1、信息管理与信息系统专业的信息系统分析与设计课程教案教 案课程名称 信息系统分析与设计 总学时数 48学时 使用班级 任课学期 *学年第一学期 任课教师 编制时间 课程名称：信息系统分析与设计授课章节1.1信息系统的基本概念目的要求理解并掌握数据、信息的基本概念、属性、特征、分类，以及系统的基本概念、功能和特征。重点难点1.1.1数据与信息(1)组织的各项活动(或说市场经济)表现(即，组成要素)为：信息流、物流、事务流(或商流)和资金流。(2)数据(Data，又称资料)：是记录客观事物的，可鉴别的符号。信息是已经被处理成某种形式的数据，这种形式对信息的接受者具有意义，并且在当前或未来的行动或决策
2、中，具有实际的和可察觉到的价值。(3)信息与数据的关系：图1.1 数据与信息的关系(4)信息的基本属性和特性：时间、内容、形式、其他属性(频率、广度、来源、时间性、密度)(5)信息的分类(6)信息资源开发详细分析数据与信息的关系，同时也是对先前知识的一个复习。 第1页1.1.2系统的基本概念 (1)系统：由一些相互联系、相互作用的元素为完成特定目标而组成的一个集合。(2)系统的基本要素：系统环境、系统的边界、系统的输入与输出、系统的组成元素、系统结构。图1.3 系统中的基本要素(3)系统处理方法应用于解决实际问题的步骤如下：第一步：分解。将整个复杂的问题分解成一系列子问题并显示出它们之间的结构
3、得到一个问题结构图；第二步：综合。按问题结构图将每个子问题的解综合起来，便组成了整个问题的一个解决方案。1.1.3 信息系统的定义(1)技术角度看信息系统是由人员、数据、反映业务活动的软件、网络和计算机硬件5个构件组成的一个集成系统。(如图1.4所示)图1.4 计算机信息系统的组成(2)信息系统IS是指在一定的社会经济系统中，为了完成该系统所需的信息处理工作，而定义的机构、人员、设备、规程的子系统。1.1.4 信息系统的功能信息采集、信息存储、信息加工、信息传递、信息提供、信息检索、信息管理。1.1.5 信息系统的特征附属性、间接性、整体性。1.1.6 信息系统的结构模式单机系统结构、基于网络
4、的结构、网格应用。了解系统的基本概念理解解决实际问题中的系统处理方法。了解信息系统的含义、功能、特征、结构模式。 第 2 页授课章节1.2 信息系统的分类框架目的要求理解管理活动的分类、决策的过程和分类、信息系统的基本分类框架。重点难点信息系统的基本分类框架1.2.1 管理活动的分类战略规划、管理控制、知识管理、操作控制。1.2.2 决策的过程和分类(1)决策的过程Simon将决策过程分为4个阶段：情报阶段、设计阶段、选择阶段、实施阶段。(2)决策问题的分类：结构化决策、非结构化决策、半结构化决策。1.2.3 信息系统的基本分类框架图1.5 信息系统框架模型了解管理活动分类、决策过程。重点：信
5、息系统分类框架。于后续的定量与定性系统分析有指导意义。 第 3 页授课章节1.3 事务处理系统 1.4 管理信息系统(略)目的要求理解事务处理系统TPS的概念、模型设计、功能、特点和一些典型的用例。重点难点定义：事务处理系统是使操作层的数据处理自动化，提高工作效率的信息系统。事务处理是组织中最基本的活动，把信息按照事务组织和处理，实现组织日常事务活动的系统称为事务处理系统，其主要作用是反馈控制。图1.6 TPS的模型TPS的功能：数据处理功能、数据维护、数据查询、监控功能。典型的TPS：销售/市场系统生产系统财务/会计系统人力资源系统其他系统(如大学)销售订单处理系统市场研究系统定价系统物料需
6、求计划MRP采购控制系统质量控制系统总分类账目管理应收/应付账处理系统预算系统资金管理系统工资系统职员业绩考核系统利益分配系统职业生涯系统学生注册系统成绩单管理系统教务管理系统了解TPS的含义、功能。了解典型的TPS。这些都涉及最基本操作层面的开发。 第 4 页授课章节1.5 决策支持系统目的要求理解DSS的定义、特征、分类、结构、工作过程、发展状况，以及TPS、MIS、DSS的区别。重点难点TPS、MIS、DSS的区别1.5.1 DSS的定义和基本特征定义：DSS是能够利用数据和模型来帮助决策者解决非结构化问题的高度灵活的、人机交互式计算机信息系统。其目的是支持解决非结构化的决策问题，进一步
7、提高决策的效果。(如图1.7所示)图1.7 DSS模型1.5.2 DSS的特征(略) 1.5.3 DSS的分类(略)1.5.4 DSS的结构图1.8 DSS的组成结构了解DSS的含义、基本特征。了解DSS结构。 第 5 页1.5.5 DSS的工作过程图1.9 DSS的工作过程1.5.7 TPS、MIS和DSS的比较图1.10 TPS、MIS和DSS的联系与区别表1.2 TPS、MIS和DSS的区别 信息系统特点TPSMISDSS目的反馈控制服务于管理(前馈、反馈)支持决策解决的问题高度结构化问题结构化问题半结构化、非结构化面向的人员操作层管理控制层战略规划层研制方法系统开发生命周期系统开发生命
8、周期快速原型法系统结构流水线式流水线式工具箱式解决问题的方法自动化无人干预，计算机为主决策者为主组件事务型数据库数据库、模型库数据仓库、模型库、人机接口性能评价吞吐量响应时间对数据的加工浅深侧重点作业：实现作业层业务处理的自动化管理：提供日常业务管理所需要的信息决策：提供决策所需要的信息信息需求的范围体现作业层的信息需求体现系统的全局和总体信息需求 体现决策者的信息需求驱动模式数据驱动数据驱动模型驱动信息管理方式信息的集中管理信息的集中管理信息的分散利用了解DSS的工作过程。重点：TPS、MIS和DSS的比较三者的区别，可以看出系统的发展方向、应用与管理范围、数据管理要求等多方面内容，对于系统
9、的开发有实际意义。【思考】如何在各类设计实践环节，开发相应的系统？ 第 6 页授课章节1.6 办公信息系统 1.7 人工智能系统(略)目的要求理解办公信息系统OIS的定义、特点、意义、组成以及主要功能。重点难点1.6.1 办公信息系统的定义是指通过先进技术的应用，将人们的部分办公业务物化于人以外的各种设备，并由这些设备和办公人员共同完成办公业务的人机信息系统。1.6.2 OIS的特点面向非结构化的管理问题；工作对象主要是事务处理类型的办公业务；强调即席的工作方式；设备驱动。OIS的设计思想是以自动化设备为主要处理手段，依靠先进技术的支持，为用户创造一个良好的自动化的办公环境，以提高工作人员的办
10、公效率和信息处理能力。1.6.3 OIS的意义使传统的以手工为主的办公方式和办公手段，向科学化、规范化、高效化和信息化转变，以提高管理与决策水平；把办公活动变成一个思考型而不是事务型的活动，提高办公效率和科学决策水平；可以显著提高管理水平，提高劳动生产率。1.6.4 OIS的组成图1.11 办公信息系统的组成1.6.5 OIS的主要功能文字处理、语音处理、数据处理、表格处理、图形与图像处理、辅助决策和E-mail等。了解办公信息系统OIS的组成以及主要功能。 第 7 页授课章节1.8 信息系统的发展历史和展望目的要求了解信息系统的发展过程、对组织业务活动的支持项目内容。重点难点1.8.1 计算
11、机信息系统的发展过程第一阶段：电子数据处理EDP或TPS阶段；第二阶段：MIS阶段；第三阶段：DSS阶段；第四阶段：MIS的网络化、集成化；DSS的多元化发展阶段。1.8.2 信息系统对组织业务活动的支持(1)物料需求计划MRP(2)制造资源计划MRPII(3)供应链管理SCM(4)企业资源计划(5)ERP与MRP、MRPII的关系【作业题】1、计算机信息系统有哪3个特征？举例说明在信息系统中这3个特征地位的不同。2、TPS、MIS与DSS的区别是什么？了解IS的发展过程，明确未来的智能化发展方向。本章总结：1、根据前期管理信息系统的知识积累，对信息系统基础内容有一定的理解。2、TPS、MIS
12、、DSS的区别与实例解析，其他类型信息系统的简单认识。 第 8 页授课章节2.1 信息系统工程体系目的要求了解信息系统工程与软件工程的异同点，理解信息系统工程的基本问题和目标，了解信息系统工程发展过程中的“软件危机”和信息系统危机现象，从而很好地认识、理解并掌握信息系统工程体系。重点难点软件危机的表现与产生原因信息系统工程是指以计算机、网络、数据库、软件等信息技术与产品为构件的系统工程。信息系统工程的内容包括硬件工程、软件工程、网络工程、数据工程、人机工程。其中数据工程是信息系统工程的基础工程。信息系统工程是将系统化的、规范的、定量化的方法用于信息系统的规划、开发、运行和维护，即是工程化思想在
13、信息系统建设中的应用。软件危机：指在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。软件危机的表现：软件成本日益增长；难以制定开发计划，开发进度难以控制；软件质量差；软件维护困难；缺乏完善的文档资料；软件开发速度的提高远远跟不上计算机应用的发展对软件需求增长的速度。软件危机的原因：用户需求不明确，不重视需求分析；缺乏正确的理论指导和有效管理；软件规模越来越大；软件复杂度越来越高；不重视用户在分析设计工作中的作用；轻视软件维护。信息系统工程体系结构：图2.1 信息系统工程体系了解信息系统工程含义。重点：软件危机的表现与产生原因。软件危机的理解，对于后续系统的开发有指导意义。了解信息工程体系结
14、构。 第9页授课章节2.2 信息系统质量目的要求了解软件质量的有关内容，认识如何来设计高质量的软件；区分信息系统质量与软件质量的不同之处。重点难点软件质量是指反映软件系统或软件产品满足明确或者隐含需求能力的特性的综合。其含义：需求满意度、属性期望度、用户(期望)满意度、软件的组合特性。图2.2 McCall的质量模型综合考虑，从以下几个方面来进行信息系统的质量评价：信息系统技术性能方面的评价指标与直接经济效益有关的指标与间接经济效益有关的指标理解软件质量模型影响因素。质量模型是我们在系统开发中软件系统的目标和考虑因素，只有符合了或根据用户关注点不同，按照重要程度部分达到了要求，系统才是较好的。
15、【思考与实践】：后续开发中，如何通过不同方式来满足部分性能要求？ 第10 页授课章节2.3 信息系统开发过程目的要求了解信息系统开发过程的含义，理解并掌握系统开发生命周期的基本概念、开发阶段和开发过程的演化。重点难点系统开发生命周期信息系统开发过程是一个将用户需求转化为信息系统所需要的活动的集合。即开发和维护信息系统及其相关产品所涉及的一系列活动。系统开发生命周期SDLC：指系统分析员、软件工程师、程序员以及最终用户建立计算机信息系统的一个过程，是管理和控制信息系统开发过程的一种基本框架，是信息系统开发成功的一种必要的措施和手段。SDLC是一种用于规划、执行和控制信息系统开发项目的一种项目组织
16、和管理方法，是工程学的原理在信息系统开发中的具体应用。信息系统开发是一项复杂的工程，必须按照工程化的原则去组织和管理软件的开发。工程化强调：工作步骤的规范化、标准化；开发工作质量的定量检测；工作内容的文档化。信息系统开发过程(或称为信息系统开发生命周期)，通常包括如下几个阶段：系统规划；系统分析；系统设计；系统实施；系统维护。流行的几种信息系统开发过程有：瀑布模型、原型化模型、螺旋开发模型、第四代计算机语言技术(4GL)、过程开发模型、面向对象生存期模型、基于构件的软件开发、统一开发过程RUP。了解工程化开发思想。了解几种流行的信息系统开发过程。 第11 页授课章节2.4 信息系统开发方法学
17、2.5 建模语言和信息系统开发工具(略)目的要求了解方法学的基本概念、人类思维方式与方法学的关系，以及计算机体系结构与方法论的关系，掌握典型的信息系统工程方法学。重点难点系统开发生命周期(1)定义方法学是一组思路、规范、过程、技术、环境及工具的集成。(2)分类按方法的驱动对象分类，包括：面向过程的方法学结构化方法学(20世纪70年代中期的主流方法学)；面向数据的方法学数据建模方法，即信息工程方法(80年代的主流方法学)；面向对象方法学(当今的主流方法学)。(3)典型信息系统开发方法介绍结构化方法基本思想：自顶向下、逐步求精、模块化设计。代表性工具：数据流图DFD，结构图、Warnier-Orr
18、图、Petri图、数据字典以及判断树/判断表、结构化英语等。代表性方法：Yourdn-Constantine方法、Warnier/Orr方法、Jackson方法。信息工程方法代表性技术和工具：实体联系图、业务域分析、信息模型等。面向对象方法了解方法学含义。了解几种典型的系统开发方法。 第12 页授课章节 2.6 项目组及其成员目的要求了解项目组成员的构成及其分工责任。重点难点系统分析员应该具备的知识和能力图2.4 信息系统项目组的组成(1)系统用户是直接使用并受益于信息系统的人员，负责采集、校验、录入、响应以及存储数据和信息。在信息系统开发过程中扮演重要的脚色，既是信息系统需求的提出者，又是信
19、息系统开发的参与者。(2)系统分析员负责研究问题域和业务需求，确定如何运用业务知识和信息技术解决这些问题，并帮助企业实现其战略目的。(3)系统分析员的类型：业务分析员、应用分析员。(4)系统分析员的职责(5)系统分析员应该具备的知识和能力(6)系统分析员职业前景展望【作业题】1、什么是软件危机？ 导致软件危机的原因是什么？2、什么是SDLC？信息系统开发生命周期包括哪几个主要的阶段？3、系统分析员必须掌握哪些知识？具有何种技能？了解信息系统项目组的组成，尤其是系统分析员的职责和能力。作为学生培养的方向，系统分析员的综合素质和能力要求作为讲课的重点。【思考】：在你的职业规划中，是否做了系统分析员
20、定位的思考？结合自己的兴趣、价值等因素，该积累哪些素质和能力？本章总结：1、理解软件危机，信息系统开发质量与过程。2、掌握系统分析员的综合素质。 第13 页授课章节 3.1 信息系统开发生命周期的阶段划分目的要求理解并掌握信息系统开发生命周期的工作流程及相应阶段的内涵。重点难点系统开发生命周期图3.1 系统开发生命周期面向过程的观点 图3.2 系统开发生命周期面向控制的观点了解信息系统开发各阶段的基本内容。课堂上详解整个过程。 第14 页授课章节 3.2 瀑布模型目的要求了解瀑布模型的发展过程、特点、优缺点，理解并掌握瀑布模型的基本原理。重点难点瀑布模型原理3.2.1 瀑布模型及其特点特点：各
21、阶段的工作安排基本按顺序进行，各活动之间有一定的交叠。强调阶段的划分及其顺序性；各阶段及其文档的完备性；是一种严格线性的、按阶段顺序的、逐步细化的开发模式。图3.3 瀑布模型重点：瀑布模型的特点和模型原理。因为对文档的完备记录与管理，它更适用于大型软件项目的开发。 第15 页3.2.2 瀑布模型的基本原理(1)用户的积极参与(2)使用问题求解方法(3)严格按划分的阶段和活动进行系统开发(4)文档的标准化(5)检查点的设立(6)分而治之的思想表3.1 系统开发生命周期各阶段中的文档编制 阶段文件可行性研究与计划阶段需求分析阶段设计阶段实现阶段测试阶段运行与维护阶段数据需求说明书项目开发计划软件需
22、求说明书数据需求说明书测试计划概要设计说明书详细设计说明书数据库设计说明书模块开发卷宗用户手册操作手册测试分析报告开发进度月报项目开发总结3.2.3 瀑布模型的优缺点重点：瀑布模型的基本原理了解系统开发过程中的文档。注意过程的记录，在后续的课程设计与毕业设计中，过程记录是各类结课或结题报告的第一手资料。 第 16 页授课章节 3.3 原型化方法 3.4 统一开发过程(略)目的要求掌握理解并掌握原型化方法的基本概念和思想，以及原型法的开发周期模型、优缺点和前提条件。重点难点快速原型法模型原理3.3.1 快速原型法的基本概念和思想快速原型法的基本概念原型(Prototype)，即样品、模型的意思，
23、使所开发系统的一个可执行模型或引导性版本，可为用户和各阶段开发人员提供系统的原始蓝本，它可能只是目标系统的一个式样，或只包含目标系统的某些功能，或仅仅具有目标系统的一个结构。快速原型法分为3类：抛弃式、演化式、增量式。3.3.2 基于快速原型法的系统开发生命周期图3.4 基于快速原型法的系统开发生命周期表3.2 方法的选择系统结构逻辑结构用户特征应用约束快速原型法联机系统数据处理系统无法准确陈述其需求、愿意积极参与系统开发具有类似系统的开发经验瀑布模型批处理系统基于大量复杂算法的系统可事先准确描述其需求对已经运行的系统的补充3.3.3 快速原型法的优缺点理解快速原型法的分类。重点：快速原型法模
24、型。原型法适合的环境：用户急需、软件规模较小、大型软件的一部分功能展示。【思考与实践】：学生在系统开发过程中，通常会采用此模型，那么，如何使你的系统更有价值，不至于因局部的设计而忽视整体的考虑？ 第17 页授课章节 3.5 其他生命周期模型目的要求了解其他典型的生命周期模型，如螺旋模型、过程开发模型、面向对象生存期模型(即喷泉模型)、基于构件的软件开发模型，并了解这些模型之间的区别。重点难点螺旋模型原理及其他模型的比较3.5.1 螺旋模型螺旋模型有以下步骤：计划：包括目标的确定、可选方案和限制风险分析：包括可选方案的分析，风险的确定/解决工程：下一级产品的开发用户评价：工程结果的评价图3.6
25、螺旋开发模型通过将瀑布模型的多个阶段转化到多个迭代过程中，可减少项目的风险，其中每次迭代都含以下6个步骤：决定目标、替代方案和约束；识别、解决项目的风险；评估技术方案和替代解决方案；开发本次迭代的交付物，验证迭代产出的正确性；计划下一次迭代；提交下一次迭代的步骤和方案。3.5.2 过程开发模型图3.7 能力成熟度模型结合瀑布模型与原型法的优点，再融入风险因素分析重点：螺旋模型开发原理与步骤。CMM模型更适合于开发过程的管理与监督。 第18 页3.5.3 面向对象生存期模式：喷泉模型3.5.4 基于构件的软件开发模型图3.8 基于构件的开发模型3.5.5 生命周期模型的比较和选择系统开发生命周期
26、模型是否需要预先定义好所有需求？是否有多个开发周期？是否有中间软件？瀑布模型是没有没有增量型是有可能有进化型不是有有螺旋型不是有有【作业题】1、说明结构化系统开发生命周期法的基本原理。2、基于瀑布模型的系统开发生命周期有哪些优、缺点？该方法的适用范围(前提)是什么？3、以瀑布模型为例，说明系统开发包括哪些阶段？各阶段的主要任务是什么？4、试说明文档在系统开发中的作用，并列举出系统开发中的重要文档。5、快速原型法的基本原理是什么？简要说明基于快速原型法的系统开发生命周期。6、CMM的划分级别包括哪些？仅作为简单了解即可，目前阶段的系统开发中还用不上。重点：生命周期模型的比较。做比较分析，是为了更
27、深入理解和后续的应用。本章总结：1、系统开发生命周期的深入理解。2、掌握各类典型的开发模型，重点在于瀑布模型、快速原型法、螺旋模型。 第19 页授课章节 4.1 结构化方法学目的要求了解结构化方法学产生的背景，理解结构化方法学的基本概念、原则、主要工具和几种典型的方法。重点难点结构化方法基本思想与开发原则4.1.1 结构化方法学产生的背景4.1.2 结构化方法的基本概念(1)结构化方法的基本思想结构化方法实质上是理解问题和解决问题的一种模式，概括起来是“自顶向下、逐步求精的模块化分解”。结构化方法是一种先整体后局部的信息系统开发方法学，基本原理概括为：面向过程；模块化原则；自顶向下、逐步分解；信息隐藏的原理。(2)结构化方法的组成结构化方法组成：结构化程序设计、结构化设计和结构化分析。结构化方法学的产生和发展也是按照这样的一个顺序产生和发展的，三者的基本原理是一致的，只不过是从不同抽象级上来运用结构化的思想。如图4.1 所示。图4.1 系统开发的3个不同抽象级别4.1.3 结构
