適應(yīng)需求變化的信息系統(tǒng)開發(fā)策略研究

[摘要] 本文從軟件需求方和軟件供應(yīng)商二者的角度出發(fā)，利用管理手段、需求獲取技術(shù)、設(shè)計(jì)模式、B/S和C/S等技術(shù)提出一系列的對(duì)策，來解決企業(yè)自身發(fā)展引起的需求變化、隱性需求未被充分發(fā)掘和錯(cuò)誤的需求分析、軟件設(shè)計(jì)的靈活性等問題；從成本和效益的角度，利用財(cái)務(wù)中的ROI（投資報(bào)酬率）指標(biāo)分析信息系統(tǒng)的效益，利用功能點(diǎn)方法結(jié)合COCOMO（構(gòu)造性成本模型）分析信息系統(tǒng)構(gòu)造成本，對(duì)需求變化和信息系統(tǒng)變更做出平衡性分析。

[關(guān)鍵詞] 需求變化 信息系統(tǒng) 策略

一、適應(yīng)需求變化的信息系統(tǒng)之軟件需求商開發(fā)策略

在需求變化的多個(gè)因素之中，軟件需求方可以作用的因素有企業(yè)自身發(fā)展引起的需求變化、隱性需求未被充分發(fā)掘或者錯(cuò)誤的需求分析，作為信息產(chǎn)品的需求方，在開發(fā)信息系統(tǒng)中最重要的作用是積極和軟件供應(yīng)商配合，而兩者配合最緊密的時(shí)期是需求獲取和需求分析時(shí)期。因此，對(duì)軟件需求方來說，最重要的責(zé)任是對(duì)自己的需求有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，畢竟要做什么樣的產(chǎn)品只有需求方最清楚。

企業(yè)方建立一個(gè)熟悉精通企業(yè)業(yè)務(wù)的部門是非常有必要的，這個(gè)部門定位為軟件供應(yīng)方和需求方之間的一道橋梁，一個(gè)接口。這個(gè)部門首先必須非常熟悉企業(yè)業(yè)務(wù)，特別是將要被信息化的業(yè)務(wù)，對(duì)業(yè)務(wù)中存在的一些問題進(jìn)行一些發(fā)掘，在發(fā)掘的過程中尋找隱性需求以及解決方法。其次，這個(gè)部門在平時(shí)的工作之中需要和各個(gè)即將被信息化的業(yè)務(wù)部門充分接觸，把這些部門對(duì)信息系統(tǒng)未來的發(fā)展遠(yuǎn)景反映在需求規(guī)格說明文檔上。最后，還需要具備一定的計(jì)算機(jī)知識(shí)，因?yàn)楝F(xiàn)在企業(yè)一般都已經(jīng)有了或大或小的信息系統(tǒng)，實(shí)施信息系統(tǒng)常常是建立在這些已有的信息平臺(tái)的基礎(chǔ)上。這些以前實(shí)施信息系統(tǒng)留下的信息資源，對(duì)軟件供應(yīng)商來說很是頭疼：它們對(duì)現(xiàn)在實(shí)施的信息系統(tǒng)有影響，軟件供應(yīng)商了解它們又很困難。如果有個(gè)部門對(duì)這些已經(jīng)實(shí)施的信息系統(tǒng)非常了解，將對(duì)軟件供應(yīng)商了解需求、加深理解企業(yè)業(yè)務(wù)發(fā)揮重要作用。

二、適應(yīng)需求變化的信息系統(tǒng)之軟件供應(yīng)商策略

1.系統(tǒng)地看待信息系統(tǒng)

信息系統(tǒng)必須在一個(gè)組織的環(huán)境中運(yùn)行，開發(fā)人員需要對(duì)項(xiàng)目有一個(gè)全盤的考慮，認(rèn)清項(xiàng)目在整個(gè)的組織環(huán)境中位置，以整體的視角來看待信息系統(tǒng)和系統(tǒng)所處的組織環(huán)境。例如，在開發(fā)某個(gè)信息系統(tǒng)時(shí)，考慮運(yùn)行該信息系統(tǒng)的組織在幾年之后的生產(chǎn)量，以此推測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量，依靠這些推測(cè)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的規(guī)模；從整體的角度理解軟件產(chǎn)品，認(rèn)識(shí)此軟件產(chǎn)品在整個(gè)組織中的位置，考慮軟件將來可能需要與哪些其他的系統(tǒng)對(duì)接從而預(yù)留一些接口；與客戶交談時(shí)多關(guān)注企業(yè)未來的發(fā)展方向，將企業(yè)未來發(fā)展的想法融入信息系統(tǒng)，以上這些做法都會(huì)明顯的增強(qiáng)系統(tǒng)適應(yīng)需求變化的能力。

2.利用原型、場(chǎng)景等工具增加需求分析的準(zhǔn)確度

使用原型的想法是要給人們一些真實(shí)的東西，或者至少表面看上去真實(shí)的東西。原型是一種模擬，將產(chǎn)品的原型展示給用戶看，并詢問他們使用該產(chǎn)品是否能完成他們的工作。按照創(chuàng)造原型的工具，可以把原型分為“低保真原型”和“高保真原型”兩大類：低保真原型使用用戶熟悉的介質(zhì)，有助于用戶將注意力集中在主題相關(guān)的事情上。諸如筆和紙、白板、活動(dòng)掛圖等東西都可以用來創(chuàng)建有效的低保真原型；高保真原型是通過軟件工具來創(chuàng)建的，高保真原型的用意是看起來像最終的產(chǎn)品，其意圖是讓用戶有機(jī)會(huì)用一些東西，這些東西可能成為最終的產(chǎn)品。高保真原型比低保真原型更加細(xì)節(jié)化，它讓用戶有更多的機(jī)會(huì)來探索用例的所有可能性。

場(chǎng)景建模是長期在劇院、戲院和電影中運(yùn)用的一種技巧。一個(gè)場(chǎng)景模型包括了一些場(chǎng)景或者情節(jié)，講述了特寫情況下的一個(gè)詳細(xì)故事，模型用于計(jì)劃隨著每個(gè)情節(jié)的推移，故事如何展開。展示場(chǎng)景模型的方式主要有基于文本的場(chǎng)景模型、故事板和對(duì)象生命歷史?；谖谋镜膱?chǎng)景模型就是簡單的使用文字來實(shí)現(xiàn)這種原型。使用文字的好處是每個(gè)人都熟悉，在給予一點(diǎn)幫助的情況下，常?？梢宰層脩糇约簞?chuàng)造他們的某些場(chǎng)景。故事板不如基于文字的場(chǎng)景正式，但是更為有趣。當(dāng)試圖探索設(shè)計(jì)真人交互的業(yè)務(wù)情況時(shí)，故事板是很好的起點(diǎn)。另一種有助于發(fā)現(xiàn)遺漏需求的場(chǎng)景模型是對(duì)象或者實(shí)體生命歷史模型。其想法是考慮一個(gè)關(guān)鍵業(yè)務(wù)對(duì)象，用狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖來對(duì)它的生命歷史中所有可能發(fā)生的事情進(jìn)行建模。當(dāng)完成了該對(duì)象的生命歷史時(shí)，考慮是否有足夠的需求來描述對(duì)象身上發(fā)生的所有事情。

3.利用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)來提高信息系統(tǒng)的柔性

如果一個(gè)模塊執(zhí)行多個(gè)完全不相關(guān)的行為，則其具有偶然性內(nèi)聚。這是由嚴(yán)格強(qiáng)制的規(guī)則造成的結(jié)果。當(dāng)一個(gè)模塊進(jìn)行一系列相關(guān)的操作，每個(gè)操作由調(diào)用模塊來選擇時(shí)，該模塊就具有邏輯性內(nèi)聚。當(dāng)模塊執(zhí)行一系列與時(shí)間有關(guān)的操作時(shí)，該模塊具有時(shí)間性內(nèi)聚。如果一個(gè)模塊執(zhí)行一系列與產(chǎn)品要遵循的步驟順序有關(guān)的操作，則該模塊具有過程性內(nèi)聚。如果一個(gè)模塊執(zhí)行一系列與產(chǎn)品要遵循的步驟順序有關(guān)的操作，而且所有操作都在相同的數(shù)據(jù)上進(jìn)行，則該模塊具有通信性內(nèi)聚。因?yàn)槟K中的各操作是緊密相連的，所以通信性內(nèi)聚比過程性內(nèi)聚更好，但是它與偶然性、邏輯性、時(shí)間性和過程性內(nèi)聚一樣有相同的缺點(diǎn)，也就是不能復(fù)用該模塊。只執(zhí)行一個(gè)操作或只達(dá)到一個(gè)單一目標(biāo)的模塊具有功能性內(nèi)聚。通常可復(fù)用具有功能性內(nèi)聚的模塊，因?yàn)樗瓿傻牟僮魍ǔＴ谄渌a(chǎn)品上也需要。功能性內(nèi)聚在擴(kuò)充產(chǎn)品功能時(shí)也很有價(jià)值。如果模塊進(jìn)行許多操作，每個(gè)都有各自的入口點(diǎn)，每個(gè)操作的代碼相對(duì)獨(dú)立，而且所有操作都在相同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上完成，則該模塊具有信息性內(nèi)聚。

內(nèi)聚是模塊內(nèi)部的交互程度，而“耦合”是兩個(gè)模塊之間的交互程度。同內(nèi)聚一樣，耦合可以分為幾個(gè)級(jí)別，如表1所示，可將耦合分為5個(gè)級(jí)別，分別是內(nèi)容耦合、公用耦合、控制耦合、印記耦合和數(shù)據(jù)耦合。

如果兩個(gè)模塊中的一個(gè)直接引用了另一個(gè)模塊的內(nèi)容，則它們之間是內(nèi)容耦合的，假設(shè)模塊p和模塊q之間是內(nèi)容耦合，則危險(xiǎn)之一是幾乎對(duì)q的任何修改，也要求對(duì)p進(jìn)行修改。進(jìn)一步說，在一個(gè)新產(chǎn)品中，如果不復(fù)用模塊q，則不可能復(fù)用p，兩個(gè)模塊內(nèi)容藕合時(shí)，它們不可避免地相互連接在一起。如果兩個(gè)模塊都可存取相同的全局?jǐn)?shù)據(jù)，則它們之間是共用耦合。模塊cca和ccb可以存取和修改“global variable”，模塊的值，而不是通過傳遞參數(shù)互相通信，最常見的情況是cca和ccb都存取相同的數(shù)據(jù)庫，并能夠讀取和寫入相同的記錄，對(duì)共用耦合，兩個(gè)模塊必須能夠和寫入數(shù)據(jù)庫，如果數(shù)據(jù)庫存取狀態(tài)是只讀的，那么這就不是共用耦合。這種形式的耦合是不理想的，這有多個(gè)原因：第一，它與結(jié)構(gòu)化編程相矛盾，因?yàn)樯傻拇a完全不可讀；第二個(gè)問題是模塊可能會(huì)產(chǎn)生負(fù)面的效果，從而影響它們的可讀性，必須閱讀整個(gè)模塊才能準(zhǔn)確的知道它在干什么；第三，如果在一個(gè)模塊中對(duì)一個(gè)全局變量的聲明進(jìn)行了維護(hù)性修改，那么必須修改能夠訪問該全局變量的每一個(gè)模塊。進(jìn)一步說，所有的修改必須是一致的；第四個(gè)問題是共用耦合的模塊難于復(fù)用，因?yàn)槊看螐?fù)用該模塊時(shí)必須提供使用同一個(gè)全局變量的清單；第五個(gè)問題是作為共用藕合的結(jié)構(gòu)，模塊會(huì)暴露出比需要的更多的數(shù)據(jù)，這使得試圖控制數(shù)據(jù)存取的努力付諸東流?？刂岂詈系囊粋€(gè)主要難點(diǎn)是兩個(gè)模塊是非獨(dú)立的，被調(diào)用的模塊需要知道模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和邏輯，因此降低了復(fù)用的可能性。

為什么面向?qū)ο蠓缎捅冉Y(jié)構(gòu)化范型要優(yōu)越呢？面向數(shù)據(jù)和面向行為的方法的基本缺點(diǎn)在于數(shù)據(jù)和行為是同一個(gè)硬幣的兩面，數(shù)據(jù)項(xiàng)不能改變，除非對(duì)它進(jìn)行操作，而沒有相關(guān)的數(shù)據(jù)的行為同樣毫無意義。所以，需要一種技術(shù)來同等對(duì)待數(shù)據(jù)和行為。面向?qū)ο蟮募夹g(shù)能夠做到這一點(diǎn)毫不奇怪，畢竟一個(gè)對(duì)象是由數(shù)據(jù)和行為組成的。面向?qū)ο蠓缎腿菀捉ㄔ煨畔⑿詢?nèi)聚的模塊，結(jié)構(gòu)化范型可以建造功能型內(nèi)聚模塊，而信息性內(nèi)聚的模塊比功能性內(nèi)聚的模塊更容易復(fù)用，因?yàn)榫哂泄δ苄詢?nèi)聚的模塊不是自包含和獨(dú)立的，相反，它必須對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，如果復(fù)用這樣的模塊，那么它所操作的模塊也必須被復(fù)用，如果新產(chǎn)品中的數(shù)據(jù)與原產(chǎn)品中的數(shù)據(jù)不同，那么要么修改數(shù)據(jù)，要么修改具有功能性內(nèi)聚的模塊，因此功能性內(nèi)聚的模塊不適于復(fù)用；面向?qū)ο蠓缎鸵哺菀捉ㄔ斓婉詈系哪K。原因是面向?qū)ο蠓缎涂梢院苋菀椎膶?shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)象的信息隱藏。

加強(qiáng)系統(tǒng)的可移植能力也可以增強(qiáng)信息系統(tǒng)的柔性?？梢浦残灾饕怯伤膫€(gè)因素引起的：第一，硬件的不兼容性；第二，操作系統(tǒng)的不兼容性；第三，數(shù)值計(jì)算軟件的不兼容性；第四，編譯器的不兼容性。造成這些不同的最初原因是歷史造成的。在軟件設(shè)計(jì)上對(duì)解決硬件兼容問題意義不大。將一個(gè)軟件從操作系統(tǒng)A移植到操作系統(tǒng)B上將會(huì)引起操作系統(tǒng)兼容的問題，一些操作系統(tǒng)支持虛擬內(nèi)存，而另外一些操作系統(tǒng)不支持虛擬內(nèi)存；不同的操作系統(tǒng)之間的GUI實(shí)現(xiàn)也不相同。當(dāng)產(chǎn)品由一臺(tái)機(jī)器移植到另一個(gè)臺(tái)機(jī)器，或是使用一個(gè)不同的編譯器編譯過，執(zhí)行運(yùn)算的結(jié)果都可能不同。遺憾的是，一些語言實(shí)現(xiàn)不包含雙精度的整數(shù)，例如標(biāo)準(zhǔn)的Pascal語言不包含雙精度整數(shù)，因此在一個(gè)編譯器—硬件—操作系統(tǒng)的配置上功能完好的產(chǎn)品中使用32比特來表示Pascal整數(shù)，而當(dāng)它移植到整數(shù)只能以16比特來表示的計(jì)算機(jī)上時(shí)，程序可能會(huì)運(yùn)行不正常。一些語言比如Java、Ada都可以解決這種問題，因?yàn)檫@些語言對(duì)數(shù)據(jù)類型都有詳細(xì)的規(guī)定。

三、需求變化與信息系統(tǒng)變更之間的平衡

如何衡量和決定在何時(shí)變更信息系統(tǒng)、以及如何變更，需要從兩個(gè)方面來考慮：第一，變更之后的信息系統(tǒng)帶來的效益是否大于變更信息系統(tǒng)投入的成本；第二，比較變更信息系統(tǒng)和構(gòu)造一個(gè)全新的信息系統(tǒng)哪一個(gè)更加經(jīng)濟(jì)。所以說，除了進(jìn)行成本分析以外，還需要進(jìn)行收益分析。常用的軟件產(chǎn)品的成本估算方法有代碼行、功能點(diǎn)、COCOMO（Constructive cost Model構(gòu)造性成本模型）等。這里，筆者選擇進(jìn)行COCOMO估算。

進(jìn)行COCOMO估算需要兩個(gè)參數(shù)：第一，產(chǎn)品以KDSI（thousand delivered source instructions）計(jì)算的長度；第二，產(chǎn)品的開發(fā)模式。對(duì)開發(fā)產(chǎn)品固有的困難程度的測(cè)量，有三種模式：有組織的（小而簡單的）、半分離的（中等規(guī)模的）和嵌入式的（復(fù)雜的）。對(duì)每個(gè)開發(fā)模式都有其相應(yīng)的額定工作量系數(shù)（例如簡單的是3.2，1.05，其計(jì)算額定工作量的公式為：額定工作量＝3.2×（KDSI）1.05人/月），最后將這個(gè)工作量額定值乘以15個(gè)“軟件開發(fā)工作量因子”，每個(gè)因子按照產(chǎn)品復(fù)雜度劃分為6個(gè)可以選擇的值，最后就可以計(jì)算出工作進(jìn)度和工作量。COCOMO需要估算出KDSI就會(huì)存在和代碼行估算一樣的問題，可以先估算出整個(gè)軟件的功能點(diǎn)，然后利用逆向法將功能點(diǎn)轉(zhuǎn)化為一個(gè)等價(jià)的SLOC（1ines of code）數(shù)值，如表2，最后，利用計(jì)算出來的工作量、每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單位工作量的成本可以估算出軟件開發(fā)的成本。

對(duì)于信息系統(tǒng)實(shí)施之后的效益估算，可以在財(cái)務(wù)管理中找到一系列的指標(biāo)比如：凈現(xiàn)值、投資回收期、ROI（return of investment投資報(bào)酬率）、內(nèi)部收益率，筆者選取ROI 作為估算指標(biāo)，原因是ROI最具有綜合性。按照杜邦財(cái)務(wù)分析體系，ROI指標(biāo)可分解為銷售凈利率、資產(chǎn)周轉(zhuǎn)率和權(quán)益乘數(shù)三個(gè)子指標(biāo)。有了這些指標(biāo)，可以根據(jù)業(yè)界實(shí)施信息系統(tǒng)的情況來估計(jì)本企業(yè)實(shí)施信息系統(tǒng)的收益情況，如表3所示。通過對(duì)一系列的子指標(biāo)（比如存貨周轉(zhuǎn)率、應(yīng)收賬款周轉(zhuǎn)率和銷售費(fèi)用等）的估算，可以測(cè)算實(shí)施信息系統(tǒng)之后企業(yè)ROI將增加多少，也可以算出利潤將增加多少。將增加的收益和實(shí)施成本進(jìn)行比較就可以估算出是否值得實(shí)施信息系統(tǒng)。

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