【正文】 信息系統(tǒng)，是一項(xiàng)復(fù)雜的軟件工程的實(shí)施。近三十多年來，軟件工程已發(fā)展成為一門新科學(xué)，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(jì)算機(jī)軟件為工程對(duì)象，指導(dǎo)計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)和維護(hù)的工程科學(xué)。它采用工程的概念、原理、技術(shù)、方法來定義、開發(fā)和維護(hù)軟件，把經(jīng)過時(shí)間考驗(yàn)且正確的管理技術(shù)和當(dāng)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(jì)六十年代末期提出軟件工程的概念到二十世紀(jì)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(gè)系統(tǒng)開發(fā)過程分成若干階段，每階段進(jìn)行若干活動(dòng)，每項(xiàng)活動(dòng)應(yīng)用一系列標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、方法和技術(shù)，完成一個(gè)或多個(gè)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(píng)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(shí)，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(jì) 3. 系統(tǒng)實(shí)施 三、 系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù) 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(jì)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(jì)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(gè)能反映用戶主要需求的原形框架，作為應(yīng)用開發(fā)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停ㄏ到y(tǒng)原型 Prototype）。用戶先運(yùn)行這個(gè)系統(tǒng)原型，使用它、熟悉它、受到啟發(fā)并取得 經(jīng)驗(yàn)，然后對(duì)系統(tǒng)的目標(biāo)功能提出精確具體的需求，在對(duì)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(bǔ)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(yùn)行模型、評(píng)價(jià)模型、改進(jìn)模型等。如圖 22所示。 原型法歷史上曾形成兩種實(shí)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(jì)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(jì)方法。面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析與設(shè)計(jì)方法與其它方法的不同之處在于，它使人們分析、設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)的方法盡可能接近人們認(rèn)識(shí)一個(gè)系統(tǒng)的方法。其基本思想是。對(duì)問題域進(jìn)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(jì)出的軟件盡可能直接的描述現(xiàn)實(shí)世界，構(gòu)造出模塊化的、可重用的、可維護(hù)性好的軟 件，并能控制軟件的復(fù)雜性降低開發(fā)維護(hù)費(fèi)用。 面向?qū)ο蟮幕靖拍钣校? 1． 對(duì)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(gè)封裝體有可以唯一標(biāo)識(shí)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(duì)象的定義，也就是說，類是對(duì)有相同屬性和行為的一個(gè)或多個(gè)對(duì)象的描述。 3． 消息（ Message）：就是要求某個(gè)對(duì)象執(zhí)行在定義它的那個(gè)類中的某個(gè)操作的規(guī)格說明。其有單部分組成：接受消息的對(duì)象、消息選擇符、零或多個(gè)變?cè)?。 4． 方法（ Method）：就是對(duì)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(duì)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(shí)例（ Instance）：就是由某個(gè)特定的類描述的一個(gè)具體的對(duì)象。如：學(xué)生類中具體定義的一個(gè)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(duì)客觀世界實(shí)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(diǎn)在于它以對(duì)象（ Object）為核心，強(qiáng)調(diào)模擬現(xiàn)實(shí)世界中的概念而不強(qiáng)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(jì)方法中，計(jì)算機(jī)觀點(diǎn)是不重要的，現(xiàn)實(shí)世界中的模型才是最重要的。故其優(yōu)點(diǎn)有：與人類習(xí)慣的思維方法一樣、穩(wěn)定性好、可重用性好、可維護(hù)性好。該方法的開發(fā)過程可分為：面向?qū)ο蠓治?、面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)、面向?qū)ο髮?shí)現(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(jìn)行系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的，也吸收一些面向?qū)ο蠓椒ǖ膬?yōu)點(diǎn)，如編程過程中采用面向?qū)ο蟮拈_發(fā)工具 VISUAL BASIC ，當(dāng)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(gè)管理信息系統(tǒng)（ MIS）設(shè)計(jì)達(dá)到合理、優(yōu)化的重要步驟。這個(gè)階段的工作深入與否，直接影響到將來系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。因此必須予以高度重視。實(shí)踐表明，許多 MIS 失敗的原因與忽視或沒有認(rèn)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(xiàng)活動(dòng)和方法，系統(tǒng)分析也指應(yīng)用系統(tǒng)思想和系統(tǒng)科學(xué)的原理進(jìn)行分析工作的方法和技術(shù)。系統(tǒng)分析的目標(biāo)就是按系統(tǒng)規(guī)劃所定的某個(gè)開發(fā)項(xiàng)目范圍內(nèi)明 確系統(tǒng)開發(fā)的目標(biāo)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(dòng)有：系統(tǒng)初步調(diào)查、可行性研究、系統(tǒng)詳細(xì)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(jī)房管理人員交進(jìn)行流，了解機(jī)房的管理情況和機(jī)房管理需要改進(jìn)之處。該機(jī)房是西電基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心機(jī)房，主要是西電學(xué)生正常上課時(shí)的教學(xué)上機(jī)、學(xué)生課外時(shí)間的自由上機(jī)和外單位的培訓(xùn)。 機(jī)房以前使用的管理系統(tǒng)是單機(jī)版的，主要存在的問題是： a． 學(xué)生刷卡進(jìn)入機(jī)房后隨便找計(jì)算機(jī)上機(jī)，學(xué)生具體上哪一臺(tái)計(jì) 算機(jī)，機(jī)房管理人員無法知道，計(jì)算機(jī)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(jī)時(shí)不能隨時(shí)知道自己的剩余金額，要么還得去刷卡，一刷卡又下機(jī)了，很不方便。 可行性研究 開發(fā)新系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)可行性 收益 本系統(tǒng)給每個(gè)上機(jī)人員分配固定的機(jī)號(hào) ,上機(jī)人員根據(jù)分配的機(jī)號(hào)上機(jī) ,這樣計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障或者丟失將有據(jù)可查 ,減少了機(jī)房的損失。 支出 本系統(tǒng)由一人單獨(dú)開發(fā) ,開發(fā)環(huán)境只要求有一臺(tái) PC 機(jī) ,開發(fā)軟件需要 Windows 平臺(tái)、VISUAL BASIC 、 SQL SERVER 20 OFFICE 2020 等。所以系統(tǒng)開發(fā)的費(fèi)用較小。 開發(fā)新系統(tǒng)的技術(shù)可行性 1．設(shè)備條件：計(jì)算機(jī)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(dú)開發(fā)，屬計(jì)算機(jī)信息管理專業(yè)的本科生，具有扎實(shí)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)與較好的學(xué)習(xí)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(duì)自己的管理系統(tǒng)做以改革。所以，機(jī)房領(lǐng)導(dǎo)對(duì)系統(tǒng)的開發(fā)都予以支持，他們對(duì)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(xí)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(diǎn)擊相應(yīng)的按鈕和輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)操作，也就是說系統(tǒng)對(duì)操作人員的計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)要求不高，只需懂得計(jì)算機(jī)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(xì)調(diào)查 首先是和機(jī)房管理人員進(jìn)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(jī)房上機(jī)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(jìn)行分析： 1．機(jī)房實(shí)行自由上機(jī)計(jì)費(fèi)、教 學(xué)上機(jī)計(jì)時(shí)制度。自由上機(jī)按每小時(shí) 元收費(fèi)，系統(tǒng)按每 6 分鐘為單位收取 元，單位之內(nèi)不計(jì)費(fèi)，超過才計(jì)費(fèi)。教學(xué)上機(jī)只計(jì)機(jī)時(shí)，最后由院系統(tǒng)一給機(jī)房結(jié)帳。 2．機(jī)房的持卡人主要有學(xué)生卡、學(xué)員卡、臨時(shí)卡。學(xué)生卡主要針對(duì)西電的在校生，分為本科生、研究生、?？粕N；學(xué)員卡主要針對(duì)外單位的培訓(xùn)，分為計(jì)算機(jī)培訓(xùn)、網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)兩種；臨時(shí)卡主要針對(duì)臨時(shí)上機(jī)的上機(jī)人員。 3．為保護(hù)機(jī)房設(shè)備安全不受破壞，機(jī)房對(duì)損壞機(jī)房設(shè)備和違反機(jī)房制度的持卡人進(jìn)行一段時(shí)間停用，停用時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)拒絕其上機(jī)?？▉G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(gè)新號(hào)。 4．學(xué)生能夠查看自己上機(jī)情況的詳細(xì)信息，并能查看自己的剩余金額、上機(jī)時(shí)間等詳細(xì)信息。 5．由于系統(tǒng)涉及卡金，需要對(duì)充值、教學(xué)上機(jī)、上機(jī)情況等信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，為上級(jí)決策提供依據(jù)。 詳細(xì)調(diào)查的重點(diǎn)是對(duì)機(jī)房管理業(yè)務(wù)的流程進(jìn)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(jī)房管理活動(dòng)，進(jìn)行規(guī)范化說明。業(yè)務(wù)流程圖的符號(hào)說明如圖 31 所示。 根據(jù)詳細(xì)調(diào)查的結(jié)果繪出學(xué)生上機(jī)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(duì)機(jī)房管理方式和業(yè)務(wù)流程進(jìn)行認(rèn)真分析和研究，完全從業(yè)務(wù)管理和功能對(duì)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(yùn)動(dòng)的抽象，是在調(diào)研的基礎(chǔ)上，從系統(tǒng)的科學(xué)性、管理的合理性、實(shí)際運(yùn)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(chǔ)及數(shù)據(jù)來源和去向（外部實(shí)體）等項(xiàng)目 首先，分析機(jī)房信息管理的 總體情況，劃分系統(tǒng)邊界，識(shí)別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源和去處，確定外部實(shí)體，得出系統(tǒng)關(guān)聯(lián)圖。如圖 34 所示： 然后，劃分出幾個(gè)主要的信息管理功能，并明確個(gè)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(hào)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(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程圖中各個(gè)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(bǔ)數(shù)據(jù)流程圖對(duì)數(shù)據(jù)的具體內(nèi)容不能詳細(xì)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(chǔ)文件、加工（處理邏輯）和外部實(shí)體，數(shù)據(jù)字典正是對(duì)這些組成部分進(jìn)行說明、保存和維護(hù)。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(jì)提供參考依據(jù)。一個(gè)數(shù)據(jù)字典包括的項(xiàng)目有：數(shù)據(jù)項(xiàng)、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(chǔ)文件、外部實(shí)體。 為了節(jié)省篇幅，下面僅對(duì)本系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、加工處理邏輯和外部實(shí)體各舉一例，如下： 數(shù)據(jù)元素 系統(tǒng)名： 大型機(jī)房學(xué)生上機(jī)管理系統(tǒng) 編號(hào)： 條目名： 持卡人 ID （學(xué)生卡） 別名： 屬于數(shù)據(jù)流： F1~F9 存儲(chǔ)處： D1：上機(jī)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(hào) 專業(yè)代碼 年級(jí) 院系代碼 學(xué)生卡類別（本科、?？啤⒀芯可? 簡要說明： 持卡人 ID 是持卡人的識(shí)別符，每個(gè)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(chǔ) 系統(tǒng)名： 大型機(jī)房學(xué)生上機(jī)管理系統(tǒng) 編號(hào)： D1 條目名： 上機(jī)表 別名： 存儲(chǔ)組織： 每個(gè)學(xué)生有若干條記錄，按上機(jī)時(shí)間排列 記錄數(shù)： 約 20 萬 主關(guān)鍵字： 上機(jī)號(hào) 記錄組成： 項(xiàng) 名：上機(jī)號(hào) 持卡人 ID 上機(jī)時(shí)間 下機(jī)時(shí)間 時(shí)間 計(jì)算機(jī) ID 金額 日期 近似長度： 20 10 8 8 8 5 10 8 簡要說明： 1．教學(xué)上機(jī)的持卡人只記時(shí)間、金額為 0。 2．自由上機(jī)的持卡人既記金額又記時(shí)間。 表 32 數(shù)據(jù)字典《數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)》條目 外部項(xiàng) 系統(tǒng)名： 大型機(jī)房學(xué)生上機(jī)管理系統(tǒng) 編號(hào)： 條目名： 持卡人 別名： 輸入數(shù)據(jù)流： 上機(jī)記錄 輸出數(shù)據(jù)流： 上機(jī)統(tǒng)計(jì)報(bào)表 主要特征： 持卡人：即本系統(tǒng)的上機(jī)人員，主要特征：