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1、第1章 系统基础知识软件危机指的是在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。1968年北大西洋公约组织的计算机科学家在联邦德国召开的国际学术会议上第一次提出了“软件危机”（software crisis）这个名词。概括来说，软件危机包含两方面问题：一、如何开发软件，以满足不断增长，日趋复杂的需求；二、如何维护数量不断膨胀的软件产品。 具体地说，软件危机主要有以下表现：（1）对软件开发成本和进度的估计常常不准确。开发成本超出预算，实际进度比预定计划一再拖延的现象并不罕见。（2）用户对“已完成”系统不满意的现象经常发生。（3）软件产品的质量往往靠不住。Bug一大堆，Patch一个接一个

2、。（4）软件的可维护程度非常之低。（5）软件通常没有适当的文档资料。（6）软件的成本不断提高。（7）软件开发生产率的提高赶不上硬件的发展和人们需求的增长。第1.1节 面向过程的生命周期法产生“软件危机”的原因在于：用户需求不明确，缺乏正确的理论指导，软件规模越来越大且复杂度也越来越高。那么如何解决“软件危机”呢？人们越来越重视软件开发方法的研究，通过多年的研究和努力，软件开发方法走向两个方面：一方面是着重研究及机器本身相关的软件开发工具，即高级语言及软件开发环境；另一方面，着重研究软件设计和规格说明等。这时系统开发生命周期（Systems Development Life Cycle , SD

3、LC）应运而生。它是一种用于规划、执行和控制信息系统开发项目的组织和管理方法，是工程学的原理在信息系统开发中的具体应用。生命周期法是一种结构化方法，把信息系统开发视为一个生命周期，把软件看作是人工制品，必然有其产生、成长、成熟、运作、消亡的生命过程。生命周期法把系统开发分为多个阶段，一般分为五个阶段：系统规划、系统分析、系统设计、系统实施。系统运行及维护。严格按阶段进行，每个阶段都有明确的目标和任务。每一阶段完成以后，要完成相应的文档资料，作为本阶段工作的总结，也作为下一阶段的依据。这种方法特别强调阶段完整性和开发的顺序性，它要求开发者首先确定系统的完整需求和全部功能。生命周期法具有明显的优点

4、。它采用系统观点和系统工程方法，自顶向下进行分析及设计并自下而上进行实施。开发过程阶段清楚，任务明确，并有标准的图、表、说明等组成各阶段的文档资料。生命周期法引入了用户观点，适用于大型信息系统的开发，将逻辑设计及物理设计分开。但是，生命周期法的应用前提是严格的需求定义方法和策略。需求定义（the Definition of Requirement ）方法是一种严格的、预先定义的方法。从理论上讲，一个负责分析设计的项目小组应完全彻底地预先指出对应用来说是合理的业务需求，并期待用户进行审查、评价和认可，并在此基础上顺利开展工作。 这种严谨的需求定义方法是在一定假设的前提下形成的，它们是： （1）所

5、有的需求能被预先定义这一假设的确切含义是，在没有系统实际工作经验的情况下，所有的系统需求在逻辑上是可以预先说明的。在某种情况下，虽然不能保证项目参加者个人都能确知系统需求和逻辑模型，但通过大多数人对系统的建议和合理判断，完全可以描述一个明确的系统需求，所有需求都能被准确预先定义。但实际情况，需求定义方法假设的有效性是比较脆弱的。现实中，往往提供详细说明材料的人不是本领域的专业权威和职业分析人员；去定义复杂度甚高的事情又是十分困难的；大多数用户绝非面面俱到，只能是有选择性的说明。即使预先定义工作做得很好，往往系统仍旧需要进一步地修改和经过若干次反复，这是因为以下的事实是经常存在的。个人对系统的认

6、识往往及实际不完全吻合；实地观察和使用系统会刺激用户对系统提出新的需求；观看和经历会修改和取消对系统的事先需求。 （2）项目参加者之间能够清晰而准确地通信 严格需求定义方法的又一项重要假设是：在系统开发的进程中，项目组、项目经理、分析人员、用户开发人员、审计人员、保密分析员、数据管理员、人际关系专家等都能够清晰而有效地进行通信。虽然每个人都有自己的专业、观点和行动，但用图形描述文档等工具，使得大家可能得到清晰、有效的沟通。而实际情况往往是复杂的，对于共同的约定，每个人往往会有自己的解释和理解，对规格说明上应该有而尚未有的规定和说明，会有各种意见或加进个人看法。而文字叙述，如英语或汉语及其它文字

7、描述，并非是一种准确的通信工具，即使提供了结构化的文字语言，如结构化英语以及判定表、树等较严格的通信的高级方式，当然这较叙述性的文字描述肯定是一种改进，减少了模糊性，但它仍然缺乏精确的技术上的通信语言的“严密性”、“专业性”和“行业性”。因此，在多学科、多行业人员之间架起通信的桥梁是困难的。人们早就认识到，相互间通信的有效性的损失乃是开发过程中失败的主要原因之一。 （3）静态描述图形模型对应用系统的反映是充分的使用预先定义技术时，主要的通信工具是定义报告，包括工作报告和最终报告。采用叙述文字、图形模型、逻辑规则、数据字典等形式，这些具体形式因各自的技术有所不同，但其作用是相似的。所有技术工具的

8、共同特点是：它们都是被动的通信工具和静止的通信工具，不能表演，因而无法体现所建议的应用系统的动态特性，而要求用户根据一些静态的信息和静止的画面来认可系统则似乎近于苛求。因此，严格定义技术本质上是一种静止、被动的技术，要它们来描述一个有“生命”的系统是困难的。理解和评价一个应用系统的最好方式，应该是去体验它，而不仅仅是去阅读和讨论它。 综合上述各点可见，严格需求定义的合理性在许多情况下并不满足，因此建立在脆弱基础上的开发策略在实施中一旦导致系统的失败就绝非意外之事。为了更好地处理由于缺乏支持严格方法的假设而给项目带来的风险，需要探求一种变通的方法，面向对象的系统分析及设计方法恰恰可以符合这些要求

9、，能够较好地解决开发中由于需求不确定的引发的问题。第12节 UML及面向对象的系统分析及设计方法UML是一种标准的图形化建模语言，它是面向对象分析及设计的一种标准表示。它有以下特性：1、不是一种可视化的程序设计语言，而是一种可视化的建模语言2、不是工具或知识库的规格说明，而是一种建模语言规格说明，是一种表示的标准。3、不是过程，也不是方法，但允许任何一种过程和方法使用它。UML的目标是：1、易于使用、表达能力强，进行可视化建模2、及具体的实现无关，可应用于任何语言平台和工具平台3、及具体的过程无关，可应用于任何软件开发的过程；4、简单并且可扩展，具有扩展和专有化机制，便于扩展，无需对核心概念进

10、行修改。5、为面向对象的设计及开发中涌现出的高级概念（如协作、框架）提供支持，强调在软件开发中对架构、框架、模式和组件的重用。面向对象是近20年来国内外IT行业最为关注的技术之一，面向对象技术是一种按照人们对现实世界习惯的认识论和思维方式来研究和模拟客观世界的方法学。它将现实世界中的任何事物都视为“对象”，将客观世界看成是由许多不同种类的对象构成的，每一个对象都有自己的内部状态和运动规律，不同对象之间的相互联系和相互作用就构成了完整的客观世界。面向对象方法（Object Oriented,简称OO方法）克服了传统的功能分解方法只能单纯反映管理功能的结构状态、数据流程模型只侧重反映事物的信息特征

11、和流程、信息模拟只能被动地迎合实际问题需要等缺点，构成以系统对象为研究中心，为信息管理系统的分析及设计提供了一种全新的方法。面向对象方法是一种把面向对象的思想应用于软件开发过程中，指导开发活动的系统方法，简称OO方法，是建立在“对象”概念基础上的方法学。对象是由数据和容许的操作组成的封装体，及客观实体有直接对应关系，一个对象类定义了具有相似性质的一组对象。而每继承性是对具有层次关系的类的属性和操作进行共享的一种方式。所谓面向对象就是基于对象概念，以对象为中心，以类和继承为构造机制，来认识、理解、刻画客观世界和设计、构建相应的软件系统。面向对象的基本概念对象：对象是要研究的任何事物。从一本书到一

12、家图书馆，单的整数到整数列庞大的数据库、极其复杂的自动化工厂、航天飞机都可看作对象，它不仅能表示有形的实体，也能表示无形的（抽象的）规则、计划或事件。对象由数据（描述事物的属性）和作用于数据的操作（体现事物的行为）构成一独立整体。从程序设计者来看，对象是一个程序模块，从用户来看，对象为他们提供所希望的行为。在对内的操作通常称为方法。类：类是对象的模板。即类是对一组有相同数据和相同操作的对象的定义，一个类所包含的方法和数据描述一组对象的共同属性和行为。类是在对象之上的抽象，对象则是类的具体化，是类的实例。类可有其子类，也可有其它类，形成类层次结构。面向对象主要特征：封装性：封装是一种信息隐蔽技术

13、，它体现于类的说明，是对象的重要特性。封装使数据和加工该数据的方法（函数）封装为一个整体，以实现独立性很强的模块，使得用户只能见到对象的外特性（对象能接受哪些消息，具有那些处理能力），而对象的内特性（保存内部状态的私有数据和实现加工能力的算法）对用户是隐蔽的。封装的目的在于把对象的设计者和对象者的使用分开，使用者不必知晓行为实现的细节，只须用设计者提供的消息来访问该对象。 继承性：继承性是子类自动共享父类之间数据和方法的机制。它由类的派生功能体现。一个类直接继职其它类的全部描述，同时可修改和扩充。继职具有传达室递性。继职分为单继承（一个子类只有一父类）和多重继承（一个类有多个父类）。类的对象是

14、各自封闭的，如果没继承性机制，则类对象中数据、方法就会出现大量重复。继承不仅支持系统的可重用性，而且还促进系统的可扩充性。多态性：对象根据所接收的消息而做出动作。同一消息为不同的对象接受时可产生完全不同的行动，这种现象称为多态性。利用多态性用户可发送一个通用的信息，而将所有的实现细节都留给接受消息的对象自行决定，如是，同一消息即可调用不同的方法。例如：Print消息被发送给一图或表时调用的打印方法及将同样的Print消息发送给一正文文件而调用的打印方法会完全不同。多态性的实现受到继承性的支持，利用类继承的层次关系，把具有通用功能的协议存放在类层次中尽可能高的地方，而将实现这一功能的不同方法置于

15、较低层次，这样，在这些低层次上生成的对象就能给通用消息以不同的响应。在OOPL中可通过在派生类中重定义基类函数（定义为重载函数或虚函数）来实现多态性。综上可知，在OO方法中，对象和传递消息分别表现事物及事物间相互联系的概念。类和继承是实施应人们一般思维方式的描述范式。方法是允许作用于该类对象上的各种操作。这种对象、类、消息和方法的程序设计范式的基本点在于对象的封装性和类的继承性。通过封装能将对象的定义和对象的实现分开，通过继承能体现类及类之间的关系，以及由此带来的动态联编和实体的多态性，从而构成了面向对象的基本特征。第13节 管理信息系统概论管理信息系统同其他任何学科一样，都有一个不断发展和不

16、断完善的过程。20世纪60年代，美国经营管理协会及其事业部第一次提出了建立管理信息系统的设想，即建立一个有效的MIS,使各级管理部门都能了解本单位的一切有关的经营活动，为各级决策人员提供所需要的信息。但由于当时硬、软件水平的限制和开发方法的落后，效果并不明显。进入80年代以后，随着各种技术特别是信息技术的发展，MIS也得到了进一步的发展，MIS的概念逐步充实和完善。1.3.1 管理信息系统的定义管理信息系统是20世纪80年代才逐渐形成的一门学科，其概念至今尚无统一的定义。MIS定义有很多种，研究者们从各自的角度出发给出了不同的定义，最具代表性的几种定义有：（1）就其功能来说，管理信息系统是组织

17、理论、会计学、统计学、数学模型及经济学的混合物，这许多方面都同时展示在先进的计算机硬件和软件系统中。这个领域的中心问题是扩展视野，综合政府部门和民间组织的决策，这些组织必须控制其内部活动和由该组织的规模及复杂程度所引起的种种功能要求。（2）一个管理信息系统是能够提供过去、现在和将来预期信息的一种有条理的方法，这些信息涉及到内部业务和外部情报。它按适当的时间间隔供给格式相同的信息，支持一个组织的计划、控制和操作功能，以便辅助决策制定过程。（3）MIS是一个具有高度复杂性、多元性和综合性的人机系统，它完全使用现代计算机技术、网络通讯技术、数据库技术以及管理科学、运筹学、统计学、模型论和各种最优化技

18、术，为经营管理和决策服务。（4）管理信息系统是一个有人、计算机等组成的能进行管理信息收集、传递、储存、加工、和使用的系统。管理信息系统能实测企业的各种运行情况，利用过去的数据预测未来，从全局出发辅助企业进行决策，利用信息控制企业的行为，帮助企业实现其规划目标。（5）不仅仅把信息系统看作是一个能对管理者提供帮助的基于计算机的人机系统，而且把它看作一个社会技术系统，将信息系统放在组织及社会这个大背景去考察，并把考察的重点，从科学理论转向社会实践，从技术方法转向使用这些技术的组织及人，从系统本身转向系统及组织、环境的交互作用。人们对MIS的认识是一个不断提高和完善的过程，把上述的4、5两条结合起来，

19、可以比较全面地认识MIS.1.3.2 管理信息系统的特点 由上述管理信息系统的定义，可以看出管理信息系统具有如下的特点：（1）面向管理决策 管理信息系统是继管理学的思想方法、管理及决策的行为理论滞后的一个重要发展，它是一个为管理决策服务的信息系统，体恤能够根据管理的需要，及时提供所需要的信息，帮助决策者做出决策。（2）综合性 从广义上说，管理信息系统是一个对组织进行全面管理的综合系统。一个组织在建设管理信息系统时，可根据需要逐步应用个别领域的子系统，然后进行综合，最终达到应用管理信息系统进行综合管理的目标，管理信息系统综合的意义在于产生更高层次的管理信息，为管理决策服务。（3）人机系统 理信息

20、系统的目的在于辅助决策，从而决策只能有人来做，因而管理信息系统必然是一个人机结合的系统。在管理信息系统中，各级管理人员既是系统的使用者，又是系统组成部分，因而，在管理信息系统开发过程中，要根据这一特点，正确界定人和计算机在系统中的地位和作用，充分发挥人和计算机各自的长处，使系统整体性能达到最优。（4）现代管理方法和手段相结合的系统 人们在管理信息系统应用的实践中发现，只简单地采用计算机技术提高处理速度，而不采用先进的管理方法，管理信息系统的应用仅仅是用计算机系统仿真手工管理系统，充其量只是减轻了管理人员的劳动，其作用的发挥十分有限。管理信息系统要发挥其在管理中的作用，就必须及先进的管理手段和方

21、法结合起来，在开发管理信息系统时，融进现代化的管理思想和方法。（5）科交叉的边缘科学 管理信息系统作为一门新的学科，产生较晚，其理论体系尚处于发展和完善的过程中。早期的研究者从计算机科学及技术、应用数学、管理理论、决策理论、运筹学等相关学科中抽取相应的理论，构成管理信息系统的理论基础，从而形成一个有着鲜明特色的边缘科学。1.3.3 管理信息系统的结构目前，对管理新系统的结构描述尚无统一的模式。管理信息系统并不是及一个组织的其他信息系统相分离的特殊实体，它是企业信息系统的核心，贯穿于企业管理的全过程，同时又覆盖了管理业务的各个层面，因而其结构也必然是一个包含各种子系统的广泛结构。（1）基于管理任

22、务的系统层次结构管理信息系统的任务在于咫尺管理业务，因而管理信息系统可以按照管理任务的层次进行分层。管理任务的层次如表11：表11 管理任务的层次层次内容战略管理规定企业的目标、政策和总方针；企业的组织层次；决定企业的任务。管理控制（战术管理）资源的获得及组织，人员的招聘及训练，资金的监控等。运行控制有效地利用现有设备和资源，在预算限制内活动战略管理是企业的长远计划，处理中、长期事件，如市场战略、产品品种等；管理控制（或战术管理）属于中期计划范围，包括资源的或区域组织、人员的招聘训练、资金监控等方面；运行控制涉及作业的控制（如作业计划和调度等）。业务处理是企业的最基本活动，它记录了企业的每一项

23、生产经营和管理活动。对于其他组织的管理及企业管理一样，存在着类似的层次关系。在实际的工作中，有时同一问题可以属于不同的管理层次，只是每一层次考虑问题的角度不同而已。如库存控制问题，在运行控制层最关心的是日常业务处理的准备污物；在管理控制层考虑的是如何根据运行控制数据，确定安全库存量和订货次数；而在战略管理层关心的是如何根据运行控制和管理控制的结果及战略目标、竞争者行为等因素，做出正确的库存战略决策。由此可见，不同的管理层次对信息的需求是不同的。在战略管理及运行控制层所需信息的特性有很大差别，而管理控制所需信息则介于二者之间。2描述了不同管理层次之间信息特性的差别。有这些差别可以看出，管理信息系

24、统的不同层次具有不同的信息处理方法。2不同管理层次的信息特性信息特性管理控制来源系统内部内部外部范围确定有一定确定性很宽概括性详细较概括概括时间性历史综合未来流通性经常变化定期变化相对稳定精确性要求高较高低使用频率从管理决策问题的性质来看，在运行控制层上的决策大多数是属于结构化的问题，而在战略管理层，大多数决策属于非结构化决策问题，管理控制层所做决策问题的性质，结余结构化和非结构化之间。战略管理层的决策内容，如确定和调整组织目标，以及制定关于获取、使用各种资源的政策等，一般属于非结构化决策问题。决策者是企业或组织的最高管理层。管理控制层所做决策是针对各种资源的获取和使用进行有效的计划和控制等方

25、面的问题。它受战略管理层所做的目标和策略的限制，一般属半结构化或结构化的决策，决策者为组织的中层领导。运行控制层的决策是为了保证有效地完成具体任务或操作，有一定的周期性，问题的性质一般属于结构化决策，决策者通常是组织的基层管理人员。（2）基于管理职能的系统结构管理信息系统的结构，也可以按照使用信息的组织职能加以描述。系统所涉及的各职能部门都有着自己特殊的信息需求，需要专门设计相应的功能子系统，以支持其管理决策活动，同时各职能部门之间存在着各种信息联系，从而使各个功能子系统构成一个有机结合的整体，管理信息系统正是完成信息处理的各功能子系统的总和。因而，按管理职能划分，管理信息系统可有下列子系统构

26、成： 销售及市场子系统。销售及市场功能通常包括产品的销售和推销以及售后服务的全部活动。其中业务处理由销售订单、推销订单的处理。运行控制活动包括雇佣和培训销售人员、编织销售计划和推销工作的各项目，以及按区域、产品、顾客的销售量定期分析。 生产子系统。生产子系统的功能包括产品的设计及制造、生产设备计划、作业的调度及运行、生产工人的录用及培训、质量的控制及检验等。生产子系统中，典型的业务处理是生产指令、装配单、成品单、废品单和工时单等的处理。 物质供应子系统。物资供应子系统包括采购、收货、库存控制、发放等管理活动。业务处理数据为购货、申请、购货定单、加工单、收获报告、库存票、提货单等； 财务和会计子

27、系统。财务和会计有着不同的目标和工作内容，但它们之间有着密切的联系。财务的职责是在尽可能地的成本下，保证企业的资金运转，包括托收管理、现金管理和资金筹措等。会计则是把财务工作分类、绘制标准财务报表、制定预算及对成本数据的分类及分析。 人事子系统。人事子系统包括人员的录用、培训、考核记录、工资和终止聘用等。其业务处理要产生有关聘用条件、培训说明、人员的基本情况数据、工资变化、工时、福利及终止聘用通知等内容。 高层管理子系统。每个组织都有一个最高领导层，如公司总经理和各职能领域的副总经理组成的委员会。高层管理子系统为高层领导服务，它的业务处理活动主要是信息的查询和决策的支持，处理的文件常常是信函和

28、备忘录以及高层领导向各职能部门发送的指示等。 信息处理子系统。信息处理子系统的作用是保证各职能部门获得必要的信息资源和信息处理服务。该子系统典型的业务处理有工作请求、采集数据、改变数据的请求，软硬件情况的报告以及设计方面的建议。第2章 系统需求分析不论采用何种开发MIS的方法，系统分析都是必要且十分重要的环节，虽然，分析的具体方法和详尽程度可能不尽相同。实践表明，系统分析工作的好坏，在很大程度上决定了系统的成败。管理信息系统分析的任务是：在充分认识原信息系统的基础上，通过问题识别、可行性分析、详细调查、系统化分析，最后完成新系统的逻辑方案设计，或称逻辑模型设计。逻辑方案不同于物理方案，前者解决“做什么”的问题，是系统分析的任务；后者解决“怎样做”的问题，是系统设计的任务。