第 5章 信息系统开发方法学
天津财经大学 赵乃真
信息系统设计与实践
2
本章主要内容
系统开发方法学的概念
信息系统建模
信息系统主流的开发方法
信息系统的实现方法和系统文档
3
5.1信息系统开发方法学
信息系统开发的任务 是根据企业管理
的目标、内容、规模、性质等具体情况，
从系统的观点出发，运用系统工程的方
法，按照系统发展的规律，为企业建立
基于现代信息技术、为企业管理人员使
用的信息系统。
4
5.1.1信息系统开发方法学的概念
信息系统开发方法学就是研究在信息系统开
发过程所有阶段的活动中所采用的方法、工具
的创建和选择、活动之间的关系和顺序的描述，
以及评价和判定方法。
– 开发对象的描述；
– 开发对象的分析；
– 开发过程的实现；
– 创造和选择开发工具、平台；
– 对开发结果的评价；
– 管理和控制开发质量。
5
信息系统的生命周期
系统需求提出：产生构建信息系统的需求；
系统定义：系统规划, 可行性分析, 提出基
本方案；
系统分析设计：采用各种不同的方法, 建立
新系统的设计方案；
系统实施：物理构建新的信息系统；
系统运行维护：运行管理, 维护更新, 系统
评测；
系统退出：经过评价，系统已经不能满足要
求，提出开发新系统的需求，当新的系统开发
出来后，旧的系统退出运行，生命周期完结。
6
7
5.1.2开发方法的实质
信息系统开发的实质是建立业务系统与计
算机模型之间的映射关系 。
8
5.1.3系统开发中系统观点的应用
温伯格（ Gerald M,Weinberg）, 如果
人们接受过基本的思维原理的训练，他们
的思考会更加接近事物的本质。
（ 1）应用系统观点认识被开发的对象
（ 2）系统分析设计
（ 3）系统工程的实施方法
9
信息系统开发的基本原则
（ 1）目标性原则
（ 2）便于沟通原则
（ 3）标准化原则
（ 4）管理控制原则
（ 5）开放扩充原则
10
5.1.4信息系统架构体系
信息系统架构体系, 就是针对企业或组织信
息系统中具有体系性的、普遍性的问题而提供
的通用的解决方案。
信息系统架构体系，是基于业务导向和驱动
的架构来理解、分析、设计、构建、集成、扩
展、运行和管理信息系统。
G.Booch所比喻的那样：, 开发一个复杂的
软件系统和编写一个简单程序大不一样。其间
的差别，如同建造一座大厦和搭一个狗窝的差
别。,
11
5.1.5信息系统开发方法的体系
信息系统 开发方法的体系结构 可分为方法、技术
和环境等 3个层次。
（ 1） 开发方法
面向过程的方法, 面向数据的方法, 面向对象的
方法等 3种方法 。 按照开发过程可分为生命周期
法和快速原型法等方法 。
（ 2） 应用技术
中间件技术, 代理技术, 可视化技术等 。
（ 3） 开发环境和工具
软件开发环境 (SDE)、计算机软件辅助工程 (CASE)、
集成化项目 (软件 )支持环境 (IPSE)等。
12
5.2信息系统开发环境
系统开发环境主要指集成化的开发环境，包
括诸如开发过程、系统资源和系统应用等内容。
系统资源主要涵盖数据资源、软件资源（如中
间件、组件、插件、模块）以及服务等。
一个良好的开发环境可以使得资源在更大范
围的整合、优化配置和高效应用，充分发挥资
源的价值，提高开发效率和信息系统质量，降
低开发成本。
13
5.2.1计算机辅助软件工程
计算机辅助软件工程 （ Computer adid
Software Engineering,CASE）
CASE的基本目标是,
构建集成化的开发环境, 使信息
系统的开发工具与开发方法结合起来；
实现系统分析、设计、维护的自动化，
提高开发效率与系统质量，最终实现信息
系统开发自动化的目标。
14
5.2.2 企业应用集成
企业应用集成 （ Enterprise Application
Integration,EAI）技术不但是企业应用
的集成技术，更是企业应用开发平台，
可以帮助信息系统开发人员以更快的速
度开发和部署企业应用系统，保障项目
实施进度，提高项目成功率。
15
EAI的特点
实现 3个层次集成,
– 数据集成
– 流程集成（服务集成）
– 业务集成
结构分为 3个层次,
– 企业共有的信息平台
– 适配器（ Adapter）
– 工作流技术
16
5.2.3信息系统开发平台
1．信息系统开发平台的特点
2．中关村科技软件的 CenGRP
3,IBM的 WebSphere
– 电子商务随需即用 （ E-Business On Demand，
EBOD）
4．微软的,Net
17
5.3信息系统建模
信息系统建模是利用数学或物理等方法，
模拟系统的部分或全部特征，从而可以
对未来系统的性能、结构等进行分析。
1．系统建模技术
2．系统建模应用
3．系统模拟的方法
4．信息系统常用模型
5．软件系统建模标准
18
信息系统模型类型
（ 1）按开发过程分类
（ 2）按功能分类
（ 3）按企业管理功能分类
（ 4）按模型的形式分类
（ 5）按模型描述的内容分类
19
5.4信息系统主流开发方法
下面主要从方法论的角度讨论面向过程、
面向数据和面向对象等目前信息系统 3种
主流开发方法的思想、概念、联系和区别。
20
5.4.1面向过程的方法
面向过程（ Processing-Oriented,OP）的
方法也称为结构化系统分析和设计方法
（ Stractured System Analysis and Design，
SSA&D）或生命周期法。
– 以业务流程（过程）为分析的切入点进行
问题的抽象和需求的确定；
– 以结构化方法分析和设计系统；
– 以信息系统生命周期来组织和管理系统的
开发过程。
21
22
结构化的含义
? 开发过程阶段化：严格的开发步骤, 任务,
结果；
开发工具标准化：数据流图, 结构图, 数据
字典, Petri网等；
开发文档规范化：格式, 内容和功能；
开发方法层次化：自顶向下分析 （ 逐层分
解 ）, 自底向上设计；
开发的系统结构化, 模块化：按照功能独立
等原则分解模块, 构建子系统 。
23
结构化方法的局限
纠错成本倍增原理
– 要求在需求分析时获得全部的需求信息，
实际难以真正实现；
– 基本单向的开发流程，不允许失败、要求
事先定义完整、准确的需求
– 适应较低级的开发工具；
– 开发者难以和用户沟通；
– 难以适应需求的变动
– 文档很复杂，开发周期长。
24
5.4.2信息工程方法
信息工程（ Information Engineering,IE）：
在一个企业或企业的主要部门中，关于
信息系统规划、分析、设计和构成的一
套相互关联的、环环紧扣的正规化、自
动化技术集合的应用。
– 关于企业信息系统战略规划的方法；
– 关于信息系统设计实现的方法；
– 关于自动化开发工具。
25
信息工程的基本原理和前提
信息工程的基本原理和前提是数据位于现代数
据处理的中心 。
信息工程的主要观点是数据是稳定的, 处理是
多变的 。
26
5.4.3面向对象的方法
面向对象 （ Object-Oriented,OO） 方法就
是基于构造问题领域的对象模型，以对
象为中心构造信息系统的方法。
– 面向对象方法 ＝ 对象＋类＋继承＋通信
（ 1）对象
（ 2）类
（ 3）继承
（ 4）通信和消息
27
面向对象方法概念模型
28
5.3.4原型法
在信息系统开发时
首先构造一个功
能简单的原型系
统（初始原型），
然后通过对原型
系统逐步求精，
不断扩充完善得
到最终的软件系
统（工作原型） 。
29
原型法方法论的特点
1.允许试探和重复, 是一个不断迭代,
逐渐逼近, 积累知识的过程；
2.不需要预先完整, 准确定义系统需求；
3.迭代的过程是对开发对象认识的不断深
入、需求不断清晰的过程，也是系统功
能不断实现和完善的过程（分析和设计
过程的统一）
4.原型法的优点
30
约束条件
1.需要软件工具的支持, 如第四代语言
（ 4GL）, 可视化的工具和方法等支持；
2.使用的局限：特别适用于系统规模不太
大, 且逻辑比较清晰的系统；
3.文档资料的整理容易被忽视，造成系统
维护和管理等方面的困难。
31
5.4.5开发方法的发展
开发方法之间的关系
32
开发方法的演变
大致年代 方法 工具 特点
1960-
1970年代
结构化方
法 3GL
步骤严谨,
文档完整
1980年代 原型法 4GL,DBMS 试探, 逐渐逼近
1980年代
末 CASE和 OO
VB,VC,VJ、
SQL 高开发效率
1990年代
末
集成开发
环境, 可
视化 方 法,
UP
Web,B/S、
UML,形式
化技术
方法统一,
可视化, 高
度集成
33
5.5信息系统规划
孙子兵法中说, 凡事予则立，不予则废,,
意思是说，要取得战争的胜利就需要在
战争开始前作好周密的规划。
信息系统特别是规模较大、结构复杂的信
息系统开发也涉及到方方面面的协调和
资源的整合。因此在开发时无论使用什
么开发方法，都必须首先认真地规划 。
34
5.5.1信息系统规划的任务
1.系统使命
2.如何实现使命
3.系统开发的环境条件和约束
35
5.5.2系统规划的方法
1．关键成功因素法
2．战略目标集转化法
3．企业系统规划法
36
37
5.5.3系统规划的要求
（ 1） 规划目标明确；
（ 2）全面分析环境对规划目标的约束；
（ 3）合理的计划与恰当的指标
38
5.6信息系统实现和文档
信息系统的实现方法是指如何来完成信息
系统的开发。根据企业和组织的情况不
同，可以选择自行开发、购买或外包等
信息系统的实现和运行方式。另外，在
信息系统的开发过程中，文档的重要性
日益显现出来。
39
5.6.1信息系统的实现方法
1．外包
2．购买
3．自主开发
4．混合方式开发
40
5.6.2信息系统开发文档
文档 （ Document）是一种数据媒体和媒体
上记录的信息。 在信息系统开发中，文
档被用来描述或表示为对开发活动、需
求、过程或结果进行描述、定义、规定、
报告或认证的任何书面（包括电子的、
多种媒体的）信息。
41
软件概念的变化
年代 软件产品
1970年以前 程序
1970~1975 程序 （ 主 ） +文档 （ 辅 ）
1976~1985 文档 （ 主 ） +程序 （ 辅 ）
1986~至今 文档 [ + 程序 ]
未来 文档
42
课后实践
1,上网搜索, 目前信息系统开发有哪些主要方
法？ 简述各有什么特点？
2,查阅资料, 目前有哪些软件工具可在系统开
发中应用？
3,到网上搜集国内外提供信息系统外包服务的
公司, 服务项目及费用, 写出当前信息系统
外包服务的调查报告 。
4．为某一个小企业撰写一份系统外包的标书。
天津财经大学 赵乃真
信息系统设计与实践
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本章主要内容
系统开发方法学的概念
信息系统建模
信息系统主流的开发方法
信息系统的实现方法和系统文档
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5.1信息系统开发方法学
信息系统开发的任务 是根据企业管理
的目标、内容、规模、性质等具体情况，
从系统的观点出发，运用系统工程的方
法，按照系统发展的规律，为企业建立
基于现代信息技术、为企业管理人员使
用的信息系统。
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5.1.1信息系统开发方法学的概念
信息系统开发方法学就是研究在信息系统开
发过程所有阶段的活动中所采用的方法、工具
的创建和选择、活动之间的关系和顺序的描述，
以及评价和判定方法。
– 开发对象的描述；
– 开发对象的分析；
– 开发过程的实现；
– 创造和选择开发工具、平台；
– 对开发结果的评价；
– 管理和控制开发质量。
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信息系统的生命周期
系统需求提出：产生构建信息系统的需求；
系统定义：系统规划, 可行性分析, 提出基
本方案；
系统分析设计：采用各种不同的方法, 建立
新系统的设计方案；
系统实施：物理构建新的信息系统；
系统运行维护：运行管理, 维护更新, 系统
评测；
系统退出：经过评价，系统已经不能满足要
求，提出开发新系统的需求，当新的系统开发
出来后，旧的系统退出运行，生命周期完结。
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5.1.2开发方法的实质
信息系统开发的实质是建立业务系统与计
算机模型之间的映射关系 。
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5.1.3系统开发中系统观点的应用
温伯格（ Gerald M,Weinberg）, 如果
人们接受过基本的思维原理的训练，他们
的思考会更加接近事物的本质。
（ 1）应用系统观点认识被开发的对象
（ 2）系统分析设计
（ 3）系统工程的实施方法
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信息系统开发的基本原则
（ 1）目标性原则
（ 2）便于沟通原则
（ 3）标准化原则
（ 4）管理控制原则
（ 5）开放扩充原则
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5.1.4信息系统架构体系
信息系统架构体系, 就是针对企业或组织信
息系统中具有体系性的、普遍性的问题而提供
的通用的解决方案。
信息系统架构体系，是基于业务导向和驱动
的架构来理解、分析、设计、构建、集成、扩
展、运行和管理信息系统。
G.Booch所比喻的那样：, 开发一个复杂的
软件系统和编写一个简单程序大不一样。其间
的差别，如同建造一座大厦和搭一个狗窝的差
别。,
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5.1.5信息系统开发方法的体系
信息系统 开发方法的体系结构 可分为方法、技术
和环境等 3个层次。
（ 1） 开发方法
面向过程的方法, 面向数据的方法, 面向对象的
方法等 3种方法 。 按照开发过程可分为生命周期
法和快速原型法等方法 。
（ 2） 应用技术
中间件技术, 代理技术, 可视化技术等 。
（ 3） 开发环境和工具
软件开发环境 (SDE)、计算机软件辅助工程 (CASE)、
集成化项目 (软件 )支持环境 (IPSE)等。
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5.2信息系统开发环境
系统开发环境主要指集成化的开发环境，包
括诸如开发过程、系统资源和系统应用等内容。
系统资源主要涵盖数据资源、软件资源（如中
间件、组件、插件、模块）以及服务等。
一个良好的开发环境可以使得资源在更大范
围的整合、优化配置和高效应用，充分发挥资
源的价值，提高开发效率和信息系统质量，降
低开发成本。
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5.2.1计算机辅助软件工程
计算机辅助软件工程 （ Computer adid
Software Engineering,CASE）
CASE的基本目标是,
构建集成化的开发环境, 使信息
系统的开发工具与开发方法结合起来；
实现系统分析、设计、维护的自动化，
提高开发效率与系统质量，最终实现信息
系统开发自动化的目标。
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5.2.2 企业应用集成
企业应用集成 （ Enterprise Application
Integration,EAI）技术不但是企业应用
的集成技术，更是企业应用开发平台，
可以帮助信息系统开发人员以更快的速
度开发和部署企业应用系统，保障项目
实施进度，提高项目成功率。
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EAI的特点
实现 3个层次集成,
– 数据集成
– 流程集成（服务集成）
– 业务集成
结构分为 3个层次,
– 企业共有的信息平台
– 适配器（ Adapter）
– 工作流技术
16
5.2.3信息系统开发平台
1．信息系统开发平台的特点
2．中关村科技软件的 CenGRP
3,IBM的 WebSphere
– 电子商务随需即用 （ E-Business On Demand，
EBOD）
4．微软的,Net
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5.3信息系统建模
信息系统建模是利用数学或物理等方法，
模拟系统的部分或全部特征，从而可以
对未来系统的性能、结构等进行分析。
1．系统建模技术
2．系统建模应用
3．系统模拟的方法
4．信息系统常用模型
5．软件系统建模标准
18
信息系统模型类型
（ 1）按开发过程分类
（ 2）按功能分类
（ 3）按企业管理功能分类
（ 4）按模型的形式分类
（ 5）按模型描述的内容分类
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5.4信息系统主流开发方法
下面主要从方法论的角度讨论面向过程、
面向数据和面向对象等目前信息系统 3种
主流开发方法的思想、概念、联系和区别。
20
5.4.1面向过程的方法
面向过程（ Processing-Oriented,OP）的
方法也称为结构化系统分析和设计方法
（ Stractured System Analysis and Design，
SSA&D）或生命周期法。
– 以业务流程（过程）为分析的切入点进行
问题的抽象和需求的确定；
– 以结构化方法分析和设计系统；
– 以信息系统生命周期来组织和管理系统的
开发过程。
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结构化的含义
? 开发过程阶段化：严格的开发步骤, 任务,
结果；
开发工具标准化：数据流图, 结构图, 数据
字典, Petri网等；
开发文档规范化：格式, 内容和功能；
开发方法层次化：自顶向下分析 （ 逐层分
解 ）, 自底向上设计；
开发的系统结构化, 模块化：按照功能独立
等原则分解模块, 构建子系统 。
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结构化方法的局限
纠错成本倍增原理
– 要求在需求分析时获得全部的需求信息，
实际难以真正实现；
– 基本单向的开发流程，不允许失败、要求
事先定义完整、准确的需求
– 适应较低级的开发工具；
– 开发者难以和用户沟通；
– 难以适应需求的变动
– 文档很复杂，开发周期长。
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5.4.2信息工程方法
信息工程（ Information Engineering,IE）：
在一个企业或企业的主要部门中，关于
信息系统规划、分析、设计和构成的一
套相互关联的、环环紧扣的正规化、自
动化技术集合的应用。
– 关于企业信息系统战略规划的方法；
– 关于信息系统设计实现的方法；
– 关于自动化开发工具。
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信息工程的基本原理和前提
信息工程的基本原理和前提是数据位于现代数
据处理的中心 。
信息工程的主要观点是数据是稳定的, 处理是
多变的 。
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5.4.3面向对象的方法
面向对象 （ Object-Oriented,OO） 方法就
是基于构造问题领域的对象模型，以对
象为中心构造信息系统的方法。
– 面向对象方法 ＝ 对象＋类＋继承＋通信
（ 1）对象
（ 2）类
（ 3）继承
（ 4）通信和消息
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面向对象方法概念模型
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5.3.4原型法
在信息系统开发时
首先构造一个功
能简单的原型系
统（初始原型），
然后通过对原型
系统逐步求精，
不断扩充完善得
到最终的软件系
统（工作原型） 。
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原型法方法论的特点
1.允许试探和重复, 是一个不断迭代,
逐渐逼近, 积累知识的过程；
2.不需要预先完整, 准确定义系统需求；
3.迭代的过程是对开发对象认识的不断深
入、需求不断清晰的过程，也是系统功
能不断实现和完善的过程（分析和设计
过程的统一）
4.原型法的优点
30
约束条件
1.需要软件工具的支持, 如第四代语言
（ 4GL）, 可视化的工具和方法等支持；
2.使用的局限：特别适用于系统规模不太
大, 且逻辑比较清晰的系统；
3.文档资料的整理容易被忽视，造成系统
维护和管理等方面的困难。
31
5.4.5开发方法的发展
开发方法之间的关系
32
开发方法的演变
大致年代 方法 工具 特点
1960-
1970年代
结构化方
法 3GL
步骤严谨,
文档完整
1980年代 原型法 4GL,DBMS 试探, 逐渐逼近
1980年代
末 CASE和 OO
VB,VC,VJ、
SQL 高开发效率
1990年代
末
集成开发
环境, 可
视化 方 法,
UP
Web,B/S、
UML,形式
化技术
方法统一,
可视化, 高
度集成
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5.5信息系统规划
孙子兵法中说, 凡事予则立，不予则废,,
意思是说，要取得战争的胜利就需要在
战争开始前作好周密的规划。
信息系统特别是规模较大、结构复杂的信
息系统开发也涉及到方方面面的协调和
资源的整合。因此在开发时无论使用什
么开发方法，都必须首先认真地规划 。
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5.5.1信息系统规划的任务
1.系统使命
2.如何实现使命
3.系统开发的环境条件和约束
35
5.5.2系统规划的方法
1．关键成功因素法
2．战略目标集转化法
3．企业系统规划法
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5.5.3系统规划的要求
（ 1） 规划目标明确；
（ 2）全面分析环境对规划目标的约束；
（ 3）合理的计划与恰当的指标
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5.6信息系统实现和文档
信息系统的实现方法是指如何来完成信息
系统的开发。根据企业和组织的情况不
同，可以选择自行开发、购买或外包等
信息系统的实现和运行方式。另外，在
信息系统的开发过程中，文档的重要性
日益显现出来。
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5.6.1信息系统的实现方法
1．外包
2．购买
3．自主开发
4．混合方式开发
40
5.6.2信息系统开发文档
文档 （ Document）是一种数据媒体和媒体
上记录的信息。 在信息系统开发中，文
档被用来描述或表示为对开发活动、需
求、过程或结果进行描述、定义、规定、
报告或认证的任何书面（包括电子的、
多种媒体的）信息。
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软件概念的变化
年代 软件产品
1970年以前 程序
1970~1975 程序 （ 主 ） +文档 （ 辅 ）
1976~1985 文档 （ 主 ） +程序 （ 辅 ）
1986~至今 文档 [ + 程序 ]
未来 文档
42
课后实践
1,上网搜索, 目前信息系统开发有哪些主要方
法？ 简述各有什么特点？
2,查阅资料, 目前有哪些软件工具可在系统开
发中应用？
3,到网上搜集国内外提供信息系统外包服务的
公司, 服务项目及费用, 写出当前信息系统
外包服务的调查报告 。
4．为某一个小企业撰写一份系统外包的标书。
