信息系统的开发是一个庞大的系统工程，它涉及到：组织的内部结构、管理模式、生产加工、经营管理过程、数据的收集与处理过程、 计算机硬件系统的管理与应用、软件系统的开发等各个方面 

信息系统开发方法学研究的主要对象：信息系统开发的规律、开发过程的认知体系、分析设计的一般理论、具体的开发工具和技术。

系统开发过程是用于管理和维护信息系统和软件的一系列活动、方法和工具，有：IT项目管理、软件产品的质量管理、开发方法选择

“软件能力成熟度”的模型：是提高信息系统软件产品质量的一种重要的框架，通过这种模型来加强计算机软件系统的开发过程管理，以提高软件的开发质量，又称能力成熟度模型(Capability Maturity Model) CMM。CMM提供了一个系统过程改进框架，该框架与软件生命周期无关，与所采用的开发技术也无关。

能力成熟程度的分级标准

初始级：系统开发过程的特点是无序的，有时甚至是混乱的。系统开发过程定义处于几乎毫无章法和步骤可循的状态，系统产品所取得的成功往往依赖于极个别人的努力和机会。 

可重复级：已经建立了基本的项目管理过程，这些过程可以用于对成本、进度和功能特性进行跟踪。对于类似的工程项目，有章可循并能重复以取得成功的经验。 

已定义级：用于管理的和工程的系统开发过程均已文档化、标准化，并形成了整个系统开发组织的标准系统开发过程。全部项目均采用与实际情况相吻合的、适当修改后的标准系统的开发过程来进行操作。 

可管理级：系统开发过程和产品质量有详细的度量标准。系统开发过程和产品质量得到了定量的认识和控制。 

优化级：通过对来自系统开发过程、新概念和新技术等方面的各种有用信息的定量信息，能够不断地、持续性地对系统过程进行改造。 

系统开发方法概述：

70年代：编出各种各样的程序，程序难写、难懂，更难以维护。标准化成为用户和开发公司的愿望。系统开发方法依据著名的“ 瀑布模型” 

结构化系统分析与设计方法

Structured System Analysis and Design (SSA&D)是在由Dijkstra等人提出的结构化程序设计思想基础上发展起来的。是一种系统化、结构化和自顶向下的系统开发方法。

SSA&D基本思想

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、自顶向下对信息系统进行分析与设计。具体来说，就是先将整个信息系统开发过程划分出若干个相对的阶段，如系统规划、系统分析、系统设计、系统实施等

SSA&D特点

建立面向用户的观点 ：强调用户是整个IS开发的起源和最终归宿。即用户的参与程度和满意程度是系统成功的关键。

严格区分工作阶段：强调将整个系统的开发过程分为若干个阶段，每个阶段都有其明确的任务和目标以及预期要达到的阶段成果。一般不可打乱或颠倒。系统分析设计的工作阶段：

系统请求阶段 系统规划阶段 系统分析阶段

系统设计阶段 系统实施阶段 系统运行阶段

SSA&D特点

结构化、模块化、自顶向下进行开发；充分预料可能发生的变化；工作文件的标准化和文献化。 

SSA&D开发系统的一般过程

1.系统请求2.系统规划与初步调查3.系统分析4.系统设计5.系统实施6.系统运行

结构化系统分析的思想

自顶向下，逐层分解

结构化分析的描述方式

结构化分析方法在描述方式上的特点是尽量运用图形表示，优点是简明易懂，所表达的意义也比较明确。

用结构化系统分析方法获得的系统说明书由以下几部分组成：一套分层的数据流图。一本数据字典。图表描述系统中每一个数据。一组加工说明。用文字详细描述系统中的每一个基本加工和处理。补充材料。

SSA&D的优缺点

优点：结构化分析方法简单、清晰，易于学习掌握和使用。结构化分析的实施步骤是先分析已存在的人工系统，再构思即将开发的目标系统，大大降低问题的复杂程度。结构化分析采用了图形描述方式，用数据流图为开发的系统描述了可见的模型，为审查和评价提供条件。

局限性：所需文档资料数量大；结构化分析方法在理解、表达人机界面方面是很差的；结构化分析方法为目标系统描述了书面的模型，只能供人们阅读和讨论而不能运行和试用。

原型方法 (Prototyping)

“原型方法”则是利用原型辅助开发系统的方法。原型方法要求在获得一组基本的用户需求后，快速地实现新系统的一个“原型”，用户、开发者及其他有关人员在试用原型的过程中，加强通信和反馈，通过反复评价和反复修改原型系统，逐步确定各种需求的细节，适应需求的变化，从而最终提高新系统的质量。原型方法确定用户需求的策略，对用户需求的定义采用启发的方式，引导用户在对系统逐渐加深理解的过程中作出响应。

原型方法的运用方式

原型方法可表现为不同的运用方式，一般可分为以下三种类型：探索型(Exploratory  Prototying)主要是针对开发目标模糊、用户和开发人员对项目都缺乏经验的情况，其目的是弄清对目标系统的要求，确定所期望的特性并探讨多种方案的可行性。实验型(Experimental Prototying)用于大规模开发和实现之前考核、验证方案是否合适，规格说明是否可靠。演化型(Evolutionary Prototying) 其目的不在于改进规格说明和用户需求,而是将系统改造得易于变化，在改进原型的过程中将原型演化成最终系统。它将原型方法的思想贯穿到系统开发全过程，对满足需求的改动较为适合。

原型法基本思想

原型法凭借着系统分析人员对用户要求的理解，在强有力的软件环境支持下，快速地给出一个实实在在的模型（或称原型、雏形），然后与用户反复协商修改,最终形成实际系统。这个模型大致体现了系统分析人员对用户当前要求的理解和用户想要希望实现后的形式。

原型定义策略

需求定义的要求：正确性、完整性、可理解性  、一致性、非冗余性  

需求定义的基本内容：系统约束；  系统输入／输出；系统数据需求和数据元素；功能；性能与可靠性

原型定义的策略

原型化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。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地对系统进行完善，它实质上是一种迭代的循环型的开发方式

采用原型方法时需要注意问题

并非所有的需求都能在系统开发前被准确地说明。项目参加者之间通常都存在交流上的困难，原型提供了克服该困难的一个手段。需要实际的、可供用户参与的系统模型。有合适的系统开发环境。反复是完全需要和值得提倡的，但需求一旦确定，就应遵从严格的方法。

原型法优缺点

优点：原型法是以用户为中心来开发系统的，原型法提供了一个验证用户需求的环境；原型法加强了开发过程中的用户参与程度；原型法对用户具有强大的吸引力

局限性：对于大型的系统，如果不经过系统分析来进行整体性划分，要想直接用屏幕一个一个进行模拟是很困难的。对于大量的运算、逻辑性较强的程序模块，原型法很难构造一个合适的模型来供人评价。对于原基础管理不善、信息处理混乱的问题，使用有一定困难。对于批处理系统，因其大部分是内部处理，用原型法有一定困难。

面向对象的开发方法（Object Oriented ）OO

面向对象方法学的出发点和基本原则是尽可能模拟人类习惯的思维方式，使开发软件的方法与过程尽可能接近人类认识世界、解决问题的方法与过程。

面向对象方法要点

认为客观世界是由各种对象组成的，任何事物都是对象，复杂的对象可以由比较简单的对象以某种方式组合而成。把所有对象都划分成各种对象类（简称为类(Class))，每个对象类都定义了一组数据和一组方法，数据用于表示对象的静态属性，是对象的状态信息。按照子类（或称为派生类）与父类（或称为基类）的关系，把若干个对象类组成一个层次结构的系统（也称为类等级）。对象彼此之间仅能通过传递消息互相联系。

对象具有特征

模块性；继承和类比性；继承；动态连接性

以对象为主体的OO方法

客观事物都是由对象组成的，对象是在原事物基础上抽象的结果。任何复杂的事物都可以通过对象的组合构成。对象由属性(attribute)和方法组成。属性反映对象的信息特征，方法(method) 来定义改变属性状态的各种操作。对象之间的联系主要是通过传递消息（message）来实现的，而传递的方式是通过消息模式和方法所定义的操作过程来完成的。对象可按照其属性进行归类（class）,类有一定的结构，类上有超类（父类），类下有子类。这种对象或类之间的层次结构是靠继承关系维系着的。一般父类具有通用性，子类具有特殊性。对象是一个被严格模块化的实体，称为封装(encapsulation)。

OO方法的开发过程

OO方法开发过程分为4个阶段：

系统调查和需求分析；分析问题的性质和求解问题这一个阶段一般称为面向对象分析，即OOA；整理问题；程序实现：使用面向对象的程序设计语言将其范式直接映射为应用程序软件,即OOP（它是一个直接映射过程）。

OOA方法（面向对象分析）

面向对象分析(Object-Oriented Analysis)；建立功能模型；建立对象模型；建立动态模型；定义服务

面向对象设计的准则

模块化；抽象；信息隐藏；弱耦合；强内聚；可重用

面向对象设计的内容

问题域子系统；人－机交互子系统；任务管理子系统：分析并发性、设计任务管理子系统；数据管理子系统

面向对象设计的方法

程序设计风格：提高可重用性、提高健壮性

面向对象测试

OO方法特点和优缺点

特点：利用特定软件直接从对象客体的描述到软件结构的转换。解决了传统结构化方法中客观世界描述工具与软件结构的不一致性。减少了从系统分析、设计到软件模块结构之间的多次转换映射的繁杂过程。

优点：全新的系统分析设计方法（对象、类、结构属性、方法）。适用于各类信息系统的开发。实现了对客观世界描述到软件结构的直接转换 ，大大减少后续软件开发量。开发工作的重用性、继承性高，降低重复工作量。

缩短了开发周期。

缺点：需要一定的软件支持环境。不太适宜大型的MIS开发，若缺乏整体系统设计划分，易造成系统结构不合理、各部分关系失调等问题。只能在现有业务基础上进行分类整理，不能从科学管理角度进行理顺和优化。

初学者不易接受、难学。

计算机辅助开发方法（Computer Aided Software Engineering，CASE）

主要靠图形处理技术、程序生成技术、关系数据库技术和各类开发工具为一身的工具代替人在信息处理领域中的重复性劳动。

CASE库及其结构 

CASE工具（CASE Toolkits）是指CASE的最外层（用户）使用的CASE去开发一个应用系统，所接触到的所有软件工具。

图形工具；屏幕显示和报告生成的各种专用系统；专用检测工具；代码生成器；文件生成器

CASE的特点

解决了从客观世界对象到软件系统的直接映射。强有力地支持软件/信息系统开发的全过程。使结构化方法更加实用。自动检测的方法大大地提高了软件的质量。使原型法方法和OO方法付诸于实施。简化了软件的管理和维护。加速了系统的开发过程。使开发者从繁杂的分析设计图表和程序编写工作中出来了。使软件的各部分能重复使用。产生出统一的标准化的系统文档。使软件开发的速度加快而且功能进一步完善。

CASE方法优缺点

CASE方法可以用于辅助结构化、原型法和OO方法的开发。高度自动化的系统开发方法。只要在分析和设计阶段严格按照CASE方法规定的处理过程，则能够将分析、设计的结果让计算机软件程序自动完成。CASE方法的开发方法、过程的规范性、可靠性和开发效率均较好。目前缺乏全面完善的CASE工具。

系统开发时间分布

系统调查、分析阶段的工作量占总开发量的60％以上。系统设计和实现环节仅占总开发工作量比率不到40％。

开发方法对比

结构化方法：能够辅助管理人员对原有的业务进行清理，理顺和优化原有业务，使其在技术手段上和管理水平上都有很大提高。便于开发人员准确地了解业务处理过程。有利于与用户一起分析新系统中适合企业业务特点的新方法和新模型。能够对组织的基础数据管理状态、原有信息系统、经营管理业务。整体管理水平进行全面系统的分析。

原型方法：通过模拟以及对模拟后原型的不断讨论和修改，最终建立系统。要想将这样一种方法应用于大型信息系统的开发过程中的所有环节是根本不可能的，故它多被用于小型局部系统或处理过程比较简单的系统设计到实现的环节。

面向对象方法：围绕对象来进行系统分析和系统设计，然后用面向对象的工具建立系统的方法。这种方法可以普遍适用于各类信息系统开发，但是它不能涉足系统分析以前的开发环节。

CASE方法：是一种除系统调查外全面支持系统开发过程的方法，同时也是一种自动化的系统开发方法。但是值得注意的是在该方法的应用和CASE工具自身的设计中，自顶向下、模块化、结构化却都是贯穿始终的。下载本文