信息系统开发方法简介

信息系统开发涉及的领域广泛、部门众多，是一项复杂的系统工程；开发人员需要掌握计算机技术、管理学、组织行为学等众多领域的知识；管理信息系统的开发是在信息系统规划与设计的基础上逐步实现系统功能的过程。

目前使用较为广泛的有结构化方法、原型法、面向对象方法和计算机辅助开发方法等，或者采用多种方法的集成技术进行开发以提高开发效率。每种方法都有自己的适用范围或局限性，无论使用那种开发方法，都必须能够满足提高信息系统的开发效率和保证信息系统的质量两个方面的要求。

1）结构化方法

生命周期法（Structured System Analysis And Design，SSA＆D）又称结构化生命周期法，如图7.3 所示。

其基本思想是用系统工程的思想和工程化的方法，以“用户至上”为原则，结构化、模块化，自顶向下地进行分析和设计。同时也是系统分析员、软件工程师、程序员以及最终用户以“用户至上”为原则，自顶向下分析与设计和自底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。

（1）生命周期法的开发过程

①系统规划阶段：该阶段涉及的范围是整个业务系统，目的是从业务的整体角度出发确定系统开发的优先级。

②系统分析阶段：主要内容包括可行性分析和需求分析。其范围是列入开发计划的单个信息系统开发项目。其目的是分析业务上存在的问题，明确业务需求。

③系统设计阶段：该阶段的目的是设计一个以计算机为基础的技术解决方案以满足用户的业务需求，总体设计的主要任务是构造软件的总体结构；详细设计包括人机界面设计、数据库设计、程序设计。

④系统实施阶段：该阶段的目的是组装信息系统技术部件，并最终使信息系统投入运行。涉及的活动主要有编程、测试、用户培训、新旧系统之间的切换等。

⑤系统运行与维护阶段：该阶段的目的是对信息系统进行维护，保证其正常运作。

（2）生命周期法的优点

①阶段的顺序性和依赖性，即前一个阶段的完成是后一个阶段工作的前提和依据，而后一阶段的完成往往又使前一阶段的成果在实现过程中提高了一个层次。

②从抽象到具体，逐步求精。从时间的进程来看，整个系统的开发过程是一个从抽象到具体的逐步实现过程，每一阶段的工作，都体现出自顶向下、逐步求精的结构化技术特点。

③逻辑设计与物理设计分开，即首先进行系统分析，得到系统的逻辑模型；然后进行系统设计，得到系统的物理模型，从而大大提高了系统的正确性、可靠性和可维护性。

④质量保证措施完备，对每一个阶段的工作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，不允许将错误转入下一工作阶段，也就是对本阶段工作成果进行评定，使错误较难传递到下一阶段。错误纠正得越早，所造成的损失就越少，如图7.4 所示。

（3）生命周期法的缺点

①该方法是一种预先定义需求的方法，必须能够在早期就冻结用户的需求，只适应于可在早期就能完全确定用户需求的项目。

图7.3　生命周期法

图7.4　错误的“堆栈”现象

②然而在实际中要做到这一点是不现实的，用户往往很难准确地陈述其需求。

③未能很好地解决系统分析到系统设计之间的过渡，即如何让物理模型如实反映出逻辑模型的要求，通俗地说，就是如何实现从纸上谈兵到真枪实弹地作战的转变过程。

④该方法的文档编写工作量极大，随着开发工作的进行，这些文档需要及时更新。

从生命周期法的特点可知，该方法适用于一些组织相对稳定、业务处理过程规范、需求明确且在一定时期内不会发生大的变化的大型复杂系统的开发。

2）原型法

基本思想是试图改进生命周期法的缺点，凭借系统开发人员对用户要求的理解，在短时间内先定义用户的基本需求，通过强有力的软件环境支持，开发出一个功能并不十分完善的、实验性的、简易的信息系统原型。然后针对这个原型，与用户一起反复进行补充、修改、完善、发展，直至得到令用户满意的系统，如图7.5 所示。

图7.5　原型法

（1）原型法的开发过程

①可行性研究阶段，对系统开发的意义、费用、时间做出初步的计算，确定系统开发的必要性和可行性。

②确定系统的基本要求阶段，向用户了解用户对信息系统的基本需求，即系统应具有的基本功能，人机界面的基本形式等。

③建造系统初始原型阶段，在对系统有了基本了解的基础上，系统开发人员应争取尽快地完成一个具有这些基本功能的系统。

④用户和开发人员评审阶段，用户和开发人员一起对刚完成的或经过若干次修改后的系统进行评审，提出改进意见。

⑤修改系统原型阶段，开发人员要根据用户的意见对原始系统功能进行修改、扩充和完善。

⑥开发人员在对原始系统进行修改后，又与用户一起就完成的系统进行评审，如果不满足要求，则要进行下一轮循环，如此反复地进行修改、评审，直到用户满意为止。

⑦完成功能阶段，如果经用户评审，系统符合要求，则可根据原始系统的开发目的，或者作为最终的信息系统投入正常运行，或者是把该系统作为初步设计的基础。(www.xing528.com)

（2）原型法的优点

原型法对系统需求的认识取得了突破，确保用户的要求能够得到较好的满足；改进了用户和系统开发人员的交流方式；使开发的系统更加贴合实际需求，提高了用户的满意程度；降低了系统开发风险；一定程度上减少了开发费用。

原型方法是一种简单的模拟方法，它“抛弃”了结构化系统开发方法的某些烦琐细节，继承了其合理的内核，是对结构化方法的发展和补充。

（3）原型法的缺点

开发工具要求高；解决复杂系统和大型系统很困难，即不太适合大型的系统；对用户的管理水平要求较高；对存在大量运算的、逻辑性较强的程序模块，原型方法很难构造出模型来供人评价；对管理不规范的情况，使用原型法有一定的困难。

3）面向对象法

面向对象（Object-Oriented，OO）的系统开发方法是近年来兴起的一种方法，OO 方法与原型方法有某种相同之处，同是属于自底向上思想体系的开发方法，如图7.6 所示。

传统的结构化系统开发方法在分析问题时，往往只注重问题的某一方面。功能分解方法通常被刻画为从“做什么”到“怎样做”，而OO 法则是从“用什么做”到“要做什么”，前者强调从系统外部功能角度出发模拟现实世界，后者则强调从系统内部结构角度出发模拟现实世界。

（1）面向对象法的基本思想

面向对象法对问题领域进行自然分割，以更接近人类通常思维的方式建立问题领域的模型，从而便于对客观的信息实体进行结构模拟和行为模拟，从而使设计出的系统尽可能直接地表现问题求解的过程。把系统设计成由一些不可变的部分组成的最小集合，这些相对固定的部分不会被周围环境的变化以及用户需求的变化所左右。

图7.6　面向对象法

（2）面向对象法的开发过程

①系统调查和需求分析：对系统将要面临的具体管理问题以及用户对系统开发的需求进行调查研究，即先弄清“要干什么”的问题。

②分析问题的性质和求解问题：在繁杂的问题域中抽象地识别出对象以及其行为、结构、属性、方法等。一般称为面向对象的分析，即OOA。

③整理问题：对分析的结果作进一步的抽象、归类、整理，并最终以范式的形式将它们确定下来。一般称为面向对象的设计，即OOD。

④程序实现：用面向对象的程序设计语言将上一步整理得到的范式直接映射（即直接用程序设计语言来取代）为应用软件。一般称为面向对象的程序，即OOP。

面向对象的开发方法是一种流行的开发方法，适用面很广。

4）计算机辅助开发方法

计算机辅助软件工程（CASE）也是近几年才发展起来的一门技术，能够全面支持除了系统调查外的任意一个开发步骤，使得原本由手工完成的开发过程转变为由自动化工具和支撑环境支持的自动化开发过程。其目标在于使整个软件开发生命周期的各阶段实现自动化。CASE技术是系统开发工具与方法的结合，它的目标是实现一种较完善的技术，为系统开发人员提供一组优化的、集成的且能节省大量人力的系统开发工具，它着眼于系统分析与设计以及程序实现与维护等各环节的自动化，并使之成为一个整体。

（1）CASE方法的基本思路

如果在完成系统调查后，系统开发过程中的每一步都能在一定程度上形成对应关系，那么就完全可以借助于专门的软件开发工具来实现上述系统开发过程。

（2）CASE方法的特点

①解决了从客观世界对象到软件系统的直接映射问题，强有力地支持软件／信息系统开发的全过程。

②支持自顶向下的结构化开发方法，又支持自底向上的面向对象和原型化开发方法，使结构化方法更加实用。

③简化了软件的管理和维护，使开发者从繁杂的分析设计图表和程序编写工作中解放出来，加速了系统的开发过程。

④自动生成文档和程序代码，使系统产生了统一的标准化文档。

⑤着重于系统的分析与设计，具有设计的可重用性等。

⑥只要在分析和设计阶段严格按照CASE方法规定的处理过程进行，则能够将分析、设计的过程让计算机软件程序自动完成，高度自动化。

⑦使用交互式图形技术支持结构化系统分析与设计，用户更容易理解。