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湖南师范大学自考:管理系统中计算机应用串讲资料

来源:未知 时间:2012-05-24

 

 

第一章 管理系统中计算机应用概论

1.1 信息与管理

1.1.1 信息和数据

1.信息与数据的概念

信息的定义:信息是对事物运动状态和特征的描述,而数据是载荷信息的物理符号。

信息和数据的区别:

信息是认识了的数据,是数据的含义;同时,信息更本质地反映事物的概念,而数据则是信息的具体表现,所以信息不随载体的性质而改变,而数据的具体形式却取决于载体的性质。

管理信息的定义:经过加工处理后对企业生产经营活动有影响的数据。只有经过加工处理的数据,才能成为对管理决策有用的信息。管理中涉及的数据是一种广义的数据,它不仅包括数值数据,而且也包括非数值数据。

2.信息的递归定义

管理数据和信息之间的区别是相对的,一个系统或一次处理所输出的信息,可能是另一个系统或另一次处理的原始数据;低层决策所用的信息又可以成为加工处理高一层决策所需信息的数据,这就是信息间的递归定义。

1.1.2 管理和管理系统

1.管理

管理是管理者或管理机构,通过计划、组织、领导和控制等活动,对组织的资源进行合理配置和有效利用,以实现组织特定目标的过程。

  管理的概念有以下几个含义:

  (1) 管理的目的是实现企业的目标。

  (2) 管理是对组织资源进行合理配置的过程。

  (3) 管理的实施是通过计划、组织、领导和控制等活动进行的。

2.企业管理系统

“系统” 是由相互作用和相互制约的若干要素结合而成的,具有特定目标和功能的有机整体。

  实现企业预期的经济效益目标,需要构成一个可控制的管理系统。它一般有三个组成部分:一是管理的客体,即管理对象(生产和服务过程) ;二是管理的主体,即管理者和管理机构;三是联系两者的信息系统。

1.2 管理信息

1.2.1 管理信息的作用

管理信息的作用也主要体现在以下几方面:

1.管理信息是重要的资源

信息对经济发展、社会进步起着巨大作用。信息的占有水平与利用程度,成为衡量一个国家现代化水平的重要标志,是国家综合实力的重要组成部分。

  管理者管理的主要资源有:人力资源、原材料资源、机器资源(包括设备和能源) 、资金资源和信息资源五类。其中,前四种资源都是有形的,一般称之为物质资源;而信息资源是无形的,是由于它所描述的对象而具有价值,为此称之为概念资源。管理者是利用概念资源来管理物质资源的。

2.管理信息是决策的基础

现代管理的核心是决策。正确的决策取决于多种因素,如决策体制、决策方法、领导者的能力、技巧等;但决定性的因素,是对客观实际;即对未来行动及其后果的正确判断。信息系统可以帮助企业领导迅速取得和分析有关决策的信息,有助于企业降低决策中的不确定性和风险。如果信息不充分,决策就失去了根本的依据,信息不灵就可能导致决策的失败。要提高企业的竞争能力,要实现正确的决策,就必须拥有大量的信息。

3.管理信息是实施管理控制的依据

管理过程就是信息的收集、传递、加工。判断、决策的过程。企业系统的全部活动可概括为两大类:生产活动和管理活动,围绕着生产活动,实行着决策、计划和指挥职能。生产活动中流动的是物,而管理活动中流动的是信息。

  物流和信息流的关系:物流是生产经营活动的主体流动,信息流伴随着物流产生,反映物流的状况。管理人员通过信息流了解物流的运动;同时通过信息流计划和调节物流。因此,在经营管理中信息流起着主导作用。

  企业中物流是单向的、不可逆的,而信息流是双向的,即有信息反馈。

  信息反馈的定义:控制物流的输入信息作用于受控对象后,把产生的结果信息返回到输入端,并对信息再输入发生影响的过程。而上述作用于受控对象后的结果信息称为反馈信息。

4.管理信息是系统内外联系的纽带

从企业内部来看,企业本身是一个复杂系统。为将各组成部分联结为一个整体,为使组织间相互协调,就要将它们之间的信息流很好地组织起来。因此信息既是系统之间联系的纽带,也是系统内各组成部分联系的纽带。

1.2.2 管理信息的特点和分类

1.管理信息的特点

管理信息具有一般信息的特点,又有其本身独特之处,这些特点可归纳如下:

  (l) 原始数据来源的分散性。

  (2) 信息资源的非消耗性。

  (3) 信息量大。

  (4) 信息处理方法的多样性。

  除传统的算术运算和简单统计加工外,近年来数理统计、运筹学中的许多方法,在经济管理领域中的应用日益广泛。

  (5) 信息的发生、加工、应用,在空间、时间上的不一致性。

2.管理信息的分类

(1) 按信息稳定性分类,将信息分为固定信息和流动信息两类。

  固定信息是具有相对稳定性的信息,在一段时间内可以在各项管理任务中重复使用,不发生质的变化。它是企业一切计划和组织工作的重要依据。

  流动信息(作业统计信息) ,它反映生产经营活动中实际进程和实际状态的信息。它随生产经营活动的进展不断更新,时间性较强,一般只具有一次性使用价值。但是及时收集这类信息,并与计划进行比较分析,是评价企业生产经营活动、揭示和克服薄弱环节的重要手段。

  通常将信息稳定系数在0.85以上的信息划成为固定信息。实际工作中,把一些相对稳定的信息也包括在固定信息中,但它们的信息稳定系数不得低于0.6。

  以工业企业为例,其固定信息主要由三个部分组成:

  ① 定额标准信息。

  ② 计划合同信息。

  ③查询信息。

  (2) 按决策层次分类,将管理信息分为战略信息、战术信息和业务信息。

  企业是分层次进行管理的,不同层次的管理具有不同的职能,需要不同的信息。

  战略信息:供企业高级管理者进行战略决策时使用,包括系统内外、过去和现在、各种环境的大量信息。

  战术信息:供企业中级管理人员完成大量计划编制、资源分配等工作时使用。主要包括系统内部各种固定信息,历史情况与现状信息、以及部分具体的外部信息 。

  业务信息:供企业基层管理人员实行已经制定的计划,组织生产或服务活动时使用。主要包括直接与生产、业务活动有关的、反映当前情况的信息。

1.2.3 管理信息处理的内容

管理信息处理的内容主要包括信息的收集、存储、加工、传输和提供五个方面:

1.信息的收集

根据数据和信息的来源不同,可以把信息收集工作分为原始信息收集和二次信息收集两种。

  原始信息收集:在信息或数据发生的当时、当地,从信息或数据所描述的实体上直接把信息或数据取出,并用某种技术手段在某种介质上记录下来。

  二次信息收集:收集已记录在某种介质上,与所描述的实体在时间与空间上已分离开的信息或数据。

  二者区别:原始信息收集的关键问题是完整、准确、及时地把所需要的信息收集起来,它要求时间性强、校验功能强、系统稳定可靠。

  二次信息收集则是在不同的信息系统之间进行的,其实质是从别的信息系统得到本信息系统所需要的信息,它的关键问题在于两个方面:一是有目的地选取或抽取所需信息;二是正确地说明所得到的信息。

2.信息的存储

在信息存储方面应考虑存储量、信息格式、使用方式、存储时间、安全保密等问题。

3.信息的加工

对收集到的信息都要进行加工,以便得到更加反映本质或更符合用户需要的信息。

  从加工本身来看,可以分为数值运算和非数值处理两大类:

  (1)数值运算包括简单的算术与代数运算、数理统计中的各种统计量的计算及各种检验、运筹学中的各种最优化算法以及模拟预测方法等。

  (2)非数值处理包括排序、合并、分类、选择、分配,常规文字处理,图形、图像处理等。

4.信息的传输

信息的传输形成企业的信息流。信息传输应考虑信息的种类、数量、频率、可靠性要求等。

  在实际工作中,信息传输与信息存储是相联系的。当信息分散存储于若干地点时,信息的传输量可以减少,但分散存储也会带来存储管理上的一系列问题,如安全性、一致性等,而且变得难以解决。如果信息集中存储在同一地点,上述问题比较容易解决,但信息传输的负担将大大加重。

5.信息的提供

信息加工完成后,就应按管理工作的要求以各种形式,将信息提供给有关单位和人员,在企业中提供的主要形式为各种计划、统计报表、报告文件等。

1.2.4 管理信息处理的要求

现代企业对信息处理的要求可归结为及时、准确、适用、经济四个方面。

  在企业经营活动中,根据不同范畴的问题,需要进行不同的决策,以及与之相应的信息。这些决策大致可以分为三类:

  (1)战略规划:确定企业的目标和方针,制定实现目标所需要的资源配置计划。一般来说,战略规划所需要的信息是经过高度概括的,主要是外部信息,信息的范围广泛多样。

  (2)管理控制:管理控制是经营管理人员按照战略规划确定的方针策略,运用给定的资源,有效地实现预定目标的过程。

  (3)日常业务管理:日常业务管理就是高效率实行特定业务的过程。由于业务的内容、目标、所用资源等都是在管理控制过程中确定的,因此,在这一过程中需要进行判断的过程不多。所需要的信息绝大部分是企业内部发生的,信息内容既明确又详细。

1.3 管理系统中计算机应用的发展

1.3.1 计算机应用的发展阶段

管理系统中计算机应用即广义管理信息系统的概念,其发展可分为以下三个阶段。

l.电子数据处理(Electronic Data Processing,EDP)

这一阶段计算机在管理中的应用主要在于日常业务与事务的处理、定期提供系统的业务信息。EDP的主要目标是提高管理人员处理日常业务的工作效率,减轻工作负担,节省人力和降低工作费用。这一阶段还可以再分为两个子阶段:数据单项处理和数据综合处理。

2.数据的系统处理

狭义的管理信息系统(Management Information System,MIS) 阶段。进入20世纪60年代,由于计算机已普遍地应用于各种业务管理,这时开始出现的管理信息系统,它是为实现企业整体目标,对管理信息进行系统的处理,为各级管理人员提供业务信息和辅助决策的信息系统。MIS有以下特点:

  (1) 在企业管理中全面使用计算机。

  (2) 应用数据库技术和计算机网络。

  (3) 采用决策模型解决结构化的决策问题。

  (4) 解决结构化的决策问题:即可以利用一定的规则和公式来解决例行的和反复进行的、有章可循、可以“委托”给计算机处理的问题,如用线性规划求解生产资源最优配置等问题。

  这种决策主要面向企业中、低层管理人员。

3.支撑决策

现代管理的核心是决策。在企业中,高、中层管理决策问题具有半结构化或非结构化的特征,即:决策的目标和评价标准经常变动;支撑决策的信息不能完全获得;支撑决策的信息具有不确定性和模糊性;决策规则依决策者或决策环境而变化。为支撑或辅助管理中半结构化和非结构化问题的决策,出现了以下各种支撑决策的系统。

  (1) 决策支撑系统(Decision support System,DSS)。DSS是在半结构化决策活动过程中,通过人机对话,向决策者提供信息,协助决策者发现和分析问题、探索决策方案,评价、预测和选择方案,以提高决策有效性的一种以计算机为手段的信息系统。

DSS具有以下的特点。

   ① 主要针对管理人员经常面临半结构化的决策问题。

   ② 系统主要应用数据和模型进行决策分析研究,需要模型库的支撑。

   ③ 易于为非计算机专业人员以交互会话的方式来使用。

   ④ 系统支撑但不是代替高层管理者制定决策。DSS的基本结构一般由一个模型库、一个数据库、它们的管理App系统(包括数据库管理系统DBMS、模型库管理系统MBMS),以及人-机交互系统(会话生成与管理AppDGMS) 组成。

  (2) 群体决策支撑系统。DSS的基本模型仅适用于较小的决策,为适应集体决策的需要,产生了群体决策支撑系统(Group Decision Support System,GDSS)。它是支撑一群决策者为获得有效决策结果的计算机辅助系统。GDSS除了进行决策分析外,还着重于决策参与者之间的交流沟通。

  (3) 智能支撑系统。智能支撑系统是将人工智能技术引入决策支撑系统而形成的一种信息系统。

  专家系统(Expert System,ES)是使用某专业领域中专家的常识构成的计算机系统,其目标是让计算机具有与该领域专家同等水平的解决实际问题的能力。ES具有以下特征:

  ① 掌握丰富常识,有专家水平的专门常识与经验。

  ② 有通过学习或在运行中增长和扩大常识的能力。

  ③ 有判断和推理的功能。即系统能对用户的询问自行识别和分析,自行调用常识库中的有关常识,形成针对用户问题的常识、模型和专家系统建议。

  一个专家系统有两个核心组成部分:一个是存放专门常识的常识库;另一个是利用常识库的常识实现问题求解的推理机。

  常识库中存放着系统求解问题所需要的常识。由常识工程师将领域专家头脑中的常识整理出来,并用系统表示的方法存人常识库。推理机接受用户咨询的输入数据,用常识库中的常识去求解问题,然后将解决问题的建议提交用户。

  由专家系统和决策支撑系统集成为智能决策支撑系统,在结构上它比原来的决策支撑系统增加了常识库和推理机两部分。

  (4) 经理信息系统。经理信息系统(Executive Information Systern,EIS) 是向高层主管提供企业整体绩效信息的系统。EIS的目标是以决策者最容易理解和接受的形式,向他们提供企业整体绩效的信息。其特点是:

  ① 信息提取方便。

  ② 提供关键成功因素的企业内部和外部信息。

  ③ 自动识别例外情况。

1.3.2 管理系统中计算机应用的基本条件

管理系统中计算机应用,除必须具有计算机软硬件外,应具备的基本条件如下。

1.科学的管理基础

只有在合理的管理体制、完善的规章制度、稳定的生产秩序、科学管理方法和完整、准确的原始数据的基础上,才能考虑应用计算机管理的问题。为了适应计算机管理的要求,必须逐步做到:

  (1) 管理工作的程序化。

  (2) 管理业务的标准化。

  (3) 报表文件的统一化。

  (4) 数据资料的完整化和代码化。

2.领导的支撑和参与

建立企业管理信息系统,是一项技术复杂、难度大、周期长、投资多、要求条件高、一时又难以见效的系统工程,它涉及企业生产经营活动的各个方面和各个管理层次,有许多问题需要企业领导进行决策和控制。企业领导必须亲自介入信息系统规划、决策、落实等系统开发的全过程。

  (1) 抓好规划。抓好规划应着重处理好三个问题:① 从企业实际出发,考虑发展远景,制定出可行的近期和长期的系统目标;② 根据目标的要求处理好资源的重新分配;③ 对现行管理系统进行必要的改革,为新的管理信息系统的运行,创造一个相应的企业内部环境。

  (2) 抓好决策。一系列重大问题的解决方案,都必须经过企业最高领导层的认可,由企业主要领导做出决策。

  (3) 抓好落实。主要抓三个方面的落实:① 组织落实。② 资金落实。③ 措施落实。

3.建立专业人员队伍和培训

这类培训一般按三个层次学习以下三方面的相应的内容:

  (1) 向负责系统开发的领导成员先容管理信息系统的基本概念、开发的方法和原则。

  (2) 向参与系统开发的成员讲解管理信息系统的开发方法、步骤和规范等常识。

  (3) 向职能部门的业务人员普及计算机基础常识,先容计算机在企业管理中应用的必要性和可能性,加强他们在提高信息管理意识、打破传统观念等方面的教育。

1.4 企业管理信息系统

1.4.1 管理信息系统的基本结构形式

1.职能结构

职能结构是一种按现存管理职能部门和结构来建立的管理信息系统,也是一种应用得最早又较为广泛的一种结构形式。

2.管理阶段结构

阶段结构是一种按照管理的阶段或生产制造的不同进程而设置子系统的结构形式,如在制造型企业中按计划、统计、监控、分析和调节等管理过程设置子系统。

3.层次(纵向综合)结构

这种结构先将整个系统划分若干管理层次,然后在每个层次上建立若干功能子系统。

  (l) 高级(企业级)信息管理的任务是辅助管理者制定企业的技术政策和经济政策,确定和调整企业目标,编制长期计划、对日常统计分析和生产过程进行监督,向上级或股东提供业绩报告、对企业生产经营活动进行经常性的分析和预测,协调企业所有分支机构的工作。

  (2) 中级(各职能部门) 信息管理的任务是辅助管理者根据企业目标和长期计划制定中期产、供、销活动的计划,分析、评价、预测当前活动及其发展趋势,检查和修改计划与预算,向高级管理者提供关于生产状况和活动的信息。

  (3) 基层业务信息管理的任务是辅助管理者合理安排各项活动的作业计划的实行。根据计划实施情况进行调节、控制,进行作业统计、监督和分析,向中、高层信息管理子系统输出作业统计信息。

4.全面综合结构

全面综合结构是一种将横向职能结构和层次结构相结合而建立的一种管理信息系统结构形式。

1.4.2 管理信息系统App

1.制造资源计划(Manufacturing Resource Planning,MRPII) 系统

COPICS(Communication Oriented Production Information and Control System) 是美国IBM企业开发的适用于各类制造业工厂的管理信息系统。这个系统主要由12个子系统组成,它们是:

  (1) 技术和生产数据管理子系统。

  (2) 订货服务子系统。

  (3) 预测子系统。

  (4) 主生产计划子系统。

  (5) 物料需求计划子系统。

  (6) 作业计划子系统。

  (7) 开发工作令子系统。

  (8) 工厂监控子系统。

  (9) 工厂维护子系统。

  (10) 采购及进货子系统。

  (11) 库房管理子系统。

  (12) 成本计划及管理子系统。

2.企业资源计划(Enterprise Resource Planning,ERP)

根据计算机和网络技术的发展趋势和企业对供应链管理的需要,描绘出一整套企业管理系统体系标准。ERP应用系统与MRP且相比主要特点是:

  (1) 实现面向供应链的信息集成。

  (2) 采用信息技术的最新成果。在ERP中运用先进的信息技术,将企业的经营管理工作流程整合在一起。

  (3) 结合企业业务流程重组。在ERP系统实施时,引入业务流程重组的过程,使企业的经营管理的工作流程变得更加规范。

3.商业企业管理信息系统

从纵向角度来看,企业管理信息系统是由分别面向企业三个不同管理层,面临决策类型及信息需求特征和属性均有差别的战略信息子系统、管理战术信息子系统和业务信息子系统组成的有机整体。

  (1)战略信息子系统负责向最高经营管理者提供有助于他们制定企业中、长期战略的信息。

  (2)管理战术信息子系统是向企业中级管理者提供信息、辅助他们正确地为实现企业经营战略筹措和运用人力、物力、财力资源,实施商品经营活动控制和制定资源分配等战术决策的子系统。

  (3)业务信息子系统是辅助企业管理者完成具体经营业务活动短期计划、考核业务活动绩效与实施商品购销存业务监督控制的子系统。

1.5 企业信息化与管理创新

1.5.1 企业信息化

企业信息化就是企业利用现代信息技术,通过对信息资源的不断深入开发和广泛利用,不断提高生产、经营、管理、决策的效率和效益,进而提高企业经济效益、增强企业竞争力的过程。目前企业信息化主要体现在以下三个领域。

1.企业生产过程的自动化、智能化

在现代化工业企业中,产品设计、生产控制、监测、处理环节都采用信息技术。在服务行业中,如商业企业应用的电子收款机(POS)和银行系统的自动取款机(ATM)、信用卡、智能信用卡等也属于此范畴。

2.企业管理决策的网络化、智能化

企业采用信息技术对管理信息进行自动化、智能化处理,使企业管理科学化和最佳化,如管理信息系统、办公自动化系统、决策支撑系统、专家系统、经理信息系统等,都属于此范围。

以上两个方面的结合,组成计算机集成制造系统(Computer Integreted Manufacturing System,CIMS) 。

3.企业商务活动的电子化

企业通过管理信息系统、电子数据交换、企业内部网(Intranet)、企业外部网(Extrnet)、因特网(Internet) 等,使企业商务运作实现交易无纸化、直接化,以达到降低交易成本,更快、更准确地传递信息,改善管理和服务水平的目的。

1.5.2 企业信息化与管理创新

企业进行改革和创新,主要表现在以下几方面:

1.业务流程重组

企业业务流程重组(Business Process Reengineering,BPR) 是就是对企业的流程进行根本的再思考和彻底的再设计,以求得企业的成本、质量、服务和速度等关键经营绩效指标有巨大的提高。

2.供应链管理

供应链管理是通过信息流、物流、资金流,将供应商、制造商、分销商、零售商直到最终用户连成一个整体的管理模式。

  供应链管理的最终目标是为了给顾客提供满意的产品或服务,快捷、可靠地满足顾客个性化、多样化的要求。供应链管理是一种跨越企业界限的集成管理模式,将整个供应链看做一个有机联系的整体。

3.虚拟企业

虚拟企业是指具有企业功能,但在企业体内没有实行这些功能的实体组织的企业。企业组织的虚拟化有两方面含义:一是企业内部的虚拟化;二是企业组织之间的虚拟化。

  企业内部的虚拟化是指将企业一些传统的运作方式改为以信息技术为基础的运作,以实现企业组织的虚拟化,如网上证券交易。它具有交易功能,而这种交易完全是无形的。

1.5.3 电子商务

电子商务(Electronic Commerce,EC) 是指对整个贸易活动实现电子化。即交易各方通过计算机和通信网络进行信息的发布、传递、存储、统计,以电子交易方式而不是通过纸介质信息交换或直接面谈方式进行商业交易。

1.电子商务的功能

电子商务功能主要包括以下几方面:

  (1) 网上广告宣传。

  (2) 网上咨询和贸易洽谈。

  (3) 网上产品订购。

  (4) 网上货币支付和电子银行。

  (5) 服务传递。

  (6) 意见征询。

  (7) 交易活动管理。

2.电子商务的分类

电子商务有多种不同的分类方法,按照其服务对象的范围,可划分为以下几类:

  (1) 企业与消费者之间的电子商务(简称B-C模式)。即通过Internet为消费者提供网上商店,实现网上购物、网上服务与网上支付。

  (2) 企业与企业之间的电子商务(简称B-B模式) 。即企业与企业之间通过Internet或专用网进行商务谈判、订货、签约、接受发票、付款、索赔、商品发运管理和运输跟踪等活动。它是电子商务模式中最需要关注的、最具有发展潜力的模式。

(3) 企业内部的电子商务。指企业内部不同子企业或不同单位之间通过企业内部网(Intranet) 进行的商务活动。加强员工之间的信息沟通;促进企业内信息共享,使企业内信息的获取快捷、方便;更好地协调世界范围内的各项活动和整体运作。

3.电子商务的特点

与传统的商务活动方式相比较,电子商务具有以下特点:

  (1) 提供全球性商务服务。电子商务的开展不受地理位置的限制,是面对全球性统一的电子虚拟市场。

  (2) 高效、快捷。通过高度可视化方式展示商品,高效完成销售的各环节,缩短销售周期;能减少交易过程中的费用,降低交易成本。

  (3) 加强客户关系管理。通过电子商务,企业可以获得关于客户需求商品的具体信息,有针对性地对客户开展促销活动,将具有共同兴趣、爱好和需求的潜在客户联系在一起,保持企业对客户群体的跟踪能力。

  (4) 提高服务质量。电子商务系统可以提供有关企业产品和服务的大量信息,咨询和服务时间不受传统商务活动时间的限制;可以利用方便灵活的电子邮件来确认订货、回答问题和解决顾客投诉。

 

 

 

 

第二章 企业管理的信息化平台

2.1 计算机系统

管理信息系统是在计算机系统的基础上建立起来的,系统的开发、运行、维护等都离不开计算机的硬件、App平台(环境)。

2.1.1 计算机系统

1.计算机和计算机系统

计算机(Computer):一种用于计算的机器。计算机既可以进行数值计算,又可以进行逻辑计算。计算机还具有存储记忆功能,可以把数据(原始数据、中间结果、最终结果)和程序都存储起来。计算机就是按照程序的要求自动对数据进行各种计算处理的。

2.计算机的分类

按计算机的规模和性能,计算机可以分为六大类。

  (1) 巨型机(Supercomputer)。价格昂贵、功能强大、计算速度在每秒千亿次以上的计算机叫做巨型机或超级计算机。

  (2) 小巨型机(Minisupercomputer)。这是一种价格相对便宜的小规模巨型机,也叫桌上型超级计算机。

  (3) 大型机、中型机(Mainframe)。这种计算机的计算速度为每秒几亿次至几百亿次。它一般是作为大型计算中心的主机。

  (4) 小型机(Minicomputer)。其计算速度为每秒几千万次至几亿次。它一般为中小型企事业单位使用。

  (5) 个人机(Personal Computer)。也叫微型计算机或PC计算机。这是一种面向个人使用的计算机。

  (6) 工作站(Workstation)。这是介于高档微机和小型机之间的机型。它一般都配备有大屏幕显示器、大容量存储器,而且速度快,通信功能强,主要用于图像处理或计算机辅助设计等专业领域。

3.计算机硬件系统

(1) 基本结构。目前计算机都是由运算器、控制器、存储器和输入输出设备等五个基本部分构成的。

微型计算机系统中,把运算器和控制器做在一起,叫做中央处理器(CPU) ,各部分之间采用总线方式连接。

  (2) 基本组成。

  ①中央处理器。CPU是微型计算机的核心,它由运算器、控制器和一些寄存器组成。运算器主要是实行算术运算和逻辑运算;控制器则规定了计算机实行指令的顺序,并根据指令的具体含义,控制计算机各部件协调地工作。寄存器可以暂存指令和数据。

  ②存储器。微型计算机中的存储器按用途和特性可以分为三类。

4.计算机App系统

计算机App:计算机程序、程序所使用的数据以及有关的文档资料的集合。App的作用在于确定计算机做什么以及如何做。从用户的角度来看,App是用户与硬件之间的使用界面。

  (1) 计算机App的分类。根据计算机App的总体结构和表现形式,App一般可分为系统App和应用App两类。

  系统App:直接控制和协调计算机、通信设备及其他外部设备的App。它们与具体应用无关,只是在系统一级提供服务。操作系统就是典型的系统App。

  系统App中还包括语言处理程序和作为App研制开发工具的编辑程序、调试程序、装配和链接程序、测试程序以及为适应事务处理的需要而设置的数据库管理程序等。

  应用App:直接完成某种具体应用的App。如工资管理程序、管理信息系图形App、文字处理App、财会App、计划报表App、辅助设计App等。

  (2) App、硬件系统的关系。

    在计算机系统中硬件是基础,App是灵魂;它们互相支撑、互相协调实现计算机的计算与数据处理任务。

  (3) 计算机程序设计语言。

    程序设计语言:用来书写计算机可以实行的程序的。常用的计算机程序设计语言有机器语言、汇编语言和高级语言等。最新出现的是面向对象的语言4GL。

  (4) 操作系统。

    操作系统:控制和管理计算机硬件、App资源,合理组织计算机工作,并为用户使用计算机提供服务的App。用户不能直接操纵计算机硬件,而是通过操作系统来使用计算机。

5.计算机系统的性能指标

评价计算机性能的指标:

  (l) 字长:指计算机能一次同时处理的二进制数码的位数。它是计算机的一个重要技术性能指标。首先,字长决定着计算机运算的精度,字越长则计算机的运算精度越高。其次,字长决定了指令直接寻址的能力,字越长则存放数据的存储单元数越多,寻找地址的能力就越强。

  (2) 运算速度:用每秒钟能实行多少条指令来表示,单位一般用MIPS(百万条指令/秒) 。为了统一标准,现在用各种指令的平均实行时间及相对应的指令运行比例来综合计算。

  (3) 内存容量:内存储器中能存储信息的总字节数。计算机内存容量越大,程序运行速度越快,可运行的程序也越多。

  (4) 主频:指计算机CPU的时钟频率。主频的单位一般用兆赫兹(MHZ)来表示。它在很大程度上决定了计算机的运算速度。

  (5) 存取周期:存储器完成一次读(取) 或写(存) 信息操作所需的时间称存储器的存取(或访问) 时间,而连续两次读或写所需的最短时间,称存储器的存取周期(或存储周期) 。存储器的存取周期越短,计算机的运算速度就越快。

  (6) 总线宽度:总线是由数据总线DB、地址总线AB和控制总线CB三组线构成的,每组线由若干根线组成。总线越宽,计算机的处理能力越强。

2.1.2 多媒体技术和多媒体计算机

1.基本概念

媒体:指信息表示和传播的载体。一般分为感觉媒体、表示媒体、显示媒体、存储媒体、传输媒体五类。

  多媒体:指信息表示媒体的多样化,例如文字、图形、图像、声音、动画、视频影像等。

  早期的计算机只能处理文字信息,可以叫做单媒体计算机。种能够综合处理多种媒体的计算机就叫做多媒体计算机。多媒体计算机必须增加声音、图像等媒体的输入输出设备及App。

2.多媒体系统的主要特征

多媒体系统必须具备四个主要的特征:

  (l) 集成性。可以对文字、图形、图像、声音、视频、动画等感觉媒体进行综合处理,达到各媒体的协调一致。

  (2) 交互性。可以实现人机交流,便于对系统功能加以控制和干预。

  (3) 实时性。能使人的感官感觉到交流是连续的、及时的。

  (4) 数字化。系统处理的都是数字信息,而不是模拟信息。

2.2 通信及网络系统

2.2.1 数据通信技术基础

1.数据通信模型

通信的基本功能就是实现两个实体之间的数据交换。

  其中“信息源”是产生要发送数据的设备;

  “发送器” 可以对发送信号进行编码或转换,产生能够传输的光、电信号;

  “接收器”将收到的信号转换成目的站设备可以处理的信号;

  “接收端”是信号传送的目的地设备;

  “传输系统” 是连接信息源与接收端之间的复杂线路网络。连接信息源与接收端的物理和逻辑设备称为信道。

  信号:是数据在传输过程中的物理表示形式。信号电平连续变化才叫做模拟信号,以脉冲形式变化的叫做数字信号。传送模拟信号的是模拟信道,传送数字信号的是数字信道。

  通信系统需要完成的任务如下:

  (1) 信号接口:产生或接收符合通信协议的信号。

  (2) 路由和寻址:为发出信号选择到达目的地的路径。

  (3) 呼叫和应答:信号发送前先呼叫,接收方应答后建立通信链路,这个过程叫握手。

  (4) 可靠传输:采用各种措施保证数据传输的正确性。

2.数据通信的带宽

(1) 两种通信系统,即模拟通信系统和数字通信系统。

  模拟通信系统:传递的信号为模拟信号,在时间和幅度取值上都是连续的。

  数字通信系统:传递的信号为数字信号,在时间上是离散的,在幅度取值上是经过量化的。

  (2) 模拟通信的带宽。信号的带宽就是频带的宽度,其单位是赫兹(HZ) 。

  传输介质或通信设备的带宽是指其允许通过的频率范围。

  (3) 数字通信的带宽。它反映通信速度的快慢及信道容量的大小。数字通信中的带宽是指信号的传输速率,或叫位率、比特率,其单位是b/s或bps(每秒位数) 。

3.常用传输介质

(1) 双绞线,

  (2) 同轴电缆,

  (3) 光缆。

  (4) 无线通信。

  (5) 微波通信。频率在100MHZ-10GHZ的电磁波信号叫做微波信号,其波长为3cm-3m。由于微波频率高,因此频带较宽;方向性好,适合进行点对点的通信。成本比电缆和光缆都低,适合卫星通信和城市之间通信。但是微波信号没有绕射功能,只能进行可视传播,而且它的传输误码率也比较高。

4.数据传输

(1) 基带传输。使用数字信号传输数据,终端设备将数字信号转变成脉冲电信号时,这种原始矩形脉冲信号固有的频带叫做基本频带,简称为基带。在信道中直接传输基带信号的方法,叫做基带传输。基带传输是一种最基本的数据传输方式。

  (2) 频带传输。利用模拟信道传输数字信号的方法称为频带传输。在这样的信道上传输数字信号,必须先将数字信号转换为模拟信号;在接收方还必须再将模拟信号转换为数字信号,相应的设备才能识别。

  在频带传输过程中实现信号相互转换的设备是调制解调器。把数字信号转换为模拟信号的过程叫做调制;将模拟信号还原为数字信号的过程叫做解调。

5.调制与解调

调制:把需要传送的信号加载到另一种信号上,以便容易在给定的介质中传送的过程。这里所说的另一种信号叫做传送信号的载波。

  解调:信号传送到接收站以后,再把载波上加载的信号卸载下来的过程。

6.多路复用技术

传输信号要求的带宽与传输介质允许通过的带宽是不一样的,为了节省开销,应当充分利用传输介质的带宽。在一条介质上同时传送多于一路以上信号的传输方式,叫做该介质的多路复用。

7.数据交换技术

(1) 专线连接。最简单的数据通信形式,是在两个站点之间直接用线路连接起来进行数据的交换。因为是专用线路连接两个站点,所以不会发生线路拥堵问题。但是如果两个站点的距离较远,或者需要进行多站点之间的通信,直接的线路连接方式显然是不合适的。解决专线连接占用线路太多的办法,是设置交换机。

  (2) 电路交换。实际的电路交换是由交换机负责在两个通信站点之间建立一条物理专用线路。这种由多台交换机和它们的站点构成的网络叫做交换网络。各通信站点与各自的交换机是专线连接,各交换机之间也是专线连接。

  (3) 存储转发交换。也叫做包交换,存储转发交换的原理是:把待传送的数据先存储在结点机中,等到信道空闲时再根据优先级别顺序发送出去。只要存储时间足够长,就能够将信道的空闲与忙碌状态均匀化,从而压缩信道和转接设备的容量。这种交换方式不适合实时交换的信息传输,但是对于数据通信却是非常合适的。

  存储转发交换方式可以分为报文交换和报文分组交换两类。

  ① 报文交换。不论传送数据的长度是多少,都把它作为一个逻辑单元,加上目的地址、源地址、控制信息,按规定格式打成一个包发送。这个数据包就叫做报文,这种存储转发交换方式就叫做报文交换。

  ② 报文分组交换。将一个长的报文分解为多个短小(一般不超过1000字节) 的组,叫做报文分组。

2.2.2 计算机网络基础

计算机网络:是将地理位置不同,并具有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和线路连接起来,在功能完善的网络App支撑下,向多个用户提供各种应用服务,从而实现数据、程序与硬件等各类资源共享的系统。

计算机网络的主要功能是:数据通信、资源共享和分布处理。

1.计算机网络的结构

典型的计算机网络从逻辑功能上可以分为资源子网和通信子网两大部分。

  (1) 资源子网:由主机、终端、终端控制器、联网外设、各种App资源和信息资源组成的,向用户提供各种网络资源和网络服务,负责整个网络的数据处理业务和各种网络资源的共享服务。

  (2) 通信子网:由通信控制处理机(CCP)、专用或公用的通信线路及其他通信设备组成的,完成所有网络数据的传输、转发、加工和交换等通信处理工作。

2.计算机网络的分类

主要的分类方式有两种:

  (1) 按网络传输技术分类:可以分为点对点式网络和广播式网络。

  点对点信道:网络通过通信信道来完成数据传输任务,一条线路只能连接一对结点。

  广播信道:多个结点共享一条通信信道,一个结点发送信号,全网结点都会收到信息,这种信道就是广播信道,采用的网络传输技术就只能是广播方式,这样的网络就叫广播式网络。

  点对点式网络拓扑结构可以是星型、环型、树型等,广播式网络拓扑结构可以是总线型、环型、卫星型等。(2) 按网络覆盖范围分类

  ① 局域网(Local Area Network,LAN):是小范围的计算机网络。它的覆盖范围一般在10公里以内。设备的更新、新技术的引用都比较容易,所以传输速率也比较高,常常可以达到10-100Mbps。

  ② 广域网(Wide Area Network,WAN) 也叫做远程网,它可以覆盖几公里至几千公里的范围。广域网的通信子网主要使用分组交换技术,并使用传统的电话网(公用通信网)、卫星通信网、无线网来传输信息。广域网的传输速率较低,一般在几十K至几Mbps之间。

3.计算机网络的拓扑结构

计算机网络拓扑结构是指网络中各结点与通信线路之间的关系结构,实际上主要是指通信子网的拓扑结构。常见的计算机网络拓扑结构有以下几种。

  (1) 星型拓扑

  由一个中心结点与各站点之间呈辐射状连接,中心结点对全网的通信实行集中控制,任何两个结点之间的通信都必须通过中心结点来实现。

  星型拓扑的优点是结构简单,访问协议简单,单机故障不会影响网络运行;缺点是对中心结点的可靠性要求高,中心结点出现故障,整个网络就会瘫痪,系统的扩充比较困难。

  (2) 环型拓扑

  使网络中各站点首尾相连,以通信线路连接成一个封闭的环路,数据只能在环路中沿着一个方向逐点传输。环型拓扑结构简单,传输延时确定,适合光纤介质网络;但是任何一个结点的故障都会使全网瘫痪,而且结点的增加或减少都比较困难。

  (3) 总线型拓扑

  所有的站点都连接到一条公用传输线--总线上,就形成了总线型计算机网络结构。其优点是结构简单,易于扩充、价格低廉,容易安装。缺点是出现故障后需要检查总线在各结点的连接,因此查错比较困难;虽然某台计算机故障不会影响网络运行,但是若总线断开则网络将不可使用。

  (4) 树型拓扑

  由星型拓扑演变而来,形状像一棵根在上方的大树。各结点按层次进行连接,信息交换主要在上下结点之间进行。树型拓扑结构中的故障比较容易检测和隔离。

4.计算机网络协议

通信协议:在通信过程中,通信双方都必须遵守的规则和约定。

  网络协议:计算机网络通信的语言,规定了通信双方交换数据或控制信息的格式、响应及动作;网络协议是实现不同主机之间、不同操作系统之间及工作站之间通信的规则和约定。

  国际标准化组织(ISO)在1981年提出了开放系统互联(OSI) 参考模型,即网络七层协议。

2.2.3 局域网

从应用角度看,局域网的技术特点如下。

  (1)覆盖有限的地理范围,适用于企业、机关、学校、工厂等处计算机、终端设备和信息处理设备间联网的要求。

  (2)能够提供高数据传输率、低误码率的高质量数据传输环境。

  (3)属于一个单位所有,易于建立、维护和扩展。

  (4)局域网的特性主要由网络拓扑、传输介质和介质访问控制方法决定。

1.局域网的硬件组成

局域网在逻辑上可以由网络服务器、工作站、网卡、传输介质和连接转换部件构成。

其中连接转换部件可以是中继器、集线器、网桥、路由器、网关等。

2.局域网的App系统

局域网App系统主要包含三部分。

  (1) 网络操作系统。常用的网络操作系统是Novell企业的Netware和微软企业的Windows NT。

  (2) 网络管理App。主要用于监视和控制网络的运行。常用的网络管理App有HP企业的openview及IBM企业的Netview等。

  (3) 网络应用App。网络应用App是用户利用App开发平台,按照各自需要开发的各种各样的网上业务应用系统。常见的开发平台有各种数据库管理系统、办公自动化管理系统以及浏览器、网页制作网站管理等App。

3.局域网传输介质

局域网中常用的传输介质是同轴电缆、双绞线、光纤和无线通信信道。过去同轴电缆的性价比是最好的。目前中高速的局域网中都采用双绞线作为传输介质,在远距离传输中使用光纤传输,在有移动站点的局域网中,则采用无线通信技术。

4.局域网工作方式

局域网的工作方式有共享介质式和交换式两种。

  共享介质式中,所有结点共享一条公共通信传输介质,当一个结点发送数据时,将会以广播的形式传送到所有的结点上。因此在共享介质的网络中,在任何一个时间段内,只能有一个结点占用公共通信信道。共享介质式容易发生冲突的现象。于是提出了交换式局域网工作方式

5.局域网的介质访问控制方式

为了实现对多结点共享传输介质,并在发送和接收数据时为防止冲突而加以控制的方式有三种,即总线CSMA/CD控制、令牌环传递Token Ring控制和令牌总线传递Token Bus控制。

6.局域网协议

控制网络访问的协议,这类访问主要就是CSMA/CD访问和令牌传送访问。在OSI的七层数据通信协议基础上,由局域网标准(IEEE802) 委员会提出了局域网协议IEEE802标准,并且被国际标准化组织(ISO)于1984年3月批准为国际标准,称为ISO 8802。

7.局域网中计算机的相对地位

在局域网中,计算机的相对地位有对等和客户机/服务器方式两种形式。

  (1) 对等网络模式。在这种网络模式中,所有计算机都具有相同的地位,不设置专有的文件服务器,每一台计算机都可以访问网络中的其他计算机。每一台计算机既是其他计算机的服务器,同时又是其他计算机的客户机。

  采用对等模式的局域网虽然价格比较便宜,但是网络传输速度比较慢,保密性比较差,而且维护也比较困难。

  (2) 客户机/服务器网络模式。这种模式用一台或多台单独的、高性能、大容量的高档微机,或者是大中型机、小型机作为网络中心服务器;而用多台微型机作为客户机,以总线、星型总线等拓扑结构与服务器连接成局域网。

8.网络互联技术

网络互联:指将分布在不同地理位置的、类型相同或不同的、协议相同或不相同的网络及设备,相互连接构成更大规模的网络,实现网络资源的共享。

  互联网络能够屏蔽各子网在网络协议、服务器类型、网络管理方面的差异。要实现网络互联,必须做到以下几点:

  (1) 在互联的网络之间提供链路,至少有物理线路和数据线。

  (2) 在不同网络结点的进程之间提供适当的路由来交换数据。

  (3) 提供网络记账服务,记录网络资源使用情况。

  (4) 提供各种互联服务,应当尽可能不改变互联网的结构。

2.2.4 Internet的基础

Internet是全球性的计算机互联网络;它连接了全世界千千万万个计算机网络的网络,所以也叫做网际网。

  Internet也是基于客户/服务器模式的,所有的服务由服务器提供,而各种访问、存取则由客户机完成。服务器常常是指主机,它总有一个标识地址;客户实质上是客户端的App程序,它向服务器提出请求,并翻译、转换和显示服务器传输来的信息。

1.Internet的组成

因特网主要由通信线路、路由器、主机和信息资源等组成。

  (1) 通信线路。通信线路是连接因特网中各种设备的基础设施,可以分为有线通信线路和无线通信信道两类。通信线路的数据传输能力用带宽和传输速率两个指标衡量,传输速率与带宽成正比,带宽越大,传输速率也就越高。

  (2) 路由器。连接因特网中各局域网、广域网的设备是路由器,它会根据信道的情况自动选择和设定路由,以最佳的路径,按前后顺序发送信号。

  (3) 主机。按用途不同可以分为两类:一类是信息资源与服务的提供者,叫做服务器。服务器总是由高性能、大容量的大型计算机担当。另一类是信息资源与服务的接受者,叫做客户机。

  (4) 信息资源。在因特网中的信息资源,比如文本、图像、声音、视频信息。

2.Internet通信协议

在进行数据通信时必须遵守统一的规范和约定。这种规范和约定就叫做网络通信协议,因特网的网络互联通信协议是TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 协议。

3.Internet网络地址

为了实现网络中的数据通信,规定因特网中每一台主机在子网内都有惟一的网络地址。网络地址可以是真实的物理地址。也可以是IP地址或城名。

  (1) 物理地址。物理地址是制造在网卡上的地址码。网络的技术和标准不同,相应的网卡地址编码也不同。

  (2) IP地址。因为物理地址的规范很不统一,为了确保主机地址的惟一性,因此在因特网中对所有的主机进行统一的编码。这种地址就叫做IP地址。IP地址和物理地址可以根据协议对应转换。

  IP地址由4个字节(32位) 的二进制数组成,表示为用圆点分隔的4个十进制整数组合的形式。一个字节对应一个十进制数,所以每个十进制数的值应在0-255之间。

  (3) 域名。用字符来表示网络地址,就是网络域名。如,华夏大地域名是www.edu-edu.com.cn。

4.Internet的应用

(1) 信息服务。它具体分为以下几类:

  ① 信息浏览。② 信息发布。③ 信息检索。④ 文件下载。

  (2) 网上通信。网络通信分为以下几类:

  ① 电子邮件。② 网上聊天。③IP电话。④ 网上寻呼。

  (3) 协同工作。它可以有以下几种形式:

  ① 协同办公和联合研究。② 网上讨论。③IP网络视频会议。

  (4) 电子商务。

  (5) 网上教育。

  (6) 网上娱乐。

5.Internet的接入方法

用户要接入Internet必须通过因特网服务供应商(Internet Service Provider,ISP),中国最大的ISP是具有国际出口的四大骨干网:

  中国公用计算机互联网CHINANET、中国教育和科研计算机网CERNET、中国科学技术网CSTNET、金桥信息网GBNET

此外还有许许多多小型的ISP。一般用户接入Internet的方式有两种:一种是通过局域网接入;另一种是通过电话网拨号接入。

  (1) 通过局域网接入。局域网通过路由器和数据通信网与ISP相连接,再通过ISP的连接通道接入Internet。这些数据通信网由中国电信、中国网通、中国移动和中国联通等四大电信运营企业管理。

  (2) 通过电话网接入。一般家庭采用电话网拨号入网方式。个人计算机上网必须使用调制解调器Modem。用户的计算机与ISP的远程接入服务器RAS(Remote Access Server) 之间,是通过调制解调器Modem与电话网连通的。

6.企业内部网

所谓企业内部网(Intranet) ,就是一个企业为实现内部管理和通信而建立的独立网络。

  (1) 发展过程。

  企业网络技术基本上经历了三个阶段:

  ① 集中处理阶段。以一台大型主机为核心,以众多终端为客户端组成的集中处理式系统。

  ② 客户机/服务器模式。这是一种分布式处理的计算机网络系统,即Client/Serve模式或C/S模式。客户机可以是具有一般功能的PC机、工作站,服务器则由处理功能和存储容量都很强大的高档微机、小型机、大型主机承担。服务器既可以建立在局域网内,也可以通过广域网或因特网与客户机联系。

  ③ 浏览器/服务器模式。所谓浏览器/服务器模式(Browser/Server模式,或B/S模式) 就是Intranet,是最新型的企业内部网。

  (2) Intranet的技术特点。其特点如下:

  ① 为用户提供了统一、友好的浏览器操作界面,既方便用户访问内部WWW服务器,也方便用户访问Internet的WWW服务器。

  ② 因为操作界面与Internet相同,所以企业用户不需要进行复杂的培训,可以节约培训费用和时间。

  ③ 由于Intranet具有与Internet相同的、完善的网络服务功能,所以用户通信环境比传统企业网得到了很大的改善。

  ④Intranet的用户既可以用E-mail发送邮件,又可以用WWW发布和阅读文档;企业管理者可以召开网络会议和进行网上办公;产品开发可以用协同操作方式,实现网上联合设计。

  (3) Intranet的基本结构。Intranet是由服务器、客户机、物理网络和防火墙四个部分组成的。

  四个主要部分的构成如下。

  ① 物理网络是建立在TCP/IP协议上的任意拓扑结构的局域网或广域网。

  ② 服务器是整个Intranet网络的核心硬件设备,一般运行Windows NT Server、UNIX。OSZ Warp Server、Netware Server等网络操作系统。物理服务器往往被划分为若干个逻辑(App)服务器。

  ③ 客户机。它为最终用户提供上机应用平台、运行浏览器App及其他App。

  ④ 防火墙。当Intranet与Internet连接时,防火墙可提供必要的安全保护屏障,防止外部非法用户侵人企业内部网中。

7.企业外部网

企业外部网(Extranet):利用Internet的协议和标准,并通过公共通信系统(可以是Internet网络或专用线路) ,使通过认证的指定用户能够分享企业内部网上部分信息和部分应用服务的半开放专用网。

2.3 数据库系统

2.3.1 数据库的基本概念

1.数据库的基本术语

(1) 数据库(Data Base,DB):以一定的方式将相关数据组织在一起并存储在外存储器上所形成的、能为多个用户共享的、与应用程序彼此独立的一组相互关联的数据集合。

  (2) 数据库管理系统:指帮助用户建立、使用和管理数据库的App系统,简称为DBMS(Data Base Management System)。数据库管理系统是数据库系统的核心,DBMS通常由下列三个基本部分组成,即:

  ① 数据描述语言DDL(Data DescriPtion Language)。用来描述数据库、表的结构,供用户建立数据库及表。

  ② 数据操作语言DML(Data ManiPulation Language)。供用户对数据表进行数据的查询(包括检索与统计)和存储(包括增加、删除与修改)等操作。

  ③ 其他管理和控制程序。实现数据库建立、运行和维护时的统一管理、统一控制,从而保证数据的安全、完整,及多用户并发操作。同时完成初始数据的输入、转换、转存、恢复、监控、通信,以及工作日志等管理控制的实用程序。

  (3) 数据库系统(Data Base System):指以计算机系统为基础,以数据库方式管理大量共享数据的综合系统。它一般由数据库、计算机硬App系统、数据库管理系统和用户(最终用户、应用程序设计员和数据库管理员) 四个部分构成。

  (4) 数据库应用系统:是在数据库管理系统(DBMS)支撑下建立的计算机应用系统,简写为DBAS。

2.数据库系统的特点

数据库系统和其他数据管理系统相比,有如下一些基本特点。

  (1) 数据结构化。文件系统中,独立文件内部的数据一般是有结构的,但文件之间不存在联系,因此从数据的整体来说是没有结构的。数据库系统虽然也常常分成许多单独的数据文件,并且文件内部也具有完整的数据结构,但是它更注意同一数据库中各数据文件之间的相互联系。

  (2) 数据共享。共享是数据库系统的目的,也是它的重要特点。一个数据库中的数据,不仅可以为同一企业或组织的内部各部门共享,还可以为不同组织、地区甚至不同国家的用户所共享。而在文件系统中,数据总是由特定用户专用的。

  (3) 数据独立性。在文件系统中,数据结构和应用程序是相互依赖的,任何一方的改变总是要影响另一方。在数据库系统中,这种相互依赖性是很小的,数据和程序具有相对的独立性。

  数据库模式主要分为物理结构和逻辑结构两个方面。描述物理结构的称为物理数据库描述(或物理模式、内模式) ,它直接与操作系统或硬件相联系。一个数据库系统只有一个内模式。

  描述逻辑结构的称为模式(或概念模式、逻辑模式) ,它是数据库数据的完整表示,是所有用户的公共数据视图。一个数据库系统只有一个模式,它总是以某一种数据模型为基础,统一考虑所有用户的要求,并有机地综合成一个逻辑整体。模式仅仅是数据型的描述,不涉及具体数据值。模式的一组值称为模式的一个实例,一个模式往往有许多的实例。模式是相对稳定的,而实例是不断变动的。因为模式反映的是数据库的结构,一旦定义好基本上就不再变动;而实例反映的是数据库某个时刻的状态,数据库的数据是在不断更新变化的。针对每一个用户或应用,又由模式导出若干个子模式(或叫外模式、用户模式) 。子模式是直接面向用户的,用户能够看见并使用的局部数据的逻辑结构描述。每一个子模式都是模式的一个子集;也可以把它看成是模式的一个窗口。一个数据库系统可以有多个子模式。

  数据库系统的三级模式中还提供了两个映像功能:一个是在物理结构与逻辑结构之间的映像(转换) 功能;另一个是在逻辑结构与用户结构之间的映像(转换) 功能。第一种映像使得数据库物理结构改变时逻辑结构不变,因而相应的程序也不变,这就是数据库的物理独立性;第二种映像使得逻辑结构改变时,用户结构不变,应用程序也不用改变,这就是数据和程序的逻辑独立性。由于这种独立性,使得应用程序的编写再也不需要考虑数据的描述和存取问题,从而大大减少了应用程序的修改和维护工作。

  (4) 可控冗余度。在文件系统中,由于每个应用都拥有并使用自己的数据,各数据文件中难免有许多数据相互重复,这就是冗余。数据库系统是为了整个系统的数据共享而建立的,各应用的数据集中存储、共同使用,尽可能地避免了数据的重复存储,减少了数据的冗余。

  (5) 统一的管理和控制。数据库通过数据库管理系统App包统一管理数据。由于多用户共享数据,数据库还具有安全性、完整性、并发性控制和数据恢复功能。

2.3.2 数据模型的基本概念

1.模型的概念

  对现实世界事物特征的模拟和抽象就是这个事物的模型。在数据库中数据模型是抽象的表示和处理现实世界中数据的工具。

模型应当满足以下要求:一是真实地反映现实世界;二是容易被人理解;三是便于在计算机上实现等。信息采用逐步抽象的方法,把数据模型划分为两类,以人的观点模拟现实世界的模型叫做概念模型(或称信息模型) ,以计算机系统的观点模拟现实世界的模型叫做数据模型。

2.概念模型

  概念模型就是概念层次的数据模型。它独立于任何数据库管理系统,但是又很容易向数据库管理系统支撑的逻辑数据模型转换。

  (l) 基本术语

  实体:客观存在,并且可以互相区别的事物。它可以是具体的物件,也可以是抽象的概念,还可以是某种联系。

  属性:实体具有的每一个特性都称为一个属性。属性有“型” 和“值” 的概念,属性的名称(说明) 就是属性的“型”;对型的具体赋值就是属性的“值”。

  码:在众多属性中能够惟一标识(确定) 实体的属性或属性组的称为实体的码。

  域:属性的取值范围称为该属性的域。

  实体型:用实体名及描述它的各属性名,可以刻画出全部同质实体的共同特征和性质,它被称为实体型。

  实体集:某个实体型下的全部实体,叫做实体集。

  联系:一个实体集内部各实体之间的相互联系,叫做实体内部联系。

  (2) 实体集内部的联系。在一个实体集内部也存在着一对一、一对多和多对多的联系。

3.数据模型

  它分为逻辑数据模型和物理数据模型两类。

  逻辑数据模型:是用户通过数据库管理系统看到的现实世界,它描述了数据库数据的整体结构。逻辑模型通常由数据结构、数据操作和数据完整性约束三部分概念组成。数据结构是对系统静态特性的描述,人们一般以数据结构的类型来命名数据模型,如层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型等。

  物理数据模型:是用来描述数据的物理存储结构和存储方法的。它不但受数据库管理系统控制,而且与计算机存储器、操作系统密切相关。

  (l) 层次模型。层次数据库的特点是实体之间按层次关系部定义。实体用记录(类型) 表示,实体的属性对应记录的数据项;实体之间的联系用有向连线表示。

  层次模型以每个实体为结点,上层结点叫做父结点,下层结点叫做子结点。层次模型像一棵倒置的树,最上层的结点没有双亲,称为根结点;最下层的结点没有子女,称为叶结点。所以层次模型是一种以记录类型为结点的有向树结构。

  (2) 网状模型。由于层次模型还不能很好地表达实体间的复杂关系(多对多联系) ,于是又产生了网状模型,它很好地解决了实体间复杂关系的表达问题,但是它也有致命的弱点,即当需求扩展时,对原有数据结构及应用程序的修改会产生严重的后果。

  (3) 关系模型。关系模型以人们经常使用的表格形式作为基本的存储结构,通过相同关键字段来实现表格间的数据联系。

  (4) 面向对象模型。不同于层次模型、网状模型、关系模型这些传统的数据模型,面向对象数据模型是非传统的数据模型。将面向对象程序设计方法与数据库技术相结合就产生了面向对象数据库系统。

2.3.3 关系模型与关系数据库

1.关系模型

  关系模型是一种新的数据模型。它建立在集合论和谓词演算公式的基础上。它提供的逻辑结构简单,数据独立性强,存取具有对称性、操纵灵活。

  在数据库中的数据结构如果依照关系模型定义,就是关系数据库系统。关系数据库系统由许多不同的关系构成,其中每个关系就是一个实体,可以用一张二维表表示。

  关系二维表中的术语说明如下:

  .关系(Relation):一张二维表对应一个关系。

.属性(Attribute):表中每一列叫做一个属性,属性有名和值的区别。

.元组(Topl):由属性值组成的每一行叫做一个元组。

  .框架(rramework):由属性名组成的表头称为框架(关系型)。

.分量:表中的每一个属性值。

.域(Domain):每个属性的取值范围。

.候选码(Candidate Key):可以惟一确定的一个元组的属性或属性组(可简称码)。

  .主码(Primary Key):一个关系中往往会有多个候选码,可以指定一个为主码。

  .主属性(Primary Attribute):可以作为候选码的属性也叫主属性。

  .非主属性(Non-key Attribute):不能作为候选码的属性叫做非主属性。

  .关系模式:对关系的描述称为关系模式,常常记做:

  关系名(属性1,属性2,属性3,……,属性n)

  在关系模型中,不但实体用关系表示,而且实体之间的联系也用关系来表示。

  关系模型要求关系必须是规范化的,即要求每个关系必须满足一定的条件,其中最基本的一条就是,关系中每个分量必须是不可再分的基本项。

  作为一个关系模型的基本约束条件,起码必须具备以下几条:

  .表格中每一数据项不可再分,是基本项。

  .每一列数据有相同的类型,叫做属性。各列都有惟一的属性名和不同的属性值,列数可根据需要而设定。

  .每列的顺序是任意的。

  .每一行数据是一个实体诸多属性值的集合,叫做元组。一个表格中不允许有完全相同的行出现。

  .各行顺序可以是任意的。

2.关系操作

  关系数据模型的理论基础是集合论,每一个关系就是一个笛卡尔积的子集。

  (1) 传统集合运算。传统集合运算有并、交、差三种。

  (2) 专门的关系运算。专门的关系运算主要有选择(筛选)、投影和连接三种。选择运算是对关系表中元组(行) 的操作,操作结果是找出满足条件的元组。其中,

  投影运算是对关系表中属性(列) 的操作,操作结果是找出关系中指定属性全部值的子集。

  选择运算和投影运算可以同时用一条命令来实现。

  连接运算是对两个关系的运算,操作结果是找出满足连接条件的所有元组,并且拼接成一个新的关系。完善的关系数据库管理系统总是以数据操纵语言及结构化查询语言(SQL) ,来实现各种关系运算。

2.3.4 Vsual Foxpr数据库管理系统

1.VFP的基本概念

  (l) 数据表。数据表简称为表,是VFP中最重要的操作对象。一个表就是一个关系,它总是以文件的形式存放在计算机的外存储器中。表文件的存取名称就是关系名,文件的扩展名是DBF。

  (2) 数据库。在VFP中一张二维表称为一个数据表(或者简称表)。在关系数据库中,可以包含若干个表(以及视图) 。数据库也可作为一个文件存放在计算机外存储器中,其扩展名是DBC。

  (3) 索引。索引实际上是对数据表的排序,但是它不改变数据表中数据的物理顺序,而是另外建立一个索引对应列表。

  (4) 关键字。关系中的码在数据表中一般叫做关键字,主码叫做主关键字。因为在数据表中,属性叫做字段,所以关键字就是能够惟一标识一条记录的字段或字段组合。如果一个字段不能成为当前表的关键字,但却是另一个数据表的关键字,那么这个字段就称为外来关键字。

  (5) 视图。视图是一种特殊类型的表,它往往由一个或多个表(或视图) 中的部分字段或部分记录组成。但是视图并不是一个完整的数据集合,只是在数据库中存放了相应的关系。

  (6) 存储过程。存储过程实际上是封装在数据库中的一个命令(程序) 文件。其中可以包含系统为实现数据库中数据的保护、安全、链接、查询、视图及关联等功能,而自动或人为设计的若干程序过程段及函数等。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

第三章 管理系统的开发策略

3.1 系统开发的任务和特点

3.1.1 系统开发的任务

  系统开发的任务就是根据企业管理的目标、内容、规模、性质等具体情况,从系统论的观点出发,运用系统工程的方法,按照系统发展的规律,为企业建立起计算机化的信息系统。其中最核心的工作,就是开发出一套适合于现代企业管理要求的应用App系统。

在计算机领域中,人们经常用“系统开发” 一词来概括管理应用App系统从项目提出直到运行、评价为止的整个过程。这个过程有时又称为“系统分析与设计”或简称为“系统设计”。

3.1.2 系统开发的特点

  管理信息系统开发的成果或产品是一套应用App系统。与一般硬件设备的生产过程和单项事务处理的程序编写相比,具有以下特点:

  1.复杂性高

  2.集体的创造性活动

  3.质量要求高

  4.产品是无形的

  5.历史短,经验不足

3.2 系统开发的引导原则

  系统工程是为了合理地进行开发、设计和运用系统而采用的思想、步骤、组织和方法的总称,管理信息系统的开发属于系统工程的范畴。深入分析系统的特征,根据系统发展的规律来建立系统,是系统开发的引导原则,其要点如下:

3.2.1 系统的目的性

  应明确系统开发的目的,确立面向用户的观点。

3.2.2 系统的整体性

  强调系统的整体性,采用先确定逻辑模型,再设计物理模型的开发思路。

  系统开发采取整体化开发形式。其具体做法如下:

  一是详细了解原系统信息处理过程,包括各种处理的物理细节,得出原系统的物理模型。

  二是对原系统的物理模型进行综合和抽象,去掉物理细节,分析原系统的逻辑功能,得出原系统的整体逻辑模型。

  三是对原系统的逻辑模型进行改进和完善,补充管理需要的、人工系统难以实现的新的功能,形成新系统的逻辑模型,解决新的计算机系统应当“做什么”的问题。

  四是建立新系统的物理模型,即确定新系统实现逻辑模型的技术方法和手段,解决新系统“如何做”的问题。

这个过程就是由原系统物理模型,到原系统逻辑模型和计算机化逻辑模型,再到计算机化物理模型的过程。

3.2.3 系统的相关性

  分析系统的相关性,根据分解-协调的原则由顶向下发展系统。

  管理信息系统是由多个子系统(功能) 组成的,整个系统是一个不可分割的整体,整个系统的功能并不是各子系统的简单加和,其功能应比所有子系统的功能总和还要大得多。

  整个系统为层次结构,系统可分解为多个子系统,子系统同样又可分解为更细一级以子系统。系统、子系统均有自身的目标、界限、输入、输出和处理内容。

  根据上述特性,发展了系统结构化分析和设计的方法,其要点是“自顶向下” 地开发系统,分期分批进行子系统的开发,“由底向上”实施,先实现某些子系统再逐步实现总的目标和功能。因此,在系统开发中“由顶向下”是主导原则,“由底向上”是辅助原则。

3.2.4 系统的环境适应性

  应该适应环境变化的要求,开发易扩展、易维护的系统。

3.2.5工作成果文档化,图表规范化

  App是程序以及开发、使用和维护这些程序所需的所有文档。要及时按照一定规范产生各种文档,做到工作成果文档化、图表规范化。这些文档有以下重要作用:

  其一,人的记忆力是有限的,各种调查分析的结果和设计的技术细节必须以书面形式记录下来,以供查阅和核对。

  其二,开发人员之间、开发人员与用户之间,可利用书面的、超越各自专业的共同语言--文档的形式有效地进行交流。

  其三,系统开发要经过一定的过程,后一阶段的工作要在前一阶段的基础上,也就是在前期工作文档的基础上继续进行。

  文档的形式以图表为主,其表达效果在很多情况下比文字叙述简洁、形象、效果真实。但所用的图表应当规范化、标准化。

3.3 系统开发的方法

3.3.1 生命周用法

  生命周期法将管理信息系统的开发过程划分为系统分析、系统设计、系统实施三个阶段,每个阶段又分成若干步骤。

1.系统开发生命周期各阶段的主要任务

  生命周期各阶段的主要任务如下:

  (1) 系统分析。在系统分析阶段,首先根据用户提出的建立新系统的要求,进行总体规划和可行性研究。系统分析是使系统开发达到合理、优化的重要阶段,这阶段工作深入与否直接影响到新系统的质量和经济性,它是开发成败的关键。

  (2) 系统设计。根据系统分析确定的逻辑模型,确定新系统的物理模型,即计算机化信息系统应用App的总体结构和数据库设计,并提出系统配置方案。继而对物理模型进行详细的设计。详细设计的主要内容有代码设计、用户界面设计、处理过程设计。最后,编写系统设计报告。

  (3) 系统实施。系统实施包括:按照物理模型实现应用App的编制和测试、系统试运行、系统切换、系统交付使用以及运行后的系统维护和评价等工作。

2.生命周期法的主要优缺点

  生命周期法的主要优点是:

  (1) 强调系统的整体性、全局性。它采用“自顶向下” 的原则分析和设计系统,首先解决全局问题,强调在系统整体优化的前提下,来考虑具体的解决方案。

  (2) 严格区分工作阶段。整个开发过程阶段和步骤清楚,每一阶段和步骤均有明确的成果,作为下一步工作的依据。这样有利于整个项目的管理与控制,避免了开发过程的混乱状态。

  但是,在实践过程中也暴露出这种方法的一些缺陷:

  (1) 难以准确定义用户需求。

  (2) 开发周期长,难以适应环境变化。

3.3.2 原型法

  原型法(Prototyping Approach)的基本思想是:首先由用户与系统分析设计人员合作,在短期内定义用户的基本需求,开发出一个功能不十分完善、实验性的、简易的应用App系统的基本框架,称之为原型。接着运行这个原型,再不断评价和改进原型,使之逐步完善。其开发过程是多次重复、不断演进的过程。

  原型法的主要优点是:

  l.符合人们认识事物的规律

  2.用户参与积极性高

  3.开发周期短,使用灵活

  由于原型法需要快速形成原型和不断修改演进,要求系统的可变更性好,易于修改,因此,采用这种方法必须具有形成原型和修改原型的支撑工具,如系统分析和设计中各种图表的生成器、计算机数据字典、程序生成器等。这些支撑工具正在研制与完善中,其发展对原型法的推广使用起着相辅相成的作用。

3.3.3 面向对象的方法(Object Oriented)

  面向对象的方法与传统方法比较有两点重大突破。

1.操作与数据共同封装

  所谓“对象”就是数据和操作的封装通信单位。在面向对象技术里,将数据和操作称为对象的属性和服务。数据表征了对象的状态,操作则是在外界激发下使数据的状态改变。这里激发的因素就是对象间的通信,称为消息。对象接收某则消息后,对属性(数据) 进行操作。

2.类与继承机制

  “类”就是指一组具有相同结构、操作和约束条件的对象,对象类由“类说明”和“类实现”两大部分组成。“类说明”统一描述对象类的结构。应遵守的约束规则以及实行的操作。而“类实现”则由开发人员掌握。

  一个类的上层可以有超类,下层可以有子类,形成一种层次结构。一个类可以有多个超类,也可以有多个子类。超类是下层子类的概括,因此子类可以继承超类的属性、操作和约束规则,这就是类继承机制。继承性使面向对象的系统具有较好的可扩充性和灵活性,因而有利于App系统的维护。

3.3.4 计算机辅助App工程

  计算机辅助App工程(Computer Aided Software Engineering,CASE)是提高系统开发效率和质量的重要途径。CASE技术的目标就是要实现系统开发生命周期内各阶段工作基于计算机的自动化。CASE的作用,可概括为三个方面:

  一是能实现一个具有快速响应、专用资源和早期查错功能的交互式开发环境。

  二是对系统开发和维护过程中各个环节实现自动化。

  三是通过强有力的图形接口,实现直观的程序设计。

3.3.5 开发方法的选择

  原型法需要App支撑工具快速形成原型,并不断地与用户讨论、修改,最终建立系统。要将这种方法用于大型信息系统开发中的所有环节是不适宜的。因此,它主要用于小型的。灵活性高的系统或局部系统的设计和实施。

  面向对象的方法是以对象为基础,利用特定的App工具直接完成从对象的描述到应用App结构的转换,特别适合于小型应用App系统的开发。

  在大型系统的开发中,常常不是采用一种开发方法,而是采用多种方法的组合。

  结构化生命周期法是目前较全面支撑大、中型系统整个过程开发的方法,其他方法虽然有许多优点,但都只能作为结构化生命周期法在局部开发环节上的补充,暂时还不能代替其在系统开发过程中的主导地位。

  系统开发的方法随着系统开发工具的不断改进,正在逐渐完善,本节列举的各种方法不是相互独立的,它们经常可以混合使用。

3.4 系统开发的方式

  目前,我国企业系统开发方式主要有以下四种。

1.由本企业自行开发

  这种开发方式需要有出色的领导和自己的开发队伍,包括系统分析师、程序设计员、计算机技术人员和有经验的管理人员等各类人员。

  自行开发的主要优点是:

  (1) 用户的需求可以得到充分满足。(2) 系统维护容易。(3) 可锻炼本企业计算机开发应用的队伍。

自行开发的主要缺点是:

  (1) 系统开发周期一般较长。(2) 难于摆脱本企业习惯的管理方式的影响,不易开发出一个高水平的管理信息系统。(3) 用于企业内部的开发费用高。

2.委托开发

  利用外部专门提供信息系统建立和维护的企业,来实现信息系统的开发。企业应当事前在调查研究的基础上,向委托开发的单位提出系统开发任务书,明确新系统的目标、范围和总的功能需求。在开发过程中,企业应派出精通管理业务的人员参与开发方案的研究、监督控制工作的进展,以保证工作的质量。

  这种开发方式的优点是:开发周期短;企业不必组织本企业的开发队伍;如果选择了好的开发单位,企业能密切配合系统开发管理工作,使之符合现代信息处理要求,则可开发出水平较高的系统。其缺点是:委托开发由于要由App企业对企业的系统进行专门的开发,用于外部的费用很高;当企业管理发生变化或扩展时,系统维护工作困难。

3.企业与App企业合作开发

  其主要优点是:在合作开发中,可发挥App企业技术力量强,本企业人员对管理业务熟悉的优势,共同开发出具有较高水平而适用性又强的系统;有利于企业计算机应用队伍的培养与提高。

4.购买应用App产品

  购买商品化应用App产品的主要优点是:

  (1) App产品可靠性、稳定性高。

  (2) 反映了先进的企业管理思想。

  (3) 开发周期短。

  (4) 费用比较低。

  购买商品化App的主要缺点是:

  (1) 系统实施费用较高。

  (2) 系统维护困难。

  商品化App应用范围正在日益扩大,将成为系统建立的主要方式。

3.5 系统开发的组织与项目管理

3.5.1 系统开发的组织

1.系统开发领导小组

  系统开发领导小组应由企业负责人来主持,小组成员应包括1名企业副经理、系统开发项目组长、有经验的系统分析师,以及用户各主要部门的业务负责人,共约5-7人组成。其主要任务是制定管理信息系统开发的方针策略;引导项目小组的工作;批准项目计划;在开发过程中,根据客观发展情况进行决策,协调各方面的关系;控制开发进度。领导小组的职责范围如下:

  (1) 提出建立新系统的目标和总策略。

  (2) 引导项目小组工作,保证满足企业不同部门对新系统的需求。

  (3) 对开发工作进行监督与控制。

  (4) 协调系统开发中有关的各项工作。

  (5) 向上级组织报告系统开发工作的进展情况。

  (6) 委任计算中心的主要工作人员,规定他们的职责范围。

2.系统开发项目组

  项目小组直接负责系统开发的具体企业工作。项目小组成员由三类人员组成,即系统分析师、程序设计员和企业管理人员。在系统开发的各阶段中。

  各类人员的工作任务及应具备的素质如下:

  (1) 系统分析师。他们的主要任务是研究用户对信息系统的需求;评价该企业开发计算机化信息系统的可行性;进行系统分析与设计,负责对新系统的安装、测试和技术文件的编写。他们不仅应当具备计算机硬件、App的常识,懂得企业管理的业务,还应当了解现代化管理方法以及各种经济数学模型在企业管理中的应用,并且应当具有理论联系实际灵活运用上述常识的能力。

  此外,他们应当善于处理人际关系。他们应具有概括能力、逻辑抽象能力、想象力和创造力,才能设计出高质量的系统

  (2) 程序设计员。程序设计员的主要任务是按照系统分析师所提出的设计方案编制程序、调试程序、修改程序直到新系统投入运行。

  (3) 企业管理人员。参加系统开发的企业管理人员代表用户,在实际工作中提出用户的需求,一方面对开发工作的质量进行监督;另一方面他们应按照新系统的要求,组织管理基础工作的整顿,提供新系统运行所需的各种基础数据。

3.5.2 系统开发的项目管理

  计算机管理信息系统的建立是一项复杂的系统工程,除了应用App系统开发工作以外,还需要一定的支撑环境,如进行管理体制的改革,信息的标准化、规范化、完整化,应用人员的培训,硬件设备和系统App的配置,计算机房的建设等各方面的工作,只有这些工作完成以后,信息系统才能正常运转。

 

 

 

 

 

 

 

第四章 信息系统规划和可行性研究

4.1 信息系统规划概论

4.1.1 系统规划的目的

  对信息系统规划的目的,主要有如下几方面:

1.保证信息系统开发符合企业总的战略目标,使系统能真正成为提高企业竞争力的有力工具。

2.保证信息系统满足企业各部门对信息的需求。

企业是由众多的部门所组成的复杂系统,各部门有自己的功能,部门之间通过信息流相互联系。

3.为领导对系统开发决策提供依据。

4.明确系统开发的优先顺序。

4.1.2 系统规划的主要内容

  一个企业的信息系统规划可划分为战略性规划和实行性规划两大部分。战略性规划是宏观引导性的长远规划,实行性规划是对战略性规划的具体化和细化。

1.信息系统的战略性规划

  信息系统的战略性规划就是要在企业战略规划的引导下,考虑企业管理环境和信息技术对信息系统的影响,对企业内部的信息技术和信息资源开发工作进行合理安排,确定信息系统在组织中的地位以及结构关系,并制定出分阶段的发展目标、关键任务和主要内容。

2.企业信息系统的实行性规划

  企业信息系统实行性规划又称为开发规划,是对战略性规划的具体落实,主要内容如下:

  (1) 系统目标与范围的描述。首先要确定信息系统目标;确定系统界面,系统与外部的信息联系;系统的主要功能;系统与企业其他计算机的应用。

  (2) 系统运行环境描述。它是说明系统运行在管理方面的基本要求与条件,包括管理思想及管理方法变革的设想、业务流程重组及组织机构的变化、职能调整的设想。

  (3) 信息系统的硬件与系统App配置。它是说明计算机和网络系统的配置要求,系统App的配置要求。其目的是通过系统配置可以比较准确地估计出系统的总投资,有利于领导对是否开发信息系统进行决策。

  (4) 系统开发计划。在计划中要确定系统开发策略(即系统开发的方式与方法) ,开发阶段的划分,开发的优先顺序及每阶段投入资源的预算,系统运行环境的形成与优化方案。

4.1.3诺兰模型

  美国专家诺兰(R. L. Nolan)提出了在一个地区、一个行业乃至一个国家计算机应用发展的客观道路及规律,即所谓诺兰模型。诺兰模型 六个阶段模型。

1.初始阶段

  这个阶段人们对计算机还很不了解,引入少数的计算机主要起到宣传、启蒙的作用,人们对它的兴趣也只是由于新鲜,注重学习技术,不求实际的效益。

2.普及阶段

  此时计算机技术开始普及,一些初期尝试的成功,使人们对计算机技术开始产生了实际的、基于自身工作需要的兴趣。这个阶段,计算机的作用主要还是用于学习和培训,真正用于管理的尚属少数。学习及普及是这一阶段的主要的工作。

3.控制阶段

  此时投入使用的计算机应用系统逐渐多起来。然而由于缺乏全局考虑,各单项应用之间不协调,并未取得预期的效益。人们开始对计算机的使用进行规划与控制。

4.集成阶段

  人们按照信息系统工程的方法,全面规划,切实地从管理的实际需要出发,进行信息系统的建设与改造。

5.数据管理阶段

  信息管理提高到了一个新的以计算机为技术手段的水平上,计算机已经成为日常管理工作的不可缺少的工具,日常信息处理工作已经普遍由计算机来完成。计算机作为日常信息处理工具的作用开始发挥出来,投资开始见效。

6.成熟阶段

  在日常数据已经进入计算机的条件下,人们进一步对这些数据加工整理,充分利用,从而使决策水平提高,优化管理,避免失误,真正发挥对各级决策的支撑作用。这时,计算机的作用才充分发挥出来。

4.2 信息系统规划的主要方法

4.2.1 战略集合转移法

  战略集合转移法(Strategy Set Transformation,SST) 是把组织的总战略看成一个信息集合,由使命、目标、战略和其他战略变量(如管理水平、环境约束)等组成。信息系统战略性规划过程,就是将企业的战略集转化为MIS的战略集的过程。

  该方法的第一步是识别和阐述企业的战略集,首先考察企业是否有写成文的战略计划,如果没有,就要去构造这个战略集。可以采用下述步骤:

  一是描绘出企业有关的各类人员的结构,如企业股东。供应商、顾客、管理者等不同集团。

  二是识别每种集团的目标。

  三是识别每种集团的使命及战略。

  第二步是将企业的战略集转化为MIS的战略集。MIS战略集应包括系统目标、约束及战略计划。在此基础上信息系统分析员可提出MIS实行计划。

4.2.2 关键成功要素法

  所谓的关键要素,就是关系到企业的生存与组织成功的重要因素,它们也是企业最需要得到的决策信息、是值得管理者重点关注的活动区域。关键要素是企业IT支撑最先要解决的问题,也是投资最先予以保证、质量要求最高的环节。

  CSF分析包括四个步骤:

  一是了解企业及信息系统的战略目标。

  二是识别影响战略目标的所有成功要素。可以借助因果关系树等方法来辅助分析。

  三是确定关键要素。这需要对所有成功因素进行评价,判断它们对组织目标的影响力,找出影响力大的因素,可以采用层次分析法、特尔斐法、模糊综合评判法等来辅助分析。

  四是识别性能指标和标准。给出每个关键要素的性能指标和测量标准。

4.2.3 企业系统规划法

  企业系统规划法(Business System Planning,BSP) 的基本出发点是:必须让企业的信息系统支撑企业的目标,让信息系统战略表达出企业各个管理层次的需求,向整个企业提供一致性的信息,并且在组织机构和管理体制改变时保持工作能力。

  BSP方法实现的主要步骤有定义企业目标、定义企业过程、定义数据类、定义信息系统总体结构等。

  第一步是定义企业目标,要在企业各级管理部门中取得一致的看法,使企业的发展方向明确,使信息系统支撑这些目标。

  第二步是要定义企业过程,这是因BSP方法的核心。所谓企业过程就是企业资源管理所需要的、逻辑上相关的一组决策和活动。企业过程演绎了企业目标的完成过程,又独立于具体的组织机构变化,是建立企业信息系统的基础。

  第三步是定义数据类,即认识这些过程所产生、控制和使用的数据,具体了解各种数据的内容、范围、可靠性等,认识数据的共享要求和数据政策,以及数据使用中的问题,使信息系统规划能够;满足数据资源管理的要求。

  第四步是定义信息系统总体结构,即对数据资源和信息流程进行合理组织的方案,具体包括识别出系统和各个子系统,以及它们所支撑的企业过程,从而将企业目标转化成信息系统的目标。

4.3 系统规划的可行性研究

   系统规划的可行性研究的工作内容是进行初步调查,综合考察企业和环境状况,信息处理状况和问题,建立新系统的资源的状况,以及企业领导和管理人员对建立新系统的支撑程度等情况。明确原系统存在的问题、新系统的目标与范围,对系统的实行性规划进行审定和可行性分析,初步评价解决问题的几种设想和方案,对是否有必要建立一个新的管理信息系统而提出建议。

4.3.1 初步调查

  初步调查是可行性分析的基础。可行性分析小组需调查的内容主要有以下几个方面:

l.企业和环境概述

  它包括企业发展历史、发展目标和经营战略、规模、产品结构和水平、技术水平、经济实力、人员数量及结构、设备情况、组织机构、地理分布、客户特点及分布、国家对企业发展的有关政策、同行业发展情况、竞争对手情况、产品市场动态等。

2.信息处理状况

  它主要指调查企业固定信息与流动信息量、信息处理的过程与能力、人员状况、技术条件(包括计算机应用情况) 、工作效率等基本情况。在此基础上进一步了解现行系统存在哪些问题、哪些方面不能满足用户的需求、哪些是关键问题、用户的真实要求及为什么要采用新的计算机管理系统来代替现行系统、用户希望新系统应满足哪些要求等。

3.开展系统开发的资源情况

  为建立新的计算机管理信息系统,企业可以或者准备投入的资金、物力、人力以及其来源的情况。

4.企业领导和各职能部门负责人对系统目标和范围的看法,对系统开发工作的态度。

4.3.2 规划的可行性分析

  系统规划方案的可行性应从经济方面、技术方面、系统运行方面进行分析和评价。

1.经济的可行性

  它主要是指进行系统的投资/效益分析。新系统的投资包括硬件、系统App、辅助设备费、机房建设和环境设施、系统开发费、人员培训费、运行费(包括硬件、App维护,计算机系统人员的工资,日常消耗物资的费用) 等。系统的效益主要从改善决策、提高企业竞争力、加强计划和控制、快速处理信息、改善顾客服务、减少库存、提高生产效率等方面取得。将初步算出的新系统可能获得的年经济收益,与系统投资相比较,从而估算出投资效果系数和投资回收期。根据估算的直接经济效果和各种间接效益,评价新系统经济上的可行性。

2.技术的可行性

  经过经济分析,在确定企业准备投资多少来达到系统的目标之后,再进行技术上的可行性分析。评价总体方案所提出的技术条件如计算机硬件、系统App的配置、网络系统性能和数据库系统等,能否满足新系统目标的要求,并对达到新系统目标的技术难点和解决方法的可行性进行分析。此外,还应分析开发和维护系统的技术力量,不仅考虑技术人员的数量,更应考虑他们的经验和水平。

3.系统运行的可行性

  系统的建立要考虑社会的、人为的因素影响;要考虑改革不适合新系统运行的管理体制和方法的可行性,实施各种有利于新系统运行建议的可行性、人员的适应性以及法律上的可行性(如保密、拷贝、转让的限制) 等。此外,对新系统运行后将对各方面产生的影响也应加以分析。

  根据可行性分析结果,提出可行性研究报告,其主要内容包括:

  .现行系统概述,包括企业目标、规模、组织结构、人员、设备、效益等。

  .现行信息系统存在的主要问题和主要信息需求。

  .拟建系统的规划方案。

  .经济可行性分析包括新系统的投资、运行费用、经济效益及社会效益。

  .技术可行性分析,包括对所提供技术的评估,分析使用规划中所提供的技术能否达到预期目标的可行性。

  .系统运行的可行性分析。分析新系统运行对管理思想、管理体制和方法变更的要求,实施各种有利于新系统运行的改革建议的可行性、人员的适应性。

  .结论。对可行性研究结果的简要总结。

  系统规划的可行性分析,以可行性分析报告的形式提交有关会议论证。会议除企业领导、企业各主要业务部门负责人、系统分析人员以外,还应邀请计算机应用方面的专家参加,充分讨论,提出下一步行动的建议或修改意见。结论可以是下列四种之一:

  (l) 可以马上开始开发工作。

  (2) 需要推迟到某些条件(如资金、技术、管理) 具备后才能进行系统开发。

  (3) 需要对目标进行某些修改后才能进行系统开发。

  (4) 完全不可行,没有必要进行系统开发,终止工作。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

第五章 系统分析

系统分析的主要目的是对现行系统进行详细调查,以充分掌握现行系统全面和真实的情况,分析用户信息需求,在此基础上提出新系统的逻辑模型。

  系统分析阶段的主要活动有:现行系统的详细调查、用户需求分析和新系统逻辑模型的建立等。

5.1 现行系统详细调查

  现状调查是在所确定的系统范围之内,对现行系统进行详尽、深入的调查和分析,收集一切有关的事实、资料和数据,彻底掌握现行系统的工作状况,为下一步的需求分析和建立逻辑模型提供依据。

  现状调查的方法可以多种多样,如召开调查会、个别交谈、发查表收集书面意见、调查人员直接参加业务实践、请管理人员给组先容情况、查阅企业的有关资料等。

  在现状调查及以后的系统分析工作中,将要用到一系列描述、分析现行管理系统和新的目标系统的工具(各种图、表和方法)。

  现状调查应“自顶向下”、由抽象到具体地进行,调查内容有企业组织结构和信息关联状况、系统业务流程、系统数据调查等几个方面。

5.1.1 企业组织结构与信息关联状况

1.组织结构

  现状调查的第一步,就是要了解企业组织结构的现状及各组成部分之间的联系,并用组织结构图将它描绘出来。

2.信息关联情况

  在组织结构调查以后,接着应按照组织结构,进一步了解企业各管理层次、各管理职能部门和生产部门之间的信息联系,绘制出信息关联图。

5.1.2 系统的业务流程

  组织结构图和信息关联图描述了企业各组成部分及其信息之间的联系,是企业管理信息系统背景的综合性概述,比较粗略和抽象。

  1.调查应按照原系统的管理业务流程,一个环节一个环节地深入细致地进行。

  2.为了准确地表达原系统的业务处理流程和便于以后各工作阶段能有效地研究和使用这些调查成果,一般采用业务流程图作为描述原系统业务的工具。

  业务流程图是系统业务调查中使用得最普遍、最重要的工具。

5.1.3 系统的数据调查

1.全面收集与业务有关的所有保存和传递数据的载体,包括各种原始凭证、票据、单据、台账

  对上述各种数据需要进行汇总、整理,为以后的数据分析和数据库设计打下基础。系统调查的数据汇总为三类:

  (1) 输入数据。主要指输入系统进行处理的凭证、票据,或下级部门上报给本系统的报表。

  (2) 存储数据。主要指各种台账、记录文件,是本系统实现计算机化后,需要存储的数据的主要内容。

  (3) 输出数据。指由本系统将输入数据和存储数据进行加工处理,产生的各类报表和查询结果。它是计算机化以后系统输出和网络传输的主要内容。

2.数据分布的估算

  在汇总的基础上按部门进行数据分布估算,分析企业数据量在不同业务部门的分布、数据来源、数据的时间分布,各业务部门数据处理的重点等。同时也可以用所列的数据存储量为基数,并充分考虑到系统发展的需要,估计新系统计算设备应提供的存储能力。

5.2 需求分析和系统逻辑模型的建立

  需求分析则是对原系统的功能和信息作进一步的分析和抽象,以确定新系统应满足的要求,即明确新系统应当“做什么”,从而完成新系统的逻辑设计。

  这个分析和抽象工作可分以下三步进行:

5.2.1 数据流程图的绘制

  数据流程图既是对原系统进行分析和抽象的工具,也是用以描述新系统逻辑模型的主要工具。它有两个特点:

  (1) 具有概括性。

  (2) 具有抽象性。

  由于数据流程图简明、清晰,不涉及技术细节,容易让用户理解,因此数据流程图是系统分析人员与用户进行交流的有效工具,也是系统设计的主要依据。

1.数据流程图的符号

  在数据流程图中,采用四种符号。

  (1) 外部实体。这是指不受所描述的系统控制,独立于该系统之外的部门、群体,或另一个信息系统。

  (2) 处理功能。这是指对输入数据流进行加工、变换与输出数据流的逻辑处理过程。

  (3) 数据存储。这是指逻辑上要求存储的数据,不考虑具体数据的存储介质和技术手段。

  (4) 数据流。这是指与所描述系统数据处理功能有关的各类数据的载体,是各处理功能输入和输出的数据集合。

  数据流用一根箭线表示。

2.顶层数据流程图

  数据流程图的绘制,采取自顶向下逐步求精的方法,即先把整个系统当做一个处理功能来看待,画出最粗略的数据流程图;然后逐层向下分析,分解为详细的低层次的数据流程图。

  (1) 顶层数据流程图的一般形式。任何系统,无论多么复杂,顶层数据流程都可粗略地表达一种形式。若系统中具有全系统共享的数据存储,可表示在顶层数据流程图中,部分处理功能共享的数据可在低层次数据流程图中表达。

  (2) 顶层数据流程图的绘制。先应根据系统可行性分析确定的范围和目标、用户的需求,划定系统的界面。界面内的,作为具体分析的系统;界面外的、与系统有数据联系的部门和事物,则视为外部实体。

3.低层次数据流程图

  在顶层数据流程图的基础上,将处理功能(逻辑功能) 逐步分解,可得到不同层次的数据流程图。

  用分层次的数据流程图来描述原系统,把系统看作一个统一的整体,进行综合的逻辑描述。首先要划定系统的边界,分析系统与外界的信息联系。

4.扩展的数据流程图

  扩展的具体内容有两个方面:(1) 应用计算机以后,可以增加许多原来手工处理难以完成的各种功能。(2) 扩展是增加对各种例外情况和错误情况的处理。

  最终确定的数据流程图,是新系统的综合逻辑描述,着重反映系统的全貌。而逻辑模型的许多细节,如每个处理功能的要求,数据流和数据存储的具体内容、特征等,不可能在一套图中完全表示出来,因此还要进一步进行下面两步的分析工作,即数据分析和功能分析。

5.2.2 数据分析

  数据分析的任务,是将数据流程图中所出现的各组成部分的内容、特征用数据字典的形式做出明确的定义和说明。

1.数据字典的作用和编写要求

  数据字典是给数据流程图中每个成分以定义和说明的工具。数据字典的作用是对数据流程图中的各种成分,包括数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理功能、外部项等的逻辑内容与特征予以详细说明。数据字典中有关系统的详细信息是以后系统设计、系统实施与维护的重要依据。

2.数据字典的生成方法

  生成数据字典的方法有两种:由手工方式生成和由计算机辅助生成。手工编写的优点是具有较大灵活性与适应性,但手工编写效率低。编辑困难、容易出现疏漏和错误,对数据字典的检验、维护、查询、统计、分析都不方便。计算机辅助编写数据字典是将数据字典有关的数据输入计算机,存储在数据字典库中。计算机辅助生成的数据字典具有查询、维护、统计、分析等功能。

  数据字典中的条目有以下六种形式:

  (1) 数据项。

  (2) 数据结构。

  (3) 数据流。

  (4) 数据存储。

  (5) 处理功能。

  (6) 外部实体。

5.2.3 功能分析

  功能分析是对数据流程图中处理过程的功能作详细的说明。从逻辑上进行分析,处理功能可归纳为三类,即数据的输入和输出处理、算术运算、逻辑判断。常采用决策树、决策表及结构化语言等作为描述功能分析的工具。

1.决策树

  决策树又称判定树,是一种呈树状的图形工具,适合于描述处理中具有多种策略,要根据若干条件的判定,确定所采用策略的情况。左端圆圈为树根表示决策结点;由决策结点引出的直线,形似树枝,称为条件技,每条树枝代表一个条件;中间的圆圈称为条件结点;右端的实心圆表示决策结果。决策树中条件结点以及每个结点所引出条件技的数量依具体问题而定。

  决策树的优点是清晰、直观;缺点是当条件多,而且互相组合时,不容易清楚地表达判断过程。

2.决策表

  决策表又称判断表,是一种呈表格状的图形工具,适用于描述处理判断条件较多、各条件又相互组合、有多种决策方案的情况。决策表由四部分组成,

3.结构化语言

  在自然语言的基础上发展了一种规范化的语言表达方式,它使用的词汇主要有三种:即祈使语句中明确的动词;数据字典和数据流程图中的名词;表示处理逻辑结构的保留字。

  用结构化语言任何处理逻辑都可以表达为顺序、选择判断、循环三种结构。

  (1) 顺序结构中的祈使语句应包含一个动词及一个宾语,表示要进行的处理(包括输入、输出及运算等) 。

  (2) 判断结构有两种表示形式,可与判定树、判定表的表达方式相对应。

  (3) 循环结构是指在条件成立时,重复实行某处理,直到条件不成立时为止。

5.2.4 数据/功能分析

  U/C矩阵是一张表格。它可以表数据/功能系统化分析的结果。它的左边第一列列出系统中各功能的名称,上面第一行列出系统中各数据类的名称。表中在各功能与数据类的交叉处,填写功能与数据类的关系。

  U/C矩阵的正确性,可由三方面来检验:

  (1) 完备性检验。这是指每一个数据类必须有一个产生者(即“C”) 和至少有一个使用者(即“U”) ;每个功能必须产生或者使用数据类。否则这个U/C矩阵是不完备的。

  (2) 一致性检验。这是指每一个数据类仅有一个产生者,即在矩阵中每个数据类只有一个“C”。如果有多个产生者的情况出现,则会产生数据不一致的现象。

  (3) 无冗余性检验。这是指每一行或每一列必须有“U” 或“C”,即不允许有空行空列。若存在空行空列,则说明该功能或数据的划分是没有必要的、冗余的。

  将U/C矩阵进行整理,移动某些行或列,把字母“C” 尽量靠近U/C矩阵的对角线,可得到C符号的适当排列。

5.3 系统分析报告

  系统分析阶段最后一项任务是编写系统方案说明书。它实际上是整个系统分析阶段的工作总结或成果,又是企业领导对系统进入设计阶段决策的依据,其主要内容包括:

  1.原系统的状况和问题

  2.新系统的目标

  3.新系统的逻辑设计

  4.有关新系统方案的比较

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

第六章 系统总体设计

6.l 系统总体结构设计

6.1.1 系统总体结构设计的任务

  系统总体结构设计的任务,是根据系统分析的逻辑模型设计应用App系统的物理结构。 系统物理模型必须符合逻辑模型,能够完成逻辑模型所规定的信息处理功能,这是物理设计的基本要求。

  系统应具有可修改性,即易读,易于进行查错、改错、可以根据环境的变化和用户的要求进行各种改变和改进。系统是否具有可修改性,对于系统开发和维护影响极大。据统计,在系统生命周期中各阶段的应用App费用及人力投入大体分布如下:

  .系统开发:20%

  .系统维护:80%

6.1.2 结构化设计的基本思想

1.结构化设计的要点

  系统是否具有可修改性与其结构有着密切的关系。“结构化设计” 的构想,成为系统设计的基本思想。其要点如下:

  (1) 模块化。

  (2) 由顶向下,逐步求精。系统划分模块的工作应按层次进行:①把整个系统看做一个模块,然后把它按功能分解成若干第一层模块,它们各担负一定的局部功能,共同完成整个系统的功能。②每个第一层模块又可以进一步分解成为更简单一些的第二层模块,越下层的模块,其功能越具体、越简单。

  (3) 上层模块分解为下层模块,有三种不同的结构形式,即顺序结构、选择结构和循环结构。

  控制结构图也称为App结构图或模块结构图,它表示出一个系统的层次分解关系、模块调用关系、模块之间数据流和控制信息流的传递关系,它是系统物理结构的主要工具。

2.控制结构图的基本符号和规定

  (1) 每个模块有自身的任务,只有接收到上级模块的调用命令时才能实行。

  (2) 模块之间的通信只限于其直接上、下级模块,任何模块不能直接与其他上下级模块或同级模块发生通信联系。

  (3) 若有某模块要与非直接上、下级的其他模块发生通信联系,必须通过其上级模块进行传递。

  (4) 模块调用顺序为自上而下。在控制结构图中,把一个系统分解为若干模块,实质上是把一件比较抽象、其物理内容不大确定的任务,分解为若干件比较具体的、物理内容比较确定的任务。

  控制结构图既可以反映系统整体结构,又能反映系统的细节,能准确反映各组成部分(各模块) 及它们之间的联系。

6.1.3 模块分解的规则

1.模块独立性

  所谓两个模块彼此完全独立,是指其中任一模块在运行时,与另一个模块存在无关。独立性只是一个相对的概念。具有独立功能而且和其他模块之间相互作用少的模块,称为独立性高的模块。

  保证模块独立性高是设计一个系统的关键,它具有以下优点:

  (1) 系统容易开发。系统开发往往由若干人分工合作完成,由于模块之间联系少,接口简单,可以简化合编辑之间的协调工作。

  (2) 系统可靠性高。模块之间的相互影响小,当一个模块出错时,产生波动效应的概率低,从而提高了系统的可靠性。

  (3) 系统容易维护。在对一个模块进行修改和维护时,不必担心其他模块的内部是否会受到影响。

  要衡量模块自身联系是否紧密、与外部的联系是否合理,需引入模块凝聚、模块耦合的概念。

2.模块凝聚

  模块凝聚是用以衡量一个模块内部自身功能的内在联系是否紧密的指标,也是衡量模块质量好坏的重要标准。模块按凝聚程度的高低可分为以下五级:

  (1) 偶然凝聚。一个模块内部各组成部分的处理彼此无关,偶然地组合在一起,这是一种组织得最差的模块,凝聚程度最低。

  (2) 逻辑凝聚。一个模块内部各组成部分的处理逻辑相似,但功能却彼此不同。这种模块通常包含一个选择控制和若干彼此独立的处理功能。先实行选择功能,再根据选择的结果,控制实行不同的处理功能。由于它的逻辑途径比较复杂,修改困难,因此凝聚程度较差。

  (3) 时间凝聚。这是指若干处理由于实行时间彼此有关,集中在一起组成的模块。如初始化模块,各处理内容必须在特定时间内实行,而各处理内容彼此无关,故凝聚程度较差。时间凝聚的模块通常要影响到其他许多模块的运行,因此与其他模块之间联系多,修改比较困难。

  (4) 数据凝聚。模块内部包含若干处理,它们按一定的顺序实行,且前一处理所产生的输出数据,是后一处理的输入数据,这称为数据凝聚模块。这种模块可较明确表述其功能,内部结构较密切,与其他模块联系一般较少,凝聚性较好。

  (5) 功能凝聚。一个模块只实行一个明确的功能,即上级模块调用它时,它只完成一项确定的任务。这种模块独立性强、便于修改。凝聚程度高,是结构化设计模块的理想目标。一个模块的内部凝聚程度。

3.模块耦合

  模块间的信息联系方式,称为模块的耦合,它是衡量模块间结构性能的重要指标。耦合有三种类型:

  (1) 数据耦合。两个模块间通过调用关系传递被处理的数据称为数据耦合。

  (2) 控制耦合。两个模块间通过调用关系,不仅传递数据,还传递对运行过程有影响的控制信号。下层模块实行校验功能,校验结果的控制信号传回上层模块,以控制其他模块的运行。如数据正确,调用正常处理模块;如数据异常,或遇到文件尾等不同情况时,调用不同处理模块,这种耦合使一个模块的实行直接影响到接受该控制信号的模块的运行。这对于系统的修改工作是不利的,特别是对自下向上传递的控制信号,影响面更大。因此,应当尽量将这种耦合减少到最低限度。

  (3) 非法耦合。一个模块与另一个模块内部发生联系,即一个模块中的某些内容在另一模块中以某种方式被引用,称为非法耦合。例如,不经过调用关系,直接使用或修改另一模块中的数据,将控制选择指向另一模块中的某一标号(节、过程) 等。

  模块间数据耦合是最正常的方式,为保持模块的独立性,模块之间互相传递的数据要尽量少;要努力避免控制耦合,特别是避免自下而上传递控制信号;应消除任何形式的非法耦合。

6.1.4 控制结构图的绘制

  绘制控制结构图的依据是数据流程图。绘制控制结构图,首先是将上层数据流程图映射为上层控制结构图,由顶层数据流程图开始,逐级下推。

  每一层数据流程图(DFD) 中的“处理功能”,映射为相应层次控制结构图中的“模块”;而DFD中流人“处理功能” 的数据流映射为输入模块的数据流,DFD中流出“处理功能”的数据流映射成从“模块”中输出的数据流。能结构;另一方面应按照模块分解的规则,将凝聚程度低的、或具有控制耦合、非法耦合的结构进行分解。

  低层次模块结构的分解,一方面可参照低层次数据流程图的功

  分解时采用以下两种不同的方式:

1.以转换为中心结构的分解

  如果待分解的模块是一个数据凝聚的模块,即内部包含若干顺序实行且对某些数据进行转换处理,称为以转换为中心的结构。这种模块可分解为输入、处理、输出三大部分。

2.以业务为中心结构的分解

  待分解的模块要处理几项逻辑上相似的业务,即它是一个逻辑凝聚的模块。这种模块可以将之分解为一个检查业务类型的模块和一个调度模块,根据不同的业务类型,调度模块调用不同的下层模块,进行不同的处理。

  以上两种分解方式常常要混合使用,以达到模块凝聚程度高、模块之间独立性强、易于修改的目的。

6.2 数据库设计

6.2.1 数据库设计的要求和步骤

1.数据库设计的要求

  数据库设计的目标是建立一个合适的数据模型。这个数据模型应当是:

  (1)满足用户要求:既能合理地组织用户需要的所有数据,又能支撑用户对数据的所有处理功能。

  (2)满足某个数据库管理系统的要求:能够在数据库管理系统中实现。

  (3)具有较高的范式:数据完整性好、效益高,便于理解和维护,没有数据冲突。

2.数据库设计步骤

  数据库设计可以分为概念结构设计、逻辑结构设计和物理结构设计三个阶段。

  (1) 概念结构设计。这是数据库设计的第一个阶段,在管理信息系统的分析阶段,已经得到了系统的数据流程图和数据字典,现在要结合数据规范化的理论,用一种数据模型将用户的数据需求明确地表示出来。

  概念数据模型是面向问题的模型,反映了用户的现实工作环境,是与数据库的具体实现技术无关的。建立系统概念数据模型的过程叫做概念结构设计。

  (2) 逻辑结构设计。根据已经建立的概念数据模型,以及所采用的某个数据库管理系统App的数据模型特性,按照一定的转换规则,把概念模型转换为这个数据库管理系统所能够接受的逻辑数据模型。不同的数据库管理系统提供了不同的逻辑数据模型,如层次模型、网状模型、关系模型等。

  (3) 物理结构设计。为一个确定的逻辑数据模型选择一个最适合应用要求的物理结构的过程,就叫做数据库的物理结构设计。数据库在物理设备上的存储结构和存取方法称为数据库的物理数据模型。

6.2.2 概念结构设计

  描述概念数据模型的主要工具是E-R(实体一联系) 模型,或者叫做E-R图。利用E-R图实现概念结构设计的方法就叫做E-R方法。

1.概念模型的表示方法

  E-R图主要是由实体、属性和联系三个要素构成的。在E-R图中,使用了下面四种基本的图形符号。

2.确定系统实体、属性及联系

  利用系统分析阶段建立的数据字典,并对照数据流程图对系统中的各个数据项进行分类、组织,确定系统中的实体、实体的属性、标识实体的码以及实体之间联系的类型。

  在数据字典中“数据项” 是基本数据单位,一般可以作为实体的属性。“数据结构”、“数据存储”和“数据流”条目都可以作为实体,因为它们总是包含了若干的数据项。作为属性必须是不可再分的数据项,也就是说在属性中不能包含其他的属性。

3.确定局部(分) E-R图

  根据上面的分析,可以画出部分实体-联系图。

  在这些实体中有下画线的属性可以作为实体的码,这几个实体之间存在着1:1、l:n和m:n几种联系。

4.集成完整(总) E-R图

  各个局部(分) E-R图画好以后,应当将它们合并起来集成为完整(总) E-R图。在集成时应当注意如下几点:

  (1) 消除不必要的冗余实体、属性和联系。

  (2) 解决各分E-R图之间的冲突。

  (3) 根据情况修改或重构E-R图。

6.2.3 逻辑结构设计

  逻辑结构设计的任务,就是把概念结构设计阶段建立的基本E-R图,按选定的管理系统App支撑的数据模型(层次、网状、关系) ,转换成相应的逻辑模型。这种转换要符合关系数据模型的原则。

  E-R图向关系模型的转换是要解决如何将实体和实体间的联系转换为关系,并确定这些关系的属性和码。这种转换一般按下面的原则进行:

  (1) 一个实体转换为一个关系,实体的属性就是关系的属性,实体的码就是关系的码。

  (2) 一个联系也转换为一个关系,联系的属性及联系所连接的实体的码都转换为关系的属性,但是关系的码会根据联系的类型变化,如果是:

  1:1联系,两端实体的码都成为关系的候选码。

  1:n联系,n端实体的码成为关系的码。

  m:n联系,两端实体码的组合成为关系的码。

  (3) 具有相同码的关系可以合并。

1.转换关系

2.合并关系

6.3 数据库的物理实现

  数据库设计的最后阶段是确定数据库在物理设备上的存储结构和存取方法,也就是设计数据库的物理数据模型。

6.3.1 建立VFP的数据表

  数据表也简称表,在VFP中数据表一般应当包含在数据库中,叫做数据库表(简称库表);但是也可以独立存在,叫做自由表。

  数据库逻辑数据模型的一个关系对应了VFPApp中的一个表,关系的属性对应了表的字段,关系框架对应了表结构,关系元组对应了表记录。

1.建立数据表结构

  (1) 设计数据表。在利用VFP创建一个新的数据表文件以前,应当根据逻辑模型和数据字典先分析和设计数据表。需要确定数据表名称,所含字段名称、类型、宽度以及应当建立的索引字段等。

  (2) 创建数据表。在VFP的主窗口,单击工具栏“新建” 按钮,打开“新建” 对话框。在文件类型框中选定“表”选项,单击“新建” 按钮,打开“创建” 新文件的对话框。

  在表设计器中大家已经可逐次键入字段名、类型、宽度及小数位数的信息。

2.数据表记录的输入

  在创建数据表时可以根据系统提示直接输入记录,但是也可以暂时不输入记录。没有记录只有结构的数据表叫做空表。

文件有两种打开方式,“以只读方式打开” 的文件是不能编辑修改的。因为不需要“共享”数据,大家选择用“独占” 方式打开文件。单击“确定”按钮后数据表文件被打开。

  (3) 追加记录。首先在主菜单的“显示”下拉菜单中,单击“刘览”选项,打开表的浏览窗口。

  ①追加一条记录。②连续追加。③成组追加。

3.浏览数据表记录

6.3.2 建立VFP的数据库

  前面建立的表都是自由表,而实际上一个应用系统总是由多个相关表构成的。要在多个自由表之间建立联系,必须通过数据库来实现。

  数据库本身是不存储数据的,它只存储表、视图及它们之间的关系等。在数据库中的表叫做数据库表,数据库为数据表提供了数据字典、各种数据保护和数据管理功能,所以数据库表比自由表要完善得多。一个数据库是由数据库文件(.DBC)、数据库备注文件(.DCT) 和数据库索引文件(.DCX) H类文件组成的。

1.建立数据库文件

2.创建数据库表

  可以直接在数据库中建立数据表,也可以将自由表添加到数据库中,但是不能将另一个数据库中的表拉到当前数据库中来。可以在同一个数据库中建立多个表。

  (1) 添加数据表。打开选定数据库的“数据库设计器”窗口,在“数据库设计器”工具栏中,单击“添加表” 选项,将会弹出“打开”窗口,选择要添加的表后,单击“确定” 按钮,就可以把一个自由表添加到当前数据库中,并将自由表变成数据库表。

  (2) 创建数据库表。也可以在数据库设计器中直接创建数据表。首先单击“数据库设计器”工具栏的“新建表” 按钮,然后在对话框中  单击“新建表” 按钮,将打开数据库“表设计器”。

  通过这几个控制区信息的描述,可以实现数据库对数据表的管理功能。

  数据库表添加或创建完成以后,关闭数据库设计器窗口。包含了数据表的数据库文件就保存在外存储器中。

3.数据库文件的打开与关闭

  (1) 数据库文件的打开。一般通过单击主菜单“文件” 下拉菜单的“打开”功能。在弹出的“打开” 对话框窗口选定数据库文件后,单击“打开”按钮打开。

  在打开一个数据库表的时候,系统也会自动先打开其数据库文件,然后再打开选定的表。

  (2) 数据库文件的关闭。除了可以通过像关闭其他Windows窗口一样,关闭“数据库设计器” 窗口来关闭当前数据库以外,还可以使用专门的命令来关闭数据库。

6.3.3 设置数据表的索引

1.索引表和索引文件

  用户对数据表常常会有不同的需求,为了加快数据的检索、显示、查询和打印速度,就需要对文件中的记录顺序进行重组。实现的方法一般有两种:一种叫做排序;另一种叫做索引。

  排序的作用是按指定字段或字段组中数据值的大小顺序,以递增(升序) 或递减(降序) 方式重新排列全部数据记录,并生成一个新的数据表文件。

  索引不建立一个新的数据表文件,只是按照给定字段表达式值的大小,生成一个索引表,并使数据表中的记录按索引表的要求以递增(升序) 或递减(降序) 顺序显示。

  索引技术除可以重新排列数据表记录的前后顺序外,在建立数据表间的关联时,或者利用SQL语言建立查询、视图时,都必须靠索引技术来支撑。

2.索引关键字的类型

  索引关键字:是由一个或若干个字段构成的索引表达式。索引表达式的类型决定了不同的索引方式。VFP系统提供了四种不同的类型,它们分别是主索引、候选索引、普通索引和惟一索引。

  (1) 主索引。主索引是能够惟一地确定数据表中一条记录的字段或字段组合表达式;要求该字段或字段组合表达式的值,在数据表的全部记录中都不能出现重复。

  主索引只能在数据库表中创建和使用,而且一个数据表只能指定一个主索引。表的主索引就相当于关系的主码。

  (2) 候选索引。候选索引像主索引一样,是能够惟一地确定数据表中一条记录的字段或字段组合表达式。但是,一个数据表允许建立多个候选索引,可以在数据库表或自由表中创建候选索引。如果将一个包含了重复数据的字段指定为候选索引,系统会返回一个出错信息,并禁止创建该索引。表的候选索引相当于关系的候选码。

  (3) 普通索引。普通索引允许数据表中各记录的索引字段或字段组合表达式的值相同,而且既允许在数据库表中创建,也允许在自由表中创建。

  (4) 唯一索引。唯一索引是VFP为保持与低版本App的兼容性而保留的一种索引类型,一般情况下很少使用。它允许数据表中各记录的索引字段,或字段组合表达式的值相同,但是在索引表中只保留数据表中与索引字段值相同的第一条记录。

3.创建索引文件

  可以使用命令建立索引文件,但是利用表设计器创建索引文件更加直观、方便。结构复合索引文件可以在创建数据表时建立,也可以对已经建立好的数据表创建或修改索引。

4.索引的操作

  (l) 打开与关闭。要使用索引,必须先要打开索引。结构复合索引总是随着数据表打开,一旦数据表文件关闭,相应的索引文件也就自动关闭了。

  (2) 确定主索引。结构复合索引打开后,其中的索引标识(Tag) 并不起作用,数据表记录顺序仍然保持着原始自然排列。必须要实行确定主索引的操作后,数据表记录的排列顺序才会跟着变化。

  在程序中常常使用命令方式确定当前主索引。

  (3) 删除索引标识。要删除结构复合索引文件中的索引标识,应当打开数据表文件,并打开其表设计器对话框。在“索引” 页卡中选定要删除的索引标识后,单击“删除” 按钮删除。

6.3.4 创建数据表之间的关联

  对于数据库中各相关数据表之间的联系必须通过建立关联来实现。

  数据表是和关系相对应的,所以数据表之间的联系也可以分为一对一、一对多和多对多三类。但是在实际处理时,往往把一个多对多的联系分解成两个一对多的联系处理。

1.创建关联

  在VFP中,表间的联系有“永久性关联” 和“临时性关联”两种:临时性关联只是在使用时临时建立的表间联系,一旦关闭数据表则临时性关联也就消失了;永久性关联是被存放在数据库中的数据表间联系,它将随数据库长期保存,随着数据库的打开而打开、关闭而关闭。

  在创建数据表之间的关联时,当前表叫做父表,要关联的表叫做子表。必须保证两个要建立关联的数据表中存在同名字段;同时要求每个数据表事先分别对该字段建立了索引。

  (1) 建立表间的一对一关系。首先,要使两个表都具有同一属性的字段;其次,定义父表与子表中同名宇段为主索引字段或候选索引字段。由于两个表中的同一属性的字段值都是惟一的,因此两个表之间的关联就是“一对一” 的。

  (2) 建立表间的一对多关系。首先,要使两个表都具有同一名称、属性的字段;其次,定义父表中该字段为主索引字段或候选索引字段(其字段值是惟一的) ,子表中与其同名的字段为普通索引字段。由于两个表中的同一属性的字段值是一对多的关系,因此可以创建两个表之间的“一对多” 的关系。

2.调整或删除关联

  修改主要有两个方面:

  (l) 删除关联。在数据库设计器对话框窗口中,用鼠标左键单击关联线,该连线变粗了则说明它已经被选中。如果要删除可敲[Del]键,也可以单击鼠标右键在弹出对话框窗口中单击“删除关系” 选项。

  (2) 编辑关联。在数据库设计器对话框窗口中,用鼠标左键单击关联线,该连线变粗了则说明它已经被选中。在主菜单“数据库”选项的下拉菜单中单击“编辑关系”选项,也可以单击鼠标右键在弹出对话框窗口中单击“编辑关系” 选项,这样将会打开其对话框窗口。

  可以在“表” 和“相关表” 的下拉列表框中重新选择新的相应索引字段。

6.3.5 创建视图

  在数据库的概念结构设计中,用户的局部概念模式是全局概念模式的子集,叫做用户模式、外模式,它是从用户的观点看到的数据库,所以也叫做用户的视图。

  在VFP中,视图是数据库的一个部分,分为本地视图和远程视图两类。本地视图是利用本地数据库表、自由表及其他视图建立在本地服务器上的视图。远程视图是利用远程服务器中的数据建立的视图。视图也以文件的形式保存在存储器中,文件扩展名为.VUE。视图是一种特殊类型的数据表,它往往由一个或多个表(或视图) 中的部分字段或部分记录组成。虽然从用户的角度看,视图也像数据表一样有自己的名字,相应的字段、记录,具备了一般数据表的特征,可是在实际存储器中并没有这样的数据实体;在数据库中仅存放了与关联数据表相应的连接关系和操作要求。所以该视图可称为“虚表” 或逻辑表。一般建立视图的目的有三个:

  ①数据库系统是供多用户使用的,不同的用户只能查看与自己相关的一部分数据,以保障数据的安全和完整。视图可以为每个用户建立自己的数据集合。

  ②为了保证数据表具有较高的范式,往往将一个数据集合分解成多个相关的数据表。而在使用多个表的数据时,将各表中有用的数据集中到一个视图是最方便的办法。

  ③简化对数据库的操作管理。只要事先将各表中相关数据项集中放在一个视图中,通过视图就可以同时更新各表中的数据。

6.4 代码设计

  代码是计算机和人都容易理解的符号(或语言),能够实现人和计算机的沟通。代码的重要性表现在以下几个方面。

  .可以惟一地标识一个分类对象(实体)。

  .加快输入,减少出错,便于存储和检索,节省存储空间。

  .使数据的表达标准化.简化处理程序,提高处理互效率。

  代码也叫信息编码,是作为事物(实体) 惟一标识的、一组有序字符组合。它必须便于计算机和人识别、处理。

6.4.1 代码设计方法

1.代码设计的原则

  .惟一性:是区别系统中每个实体或属性的惟一标识。

  .简单性:尽量压缩代码长度,可降低出错机会。

  .易识别性:为便于记忆、减少出错,代码应当逻辑性强,表意明确。

  .可扩充性:不需要变动原代码体系,可直接追加新代码,以适应系统发展。

  .合理性:必须在逻辑上满足应用需要,在结构上与处理方法相一致。

  .规范性:尽可能采用现有的国标、部标编码,结构统一。

2.代码的类型

  代码的类型是指代码符号的表示形式,进行代码设计时可选择一种或几种代码类型组合。

  (1) 顺序码。它也叫序列码,用连续数字作为每个实体的标识。编码顺序可以是实体出现的先后,或实体名的字母顺序等。其优点是简单、易处理、易扩充、用途广;缺点是没有逻辑含义、不能表示信息特征、无法插人、删除数据将造成空码。

  (2) 重复码。采用与原来手工系统相同的编码,叫做重复码。其优点是容易被原系统人员接受、易实现、便于推广;缺点是不能任意更改、可能不尽合理。

  (3) 成组码。它是最常用的一种编码、它将代码分为几段(组) ,每段表示一种含义,每段都由连续数字组成。其优点是简单、方便、能够反映出分类体系、易校对、易处理;缺点是位数多不便记忆,必须为每段预留编码,否则不易扩充。例如:身份证编码共17位:

  (4) 表意码。它将表示实体特征的文字、数字或记号直接作为编码。其优点是可以直接明白编码含义、易理解、易记忆;缺点是编码长度位数可变,给分类、处理带来不便。例如:网站代码:

  (5) 专用码。它是具有特殊用途的编码,如汉字国标码、五笔字型编码、自然码、ASCll代码等。

  (6) 组合码。它也叫合成码、复杂码。它由若干种简单编码组合而成,使用十分普遍。其优点是容易分类、容易增加编码层次、可以从不同角度识别编码、容易实现多种分类统计;缺点是编码位数和数据项个数较多。

3.代码的校验

  为了减少编码过程中的错误,需要使用编码校验技术。这是在原有代码的基础上,附加校验码的技术。校验码是根据事先规定好的算法构成的,将它附加到代码本体上以后,成为代码的一个组成部分。当代码输入计算机以后,系统将会按规定好的算法验证,从而检测代码的正确性。

  常用的简单校验码是在原代码上增加一个校验位,并使得校验位成为代码结构中的一部分。系统可以按规定的算法对校验位进行检测,校验位正确,便认为输入代码正确。

6.4.2 管理信息系统中的代码

  管理信息系统中常见的代码有部门代码、人员代码、物资代码、设备代码、产品代码、会计科目代码等。这些常见代码的设计方法如下。

1.部门代码

  部门代码一般采用成组码,比如使用3位数字编码。前2位作为一个企业各部门的编码,后1位作为部门内各科室、班组的编码。

2.人员代码

  人员代码涉及人事劳资部门,一般有两种编码方法:一种是用简单的顺序码,代码位数可以根据企业职工人数决定;另一种是使用组合码,因为这样便于分类、汇总。

3.物资代码

  物资代码的设计既要考虑物资管理部门的要求,也要满足会计核算的要求。一般可以采用成组码,并且用表意码辅助。

4.设备代码

  在设备代码中应反映设备的经济用途、使用情况、使用部门及设备类别等信息,所以一般使用组合码。

5.产品代码

  产品代码可以采用成组码或表意码设计。

6.会计科目代码

  会计科目代码反映经济业务和会计核算的内容,能够在一定范围内综合汇总会计指标。代码设计应当注意通用性,所以应根据国家财政部及本行业、本地区的规定,编制会计科目代码。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

第七章 系统详细设计

管理信息系统的总体设计完成以后,还需要确定于系统和各模块的具体实现方法,以便最终真正建立一个完善的管理信息系统。要建立系统的各个功能模块,就要进行程序设计。所谓程序设计,实际上是对象的设计。对象有自己的数据(属性) ,也包括作用于数据的操作(方法) 和对象的响应(事件)。

7.1 人机接口界面的设计

  人机对话也叫人机交互,是指在程序运行过程中,为了控制或校验目的,通过计算机显示屏幕,使人和计算机对话(交互)的操作。在Windows平台上,这种对话的界面主要有三种形式即菜单方式、工具栏方式、对话框方式。

  下拉菜单一般作为应用系统的主菜单,创建菜单的过程可以分成规划与设计、创建、确定任务、生成和运行测试五步。

7.2 输入界面设计

  设计输入界面就要方便用户,做到高效、直观、准确、简便、舒适。信息的输入包括:数据的采集和数据的录入两个部分,采集就是确认和获取新产生数据的过程;录入就是把源数据转变成计算机可以识别处理的信息,并保存在外存储器中的过程。

7.2.1 信息输入的方法和原则

1.信息输入的方法

  可以分为批处理和联机处理两种类型。

  批处理:先把数据采集到一个文件中,待检测合格或计算机空闲时,再把数据文件中的数据一次性地输入管理信息系统中。

  联机处理:直接将采集到的数据实时输入管理信息系统的方式。

2.信息输入的原则

  (1) 源点输入。

  (2) 统一输入。

  (3) 数据简洁。

  (4) 用户界面友好。

3.输入数据的校验

  数据校验主要使用人工静态校验和计算机动态校验两种方式。

  (l) 静态校验、就是利用人工目测的方式检查错误。这种方式效率不高,查出率会因人而异,一般不超过80%。

  (2) 重复校验。对于同一组数据,由不同人员重复输入;然后由计算机比较检查一致性,叫做重复校验。重复校验可以将出错率降到0.l%以下。

  (3) 界限校验。事先制定数据的取值范围,由计算机系统校验数据是否超出了界限。

  (4) 逻辑校验。校验数据的逻辑合理性。

  (5) 平衡校验。由计算机来校验一组相关数据之间是否平衡,比如总计数应当等于各小计数之和。

  (6) 匹配校验。以业务代码与存储文件代码比较,若不匹配则有数据错误。该工作一般由计算机和人工共同完成。

  (7) 存在校验。有些信息在输入文件中必须存在,如果找不到,就可以判定是数据错误。该工作可以用计算机来完成。

4.计算机数据校验的实现

  (1) 逻辑校验。为了防止在年龄字段中错误地输入字符值。

  (2) 重复校验。要让系统自动进行重复性校验,最简单的办法是将数据表的码设置为主索引域候选索引。

  (3) 界限校验。

  (4) 匹配校验。匹配校验是检查两个表之间的错误。

  (5) 存在校验。

7.2.2 输入界面的设计

1.界面设计的原则

  系统输入界面也是人机交互的重要界面,一般应注意如下几个方面。

  (1) 可靠性高、容错性好。

    ①为可能的参数设置初始值。

    ②设置各种校验,随时检查和提示用户系统工作状态与错误信息。

    ③设置容错、纠错功能,允许用户出错。

  (2) 操作简单,易学易用。尽可能减少录入量。

  (3) 创建空白界面。

 

7.3 输出界面设计

  能够针对用户的需求,以最适当的方式,准确、及时地输出最需要的信息,是输出界面设计要解决的根本问题。

7.3.1 输出方式的选择

1.选择输出设备

  常见的输出设备有显示器、打印机、磁盘磁带、绘图机、网络,也可以是扬声器等。

2.选择输出形式

  一般用报表、标签输出,也可以用简单提示、报警等形式。另外,输出也可以是文字、图表、图形、声音,甚至影像。

3.输出内容

  根据用户的不同、使用目的的不同、使用期限的不同、安全级别的不同,分类设计各类输出内容。

7.3.2 输出界面的设计

  报表输出是最常见、最基本的输出形式。报表输出界面的设计的过程如下。

1.创建报表布局

  报表对象包括两个基本组成部分即数据源和布局。数据源是报表数据的来源,可以是数据表、视图、查询或临时表;布局是用来定义报表输出格式的文件。布局一般提供了列布局、行布局、一对多布局、多栏布局等。

7.4 处理过程设计

7.4.1 基本概念

  处理过程设计就是要对控制结构图中,每一个模块内部的处理过程,进行具体的描述。这种描述将成为以后编写处理程序的基础。详细地描述这个处理逻辑可以使用“输入一加工一输出”(Inpu Process Output,IPO)图。IPO图将为编制程序提供引导,所以也叫做程序设计任务书。

  IPO图的主体是处理过程描述,描述处理过程的工具,可以是图形、表格和伪码。

  在结构化系统设计方式中,处理程序的设计需要详细描述各种处理所用的算法和处理步骤等。在面向对象的设计方法中,处理程序主要描述系统中各对象的方法及其对外部事件的响应和行为。

7.5 系统设计说明书

  系统设计说明书又称为系统设计报告,是系统设计的最后成果,也是新系统的物理模型和系统实施的依据。

  编写系统说明书的要求是:全面、清楚、准确、详细地阐明系统实施过程中的具体方法、技术、手段及环境要求。系统设计说明书的内容应当包含七个方面。

  (1) 控制结构图及每一模块的详细说明;

  (2) 数据库设计说明;

  (3) 计算机和网络系统配置说明;

  (4) 代码设计说明;

  (5) 用户界面设计说明;

  (6) 计算机处理过程说明;

  (7) 实施费用估计。

  实施方案应当提供两个以上,以便比较、讨论、修改,最后选定一个方案第八章 系统实施

系统实施阶段是将新系统付诸实现的过程。它的主要活动是根据系统设计所提供的控制结构图、数据库设计、系统配置方案及详细设计资料,编制和调试程序,调试系统、进行系统切换等工作,将技术设计转化为物理实际系统。

8.1 系统实施的准备工作

1.建立系统平台

  包括购置和安装必要的计算机和通信硬件设备、App系统。所需硬件设备包括主机、外部设备、辅助设备(如稳压电源、空气调节装置) 、机房设施。通信设备等。

2.培训管理人员和操作人员

  首先,对新系统的用户,即各类管理人员要进行培训。培训内容包括两方面:一方面是关于先进管理思想和方法的教育;另一方面是面向业务的培训,使管理者学会新系统的应用方法。

3.基础数据的准备

  企业中有许多基础数据,要把它们转存到计算机存储器中。

4.管理流程重组

  由于计算机的应用,管理人员的工作内容和工作方式也发生了很大变化。因此,必须根据系统设计的要求,重新规定系统业务流程、信息流向,改革组织机构,划定各管理职能部门的职责范围。

8.2 程序模块的设计

  在系统实施阶段,最重要的任务就是程序设计。在传统的结构化程序设计方法中,程序设计就是处理过程的设计;而在面向对象的程序设计方法中,程序设计却主要指对象的设计。

8.2.1 程序设计的概述

1.程序设计的任务

  程序设计的任务,就是根据系统设计说明书中关于模块的详细描述和处理过程的描述,选择合适的计算机语言来编制程序的工作。

2.程序设计的质量要求

  随着计算机硬件技术的飞速发展,人们对程序设计的质量要求发生了变化。过去强调程序的正确性、高效率和短小精悍,以适应设备资源有限的计算机系统;现在则更加强调程序的正确性、可维护性、可靠性和可理解性。

3.良好的编程习惯

  编制程序需要熟悉所使用的语言,具有尽可能丰富的编程经验;但是更加重要的是要具有系统的观点,采用结构化设计思想和工具,自上而下统筹考虑,避免编程时变量随意增减,变量类型随机指定,无法兼容时再任意转换等。

8.2.2 结构化程序设计

  结构化程序设计主要用于面向过程的编程方式,为了克服程序编制中的随意性,避免错误的出现,现代程序的编写都遵照“结构化程序设计”的方法。其基本原则是自顶而下、逐步求精。结构化程序方法提出了顺序、选择和循环三种基本程序结构,任何一个程序都可以用这三种结构装配起来。

1.顺序结构

  顺序实行,就是按照程序语句行的自然顺序,一条语句接一条语句地实行程序。顺序结构十分简单,它只是一种编写和实行程序的协议、规则,并不需要用专门的结构语句来支撑。

2.判断选择结构

  在用程序解决实际问题时,常常需要对问题的给定条件做出判断,以便选择不同的解决方法,这就必须使用判断选择(分支) 结构来编制程序。判断选择结构有相应的结构语句。

3.循环结构

  在一个大程序段中,常常会重复使用某一段相同的或类似的程序段。在编制程序时,不必重复编写这个程序段,可以用重复结构来替代它。重复结构也叫循环结构。系统提供了建立三种重复结构。

8.2.3 程序的调试

  程序设计完成之后,很少有一次运行成功的,尤其是复杂程序,包含的缺陷可能更多,程序设计者必须经过多次调试,不断地发现并修正其中的错误,证实正确无误以后才能投入使用。一个大的应用系统可以先对各模块分调,然后再连调和总调。

1.程序错误的分类

  总结程序中出现的错误,一般可分为语法错误、系统错误和逻辑错误三类。

  语法错误,因程序设计人员对程序设计语言的理解不够,或程序设计基本功不扎实造成的结果。

  系统错误,由于计算机硬件、App引起的错误,比如计算机硬件故障;病毒感染等。对于系统错误,主要是靠经验和对硬件的了解,通过分析判断排除。

  逻辑错误,指那些虽然不违反系统规则,但是却不合逻辑或不合题目语义的错误。这些错误系统一般很难自行检测出来。

8.2.4 面向对象程序设计

  面向对象程序设计的最大特征是强调构成事物的每一个对象,描述的是每个对象的属性与方法。而对于响应每个事件的程序,一般不再独立构成一个文件,而被封装在每个具体的对象之中。

1. 概念

  (1) 对象(Object)。一般来说,现实世界中可以独立存在的。能够被区分的一切实体(事物) 都是对象。在VFP中所研究的对象,只是现实世界中实体或概念在计算机中的一种抽象的模型化的表示。这种抽象事物中是封装了数据和操作的对象,通过定义属性和操作来描述其特征和功能,通过定义接口来描述其地位及与其他对象的相互关系,从而形成一个动态的对象模型。

  (2) 类(Class)。类是一组对象的属性和行为特征的抽象描述,或者说是具有共同属性、共同操作性质的对象的集合。基类只考虑通用特征与功能,用户可以从基类中派生出许多子类。子类往往是在继承基类的基础上,又增加一些新的特性与功能构成。子类也像基类一样可以派生出对象。类的基本特性是封装性、继承性和多态性。

  (3) 属性

  属性就是对象的特性,是对象外观及行为的特征。对象的属性可以在建立对象时由其所属的类(或子类) 继承,也可以在对象创建或运行时进行修改与设置。

  (4) 事件

  事件是对象可以识别和响应的行为与操作。它一般由用户或系统来触发。VFP中事件是固定的,用户不能再创建新的事件。

  (5) 方法

  方法是对象所具有的功能。因为一种功能必然是由一个过程来支撑。所以过程也可以说就是一段程序(有时也叫方法程序)。

2.面向对象程序设计的特点

  面向对象程序设计方法是一种支撑模块化设计和App重用的编程方法。它把程序设计的主要活动集中在建立对象和对象之间的联系上。面向对象程序设计的基本思想是封装性和可扩展性。

  (l) 封装性。面向对象程序设计中,数据结构及算法全部被封装在对象中。对象的数据结构描述了对象的状态;对象的操作是它的行为。

  (2) 可扩展性。可扩展性体现为继承和行为扩展两个方面。对象之间具有层次关系,下一层的对象是上一层对象的子对象,上一层对象就是下一层对象的父对象。

  面向对象的程序设计的行为扩展,是指任何一个对象,除了可以继承父对象的数据和操作外,也可以随时为自己增加属性和方法程序。

  通过这种封装和继承的特性,引出了面向对象设计的另一个重要特性--多态性。所谓多态,就是在程序中同名但是具体功能不同的方法可以共存。实现多态有两种办法,那就是"覆盖"和"重载"。

3.类的设计和使用

  用户可以通过基类派生出对象及子类,也可以利用子类派生出对象或子类。把特殊需要的属性、方法和事件定义在该子类中,从而创建出用户的自定义类。

 8.3 应用系统的设计

  建立完整的以数据库为核心的计算机应用系统,是系统实施阶段的最终目的。一个完整的计算机应用系统,一般应当具有以下一些不同模块。

  主程序、系统菜单、系统登录界面、数据库、数据输入界面、数据输出界面、数据维护功能、数据检索功能、帮助功能和项目文件。

8.3.1 主控程序设计

  系统主控程序简称为主程序,是用来设置应用系统的操作环境、控制和调用用户初始界面、启动事件循环的最高一级的程序。同时在结束系统运行时,也负责关闭应用系统,结束事件循环,恢复VFP系统初始环境的工作。

8.3.2 项目管理器

  为了便于管理和使用数据表、数据库、视图等对象,可以使用VFP的项目文件,它提供了对于任务中所有文件的管理和维护功能。创建项目文件的工具是VFP系统提供的项目管理器。

  项目管理器是开发及管理应用系统人员的工作平台。这里所说的“项目”是相关文件、数据及对象的集合。项目管理器有以下几种功能:

  (1) 采用“目录树” 结构对资源信息进行集中管理。

  (2) 以其集成环境为用户提供了快捷访问系统设计工具的窗口,在项目管理器窗口,有多种功能按钮,可以根据需求创建、修改、增加和删除资源文件。

  (3) 支撑建立数据字典,用以存储各数据表间的关系。

  (4) 用简单面向对象的方法,将其系统资源编译成可独立运行的.APP或.EXE文件。

8.4 系统测试

  系统测试是保证系统质量的关键,是对整个系统开发过程,包括系统分析、系统设计和实施的最终审查。

8.4.1 系统测试的对象和目的

1.系统测试的对象

  系统测试的对象是整个应用App系统。由于“程序十文档=App”,所以系统测试的对象包括需求分析、系统总体设计、详细设计各阶段的文档以及源程序。

2.系统测试的目的

  应用App系统测试的目的是努力发现App中的错误,并改正错误。。测试中可能发现的错误按其性质可分为以下几类:

  (1) 功能错误。由于处理功能说明不够完整或不够确切,致使编程时对功能有误解而产生的错误。

  (2) 系统错误。指与外部接口错误、子程序调用错误、参数使用错误等。

  (3) 过程错误。主要指算术运算错误、逻辑错误等。

  (4) 数据错误。指数据结构、实体、属性错误,参数与控制数据混淆等。

  (5) 编程错误。指语法错误、程序逻辑错误、编程书写错误等。

8.4.2 系统测试的基本原则与方法

1.系统测试的基本原则

  系统测试应遵循以下基本原则:

  (l) 成立测试小组,测试小组应与开发组分立。即测试工作应避免由原开发组人员承担。

  (2) 精心设计测试用例。一个测试用例必须由两个部分组成:

   ① 对系统的输入数据描述;

   ② 由这些输入数据经系统处理,预期的测试正确结果。

  (3) 进行回归测试。对于测试中发现错误的App,经修正后,要用原来的测试用例再进行测试称为回归测试。利用回归测试,一方面验证原有错误是否确实修正了;另一方面能够发现因修改而可能引入的新错误。

  (4) 集中测试出错多的模块。一个模块已发现的错误越多,则其中存在错误的概率也就越大。在进行深入测试时,要集中测试那些出错多的模块。

2.系统测试的方法

  App产品测试,常用以下两种方法:

  (l) 黑盒法。又称为功能测试,在完全不考虑程序的内部结构和特性的情况下,测试App的外部特征。从程序的输入和输出特性上测试其是否满足设定的功能。

  (2) 白盒法。又称为结构测试,按照程序的内部结构和处理逻辑来设计测试用例,对App的逻辑路径及过程进行测试,检查它与设计是否相符。

8.4.3 系统测试过程

  系统测试过程可分为四个步骤:

1.单元测试(模块分调)

  每个模块可以作为一个单独的测试单元,而且也比较容易设计测试用例。单元测试中所发现的错误,往往是编程和详细设计的错误。

2.子系统测试(模块联调)

  子系统测试是将经过单元测试的模块放在一起形成一个子系统来测试。子系统测试的目的是测试模块间接口的正确性。

3.系统测试

  系统测试是将经过测试的子系统装配成一个完整的系统来测试。在这个测试中发现的错误有设计和编程的错误,也有需求分析中的错误。

4. 验收测试

  验收测试是将系统作为单一的实体进行测试,测试内容与系统测试基本相同,但是验收测试是在用户参与下进行的,它的目的是由用户来测试App能否满足用户的需求。

  模块与程序的调试,主要采用白盒法,而在子系统测试、系统测试过程中主要采用黑盒法。

8.5 系统切换

  系统切换就是指老系统停止使用、新系统开始运行的过程。系统切换的任务就是保证新、老系统进行平稳而可靠的交接,最后使整个新系统能正式交付使用。

8.5.1 系统切换的方式

1.直接切换

  在确定新系统运行准确无误后,用新系统直接替换老系统,终止老系统运行,中间没有过渡阶段。这种方式节省人员和设备费用,但风险大,很有可能出现意想不到的问题。因此,这种方式不能用于重要的系统。

2.平行切换

  这种方式安排了一段新、老系统平行运行的时期。平行运行时间视业务内容及系统运行状况而定,直到新系统正常运行有保证时,才停止旧系统运行。其优点是可以进行两系统的对比,发现和改正新系统的问题,风险小,安全,可靠;缺点是耗费人力和设备。

3.试点后直接切换

  某些系统有一些相同部分,例如系统中包括有多个销售点、多个仓库等。切换时先选择一个销售点或仓库作试点,试点成功后,其他部分可同时直接切换。这种方式风险较小,试点的部分可用来示范和培训其他部分的工作人员。

4.逐步切换

  它的特点是分期分批地进行切换。既避免了直接切换的风险性,又避免了平行切换时费用大的问题。但是,需要很好地处理新、老系统之间的接口。在系统切换过程中,要根据出现的问题进行修改、调试,因此它也是新系统不断完善的过程。

8.5.2 系统切换的主要工作

1.建立系统使用说明文档

  系统使用说明文档应当使用简明、通用的语言说明系统各部分应如何工作、维护和恢复,主要使用说明文档有:

  (1) 用户操作手册(用户使用说明书)。用户操作手册可针对不同子系统用户编写。在操作手册中应指明的主要内容有:手册使用者及编写手册的目的;应用App(子系统)目标、功能、性能概述;运行环境要求;系统支撑App;用户使用说明;操作举例等。

  (2) 计算机操作规程。根据具体系统制定。

  (3) 程序说明书。程序说明书主要内容为:整个系统程序的清单和说明;程序测试过程和测试用例;修改程序的规定等。

2.系统初始化

  初始化包括对系统的运行环境和资源进行设置、系统运行和控制参数设定,数据加载以及调整系统与业务工作同步等内容。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

第九章 系统的管理与维护

 

 

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