信息系统技术保障中的应用开发

摘 要：信息系统在日常运行过程中，由于需求或者使用环境的变化，或者个性化的业务要求，常常需要对原有的系统进行错误改正、环境适应、功能完善和错误预防等方面的应用开发。研究信息系统技术保障中应用开发的主要任务、基本原则和方法，以期通过应用开发过程，提高信息系统的可靠性，保障其持续有效运行。

关键词：信息系统；技术保障；结构化方法；面向对象方法

中图分类号：TP311.5 文献标识码：A 文章编号：16727800（2012）011009502

作者简介：王卉（1962-），女，博士，国防信息学院信息系统系教授，研究方向为信息系统。

0 引 言

信息系统在日常运行过程中，由于需求或者使用环境的变化，或者个性化的业务要求，常常需要对原有的系统进行错误改正、环境适应、功能完善和错误预防等方面的应用开发，以提高信息系统的可靠性，保障其持续有效运行。因此，信息系统的应用开发是信息系统技术保障人员需要完成的经常性工作之一。明确应用开发的主要任务，掌握应用开发的基本原则和方法，是做好信息系统技术保障的前提。

1 应用开发的主要任务

对于信息系统技术保障分队来说，信息系统应用开发的主要任务是：改正信息系统在使用过程中出现的错误，进一步完善和提升信息系统的功能，并对可能的错误进行预防控制，以提高信息系统的可靠性，保障信息系统持续有效运行。

根据不同的应用目的、开发目的和开发规模，可以对信息系统技术保障应用开发任务进行如下分类。

1.1 按应用目的分类

按照应用目的，可以将开发任务分为基于信息系统应用的开发和基于信息系统管理的开发两类。

基于信息系统应用的开发是指专门为信息系统设计、保障其完成预定功能而进行的配套系统开发，包括为信息系统运行环境、模拟训练环境、组织运用测试环境、训练管理和演习运用效果分析等日常应用开发所需要的软件、硬件和数据。

基于信息系统管理的开发是指为保障信息系统有效运行而进行的开发，包括对信息系统本身的性能进行监视、对系统故障进行定位诊断、对系统资源进行调度管理等方面的软件开发。

1.2 按开发目的分类

按照开发目的，可以将应用开发任务分为改正类、适应类、完善类和预防类4种。

改正类是指为诊断和改正信息系统运行过程中的错误而进行的应用开发；适应类是指为保障信息系统在变化了的环境中运行而进行的应用开发；完善类是指为满足用户在信息系统运行过程中提出的新要求而进行的应用开发；预防类是指为预防信息系统在今后的运行中可能出现的错误而进行的应用开发。

1.3 按开发规模分类

按照开发规模，可以将应用开发任务分为科研类、革新类和制作类3种。

科研类是指由于需求的变化或者个性化的要求，对原有系统在功能上进行较大的更新或补充。科研类的开发可能需要通过科研立项审批进行；革新类是针对原有系统在使用过程中暴露出来的问题进行局部修改；制作类主要是指在信息服务方面的开发任务，诸如数据资源建设、网站开发和网页制作等。

2 应用开发的基本原则

不论进行哪一种类型的应用开发，都应遵循以下基本原则：

（1） 开发过程按照软件工程的规范进行组织和管理，以保障信息系统持续稳定运行。

（2） 开发的产品符合国家和行业软件开发规范，确保应用开发的质量。

（3） 所有与互联互通互操作有关的元素，遵循统一标准，包括技术体制、体系结构、运行平台、开发环境和基础数据库等。

3 应用开发的基本方法

信息系统技术保障中的应用开发是系统性、应用性很强的工作，必须采用科学的开发方法，尤其是在软件系统开发上，应该采用工程化方法组织软件开发，用工程化方法管理开发过程，并不断进行改进，使信息系统能力成熟度水平逐步提高。

目前，广泛使用的开发方法有两种：结构化方法和面向对象方法。

3.1 结构化方法

结构化方法是一种传统的软件开发方法，其基本思想是从计算机解决问题的算法视角，根据软件的生命周期过程进行软件开发的方法。国家很多软件开发标准都是以此为基础制定的。

3.1.1 概念

结构化方法是指采用结构化技术（包括结构化分析、结构化设计和结构化实现）来完成应用开发的各项任务，并使用适当的软件工具或软件工程环境来支持结构化技术运用的方法。这种方法把软件生命周期的全过程依次划分为若干个阶段，再顺序完成每个阶段的任务。

3.1.2 方法

结构化开发方法将开发过程按照系统的生命周期划分成具有明确开始和结束标志的开发阶段，逐阶段进行实施。各阶段之间以开发文档作为交流工具，以审查结果作为阶段进化的标准。

（1）划分阶段。从对问题的抽象逻辑分析开始，各阶段按照规定的标准开始和结束。本阶段完成的结果以开发文档的形式加以详细记录，并经审查过程确保所开发的软件与开发文档完全一致。对于任何相邻的两个开发阶段而言，前一阶段任务的完成结果作为下一阶段任务开始的基础，后一阶段则是前一阶段任务在更为具体层次上的实现。

（2）逐阶段实施。在每一个阶段结束之前进行正式技术审查和管理复审，从技术和管理两方面对本阶段的成果进行把关，通过审查之后进入下一阶段继续；否则，对发现的问题进行返工，返工后转入正式技术审查和管理复审。

3.1.3 特点

结构化开发方法是一种简单有效并被广泛应用的方法。通过将开发过程按照软件的生命周期划分为若干相互独立的阶段，并通过审查和文档确保将问题限制在可跟踪的范围内。这种模式使应用开发的全过程以一种有条不紊的方式进行，有利于软件质量的提高，特别是有利于提高软件的可维护性。

阶段划分的模式简单易行，便于分工协作，从而降低了整个软件开发工程的难度。结构化开发方法是一种面向开发过程的方法，其历史悠久，为广大软件工程师所熟悉，在信息系统技术保障的应用开发中被证明是行之有效的，预计在相当长一段时期内还将有生命力。

随着软件规模的不断增长和复杂性不断提高，传统方法日益显露其局限性，需要与之相适应的开发方法。

3.2 面向对象方法

面向对象方法在20世纪90年代后逐步成为应用开发的首选范型，是目前流行的开发方法。

3.2.1 概念

面向对象的方法与传统的面向过程的结构化方法明显不同。面向对象的基本思想是：按照问题领域中自然的概念和人们认识领域问题的自然习惯，通过概念抽象来描述客观世界，建立其对象模型。强调围绕对象而不是围绕功能来构造系统，用对象分解取代功能分解。

面向对象开发方法始终围绕问题领域中的对象进行，通过对象对问题领域进行自然分解，在分解的过程中确定类和对象，建立适当的类的等级关系，在对象之间通过消息传递实现联系。

3.2.2 方法

用面向对象方法进行应用开发，通常需要建立3种模型，它们分别是描述系统数据结构的对象模型，描述系统控制结构的动态模型和描述系统功能的功能模型。其中，对象模型是最基本、最核心的模型。

通常，使用UML提供的类图来建立对象模型。类图是一种静态模型，描述类及类之间的静态关系，是建立其它模型的基础。一个系统可以由多个类图来描述，一个类可以出现在多个类图中。使用UML状态图来建立动态模型，使用UML例图建立功能模型。

3.2.3 特点

面向对象方法采用与人类习惯思维模式一致的方式模拟现实世界，因而其开发的软件具有较好的可理解性，稳定性好，能适应需求的变化，可维护性和重用性好，适宜进行大规模应用开发。

4 结语

目前，信息系统技术保障中的应用开发在一定程度上存在着软件质量失控问题。一些研制单位尚未建立基本的软件过程，应用开发处于不受控状态。一些管理者对计算机应用开发过程的特殊性认识不足，基本沿用硬件开发的软件开发过程。国内外的经验表明，采用科学的开发方法，才能保证开发质量，保障信息系统的持续有效运行。

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