科研管理信息系统(MIS)现状(论文)

科研管理信息系统(MIS)现状(论文)

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中华医学科研管理杂志 2 0 0 4年 l 2月第 l 7卷第 4期

C h i n J M e d S c i R e s M a n a g e D e c . 2 0 0 4, V o 1 . 1 1 .

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科研管理信息系统 ( M I S )现状杨雪梅林端宜

【摘要】本文从系统开发的角度出发，概括介绍了科研 M I S的开发目标、体系结构、信息模块、系统功能、开发方法、运行及开发环境、关键技术、发展趋向八个方面的现状。

【关键词】 科研；管理信息系统 ( M I S );综述

管理信息系统 ( MI S )是一个由人、计算机等组成的能进行管理信息收集、传输、储存、加工、维护和使用的系统 J。伴随计算机技术的飞速发展， MI S 越来越被各行业所重视。M I S作为计算机应用的主要发展方向之一，应用于科研管理领域，对合理利用新时期迅速膨胀的科研信息，将管理人员从繁琐的事务性工作中解放出来，促进科研与生产等的开展， 帮助各级领导及管理人员对科研活动做出合理决策和控制等方面均有深远的意义。此外，科研 M I S还可为科研选题、项目申报、项目中期管理、项目结题、

持，未能提供真正的开放环境，且移植性差，系统维护和升级极不方便，其封闭性难以实现信息的广泛交流。

2 . B/ S体系结构B/ S结构，即B r o w s e r/ S e r v e r (浏览器/服务器) 结构，是随着[ n t e me t技术的兴起，对C/ S结构的一

种变化或者改进的结构。在这种结构下，用户界面完全通过 www浏览器实现，一部分事务逻辑在前端实现，但是主要事务逻辑在服务器端实现，形成所谓3 - t i e r结构。B/ S结构的前端以 T C P/ I P协议为基础， wWW服务器可以接受安装有 We b浏览程序

科研成果转化等提供信息和软件支持。故建立科研管理信息网络，开发科研管理信息系统，实现科研信息资源共享，是当前科研管理工作的首要任务。本文从系统开发的角度出发，对科研 M I S的开发目 标、体系结构、信息模块、系统功能、开发方法、运行及开发环境、关键技术、发展趋向八个方面的现状作概括介绍。一

的I n t e r n e t终端的访问。作为最终用户，只要通过We b浏览器，各种处理任务都可调

用系统资源来完成，以大大简化客户端，减轻了系统维护与升级的成

本和工作量。B/ S结构利用不断成熟和普及的浏览器技术实现原来需要复杂专用软件才能实现的强大功能，节约了开发成本，是一种全新的软件系统构造

、

科研 M I S的开发目标

技术。B/ S结构是当今应用软件的首选体系结构， 1 9 9 9年张碧在其文章中预测 B/ S结构将是今后的主要发展方向， 2 0 0 0年诸森儿 - 3 等提出基于 B/ S

开发科研 M I S的根本目标是提高科研信息管理水平及工作效率，促进科研信息共享。通常要求系统有友好的用户界面、功能完善、操作简便、可靠性强、通用性高、易维护、易扩充、便于推广应用等。二、科研 M I S的体系结构

结构网络信息管理系统的设计与实现方法。3 . C/ S与B/ S的结合

1 . C/ S结构 C/ S结构，即C l i e n t/ S e r v e r (客户服务器 )结

葛伟 J、郭剑毅等提出了基于 C/ S和 B/ S的科研管理信息系统的设计和实现方法。在此基础上，刘杰- 6 将C/ S与 B/ S结构相结合，提出 B/ W ( We b S e r v e r )/ D( D a t a b a s e S e r v e r )/ C体系结构。 C/ S与 B/ S相结合具有以下优点： ( 1 )发挥了 B/ S结构与 C/ S结构两者的优势。( 2 )有效简化部分客户端。 ( 3 )既满足了局部复杂功能的交互性和快速性，又保证了外部功能的易用与统一。

构，在管理信息共享方面发挥了巨大的作用，通过将

任务合理分配到 C l i e n t端和 S e r v e r端，便于大批量数据的处理，降低了系统的通讯开销，数据存取模式

安全，可充分利用两端硬件环境的优势。C/ S结构采用开放模式，但只是系统开发级的开放性，应用中 无论是 C l i e n t端还是 S e r v e r端都需要特定软件的支作者单位： 3 5 0 0 0 3福建中医学院图书馆

( 4 )系统维护简便，布局合理。

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( 5 )网络效率提

高。MI S的体系结构从单机单用户发展到文件/服务器( r/ s )体系，再到客户服务器( C/ S )体系和系统都是 C l i e n t/ S e r v e r形式的两层结构，现在的软件应用系统正在向分布式的 We b应用发展；内部、 外部用户都可以访问新的或原有应用系统，实践证明B/ S和 C/ S均可实现同样的业务处理，如：不同

而将科研 M I S的系统功能发展到更为广阔的领域。五、科研 MI S的开发方法

计算机新技术日新月异， C l i e n/S t e v r e r、 B r o w er s/ 用软件平台、新一代数据库管理系统，特别是第四代语言及其开发工具的出现，使M I S软件开发方法不断创新与完善，出现了如原型法、面向对象法等开发方法，大大缩短了开发周期。常见的 M I S开发方法如下：

e v r e r开放式应用体系结构、网络通信技术、各种通浏览器/服务器 ( B/ S )体系。目前大多数应用软件 S

的应用模块可以共享相同的逻辑组件。B/ S体系能轻松实现原有应用系统中业务逻辑的扩展、信息共享和交流； C/ S体系在维护数据的安全性、保密性， 降低网络通讯量，在加快本系统复杂应用逻辑的处理速度上具有先天的优势，结合两种体系并扬其长避其短应该是新一代科研 M I S体系结构的新的发展方向。

1 .结构化系统开发方法( 1 )自顶向下法和自底向上法自顶向下法：

先制定系统整体规划，逐步分离高度结构化的子系统，从上至下实现整个系统。自底向上法：从底层模块作起，然后逐步完成整个系统。一般在系统分析和设计阶段多采用自顶向下法；在系统实现时多采用自底向上法。

三、科研 MI S中的信息模块科研 M I S一般均含有科研课题、科研人员、科

( 2 )结构化生命周期法

将系统开发的全过程

研成果、科研经费等信息模块，通常以科研课题或科研人员信息作为科研 MI S的核心模块。此外，根据各M I S应用倾向的不同，也可附有科研论著、科研论文、会议论文、科研文档、获奖成果，成果评估、专利、科研人员工作量、学科、学会、学术会议、机构、用

划分为规划、分析、设计、实施和运行等阶段，确定各阶段任务，并明确系统“做什么”和

“怎么做”,以保证阶段明确，实施有效。 2 .快速原型法

户权限、可选项代码、信息项编码等信息模块。四、科研 M I S的系统功能

凭借开发人员对用户需求的理解和强大软件环境的支持，快速建立未来系统的模型(原型),使用户很快可以看到未来系统的全貌，用户可对原型提

科研 M I S一般均提供数据添加、修改、删除、发布、查询、统计、报表打印等功能。此外，某些 MI S 还根据不同的应用提供用户权限管理、科研项目过

出要什么，不要什么，在逐步完善过程中反复修改运行模型，追踪实现用户所期望的系统。

3 .原型——结构化生命周期法以快速原型法为开发基础，结合结构化生命周期法的 MI S开发方法。 4 .面向对象 ( o o)的开发方法 O 0的方法以对象为基础，利用特定的软件工

程管理、科研文档管理、数据库备份、数据恢复、代码维护、信息项编码、图形化输出、评估、帮助等功能。

伴随 B/ S体系结构的盛行，越来越多的 M I S系统开始提供信息的网络发布功能。现代科研管理信息系统要求既能提供给用户快速高效的事务处理功能， 又能提供给高级用户以方便和高质量的辅助决策功能，可通过传统的科研 M I S与数据仓库 ( D W)、联机

具直接完成客观事物及其活动在计算机中的映射(即问题空间到解空间的抽象映射 ),进而实现整个系统。开发过程一般分为调查和需求分析、面向对

分析处理( O L A P )相结合获取经综合、处理、精炼的知识性信息，为管理者提供辅助决策服务。数据库中的知识发现 ( K n o w l e d g e D i s c o v e r y i n D a t a b a s e,简

象分析( O O A)、面向对象设计 ( O O D)、程序实现四个阶段。 在O O方法的基础上，汪诗林等人提出“积木式原型法”| 8 j。该法克服快速原型法需强大软件工具协助支持的不足，以软件可重用技术来快速构造系统。系统开发工作集中在组件构造阶段，即要开发出具较高灵活性和变通性的“积木块”,以便各种组件的组装，最终实现整个系统。 5 .计算机辅助开发方法 ( C A S E )

称K D D )是9 0年代计算机科学中一个引人注目的新领域。1 9 9 7年俞机运等吸收

现有 K D D技术，结合高校科研管理特定应用背景，实现了一个具有多种知识发现能力的交互式集成 K D D应用系

统——科研管理知识获取系统 ( no K w l e d g e E x p l o r ef o r Ma n a g e m e n t o f S c i e n t i i f c R e s e a r c h简称 K E R ),从

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C A S E ( c o m p u t e r—a i d e d s o f t w a r e e n g i n e e r i n g )严

库应用程序客户端开发软件 P o w e r B u i l d e r、面向对象数据库应用程序设计语言 D e l p h i,少数系统的开发( 2 )后台数据服务器后台数据服务器可采用

格意义上并不是一种独立的系统开发方法，而是一

种计算机辅助开发环境。C A S E作为一种辅助开发工具采用 I n t e r D e v 6 . 0、 V B等。 方法必须依赖于某种具体的开发方法，如：结构化方法、原型法、 O O方法等，开发过程必须依赖于若干 C A S E工具，包括图形工具、屏幕显示和报告生成工具、专用检测工具、代码生成器、文件生成器等。 O r a c l e(既具有数据库管理系统的功能又具有数据

仓库管理系统的功能，同时提供了多种分析工具)、S y b a s e、 M S S Q L S e r v e r、 M Y S Q L、 Mi c r o s o f t A c c e s s、 F o x P r o、 E X C E L等。

文献中对各种 M A I系统的开发方法作了详细的介绍并进行了比较。自底向上法重视局部而忽

( 3 )其他辅助软件基于 B/ S体系结构的科研后台，如： P WS ( P e r s o n l a We b S e ve r r )、 I I S ( I n t e me t I n— f o r m a t i o n S e ve r r )、 A P A C H E等。另外，服务器端网页开发工具也是必须的，如： P H P ( H y p e r t e x t P r e p r o - c e s s o r )、 A S P ( A c t i v e S e v r e r P a g e s )、 J

S P ( J a v a S e ve r r P ge a )、 A D O( A c t i v e X D a t a O b j e c t s )、 O D B C( O p e n

视对整体的把握。自顶向下法则相反。结构化生命 MI S软件需 We b服务器软件作为数据 We b发布的周期法对系统开发阶段有明确划分，对各阶段应完成文档有准确规定，软件开发易于控制，便于软件维护。以上方法均属严格定义/预先说明的方法，理论基础严密，强调全面性、严密性和严格性，但一般开发周期长，见效慢，缺乏灵活性和适应性。

原型法，原型——结构化生命周期法对小型信息系统的开发优越性明显，特点是见效快。缺点是对整个系统没有完整的概念，各子系统间接口不明确，系统开发文档无法统一，系统维护隐患多，且对各种快速开发工具的依赖性强，使许多系统开发者望而却步。

D a t a B a s e C o n n e c t i o n )等。七、科研 MI S的关键技术

科研 M I S的关键技术有以下几个方面： 1 .访问控制计算机应用的蓬勃发展同时带来大量新的安全

问题。一个计算机信息系统所面临的威胁可由内部人员破坏或外部非法访问等原因造成。开发过程

O 0的方法更符合客观世界的现实，符合人类的思维习惯，具有自然的模型化能力，支持可重用、

中， M I S安全主要指应用级安全问题，故提高应用系

可维护、可共享的代码，大大提高了软件的开发效在系统需求调查的初期很难应用该法。

统安全性的主要工作就集中在控制用户对信息系统 等人提出访问控制模型，可通率，便于系统维护，适合于各类信息系统的开发，但功能的访问。陈卫¨过提供功能模块和功能菜单实现用户对信息的访问控制，即控制用户对信息的访问权限。2 .网络的安全性和可靠性网络安全性可通过使用可靠的硬件，操作系统 (如： L i n u x )和w e b服务器软件 (如： A P A C H E),关闭 T E L N E T和 V I ' P等易于被攻击的端口，网络编程语 C A S E方法是一种高度自动化的辅助开发方

法，要结合以上各种具体开发方法使用。在科研 M I S开发过程中，通常需要若干种方法彼此结合，相互弥补，发挥各自所长才能达到系统开发的理想状态。

六、科研 MI S的运行及开发环境

言选择安全性高的 P H P或 J S P等手段加以提高。 3 .数据库的规范化设计数据库按规范化设计思想设计以减少冗余和数据依赖，以便于维护数据的一致性。 4 .数据库备份与恢复

1 .运行环境

科研 M I S软件客户端多采用界面友好，操作简便，易学易用的 Wi n d o w s运行环境，包括 Wi n d o w s 9 5/ 9 8/ N T/ 2 0 0 0/ X P;服务器端运行环境采用 Wi n— d o w s服务器和 L i n u x服务器均可。其中， L i n u x服务器以较高的安全性而著称。2 .开发环境

管理员定期备份数据库文件，以防止数据的意外丢失，提高系统的安全性。 八、科研 MI S的发展趋向

开发环境包括前台开发工具、后台数据服务器

如何使科研 MI S中存储的大量数据真正发挥作用.使 MI S能够提供分析和辅助决策的功能，使系统从单纯的数据处理上升到知识处理的高度，是当前科研 M I S的主要发展方向。

及其他辅助软件( 1 )前台开发工具科研 M I S软件的开发工具可采用各种版本的 V i s u a l F o x P r o、目前流行的数据

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1 .科研 MI S与数据仓库( D a t a Wa r e h o u s i n g,简记为 D W)的结合

验系统和实际应用系统。 科研 MI S结合 K D D在发现任务 (用户感兴趣

数据仓库是近年来兴起的一种新的数据库应用。数据仓库是面向主题的、集成的、不可更新的 (稳定性 )、随时间不断变化 (不同时间 )的数据集合，用以支持经营管理中的决策制定过程。

的问题)的驱动下，借助知识基表 (从原始数据库中经数据汇集处理后，得到与发现任务相关的所有数据组成的二维表 )、通过与用户交互，对知识基表进

行宏观和微观两个方向的操作，最终抽取出一定程度上满足各级领导和科研管理人员感兴趣的决策知识，这也将成为科研 M I S的又一发展方向。参考文献

数据仓库包括以下技术：①数据仓

库技术；②联机分析处理技术 ( O n— L i n e A n a l y t i c a l P r o c e s s i n g,

简称 O L A P );③数据挖掘技术( D a t a M i n i n g,简称

D M );科研 M I S可借助数据仓库技术，以D W为核心、以0一 L A P和 D M工具为手段建设服务于科研管理的决策支持系统 ( D e c i s i o n—m a k i n g S u p p o r t S y s—

l陈卫，方薇，等. M I S开发相关技术研究.计算机工程与科学.2 0 0 3, 2 5 ( 2 ): 1 0 1— 1 0 4 .

t e m,简称 D S S ),此为科研 MI S发展方向之一。 2 .科研 MI S结合数据库中的知识发现传统的科研 M I S中存有大量的数据，为使消耗大量财力、物力收集和整理的宝贵数据资源得以利用，有效解决数据丰富性及知识贫乏性间的矛盾，需

2张碧.服务于科研和管理的计算机局域网络.矿业研究与开发，1 9 9 9, 1 9 ( 3 ): 3 2 - 3 4 .

3诸森儿，理建厦.基于 B/ S结构的网络信息管理的设计与实现.计算机时代， 2 0 0 0, ( 9 ): 3 8 - 3 8 .

4葛伟，赵永生.科研合同管理系统的设计与实现.计算机工程，2 0 0 2, 2 8 ( 6 ): 2 4 6 - 2 4 8 .

要新技术智能、自动分析处理原始数据，即数据库中的知识发现 ( K D D,K n o w l e d g e D i s c o v e r y i n D a t a— b a s e )。

5郭剑毅，申立中，等.基于 C/ S与 B/ S的高校科研管理信息系统的设计与实现.计算机工程与应用， 2 0 0 3。 3 9 ( 1 ): 2 1 2 - 2 1 4 . 6刘杰.一个支持数据仓库应用的科研管理信息系统.计算机与数字工程， 2 0 0 3, 3 l ( 2 ): 3 5 - 3 7。 2 7 .

K D D是一个涉及数据库、人工智能、统计学等多门学科的交叉研究领域，主要指从数据库中获取正确、新颖、有潜在应用价值和最终可理解的模式的非平凡过程。从 9 0年代起，短短几年中， K D D的研究不仅在发现的知识种类 (模式 )、发现算法、系统模型等方面取得了长足的进展，而且开发了一些实

7俞机运，黄上腾.一个 K D D应用系统的设计与实现.计算机系统应用， 1 9

9 7, ( 5 ): l l— l 3 . 8汪诗林，等.积木式原型技术在开发信息系统中的应用.计算机工程与科学， 1 9 9 6, ( 2 ): 8 6 - 9 1 . 9姜旭平.信息系统开发方法——方法、策略、技术、工具与发展.北京：清华大学出版社. 1 9 9 6 . (收稿日期： 2 0 0 3— 1 0 - 4) 2

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人才、留住人才、培养人才，保持单位强劲的生命力和竞争力，成为我们当前的工作重点，也是我们所面 l临的一大挑战。因此必须作好人力资源的开发和管理工作。参考文献

3 .打破年龄、年资、等级的框框，建立健全绩效评价机制

要制定科学、量化、具有可操作性的考核标准， 对职工作出公正的评价。实行民主评议，公开考评结果。由于年资不足，而非工作成绩的原因影响年轻人的任用、待遇等，会大大挫伤年轻人的积极性。因此，在人事制度上要打破年龄、年资、等级的框框。

l 高崇华 .加人世界贸易组织与我国卫生人力资源开发对策 .中

国卫生人才， 2 0 0 2, ( 8 ): 3 2 - 3 4 . 2岳洪江，张琳，梁立明.基金项目负责人与科技人才年龄结构比较研究.科研管理， 2 0 0 2, 2 3 ( 6 ): 1 0 0— 1 0 5 . 3徐国华，张德，赵平.管理学.第 l版 .北京：清华大学出版社，1 9 9 8。 1 78— 1 81 .

让年轻人看到希望。树立人才竞争意识，让职工在竞争中不断提高。 知识经济时代，优秀的人力资源和人力资源的有效配置成为全社会关注的问题。如何寻找合适的

(收稿日期： 2 0 0 4 - 0 1 0 - 2 )

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