资料

批准标志

编号

完成标志

类别

名称

意义/难题

申请日期

其中项目来源是指项目所属的机构

负责人是指科研人员

类别包括：

论文、专著、专利、项目

成果

编号

成果简介

名称

所属机构

作者编号

采用情况

类别

研究经费

作者姓名

结项鉴定

负责人

项目编号

名称

结项报告

奖励标准

奖励缘由

奖励编号

奖金

奖励等级

以上只列出几个比较重要的实体，其他的详情请看下面的E-R图

·全局E-R图

申报表

1

项目录入

期中检查

结项鉴定

1

1

1

项目

m

nn

1

项目录入

结项鉴定报告

期中检查报告

1

人员录入

n

1

人员

机构

1

成果登记

时间

n

1

成果

1

1

111111111

获奖申请贫农感

1

申请奖励表

奖励

成果奖励

日期

1

登记

获奖表

从E-R图可得到如下关系模式，并且有些关系模式是可以合并的，所以，下面给

出的是合并后的关系模式：

人员（编号，姓名，性别，出生年月，职称，政治面貌，学位，电话，所属机构编号，登记时间）

机构（编码，名称，学科门类，电话，成立时间）

成果（编号，名称，类别，研究经费，成果简介，采用情况，所属机构编号，登记时间）

项目（编号，名称，类别，申请日期，批准标志，完成标志，意义/难题，方案/资料，所属机构编号）

结项鉴定（报告）（编号，项目编号，结项报告）

阶段成果（报告）（编号，项目编号，阶段报告）

奖励（奖励号，成果号，奖励日期）

奖励标准（奖励编号，奖励等级，奖金，缘由，成果编号）

由关系模式设计数据库，主要的表如下：

表一：

PERSONNEL人员表

列名

数据类型

可否为空

说明

RY-NO

CHARACTER（10）

NOTNULL

编号（主键）

RY-NAME

CHARACTER（10）

NULL

姓名

RY-SEX

CHARACTER（4）

NULL

性别

RY-BIR

DATE

NULL

出生年月

RY-ZC

CHARACTER（10）

NULL

职称

RY-ZZMM

CHARACTER（10）

NULL

政治面貌

RY-XW

CHARACTER（8）

NULL

学位

RY-TEL

CHARACTER（10）

NULL

电话

RY-JG

CHARACTER（10）

NOTNULL

所属机构编号（外键）

RY-DJSJ

CHARACTER（10）

NULL

登记时间

表二：

DEPARTMENT机构表

列名

数据类型

可否为空

说明

JG-NUM

CHARACTER（10）

NOTNULL

编码（主键）

JG-NAM

CHARACTER（10）

NULL

名称

JG-ML

CHARACTER（8）

NULL

学科门类

JG-TEL

CHARACTER（10）

NULL

电话

JG-FOU

DATE

NULL

成立时间

表三：

CHENGGUO成果表

列名

数据类型

可否为空

说明

CG-NUM

CHARACTER（10）

NOTNULL

编号（主键）

CG-NAM

CHARACTER（10）

NULL

名称

CG-TYP

CHARACTER（8）

NULL

类别

CG-MON

CHARACTER（10）

NULL

研究经费

CG-JJ

CHARACTER（20）

NULL

成果简介

CG-QK

CHARACTER（20）

NULL

采用情况

CG-JG

CHARACTER（10）

NOTNULL

所属机构编号（外键）

CG-TIM

DATE

NULL

登记时间

表四：

XIANGMU项目表

列名

数据类型

可否为空

说明

XM-NUM

CHARACTER（10）

NOTNULL

编号（主键）

XM-NAM

CHARACTER（10）

NULL

名称

XM-LB

CHARACTER（10）

NULL

类别

XM-DATE

DATE

NULL

申请日期

XM-PZS

CHARACTER

（2）

NULL

批准标志

XM-WCS

CHARACTER

（2）

NULL

完成标志

XM-YYNT

CHARACTER（20）

NULL

意义/难题

XM-FAZL

CHARACTER（20）

NULL

方案/资料

XM-JG

CHARACTER（10）

NOTNULL

所属机构编号（外键）

表五：

JIEXIANGJIAND结项鉴定表

列名

数据类型

可否为空

说明

JX-NUM

CHARACTER（10）

NOTNULL

编号（主键）

JX-XMN

CHARACTER（10）

NOTNULL

项目编号（外键）

JX-REP

CHARACTER（20）

NULL

结项报告

表六：

JIEDUANCHGUO阶段成果表

列名

数据类型

可否为空

说明

JDCG-NUM

CHARACTER（10）

NOTNULL

编号（主键）

JDCG-XMN

CHARACTER（10）

NOTNULL

项目编号（外键）

J