会展管理信息系统开发方法

4.3　会展管理信息系统开发方法

会展管理信息系统的开发，尤其是大型信息系统的开发离不开方法的应用，常见的开发方法有生命周期法、原型法、结构化方法、面向对象的方法等。

4.3.1　生命周期法

1）生命周期法的概念

任何一个系统都有发生、发展和消亡的过程，新系统是在旧系统的基础上产生、发展、老化、淘汰，最后又被更新的系统所取代的。这就是系统的生命周期。

生命周期法的主要思想将管理信息系统从系统调查开始，经过系统分析、系统设计、系统实施、系统维护与评价，直至要求建立新的系统看成一个生命周期的结束、另一个生命周期的开始。

2）生命周期法的五个阶段

运用生命周期法进行管理信息系统开发，遵循系统调查与规划、系统分析、系统设计、系统实施、运行测试与系统维护五个阶段。（表4-3）

表4-3　生命周期法开发管理信息系统开发的阶段、工作及文档

（1）系统调查与规划

对用户提出的初始要求进行初步调查，并在技术、经济、组织上作可行性分析、详细调查、在分析的基础上提出可行性研究报告，并拟订开发系统的初步计划。

（2）系统分析

在这一阶段，开发人员要作详细调查，全面、细致地分析现行系统的工作业务流程、数据流程、数据结构、用户要求、系统目标等，分析研究现行系统的本质，建立新系统的逻辑模型，提出“系统分析说明书”。

（3）系统设计

第三阶段是系统设计。其主要任务是根据“系统分析说明书”对系统的各个组成部分进行具体的设计，建立新系统的物理模型，主要包括模块设计、代码设计、数据库设计、输出设计和输入设计等。提出“系统设计说明书”。

（4）系统实施

第四阶段是系统实施。其主要任务是以新系统的物理模型，即系统设计说明书为依据，编制可在计算机上执行的程序代码，建立文件和数据库等，测试整个管理信息系统，使系统设计的物理模型付诸实现。这一阶段的工作结果是一个可实际运行的程序系统、各种数据库及一系列文档资料。

（5）运行测试与系统维护

第五阶段是运行测试和系统维护。管理信息系统开发成功，就可以正式投入运行，逐步取代现有的系统。在运行期间，由于业务的发展、体制调整，会存在各种错误与不足，可能要对其进行扩充、修改与优化。这些工作统称为系统维护。对系统的维护一直要到该系统被另一个新的管理信息系统取代为止，此时该系统的生命周期就告以结束。

3）生命周期法的优、缺点

生命周期法的优点在于使用其开发一个系统时，对系统的每个微小情况都能给予更多的注意。因为用户参与开发并在系统需求分析阶段让用户确定他们的需求，因此用这种方法开发系统比用其他方法更能满足用户要求。由于系统设计对每个情况都是独立考虑的，因此这种方法常常能产生更高质量的系统。此外，完整的文档也使系统维护工作更为方便。

生命周期法的缺点也很明显，在使用生命周期法开发一个系统时，即使是小系统，也要花很多时间和很高的成本。另外，生命周期法需要用户提供完整的需求，而对建立新的应用领域的新系统，用户也不能完全理解本身的需求。对没有明确需求的系统，生命周期法也是无法使用的。

4）结构化生命周期法

结构化生命周期法是结构化系统分析、结构化系统设计和生命周期法的结合，是系统分析员、软件工程师、程序员以及最终用户按照“用户至上”的原则，自上向下分析与设计和自下向上逐步实施的，建立计算机信息系统的一个过程，是组织、管理和控制信息系统开发过程的一种基本框架。

结构化生命周期法在系统分析与系统设计阶段，用系统的思想、系统工程的方法，按用户至上的原则，结构化、模块化、自上向下地对信息系统进行分析与设计；在系统实施阶段，自下向上逐步实施，然后按照系统设计的结构，将模块一个一个地拼接到一起进行调试，自下向上、逐步地构成整个系统。较传统的生命周期法相比，结构化生命周期法的优势在于：首先它提高编程效率，改进了程序质量；其次，结构化生命周期法采用模块结构，便于修改与扩充。

（1）结构化生命周期法的基本原则

①面向用户。强调用户参与，在系统开发过程中始终同用户保持联系。

②区分工作阶段。在系统开发过程中，区分工作阶段（phases）、活动（activ-ities）、作业（tasks）。

③自上向下地分析、设计；自下向上地实施。

④采用模块结构应对变化。

⑤工作成果规范化、标准化。

（2）结构化生命周期法的优、缺点

①结构化生命周期法的优点。

A.严格区分开发阶段。对每一阶段的任务完成情况进行审查，对于出现的错误或问题及时加以解决，不允许转入下一阶段。错误纠正得越早，所造成的损失就越少。

B.整体性与全局性好。强调开发过程的整体性和全局性，自上向下，逐步求精，在整体优化的前提下考虑具体的分析、设计问题。

②结构化生命周期法的缺点。

A.预先定义用户需求。要求开发人员在调查中充分掌握用户需求、管理状况并预见可能发生的变化，这不符合人们认识事物的客观规律。同时，用户也很难准确地陈述其需求。

B.缺乏灵活性。修改系统分析和系统设计的结果工作量相当大，实施起来相当困难。因此，就要求步步为营，尽量避免需要修改的情况发生。

C.开发阶段间存在鸿沟。各阶段采用不同的、没有严格对应关系的模型作为开发工具，形成阶段间的鸿沟。即不能很好地解决从系统分析到系统设计之间的过渡，如如何使物理模型如实反映出逻辑模型的要求。

D.开发工具落后。所使用的工具（主要是手工绘制各种各样的分析设计图表）落后，致使系统开发周期过长而带来了一系列的问题。不能自动生成文档，文档整理工作量太大。

（3）适用范围

结构化生命周期法适合用于开发能够预先定义需求、结构化程度较高的大型系统和复杂系统，不适合用于小型系统的开发。

4.3.2　原型法

1）原型法概述

原型法是20世纪80年代随着计算机软件技术的发展，特别是在关系数据库系统（Relational Data Base System，RDBS）、第四代程序生成语言（4th Genera-tion Language，4GL）和各种系统开发软件的产生与发展的基础上，人们提出的一种从设计思想到工具、手段都是全新的系统开发方法。

原型法的基本思想就是根据用户提出的需求，由用户与开发者共同确定系统的基本要求和主要功能，并在较短时间内建立一个实验性的、简单的小型系统，称作原型，然后将原型交给用户使用。用户在使用原型的过程中会产生新的需求，开发人员依据用户提出的评价意见对简易原型进行不断的修改、补充和完善。如此不断地反复修改（迭代），直至满足用户的需求。这就形成了一个相对稳定、较为理想的管理信息系统。

迭代就是用户对原型系统进行评价后，提出意见，开发人员根据用户的意见进行修改的反复过程。迭代不是简单的反复，每一次迭代都意味着原型系统向着用户需求又前进了一步。迭代是系统开发进展的动力，迭代过程的结束，就是原型的完成。

2）原型化方法的开发过程

原型法的需求定义过程是一个开发人员与用户通力合作的反复过程，即从一个能满足用户基本需求的原型系统开始，允许用户在开发过程中提出更好的要求，根据用户的要求不断对系统进行完善。它实质上是一种迭代的循环型的开发方式。（图4-12）

图4-12　原型法开发过程

原型法开发一个管理信息系统的过程分为四个阶段。

（1）明确用户基本需求

在系统开发的初始阶段，用很短时间调查用户的需求，这样的需求也许是不完全、粗糙的，但却是最基本的。原型法在这一阶段主要是为初始模型确定需求，建立简化模型。

（2）开发初始化原型系统

系统开发人员根据用户确定的基本需求，借助软件工具开发一个应用系统的初始原型。这个初始原型只需满足用户的基本需求。它强调的是开发速度。

（3）对原型进行评价

让用户试用原型，根据实际运行情况，找出原型存在的问题，提出修改意见。

（4）对原型系统进行修正和改进

系统开发人员根据用户试用过程提出的需求，与用户共同研究并确定修改原型的方案，经过修改、完善得到一个新的原型。然后试用、评价，再修改、提高，循环多次直到用户满意为止。总之，用原型法开发系统的过程是一个循环、不断修改与完善的过程。

3）原型的种类

根据在系统开发过程中的作用，可分为丢弃式原型（Throw-it-away Prototy-ping）和进化式原型（Evolutionary Prototyping）。丢弃式原型用于描述和说明系统的需求，作为开发人员和用户之间的通信工具，不作为实际系统运行。进化式原型用于满足用户不断变化的需求，在原型系统基础上不断迭代，作为实际系统运行。

根据原型的应用目的和场合的不同，可分为研究型原型（Exploratory Proto-typing）、实验型原型（Experimental Prototyping）和演进型原型（Evolutionary Proto-typing）。

4）原型法的优、缺点

①原型法的优点体现在以下几个方面。

A.开发者在正式开发之前就可以得到用户的真正需求，而用户能在较短的时间内看到新系统的模样。

B.改进了用户和系统开发人员的交流方式，有效地避免了开发者和用户的认识差异所产生的失败。

C.开发的系统更加贴近实际，提高了用户的满意程度。

D.降低了系统开发风险，一定程度上减少了开发成本。(www.zuozong.com)

E.采用自下向上的开发策略，更易被用户接受。

②原型法的缺点体现在以下几个方面。

A.由于原型法在实施进程中缺乏对MIS全面、系统的认识，因此，它不适合用于开发大型或复杂的MIS。

B.对用户的管理水平要求较高。原型化方法每次迭代都要花费人力、物力，如果用户合作不好，盲目纠错，就会拖延开发进程，甚至偏离原型的目的。

C.测试和文档工作常被忽略，使系统运行后很难进行正常的维护。

D.开发工具要求高。支持原型开发的软件工具大致可分为如下几类：原型化工具、CASE原型化工具、可用于原型开发的工具。

5）原型法的适用范围

原型法适用于用户需求不清，管理及业务处理不稳定，需求常常变化，规模小、不太复杂，而且不要求集中处理的系统。

4.3.3　面向对象开发方法

1）面向对象开发方法简介

面向对象法（Object Oriented）简称OO方法，是一种认识客观世界、从结构组织模拟客观世界的方法。面向对象法产生于20世纪60年代，在20世纪80年代后获得广泛应用。它一反那种功能分解方法只能单纯反映管理功能的结构状态、数据流程模型只是侧重反映事物的信息特征和流程、信息模拟只能被动迎合实际问题需要的做法，从面向对象的角度为人们认识事物，进而为开发系统提供了一种全新的方法。这种方法以类、继承等概念描述客观事物及其联系，为管理信息系统的开发提供了全新思路。

2）面向对象法的相关概念

（1）对象

对象是现实世界中具有相同属性、服从相同规则的一系列事物的抽象。任何事物在一定前提下都可以看成对象。从计算机角度看，对象是把数据和对该数据的操作封装在一个计算单位中的运行实体；从程序设计者角度看，对象是一个高内聚的程序模块；从用户角度看，对象为他们提供所希望的行为。对象可以是具体的，如一个人、一张桌子、一辆轿车等；也可以是概念化的，如一种思路、一种方法等。

（2）属性

属性是实体所具有的某个特性的抽象，它反映了对象的信息特征，而实体本身被抽象成对象。

（3）类

类是具有相同属性和相同行为描述的一组对象，它为属于该类的全部对象提供了统一的抽象描述。例如动物、人、高校、管理信息系统都是类。

（4）消息

消息是向对象发出的服务请求。在OO方法中，完成一件事情的方法就是向有关对象发送消息。对象间可以通过消息实现交互，模拟现实世界。

（5）行为

行为是指一个对象对于属性改变或消息收到后所进行的行动的反应。一个对象的行为完全取决于它的活动。

（6）操作

操作是指对象行为、动态功能或实现功能的具体方法。每一种操作都会改变对象的一个值或多个值。操作分为两类：一类是对象自身承受的操作，操作结果改变了自身的属性；另一类是施加于其他对象的操作，操作结果作为消息发送出去。

（7）关系

关系是指现实世界中两个对象或多个对象之间的相互作用和影响。例如，师生关系、上下级关系、机器与配件的关系等。

（8）接口

接口是指对象受理外部消息所指定操作的名称或外部通信协议。

（9）继承

继承指一个类承袭另一个类的能力和特征的机制。继承的优点是避免了系统内部类或对象封闭而造成的数据与操作的冗余现象，并保持接口的一致性。

3）面向对象法的开发过程

利用面向对象法开发信息系统的主要步骤如下。

（1）系统调查和需求分析

系统调查和需求分析即对系统要面临的具体管理问题及用户对系统开发的需求进行调查研究，确定系统目标；对所要研究的系统进行系统需求调查分析，搞清楚系统要干什么。

（2）面向对象分析

根据系统目标分析问题和求解问题，在众多的复杂现象中抽象地识别需要的对象，弄清楚对象的行为、结构和属性等；弄清可能施于对象的操作方法，为对象与操作建立接口。

（3）面向对象设计

对分析结果作进一步的抽象、归纳、整理，从而给出对象的实现描述，并最后以范式的形式将它们确定下来。

（4）面向对象编程

此阶段为程序实现阶段，即选用面向对象的程序设计语言，实现设计阶段抽象整理出来的范式形式的对象，形成相应的应用程序软件。面向对象法开发的系统有较强的应变能力，因而具有重用性好、可维护性好等特点。

4）面向对象法的优、缺点

这种方法更接近于现实世界，可以限制由于不同的人对于系统的不同理解所造成的偏差；以对象为中心，利用特定的软件工具直接完成从对象客体的描述到软件结构间的转换，解决了从分析和设计到软件模块结构之间多次转换映射的繁杂过程，缩短了开发周期。在面向对象法中，系统模型的基本单元是对象，是客观事物的抽象，具有相对稳定性。因而，面向对象法开发的系统有较强的应变能力，重用性和维护性较好，并能降低系统开发维护费用和控制软件的复杂性。面向对象方法特别适合于多媒体和复杂系统。

但是面向对象法所面临的问题与存在的不足和原型法一样，它需要有一定的软件基础支持才可应用。另外，对大型系统而言，采用自下向上的面向对象法开发系统，易造成系统结构不合理、各部分关系失调等问题，易使系统整体功能的协调性变差，效率降低。

5）适用范围

面向对象的开发方法是目前比较流行的开发方法，适用面很广。

4.3.4　计算机辅助开发方法

1）计算机辅助开发方法的思想

严格地讲，计算机辅助开发（Computer Aided Software Engineering，CASE）方法只是一种开发环境而不是一种开发方法。它是20世纪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、面向对象法或原型法等，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工具实际上是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。

2）计算机辅助开发方法的特点

CASE方法具有下列特点。

①解决了从客观对象到软件系统的映射问题，支持系统开发的全过程。

②提高了软件质量和软件重用性。

③加快了软件开发速度。

④简化了软件开发的管理和维护。

⑤自动生成开发过程中的各种软件文档。

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。CASE的概念也由一种具体的工具发展成为开发信息系统的方法学。

3）计算机辅助开发方法的工具

为提高软件开发效率和减轻开发人员的劳动强度而设计的软件称为软件工具。软件工具是为支持计算机软件的开发、维护、模拟、移植或管理而研制的程序系统。软件工具涉及很多方面，种类繁多，目前分类方法也很多，较为流行的分类方法是按生命周期分类，通常分为如下五大类。

（1）软件需求分析工具

它利用形式化语言描述，与自然语言相近，可产生需求分析的文档和相关的图形。例如，问题描述语言（PSL）和问题分析器（PSA）都是需求分析工具。

（2）软件设计工具

它主要包括两种工具，一种是图形、表格、语言的描述工具，如结构图、数据流程图、判定表、判定树等；另一种是转换与变换工具，如程序设计语言，可实现算法描述到接近可执行代码的描述转换。

（3）软件编码工具

如各种高级语言编译器、解释器、编辑连接程序和汇编程序等。软件编码工具是软件开发的主要工具。

（4）软件测试和验收工具

如静态分析程序（DAVE）、程序评测系统（PET）等。

（5）软件维护工具

如PERT、TSN和GANTY图等。

另外，有些软件工具支持多个软件开发阶段，因此难以明确将其归入上述五类中的某一类。对于依赖数据库技术的MIS开发，目前主要采用面向对象的开发工具。很多DBMS支持多个软件开发阶段，既作为系统开发平台，又作为系统开发编程工具。

除了这四种常用的方法之外，会展管理信息系统开发可以使用的方法还有软件包法、最终用户开发方法、外部化方法、软件再造工程法等。应当指出，以上对MIS开发方法的分类只能说是大致且不严密的分类。由于这些方法间有不少交叉的内容，分类并非在同一维度上进行，所以在概念上有含糊之处。