本章要点
物流信息系统的开发是一项复杂的系统工程，它涉及物流管理理论、信息技术、物流技术等基础知识；也涉及采购、运输、仓储、调度、加工、配送、货代、报关等多个物流业务。本章首先介绍信息系统的开发方法体系，它不仅适用于物流信息系统，也适用于其他信息系统的开发；其次介绍信息系统规划的内容，物流信息系统的规划除了具备一般信息系统规划的特点，也具有物流系统本身的特征。
3.1 信息系统开发方法概述
信息系统的开发不同于其他系统软件、应用软件的开发，它是一项复杂的系统工程，不仅涉及技术问题，而且涉及管理业务流程、组织和文化等。信息系统的开发不仅是科学，而且是艺术。研究信息系统的开发方法非常重要。
信息系统开发方法的概念形成和研究大概始于1960年左右，早期开发的方法主要从软件工程角度和管理需求角度进行研究。随着信息系统应用程度的深入和规模的扩大，出现了很多问题，主要表现在以下几个方面：
①如何把握组织的真正需求，调查描述组织的现状？
②如何对客户需求抽象建模并转化成为信息系统软件的功能？
③如何充分发挥信息技术的能力，提高系统开发的效率？
④如何控制开发项目的过程管理，确保项目的成功实施？
⑤如何合理组织各种资源来协调应用系统的开发？
要想解决好这些问题，人们开始研究系统开发的方法学。Edward Yourdon和Constantine开创了系统方法学的研究先河，将系统论和工程化思想引入系统开发过程，奠定了系统开发方法学的基础。后来的研究者从多个角度展开研究，逐步形成了开发方法的结构体系。
3.1.1 开发方法的结构体系
当前，主流的信息系统开发方法的分类不是很严格，彼此内容有交叉，为了更好地理解开发方法的异同，我们先来探讨一下开发方法的结构体系。这个体系包含了众多的方法，各种方法的侧重点各不相同：
①强调开发过程的组织、管理和控制，属于系统开发生命周期的范畴；②强调开发方法的驱动对象，属于方法论的范畴；③强调支持某种方法论的技术，属于技术范畴；④强调系统开发需要在一定的开发环境下运用开发工具来完成，属于系统开发环境／工具研究的范畴。
这些方法从不同的角度提出，彼此相互联系、相互支持、相互制约。开发环境／工具位于最底层，说明其他三个层面均离不开开发环境／工具的支持；技术是组成方法学的基本成分，例如，结构化方法学是由结构化分析技术、结构化设计技术、结构化编程技术组成；方法学能够完成系统开发生命周期的每一个阶段，而系统开发生命周期为每一种方法学提供了一种组织和实施的基本框架。
1.系统开发生命周期（System Development Life Cycle，SDLC）
系统开发生命周期是指系统开发人员以及最终用户建立信息系统的一个过程，是管理和控制信息系统开发成功的一种必要措施和手段，或者是一种用于规划、执行和控制信息系统开发项目的组织和管理方法，是系统工程学原理在信息系统开发中的具体应用。
2.开发方法学（development methodology）
开发方法学是一组思想、规范、过程、技术、环境及工具的集成。一种好的方法学应该能够为系统的开发过程从头到尾提供一整套高效率的途径和措施。
方法学是将具体的方法与技术包装在一起而形成的一种思想体系。任何一种开发方法学应该支持系统开发生命周期（SDLC）的每一个阶段，对整个系统开发生命周期进行综合的、详细的描述。
因此，如果按照方法学进行分类，便形成了以下几种方法：面向过程的方法学（结构化方法学）、面向数据的方法学（数据建模和信息工程）和面向对象的方法学。
我们在后续的章节中，将重点学习面向过程的方法和面向对象的方法。
3.技术（technology）
技术是指运用一些特殊的工具和规则来完成信息系统开发生命周期的一个或几个阶段。技术只是支持某一种方法学或开发过程中的一部分。例如：数据流程图——结构化方法学中的技术，用来支持“结构化分析”阶段；结构化编程——结构化方法学中的技术，用来支持“系统实施”阶段。
4.系统开发环境／工具（system development environment&；tools）
系统开发环境／工具是指用于支持系统开发生命周期、方法学以及技术的应用系统。
目前，有下列开发环境和工具：计算机辅助软件工程（ComputerAidedSoftwareEngineering，CASE）、软件开发环境（Software Development Environment，SDE）、软件工程环境（Software Engineering Environment，SEE）和集成化项目／程序支持环境（Integrated Project／Programming Support Environment，IPSE）。
对上述范畴进一步扩展，构成了当前各种主要的开发方法。
3.1.2 开发方法的最新发展
面向对象方法无疑是今后发展的主要方向，与之相适应的是先后出现了一系列的方法与工具，如UML、ROSE、RUP。
1.UML统一建模语言
统一建模语言（Unified Modeling Language，UML）是用来对软件密集系统进行可视化建模的一种语言。UML是为面向对象开发系统的产品进行说明、可视化和编制文档的一种标准语言。
UML取代目前软件业众多的分析和设计方法成为一种标准，这是软件界第一次有了一种统一的建模语言。它是面向对象分析与设计的一种标准表示。它不是一种可视化的程序设计语言，而是一种可视化的建模语言。它不是工具或知识库的规格说明，而是一种建模语言规格说明，是一种表示的标准。它不是过程也不是方法，但允许任何一种过程和方法使用它。
统一建模语言UML的重要内容包括五大类、共计10种模型图：用例图、类图、包图、对象图、组件图、配置图、状态图、活动图、顺序图和合作图。
2.ROSE
ROSE是美国IBM Rational公司的面向对象建模工具，利用这个工具，我们可以建立用UML描述的软件系统的模型，而且可以自动生成和维护C＋＋、Java、VB、Oracle等语言和系统的代码，也可以从代码反向生成类。
3.RUP
现在软件产业界普遍认为，开发复杂软件项目必须采用基于UML的、以构架为中心、用例驱动与风险驱动相结合的迭代式增量开发过程，它是世界公认的开发复杂软件项目的最好过程，已经成为软件界的“圣经”。这一开发过程目前已经稳定、成熟。这就是：RUP。
RUP（Rational Unified Process，统一软件开发过程）具有很多长处：提高了团队生产力，在迭代的开发过程、需求管理、基于组件的体系结构、可视化软件建模、验证软件质量及控制软件变更等方面，针对所有关键的开发活动为每个开发成员提供了必要的准则、模板和工具指导，并确保全体成员共享相同的知识基础。
它建立了简洁和清晰的过程结构，为开发过程提供较大的通用性。但同时它也存在一些不足：RUP只是一个开发过程，并没有涵盖软件过程的全部内容，例如它缺少关于软件运行和支持等方面的内容；此外，它没有支持多项目的开发结构，这在一定程度上降低了在开发组织内大范围实现重用的可能性。可以说，RUP是一个非常好的开端，但并不完美，在实际的应用中可以根据需要对其进行改进并可以用OPEN和OOSP等其他软件过程的相关内容对RUP进行补充和完善。
3.2 常用信息系统开发方法
3.2.1 结构化系统开发方法（SS法）
1.基本思想
结构化系统开发方法（Structured System Development Method），简称SS法，是用系统工程的思想和工程化的方法，结构化，模块化，按照用户至上的原则，自顶向下分析与设计和自底向上逐步实施的建立计算机信息系统的一个过程，是组织、管理和控制信息系统开发过程的一种基本框架，是目前应用最普遍、最成熟的一套方法。
结构化系统开发方法由管理策略和开发策略两个部分组成。
管理策略部分强调项目进程安排、评估、监控和反馈。
开发策略部分包括：
①任务分解结构（Work Breakdown Structure，WBS）。一般包括系统规划、系统分析、系统设计、系统实施等。
②WBS优先级结构。即系统开发所遵循的基本模式，如瀑布模型（Waterfall）、阶梯模型（StairStep）、螺旋模型（Spiral）、迭代模型（Iterative）等。
③开发经验。信息系统的开发是一个实践性非常强的过程，因此，开发经验是一种非常宝贵的系统开发资源，如何充分地利用开发人员丰富的开发经验也应该是系统开发生命周期研究的内容之一。
④开发标准。系统开发标准通常包括活动、职责、文档、质量检验四个方面的标准。
2.开发过程
结构化系统开发方法包括五个阶段。
①系统规划阶段，主要任务是明确系统开发的请求，并进行初步的调查，通过可行性研究确定下一阶段的实施。
②系统分析阶段，主要任务是对组织结构与功能进行分析，理清企业业务流程和数据流程的处理，并且将企业业务流程与数据流程抽象化，通过对功能数据的分析，提出新系统的逻辑方案。
③系统设计阶段，主要任务是确定系统的总体设计方案，划分子系统功能，确定共享数据的组织，然后进行详细设计，如处理模块的设计、数据库系统的设计、输入输出界面的设计和编码的设计等。该阶段的成果为下一阶段的实施提供了编程指导书。
④系统实施阶段，主要任务是讨论确定设计方案、对系统模块进行调试、进行系统运行所需数据的准备、对相关人员进行培训等。
⑤系统运行阶段，主要任务是进行系统的日常运行管理，评价系统的运行效率，对运行费用和效果进行监理审计，如出现问题则对系统进行修改、调整。
3.开发原则
结构化系统开发方法主要强调以下原则：
①自顶向下整体分析设计和自底向上逐步实施的系统开发过程。在系统分析设计时要从整体全局考虑，要自顶向下地工作。而在系统实现时，则要根据设计的要求，自底向上逐步实现系统。
②用户至上。用户积极参与信息系统的开发的全过程，是信息系统开发能否成功的一个关键的、绝对必要的因素，开发过程中，要充分了解识别用户的需求。
③严格区分工作阶段。运用系统处理方法，将系统开发的全过程采取“分而治之（divideand conquer）”的策略，将整个系统的开发过程分为一系列“阶段（phases）”，然后再将阶段分为一系列的“活动（activities）”，将活动划分为更小的、更易于管理和控制的“作业（task）”。
④做好风险控制。在系统开发的每一个阶段均设立检查点（checkpoint），来评估所开发系统的可行性，避免由于系统开发的失败造成更大的损失。
⑤开发过程工程化。要求开发过程的每一步都要按工程标准规范化，文档也要标准化。文档标准化是进行良好通信的基础，是提高软件可重用性的有效的手段。
4.优缺点
（1）优点
结构化系统开发方法的优点包括：
①阶段的顺序性和依赖性。前一个阶段的完成是后一个阶段工作的前提和依据，而后一阶段的完成往往又使前一阶段的成果在实现过程中具体了一个层次。
②从抽象到具体，逐步求精。从时间的进程来看，整个系统的开发过程是一个从抽象到具体的逐层实现的过程，每一阶段的工作，都体现出自顶向下、逐步求精的结构化技术特点。
③逻辑设计与物理设计分开，即首先进行系统分析，然后进行系统设计，从而大大提高了系统的正确性、可靠性和可维护性。
④质量保证措施完备。对每一个阶段的工作任务完成情况进行审查，对于出现的错误或问题，及时加以解决，不允许转入下一工作阶段，也就是对本阶段工作成果进行评定，使错误较难传递到下一阶段。错误纠正得越早，所造成的损失就越少。
（2）缺点
结构化系统开发方法的缺点包括：
①它是一种预先定义需求的方法，基本前提是必须能够在早期就冻结用户的需求，只适应于可在早期阶段就完全确定用户需求的项目。然而在实际中要做到这一点往往是不现实的，用户很难准确地陈述其需求。同时，由于开发周期太长，有时，系统尚未开发完成，环境已经发生了变化。
②未能很好地解决系统分析到系统设计之间的过渡，即如何使物理模型如实反映出逻辑模型的要求，通俗地说，就是如何从纸上谈兵到真枪实弹地作战的转变过程。
③该方法文档的编写工作量极大，随着开发工作的进行，这些文档需要及时更新。
5.适用范围
该方法适用于一些组织相对稳定、业务处理过程规范、需求明确且在一定时期内不会发生大的变化的大型复杂系统的开发。
