【正文】 信息系統(tǒng)，是一項復(fù)雜的軟件工程的實施。近三十多年來，軟件工程已發(fā)展成為一門新科學，至今已經(jīng)成為軟件產(chǎn)業(yè)的重要支柱。軟件工程是以計算機軟件為工程對象，指導(dǎo)計算機軟件開發(fā)和維護的工程科學。它采用工程的概念、原理、技術(shù)、方法來定義、開發(fā)和維護軟件，把經(jīng)過時間考驗且正確的管理技術(shù)和當前能夠得到的最好的技術(shù)方法結(jié)合起來開發(fā)軟件。從二十 世紀六十年代末期提出軟件工程的概念到二十世紀八十年代末期軟件工程的思想得到系統(tǒng)的歸納和整理，提出了許多工程方法，如結(jié)構(gòu)化生命周期法、快速原型法、企業(yè)系統(tǒng)規(guī)劃法、戰(zhàn)略數(shù)據(jù)規(guī)劃法、面向?qū)ο蠓ǖ取? 結(jié)構(gòu)化生命周期法簡介（ SDLC） 結(jié)構(gòu)化生命周期法是一種傳統(tǒng)的管理信息系統(tǒng)開發(fā)方法。其基本思想是把整個系統(tǒng)開發(fā)過程分成若干階段，每階段進行若干活動，每項活動應(yīng)用一系列標準、規(guī)范、方法和技術(shù)，完成一個或多個任務(wù)形成符合給定規(guī)范的產(chǎn)品。這種方法一直是大型系統(tǒng)開發(fā)的主流方法。系統(tǒng)開發(fā)周期示意圖如評審圖 21所示。 采 用結(jié)構(gòu)化生命周期法開發(fā)管理信息系統(tǒng)時，可大致分以下幾步： 一、 系統(tǒng)規(guī)劃 二、 系統(tǒng)開發(fā) 1. 系統(tǒng)分析 2. 系統(tǒng)設(shè)計 3. 系統(tǒng)實施 三、 系統(tǒng)運行與維護 四、 系統(tǒng)更新 圖 21 系統(tǒng)開發(fā)生命周期法 快速原型法簡介 (Rapid Prototyping Approach) 快速原形法是二十世紀八十年代發(fā)展起來的，其基本思想是用戶與系統(tǒng)分析設(shè)計人員合作根據(jù)用戶提出的最基本的問題和想法。首先建立一個能反映用戶主要需求的原形框架，作為應(yīng)用開發(fā)的實驗?zāi)Ｐ停ㄏ到y(tǒng)原型 Prototype）。用戶先運行這個系統(tǒng)原型，使用它、熟悉它、受到啟發(fā)并取得 經(jīng)驗，然后對系統(tǒng)的目標功能提出精確具體的需求，在對系統(tǒng)的需求最后決定后，再用傳統(tǒng)的方法建立比較完善的系統(tǒng)，這種方法適合較小而且用戶需求不太明確的應(yīng)用系統(tǒng)。 該方法加速了系統(tǒng)開發(fā)中用戶需求的獲取過程，大大提高了系統(tǒng)開發(fā)效率和有效性，彌補了結(jié)構(gòu)化生命周期法的缺陷。 快速原型法的開發(fā)過程可分為：快速分析、構(gòu)造模型、運行模型、評價模型、改進模型等。如圖 22所示。 原型法歷史上曾形成兩種實現(xiàn)途徑： 1. 拋棄原型法：它本質(zhì)屬于瀑布模型，建立原型只不過是一種輔助的步驟。 2. 演化原型中較著名的有： a. Boehm 提出的螺旋模型。 b. Gild 提出的漸增模型。 圖 22 快速原型法的開發(fā)過程示意圖 面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方法簡介（ Object Oriented） 面向?qū)ο蟮男纬勺畛跏菑拿嫦驅(qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言開始的，隨之才逐漸形成面向?qū)ο蠓治龊兔嫦驅(qū)ο笤O(shè)計方法。面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析與設(shè)計方法與其它方法的不同之處在于，它使人們分析、設(shè)計一個系統(tǒng)的方法盡可能接近人們認識一個系統(tǒng)的方法。其基本思想是。對問題域進行自然分割，以便以接近人類思維的方式建立問題域模型，從而使設(shè)計出的軟件盡可能直接的描述現(xiàn)實世界，構(gòu)造出模塊化的、可重用的、可維護性好的軟 件，并能控制軟件的復(fù)雜性降低開發(fā)維護費用。 面向?qū)ο蟮幕靖拍钣校? 1． 對象（ Object）：一切可以區(qū)別的客觀存在即封裝了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及可以施加在這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的操作的封裝體，這個封裝體有可以唯一標識它的名字，而且向外界提供一組服務(wù)（即共有的操作）。 2． 類（ Class）：就是具有相同數(shù)據(jù)和相同操作的一組相似對象的定義，也就是說，類是對有相同屬性和行為的一個或多個對象的描述。 3． 消息（ Message）：就是要求某個對象執(zhí)行在定義它的那個類中的某個操作的規(guī)格說明。其有單部分組成：接受消息的對象、消息選擇符、零或多個變元 。 4． 方法（ Method）：就是對象所能執(zhí)行的操作，也就是類中定義的服務(wù)。方法描述了對象執(zhí)行操作的算法、響應(yīng)消息的方法。 C++中稱為成員函數(shù)。 5． 實例（ Instance）：就是由某個特定的類描述的一個具體的對象。如：學生類中具體定義的一個人，張三、李四、王五等。 6． 屬性（ Attribute）：就是類中所定義的數(shù)據(jù)，它是對客觀世界實體所具有的性質(zhì)的抽象。 C++中稱為數(shù)據(jù)成員。 該方法的優(yōu)點在于它以對象（ Object）為核心，強調(diào)模擬現(xiàn)實世界中的概念而不強調(diào)算法，開發(fā)者在軟件開發(fā)的過程中以應(yīng)用領(lǐng)域的概念去思考。在面 向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法中，計算機觀點是不重要的，現(xiàn)實世界中的模型才是最重要的。故其優(yōu)點有：與人類習慣的思維方法一樣、穩(wěn)定性好、可重用性好、可維護性好。該方法的開發(fā)過程可分為：面向?qū)ο蠓治觥⒚嫦驅(qū)ο笤O(shè)計、面向?qū)ο髮崿F(xiàn)。如圖 23 所示： 本系統(tǒng)開發(fā)方法的選擇 基于上述方法的優(yōu)劣，本系統(tǒng)利用軟件工程的思想和方法總體上采用結(jié)構(gòu)化生命周期法進行系統(tǒng)分析和設(shè)計的，也吸收一些面向?qū)ο蠓椒ǖ膬?yōu)點，如編程過程中采用面向?qū)ο蟮拈_發(fā)工具 VISUAL BASIC ，當然，在系統(tǒng)分析等步驟中仍采用了快速原型法。即本系統(tǒng)結(jié)合了 結(jié)構(gòu)化生命周期法、快速原型法和面向?qū)ο蟮姆椒ā? 第 3 章 系統(tǒng)分析 系統(tǒng)分析是使整個管理信息系統(tǒng)（ MIS）設(shè)計達到合理、優(yōu)化的重要步驟。這個階段的工作深入與否，直接影響到將來系統(tǒng)的設(shè)計質(zhì)量和經(jīng)濟效益。因此必須予以高度重視。實踐表明，許多 MIS 失敗的原因與忽視或沒有認真做好系統(tǒng)分析有關(guān)。 系統(tǒng)分析的概念 系統(tǒng)分析是指在 MIS 開發(fā)的生命周期中系統(tǒng)分析階段的各項活動和方法，系統(tǒng)分析也指應(yīng)用系統(tǒng)思想和系統(tǒng)科學的原理進行分析工作的方法和技術(shù)。系統(tǒng)分析的目標就是按系統(tǒng)規(guī)劃所定的某個開發(fā)項目范圍內(nèi)明 確系統(tǒng)開發(fā)的目標和用戶的信息需求，提出系統(tǒng)的邏輯方案。系統(tǒng)分析階段的主要活動有：系統(tǒng)初步調(diào)查、可行性研究、系統(tǒng)詳細調(diào)查、新系統(tǒng)邏輯方案的提出等。 系統(tǒng)的初步調(diào)查 系統(tǒng)調(diào)查是管理信息系統(tǒng)開發(fā)的必要過程，在這一階段主要是與機房管理人員交進行流，了解機房的管理情況和機房管理需要改進之處。該機房是西電基礎(chǔ)教學實驗中心機房，主要是西電學生正常上課時的教學上機、學生課外時間的自由上機和外單位的培訓(xùn)。 機房以前使用的管理系統(tǒng)是單機版的，主要存在的問題是： a． 學生刷卡進入機房后隨便找計算機上機，學生具體上哪一臺計 算機，機房管理人員無法知道，計算機損壞或部件丟失后無從找起，給管理帶來了不便。 b. 持卡人上機時不能隨時知道自己的剩余金額，要么還得去刷卡，一刷卡又下機了，很不方便。 可行性研究 開發(fā)新系統(tǒng)的經(jīng)濟可行性 收益 本系統(tǒng)給每個上機人員分配固定的機號 ,上機人員根據(jù)分配的機號上機 ,這樣計算機出現(xiàn)故障或者丟失將有據(jù)可查 ,減少了機房的損失。 支出 本系統(tǒng)由一人單獨開發(fā) ,開發(fā)環(huán)境只要求有一臺 PC 機 ,開發(fā)軟件需要 Windows 平臺、VISUAL BASIC 、 SQL SERVER 20 OFFICE 2020 等。所以系統(tǒng)開發(fā)的費用較小。 開發(fā)新系統(tǒng)的技術(shù)可行性 1．設(shè)備條件：計算機的內(nèi)外存足夠用，輸入輸出設(shè)備有良好的可靠性、安全性等，可以滿足管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的要求和數(shù)據(jù)傳送與通訊。 ：本系統(tǒng)由一人單獨開發(fā)，屬計算機信息管理專業(yè)的本科生，具有扎實的計算機基礎(chǔ)知識與較好的學習能力和系統(tǒng)開發(fā)的基本能力。 開 發(fā)新系統(tǒng)的組織管理可行性 為了提高企業(yè)的競爭力，改善企業(yè)的管理制度，大部分企業(yè)對自己的管理系統(tǒng)做以改革。所以，機房領(lǐng)導(dǎo)對系統(tǒng)的開發(fā)都予以支持，他們對由本 系統(tǒng)導(dǎo)致的管理模式、數(shù)據(jù)處理方式以及工作習慣的變化都能夠接受。 操作可行性 本系統(tǒng)采用可視化界面，界面簡潔清楚，操作員只需點擊相應(yīng)的按鈕和輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)可實現(xiàn)操作，也就是說系統(tǒng)對操作人員的計算機專業(yè)知識要求不高，只需懂得計算機的基本操作，稍加培訓(xùn)即可使用。 綜上所述，本系統(tǒng)的開發(fā)是可行的。 系統(tǒng)的詳細調(diào)查 首先是和機房管理人員進行座談，了解系統(tǒng)存在的問題，并通過磋商更深入的了解機房上機管理的需求。經(jīng)過若干次的座談，明確系統(tǒng)需求后，本系統(tǒng)將從以下方面進行分析： 1．機房實行自由上機計費、教 學上機計時制度。自由上機按每小時 元收費，系統(tǒng)按每 6 分鐘為單位收取 元，單位之內(nèi)不計費，超過才計費。教學上機只計機時，最后由院系統(tǒng)一給機房結(jié)帳。 2．機房的持卡人主要有學生卡、學員卡、臨時卡。學生卡主要針對西電的在校生，分為本科生、研究生、?？粕N；學員卡主要針對外單位的培訓(xùn)，分為計算機培訓(xùn)、網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)兩種；臨時卡主要針對臨時上機的上機人員。 3．為保護機房設(shè)備安全不受破壞，機房對損壞機房設(shè)備和違反機房制度的持卡人進行一段時間停用，停用時間內(nèi)系統(tǒng)拒絕其上機。卡丟失后，持卡人可掛失也可掛失換卡，系統(tǒng) 按規(guī)定給其一個新號。 4．學生能夠查看自己上機情況的詳細信息，并能查看自己的剩余金額、上機時間等詳細信息。 5．由于系統(tǒng)涉及卡金，需要對充值、教學上機、上機情況等信息進行統(tǒng)計，為上級決策提供依據(jù)。 詳細調(diào)查的重點是對機房管理業(yè)務(wù)的流程進行描述，通過采用系統(tǒng)流程圖中的部分圖形工具來描述機房管理活動，進行規(guī)范化說明。業(yè)務(wù)流程圖的符號說明如圖 31 所示。 根據(jù)詳細調(diào)查的結(jié)果繪出學生上機管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程圖，如圖 32 所示 新系統(tǒng)邏輯模型的提出 系統(tǒng)分析的主要成果是系統(tǒng)的邏輯模型。本系統(tǒng)的邏輯模型 主要以系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖和數(shù)據(jù)字典為主要描述工具，即對機房管理方式和業(yè)務(wù)流程進行認真分析和研究，完全從業(yè)務(wù)管理和功能對象出發(fā)，按照信息系統(tǒng)中應(yīng)有的數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來勾畫出系統(tǒng)概貌并給出系統(tǒng)邏輯模型。 數(shù)據(jù)流圖 數(shù)據(jù)流圖是管理系統(tǒng)信息運動的抽象，是在調(diào)研的基礎(chǔ)上，從系統(tǒng)的科學性、管理的合理性、實際運用的可行性角度出發(fā)。將信息處理功能和彼此之間的聯(lián)系自頂向下，逐層分解，從邏輯上精確的描述系統(tǒng)應(yīng)具有的加工功能，數(shù)據(jù)輸入，數(shù)據(jù)輸出，數(shù)據(jù)存儲及數(shù)據(jù)來源和去向（外部實體）等項目 首先，分析機房信息管理的 總體情況，劃分系統(tǒng)邊界，識別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源和去處，確定外部實體，得出系統(tǒng)關(guān)聯(lián)圖。如圖 34 所示： 然后，劃分出幾個主要的信息管理功能，并明確個功能之間的聯(lián)系，繪出數(shù)據(jù)流圖的頂層圖。數(shù)據(jù)流圖的符號說明如圖 33 所示： 數(shù)據(jù)字典 所謂數(shù)據(jù)字典是指以特定格式記錄下來的、對系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程圖中各個基本要 素（數(shù)據(jù)流、文件、加工等）的具體內(nèi)容和特征所做的完整的定義和說明。它是關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，是描述系統(tǒng)中數(shù)據(jù)流程圖內(nèi)全部組成部分的清單，它能彌補數(shù)據(jù)流程圖對數(shù)據(jù)的具體內(nèi)容不能詳細說明的不足。在數(shù)據(jù)流程圖中 包括：數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲文件、加工（處理邏輯）和外部實體，數(shù)據(jù)字典正是對這些組成部分進行說明、保存和維護。數(shù)據(jù)字典的建立能幫助系統(tǒng)分析師全面的確定用戶的要求，而且為以后的系統(tǒng)設(shè)計提供參考依據(jù)。一個數(shù)據(jù)字典包括的項目有：數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、處理邏輯（加工）、數(shù)據(jù)存儲文件、外部實體。 為了節(jié)省篇幅，下面僅對本系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲、加工處理邏輯和外部實體各舉一例，如下： 數(shù)據(jù)元素 系統(tǒng)名： 大型機房學生上機管理系統(tǒng) 編號： 條目名： 持卡人 ID （學生卡） 別名： 屬于數(shù)據(jù)流： F1~F9 存儲處： D1：上機表 D2：充值表 數(shù)據(jù)元素值： 代碼類型 意義 字符 0B 03 01 1 099 在本專業(yè)編號 專業(yè)代碼 年級 院系代碼 學生卡類別（本科、?？?、研究生） 簡要說明： 持卡人 ID 是持卡人的識別符，每個持卡人都有唯一的持卡人 ID 表 31 數(shù)據(jù)字典《數(shù)據(jù)元素》條目 數(shù)據(jù)存儲 系統(tǒng)名： 大型機房學生上機管理系統(tǒng) 編號： D1 條目名： 上機表 別名： 存儲組織： 每個學生有若干條記錄，按上機時間排列 記錄數(shù)： 約 20 萬 主關(guān)鍵字： 上機號 記錄組成： 項 名：上機號 持卡人 ID 上機時間 下機時間 時間 計算機 ID 金額 日期 近似長度： 20 10 8 8 8 5 10 8 簡要說明： 1．教學上機的持卡人只記時間、金額為 0。 2．自由上機的持卡人既記金額又記時間。 表 32 數(shù)據(jù)字典《數(shù)據(jù)存 儲》條目 外部項 系統(tǒng)名： 大型機房學生上機管理系統(tǒng) 編號： 條目名： 持卡人 別名： 輸入數(shù)據(jù)流： 上機記錄 輸出數(shù)據(jù)流： 上機統(tǒng)計報表 主要特征： 持卡人：即本系統(tǒng)的上機人員，主要特征：