管理信息系统建模常用方法

⑴ 信息系统战略规划有哪些模型，方法

一、关键成功因素法（CSF）

1970年哈佛大学William Zani 教授在MIS模型中用了关键成功变量，这些变量是确定MIS成败的因素。 过了10年，麻省理工学院John Rockart教授把CSF提高成为MIS的战略。应用这种方法，可以对企业成功的重点因素进行辨识，确定组织的信息需求，了解信息系统在企业中的位置。所谓的关键成功因素，就是关系到组织的生存与组织成功与否的重要因素，它们是组织最需要得到的决策信息，是管理者重点关注的活动区域。不同组织、不同的业务活动中的关键成功因素是不同的，即使在同一组织同一类型的业务活动中，在不同的时期，其关键成功因素也有所不同。因此，一个组织的关键成功因素 应当根据本组织的判断， 包括企业所处的行业结构、企业的竞争策略、 企业在本行业中的地位、 市场和社会环境的变动等。

CSF是通过分析找出企业成功的关键因素， 然后再围绕这些关键因素来确定系统的需求，并进行规划。其步骤如下：

（1）了解企业和信息系统的战略目标。

（2）识别影响战略目标的所有成功因素。

（3）确定关键成功因素。

（4）识别性能指标识别和标准。

确定关键成功因素所用的工具是树枝因果图。例如，某企业有一个目标，是提高产品竞争力，可以用树枝图画出影响它的各种因素，以及影响这些因素的子因素，见图4.2.1所示。

图4.2.1 树枝图

如何评价这些因素中 哪些因素是关键成功因素， 不同的企业是不同的。对于一个习惯于高层人员个人决策的企业，主要由高层人员个人在此图中选择。对于习惯于群体决策的企业，可以用德尔斐法或其他方法把不同人设想的关键因素综合起来。在高层中应用关键成功因素法，一般效果好，因为每一个高层领导人员日常总在考虑什么是关键因素。一般不大适合在中层领导中应用，因为中层领导所面临的决策大多数是结构化的，其自由度较小，对他们最好应用其他方法。

二、战略目标集转化法（SST）

1978年William King把组织的战略目标看成是一个“信息集合”，由使命、目标、战略和其他战略略变量等组成。战略规划过程是把组织的战略目标转变为MIS战略目标的过程。如图4.2.2所示。

图4.2.2 战略目标集转化法

这个方法的第一步是识别组织的战略集，先考查一下该组织是否有写成文的战略或 长期计划，如果没有，就要去构造这种战略集合。

第二步是将组织战略集转化成MIS战略，MIS战略应包括系统目标、系统约束以及设计原则等。这个转化的过程包括对应组织战略集的每个元素识别对应MIS战略约束，然后提出整个MIS的结构。最后，选出一个方案送总经理。

三、企业系统规划法（BSP）

企业系统规划法（Business System Plane， 简称BSP）是由IBM公司于20世纪70年代提出的一种企业管理信息系统规划的结构化的方法论。它与CSF法相似，首先自上而下识别系统目标， 识别业务过程，识别数据，然后自下而上设计系统，以支持系统目标的实现。如图4.2.3所示。

图4.2.3 BSP方法

1．主要步骤

BSP法从企业目标入手， 逐步将企业目标转化为管理信息系统的目标和结构。它摆脱了管理信息系统对原组织结构的依从性，从企业最基本的活动过程出发，进行数据分析，分析决策所需数据，然后自下而上设计系统，以支持系统目标的实现。BSP主要步骤如图4.2.4所示。

图4.2.4 BSP主要步骤

（1）研究开始阶段。成立规划组，进行系统初步调查，分析企业的现状、了解企业有关决策过程、组织职能和部门的主要活动、存在的主要问题、 各类人员对信息系统的看法。 要在企业各级管理部门中取得一致看法，使企业的发展方向明确，使信息系统支持这些目标。

（2）定义业务过程（又称企业过程或管理功能组）。定义业务过程是BSP方法的核心。 所谓业务过程就是逻辑相关的一组决策或活动的集合，如订货服务、库存控制等业务处理活动或决策活动。业务过程构成了整个企业的管理活动。识别业务过程可对企业如何完成其目标有较深的了解，可以作为建立信息系统的基础。按照业务过程的所建造的信息系统，其功能与企业的组织机构相对独立，因此，组织结构的变动不会引起管理信息系统结构的变动。

（3）业务过程重组。在业务过程定义的基础上，分析哪些过程是正确的；哪些过程是低效的，需要在信息技术支持下进行优化处理；哪些过程不适合计算机信息处理，应当取消。检查过程的正确性和完备性后，对过程按功能分组，如经营计划、财务规划、成本会计等。

（4）确定数据类。 定义数据类是BSP方法的另一个核心。所谓数据类就是指支持业务过程所必须的逻辑上相关的一组数据。例如，记账凭证数据包括了凭证号、借方科目、贷方科目、金额等。一个系统中存在着许多数据类，如顾客、 产品、 合同、库存等。数据类是根据业务过程来划分的，即分别从各项业务过程的角度将与它有关的输入输出数据按逻辑相关性整理出来归纳成数据类。

（5）设计管理信息系统总体结构。功能和数据类都定义好之后，可以得到一张功能／数据类表格， 该表格又可称为功能／数据类矩阵或U/C矩阵。 设计管理信息系统总体结构主要工作就是可以利用U/C矩阵来划分子系统，刻画出新的信息系统的框架和相应的数据类。

（6）确定子系统实施顺序。由于资源的限制，信息的总体结构一般不能同时开发和实施，总有个先后次序。划分子系统之后，根据企业目标和技术约束确定子系统实现的优先顺序。一般来讲，对企业贡献大的、需求迫切的、容易开发的优先开发。

（7）完成BSP研究报告，提出建议书和开发计划。

2．子系统的划分

BSP方法是根据信息的产生和使用来划分子系统的， 它尽量把信息产生的企业过程和使用的企业过程划分在一个子系统中，从而减少了子系统之间的信息交换。划分子系统的步骤如下：

（1）作U/C矩阵。 利用定义好的功能和数据类作一张功能／数据类表格，即U/C矩阵，如表4.2.1所示。矩阵中的行表示数据类，列表示功能，并用字母U（use）和 C(create)表示功能对数据类的使用和产生， 交叉点上标C的表示这个数据类由相应的功能产生，标U的表示这个功能使用这个数据类。例如，销售功能需要使用有关产品、客户和订货方面的数据，则在这些数据下面的销售一行对应交点标上U； 而销售区域数据产生于销售功能，则在对应交叉点上标C。

表4.2.1 U/C矩阵（一）

（2）调整功能／数据类矩阵。开始时数据类和过程是随机排列的，U、C在矩阵中排列也是分散的，必须加以调整。

首先，功能这一列按功能组排列，每一功能组中按资源生命周期的四个阶段排列。功能组指同类型的功能，如“经营计划”、“财务计划”属计划类型，归入“经营计划”功能组。

其次，排列“数据类”这一行，使得矩阵中C最靠近主对角线。因为功能的分组并不绝对， 在不破坏功能成组的逻辑性基础上，可以适当调配功能分组，使U也尽可能靠近主对角线。表7.3.1的功能/数据类矩阵经上述调整后，得到表4.2.2表示的功能／数据类矩阵。

（3）画出功能组对应的方框，并起个名字，这就是子系统，见表4.2.2所示。

（4）用箭头把落在框外的U与子系统联系起来， 表示子系统之间的数据流。例如，数据类“计划”，由经营子计划系统产生，而技术准备子系统要用到这一数据类，见表4.2.2。

四、三种系统规划方法的比较

关键成功因素法（CSF）能抓住主要问题， 使目标的识别突出重点。由于高层领导比较熟悉这种方法，所以使用这种方法所确定的目标，高层领导乐于努力去实现。这种方法最有利于确定企业的管理目标。

战略目标集转化法（SST）从另一个角度识别管理目标， 它反映了各种人的要求，而且给出了按这种要求的分层，然后转化为信息系统目标的结构化方法。它能保证目标比较全面，疏漏较少，但它在突出重点方面不如前者。

企业系统规划法（BSP）虽然也首先强调目标， 但它没有明显的目标导引过程。它通过识别企业“过程”引出了系统目标，企业目标到系统目标的转化是通过业务过程／数据类等矩阵的分析得到的。由于数据类也是在业务过程基础上归纳出的，所以我们说识别企业过程是企业系统规划法战略规划的中心，而不能把企业系统规划法的中心内容当成U/G矩阵。

以上三种规划方法各有优缺点， 可以把它们综合成CSB方法来使用，即用CSF方法确定企业目标，用SST方法补充完善企业目标，然后将这些目标转化为信息系统目标， 再用BSP方法校核企业目标和信息系统目标，确定信息系统结构。这种方法可以弥补单个方法的不足，较好地完成规划，但过于复杂而削弱单个方法的灵活性。

⑵ 阐述信息系统分析与设计有哪些常用方法

阐述信息系统分析与设计有哪些常用方法：《信息系统分析与设计》课程向那些有志于从事管理信息系统的同学系统讲述设计与开发信息系统的全过程，通过学习本课程，不仅可以完整的学习信息系统设计的主要理论。

在对系统进行详细调查的基础上，运用各种系统开发的理论、方法和技术，确定并表述出系统应具有的逻辑功能，形成系统逻辑方案咆括系统的结构、问题处理过程和分析计算模型)。

新系统的逻辑方案在逻辑上描述新系统的目标和具有的功能、性能，它以系统分析报告的形式表达出来，作为下一阶段系统设计的依据。

阐述信息系统分析主要内容：

系统规模越大，系统分析复杂性也越高。通常系统分析工作包括以下两方面的内容。

通过详细了解企业的组织结构、组织目标、组织的业务流程及数据流程，分析和理解用户与管理业务对系统开发的实际需求，包括对系统功能、性能等方面的需求，对开发周期、开发方式及软硬件配置等方面的意向及打算。

通常情况下，先由用户提出初步的要求，然后经由系统分析人员对系统进行详细调查，进一步完善用户对系统的要求，最终以系统需求说明书的形式将系统需求定义下来。

⑶ 管理信息系统战略规划的常用方法有哪些

制定MIS战略规划的方法有多种，主要有关键成功因素法、战略目标集转化法和企业系统规划法等三种。 还有几种用于特殊情况，或者作整体规划的一部分使用，如企业信息分析与集成技术（BIAIT ）、产出／方法分析 (E/MA )、投资回收法（ROI）、征费法、零线预算法、阶石法等。

一、关键成功因素法（CSF）

1970年哈佛大学William Zani 教授在MIS模型中用了关键成功变量，这些变量是确定MIS成败的因素。 过了10年，麻省理工学院John Rockart教授把CSF提高成为MIS的战略。应用这种方法，可以对企业成功的重点因素进行辨识，确定组织的信息需求，了解信息系统在企业中的位置。所谓的关键成功因素，就是关系到组织的生存与组织成功与否的重要因素，它们是组织最需要得到的决策信息，是管理者重点关注的活动区域。不同组织、不同的业务活动中的关键成功因素是不同的，即使在同一组织同一类型的业务活动中，在不同的时期，其关键成功因素也有所不同。因此，一个组织的关键成功因素 应当根据本组织的判断， 包括企业所处的行业结构、企业的竞争策略、 企业在本行业中的地位、 市场和社会环境的变动等。

二、战略目标集转化法（SST）

这个方法的第一步是识别组织的战略集，先考查一下该组织是否有写成文的战略或 长期计划，如果没有，就要去构造这种战略集合。

第二步是将组织战略集转化成MIS战略，MIS战略应包括系统目标、系统约束以及设计原则等。这个转化的过程包括对应组织战略集的每个元素识别对应MIS战略约束，然后提出整个MIS的结构。最后，选出一个方案送总经理。

三、企业系统规划法（BSP）

企业系统规划法（Business System Plane， 简称BSP）是由IBM公司于20世纪70年代提出的一种企业管理信息系统规划的结构化的方法论。它与CSF法相似，首先自上而下识别系统目标， 识别业务过程，识别数据，然后自下而上设计系统，以支持系统目标的实现。

四、三种系统规划方法的比较

关键成功因素法（CSF）能抓住主要问题， 使目标的识别突出重点。由于高层领导比较熟悉这种方法，所以使用这种方法所确定的目标，高层领导乐于努力去实现。这种方法最有利于确定企业的管理目标。

战略目标集转化法（SST）从另一个角度识别管理目标， 它反映了各种人的要求，而且给出了按这种要求的分层，然后转化为信息系统目标的结构化方法。它能保证目标比较全面，疏漏较少，但它在突出重点方面不如前者。

⑷ 管理信息系统 程序设计方法有哪些

MIS的开发方式有自行开发、委托开发、联合开发、购买现成软件包进行二次开发几种形式。一般来说根据企业的技术力量、资源及外部环境而定。 补充： 管理信息系统的开发策略
不可行的开发方法：组织结构法，机械的按照现有组织机构划分系统，不考虑MIS的开发原则。
数据库法，开发人员从数据库设计开始对现有系统进行开发。
想象系统发，开发人员基于对现有系统进行想象为基础进行开发。
可行的开发方法：自上而下（Top__Down）,从企业管理的整体进行设计,逐渐从抽象到具体,从概要设计到详细设计,体现结构化的设计思想。自下而上（Bottom__Up）,设计系统的构件,采用搭积木的方式组成整个系统,缺点在于忽视系统部件的有机联系。
两者结合是实际开发过程中常用的方法。通过对系统进行分析得到系统的逻辑模型, 进而从逻辑模型求得最优的物理模型。逻辑模型和物理模型的这种螺旋式循环优化的设计模式体现了自上而下、自下而上结合的设计思想。
管理信息系统的开发方法
完整实用的文档资料是成功MIS的标致。科学的开发过程从可行性研究开始，经过系统分析、系统设型亩蔽计、系统实施等主要阶段。耐野每一个阶段都应有文档资料，并且在开发过程中不断完善和充实。目前使用的开发方法有以下两种：
1.瀑布模型（生命周期方卜州法学）
结构分析、结构设计，结构程序设计（简称SA—SD—SP方法）用瀑布模型来模拟。各阶段的工作自顶向下从抽象到具体顺序进行。瀑布模型意味着在生命周期各阶段间存在着严格的顺序且相互依存。瀑布模型是早期MIS设计的主要手段。
2.快速原型法（面向对象方法）
快速原型法也称为面向对象方法是近年来针对（SA—SD—SP）的缺陷提出的设计新途径，是适应当前计算机技术的进步及对软件需求的极大增长而出现的。是一种快速、灵活、交互式的软件开发方法学。其核心是用交互的、快速建立起来的原型取代了形式的、僵硬的（不易修改的）大快的规格说明，用户通过在计算机上实际运行和试用原型而向开发者提供真实的反馈意见。快速原型法的实现基础之一是可视化的第四代语言的出现。

⑸ 常用的系统建模方法的适用范围和局限性

常用的系统建模方法的适用范围和局限性？系统建模方法

2.1系统抽象与数学描述

2.1.1 实际系统的抽象

本质上讲，系统数学模型是从系统概念出发的关于现实世界的一小部分或几个方面的抽象的“映像”。

为此，系统数学模型的建立需要建立如下抽象:输入、输出、状态变量及其间的函数关系。这种抽象过程称为模型构造。抽象中，必须联系真实系统与建模目标，其中描述变量起着很重要的作用，它可观测，或不可观测。

从外部对系统施加影响或干扰的可观测变量称为输入变量。 系统对输入变量的响应结果称为输出变量。

输入、输出变量对的集合，表征着真实系统的“输入-输出”性状(关系)。

综上述，真实系统可视为产生一定性状数据的信息源，而模型则是产生与真实系统相同性状数据的一些规则、指令的集合，抽象在其中则起着媒介作用。系统数学建模就是将真实系统抽象成相应的数学表达式(一些规则、指令的集合)。

- 1 -

(可观测)

输入变量 (可观测) 输出变量

ωt) 黑箱

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灰箱

白箱 ω(t)、ρ(t)---输入输出变量对

真实系统建模的抽象过程

- 2 -

2.1.2 系统模型的一般描述及描述级(水平)

2.1.2.1 系统模型的一般描述:

一个系统的数学模型可以用如下七元组集合来描述:

S??T,X,?,Q,Y,?,??

其中:

T:时间基，描述系统变化的时间坐标，T为整数则称为离散时间系统，为实数则称为连续时间系统;

X:输入集，代表外部环境对系统的作用。

?:输入段集，描述某个时间间隔内的输入模式，是?X,T?的一个子集。

Q:内部状态集，描述系统内部状态量，是系统内部结构建模的核心。 ?:状态转移函数，定义系统内部状态是如何变化的，是一个映射。 Y:输出集，系统通过它作用于环境。

?:输出函数，是一个映射，给出了一个输出段集。

2.1.2.2 系统模型描述级(水平):

按照系统论的观点，实际系统可在某种级(水平)上被分解，因此系统的数学模型可以有不同的描述级(水平):

? 性状描述级

性状描述级或称为行为描述级(行为水平)。在此级上描述系统是将

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系统堪称黑箱，并施加输入信号，同时测得输出响应，结果是得出一个输入-输出对:(ω，ρ) 及其关系Rs={(ω，ρ):Ω，ω，ρ}。 - 3 -

因此，系统的性状级描述只给出输入-输出观测结果。其模型为五元组集合结构:

S=(T，X，Ω，Y， R)

当ω，ρ满足ρ =f(ω)函数关系时，其集合结构变为: S=(T，X，Ω，Y， F)

黑箱

? 状态描述级

在状态结构级(状态结构水平)上，系统模型不仅能反映输入-输出关系，而且应能反映出系统内部状态，以及状态与输入、输出间的关系。即不仅定义了系统的输入与输出，而且定义了系统内部的状态集及状态转移函数

系统的数学模型对于动态结构可用七元组集合来描述:

S=(T，X，Ω，Q，Y，δ，λ)

对于静态结构有:

S=(X，Q，Y，λ)

白箱

? 复合结构级

系统一般由若干个分系统组成，对每个分系统都给出行为级描述，被视为系统的一个“部件”。这些部件有其本身的输入、输出变量，以及部件间的连接关系和接口。于是，可以建立起系统在复合结构级(分解结构

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级)上的数学模型。

这种复合结构级描述是复杂系统和大系统建模的基础。

应该强调:

? 系统分解为复合结构是无止境的，即每个分系统还会有自己的复合结构;

? 一个有意义的复合结构描述只能给出唯一的状态结构描述， - 4 -

而一个有意义的状态结构描述本身只有唯一的性状(行为)描述;

? 系统上述概念必须允许分解停止，又允许进一步分解，既包含递归可分解性。

灰箱

- 5 -

2.2 相似概念简介

2.2.1 相似概念及含义

仿真的理论依据:相似论。

自然界中广泛存在着“相似”概念，最普遍的是:

几何相似:最简单、最直观，如多变形、三角形相似;

现象相似:几何相似的拓展，如物理量之间存在的比例关系。 采用相似技术来建立实际系统的相似模型，这是相似理论在系统仿真中基础作用的根本体现。

2.2.2 相似分类

绝对相似:两个系统(如系统原型与模型)全部几何尺寸和其他相应参数在时空域上产生的全部变化(或全部过程)都是相似的;

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完全相似:两个系统在某一相应方面的过程上相似，如发电机的电流电压问题，模型与原型在电磁现象方面是完全相似即可，而无需考虑热工和机械方面的相似;

不完全相似(局部相似):仅保证研究部分的系统相似，而非研究和不要求部分的过程可能被歪曲，为研究目的所允许;

近似相似:某些简化假设下的现象相似，数学建模要保证有效性。

不同领域中的相似有各自的特点，对领域的认识水平也不一样: 环境相似(几何相似、参量比例相似等):结构尺寸按比例缩小得到的模型-缩比模型，如风洞、水洞实验所用的模型。

离散相似:差分法、离散相似法把连续时间系统离散化为等价的离散时间系统。

性能相似(等效、动力学相似、控制响应相似等):数学描述相同或者频率特性相同，用于构造各类仿真的相似原则。

感觉相似(运动感觉、视觉、音响感觉等):耳、眼、鼻、舌、 - 6 -

身等感官和经验，MIL仿真把感觉相似转化为感觉信息源相似，培训仿真器、VR均是利用这种相似原则。

思维相似:逻辑思维相似和形象思维相似(比较、综合、归纳等)，专家系统、人工神经元网络。

系统具有内部结构和外部行为，因此系统的相似有两个基本水平:结构水平和行为水平。

同构必具有行为等价的特性，但行为等价的两个系统并不一定具有同构关系。

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⑹ 管理信息系统的开发方法主要有哪几种开发方式有哪几种

信息系统主要的开发方法包括结构化方法、原型法、企业系统规划方法、战略数据规划方法、信息工程方法和面向对象方法等。

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。结构化方法是目前最成熟、应用最广泛的信息系统开发方法之一。

结构化方法主要特点介绍如下：
开发目标清晰化
工作阶段程式化
开发文档规范化
设计方法结构化

2.原型法
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并展示给用户，再此基础上与用户交流，最终实现用户需求的信息系统快速开发的方法。

应用原型法开发过程包括系统需求分析、系统初步设计、系统调试、系统检测等阶段。

原型法具有开发周期短、见效快、与业务人员交流方便的优点，特别适用于那些用户需求模糊，结构性比较差的信息系统的开发。

3.企业系统规划方法
企业系统规划方法（BSP，Business System Planning）是企业战略数据规划方法和信息工程方法的基础和。

4.战略数据规划方法
战略数据规划方法的要点主要有：
数据环境对于信息系统至关重要
4种数据环境
建立主题数据库是信息系统开发的中心任务
围绕主题数据库搞好应用软件开发

5.信息工程方法
信息工程方法与企业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他2种方法的总结和提升，而其他两种方法则是信息工程方法的基础和核心。

6.面向对象方法
面向对象方法是对客观世界的一种看法，它把客观世界从概念上看成是一个由相互配合而协作的对象组成的系统。信息系统开发的面向对象方法兴起是信息系统发展的必然趋势。

面向对象的分析方法是利用面向对象的信息建模概念，如实体、关系、属性等，同时运用封装、继承、多态等机制来构造模拟现实系统的方法。