信息系统分析与设计(1).

2020/2/231信息系统分析与设计学时：讲课—40（实验—16，课程设计—1周）学分：2.5（0.5，1）课程性质：必修/考试教材：信息系统分析与设计（第4版）王晓敏、邝孔武，清华大学出版社信息系统分析与设计2020/2/233参考书：信息系统的开发与管理教程左美云、邝孔武，清华大学出版社信息系统分析与设计陈禹主编、杨善林等副主编，高教出版社信息系统分析与设计2020/2/234专业知识结构管理理论与实践管理学经济学运筹学数据结构与数据库原理计算机网络原理与应用信息系统开发工具面向对象程序设计信息系统分析与设计信息资源管理组织行为学人力资源管理运营管理财务会计市场营销社会调查综合实习信息技术与方法数量方法课程设计毕业设计思政理论类计算机基础类自然科学类外语类综合素质工程技术导论类军事体育类2020/2/235课程知识结构正确理解和认识系统规划系统分析系统设计系统实现系统维护和管理信息系统开发方法管理理论组织理论信息技术社会技术系统方法系统思想章节构成•第一章系统思想•第二章信息、管理与信息系统•第三章信息系统建设概论•第四章系统规划•第五章系统分析概述•第六章流程建模•第七章用例建模•第八章领域对象建模•第九章系统设计概述•第十章系统总体设计•第十一章系统详细设计•第十二章系统实施•第十三章系统维护与管理•第十四章信息系统工程进展2020/2/2362020/2/237我们身边的管理系统•企业管理信息系统（人事、薪酬、财务、物资、生产、供应、销售、MRP、MRPⅡ、ERP……)•服务业（订票系统、银行系统、酒店信息系统，……)•商业/电子商务（SCM、CRM、超市POS系统，……)•政府/电子政务（行政审批、一站式服务，……）•学校（学籍管理、教务管理系统、图书管理系统，……）•办公自动化系统•……2020/2/238POS系统交易处理•数据查询•数据录入查询及维护•数据查询•数据维护•销售交易处理•数据更新•查询/响应处理商品数据客户数据商品进销数据POS终端顾客、收银员用户管理人员用户2020/2/239POS(收银)终端2020/2/2310购物小票（水单）2020/2/2314第一章系统思想系统的概念系统的特性系统思想的发展系统工程软系统方法论物理-事理-人理系统方法2020/2/2315第一节系统的概念一、系统的定义系统是由相互联系和相互制约的若干组成部分结合成的、具有特定功能的有机整体。理解：(1)多要素：要素可以是简单体，也可能是子系统。(2)有结构：要素间有联系，又互相制约。(3)有功能：有一定的目的性。2020/2/2316二、系统的分类1.按复杂度分(Boulding)超越系统社会文化系统人人类社会及宇宙动物低级有机体开放系统生物控制装置钟表机构框架结构物理低高2020/2/23172.按系统起源分-自然系统（源于宇宙的起源及演化）*山川、河流*动物、植物、人类等生命系统*太阳、月亮、…-人工系统（源于人的目的或自我意识）*物理系统（车辆、道路）*抽象系统（数学、诗歌、哲学、蓝图）*人类活动系统（交通运输、生产运营，没有唯一的认识）2020/2/23183.按与环境的关系分*系统具有边界，边界划分了系统与环境-开放系统与环境经常有较多物质、能量、信息的交换-封闭系统（孤立系统）与环境没有物质、能量、信息的交换*生命系统和社会系统都是开放系统*系统的开放性与封闭性不能绝对化2020/2/23194.按状态与时间关系分-静态系统状态不随时间变化-动态系统状态随时间变化2020/2/23205.按抽象程度分-实体系统（物理系统）最具体、确定的系统系统实施阶段：可实际运行的系统-概念系统（概念模型）最抽象，系统雏形系统初步调查阶段：目标、框架，概念模型-逻辑系统介于前两者之间系统分析阶段：新系统逻辑模型2020/2/2321管理信息系统-复杂的社会文化系统-人工系统（人的目的——根本）-开放的系统-动态系统-形成过程是一个从抽象到具体的过程2020/2/2322管理信息系统的本质M管理I信息S(IT)系统Essence(本质)Content(内容)Means(手段)2020/2/2323第二节系统的特性(1)整体性——最重要的特性系统之所以成为系统，首先是系统具有整体性。整体功能不是组成要素的简单叠加，是各个部分有机地结合在一起。整体的有机性，不仅表现为内部要素的联系，也表现为它与外部环境的联系。亚里斯多德：整体大于部分之和。对部分认识的总和不能代替对整体的认识（系统分析）。系统的整体性是由系统的有机关联性为保证。2020/2/2324(2)层次性——基本特性组成系统的诸要素的种种差异，使系统组织的地位和作用、结构和功能上表现出等级秩序性，形成具有质的差异的系统等级。每层系统由下层要素或子系统组成，同时又是上层系统的组成要素。系统的整体性，是在一定层次中形成一定结构基础上的整体性。分析系统可以用黑箱法分析下层要素，只研究其I/O及功能。2020/2/2325(3)目的性——根本特性，系统发展变化时表现的特性坚持趋向某种预先确定的状态。系统的目的可以通过系统的活动来实现。人工系统有其目的，系统通过反馈信息修正行为而实现预期目标。2020/2/2326(4)稳定性在外界作用下的开放系统有一定的自我稳定能力。稳定性靠负反馈，消除偏离稳定状态的失稳因素，但是有一定的限度。稳定性与整体性、目的性互相联系。稳定是相对的，不是绝对的。稳定不等于静止。稳定是发展中的稳定。2020/2/2327(5)突变性指系统通过失稳从一种状态进入另一种状态的剧烈变化过程——质变。超过了限度，系统就会失稳、发生突变。突变与系统稳定性相关。个别要素的变异得到其他要素响应，差异扩大，得到整个系统响应，发生质变，进入新的状态。2020/2/2328(6)自组织性开放系统在系统内外因素相互作用下，自发组织起来，使系统从无序到有序，从低级有序到高级有序。有些系统的内因可以通过外部条件实现自我进化和完善（生物、社会系统等）。由于系统的整体性和层次性，系统的自组织性是相对的。整体性很强的系统会强烈地约束低层子系统的自由行动。不是“独来独往，自以为是”。2020/2/2329(7)相似性——基本特征系统具有同构和同态的性质。系统的存在方式、结构和演化过程有共性。是系统理论建立的基础，也是模拟方法的基础。2020/2/2330第三节系统思想的发展(1)古代朴素的系统思想科学不发达，人们自然地用整体观点看事物（天地人星关系）。(2)科学的发展阻滞了系统思想科学技术（显微镜、望远镜）的发展为人类认识客观世界各个部分提供了十分有效的手段。科学分析的方法将整体分成部分来研究，自然科学成就空前——产生了决定论、机械论。自文艺复兴起，分析还原原理统治了西方科学方法达350年之久。2020/2/2331(3)现代系统思想20’生命现象不能用还原论解释，人们认识到还原论的局限性（蝾螈尾巴可以发育成腿，海胆半个胚胎能发育成完整的个体）。30’资本主义工业化要求科学的企业管理，泰勒的科学管理理论诞生。企业应作为一个有机的组织来管理，系统的思想深入到管理理论中。40’社会化大生产使管理矛盾突出，为解决复杂的工程协调问题，系统工程学诞生（贝尔的微波通信工程项目管理，阿波罗登月计划）。50’系统分析方法论出现，系统工程、系统分析、运筹学等系统学科逐渐成熟。2020/2/2332(4)“硬”系统和“软”系统硬：目标、系统需求均已经存在。待找出并描述清楚。软：目标、系统需求待构造、不唯一。概念模型要与问题比较，改进。现实世界中很多问题比工程问题要“软”得多，人类行为变化不定、繁复多变，很多问题是难以定义的。2020/2/2334结论系统思想将在IS建设中起重大指导作用。分析局部时不要忘了整体。系统工程、系统分析、运筹学都有相似的方法论基础。软系统方法将是指导企业实施信息系统建设的有力变革工具。第四节系统工程37一、系统工程的定义系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法；SE是一门组织管理的技术。——钱学森38SE认为虽然每个系统都是由许多不同的特殊功能部分所组成，而这些功能部分之间又存在着相互关系，但是每一个系统都是完整的整体，每一个系统都要求有一个或若干个目标。SE则是按照各个目标进行权衡，求得最优解(或满意解)的方法，并使各组成部分能够最大限度地相互适应。——美国H.Chestnut一、系统工程的定义(续)第四节系统工程39SE是为了更好地达到系统目标而对系统的构成要素、组织结构、信息流动和控制机制等进行分析与设计的技术。——日本工业标准(JIS)一、系统工程的定义(续)第四节系统工程40系统工程是从总体出发，合理开发、运行和革新一个大规模复杂系统所需思想、理论、方法论、方法和技术的总称，属于一门综合性的工程技术。——汪应洛一、系统工程的定义(续)第四节系统工程41一门综合性的工程技术；以大规模复杂系统为研究对象;应用定性与定量分析相结合的方法；采用现代信息技术手段；实现系统的最优设计、最优控制、最优管理。一、系统工程的定义(续)第四节系统工程42整体性和系统化观点—前提总体最优及平衡协调观点—目的综合运用方法与技术观点—手段问题导向及反馈控制观点—保障二、系统工程的特点第四节系统工程43系统工程不是工程实践，而是干成干好工程实践必须应用的方法、程序和技术，是一种知识体系。二、系统工程的特点(续)系统工程是一种对所有系统都具有普遍意义的科学方法。——钱学森第四节系统工程44一、系统工程的形成与发展1.古代系统工程思想及实践都江堰水利工程田忌赛马孙子兵法丁渭造宫……第四节系统工程452.现代系统工程形成及发展第四节系统工程阶段年代（份）重大工程实践或事件重要理论与方法贡献I1930美国发展与研究广播电视正式提出系统方法（Systemsapproach）的概念1940美国实施彩电开发计划采用系统方法，并取得巨大成功美国Bell电话公司开发微波通讯系统正式使用系统工程（SystemsEngineering）一词（1951）II第二次世界大战期间英、美等国的反空袭等军事行动产生军事运筹学（MilitaryOperationsResearch）,也即军事系统工程20世纪40年代美国研制原子弹的“曼哈顿计划”运用SE，并推动了其发展1945美国空军建立兰德（RAND）公司提出系统分析（Systemsanalysis）概念，强调了其重要性46第四节系统工程IV1957H.Good和R.E.Machol发表第一部名为《系统工程》的著作系统工程学科形成的标志1958美国研制北极星导弹潜艇提出PERT（网络优化技术），这是最早的系统工程技术之一。1965R.E.Machol编著《系统工程手册》表明系统工程的实用化和规范化美国自动控制学家L.A.Zedeh提出“模糊集合”概念为现代SE奠定了重要的数学基础1961-1972美国实施“阿波罗”登月计划使用了多种SE方法，其成功极大地提高了SE的地位III40年代后期到50年代初期运筹学的广泛运用与发展、控制论的创立与应用、电子计算机的出现，为SE奠定了重要的学科基础二、系统工程方法471969年美国贝尔电话公司工程师霍尔（A·D·Hall）提出了系统工程三维结构，简称为霍尔模型。基本思想：任何复杂问题都可以归结为工程问题来研究，它强调明确目标，其核心思想是优化，应用定量的手段求得最优解。第四节系统工程48模型将系统的整个管理过程分为七个阶段（时间维）和七个步骤（逻辑维），并同时考虑到为完成这些阶段和步骤的工作所需的各种专业管理知识（知识维）。（一）、霍尔模型第四节系统工程49规划阶段环境科学社会科学工程技术计算机科学管理科学经济法律知识维逻辑维ABCDEFG方案阶段研制阶段生产阶段运行阶段更新阶段501.时间维（时间进程）表示系统工程的工作阶段或进程。即：从规划到更新，按时间顺序排列的系统工程全过程。（一）、霍尔模型(续)