TGPMS总体数据规划

ＴＧＰＭＳ总体数据规划技术报告三峡工程管理系统总体规划组1997年1月26日引言中国长江三峡工程开发总公司自１９９３年１０月正式组建以来，在组织三峡信息系统规划论证和急用系统开发方面做了大量的工作。

１９９５年１０月正式签订合同引进外资合作开发三峡工程管理系统（ＴＧＰＭＳ，加拿大方是Monenco AGRA公司，中方有哈工大、华中理工大等四高校），随之进行了需求调查和管理模型的研究工作。

三峡总公司信息中心通过调研认识到，为履行合同采用信息工程方法开发ＴＧＰＭＳ，必须首先搞好总体数据规划工作，为此，特邀请大连海事大学信息工程研究所高复先教授任技术总顾问，于１９９６年１２月１５日至１９日组织了"信息工程方法论--信息资源管理及信息组织技术研讨会"（高复先主讲），为进行开发ＴＧＰＭＳ的总体数据规划作好了认识准备。

１９９７年１月１４日至３１日集中进行的ＴＧＰＭＳ总体数据规划第一阶段（总体调研）工作，是按照信息工程方法进行正规的总体数据规划的基础工作，通过调研分析准确把握用户的需求--功能需求和信息需求。

在此后进行的总体数据规划第二阶段（系统建模）工作，则是在功能需求和信息需求分析的基础上，产生总体数据规划的三项关键性成果--系统功能模型、系统据模型和系统体系结构模型。

本报告阐明我们采用信息工程方法进行ＴＧＰＭＳ总体数据规划的工作目标、成果表述和组织方法的理论根据、实践经验和具体步骤。

一、系统开发目标和总体数据规划三峡工程管理系统ＴＧＰＭＳ是新一代的集成化、网络化的大型信息系统，其信息中心和信息网络将全面支持三峡工程的科学管理工作--从计划合同、技术设计、物资设备供应，到工程项目管理和监理工作的进度控制、质量控制、造价控制，使业主、设计、施工和监理四方的工程管理信息能及时采集汇总，快速处理流通，成为整体工程管理的大脑和神经网络系统。

这样的信息系统必须建立在稳定的、高档次的数据环境之上，即体现集成化信息系统的核心与基础--数据集成的实质，而不是一些分散应用通过多种接口相互联接的结果。

国内外大量的系统集成化开发经验教训一再说明，许多理论研究也充分阐明，企图通过接口将一些"信息孤岛"连成"信息大陆"是没有出路的[1-2]。

加拿大Monenco AGRA公司提出的ＭＡＩ/ＭＰＭＳ是积累多年的成功的工程管理系统，体现了先进的信息技术，但因国情、管理体制和方法等方面的不同，不能简单搬用。

积极的引进先进技术的态度在这里的体现，应该是将ＭＰＭＳ的有关数据结构，借鉴过来用于ＴＧＰＭＳ数据库的基本表（Base Table）设计；ＭＰＭＳ的有用程序模块，应加以选取、修改或重作，使其成为ＴＧＰＭＳ的类库（Class Library）部件。

已经开发和使用的"急用系统"（如总经理查询、财务结算和物资管理等），是一些独立的、缺乏信息共享能力的应用，它们不是通过接口与新系统互通信息，而是在完成其历史使命之后由重新开发的ＴＧＰＭＳ的有关功能所取代。

在我们面临开发集成化、网络化的大型信息系统ＴＧＰＭＳ的宏大而艰巨任务时，采取正确的技术路线，处理好技术引进、现有应用和系统开发目标的关系是极为重要的。

多年来国内花巨资引进国外应用软件系统的失败教训是深刻的，我们一定要避免将国外的应用软件系统简单引进，或者在没有搞好自己的总体数据规划的情况下，就搞移植或转换的厄运。

我们按照信息工程方法进行正规的总体数据规划的目的，就是要通过业务人员与系统分析人员的密切合作，调研分析、准确把握用户的功能需求和信息需求，在此基础上产生系统功能的正确定义和模块划分（即系统功能模型），系统数据的组织方法和规范结构（即数据模型），搞清楚所有功能与数据的存取关系（即系统体系结构模型），以便进行有计划、有步骤的ＴＧＰＭＳ的集成化开发建设。

二、总体数据规划的理论依据与工作要则信息工程方法论（ＩＥＭ）是８０年代初由美国学者詹姆斯.马丁（James Martin）等人创立的，•高教授于８０年代中期开始引进并结合国情进行研究和推广应用。

这是一种以数据为中心、强调总体数据规划作用、在稳定高档次的数据环境之上建立新一代的信息系统（ＩＳ）的有效的方法论[1、3]。

信息工程的基本原理是：数据位于现代数据处理的中心；数据是稳定的，处理是多变的；最终用户必须真正参加开发工作，特别是中高层业务人员要参加ＩＳ的高层构思和总体规划工作。

总体规划的核心与基础是总体数据规划，其主要目的是改变企业低档次的数据环境--数据文件（Data-Files）环境和应用数据库（Application Data Bases）环境，通过改造或重构建立高档次的数据环境--主题数据库（Subject Data Bases）环境和具有信息综合深加工意义的信息检索系统（Information Retrieval Systems），•这是企业信息化建设成功的重要标志。

总体数据规划的组织实施是需要花气力的，文献[1]•给出了一个中型企业进行正规的总体数据规划需要２５周、１６个步骤的工作计划进度表。

信息工程转变了传统的以处理为中心的ＩＳ开发思路，确立了以数据为中心的新思维，只有搞好总体数据规划才能导出计算机系统规划、通信网络规划和应用系统开发计划。

应用系统开发是在系统体系结构模型的控制下，以系统数据模型的实现为基础，有计划、有步骤地按系统功能模型建立应用，从而形成集成化的信息系统。

信息工程从总体数据规划到应用开发，都是在集成化的计算机辅助软件工程（Ｉ-ＣＡＳＥ）工具的支持下进行的。

稳定的高档次的数据环境建设，是与信息资源管理的规范化进程同步的。

信息资源管理（ＩＲＭ）是对信息资源开发利用的全局管理，是将信息技术与管理科学结合起来，把信息当做一种重要资源来进行优化配置和使用。

在集成化信息系统化建设中，企业内部的应用集成主要体现在各业务域共享信息的联机存取上，因此需要企业内统一的信息标准；而企业与外单位的信息交换，特别是远程异地的信息交换，就需要业务伙伴之间达成共识的统一的信息标准。

因此，在总体数据规划中建立并执行信息资源管理基础标准是非常重要的。

我们在文献[2]的基础上，•于９２年提出的五项信息资源管理基础标准是完全可以用于ＴＧＰＭＳ建设上的，这就是：数据元素标准、信息分类编码标准、用户视图标准、概念数据库标准和逻辑数据库标准（详见[4]）。

９０年代的信息工程将面向对象的思想和方法溶汇进来，形成了"面向对象的信息工程（ＯＯＩＥ?quot;。

这种新一代的方法论，实质上是在数据集成的基础上，综合多种信息技术方法（包括结构化方法、原型方法、ＲＡＤ方法和基于Repository的方法等），开发集成化、网络化和自动化的ＩＳ的方法论。

ＯＯＩＥ将全企业范围的ＩＳ建设工作划分为四个阶段：Ⅰ. 企业规划。

高层管理人员直接参与，采用全局的观点识别企业目标和关键成功因素，研究关键信息流，划分业务域，构思全企业范围的ＩＳ集成框架。

Ⅱ. 业务域分析。

业务代表和系统分析员组成的联合需求规划（ＪＲＰ）小组，对每一业务域进行较详细的分析，建立业务域的对象和事件的详细模型。

Ⅲ. 系统设计。

针对具体的应用，由联合应用设计（ＪＡＤ）小组采用面向对象技术，设计出系统的类（Classes）和方法（Methods），用责任驱动设计（Responsibility-Driven Design）来详细分析类的行为。

同时开发快速原型和演示系统，以便及时获得用户的返馈信息。

Ⅳ. 建造。

尽量使用编码生成器（Code Generator）和可重用的类库，以提高系统建造的速度和质量。

ＯＯＩＥ继承了传统的信息工程的原理和方法，首先建立包括数据模型的计算机化业务的框架，再利用起到中心支持作用的类库（Class Libraries•）和快速应用开发（ＲＡＤ）方法。

由于强调识别全企业范围的共用的对象类型，因而使系统开发工作和维护量达到最小。

采用这种信息工程的方法，首先做好高层规划和建模，然后再分别建立能连接到规划和模型上的应用系统[5]。

根据上述理论和实践体验，结合三峡信息化建设的实际情况，我们提出了本次总体数据规划工作的几项要则：１、组成业务代表与系统分析员相结合的联合规划组，强调两类人员密切合作，互相学习，通过调查和讨论进行需求分析。

２、综合利用信息工程的理论和实践经验，采用业务代表与系统分析员都能掌握的科学、简单和实用的分析、建模方法和文档规范。

３、对已有的调研资料进行去伪存真、删繁就简的分析，提取合理部分重新规范表述，根据实际情况做补充调查。

４、借鉴ＭＡＩ的有关资料，结合国情和三峡工程管理的实际吸收有关部分，参照用于需求分析与系统建模。

５、采取实用的Ｉ-ＣＡＳＥ工具，以规划设计元库（Repository）为中心机理，形成规范化的机内文档，系统地支持需求分析、系统建模和应用设计，使本次规划工作顺利与后续开发相衔接。

三、总体数据规划的技术成果与工作组织综合传统的信息工程（ＩＥ）和面向对象的信息工程（ＯＯＩＥ）方法论，结合我们的研究和已有经验，认为ＴＧＰＭＳ的开发建设应采取一套“自顶向下规划设计与自底向上实现相结合”的方法，总体说来包括三个过程：总体规划过程、系统设计过程和系统建造过程。

Ⅰ. 总体规划过程。

进行全三峡工程管理的信息总体规划，即总体数据规划，以数据模型和功能模型的建立为主要成果。

首要的工作是由中高层领导参与抽象、识别和定义"职能域"，这是系统的最初构思。

分小组进行职能域分析，分解、综合、定义"业务过程"，这是子系统或功能模块的最初构思。

经过进一步分析，就可以识别定义主要的"存取关系"，而形成系统的体系结构，这就是建模过程。

Ⅱ. 系统设计过程。

这是针对总体数据规划已定义的应用系统，在系统逻辑数据模型和功能模型之上进行的基本上是ＯＯＩＥ的第三阶段的工作。

但是，我们还强调面向对象方法与结构化方法的结合，称之为"新结构化方法"--在复查确认系统目标之后进行系统数据结构设计、功能结构设计、存取设计、屏幕界面规格和处理程序规格设计等。

Ⅲ. 系统建造过程。

基本上是ＯＯＩＥ的第四阶段的工作，采用各种编码生成器，也可以采用结构化方法进行系统建造。

为便于工作组织，我们将总体数据规划过程又划分为两个阶段--第一阶段进行总体调研，第二阶段进行系统建模。

第一阶段（总体调研）工作基本上有三项：·业务需求调研；·数据需求调研；·将两者结合起来的数据流程草图的绘制。

产生五项基本成果：·职能模型；·业务过程模型；·用户视图定义；·一级数据流程图和二级数据流程图；·数据流分析报告。