信息系统的建设(上)

第四章信息系统的建设（上）4.1信息系统建设方法导论4.1.1信息系统建设的复杂性信息系统建设工作的复杂性，主要体现在以下五个方面：1、建设环境的复杂性信息系统建设通常要涉及到组织内部各级机构、管理人员及组织面临的外部环境。系统建设者必须十分重视、深刻理解组织面临的内、外环境及发展趋势，考虑到管理体制、管理思想、管理方法和管理手段的相互匹配、相互促进，考虑到人的习惯、心理状态及现行的制版、惯例和社会、政治诸因素。系统的目标、规模、功能和实施步骤必须与组织当前的发展水平(如管理水平、业务水平、职工素质等)、随能力(包括经济、技术、文化、心理、习惯等)相适应，所建系统还应有足够的影响力来在一定范围内改革不合理的规章、制度、惯例，促进管理水平的提高和组织目标的实现。2、用户需求的多样性信息系统的最终用户是各级各类管理与业务人员。满足这些用户的信息需求，支持他们的管理决策与业务活动，是系统建设的直接目的。一个组织内各类机构和人员的信息需求不尽相同，有些需求可能相互冲突，另一些往往十分含混，同时，用户需求在建设过程中也会发生变化。系统建设者面对这样复杂的目标集，必须寻求使各方都比较满意的方案。3、建设内容的复杂性一个组织的管理与业务信息量大面广，形式多样、来源繁杂，信息内容和处理要求又涉及到广泛的学科和事业领域。信息系统要实现一个组织的信息的系统、综合处理以支持各级管理与业务活动，必是一个规模庞大，结构复杂，具备多种功能、实现多个目标的大系统，就现有的企业信息系统而言，即使是中小企业的，其信息处理内容的广泛性和系统结构的复杂性，也是一般的工程技术系统难以比拟的。4、技术手段的复杂性信息系统是当代利用先进技术解决社会经济问题的范例之一。现代的先进技术成果，如计算机硬、软件技术、数据通讯与网络技术、各种信息采集与存贮、各种控制与决策方法、建模与仿真技术以及人工智能技术等方法，建模与仿真技术以及人工智能技术等，都是进行信息系统建设、实现系统各种主要功能的技术手段。如何合理的应用这些技术手段以达到预期的效果，是信息系统建设面临的主要任务之一。5、建设需用资源的密集性信息系统的建设，需要巨额投资，是一种资金密集型的建设项目；由于规模大、建设内容复杂，主要工作如系统规划、系统开发需用大量人工，因而也是劳动密集型项目；由于上述建设环境、建设内容、所用技术手段的复杂性，系统建设的各项工作都需要大量的智力劳动，简单的体力劳动在其中所占极小，所以说，信息系统建设项目又是智力密集型或者知识密集型的。信息技术日新月异，管理环境复杂多变，每个组织在管理信息处理方面的需求与目标不尽相同，不可能只靠某一种方法去解决系统建设中的各类问题，即使一个组织的信息系统建设，也需要多种方法相互配合，取长补短，才能得到满意的结果。在现有的众多信息系统建设方法中，基于系统生命周期的一类方法，特别是其中各种结构化方法在实践中起过重要的作用，得到了广泛应用。信息系统的建设方法，现在正处在发展过程中，离成熟阶段尚远。系统地熟悉一类典型的、在应用中已见成效的方法，掌握分析、解决系统建设中一般问题的基本方法和技能，可以更加理解系统建设的特点和规律，为进一步了解、运用其他方法以至创造性地发展系统建设方法打下一个良好的基础。4.1.2信息系统的生命周期1.系统科学方法的主要原则计算机辅助管理起始于本世纪五十年代，管理应用项目规模较小，涉及的管理问题比较简单，多为统计和报表处理事务，项目的开发方式是“工匠式”，即用户将项目开发任务交给计算机技术人员这类人员根据他们每个人对问题的理解和习惯的思路和方法，用手工方式编制与调试软件，项目的开发缺乏规范的程序与标准。到六十年代，随着应项目规模和应用范围的扩大，程序设计的可读性、可测试性和可变更性受到重视，出现了较为规范的结构化程序设计(StructuredProgramming)方法。人类在复杂的工程技术系统，如：机、电、化工、能源、交通、建筑及武器系统等的建设方面，积累了丰富的经验，本世纪以来系统科学的形成和发展，为研究复杂系统提供了科学的方法论，即系统方法的主要原则是：(1).整体性原则系统是相互联系、相互作用的诸要素(部分)组成的综合体。一个特定的系统具有的功能与目标，不是各组成部分功能与目标的简单相加，而是各部分按一定秩序相互作用的结果。“整体大于各部分之和”这句亚里斯多德的名言就是强调系统的整体性。系统方法的基本点是从整体和各组成部分的相互关系来考察事物，从整体目标和功能出发，正确处理系统各组成部分之间的相互联系和相互作用，是解决复杂系统各类问题的关键所在。(2).分解--协调原则系统理论指出：一个具有特定的整体功能和目标的系统，其组成部分的空间结构、系统和各部分行为依时间的变化过程以及各部分的目标与功能均具有某种规律，服从一定的秩序。在处理复杂系统的问题时，可以依结构、功能或时间过程将整个系统分解成若干相互关联的子系统，即把复杂问题化成若干相对简单的子问题以方便求解，如果子系统仍较复杂，还可进一步分解。合理的分解，可以使问题的处理大为简化。在处理各类子问题时，必须根据系统的整体功能和目标，协调各子系统的行为、功能与目标，以保证整体功能、目标的实现。分解--协调原则可以说是处理各类复杂问题的基本的、行之有效的原则之一。许多复杂的社会组织系统和工程技术系统的多级递阶结构或分散控制结构都体现了分解-协调的思想和方法。(3).目标优化原则对于具有单一目标的简单系统，“目标优化”就是选定的方案应使某个设定的目标函数取极值。复杂系统通常具有多个目标，且有的目标相互冲突，有的目标难以定量描述，因而不存在对于每个目标都可达到最好效果的方案。人们也难以求得所有各种可行方案来进行比较。对于复杂系统，“目标优化”就是：在可能探索到的可行方案中，选定对系统所有目标来说都能达到令人满意效果的方案。简而言之，目标优化对简单系统来说是求“最优解”，对复杂系统来说求的是“满意解”。2.信息系统的生命周期的划分任何系统均有其产生、发展、成熟、消亡或更新换代的过程。这个过程称其生命周期。信息系统的生命周期，可以分成以下四个阶段：阶段主要活动系统规划战略规划：根据组织的目标和发展战略确定信息系统的发展战略业务流程规划：根据组织的目标与战略对组织的业务流程进行识别、改革与创新信息系统总体结构规划：进行组织的信息需求分析、数据规划、功能规划与系统划分、信息资源配置规划项目实施与资源分配规划：根据应用需要和可能将整个系统划分成若干项目，估计每个项目所需硬件、软件、网络、资金、人员等各项资源系统开发系统分析系统初步调查，开发项目的可行性研究，系统详细调查，开发项目范围内新系统逻辑模型的提出系统设计系统总体结构设计、输入设计、输出设计、处理过程设计、数据存贮设计、计算机处理方案选择系统实施软件编程和软件包购置、计算机和通信设备的购置，系统的安装、调试与测试，新旧系统的转换系统运行与维护系统运行的组织与管理、系统评价、系统纠错性维护、适应性维护、完善性维护、预防性维护系统更新现行系统问题分析、新系统的建设(1).系统规划这一阶段的主要任务是：根据组织的整体目标和发展战略，确定信息系统的发展战略，进行业务流程规划，明确组织总的信息需求，制订信息系统建设总计划，其中包括确定拟建系统的总体目标、功能、大致规模和粗略估计所需资源，并根据需求的轻、重、缓、急程序及资源和应用环境的约束，把规划的系统建设内容分解成若干开发项目以分期分批进行系统开发。(2).系统开发这一阶段的主要工作是根据系统规划阶段确定的拟建系统总体方案和开发项目的安排，分期分批进行系统开发。每一个项目的开发工作包括系统调查和系统开发的可行性研究、系统逻辑模型的建立、系统设计、系统实施、系统转换和系统评价等工作。由于资源及应用环境的制约，一个组织的信息系统一般不可能靠资源的一次投入而建成，因而一个开发项目常是整个信息系统的某个或某几个子系统的建立。合理确定每次系统开发的目标、边界和开发周期，应用科学的开发方法、工具和规范，对于系统开发的成功至关重要。系统正常运行和维护阶段，这是系统生命周期中历时最久的阶段，也是信息系统实现其功能、发挥效益的阶段。科学的组织与管理是系统正常运行、充分发挥其交通的必要条件，而及时、完善的系统维护是系统正常运行的基本保证。信息系统规模庞大，结构复杂，管理环境和技术环境不断变化，系统维护工作量大，涉及面广，投入资源多。据统计，现有信息系统在运行和维护阶段的开支占整个系统成本的三分之二左右。而这一阶段需用的专业技术人员占信息系统专业技术人员50%-70%。(3).系统运行与维护系统维护可以分为纠错性维护、适应性维护、完善性维护和预防性维护。纠错性维护是指对系统进行定期的或随机的检修、纠正运行阶段暴露的错误，排除故障，消除隐患，更新易损部件，刷新备份的软件和数据存贮，保障系统按预定要求完成各项工作；适应性维护是指由于管理环境与技术环境的变化，系统中某些部分的工作内容与方式已不能适应变化了的环境，因而影响系统预定功能的实现。故需对这些部分进行适当的调整、修改以满足管理工作的需要；完善性维护是指用户对系统提出了某些新的信息需求，因而在原有系统的基础上进行适当的修改、扩充，完善系统的功能以满足用户新的信息需求；预防性维护是对预防系统可能发生的变化或受到的冲突而采取的维护措施。(4).系统更新在系统运行与维护阶段，系统单位时间内的费用随时间增长。适时开始新系统建设工作，使旧系统或其中某些主要部分退役，不仅能增强系统功能，满足用户新的信息需求，而且在经济上也是合理的。现有系统进入更新阶段时，下一代新系统的建设工作便告开始。因此，这一阶段是新、旧系统并存的时期。对现有系统来说，可以全部更新，也可以部分更新的或有步骤地分期分批更新。3.系统开发的生命周期系统开发是信息系统建设中最重要的一个阶段。从项目开发开始到结束的整个过程，称为系统开发的生命周期(简记为SDLC)。系统开发的生命周期一般分为以下阶段：(1).系统分析：主要任务是明确用户的信息需求，提出新系统的逻辑方案。需要进行的工作有系统的初步调查、可行性研究、现行系统的详细调查及新系统逻辑模型的提出等。(2).系统设计：主要任务是根据新系统的逻辑方案进行软、硬件系统的设计，其中包括总体结构设计、输出设计、输入设计、处理过程设计、数据存贮设计和计算机系统方案的选择等。(3).系统实施：将设计的系统付诸实施，主要工作有软件的程序编制与软件包的购置、计算机与通讯设备的购置，系统的安装、调试与测试、新旧系统的转换等。4.1.3结构化方法1.早期的信息系统开发方法存在的主要问题(1).工作阶段的划分原则不明确各阶段的工作缺乏规范的规程、方法、表达工具与标准。(2).系统建设过程用户参与程度低用户与专业人员对话缺乏有效的手段(3).系统开发的工作任务集中在系统实施阶段系统分析、设计工作不深入(4).系统实施阶段的工作采取“自底向上”的方法由于系统实施阶段的工作采取“自底向上”的方法,系统总体功能与目标的实现难以保证。2.结构化方法概述“结构化”一词在系统建设中的含意是用一组规范的步骤、准则和工具来进行某项工作。基于系统生命周期概念的结构化方法则为信息系统建设提供了规范的步骤、准则与工具，以弥补经典方法的不足。3.结构化方法的基本思路和主要原则（1）结构化方法的基本思路这类方法都是把整个系统开发过程分成若干阶段，每个阶段进行若干活动，每项活动应用一系列标准、规范、方法和技术，完成一个或多个任务，形成符合给定规范的产品(成果)。（2）结构化方法的主要原则1).用户参与的原则2).严格划分工作阶段，“先逻辑，后物理”的原则3).“自顶向下”的原则4).工作成果描述标准化原则图6-1系统开发各阶段的费用变化费用规划分析设计实施结构化方法早期的方法图6-1系统开发各阶段的费用变化费用规划分析设计实施结构化方法早期的方法阶段......方法技术工具标准任务......产品活动......图6-3结构化方法的基本思路4.1.4系统建设方法的发展概述结构化生命周期法遇到了一系列挑战：(