第六章、信息系统的开发

　　组织通常可用三种方式建立信息系统：一是通过购买，并在组织中实施；二是请信息系统开发公司来开发；三是由组织的内部人员自行开发。

　　信息系统开发的原则包括：⑴整体性原则；⑵有序相关性原则；⑶动态性原则；⑷目标优化原则；⑸可行性原则。信息系统的开发不仅仅是开发人员的事，作为信息系统的使用人员也要参与到开发中去。

　　项目的开发应该选择合适的开发方法，通常有两种开发的思路，即“自顶向下”和“自底向上”。结构化/生命周期法是一种自顶向下的方法，而原型法是自底向上的方法。

　　传统的结构化/生命周期法是一种严谨的软件开发方法。就是对软件开发过程严格划分阶段，即把软件的整个生命期分为需求分析、设计、开发实施（编程和测试）、运行维护和审计等阶段，并严格规定各阶段工作的任务、目标、应提交的成果，甚至规定了工作的步骤和采用的工具。

　　原型法的基本思路：首先建立系统的基本结构，实现基本功能；然后在使用过程中逐步补充数据，修订与增添有关模型和方法，满足用户的进一步要求。原型法的实质目的在于启发用户提出需求，降低大型复杂系统的不确定性。

　　可视化开发是信息系统开发方式上的一场革命，它使应用软件开发从专业人员的手中解放出来，使广大更终用户自己动手开发自己需要的应用系统成为可能。

　　6.1 信息系统的规划

　　信息系统规划也是企业信息资源的规划，涉及到进行信息资源开发的方法和策略。

　　为什么要进行信息系统规划：⑴需求的变化导致信息系统开发复杂性的增加，原先的基于程序设计的系统开发方法和工具已经远远不适应。⑵结构化方法注重系统性，要求在系统开发前对系统的需求、系统结构都有明确的定义，强调计划的重要性，体现了系统工程的思想。⑶信息工程方法的核心就是总体规划，它保证了组织信息系统总体上的成功，即使某些应用失败也不会影响大局。⑷任何一个系统都需要经常修改维护。要想降低修改和维护的工作量，其前提是有好的系统结构，而系统结构是在总体规划下制定的。⑸信息技术的发展导致计算机价格下降，允许采用客户机/服务器或浏览器/服务器之类具有很高灵活性的系统结构，而系统规划是对这种灵活性结构的重要保证。⑹事实说明，对于大型信息系统的建设，制订总体规划对成功是十分重要的。

　　促进信息系统规划所需考虑的因素：⑴对企业制定战略提供足够的支持；⑵开发新的企业机会；⑶详细规划信息系统专业人员；⑷及时把握信息系统成本和效益。

　　通常由组织的高级管理人员来规划信息系统。通过咨询信息系统专家、高级管理人员制定出能帮助他们实现企业战略的信息系统。

　　在系统规划中应制定出现行系统中存在问题的解决方案，体现出新的信息系统能促进组织的发展，以及在新系统中采用的更新技术成果能有效提高系统效能。

　　规划新的信息系统的过程：⑴首先支持企业战略，解决现行系统中存在问题，促进组织发展，采用更新的技术成果。⑵然后进行信息系统规划。⑶进行信息系统项目的管理。

　　信息系统的目标要适合组织机构的目标和战略，这是一个更基本的要求。在这个思想指导下，再通过进一步明确用户的实际要求，以保证系统的成功。

　　与组织目标相应，大型信息系统的目标也可以是一个分层的目标树结构。一个组织的信息系统有总体目标，每个子系统又有更明确、更具体的分目标和子目标。

　　分目标和子目标是总目标的分解（局部要求），是服从总目标的，当出现局部利益与总体利益矛盾时要充分协调，原则上都要服从总目标的需要。

　　在进行信息系统规划时要考虑到新的信息系统的基本运行环境，包括技术环境、组织环境和社会环境。

　　企业信息化水平的分阶段（Nolan）模型：企业信息化过程可分为初始阶段、普及阶段、规划阶段、集成阶段、数据管理阶段和成熟阶段，这些阶段是信息化过程的客观发展规律，阶段是不能超越的，但是可以根据各阶段的特征进行规划，从而缩短通过阶段的时间。

　　信息系统中的技术包括：信息技术、信息系统开放技术和信息系统管理技术等方面。

　　在系统规划时考虑的技术问题有：识别组织目前信息技术水平；研究和权衡规划中的信息系统对技术的需求，作出技术上的合理安排；使信息系统的开发和运行在技术上获得合理的保证。

　　组织是按一定目的、任务和形式加以编制的集体。组织环境是指组织的性质、运作机制和管理水平。

　　社会经济系统中，组织是为了实现共同目标而形成的具有一定形式和结构的人的群体和关系，企业是为了生产产品实现盈利的目的形成的组织

　　组织性质和运作机制是信息系统的基础，组织的管理水平对信息系统成败也有很大影响。

　　组织活动可以用流和处理过程来表达，常见的有：物流、事物流、资金流与信息流。

　　物流如从原材料经加工制造形成产品的过程；事物流是组织内部和外部事物性活动的过程；资金流是伴随物流和劳务产生的资金收付过程。

　　信息流是组织中各种流的抽象表现形式。信息流总是贯穿于组织的每个活动中，任何其它流的产生与存在，总伴随有信息流的产生与存在，信息流可以作为对其它流进行控制的依据。

　　对于落后的管理体制，它首先需要的不是信息技术，而是对管理体制的改变。

　　信息系统规划在于充分了解运行的社会环境，以提出切合实际的开发计划。

　　与信息系统密切相关的社会因素包括有：⑴人的信息意识和能力；⑵政策和法规；⑶组织文化和体制。

　　信息系统总体规划的三阶段模型：⑴战略规划制定；⑵确定信息需求；⑶资源分配。

　　6.2 信息系统开发

　　信息系统工程是系统工程的一个独立的分支，它从系统、信息等概念出发，进行理论上的探讨，再从中引伸出信息系统研制的方法与技术。信息系统工程将更全面地研究复杂的应用系统和适用的开发方法。

　　系统方法就是用系统的观点去分析、认识和改造客观事物。系统分析方法强调：⑴首先考察具体单位和组织的总目标；⑵以管理人员，特别是决策人员的需要为出发点；⑶严格地划分工作阶段，保证工作按计划有步骤地进行；⑷采用简明有效的（结构化）表达工具，通俗易懂地记载和描述信息系统；⑸工作成果的描述必须成文归档。

　　系统开发人员由三部分人组成：⑴风险承担人（系统获益人）；⑵用户；⑶系统开发专业人员。

　　风险承担人：从系统开发中更终获得效益者。

　　一把手原则：企业的主要领导者应当是项目小组的成员。

　　用户：使用系统或与系统关系密切的人员。

　　系统开发专业人员：主要包括系统分析员和程序员，还可能包括通信专业人员和项目管理员。

　　系统分析员是系统开发的核心，是直接导致系统成功或失败的关键。许多情况下，系统分析员还要充当项目管理者，协调整个项目开发过程。程序员负责编写计算机程序并实现新的系统。

　　经理是更有可能被公司授权来进行变革的人，因此，他们更有可能是系统开发项目的启动者。

　　整个管理层支持的广度和深度，尤其是高层管理人员的支持，将大大影响系统开发的成败。

　　可行性分析过程是确定系统是否值得开发的过程。通常可行性分析从四个方面进行：技术可行性、组织可行性、时间可行性和经济可行性。

　　技术可行性研究目的是判断新的系统在当前技术条件下能否实现，或某种新技术能否获得。

　　组织可行性是研究，所建议的系统在组织结构上能否成功地实现。

　　时间可行性是研究，新系统能否在规定的时间内开发完成。

　　经济可行性是研究系统开发的成本和效益，判断系统运行得到的效益是否能高于系统开发的成本，以及能否在规定的时间内收回开发的成本。

　　信息技术虽然能帮助企业解决许多问题，但它并不是什么包治百病的灵丹妙药。充分了解信息系统项目中存在的风险，可避免或减少失败。

　　如果组织能在管理和技术上预先注意风险，认真做好可行性分析，并采取适当控制措施，才可确保项目的成功。

　　6.3 信息系统开发方法

　　购买方式简单、费用低，但是往往系统难以完全满足组织的信息需求，特别是给日后的系统维护可能会带来极大的不便。

　　请开发公司开发是更常用的方法，这种方法既能满足组织的信息需求，费用也不是很高，但是采用这种方法一定要注意，在开发的同时建立自己的维护队伍，否则会产生与购买一样的问题。

　　由组织内部人员自行开发对本组织的要求比较高，项目小组必须由经验丰富的人士负责，项目小组成员可以是信息系统专业人员，也要有更终用户。

　　结构化/生命周期法的优缺点：⑴优点：①对系统的每个微小情况都能给予注意；②用户必须参与，能充分满足用户要求；③常能产生高质量的系统；④各阶段以文档作为里程碑，完整的文档使系统维护更方便；⑤循序渐进、脉络清晰，边干边学，可防止缺乏经验的风险。⑵缺点：①开发周期长，难以满足短周期使用项目；②开发成本高，难以满足小型项目需要；③开发过程复杂，用户必须提供完整的需求，不适应于需求不确定的情况，也不易适应环境的变化；④开发分阶段进行，某阶段出现的错误将被带到其后阶段，并会扩大，因此对质量审查提出了更高的要求。

　　需求分析是系统开发生命周期的第一阶段，其任务是确定企业需求，并把这种需求反映到信息系统需求说明书中。这个阶段的目标是确定用户问题和提供解决该问题的信息系统逻辑方案。

　　系统设计是系统开发生命周期的第二阶段，其目标是把信息系统的逻辑方案转换成可实施的基于计算机与通信的物理技术方案。系统设计工作主要包括总体设计和模块设计两大阶段，工作的成果是系统设计说明书。

　　开发实施是系统开发生命周期的第三阶段，其工作内容包括编程、测试和系统切换等。

　　运行维护和审计是系统开发的第四阶段。

　　需求分析工作主要由系统分析人员承担，其过程中常用的工具有组织结构图、数据流图、数据字典等。这个阶段的工作是通过的组织各部门、各业务的详细调查，明确用户提出的问题并找出解决这些问题的方案。系统分析结束时，系统分析员应完成系统分析报告［即系统（需求）说明书］。

　　系统需求分析具体过程包括：①了解系统的组织结构；②业务活动分析；③数据流图和数据流分析；④采用数据字典及其他工具的数据分析；⑤功能/数据分析；⑥完成系统分析报告。

　　表达部门或单位的组织结构，更直观的办法就是组织结构图。组织结构图就是把组织分成若干部分，同时标明行政隶属关系、信息流动关系和其他关系。画组织结构图的目的在于，首先从系统总体上了解信息流动的粗略情况，抓住与本项目有关的信息流集中的部分，以便为下一步的现场业务调查确定目标。

　　所谓业务活动分析，是指借助于图表工具让业务的处理过程脱离其具体的工作场所和实现手段而抽象地加以描述。业务过程描述的重点在于能完整地表达整个业务过程，包括对业务的不同处理方式和单据帐册的存储方式。

　　描述系统逻辑模型的更主要工具是数据流图。数据流图就是只通过数据流、数据存储、数据处理及外部实体这四种记号来抽象综合地描述整个系统的信息流程。

　　数据流图不是从用户那里调查来的第一手原始材料，而是经过了系统分析人员的分析和加工，它能以一种更抽象的、综合的表达手段来描述整个系统的信息流程，表达出多种业务之间的相互影响、相互制约的复杂关系。

　　箭头表示数据流，指各种各样的信息传输。数据存储可以指帐本、记录本，也可以指计算机中存储的各种文件及数据库。数据处理逻辑表示对信息的加工，包括手工和计算机的加工处理。外部实体是指在系统之外的、与系统有信息交流的部门或人员。对于系统而言，它们是信息的来源或去向。

　　数据流图强调抽象性和综合性，用数据流图表达系统采用自顶向下逐步分析方法分层进行。由于图形描述的用户友善性，数据流图成为系统分析人员与用户交流的有效手段，也是系统设计的主要依据之一。

　　数据分析目的是把数据流图中未能详细表达的，有关的处理逻辑和数据的各种详细材料进行汇总整理，以便检查系统中的数据是否存在问题。

　　数据分析更主要的工具是数据字典。数据字典描述系统中的数据和数据间的关系，是关于数据的数据。数据字典内容主要包括数据流图中所有数据的描述和处理逻辑的说明。

　　功能/数据分析法是IBM公司提出的一种系统化的聚类分析法。它通过U/C矩阵的建立和分析对系统的数据和功能进行检验。功能数据分析就是要解决系统中可能隐藏的问题。

　　系统分析结束时，系统分析员必须提交系统分析报告，称作系统说明书，交由专家小组、用户和上级审批。

　　系统说明书是需求分析阶段的成果，是与用户交流的工具，也是系统设计的依据，并在系统测试、系统维护和系统评价时使用。

　　系统说明书将作为信息系统的重要文档长期保存，其内容包括：①原系统调查和分析内容；②新系统逻辑模型；③新系统信息量估算、数据处理方式选择以及软硬件系统配置意见等；④成本估算。

　　系统设计的原则是在满足系统逻辑模型提出的功能下，要使系统的运行有高的效率、高的可靠性、好的服务质量以及很强的适应能力。系统的适应性是系统设计时考虑的更重要因素之一。

　　总体设计是把新系统的逻辑模型按一定的原则分成易于实现的模块，并把模块按它们间的关系联系在一起形成系统的结构图。

　　原则上说，系统的模块化设计要求模块间的联系要少并简单，以减少控制类联系；划出的模块内的功能要单一。

　　模块设计有四个主要活动：数据设计、控制设计、输入/输出设计和程序设计。

　　数据设计的任务是要确定系统所需要的数据项和数据之间的关系，然后按照数据关系理论建立数据文件或数据库表。数据设计的第一步是使用实体关系图（ERD）来建立数据模型。

　　控制设计的任务是设计一套控制措施来减少系统操作的差错。

　　系统分析员要能识别系统中可能发生的所有问题，并要制定措施预防问题发生，对于无法预防的问题也应有检测手段或在系统出事后能及时补救。

　　输入/输出设计是为系统的交互活动提供友好的用户图形接口。

　　人和计算机间采用图形接口是当前软件发展的一个趋势，采用图形方式更便于用户界面上的统一，也更加美观和易于操作。

　　程序设计是进一步明确有多少个需要编写的程序及其相互关系，并对所有由计算机执行的模块做出详细的说明，包括模块功能、性能、环境要求、技术指标、格式以及时间限制等。其更终产品是给程序员用的每个模块的程序说明书。

　　系统分析员把系统每个模块的（程序）设计说明书交给程序员，由程序员编写程序并进行测试。

　　程序一般用高级语言编写，如Visual Basic、C++或者是数据库管理系统。

　　测试方式包括单元测试、组装测试、确认测试和系统测试。

　　单元测试是以每个模块为单位执行的分开独立测试。单元测试又分为结构测试和逻辑测试：结构测试是确认程序是否符合程序语言规则，逻辑测试是验证程序中是否存在逻辑错误。

　　把各独立的模块集成起来形成系统，并进行系统的正确性测试，这就是组装测试。组装测试是检查模块之间是否有问题。

　　确认测试则要验证系统的功能、性能或其他指标是否满足用户的要求。测试的主要依据就是系统说明书。除了测试系统的正确与否，还要检查系统开发文档是否完整。

　　系统测试是将经确认测试的软件系统与计算机、外设、支持软件、数据等环境集成一起后，在实际环境下检查系统的工作情况。

　　在安装新系统之前需要做好准备工作。首先是人员的培训，如操作、维护、管理的人员等。

　　新系统代替旧系统的过程称为系统切换。有三方面的内容需要转换：①数据转换；②文件转换；③系统转换。

　　系统转换的方式有四种：直接方式、并行方式、导航方式和（分段）逐步方式。

　　系统维护是指实际运行的信息系统会因企业发展和需求变化而作些修改，系统也可能因存在的某些问题需要得到纠正，所以系统必须允许其在运行过程中进行修改，这个过程称作系统维护。

　　系统维护工作可分为三种类型：正确性维护、适应性维护和完善性维护。

　　正确性维护是改正系统中的错误或消除程序中的隐患，是对系统在设计和实现阶段工作所遗留下的问题的修正性维护；适应性维护是指那些因系统运行环境的变化而引起的系统调整性维护。完善性维护是指对系统功能的进一步完善或增加。

　　为什么要进行项目管理？研究表明，大多数信息系统都不能按预计的时间和成本内完成，因而无法满足用户要求。为避免出现这样的问题，必须认真地做好信息系统开发项目的管理工作。

　　管理项目的第一步是在开发前准备好一份工作细目清单，以此规定需求分析、系统设计、系统实现等阶段的各项活动；第二步是要决定活动所需资源和完成活动所需时间。

　　项目管理软件产品可以用来产生状态报告和分析某活动的延迟对其他活动和整个项目的影响程度，使管理者能够迅速采取补救措施。

　　软件文档化是软件工程的基本要求，信息系统中的文档甚至比程序更重要。在结构化/生命周期法中文档被称作各阶段的里程碑。

　　人们借助于软件工具帮助编写文档，这就是计算机辅助软件工程（CASE）。

　　计算机辅助软件工程（CASE）就是使用软件工具帮助软件工程人员开发软件。

　　原型法是一种快速低成本的系统开发方法，在需求难以说明，或需求变动较大的一类系统开发中是非常适用的方法。原型法采用渐进的方式，把系统开发的五个阶段压缩在一起，反复执行。

　　原型法通常分成四个步骤：①确定基本需求；②构造原型；③运行评价；④设计修改。

　　原型法的优缺点：⑴优点有：①通常更能满足用户需求；②能较快实现系统基本结构；③也使开发成本降低；④适应用户需求不确定的系统；⑤时间要求迫切的系统开发，只能采用原型法。

　　⑵缺点有：①原型法虽然加快系统开发的速度，但这往往导致系统质量的下降；②由于原型法没有严格的系统开发规范，文档也不作为开发的主要依据，因此系统集成和系统维护都很困难。

　　可视化开发就是在可视开发工具提供的图形用户界面上，通过菜单、按钮、对话框、编辑框、单选框、复选框、列表框和滚动条等，由可视开发工具自动生成应用软件。

　　由于数据库管理系统和第四代生成语言能够快速开发系统，用户可以使用这些工具建立原型。

　　更终用户指的就是实际使用系统的人员。更终用户开发是指不需要信息系统专家帮助，完全由用户自己开发信息系统的开发过程。

　　更终用户开发方法适用的范围是：完成个人数据分析、开发供自己使用的信息系统、开发简单的决策支持系统、开发简单的专家系统等。

　　更终用户开发可能会增加系统的成本。更终用户开发的系统质量往往不高；缺乏文档；数据往往分散，不能共享；要与其他系统结合很困难；系统的维护也很困难。

　　合适的开发方法可以降低系统开发的成本。在进行可行性分析时，就要确定使用的开发方法。