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信息系统分析与设计
信息系统分析与设计
第1章信息系统开发概论
信息时代,信息系统与人们的生活、工作、娱乐密切相关。
1.1信息系统的概念与特点
(1)什么是数据?
客观事物的记录。
(2)什么是信息?
可通信的数据。
(3)什么是信息系统?
处理数据的系统,包括数据的存储与管理。
(4)信息系统的定义模型。
(5)信息系统发展的三个阶段
电子数据处理系统(EDPS)、管理信息系统(MIS)、决策支持系统(DSS)。
1.2信息系统的应用
(1)政府机关的应用
(2)企业应用
(3)其他应用
医院(HIS)系统、学校(CRP)系统、城市环境管理、地理信息(GIS)等
1.3信息系统的开发
信息系统开发过程的特点:
投入资金大、开发周期长、技术要求高、影响因素多。
1.4信息系统生命周期
P9
1.5信息系统开发方法
P11,表1-1
1.6结构化系统开发方法
结构化、模块化、自顶向下(自底向上)地对系统进行分析与设计。
优点与缺点分析
1.7原型法
基本思想:
对用户的需求先构造一个合适的原型并运行,用户与系统开发方不断讨论与改进,直至达到用户要求。
主要特点:
(1)提高用户满意度;
(2)改善了信息的交流与沟通方式;
(3)容易被用户接受;
(4)降低了系统开发风险;
(5)降低了系统开发成本。
原型法的工作流程P14
缺点分析:
(1)开发工具要求高;
(2)难解决复杂系统;
(3)不适合批处理方式。
1.8面向对象的开发方法
基本思想、优点与缺点分析
1.9信息系统发展的阶段理论
1.9.1诺兰模型
计算机应用到一个组织的管理中,一般要经历从初级到不断成熟的成长过程,诺兰(NOLAN)1973年总结了这一规律,并于1980年进行了完善,形成了所谓的诺兰六阶段模型。
诺兰模型的六个阶段分别是:
初始阶段、普及阶段、控制阶段、集成阶段、数据管理阶段和成熟阶段。
第一阶段初始阶段
组织引入了像管理应收账款和工资这样的数据处理系统,各个职能部门(如财务)的专家致力于发展他们自己的系统。
特点:
(1)数据处理费用缺乏控制;
(2)信息系统的建立往往不讲究经济效益;
(3)用户对信息系统也是抱着敬而远之的态度。
第二阶段普及阶段
信息技术应用开始扩散,数据处理专家开始在组织内部鼓吹自动化的作用。
这时,组织管理者开始关注信息系统方面投资的经济效益,但是实质的控制还不存在。
第三阶段控制阶段
出于控制数据处理费用的需要,管理者开始召集来自不同部门的用户组成信息管理委员会。
信息系统管理部门成为一个正式部门,以控制其内部活动,启动了项目管理计划和系统发展方法。
目前的应用开始走向正规,并为将来的信息系统发展打下基础。
第四阶段集成阶段
从管理计算机转向管理信息资源,这是一个质的飞跃。
从第一阶段到第三阶段,通常产生了很多独立的实体。
在第四阶段,组织开始使用数据库和远程通信技术,努力整合现有的信息系统。
第五阶段数据管理阶段
信息系统开始从支持单项应用发展到在逻辑数据库支持下的综合应用。
组织开始全面考察和评估信息系统建设的各种成本和效益,全面分析和解决信息系统投资中各个领域的平衡与协调问题。
第六阶段成熟阶段
中上层和高层管理者开始认识到,管理信息系统是组织不可缺少的基础,正式的信息资源计划和控制系统投入使用,以确保管理信息系统支持业务计划。
信息资源管理的效用充分体现出来。
诺兰阶段模型总结了发达国家信息系统发展的经验和规律。
一般认为模型中的各阶段都是不能跳越的。
因此,无论在确定开发管理信息系统的策略,或者在制定管理信息系统规划的时候,都应首先明确本单位当前处于哪一生长阶段,进而根据该阶段特征来指导MIS建设。
1.9.2西诺特模型
1988年西诺特(W.R.Synnott)参照“诺兰模型”提出了一个新的模型,这是一个过渡性的理论,主要考虑到了信息随时代变迁的变量。
他用4个阶段的推移来描述计算机所处理的信息:
(1)“数据处理”阶段。
有数据的若干存储文件,数据之间没有关联;
(2)“信息”阶段。
计算机加工数据并将它们存储到数据库中去;
(3)“信息资源”阶段。
经过诺兰所说的“技术性断点”,到达把信息当做企业经营的资源;
(4)“信息武器”阶段。
将信息作为带来纽织竞争优势的武器。
西诺特还提倡,随着计算机处理的信息机器作用的变化,作为信息资源管理者的高级信息主管或称为首席信息官(CIO,ChiefInformationOfficer)的重要性应当受到重视。
1.9.3米切模型
“诺兰模型”和“西诺特模型”均把系统整合(集成)和数据管理分割为前后两个阶段,似乎可以先实现信息系统的整合后再搞数据管理,但后来的大量实践表明这是行不通的。
美国的信息化专家米切(Mische)于20世纪90年代初对此作了进一步修正;揭示了信息系统整合与数据管理密不可分,系统整合期的重要特征就是搞好数据组织,或者说信息系统整合的实质就是数据整合或集成。
“四阶段、五特征”的的“米切模型”:
米切将综合信息技术应用的连续发展划分为四个阶段,即:
起步阶段(20世纪60年代~70年代);增长阶段(20世纪80年代);成熟阶段(20世纪80年代~90年代)和更新阶段(20世纪90年代中期~21世纪初期)。
决定这些阶段的特征有五个方面,包括:
技术状况;代表性应用和集成程度;数据库和存取能力;信息技术融入企业文化;全员素质、态度和信息技术视野。
每个阶段的具体属性还很多,总括起来有100多个不同属性。
这些特征和属性可用来帮助一个企业来确定自己在综合信息技术应用的连续发展中所处的位置。
第2章信息系统规划
常见的信息系统规划误区:
1.没有信息系统规划;
2.认为是技术上的问题;
3.没有灵活性、发展性。
2.1规划目标与内容
1.信息系统规划的定义(P30)
2.创造性分析
3.批判性分析
4.规划目标
发展方向、系统规模(系统边界)、开发计划。
5.信息系统规划的特点
(1)面向全局、长远
(2)高层管理人员的工作职责
(3)着重子系统的划分,不宜过细
(4)企业整体规划的一部分
(5)规划人员的素质、见识、企业管理与IT技术、开创精神、务实态度是规划成功的关键。
6.信息系统规划的原则
(1)支持企业的总战略目标
(2)兼顾各管理层的要求
(3)摆脱信息系统对各组织机构的依赖
(4)良好的系统架构
(5)便于实施,不片面求新。
2.2业务流程规划
1.什么是企业的业务流程?
(P35)
2.什么是业务流程改善(BPI)和业务流程再造(BPR)?
(P35-36)
3.总体结构规划的主要任务?
(1)需求分析;
(2)系统数据规划;
(3)功能规划;
(4)子系统划分;
(5)资源配置规划。
第3章信息系统调查分析
1.系统调查过程(P66)
2.可行性研究报告范本(P74)
3.可行性论证会
4.详细调查
(4.1)面谈(三类人员)
(4.2)实践(亲自作业)
(4.3)讨论
(4.4)数据流图
(4.5)子系统结构图
(4.6)功能模块划分与需求描述
(4.7)非功能需求描述
(4.7)需求分析报告
系统分析师的作用:
系统分析师是计算机行业的高级人才,是一个大型软件项目的核心领导者,他的主要职责是对软件项目进行整体规划、需求分析、设计软件的核心架构、指导和领导项目开发小组进行软件开发和软件实现,并对整个项目进行全面的管理工作。
系统分析师的工作职责决定了他必须是计算机行业各个领域的精通者,因此一个合格的系统分析师,能够精通各种计算机前沿理论、具体的软硬件开发技术、大型数据库的知识、项目的整体规划和框架设计、模块式设计和开发技术、数字化建设知识等等。
系统分析师具备在一个信息化项目从立项到正式上线整个过程中,在过程的各个不同阶段担任不同的核心角色的能力,其中最为重要的能力就是系统架构的整体设计能力和详细设计能力,这个能力直接关系到一个软件项目的成败。
第4章结构化分析建模
系统分析的任务是构建新系统的逻辑模型。
系统设计的任务是构建新系统的物理模型。
4.1系统分析的依据
系统分析的“源”是现在的系统,新系统来源于原系统,又要求高于原系统。
4.2系统分析的难点
(1)对问题空间的理解---让用户觉得这就是我要的系统;
(2)人与人的沟通---隔行如隔山;
(3)系统分析报告的严谨性、无二义性;
(4)系统运行环境的变化---变化是永恒的,关键是如何做好抽象,找出事物发展的规律。
4.3系统分析师的作用
(1)系统分析说明书(草案)的撰写者;
(2)用户和技术人员之间的“桥梁”;
(3)多面手---多维度的知识背景;
(4)系统分析工作的组织者、分析工作计划的安排人与执行人;
(5)系统交付前的验收者。
4.4系统分析工具
(1)流程图---从活动的逻辑顺序、时间顺序的角度来分析系统;
(2)功能图---从子系统、功能模块的角度来分析系统;
(3)对象关系图---状态转换图、类图、协作图等;
(4)岗位视图---从人员的工作岗位的角度分析系统。
4.5结构化系统分析方法
使用一种介于形式语言与自然语言之间的描述语言,使用分层的数据流图,辅助以数据字典、逻辑加工说明等工具来描述一系统。
P96图
4.6组织结构图
组织是由一系列相互关联,行使具体职能的部门或团队组成。
对组织结构的调查,能有效地分清各自的职能,最终形成一个整体。
P98图
4.7业务流程图、表格分配图、数据流图(DFD)
业务流程调查内容:
(1)有多少业务环节;
(2)信息来源;
(3)处理方法、计算方法;
(4)信息流向;
(5)时间、形态要求。
系统分析师要依据业务流程图,转换成数据流图。
4.8数据字典
对系统内一切概念与术语的规范定义,并依据实情作出解释说明。
4.9数据存储(数据结构)
重点关注数据的逻辑存储结构,而不是物理结构。
4.10数据加工(数据处理)
描述数据加工的最好方法是图(表格、流程图、判定树、判定表、类程序语言结构等)加文字。
P113
4.11判定树、判定表
图P119(判定树)
图P120(判定表)
4.12系统分析报告的作用与组成
系统分析报告的作用:
(1)系统分析阶段的里程碑(工作成果);
(2)未来信息系统的可视化展示;
(3)合同签订的依据;
(4)系统设计阶段的依据;
(5)系统验收与交付的依据。
系统分析报告的组成与内容:
P125
P128
4.13系统分析报告的审定与签字确认
第5章信息系统设计
5.1系统设计概述
系统设计分两阶段:
总体设计(概要设计)与详细设计。
5.2系统设计原则
(1)系统性原则
设计规范统一、界面风格统一、编码规则统一、数据统一(无冗余)。
(2)灵活性原则
通用性、开放性、可变性,提高模块的独立性。
(3)可靠性原则
安全保密性、纠错能力、抗病毒能力、系统恢复能力。
(4)经济性原则
硬件投资上以满足应用需求为前提,软件逻辑上、功能上以简洁易用为前提。
(5)管理可接受性原则
不同的企业、不同的领导有不同的管理风格。
要求我们的设计要满足不同管理者的需求。
5.3系统设计的内容
(1)系统结构设计,即业务子系统设计;
(2)人机界面设计(输入界面、输出界面);
(3)处理流程设计;
(4)数据库设计;
(5)安全保密设计;
(6)物理配置方案设计;
(7)编写系统设计说明书。
5.4系统结构设计
将系统分成若干子系统,每个子系统分成若干功能模块,确定模块的调用关系和数据的传递关系。
系统分析阶段已对系统作了子系统的划分,系统设计阶段是依据系统实现的可行性、实用性、方便性对系统分析阶段子系统的划分作出校核,经过多次的“自上而下”、“自下而上”的设计手法,合理地对系统进行了功能模块的分解与定义。
5.5模块独立性的度量
一、模块的七种耦合
二、模块的七种内聚
5.6模块设计的几个启发式规则
(1)通过模块的分解与合并提高模块的独立性
P144,图5-6
(2)模块规模应当适中
一到二页打印纸。
(3)模块调用结构图的深度、宽度、扇入与扇出数要适当
P144,图5-7
(4)判定的作用范围
●判定放在较高层模块内;
●将判定影响的模块下移到控制范围内。
(5)降低模块接口的复杂度
(6)设计单入口、单出口的模块
(7)模块功能可以猜测(依据入出口参数)
5.7结构化设计方法
Yourdon法
把一个系统自上而下,由抽象变具体地逐步分解为若干个彼此独立而又有一定联系的组成部分(模块)。
5.8几个基本概念
(1)程序流程图
(2)NS图
另一种形式的模块流程图。
每个处理步骤都用一个盒子来表示,盒子中是语句或语句序列,盒子中可以嵌套盒子,深度没有限制。
N-S图一般要求在一张纸上画完整。
P157图5-24
(3)PAD图
ProblemAnalysisDiagram问题分析图的缩写,由日本日立公司发明,是另一种形式的程序流程图。
P157图5-26
5.9模块设计说明书
模块设计说明书的主要内容:
(1)模块名称;
(2)所属系统名称;
(3)功能描述;
(4)输入与输出;
(5)运行环境、调用方法等说明
5.10编码设计
一、编码举例
身份证号、工号、学号、固定资产编码等
二、编码的设计原则
(1)唯一性;
(2)标准化;
(3)简单性。
三、编码的种类
(1)顺序码;
(2)层次码(由若干段代码组成);
(3)分类码(大类、小类等);
(4)助记码
TVB1414寸黑白电视机
TVC2020寸彩色电视机
四、编码校验
五、相关注意事项
5.11输入设计
保证输入信息的正确性、方便易用性。
输入设计说明书(P172,表5-6),主要指明输入项目、类型、宽度、小数位数、取值范围、是否查对照表、备注等。
任何一个输入设计都必须有一个界面设计(美工完成)与之对应。
5.12输出设计
(1)提供及时、准确、全面的信息服务;
(2)符合用户习惯,便于理解;
(3)形式多样(表格、图形等);
(4)为今后的发展留有余地;
(5)格式标准化,术语统一。
5.13用户界面设计
用户界面(UserInterface)或叫作人机界面(HumanComputerInterface,HCI)。
界面设计的几个注意问题:
(1)响应时间的及时性;
(2)用户操作帮助措施;
(3)界面风格的一致性;
(4)简洁性、易用性与非记忆性;
(5)操作与出错信息的提示;
(6)图形的妙用;
(7)操作的回退(允许取消)。
5.14数据存储设计
数据存储与管理方式有文件方式与数据库方式两种,数据库本身也可看成是文件的集合,文件是数据管理的基本方式。
文件的种类:
(1)数据字典文件(元数据文件);
(2)主业务数据文件;
(3)临时工作文件;
(4)后备数据文件。
5.15系统安全性
(1)硬件安全;
(2)访问控制;
(3)角色设置;
(4)数据加密;
(5)程序加密;
(6)网络传输介质安全;
(7)防火墙;
(8)数字签名;
(9)备份技术。
第6章面向对象的开发方法
6.1面向过程的开发方法
集中于设计数据处理的过程;
若干步骤,形成若干过程与函数,函数之间进行参数传递;
面向计算机的执行。
6.2面向对象的开发方法
这个世界是由一个一个物体组成,相互之间发生千丝万缕的联系,符合人类认识世界的方法;
对象有数据,又有处理这些数据的函数(服务或方法)。
6.3统一过程UP
UP-UnifiedProcess
RUP-RationalUnifieldProcess(IBM提出),使开发团队能够定义、配置、定制与实施常见的软件工程流程。
常用术语:
(1)用户(User),代表系统中的人与设备;
(2)用例(UseCase),又叫作场景,不同的用户在系统中有不同的视角;
(3)架构(Architecture),一系列相互交互构建(对象)的组成结构;
(4)工作流(Wordflow),活动序列;
(5)迭代(Iteration),拥有基线要求的一个版本;
(6)增量(Increment),不同迭代之间的差异;
(7)活动(Activity),工作流中的一个工作单元;
(8)制品(Artifacts),活动的结果。
6.4UP的二维结构生命周期
P200,图6-4
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