系统分析与设计第一章信息系统概要.ppt

信息系统分析与设计2011 徐晓晖徐晓晖制作第一章 信息系统概要1.1信息与信息资源开发一、信息内涵及特征可传输性、可存储性、可加工性、共享性、时滞性二、信息化及其意义（略请同学们自己看）三、信息资源开发1、条件2、过程徐晓晖制作1.2 信息系统的功能和类型信息系统是由计算机硬件、网络和通讯设备、计算机软件、信息资源、信息用户和规章制度组成的以处理信息流为目的的人机一体化系统。一、信息系统的功能u信息的采集u信息的处理u信息的存储u信息的管理u信息的检索u信息的传输徐晓晖制作二、信息系统的类型1、管理信息系统管理信息系统（Management Information System，简称MIS）是一个以人为主导，利用计算机硬件、软件、网络通信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，以企业战略竞优、提高效益和效率为目的，支持企业的高层决策、中层控制、基层运作的集成化的人机系统2、决策支持系统决策支持系统(decision support system，简称dss)是辅助决策者通过数据、模型和知识，以人机交互方式进行半结构化或非结构化决策的计算机应用系统。它是MIS向更高一级发展而产生的先进信息管理系统。它为决策者提供分析问题、建立模型、模拟决策过程和方案的环境，调用各种信息资源和分析工具，帮助决策者提高决策水平和质量。徐晓晖制作3、专家系统专家系统是一个智能计算机程序系统，根据某领域一个或多个专家提供的知识和经验，进行推理和判断，模拟人类专家的决策过程，以便解决那些需要人类专家处理的复杂问题 4、办公自动化系统利用技术的手段提高办公的效率，进而实现办公自动化处理的系统。它采用Internet/Intranet技术，基于工作流的概念，使企业内部人员方便快捷地共享信息，高效地协同工作；改变过去复杂、低效的手工办公方式，实现迅速、全方位的信息采集、信息处理，为企业的管理和决策提供科学的依据 徐晓晖制作5、电子商务系统电子商务通常是指是在全球各地广泛的商业贸易活动中，在因特网开放的网络环境下，基于浏览器/服务器应用方式，买卖双方不谋面地进行各种商贸活动，实现消费者的网上购物、商户之间的网上交易和在线电子支付以及各种商务活动、交易活动、金融活动和相关的综合服务活动的一种新型的商业运营模式。徐晓晖制作1.3信息系统的组成与结构一、信息系统的组成硬件软件数据人员二、信息系统的结构模式1、单机系统结构2、基于网络的结构徐晓晖制作u主机/终端模式u客户机/服务器模式u浏览器/服务器模式计算机系统以一台主机为核心，用户通过本地连接终端或拨号终端来访问主机是指将一个应用系统分解为前台的客户机应用程序和后台的服务器部分，通过网络连接应用程序和服务器的模式1.C/S模式将应用与服务分离,系统具有稳定性和灵活性2.C/S模式配备的是点对点的结构模式,适用于局域网,有可靠的安全性3.由于客户端实现与服务器端的直接连接,没有中间环节 ,因此响应速度快 4.在C/S模式中,作为客户机的计算机都要安装客户机程 序,一旦软件系统升级,每台客户机都要安装客户机程 序,系统升级和维护较为复杂 以WEB技术为基础的浏览器/服务模式采用TCP/IP、HTTP传输协议，客户端通过浏览器访问与WEB相连的后台数据库。1.系统开发、维护、升级方便 2.B/S模式具有很强的开放性 3.B/S模式的结构易于扩展 由于Web的平台无关性，B/S模式的结构可以任意扩展。4.用户使用方便徐晓晖制作3、网格应用一种用于集成或共享地理上分布的各种资源(包括计算机系统、存储系统、通信系统、文件、数据库、程序等)，使之成为有机的整体，共同完成各种所需任务的机制。网格信息系统主要是利用现有的网络基础设施、协议规范、WEB和数据库技术，为用户提供一体化的智能信息平台。其目标是创建一种在操作系统和WEB之上的基于Internet的新一代信息平台和软件基础设施。徐晓晖制作1.4信息系统开发一、软件危机与软件工程软件危机:指在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重的问题。软件危机包含两方面问题:如何开发软件以满足对软件是益增长的需求。如何维护数量不断膨胀的已有软件。1、软件危机徐晓晖制作举例：举例：IBM IBM公司的公司的OS/360OS/360，共约，共约100100万条指令，花费了万条指令，花费了 5000 5000个人年；经费达数亿美圆，而结果却令人个人年；经费达数亿美圆，而结果却令人 沮丧，错误多达沮丧，错误多达20002000个以上，系统根本无法正个以上，系统根本无法正 常运行。常运行。OS/360OS/360系统的负责人系统的负责人BrooksBrooks这样描述这样描述 开发过程的困难和混乱：开发过程的困难和混乱：“像巨兽在泥潭中像巨兽在泥潭中 作垂死挣扎，挣扎得越猛，泥浆就沾得越多，作垂死挣扎，挣扎得越猛，泥浆就沾得越多，最后没有一个野兽能够逃脱淹没在泥潭中的命运。最后没有一个野兽能够逃脱淹没在泥潭中的命运。”19631963年，美国飞往火星的火箭因为一个软件错误而爆炸。年，美国飞往火星的火箭因为一个软件错误而爆炸。19671967年年8 8月月2323日，原苏联日，原苏联”结盟一号结盟一号”载人宇宙飞船也载人宇宙飞船也因软件错误烧因软件错误烧 徐晓晖制作软件危机表现为：u难以制定开发计划u用户对已完成的软件不满意u完成的软件错误很多，甚至有严重的潜在 错误u已有的软件难以维护，甚至不可维护u缺乏完善的文档资料u开发速度的提高远远跟不上计算机应用的 发展对软件需求增长的速度。徐晓晖制作2、产生软件危机的原因、产生软件危机的原因与软件本身的特点有关与软件本身的特点有关软件：程序以及开发使用维护程序所需的所有文档软件：程序以及开发使用维护程序所需的所有文档u软件是一种逻辑实体，不是具体的物理实体。软件是一种逻辑实体，不是具体的物理实体。u软件产品的生产主要是研制。软件产品的生产主要是研制。uu软件具有软件具有软件具有软件具有“复杂性复杂性复杂性复杂性”，其开发和运行常受到计算，其开发和运行常受到计算，其开发和运行常受到计算，其开发和运行常受到计算 机系统的限机系统的限机系统的限机系统的限制制u软件不存在磨损和老化问题，但存在退化问题软件不存在磨损和老化问题，但存在退化问题徐晓晖制作与软件开发与维护的方法不正确有关与软件开发与维护的方法不正确有关3、消除软件危机的途径、消除软件危机的途径u明确软件是程序、数据及相关文档的完整集合。明确软件是程序、数据及相关文档的完整集合。u明确软件开发是一种组织良好、管理严密、各明确软件开发是一种组织良好、管理严密、各类人员协同配合共同完成的工程项目。类人员协同配合共同完成的工程项目。u使用成功的开发软件的技术和方法。使用成功的开发软件的技术和方法。u开发和使用更好的软件工具，必要及有效的开发和使用更好的软件工具，必要及有效的 技术措施和管理措施技术措施和管理措施徐晓晖制作4、软件工程及其内容、软件工程及其内容软件工程:是指导计算机软件开发和维护的一门 工程学科,采用工程的概念、原理、技术和 方法来开发和维护软件，把正确的管理技术 和最好的技术方法结合起来，以经济地开发 出高质量的软件并有效地维护它。规范化文档化软件工程特点：软件工程三个要素：方法、工具、过程软件工程三个要素：方法、工具、过程徐晓晖制作软件工程的产生源于克服软件危机，软件工程的产生源于克服软件危机，其最终目标是要实现软件生产的自动化其最终目标是要实现软件生产的自动化.软件工程的基本目标，就是要在确定的时间内，软件工程的基本目标，就是要在确定的时间内，实现成功开发高质量的软件系统。实现成功开发高质量的软件系统。互斥互斥 互补互补 软件工程的目标软件工程的目标 徐晓晖制作二、系统开发的生命周期是管理和控制信息系统开发过程的一种基本框架，将开发过程划分为不同的阶段，是系统分析员、软件工程师、程序员以及最终用户建立信息系统的一个过程。是一种信息系统开发项目的项目管理方法和系统开发方法。1、生命周期过程u规划阶段u分析阶段u设计阶段u实施阶段u运行和维护阶段2、自适应的生命周期过程推测 协作 学习徐晓晖制作三、系统开发的过程模型1、瀑布模型问题定义可行性研究需求分析概要设计详细设计编码测试维护可行性研究报告需求说明书概要设计说明书详细设计说明书程序代码文本测试报告规划时期开发时期运行时期徐晓晖制作传统瀑布模型开发软件的特点传统瀑布模型开发软件的特点u阶段间具有顺序性和依赖性。阶段间具有顺序性和依赖性。u推迟实现的观点。推迟实现的观点。u质量保证质量保证每个阶段必须完成规定的文档每个阶段必须完成规定的文档;每个阶段结束前完成文档审查每个阶段结束前完成文档审查,及早改正错误。及早改正错误。优点：优点：帮助开发人员安排他们需要做的事情帮助开发人员安排他们需要做的事情 简单，能很容易地向不熟悉软件开发简单，能很容易地向不熟悉软件开发 的消费者解释。的消费者解释。徐晓晖制作问题定义可行性研究需求分析概要设计详细设计编码测试维护规划时期开发时期运行时期实际的瀑布模型徐晓晖制作2、快速原型开发原型:一个部分开发的产品，能够让开发者 和消费者检查产品的某些方面，并决 定它是否合适于最终的系统。快速原型:快速建立起来的可以在计算机上运 行的程序,其功能是最终产品工能的 子集.徐晓晖制作确定需求快速设计构造原型评审并修改原型实现系统调整原型徐晓晖制作3、螺旋模型、螺旋模型螺旋模型将瀑布模型和快速模型结合起来，螺旋模型将瀑布模型和快速模型结合起来，并加入了风险分析并加入了风险分析螺旋模型将开发过程分为几个螺旋周期，螺旋模型将开发过程分为几个螺旋周期，每个螺旋周期可分为每个螺旋周期可分为4个工作步骤：个工作步骤：u 确定目标、方案和限制条件；确定目标、方案和限制条件；u 评估方案、标识风险和解决风险；评估方案、标识风险和解决风险；u 开发确认产品；开发确认产品；u 计划下一周期工作。计划下一周期工作。徐晓晖制作优点优点:减小和控制风险减小和控制风险 有利于已有软件的重用有利于已有软件的重用 维护和开发过程没有本质区别维护和开发过程没有本质区别徐晓晖制作4、增量模型、增量模型先完成一个系统子集的开发，再按同样的先完成一个系统子集的开发，再按同样的开发步骤增加功能开发步骤增加功能(系统子集系统子集),如此递增如此递增下去直至满足全部系统需求。下去直至满足全部系统需求。优点优点:能在较短时间内向用户提交产品的部分能在较短时间内向用户提交产品的部分.逐步增加功能逐步增加功能,使用户有充裕的时间学习使用户有充裕的时间学习 和适应和适应增量模型和瀑布模型之间的本质区别是：瀑布模型属于整体开发增量模型和瀑布模型之间的本质区别是：瀑布模型属于整体开发模型，它规定在开始下一个阶段的工作之前，必须完成前一阶段模型，它规定在开始下一个阶段的工作之前，必须完成前一阶段的所有细节。而增量模型属于非整体开发模型，它推迟某些阶段的所有细节。而增量模型属于非整体开发模型，它推迟某些阶段或所有阶段中的细节，从而较早地产生工作软件。或所有阶段中的细节，从而较早地产生工作软件。徐晓晖制作该模型具有较大的灵活性，适合于软件需求不明确、该模型具有较大的灵活性，适合于软件需求不明确、设计方案有一定风险的软件项目。设计方案有一定风险的软件项目。徐晓晖制作四、系统开发的方法1、系统建设的复杂性系统建设的道路坎坷，许多已经建立的系统所带来的效益，远远不及预先的承诺与期望。系统建设中耗资巨额、效益难望，或半途而废、或使建设单位背上沉重包袱等情况，时有发生系统建设的复杂性主要体现在建设环境复杂、用户需求多样、建设内容复杂、技术手段复杂、所需资源密集这几方面。徐晓晖制作2、系统开发是一个社会过程系统建设的不同阶段需要掌握不同知识层次的工作人员，也需要不同层次的业务人员来配合。业务人员的构成业务人员具有双重身份，一方面是软件系统的最终用户，而另一方面又是软件系统的开发人员。在总体设计阶段，需要在用户最高领导的倡导、支持和强有力的组织下才能进行。需求分析时，系统规划员的理想人选应是既有丰富的本企业的业务知识和管理经验，又是软件系统方面行家里手。徐晓晖制作 开发人员的构成 系统分析人员负责总体设计和应用项目计划的编制和审查，侧重于软件系统的技术特征。数据管理人员负责数据管理规范的制定、修改、发布与监督执行，负责总体数据规划和数据库建设计划的编制或审查，负责全企业数据资源的使用与管理。程序员负责用系统规定的某种程序设计语言实现应用系统的详细设计。软件系统运行管理还需要相应运行人员监视系统运行，及时调整各种参数，优化系统品质，做好病毒防治，保证安全运行。参与项目开发的人员一般分为4类：用户、开发人员、项目管理者和高级管理者。徐晓晖制作软件系统各阶段对人员有不同的要求。下图给出了各类人员参与情况的示意图。徐晓晖制作软件开发模型是指开发软件项目的总体过程思路。软件开发方法是一种使用早已定义好的技术集及符号表示习惯组织软件生产过程的方法。软件开发的目标是在规定的投资时间内，开发出符合用户需求的高质量的软件。为了达到此目的，需要有成功的开发方法。徐晓晖制作1、结构化方法结构化方法（Structure Method）是最早的、最传统的软件开发方法。结构化方法由结构化分析、结构化设计和结构化程序设计构成，也称Yourdon方法。它适用于一般数据处理系统，是一种较流行的软件开发方法。u结构化方法总的指导思想是自顶向下、逐步求精。u它是一种面向数据流的开发方法。u它的基本原则是功能的分解与抽象。徐晓晖制作结构化方法中的一些定义：p所谓结构化分析，就是根据分解与抽象的原则，按照系统中数据处理的流程，用数据流图来建立系统的功能模型，从而完成需求分析。p所谓结构化设计，就是根据模块独立性准则、软件结构准则，将数据流图转换为软件的体系结构，用软件结构图来建立系统的物理模型，实现系统的概要设计。p所谓结构化程序设计，就是根据结构程序设计原理，将每个模块的功能用相应的标准控制结构表示出来，从而实现详细设计徐晓晖制作结构化方法的适用范围及优缺点：p适用范围：特别适合于数据处理领域的问题，但是它不适应于规模大以及特别复杂的项目p优点：该方法简单实用，应用较广，相应的支持工具较多，技术成熟。p缺点：该方法难以解决软件重用问题，难以适应需求变化的问题，难以彻底解决维护问题。徐晓晖制作软件系统项目规模和复杂度参照式p不复杂/小规模：系统项目规模/复杂度8人/月。p中等复杂/规模：8人/月系统项目规模/复杂度 3人/年。p特别复杂/大规模：3人/年系统项目规模/复杂度。徐晓晖制作2、面向对象的开发方法发展历程：面向对象真正的第一个里程碑是1980年Smalltalk-80的出现。Smalltalk-80发展了SIMULA-67的对象和类的概念，并引入方法、消息、元类及协议等概念，所以有人将Smalltalk-80称为第一个面向对象语言。但最后使面向对象广泛流行的则是面向对象的程序设计语言C+。什么是面向对象方法？面向对象方法是一种运用对象、类、继承、封装、聚合、消息传送、多态性等概念来构造系统的软件开发方法。徐晓晖制作p面向对象开发的基本出发点是尽可能按照人类认识世界的方法和思维方式来分析和解决问题。p面向对象方法正是以对象作为最基本的元素，对象也是分析问题、解决问题的核心。p面向对象开发方法包括面向对象分析、面向对象设计和面向对象实现。面向对象开发方法有Booch方法、Coad方法和OMT方法等。徐晓晖制作五、开发工具与环境一般把软件工具称为支持软件人员开发和维护软件活动而使用的软件。例如，项目估算工具、需求分析工具、设计工具、编码工具、测试工具和维护工具等。p工具箱一般情况下一种工具支持一种开发活动，开发过程中的活动较多，故用的软件工具也多。将各种工具简单组合起来就构成工具包，人们将这种软件工具包形象地称为工具箱。徐晓晖制作工具箱的特点是工具界面不统一，工具内部无联系，工具切换由人操作。缺陷：对大型软件的开发和维护的支持能力是有限的，由于这些工具之间相互隔离、独立存在，无法支持一个统一的软件开发和维护过程。徐晓晖制作p软件开发环境为了使软件工具支持整个生存周期，人们将工具系统集成化，使之形成完整的软件开发环境。软件开发环境不仅能支持软件开发和维护中的个别阶段，而且能支持从项目开发计划、需求分析、设计、编码、测试到维护等所有阶段，不仅支持各阶段中的技术工作，还要支持管理和操作工作，保持项目开发的高度可见性、可控制性和可追踪性。徐晓晖制作p计算机辅助软件工程工具的共同点是让软件开发人员以对话的方式建立各种软件系统，因此称之为计算机辅助软件工程。可以将其定义为软件开发的自动化，简称为CASE（Computer Aided Software Engineering）。CASE技术是软件工具和软件开发方法的结合。它跨越了软件生存周期各个阶段，着眼于软件分析和设计以及实现和维护的自动化，在软件生存周期的两端解决了生产率问题。徐晓晖制作CASE工具与其他软件工具的区别体现在：l支持专用的个人计算机环境；l使用图形功能对软件系统进行说明并建立文档；l将生存周期各阶段的工作连接在一起；l收集和连接软件系统中从最初的软件需求到软件维护。l各个环节的所有信息；l用人工智能技术实现软件开发和维护工作的自动化徐晓晖制作常用的开发环境和工具简介1、Visual C+p是略作扩展的C/C+。p作为开发平台，很重要的一点就是提供了应用框架MFC。p编译和连接速度较慢。p编程使用MFC编译后的可执行文件通常很小。p编译和连接时的错误信息详细具体，特别是使用atl开发更加如此。p在可移植性方面，MFC1.0的程序也可以毫无障碍地在VC 6.0下编译通过。p在集成界面方面，VC在自动完成功能的智能化程度和提示详细程度很好，响应速度也比较快。徐晓晖制作p调试方面，Visual C+调试功能非常强大，具有单步可视化调试、断点跟踪、运行时改变变量、鼠标指向可以得到变量值等功能。pVisual C+能够更加方便地看到变量的变化情况。2、Visual Basic Visual Basic 6.0在原有BASIC语言的基础上进一步发展，至今包含了数百条语句、函数及关键字，其中很多和Windows GUI有直接的关系。徐晓晖制作3、PowerBuilder PowerBuilder是4GL开发工具中的佼佼者，在多年的美国客户机/服务器应用开发工具市场上一直保持者领先地位。在Sybase公司收购了PowerBuilder之后，便把重点放在了Web应用开发和分布式应用的开发上，形成了一套完整的Internet的开发平台Enterprise Application Studio。Enterprise Application Studio是Sybase公司为Internet应用开发人员特别设计的一套企业应用开发和提交的开发工具包，可以实现包括Web应用、分布式应用和Client/Server应用的开发。徐晓晖制作Enterprise Application Studio包括以下三个产品：（1）Sybase Enterprise Application Server（2）PowerBuilder（3）PowerJ 4、Visual Studio 是微软公司推出的开发环境，Visual Studio 可以用来创建 Windows 平台下的 Windows 应用程序和网络应用程序，也可以用来创建网络服务、智能设备应用程序和 Office 插件。徐晓晖制作