摘要: 信息系统工程方法按其来源的不同可分为四种类型。信息系统工程方法论是关于如何选用信息系统工程技术和方法的方法。
关键词: 信息系统工程;信息系统工程方法;方法论;信息系统工程方法论
中图分类号:F062·5;N945 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2009)12-0098-03
0引言
信息系统工程是一项复杂的社会和技术工程,它的开发建设不仅需要有巨大的人力、物力和资金的投入,而且需要有较长时间耗费,建设周期往往要1年、2年,甚至更长时间。因而,保证信息系统开发成功,提高工程效率和质量特别重要,而正确地选择和使用信息系统工程方法是达致目标的关键一环。
1信息系统工程方法概述
信息系统工程已经经历了近30年的历史。在其发展的过程中,形成了许多有效的方法,按其来源的不同,可分为四类,即来源于系统工程、软件工程、应用数学和信息工程。
1.1 来源于系统工程的方法
信息系统工程是系统工程的一个分支学科,因而,绝大部分系统工程方法都可成为信息系统工程方法,主要有:
(1)系统分析方法。
系统分析方法是美国兰德公司于20世纪40年代提出的一套解决复杂问题的方法。该方法已经成为信息系统工程领域的一个重要方法。在系统分析过程中的常用方法主要有:直接分析建模法、状态空间法、投入产出分析法、层次分析法和德尔菲法等。
(2)系统仿真法。
系统仿真是利用系统模型在模拟的环境和条件下对系统进行研究、分析和实验的方法,是一种间接的研究方法。在经济管理系统中应用较多的仿真方法有:蒙特卡罗方法和系统动力学方法。
(3)系统综合评价法。
系统综合评价法是建立在系统评价的前提条件、评价原则、评价步骤,以及评价的指标体系之上的评价方法。
(4)霍尔的三维结构体系。
1962年,美国贝尔电话公司的工程师霍尔总结了开展系统工程研究和实践的经验,提出了著名的三维结构方法体系。霍尔三维结构是将系统工程整个活动过程分为前后紧密衔接的七个阶段和七个步骤,同时还考虑了为完成这些阶段和步骤所需要的各种专业知识和技能。这样,就形成了由时间维、逻辑维和知识维所组成的三维空间结构。
(5)软系统方法论。
三维结构体系适用于解决结构性问题,而对于因素多而且复杂的非结构性问题就遇到了困难。英国兰卡斯特大学切克兰德提出的一种系统工程方法论,受到了系统工程学界的重视。切克兰德把霍尔系统工程方法论称为“硬系统”的方法论,而把他的方法论,称之为“软系统方法论”。[1]
1.2 来源于软件工程的方法
信息系统工程是在软件工程的基础上发展起来的,因而,大部分软件工程方法通过适当的改造,都能成为信息系统工程方法。
(1)结构化方法。
结构化方法是由结构化系统分析和设计组成的一种信息系统开发方法。这种方法遵循系统工程原理,按照事先设计好的程序和步骤,使用一定的开发工具,完成规定的文档,在结构化和模块化的基础上进行信息系统的开发工作。
(2)快速原型法。
快速原型法是一种根据用户需求,利用系统开发工具,快速地建立一个系统模型展示给用户,在此基础上与用户交流和互动,最终实现用户需求的信息系统快速开发的方法。
(3)面向对象方法。
面向对象方法是对客观世界的一种看法,它是把客观世界从概念上看成是一个由相互配合和协作的对象所组成的系统。该方法是采用构造模型的观点,在系统的开发过程中,各个步骤的共同的目标是建造一个问题域的模型。
(4)构件方法。
构件方法,即基于构件的开发方法,原本是一种软件开发的新方法,它是在一定构件模型的支持下,复用构件库中的一个或多个软件构件,通过组合手段高效率、高质量地构造应用软件的过程。近年来,构件方法被移植到信息系统的开发之中,成为信息系统开发的重要方法。
(5)敏捷开发方法。
敏捷开发就是把一个大项目分为多个相互联系,但也可独立运行的小项目,并分别完成,在此过程中软件一直处于可使用状态。近年来,该方法被引入信息系统开发之中。[2]
1.3 来源于应用数学的方法
(1)运筹学方法。
运筹学是用数学方法研究系统最优化问题的学科,是系统工程的主要基础理论之一。运筹学的内容极为丰富,主要包括,规划论(包括:线性规划、非线性规划、动态规划、整数规划)、图论、排队论、对策论、库存论等。
(2)数学建模法。
运筹学的模型都是成熟的模型,而现实问题经常与这些模型并不一定相符,因而需要根据实际问题建立问题的数学模型。
1.4 来源于信息工程的方法
信息工程是詹姆斯·马丁创立的一门工程学科,它为信息系统的开发提供了工程依据。来源于信息工程的方法主要有:
(1)企业系统规划方法(BSP,Business System Planning)。
该方法是最早由IBM公司于20世纪70年代研制并使用的一种企业信息系统开发的方法。它是信息工程的基础,它的目标是提供一个信息系统规划,用以支持企业短期的和长期的信息需求。
(2)战略数据规划方法。
该方法是詹姆斯·马丁提出的信息系统开发中极为重要的方法。该方法的要点主要有:①数据环境对于信息系统至关重要;②四种数据环境,即数据文件、应用数据库、主题数据库和信息检索系统;③建设主题数据库是信息系统开发的中心任务;④围绕主题数据库搞好应用软件开发。
(3)信息工程方法。
信息工程方法与企业系统规划方法和战略数据规划方法是一种交叉关系,即信息工程方法是其它两种方法的总结和提升,而其它两种方法则是信息工程方法的基础和核心。[3-4]
2信息系统工程方法的选择和使用
从前文可知,信息系统工程方法是一个非常庞杂的集合。在具体的工程实践中,如何选择和使用,以及选择哪个或哪些信息系统工程方法,这是一个甚至比方法本身还要重要的问题,也因此产生了信息系统工程的一个新的子学科信息系统工程方法论。
2.1 什么是方法论
所谓方法论,从一般意义上说,就是解决问题,特别是大型、复杂问题的辩证程序的总体。通过这样的程序把問题和可用的技术联系起来,求得问题的解决。方法论的研究强调两个问题,第一个问题:方法论从一般意义上,要解决三个问题,即:在哪里、去哪里和怎么去。其中,“在哪里”就是现状和现有条件;“去哪里”就是问题和目标;“怎么去”就是解决问题的过程、途径,及方法、工具和技术手段等。第二个问题:所谓“辩证程序”是指这个程序不能脱离问题的实际情况而事先规定好,也不是有了正确的程序就一成不变,而应在解决问题中不断优化、不断改进和不断创新。[1]
2.2 信息系统工程方法论的概念
信息系统工程方法论是运用信息系统工程研究的一套程序化的工作方法和策略,也可以理解为为了达到预期目标,运用信息系统工程思想和技术解决问题的工作程序或步骤。信息系统工程方法论是在综合应用运筹学、控制论、信息论、管理科学、心理学、经济学以及计算机科学等有关学科理论和方法的基础上形成的科学思想和方法,是用于解决信息系统开发过程中复杂问题的一套工作步骤、方法、工具和技术。[1]
2.3 信息系统工程方法论的内容
信息系统工程方法主要是研究信息系统工程实践中有哪些可供选用的技术和方法,即研究技术和方法本身;而信息系统工程方法论是要解决在信息系统工程实践中怎样选用、选用哪些技术和方法,选用中应遵守什么原则、使用什么方法,及怎样评估等。可以简而言之,信息系统工程方法论是关于如何选用信息系统工程技术和方法的方法。
信息系统工程方法论与信息系统工程过程,二者之间既有联系又有区别。信息系统工程方法论不是信息系统工程过程。信息系统工程过程是由很多工作阶段和子阶段组成,信息系统工程方法论是解决问题的方法上的辩证过程,信息系统工程过程中每一个阶段都需要运用信息系统工程方法论来解决问题,甚至每个阶段的个别问题也需要用信息系统工程方法论来解决。对于信息系统工程人员来说,最重要的工作之一就是运用信息系统工程方法论把问题展开,提供给相应的工程技术人员去解决,即提出问题和给出问题的环境设定。[1]
2.4 要遵循的原则
信息系统工程方法论是在一系列原则之下来选择和使用方法的。这些原则主要有:
(1)需求原则。
信息系统开发过程中,选择什么方法,要由工程的需求来决定,而不是由方法的好坏优劣来决定。
(2)整体性原则。
选用方法要从整体性出发,局部或分系统要服从全局、服从整体。
(3)目标优化原则。
最优化的概念贯穿于信息系统工程的始终,它是信息系统工程的指导思想和追求目标。对于每个具体系统工程项目来讲,它的开发、设计、制作和运用,各个阶段的管理、控制和决策,都有着最优化的目标和要求。
(4)动态性原则。
信息系统工程往往是一个复杂的实践过程,其内外部因素都处在动态变化之中。因此,方法论的一个重要内容就是如何适应这种变化的特性,进一步,掌握变化的性质、方向和趋势,采取相应的措施和手段,改进工作方法,调整规划和计划,在动态变化中求得系统的整体优化。[1]
3结束语
在近30年的信息系统开发实践中,产生了丰富的成果,其中包括各种信息系统工程方法,但是,对于信息系统工程方法进行系统的研究工作目前还很少,特别是对于信息系统工程方法论的研究就更少了。本文只是在这方面做了初步的探索。
参考文献:
[1] 杜玠、陈庆华:《系统工程方法论》[M];国防科技大学出版社,1994:1-196。
[2]张维明等:《信息系统工程(第2版)》[M];电子工业出版社,2009:5-46。
[3]高复先:《信息资源规划╟信息化建设基础工程》[M];清华大学出版社,2002:5-151。
[4][美]詹姆斯·马丁:《战略数据规划方法学》[M];清华大学出版社,1994:1-120。
