管理信息系統(tǒng)本體、原型和教學實踐

郭星明　王偉民　祝俞剛

摘要:管理信息本體需求及其功能構件的研究既有助于管理信息系統(tǒng)的開發(fā)推廣應用,也有利于管理信息系統(tǒng)的課程教學組織,其核心思想是概括管理信息處理的本質(zhì)需求,并形成可與實際需求相映射的本體描述體系,而后在線動態(tài)調(diào)用和解釋執(zhí)行相應的構件庫,達到快速響應用戶需求的目的。這一體系和平臺運用于課程教學后,可高效組織課程的實踐教學內(nèi)容,在有限的課時內(nèi)完成盡可能多的管理信息系統(tǒng)實戰(zhàn)項目訓練,以利學生能力素質(zhì)的養(yǎng)成。

關鍵詞:管理信息系統(tǒng);本體;原型;實踐教學

1 管理信息系統(tǒng)產(chǎn)學研現(xiàn)狀

管理信息系統(tǒng)屬于計算機軟件工程學科,同時又屬于管理科學與工程學科,是交叉特點極其明顯的綜合性學科,它不僅研究本身的模型、框架,還研究實現(xiàn)這個模型、框架的途徑。該專業(yè)目前的總體現(xiàn)狀是研究領域?qū)Ｗ⒂谙到y(tǒng)構件與中間件,復旦大學在這方面有比較深入的研究;教學領域?qū)Ｗ⒂趯崿F(xiàn)途徑,這一課程的國家級精品課程建設頻頻現(xiàn)身于本科院校;產(chǎn)業(yè)領域則專注于基于計算機信息技術的組織資源綜合利用,包括ERP、CRM、PDM、AIS等,已成為國家信息化建設的重要內(nèi)容。面向?qū)ο蟮募夹g、結構化開發(fā)方法、B/S三層結構逐漸成為流行的技術手段和發(fā)展趨勢。

縱覽管理信息系統(tǒng)的產(chǎn)學研現(xiàn)狀,呈現(xiàn)出面向技術重于面向管理的研究特點,應試傳授重于實戰(zhàn)演練的教學特點,以及固化需求重于適應需求的產(chǎn)業(yè)特點,核心是缺乏能夠貫穿管理信息系統(tǒng)產(chǎn)學研領域的通用化理論指導,這些特點已經(jīng)越來越成為近年來信息化建設的熱門議題。

2008年以來,郭星明先后撰文提出“基于管理信息本體和需求功能構件的中間件”模型與方法,高度概括了面向管理需求的本體模型,創(chuàng)新了管理信息系統(tǒng)的開發(fā)方法與流程,籍此而形成的“全通用管理信息處理系統(tǒng)”思想被成功地應用于教學和產(chǎn)業(yè)領域。

2 管理信息系統(tǒng)的本體研究

管理信息系統(tǒng)本體是面向管理需求而形成的,它的研究對象是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展各個領域中具有廣泛意義的管理現(xiàn)象,它借鑒但剝離了知識及產(chǎn)品領域的本體描述和檢索推理機制,專注于管理活動的計劃、組織、協(xié)調(diào)、指揮與控制。根據(jù)管理活動的特征,管理信息系統(tǒng)的本體可描述成三元組:

三元組S={U,T,P}是一個管理信息系統(tǒng)。其中U表示領域管理信息本體知識及需求的集合,或稱業(yè)務,T是二維關系表集合,或稱表,P是針對T而不針對U的謂詞演算邏輯集合,或稱功能。

上述管理信息系統(tǒng)表述的一個重要意義是實現(xiàn)了管理信息系統(tǒng)的業(yè)務與功能的分離。三元組S中,表T是管理信息載體,U是系統(tǒng)領域特征的直接體現(xiàn),P通過對表T的靜態(tài)描述(定義)和動態(tài)處理(演算)實現(xiàn)領域的信息本體需求。

圖1以會計信息系統(tǒng)為例,證明了任何領域的管理信息需求都是可以概括為三元組本體描述的,并且三元組各要素與領域的需求描述存在著可映射的對應關系。與知識本體和產(chǎn)品本體相比,管理信息本體應用的難點在于推理集P的構建,要使得管理信息本體理論在教學和產(chǎn)業(yè)領域能夠得到實際的應用,這一推理集應當是可閉包的、可動態(tài)生長的、可與領域需求相映射的、趨于飽和的、基于關系的、與領域知識無關的,它直接表現(xiàn)為對于表格(本體概念)的描述定義和加工處理,表1列出了所構造的謂詞演算推理集。

3 管理信息系統(tǒng)本體原型應用

管理信息本體研究的重要作用是構建一個粒度適當?shù)闹虚g件構件庫原型,這個原型可便于用戶或系統(tǒng)實施人員在線地、映射地、結構化地描述用戶的需求,并直接以三元組本體語言進行定義與執(zhí)行,原型可被在線調(diào)用、動態(tài)組裝、實時解釋、迅速響應。圖2展示了管理信息系統(tǒng)本體原型的運行原理。

由于現(xiàn)實中,各個領域管理需求的多樣性、動態(tài)性和不確定性,管理信息系統(tǒng)的開發(fā),尤其是一些大型的ERP項目,經(jīng)常會遭遇需求變化的尷尬,從而導致項目流產(chǎn)。無論結構化開發(fā)方法,還是面向?qū)ο蟮男录夹g,都無法在用戶需求響應方面達到工業(yè)級(實用級)的標準,這就制約了眾多企業(yè)的管理信息化建設。按照管理信息本體需求模型所構建的原型平臺,可進一步從開發(fā)方法上滿足企業(yè)管理信息化的需求,圖3是基于管理信息本體和需求功能構件的原型開發(fā)流程圖。這個開發(fā)方法的一個顯著特色是將業(yè)務需求的變化納入了系統(tǒng)開發(fā)方法過程,并形成了螺旋上升的“原型演進環(huán)”,完全符合人們對于管理需求認識的辯證過程。這個新的開發(fā)方法,既繼承了原型化開發(fā)方法的簡約,又不排除結構化開發(fā)方法的嚴謹,以構件庫的演進性增長為評判標準和成長軌跡,實現(xiàn)了軟件生命周期的全過程管理,從理論上講,構建在這種原型平臺之上的管理信息系統(tǒng)的生命周期是不會終結的。

迄今為止,依據(jù)這一管理信息本體需求的原型平臺已經(jīng)應用于十幾個行業(yè)的諸多業(yè)務領域,時間長達十幾年,經(jīng)歷了多次的會計制度改革、企業(yè)制度改革和組織機構改革,完成了無數(shù)次的業(yè)務重組和流程再造,體現(xiàn)了極強的軟件生命力。

4 基于管理信息系統(tǒng)本體原型的教學實踐

我們欣喜地發(fā)現(xiàn),管理信息本體研究不僅為產(chǎn)業(yè)應用帶來廣闊的前景,對于高校《管理信息系統(tǒng)》課程的教學和計算機信息管理專業(yè)的建設也有極其重要的推進作用。

互聯(lián)網(wǎng)檢索表明,被列入國家精品課程的眾多高校的《管理信息系統(tǒng)》精品課程,有的著眼于數(shù)據(jù)庫應用,有的著眼于程序語言的強化訓練,有的著眼于網(wǎng)站網(wǎng)頁建設,有的著眼于現(xiàn)成軟件的操作例解。這些課程內(nèi)容的設置或者有始而難終,強調(diào)程序設計細節(jié)而忽略系統(tǒng)總體的實現(xiàn),或者有終而無始,強調(diào)總體的構架而難以顧及具體實現(xiàn),共同的癥結是缺乏實戰(zhàn)項目的有始有終的演練。

管理信息系統(tǒng)通常都有一定的業(yè)務覆蓋面,同時又須具備錄入、查詢、打印、計算、收發(fā)、維護等若干功能,還橫跨管理和計算機兩大學科,客觀上不易于課程的教學組織。而基于管理信息本體的原型平臺恰好解決了這一難題,它以底層的程序語言先開發(fā)構建一個基于管理信息本體的原型平臺,這個平臺的初始狀態(tài)是令三元組S之U為空集,此平臺可作為教學輔助工具配合課程教學的展開,逐步引導學生從無到有地構建一個適度規(guī)模的業(yè)務級管理信息系統(tǒng)。圖4描述了本體原型平臺應用于教學的組織實施思想,表2列出了相應的具體安排。從表2列出的內(nèi)容看,一個學期的課程教學中安排了三個適度規(guī)模的管理信息系統(tǒng)開發(fā),這在一般的管理信息系統(tǒng)教學中是難以實現(xiàn)的。

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