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本书为"十二五”普通高等教育本科国家级规划教材、工业和信息化部"十二五”规划教材。本书以信息系统开发生命周期模型为主线，以结构化开发方法和面向对象开发方法两种主流方法为主线，阐述如下内容：信息系统和信息管理等有关基本概念，信息系统开发方法和模型，信息系统的规划方法、分析方法和技术、设计方法和技术、实现方法和技术，新一代信息技术背景下信息系统开发方法和技术，信息系统测试和项目管理，并以实际信息系统开发项目作为案例进行分析。本书不仅可以作为大数据管理与应用、信息管理与信息系统等相关专业的教材，也可供从事信息系统管理和开发人员参考。

目  录
第1章  信息系统概述	1
1.1  信息系统的基本内涵	2
1.1.1  信息系统的定义	2
1.1.2  信息系统的组成	3
1.1.3  信息系统的功能	5
1.1.4  信息系统的类型	6
1.2  信息系统的发展历程和趋势	10
1.2.1  信息系统的发展历程	10
1.2.2  信息系统的发展趋势	12
1.3  典型的信息系统	13
1.3.1  企业资源计划系统	13
1.3.2  决策支持系统	15
1.3.3  电子商务系统	16
1.3.4  专家系统	17
1.4  信息系统与组织数字化转型	19
1.4.1  组织数字化转型的时代必然性	19
1.4.2  组织数字化转型的内涵	20
1.4.3  信息系统与组织数字化转型的相互推动作用	21
1.5  信息系统工程伦理	22
1.5.1  工程伦理	22
1.5.2  信息系统的伦理问题	22
1.5.3  信息系统生命周期中的伦理问题	24
本章小结	25
思考题	26
参考文献	26
第2章  信息系统开发方法和模型	28
2.1  信息系统生命周期和开发周期	29
2.1.1  信息系统生命周期	29
2.1.2  信息系统开发周期	31
2.2  信息系统开发方法	31
2.2.1  结构化生命周期法	31
2.2.2  原型法	33
2.2.3  面向对象法	34
2.3  信息系统开发模型	36
2.3.1  瀑布模型	37
2.3.2  原型模型	38
2.3.3  增量模型	40
2.3.4  螺旋模型	42
2.3.5  基于构件的开发模型	44
2.3.6  基于体系结构的开发模型	45
2.3.7  RUP	46
2.4  信息系统开发方式	48
2.4.1  自主开发	49
2.4.2  联合开发	49
2.4.3  系统外包	49
本章小结	51
思考题	51
参考文献	52
第3章  企业信息化战略设计与信息系统规划	53
3.1  企业信息化战略规划	54
3.1.1  新时代背景下企业信息化战略规划面临的问题	54
3.1.2  企业信息化战略规划的思路	56
3.1.3  企业信息化战略规划的步骤	57
3.2  企业信息化战略顶层设计	57
3.2.1  企业信息化战略顶层设计的概念和定位	57
3.2.2  企业信息化战略顶层设计的内容	58
3.2.3  企业信息化战略顶层设计的框架	61
3.3  企业架构理论	61
3.3.1  企业架构的理论内涵	62
3.3.2  企业架构的发展历程	62
3.3.3  企业架构的方法论	64
3.3.4  主流企业架构	67
3.4  信息系统规划	72
3.4.1  信息系统规划概述	72
3.4.2  信息系统规划的内容	73
3.4.3  信息系统规划的步骤	76
3.4.4  信息系统规划的方法	78
3.4.5  信息系统规划的工具	81
本章小结	84
思考题	85
参考文献	85
第4章  信息系统的结构化分析与建模	86
4.1  系统分析概述	87
4.1.1  系统分析的目标和内容	87
4.1.2  系统总体目标及范围	89
4.1.3  系统分析常用方法	90
4.2  需求信息的获取	91
4.2.1  需求信息的种类	91
4.2.2  需求信息的来源和收集	92
4.2.3  需求信息的获取方法	92
4.3  结构化分析方法	93
4.3.1  自顶向下分析	93
4.3.2  业务流程分析	94
4.3.3  数据流程分析	95
4.3.4  数据流程图	96
4.3.5  数据字典	101
4.4  处理逻辑描述工具	104
4.4.1  结构化语言	104
4.4.2  决策树	106
4.4.3  决策表	107
4.4.4  工具选择	108
4.5  结构化分析案例	109
本章小结	112
思考题	113
参考文献	113
第5章  信息系统的结构化设计	115
5.1  系统结构化设计概述	116
5.1.1  系统结构化设计的任务	116
5.1.2  系统结构化设计的原则	117
5.2  总体设计	117
5.2.1  系统体系架构设计	118
5.2.2  系统模块结构设计	118
5.2.3  系统物理配置方案设计	118
5.2.4  总体数据库设计	120
5.3  详细设计	121
5.3.1  代码设计	121
5.3.2  数据库设计	122
5.3.3  输入/输出设计	127
5.3.4  人机交互设计	129
5.3.5  处理流程设计	130
5.3.6  安全保密设计	133
5.3.7  编制系统设计说明书	133
5.4  结构化设计方法	134
5.4.1  自顶向下设计	134
5.4.2  模块化设计	135
5.4.3  流程重组和设计	145
5.5  结构化设计案例	148
5.5.1  系统功能结构设计	148
5.5.2  数据库设计	148
5.5.3  处理过程设计	150
5.5.4  数据的安全设计	151
本章小结	152
思考题	152
参考文献	152
第6章  信息系统的面向对象分析与建模	154
6.1  面向对象分析的基本概念	155
6.1.1  面向对象方法的基本概念	155
6.1.2  面向对象分析的概念和优点	158
6.1.3  面向对象分析的主要原则	159
6.2  统一建模语言	160
6.2.1  UML概述	160
6.2.2  UML的内容	161
6.2.3  UML分析建模过程	163
6.3  面向对象分析	164
6.3.1  面向对象分析的系统模型	164
6.3.2  面向对象分析的过程	166
6.4  面向对象的UML分析建模	168
6.4.1  用例图	169
6.4.2  类图	172
6.4.3  顺序图	175
6.4.4  通信图	176
6.4.5  状态机图	177
6.5  面向对象分析案例	177
6.5.1  案例概述	177
6.5.2  需求分析	178
6.5.3  系统分析	181
本章小结	183
思考题	184
参考文献	184
第7章  信息系统的面向对象设计	185
7.1  面向对象设计的基本概念	186
7.1.1  面向对象设计的概念	186
7.1.2  面向对象设计的目标和任务	187
7.2  面向对象设计模型	187
7.3  面向对象设计过程	188
7.3.1  问题域设计	188
7.3.2  人机交互设计	189
7.3.3  任务管理设计	191
7.3.4  数据管理设计	192
7.4  UML的设计和实现模型	193
7.4.1  设计类图	193
7.4.2  活动图	196
7.4.3  构件图	199
7.4.4  包图	200
7.4.5  UML实现模型	202
7.5  设计模式	203
7.5.1  设计模式概念	203
7.5.2  设计原则	204
7.5.3  常用设计模式	205
7.6  面向对象设计案例	211
7.6.1  系统平台设计	211
7.6.2  结构设计	211
7.6.3  用例设计	212
7.6.4  数据库设计	214
本章小结	216
思考题	217
参考文献	217
第8章  基于新一代信息技术的信息系统开发	218
8.1  新一代信息技术及其应用	219
8.1.1  新一代信息技术概述	219
8.1.2  新一代信息技术在信息系统中的应用	221
8.2  信息系统架构设计和开发	225
8.2.1  信息系统架构概述	225
8.2.2  基于SOA的信息系统开发	232
8.2.3  基于微服务的信息系统开发	236
8.2.4  基于低代码的信息系统开发	246
8.3  移动端App开发	248
8.3.1  移动端App概述	249
8.3.2  移动端App开发的主要模式	249
8.3.3  移动端App开发的一般流程	254
8.4  大数据驱动的信息系统开发	255
8.4.1  数据驱动的信息系统概述	255
8.4.2  数据驱动的信息系统开发	259
8.5  开放环境下的信息系统安全设计	262
8.5.1  信息系统安全定义	262
8.5.2  信息系统安全威胁	263
8.5.3  安全设计内容	265
8.5.4  基于区块链的信息系统安全设计	267
本章小结	268
思考题	269
参考文献	269
第9章  信息系统测试方法和技术	271
9.1  测试概述	272
9.1.1  测试的概念和目标	272
9.1.2  测试原则	273
9.1.3  测试分类	275
9.2  测试步骤	275
9.2.1  软件测试	276
9.2.2  硬件测试	277
9.2.3  网络测试	277
9.3  测试方法	278
9.3.1  白盒测试和黑盒测试	278
9.3.2  静态测试和动态测试	280
9.3.3  验证和确认	282
9.3.4  自动化测试和随机测试	283
9.3.5  敏捷测试和冒烟测试	285
9.4  测试过程	286
9.4.1  单元测试	286
9.4.2  集成测试	289
9.4.3  系统测试	292
9.4.4  验收测试	294
9.5  面向对象测试	296
9.5.1  面向对象的层次测试	297
9.5.2  面向对象的单元测试	298
9.5.3  面向对象的集成测试	300
9.5.4  面向对象的系统测试	302
9.6  系统测试管理	303
9.6.1  测试管理的内容和常用工具	303
9.6.2  测试组织管理	304
9.6.3  测试过程管理	305
9.6.4  资源和配置管理	306
9.6.5  测试文档管理	306
9.7  信息系统测试案例	307
本章小结	312
思考题	313
参考文献	313
第10章  信息系统项目管理	315
10.1  信息系统项目管理概述	316
10.1.1  项目	316
10.1.2  信息系统项目	317
10.1.3  项目管理	319
10.1.4  信息系统项目管理	322
10.2  信息系统项目管理的内容	323
10.2.1  范围管理	323
10.2.2  进度管理	328
10.2.3  成本管理	332
10.2.4  质量管理	335
10.2.5  风险管理	339
10.2.6  配置管理	341
10.3  信息系统项目管理的过程	344
10.3.1  信息系统项目管理过程的内容	344
10.3.2  信息系统项目管理过程之间的关系	346
10.4  信息系统外包管理	347
10.4.1  需求管理	348
10.4.2  招标管理	348
10.4.3  过程管理	350
10.4.4  成果验收	351
10.4.5  运维服务	352
10.5  信息系统文档管理	353
10.5.1  信息系统文档的标准	353
10.5.2  信息系统文档的作用	354
10.5.3  信息系统文档的分类	355
10.5.4  信息系统文档的编制和管理	357
本章小结	358
思考题	359
参考文献	359
第11章  信息系统开发实例	360
11.1  项目概述	361
11.1.1  项目背景	361
11.1.2  开发目标和指导原则	361
11.1.3  指导思想和开发策略	362
11.1.4  项目团队组建和管理	363
11.2  业务流程分析	363
11.2.1  业务特点分析	363
11.2.2  总体业务流程分析	365
11.2.3  详细业务流程分析	365
11.3  数据流程分析	365
11.3.1  设计项目管理第一层数据流程分析	365
11.3.2  设计项目管理第二层数据流程分析	370
11.3.3  设计项目管理第三层数据流程分析	373
11.3.4  数据字典	376
11.4  结构化设计	383
11.4.1  系统功能总体框架设计	383
11.4.2  系统功能结构设计	384
11.4.3  各子系统功能详细设计	384
11.4.4  数据库设计	387
11.5  运行环境设计	389
11.5.1  运行环境分析	389
11.5.2  网络环境设计	390
11.6  系统实施	392
11.6.1  进度计划	392
11.6.2  培训计划	393
11.6.3  系统维护和服务	393
11.6.4  系统运行情况及效果	394
本章小结	394
思考题	394

前    言
如今，以云计算、物联网、大数据、人工智能、区块链为代表的新一代信息技术快速发展并深入应用，一方面，信息系统深度融合到经济社会发展和人们日常生活的各方面，成为经济和社会发展的“神经中枢”；另一方面，信息系统使得数据成为一类新的资源，助推了数字经济的发展，催生了许多新的商业模式、应用模式。同时，经济社会发展进入了新的历史阶段，世界进入百年未有之大变局，组织的外部环境，特别是市场环境和用户需要都发生了巨大变化，组织的管理模式、决策体系等都发生了根本转变，组织处于数字化转型升级的过程中，对信息系统开发和应用提出了更高要求，其系统规划、设计、开发、测试、应用和管理面临着许多新的问题和挑战，特别是新一代信息技术推动集中式、平台式信息系统和基于位置的信息服务成为一种新趋势。
作为大数据管理与应用、信息管理与信息系统等相关专业的核心课程，本课程必须使学生了解、掌握经典的信息系统全生命周期的开发流程、方法和工具，同时全面、综合地了解、掌握新一代信息技术发展背景下信息系统建设的新方法和新技术。
为了适应新一代信息技术发展、组织数字化转型发展新需求，以及对信息系统分析和开发的影响和变化，本教材在原有内容上进行了修订：① 加强课程思政建设，融合课程思政元素，增加了信息系统工程伦理等内容；② 增加信息系统与组织数字化转型内容；③ 加强对信息系统的顶层规划，将信息系统战略规划和顶层设计框架单独为一章；④ 修订最新开发工具内容；⑤ 增加新一代信息技术背景下信息系统开发、信息系统常用结构、移动端App开发、大数据驱动的系统开发等内容；⑥ 增加信息系统开发实例。本教材期望在遵循信息系统设计的内在逻辑过程基础上，融合新的系统开发模式和方法，增加对实际信息系统开发设计的针对性、指导性。
本教材由合肥工业大学梁昌勇、陆文星编著。各章的修订工作分工如下：第1章由梁昌勇、顾东晓、董骏峰修订，第2章由梁昌勇、董骏峰、靳鹏修订，第3章由蒋丽修订，第4章由顾东晓修订，第5章由丁勇、赵树平修订，第6章、第7章由陆文星修订，第8章由靳鹏、陆文星修订，第9章由丁勇修订，第10章由靳鹏、赵树平修订，第11章由丁勇修订。合肥工业大学管理学院信息技术与工程管理研究所李克卿、周培宇、解玉光、卢丽妍、洪文佳、王笑笑等部分博士生、硕士生参与了部分内容的修订、校对工作，在此深表谢意。?
本书的编写和修订一直得到信息系统前辈中国人民大学陈禹教授、哈尔滨工业大学李一军教授的帮助和指导，在此深表感谢。
本书第1版和第2版分别入选“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材、工业和信息化部“十二五”规划教材。一直以来，电子工业出版社对本书的出版给予了大力支持和帮助，在此表示最诚挚的感谢。
本书参考了大量国内外有关研究成果，对所有涉及的专家、学者表示衷心的感谢。
本书为教师提供相关教学资料，有需要者，请登录 http://www.hxedu.com.cn，注册之后进行下载。

作 者   
2024年2月

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信息系统分析与开发技术（第3版）