面向对象的企业管理信息系统研究*，本文主要内容关键词为：面向对象论文,管理信息系统论文,企业论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
1 企业管理信息系统的现状
近年来，我国大中型企业先后开发了许多有特色的计算机管理信息系统，为企业的自动化管理和人才培养积累了一些成功的经验。从大多数企业管理信息系统的运行情况看，还存在着一些问题。归纳起来主要有：一是系统自动化层次较低。大多数系统实现了较低级的事务管理，还未实现综合调控、预测、决策等高级管理。从处理信息的角度来看，大多数系统都实现了文本信息的数据处理，但尚未实现多媒体信息的全面自动化。二是系统开发方法尚不能满足现代企业管理的需求。由于大多数系统采用流水型的结构化开发方法，不能全面、深入地反映应用领域的实际，在系统开发的后期常常发现前期工作中的问题，修改维护非常困难，致使系统开发周期长、耗费高、质量低，有的甚至半途而废。三是系统的开发管理、运行管理、资源管理的能力较差，不能有效地实现系统目标，提高经济效益。四是网络环境较落后。目前不少系统仍采用单机运行，部分系统实现了单一网络、单一数据库的信息网络，尚不能实现企业整体以及国内外网络环境中的信息资源共享。
在以上诸问题中，系统开发方法是核心问题。面向对象的开发方法正是解决上述问题的理想工具。面向对象方法是模拟人类思维的全新的认知方法，它采用喷泉型开发步骤，以对象为中心，综合运用多种建模方法，组合多种系统属性，建立较为理想的多维系统结构，充分反映企业管理领域的实际需求。
2 面向对象的系统分析方法
企业管理领域存在着各种相互关联的对象及活动。每种业务所涉及的对象集合，一般是相对稳定的，而对象的有关活动则是围绕对象而开展并不断变化的。因此，系统分析从识别对象入手，研究对象及对象的运动规律，能获取应用领域的较完整、较稳定的模型。
每类企业都有着总的业务目标和子目标，这些目标需要业务执行者使用或加工某些事物来实现。其中，业务执行者就是动作对象，被操作者就是业务领域的处理对象，简称为领域对象。下面介绍围绕这两类对象进行系统分析的方法。
2.1 动作对象及其活动
动作对象是人或组织机构，是企业的核心对象，其业务角色将映射为系统行为的执行者，即系统用户，系统就是为他们而设计的。动作对象被描述为用户模型，一个动作对象就是一个用户类型，代表一类用户。一个人可以根据需要，分配到不同的用户类中扮演不同的业务角色。
识别动作对象，一般依据企业组织机构从上至下进行调查分析。企业组织机构常分为三层：领导决策层、管理调控层和基层（业务处理层）。识别动作对象时，应重视“关键”对象，即不同层次中直接使用系统的用户，尤其是较高管理层的用户。他们一般执行系统的主要任务，对系统结构起主导作用。此外，还有一些用户监督和维护系统运行，如一般管理者和操作员，被称为“次要”对象，他们支持或辅助“关键”对象使用系统。
识别系统的动作对象，是为了更好地定义系统功能。每个动作对象代表一类用户，完成某类业务职能。每类业务任务都由若干有序的业务活动来实现，而每种业务活动又都是用户使用系统的一种方式和过程。全面调查分析每类动作对象的所有业务活动，能判别其执行的是哪一类操作，以及对系统信息的存取和修改行为。在系统开发过程中，这种调查分析可能要反复多次并不断深化，方能获取较为完整的系统功能。
在通过动作对象识别功能时，应从较高管理层的对象入手，并注意区分“关键”对象和“次要”对象，以便从复杂的业务活动中分析出系统的主要功能，从而保证系统结构适合于最重要的用户。
在全面调查企业管理工作的实质内容后，要认真分析综合各种业务活动和主要功能，运用科学管理方法，依据业务处理规律和过程，描述功能需求，并绘制相应的业务处理流程图，为建立系统模型打下基础。
2.2 领域对象
现代企业管理就是将处理的事物数字化或信息化，以数据、功能、对象的合理表达形式进行组织管理。面向对象方法将事物表达为数据与功能的组合体，称为领域对象，这些对象将组成系统的概念模型，有关信息构成系统的信息资源。
企业管理的不同层次，所处理的信息类型、信息量和加工方式是各不相同的。基层所处理的信息是反映客观事物的大量原始信息，主要来自现场仪表和值班员的观察、记录、整理、输入及汇总，还接受来自上级的计划、指示等。这些大量原始信息构成系统的主要信息源。管理调控层（中层部门）涉及部分重要原始信息和基层加工后的管理信息，也有来自决策部门的决定、指标等。这些部门要对信息进行分类、统计及汇总等，并将结果上报下达，以调控系统的合理运行。这些信息一般放在网上供各单位或部分单位共享，形成系统的主要信息流。领导决策层接受来自中层与基层上报的全局性综合信息和部分重要原始信息，运用科学方法进行综合分析，形成对预测、决策、规划等宏观管理有用的数据，并以数据库形式存贮。
一种领域对象表达一类信息，识别领域对象就是识别信息类，不能把任何信息都机械地映射为领域对象。一般来说，企业所管理的业务和每种业务所处理的信息对象是紧密相关的有机整体，比较稳定。因此，可从各业务部门着手，按其所管的业务分类，从业务活动中识别所处理的信息类。
企业管理的大量工作是事务管理，它以信息对象管理为中心，按照信息的产生、传递、处理的流程而展开。由主要信息流构成的信息网络制约、调控着整个企业的生产经营管理，信息流的合理流通，则影响着整个企业的管理效率与效益。信息流一般以共享数据库存贮在网络服务器上，供各单位或部分单位共享。因此，有必要对各管理层次之间、各业务部门之间的主要输入、输出信息进行分析归类，为建立整体的、合理的业务处理模型和网络结构打下基础。例如，电厂管理的主要信息流可归纳为六大类：实时信息流、设备状态信息流、物资信息流、财务信息流、人事劳资信息流和安全信息流。
3 企业管理信息系统的模型
面向对象方法采用对象模型、功能模型与事件模型，从不同角度来描述系统。其中，对象模型是最基本最重要的模型。
3.1 对象模型
对象模型描述应用领域的实体对象及其相互关系，是信息系统较稳定的基础框架。实体对象就是系统在较长时间内所处理和存贮的信息对象，大多数实体对象可从需求分析的领域对象中识别确定，还可从现实生活中或领域专家使用的概念中识别。
一个实体对象将静态的属性信息和动态操作组合为一个封装体，既有自身的运动规律，又受系统整体的制约。属性表达对象所具有的性质，存贮对象的有关信息。每个实体对象都具有一个属性集合，每个属性都具有确定的数据类型。属性常用修饰性名词词组和形容词来描述，对于不能独立存在的事物或概念，可通过业务活动来识别。与对象有关的操作分为两类：一类是对象自身被处理的操作，如对象的建立、修改与删除，数据的存贮、修改与检索等；另一类是该对象施加于其他对象的操作。
对象之间存在着各种相互关系，包括类属关系、语义关系等静态关系，以及相互作用或相互通讯的动态关系，其中类属关系具有性质继承的特性，表达事物之间最本质的关系。基于对象的性质和对象之间的关系，能建立对象模型。例如，运用抽象思维的逻辑方法，可以建立对象的类结构。即：从特殊到一般归并，抽象产生抽象类；或从一般到特殊演绎，细化产生子类。又如，运用形象思维的逻辑方法，可以建立对象的联想结构。对象模型可用对象图来表达。对象图有两种：类图和实例图。类图描述一个类对象，表达一类事物；实例图则描述一个具体的实体对象。
3.2 功能模型
功能模型描述与对象有关的处理操作，映射问题的求解模型。如前所述，可从使用实体对象的人（系统用户）及其业务活动来识别系统功能。系统分析时，一般涉及系统的主要任务与功能。因此，可以系统分析的结果为基础，采用自顶向下的功能分解方法，将复杂的功能分解为若干子功能，直至每一功能元素代表单一功能（不能再分解）时为止。这样，从抽象到具体，将功能元素组织为层次结构（或网结构）。模型中同层上的功能元素之间是相互独立的并列关系，不同层次的相关功能元素之间为使用关系。
功能模型可用功能分解的层次图表达，也可用数据流程图表达。功能模型中所有功能元素最终必须用对象的操作来实现。每类或每个用户可用不同方式使用系统，执行一系列操作，使用界面对象（或窗口对象）描述用户和系统之间的双向通讯。用户界面是交互操作的外部描述，它将操作过程呈现在屏幕上给用户观看。每个界面对象包含有关交互信息、专门界面功能和处理的实体对象等。针对每类用户的可能需要，设计若干界面对象，来表达其使用系统的各种操作。例如，针对电厂设备管理员的检修管理工作，需要设计如下界面对象：
（1）静态数据输入、查询对象
·设备台帐（部分）
·年度大修计划表
·发电设备大修三年滚动规划表
·检修计划进度表
·主要设备大修总结报告
（2）动态数据分析与统计
·设备台帐（部分）
·主要设备大修总结报告
·主要设备大修情况季报表
3.3 事件模型
事件模型（或动态模型）描述与时间和变化有关的系统行为和对象，如系统控制、分布信息的并发处理及交互活动等，它表达系统的控制结构及动态性质。
系统中的每个对象所具有的属性值及相互关系称作对象的状态。对象之间的相互作用形成一系列的状态变化。事件就是信息从一个对象到另一对象的单向传送，是一种指定时刻发生的瞬时行为。事件在对象之间传送信息，而对象则依据所接受的信息和自身的当前状态作出不同响应，并选择执行相应的功能操作。事件模型主要描述对象状态转换行为及专门控制序列，它采用状态图作为建模工具。
综上所述，采用面向对象方法表达企业管理信息系统的模型如下图所示。其中的对象集、功能集、事件集分别汇总各类系统元素及其相互关系。对象模型描述系统的实体对象结构。功能模型描述对象模型中与对象有关的功能及事件模型中事件唤醒的功能，各种功能由界面对象、实体对象的操作来实现。事件模型描述对象的控制结构。
整个系统可按总的业务目标构成分级的层次系统，垂直方向将对象归组，一个对象组叫做子系统，即一个子系统是一个类、关联、操作、事件和约束的集合（称为块）。层次可以分块，块也可以分层次，运用层次和块的合理组合，生成理想的系统结构。整个软件以界面对象为单位进行对象封装，由系统资源管理机制统一集成管理，按事件驱动方式运行。
这种模型可以先作为系统原型快速实现运转，然后通过用户与专家的反复评价、修改及扩展，逐步发展为较为理想的目标系统。
4 结束语
通过系统分析和系统模型设计可知，面向对象方法具有以下优点：①抽象和类结构。面向对象方法通过抽象将对象组合为类结构。所谓类，就是对应用领域客观事物的本质属性的一种抽象。类结构具有继承特性，低层元素可继承高层元素的所有性质，实现数据和操作方法的共享，并提供自上而下和自下而上的信息检索途径。继承使得类对象具有可重用性，当相关事物发展变化时，容易产生新的子类，从而减少重复设计和编程。②组合、封装数据。对象将静态数据与动态操作组合为一体，形成一种主动的存贮机制，能动态维护对象的数据与结构，以适应环境的变化。将数据与相关操作封装在同一对象内，可使数据结构及相应操作的变动局部化，从而减少对其他对象的影响，提高系统的稳定性。目前，面向对象方法的理论、技术及工具正在不断地发展与完善，它将有更广阔、更美好的应用前景。
实践证明，面向对象方法是开发大型复杂企业管理信息系统的有效方法，它可以组织较完整、较灵活、多层次和多维的系统结构，实现业务管理自动化、办公自动化及辅助决策等功能。同时，面向对象方法便于综合采用多媒体、网络、人工智能等多种新技术，可逐步实现文字、图形、声音等多媒体信息处理及网络通讯的全面自功化。
企业管理信息系统模型图
*国家社会科学基金资助项目（95BTQ002）研究论文之一
（收稿日期：1997—08—29）
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