管理信息系统开发方法

物流管理信息系统的开发方法

目前常用的系统开发方法有 1)生命周期法 2)原型法 3)面向对象的开发方 法 4)计算机辅助设计法

1 生命周期法

开发管理信息系统有三种策略： 1)―“自下而上”的开发策略 “自下而上”的开发策略是从现行系统的业务状况出发，先 实现一个个具体的功能，逐步地由低级到高级建立MIS。“自下而上”方法 首先从研制各项数据处理应用开始，然后根据需要逐步增加有 关

“自下而上”的开发策略的优点是可以避免大规模系统可 能出现

运行不协调的危险，但缺点是不能像想象那样完全周密， 由于缺乏从整个系统出发考虑问题，随着系统的进展，往往要 作许多重大修改，甚至重新规划、设计。 2)―“自上而下”的开发策略 “自上而下”的开发策略强调从整体上协调和规划，由全面 到局部，由长远到近期，从探索合理的信息流出发来设计信息 系统。由于这种开发策略要求很强的逻辑性，因而难度较大。 “自上而下”的开发策略是一种更重要的策略，是信息系统 的发展走向集成和成熟的要求。整体性是系统的基本特性，虽 然一个系统由许多子系统构成，但它们又是一个不可分割的整 体。 通常，“自下而上”的策略用于小型系统的设计，适用于 对开发工作缺乏经验的情况。 3)综合性开发策略 由于自上而下的方法适宜于系统的总体规划，自下而上的 方法适宜于系统分析、系统设计阶段。所以实际使用时，将两 种方法综合起来，发挥各自的优点，采用自上而下的方法进行 总体规划，将企业的管理目标转化为对信息系统的近期和长远 目标，新系统的设计和实现则采用自下而上的方法。 结构化系统开发是目前应用得最普遍的一种开发方法。 1)基本思想 用系统的思想和系统工程的方法，按照用户至上的原则， 结构化，模块化，自顶向下对系统进行分析与设计。 先将整个信息系统开发过程划分为若干个相对独立的阶段 （系统规划、系统分析、系统设计、系统实施等）。 在前三个阶段坚持自顶向下地对系统进行结构化划分：在 系统调查和理顺管理业务时，应从最顶层的管理业务入手，逐 步深入至最基层；在系统分析，提出目标系统方案和系统设计 时，应从宏观整体考虑入手，先考虑系统整体的优化，然后再 考虑局部的优化问题。 在系统实施阶段，则坚持自底向上地逐步实施，即组织人 员从最基层的模块做起（编程），然后按照系统设计的结构， 将模块一个个拼接到一起进行调试，自底向上、逐步地构成整 个系统。 2)开发过程 用结构化系统开发方法开发一个系统，将整个开发过程划分为首尾相 连的六个阶段,即一个生命周期（Life Cycle）。生命周期法采用结构化的思 想、系统工程的观点和工程化的方法进行管理信息系统的开发。生命周期开 发方法首先将整个系统的开发过程分为项目定义、系统研究、设计阶段与编 程阶段、安装阶段与运行/维护阶段六个相对独立的开发阶段。其次，在系 统规划、系统分析、系统设计各阶段，按照自顶向下的原则，从最顶层的管 理业务开始，直到最底层业务，以模块化的方法进行结构分解。 项目定义阶段:决定组织是否存在问题，以及问题是否 可以利用建设新系统或改造原有系统的方法加以解决。 3)生命周期法的主要原则 (1)用户参与原则 (2)工作阶段严格区分原则 (3)自顶而下的原则 (3)系统开发过程工程化，工作成果文档化、标准化原 则 4)特点 自顶向下整体地进行分析与设计和自底向上逐步实施的系 统开发过程：在系统规划、分析与设计时，从整体全局考 虑，自顶向下地工作；在系统实施阶段则根据设计的要求， 先编制一个个具体的功能模块，然后自底向下逐步实现整 个系统。 用户至上是影响成败的关键因素，整个开发过程中， 要面向用

户，充分了解用户的需求与愿望。 符合实际，客观性和科学化，即强调在设计系统之前， 深入实际，详细地调查研究，努力弄清实际业务处理过程 的每一个细节，然后分析研究，制定出科学合理的目标系 统设计方案。 严格区分工作阶段，把整个开发过程划分为若干工作阶段，每一个阶段 有明确的任务和目标，预期达到的工作成效，以便计划和控制进度，协调各 方面的工作。前一阶段的工作成果是后一阶段的工作依据。 充分预料可能发生的变化：环境变化、内部处理模式变化、用户需求发 生变化。 开发过程工程化，要求开发过程的每一步都要按工程标准规范化，工作 文体或文档资料标准化。 5)优缺点 强调了开发过程的整体性和全局性，在整体优化的前提下考虑具体的分 析设计问题。 严格区分工作阶段，每一阶段及时总结、发现，总是及时反馈和纠正， 避免造成浪费和混乱。 开发周期长，不能充分了解用户的需求和可能发生的变化。 仅在开始几个阶段与用户沟通多。 6)适用范围 适用于：大型系统、复杂系统。由于相当耗费资源， 不灵活、限制变化， 开发周期长，不适用于面向决策的应用和不适于小型系统开发。 2 原型法 20世纪80年代初人们提出了一种新的软件设计方法，即 原型法（Prototyping）。原型法的基本思想是：当人们要 解决不甚了解的问题时，可以先为该问题建立一个实验模型， 并根据模型的运行情况来研究有关特性以及存在的问题。原 型是一个可以实际运行、反复修改，可以不断完善的系统。 原型法将仿真的手段引入系统分析的初始阶段，首先根据系 统分析人员对用户要求的理解，利用先进的开发工具，模拟 出一个系统原型，然后就这个模型展开讨论，征求用户意见， 与用户进行沟通，在使用中不断修改完善原型，逐步求精， 直到用户满意为止。 1)基本思想 在管理信息系统开发的开始阶段，凭借系统开发员对用 户需求的初步理解，迅速构建出一个满足用户需求的初始系 统原型，然后与用户反复协商修改，最终形成MIS系统。在 这个根据用户需求迅速构造的一个低成本的用于演示及评价 的试验系统(原型)基础上，由用户对原型进行评价，在用户 评价的基础上对原型进行修改或重构直至满意。 2)开发过程 确定系统的基本要求和功能； 构造初始原型； 运行、评价、修改原型； 确定原型后处理。 3)开发方法 方法一：直接开发可用系统。利用开发可用的原型， 利用原型逐步向实际应用系统靠拢，直到用户满意为止 特点：原型将构成未来可运行的系统。开发周 期相对较短。用户需求(系统定义)不规范。原型中存在一 定的隐患。无法划分系统的开发与维护阶段。

方法二：利用原型确定系统的定义。利用开发的原型 不断补充和确认用户需求，然后从可用的原型出发重新建 立实际的系统 系统部分可重用。开发周期较前一种方法长。可以用来明 确和规范用户需求。系统中将不存在因为多次修改而产生 的隐患。用户需求可能变化。 4)特点 原型法的特点主要有以下几方面: (1)原型法体现了从特殊到一般的认识规律，更容易为人们 所普遍掌握和接受。 (2)便于开发人员与用户之间相互交流，用户能较好地参与 系统的开发。 (3)原型法充分利用最新的软件开发工具，提高了开发效率， 缩短了开发周期，减少了开发费用。 (4)采用原型法开发系统灵活，便于修改与扩充。 将模拟的手段引入系统分析的初始阶段，沟通了人们（用 户和开发人员）的思想，缩短了用户和系统分析人员之间的距 离，解决了结构化方法中最难于解决的一环。强调用户参与、 描述、运行、沟通。所有问题的讨论都是围绕某一个确定的原 型进行，彼此之间不存在误解和答非所问的可能性，为准确认 识问题创造了条件；通过原型，能够启发人们对原来想不起来 或不易准确描述的问题有一个比较确切的描述；能够及早地暴 露出系统实现后存在的问题，促使人们在系统实现之前就加以 解决。充分利用最新的软件工具，摆脱了传统的方法，使系统 开发的时间、费用、大大地减少，效率、技术等方面都大大地 提高。 强调软件工具支持。 5)优缺点 从原理到流程十分简单，最终总可以获得一个满意的 MIS——无高深理论和技术

（方法本身）。 用户与开发者思想易于沟通。 使用软件工具效率高，摆脱了传统方法。 要求管理基础工作完整、准确，一般只适用于小型系 统。 6)应用范围 适合于：适用于解决有不确定因素的问题，适用于对 用户界面要求高的系统，适用于决策支持方面的应用。 不适合于：不适用于拥有大量计算或控制功能的系统， 不适用于大型或复杂的系统，容易掩盖需求、分析、设计 等方面的问题，结果不确定——随原型构造评价过程而定， 整体考虑较少。

3 面向对象的开发方法 1)面向对象方法是近十年来发展起来的基于问题对象的 一种自底向上的系统开发方法。面向对象的思想首先出现 在程序设计的语言中，产生了面向对象的程序设计方法 （Object-Oriented Programming, OOP）。面向对象 技术已经成为近20年来计算机技术界和工业界研究的一大 热点，特别是进入20世纪80年代后期，面向对象的设计方 法已经大大地超出了程序设计语言的范围，它对软件工程、 信息系统、工业设计与制造等领域都带来了深远的影响。 2)方法的组成 面向对象的（需求）分析OOA 面向对象的设计OOD 面向对象的程序OOP 3)OO的基本思想 (1)客观事物由对象组成 (2)对象由属性和方法组成 (3)对象之间的联系通过消息传递机制来实现

(4)对象具有继承性 (5)对象具有封装性 客观世界是由各种各样的对象组成的，每种对象都有 各自的内部状态和运动规律，不同对象之间的相互作用和 联系就构成了各种不同的系统。 在设计和实现一个客观系统时，在满足需求的条件下， 把系统设计成一些不可变的（相对固定）部分组成的最小 集合（最好的设计）。这些不可变部分就是所谓的对象。 以对象为主体的OO方法的进一步解释。 客观世界由各种“对象”（Object）组成。对象 （Object）是客观世界中的任何事物在计算机程序中的抽 象表示。对象是面向对象程序设计的基本元素。对象是事 物状态和行为的数据抽象。 对象由属性和方法组成。属性（Attribute）反映了对 象的信息特征，如特点、值、状态等等。而方法（Method） 则是用来定义改变属性状态的各种操作。 对象之间的联系主要是通过传递消息（Message）来 实现的，而传递的方式是通过消息模式（Message Pattern）和方法所定义的操作过程来完成的。“消息”是 对象间通信的手段，一个对象向其他对象发出的带有参数 的信息，使接受信息的对象执行相应的操作，从而改变该 对象的状态。“方法”是封装在对象内部的操作程序，一 个对象发出消息，接收消息的对象激活相应的方法，便启 动了该对象的某个操作程序，这就是对象的操作。 对象可按其属性进行归类（Class）。类（Class）是 指将具有相同或相似结构、操作和约束规则的对象组成的 集合。类由类说明和类实现两部分组成。类有一定的结构， 类上可以有超类（Superclass），类下可以有子类 （Subclass）。对象或类之间的层次结构是靠继承关系 （Inheritance）维系的。 继承：父类可以派生出子类，子类自动继承父类的属 性和方法。 对象是一个被严格模块化了的实体，称之为封装 （Encapsulation）。这种封装了的对象满足软件工程的 一切要求，而且可以直接被面向对象的程序设计语言所接 受。 封装：封装（Encapsulation）又称为信息隐蔽。面 向对象开发方法中，对象是数据和操作的封装体。 多态：多态指相同的操作作用于多种不同类型的对象 却获得不同的结果。 4)开发过程 系统调查和需求分析：对系统将要面临的具体管理问 题以及用户对系统开发的需求进行调查研究，即先弄清要 干什么的问题。 分析问题的性质和求解问题：在繁杂的问题域中抽象 地识别出对象以及其行为、结构、属性、方法等。一般称 之为面向对象的分析，即OOA。 整理问题：对分析的结果作进一步的抽象、归类、整 理，并最终以范式的形式将他们确定下来。一般称之为面 向对象的设计，即OOD。 程序实现：用面向对象的程序设计语言将上一步整理 的范式直接映射（即直接用程序设计语言来取代）为应用 软件。一般称之为面向对象的程序，即OOP。 识别客观世界中的对象以及行为，分别独立设计出各 个对象的实体；分析对象之间的联系

和相互所传递的信息， 由此构成信息系统的模型；由信息系统模型转换成软件系 统的模型，对各个对象进行归并和整理，并确定它们之间 的联系；由软件系统模型转换成目标系统。

应用面向对象开发方法设计MIS的基本思路： (1)获取用户需求。 (2)用统一的建模工具构造对象模型 。 (3)识别与问题有关的类及类之间的联系，识别与MIS 解决方案有关的类。 (4)对设计类及其联系进行调整，使之如实地表达事物 之间实际存在的各种关系。 5)面向对象开发方法的内容与思路 面向对象开发一般经历三个阶段：面向对象系统分析 (OOA)，面向对象系统设计(OOD)和面向对象系统实现 (编程)。这与传统的生命周期法相似，但各阶段所解决的 问题和采用的描述方法却有极大区别。 图5.6表示的是面向对象系统开发模型，它表达了面 向对象开发的内容和过程。 上述面向对象开发模型体现了面向对象开发方法的基 本特征： (1)分析与设计是反复的，充分体现了原型开发的思想； (2)分析与设计的不断反复结果是对客观世界对象的模 型化，建立针对簇的规格说明； (3)运用库中己有对象，反复测试实现簇，并将新簇纳 入库中，这一过程体现了继承和重用； (4)强调分析阶段和设计阶段的合并。 面向对象开发方法各阶段的思路: (1)分析阶段 这一阶段主要采用面向对象技术进行需求分析。面向 对象分析运用以下主要原则： ①构造和分解相结合的原则。构造是指由基本对象组 装成复杂活动对象的过程；分解是对大粒度对象进行细化， 从而完成系统模型细化的过程。 ②抽象和具体结合的原则。抽象是指强调事务本质属 性而忽略非本质细节；具体则是对必要的细节加以刻画的 过程。OO方法中，抽象包括数据抽象和过程抽象：数据抽 象把一组数据及有关的操作封装起来，过程抽象则定义了 对象间的相互作用。 ③封装的原则。封装是指对象的各种独立外部特性与 内部实现相分离，从而减少了程序间的相互依赖，有助于 提高程序的可重用性。 ④继承的原则。继承是指直接获取父类己有的性质和 特征而不必再重复定义。这样，在系统开发中只须一次性 说明各对象的共有属性和服务，对子类的对象只须定义其 特有的属性和方法。继承的目的也是为了提高程序的可重 用性。 然后构造问题空间。面向对象方法构造问题空间时使 用了人们认识问题的常用方法，即：

①区分对象及其属性，例如区分一棵树和树的大小或 位置； ②区分整体对象及其组成部分，例如区分一棵树和树 枝，在面向对象方法中把这一构造过程称为构造分类结构；

③不同对象类的形成及区分，例如，所有树的类和所 有石头的类的形成和区分。在面向对象方法中把这一构造 过程称为组装结构。 (2)设计阶段 这一阶段主要利用面向对象技术进行概念设计。值得 注意的是面向对象的设计与面向对象的分析使用了相同的 方法，这就使得从分析到设计的转变非常自然，甚至难以 区分。可以说，从OOA到OOD是一个积累型的扩充模型的 过程。 一般而言，在设计阶段就是将分析阶段的各层模型化 的“问题空间”逐层扩展，得到下个模型化的特定的“实 现空间”。有时还要在设计阶段考虑到硬件体系结构，软 件体系结构，并采用各种手段(如规范化)控制因扩充而引 起的数据冗余。

(3)实现(编码)阶段 这一阶段主要是将OOD中得到的模型利用程序设计实 现。具体操作包括：选择程序设计语言编程、调试、试运 行等等。前面两阶段得到的对象及其关系最终都必须由程 序语言、数据库等技术实现，但由于在设计阶段对此有所 侧重考虑，故系统实现不会受具体语言的制约，因而本阶 段占整个开发周期的比重较小。 建议应尽可能采用面向对象程序设计语言，一方面由 于面向对象技术日趋成熟，支持这种技术的语言已成为程 序设计语言的主流；另一方面，选用面向对象语言能够更 容易、安全和有效地利用面向对象机制，更好地实现OOD 阶段所选的模型。 6)特点 (1)采用全新的面向对象思想，使得系统的描述及信息 模型的表示与客观实体相对应，更符合人们认识事物的思 维习惯。 (2)系统开发的基础统一于对象之上，各个阶段工作过 渡平滑 。 (3)面向对象开发方法采用了继承、封装、多态和消息 传递机制，使软件的一致性、模块的独立性以及程序的共 享性和可重用性大大提高。 7)应用范围 在大型管理信息系统开发中，若

不经自顶向下的整体 划分，而是一开始就子弟向上地采用OO方法开发系统，会 造成系统结构不合理、各部分关系失调等等问题。OO方法 和结构化方法在系统开发中相互依存、不可替代。

4计算机辅助设计 的开发方法 CASE是一种自动化或半自动化的方法，能够全面支 持除系统调查外的每一个开发步骤。严格地讲，CASE只是 一种开发环境而不是一种开发方法。它是80年代末从计算 机辅助编程工具、第四代语言（4GL）及绘图工具发展而 来的。目前，CASE仍是一个发展中的概念，各种CASE软 件也较多，没有统一的模式和标准。采用CASE工具进行系 统开发，必须结合一种具体的开发方法，如结构化系统开 发方法、面向对象方法或原型化开发方法等，CASE方法只 是为具体的开发方法提供了支持每一过程的专门工具。因 而，CASE工具实际上把原先由手工完成的开发过程转变为 以自动化工具和支撑环境支持的自动化开发过程。 1)基本思想 CASE方法解决系统开发问题的基本思想是：结合系统开发 的各种具体方法，在完成对目标系统的规划和详细调查后，如 果系统开发过程中的每一步都相对独立且一定程度上彼此形成 对应关系，则整个系统开发就可以应用专门的软件开发工具和 集成开发环境来实现。 2)特点

(1)CASE加速了开发过程，简化了软件开发的管理和维护， 解决了从客观对象到软件系统的映射问题，支持系统开发全过 程。 (2)作为一种辅助性的开发方法，其主要体现在帮助开发者 方便、快捷地产生出系统开发过程中各类图表、程序和说明性 文档，使开发人员从繁杂的分析设计图表和程序编写工作中解 放出来。 (3)CASE环境的使用，改变了系统开发中的思维方式、工 作流程和实现途径。 (4)CASE方法产生出统一的、标准化的文档资料，使软件 的各部分能重复使用。 现在，CASE中集成了多种工具，这些工具既可以单独使用， 也可以组合使用。 现将各种开发方法的进行简单比较如下: (1)生命周期法 生命周期法能全面支持整个系统开发过程，基于模块 化设计思想，采用“自顶向下，逐步求精”的技术对系统 进行划分。但在总体思路上比较保守，是以不变应万变来 适应环境的变化。 (2)原型法 原型法通过快速构造系统原型和对原型的不断修改、 完善建立系统，强调开发人员与用户的交流，从动态的角 度看待系统变化，采用以变应变的思路。 (3)CASE方法 CASE方法是一种除系统调查外全面支持系统开发过 程的方法，同时也是一种自动化的系统开发方法。 (4)面向对象法 面向对象法是一种围绕对象来进行系统分析和系统设 计，然后用面向对象的工具建立系统的方法。

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