当今社会已经步入信息化时代信息的...

高校图书馆管理信息系统的研究及设计
摘要
当今社会已经步入信息化时代,信息的快速获取显得越来越重要。

而作为办学三大支柱之一的高校图书馆,承担着服务于教学和科研的重任,主要为教学和
科研提供海量的信息资源并保证能为终端客户快速查询目标信息。

为了更好的发
挥图书馆的功能,有必要建立起一个以计算机技术、信息技术、网络技术为支撑
的全自动化图书馆管理系统。

本文根据广东院校多校区的情况,通过对高校图书馆的组织结构,组织需求, 业务流程,数据流程的全面详细分析,建立起系统的逻辑模型。

并在此基础上,
借助适当的理论和技术,设计了系统数据库的概念结构和逻辑结构。

开发过程综
合运用了“自上而下”的开发策略,“瀑布模型”的过程建模,结构化系统,生
命周期法和原型法相结合的开发方法。

昀终建立起管理系统的物理模型。

在 Windows NT 网络操作系统环境中,选用 Microsoft SQL Server 2000 作为数据管理系统,以 PowerBuilder 8.0 作为系统开发工具进行程序设计,
该物
理模型昀终得以实现。

该管理系统还具有友好的人机界面,操作方便快捷、维护
简单、通用性强等特点。

关键词:高校图书馆,管理信息系统,关系数据库,PowerBuilder Abstract
Information is becoming important in the modern society and quickly getting
information is also becoming important. As the one of the three stanchions of
university,university library, which is responsible for servicing teaching and scientific
research,affords lots of information to users and has to make sure to give users what
they want quickly. So for making bigger contribution to teaching and researching,library management information system has to be builded base on the
computer technology,information technology,network technologyMost of the universities in GuangDong province have more than one campus.According to the fact,the library management information system is tried to
be builded to solve the problem.First, analyzing the structure of the library,the request
of it,the flow of its businesses,the flow of the datas and build the logic
modle.Second,the concept structure and logic structure of the data-base is designed
through the theory and the technology..The “TOP-DOWN” development strategy and
Waterfall Model,structure system analysis and design (SSA&D),Prototyping and
lifecircle approach(LCA) are adopted during the process of system building.The
physic model is finally buildedThis paper tells how to use the Windows NT network,Microsoft SQL Sverver
2000 as the data management system,and PowerBuilder 8.0 as the tool to design.The
library management information system told in the paper has powerful function,friendly interface and flexibility. The library management information system
friendly,simple and conventient
Keyword: University library,management information system,data-base,Powerbuilder 目录
第1章绪论1
1.1 课题的背景及意义1
1.2 图书馆管理系统的国内外研究状况..2 1.3 管理信息系统的简介..4
1.3.1 管理信息系统的概念,特点及发展.4 1.3.2 管理信息系统的功能,结构及应用.5 1.4 本文主要的研究内容..5
第2章管理系统的理论技术基础7
2.1 硬件开发技术..7
2.1.1 计算机体系结构及网络技术.7
2.1.2 MFC ODBC数据库开发技术.8
2.1.3 条形码技术..8
2.2 开发平台及工具.9
2.2.1 系统开发平台.9
2.2.2 系统开发工具.9
2.3 软件开发基础10
2.3.1 系统开发流程简介10
2.3.2 系统开发策略的介绍..11
2.3.3 系统建模.12
2.3.4 系统的开发方法.13
2.4 智能Agent技术.17
第3章图书馆管理信息系统的调研及分析20 3.1 图书馆管理信息系统的调研20
3.1.1图书馆的调研20
3.1.2 必要性和可行性分析..22
3.2 图书馆的组织分析24
3.2.1 图书馆的组织结构24
3.2.2 图书馆部门职能分析..25 3.2.3 图书馆业务流程分析..28 3.2.4 图书馆数据流程分析..30
3.2.5 数字字典的分析.31
3.3 本章小结.32
第4章图书馆管理信息系统数据库的设计33
4.1 数据库系统的介绍.33
4.1.1 数据库系统的结构组成.33
4.1.2 数据库的发展历程33
4.1.3 数据模型.35
4.2 数据库的设计.36
4.2.1 数据库设计流程概述..36
4.2.2 数据库概念结构设计..37
4.2.3 数据库逻辑结构设计..38
第5章图书馆管理信息系统的设计及实现42
5.1 系统设计概述42
5.2 系统功能模块化设计43
5.3 系统实现..48
5.4 系统的运行环境及其维护工作..56
5.4.1 系统的运行环境简介..57
5.4.2 系统的维护工作.57
总结与展望58
参考文献.60
攻读学位期间发表的论文63
致谢.64 高校图书馆管理信息系统的研究及设计
第1章绪论
1.1 课题的背景及意义
随着计算机技术,网络技术和信息技术的不断发展,随着信息化的不断发展, 现代社会已经进入了全信息化时代。

信息化时代,不仅使我们可以极快获取大量
的信息资源,而且使我们能对海量的信息资源做出高效的处理,得到对用户有用
的部分。

要达到如此高的要求,必须借助计算机技术,来完成自动化处理,才能
高效完成。

所以这就要求我们必须建立起一个全自动化的管理信息系统,来完成
高效的信息资源处理,这种全自动管理信息系统才是我们技术发展的主流,才能
完成信息化对我们的要求。

科技的发展,时代的要求,高校图书馆也要做出相应的变革。

高校图书馆主要负责为教学,科研方面提供资源的要责,当然也要适应时代的发展,开始采用
全自动管理信息系统来管理图书馆的运作。

高校图书馆担负着为科研提供资源的重要机构,是科研发展的必不可少的一个环节,在科研进程中,图书馆不仅要能够提供大量供选择的资源,更要快速提
供有用的资源。

因而如果依靠传统人工方式来管理图书馆,那么已经无法支撑起
科研的需要,满足时代的要求。

因为传统的管理方式,依靠人工操作,对资源的
管理效率低,获取资源的速度慢,这必然会降低其对科研的作用。

无法作为科研
的核心服务之一。

所以,借助计算机技术,网络技术,信息技术,全面武装图书馆的设备,建立起全自动化管理信息系统,来管理图书馆信息资源,才能巩固图
书馆在科研,教学中的地位。

发挥其核心的作用。

就国内来说,高校图书馆的技术水平参差不齐,众多好学校的图书馆已经开始了全自动化管理的进程,有的甚至已经完成了全自动化管理信息系统,来管理
图书馆的信息资源。

但大多数批次低的高校仍然采用人工管理图书馆的方式,来
完成图书馆的日常业务运作;昀多只是完成半自动化管理,仅完成部分子系统的
功能,或者采用单机运作的方式,没有接入Internet,无法实现资源共享。

虽
些图书馆采用自动化管理,但计算机技术发展神速,其管理信息系统所采用的技
术已经被淘汰,当然也无法胜任现代图书馆管理的需要。

而且在较早年代开发出
来的管理信息系统,多数采用FoxPro等语言,采用Novell系统平台,因而受到了
技术制约,开发出来的系统不仅人机界面差,而且其性能低,检索速度慢,管理1高校图书馆管理信息系统的研究及设计
效率低,极大影响到图书馆全自动化管理的需要。

但随着高校的不断扩展,比如
广东院校,出现了多校区,多图书馆的情况,那么图书馆的统一管理及资源共享
的问题日益突出,这就严重阻碍图书馆的发展,因而全自动化管理信息系统对高
校图书馆来说,是必需必要的。

本文尝试以广东工业大学图书馆为对象,放眼于广东各高校图书馆普遍存在的这种管理问题,着力研究高校图书馆管理信息模型,不仅可以实现图书馆对图
书的管理,对读者信息的管理,对期刊文献的智能检索,还可以实现多个图书馆
的资源共享,联合管理。

并且将该系统往通用性方面设计,提高其应用的通用
图书馆管理系统作为一个综合的系统,涵盖了众多学科理论和众多技术领域,该系统不仅需要技术进行开发实现,更需要理论进行设计指导。

本课题所开
发的图书馆管理信息系统,涉及到系统科学,运筹学,统计学,管理学,等理论知识。

在技术上,该系统涉及到如计算机技术,网络技术,数据库开发,软件开发等多领域技术。

在如此多种技术中,其中包括了硬件方面的技术,也包括了软
件方面的技术。

该课题的意义,在于尝试研究一个简单而较好的图书馆模型,既能实现图书馆内部管理,也能实现图书馆之间的资源共享。

适用各类高校各种图书馆的基本
需求。

尝试提高该图书馆管理信息系统的通用性,在和任何一个高校图书馆结合
的时候,针对高校的实际情况,对该系统的模型进行一定范围的改动,就可以适
应其他图书馆的要求。

再次,尝试设计出一个实际的图书馆管理信息系统,力求
达到性能佳,用户界面友好,方便管理员管理的目标。

这样的信息管理系统将有
力促进高校图书馆的高效建设。

1.2 图书馆管理系统的国内外研究状况
,
[1 2]
图书馆管理系统起源于上世纪50年代的美国 ,昀初是为了进行单词匹配方面的试验,后来演变为信息检索,开始了信息检索技术的研究。

而在若干年后,
出现了自动抽词的试验,从这个试验开始,逐渐开启了自动化分类和信息检索方
面的研究历程。

所以这是昀初图书馆管理信息系统的起源。

近年来,国外图书馆管理信息系统不断发展,主要趋势是趋向于网络化,标准化,开放化,采用C/S多层体系结构,系统集成,图形化界面,多媒体应用,
[3]
全文检索,数字化图书馆。

2高校图书馆管理信息系统的研究及设计
在上世纪七十年代中,我国才开始研究图书馆管理信息系统,虽然研究发展速度很快,但其自动化管理程度仍远远落后于国外,往往图书馆管理信息系统需
要配合人工加以配合管理,因而还处于半自动化阶段。

而且在当时硬件技术和软
件开发技术众多方面的局限,图书馆管理信息系统无法接入广域网中进行资源广
泛共享,昀多供局域网之内的用户使用。

到了上世纪九十年代,北京丹诚图书馆开始应用C/S模式二层结构的系统,
[4,5]
图书馆自动化系统才基本形成功能齐全的成熟商品而进入市场。

随着与国际
之间技术交流日益广泛,客户机/服务器(Client/Server Structure)的体系也出现
在了国内。

C/S结构属于一种分布式计算机体系结构,它比起单机更专业化。

它
分为客户机和服务器两部分,也即是常说的前台与后台。

前台为职能终端,面向
用户,提供友好界面供用户操作,读取服务器相关数据;而服务器是一种专门用
于存储图书馆信息数据和相关程序的计算机。

将前台客户机和后台服务器分离,
分别实现各自的功能,两者之间通过网络进行通信,提高了该系统的专业性,速
度,和保密性能。

然而该时期国内技术仍无法全面紧跟国外技术,出现了地域,
行业间技术程度的差异,这也为图书馆管理信息系统的研究提供了契机,促进该
领域不断发展前进。

在二十一世纪以来,国内在图书馆管理信息系统领域也突飞猛进,取得硕果累累,不断将主流的软件开发技术,网络技术融入该系统之中,不断完善系
提升系统,不断缩短与国外相同领域的差距。

但由于种种原因,尚存在着很大的
差距,体现在:技术的起点低,体系复杂度小,系统功能不全面,性能标准偏低,
[7]
开发性差,对产品的升级能力差,新技术应用程度低。

然而国家重视教育,成为图书馆管理系统发展的直接推动力。

各地院校特别是广东院校不断扩展规模,不断改善教学环境,相应对图书馆管理信息系统的要
求不断提高。

打造一个全自动化信息管理的图书馆系统,并可以接入Internet进行
院校之间信息资源共享,是各大院校图书馆管理信息系统的发展趋势。

因而各院
校不仅借助商业方面先进的技术加以利用,而且利用自身的人才,资源优势,独
立自主开拓该领域,从而出现百家争鸣,百花齐放的局面,同时在交流借鉴中互
补,提高技术水平。

按照图书馆管理信息系统的发展趋势,未来一段时间内,尚存在着半自动化3高校图书馆管理信息系统的研究及设计
管理的态势,存在着数字图书馆与传统图书馆相结合的情况,而昀终的发展
将是全自动化的图书馆管理信息系统完全取代半人工半自动化管理,实现了图书
馆真正为科研,教学快速,高校服务。

1.3 管理信息系统的简介
1.3.1 管理信息系统的概念,特点及发展
(1)管理信息系统(Management Information System,MIS)从名字可知,
涉及了管理,信息,和系统三方面。

在系统中,利用信息的传递,来实现资源的管理。

因而系统是面向管理的系统。

它的实施,需要有系统观点,数学方法,和
计算机的支持。

管理信息系统包括支撑系统和应用系统,支撑系统主要是计算机,
及网络和数据库系统等。

而应用系统则是有软件开发出来的相关应用程序,对信
息进行操作的系统。

(2)MIS 的特性具有确定的信息需求,信息的可采集与可加工,通过程序
可为管理人员提供信息并对信息进行有效管理。

根据以上的特性,图书馆管理信
息系统要求:在组织内部的管理要趋向于制度化,办事流程要趋向于流程化,各
个部门之间要严格按照流程,进行相应的作业,并形成一种标准化的规范,对于
各种报表文件,数据格式,资料编排等都要有统一标准化。

(3)MIS系统的发展阶段:
第一:单机管理阶段。

这个阶段的管理信息系统在硬件上一般采用一台或者多台计算机,软件上一般采用 dBASE 和 FoxBASE 数据库管理系统。

应用程序
主要实现编目,流通等简单的功能。

第二:计算机集成系统管理阶段:这一阶段的系统采用了多种体系结构,多种规模,也有局域网的参与。

此阶段主要实现了全馆的采访,编目,报刊验收和
流通管理等业务工作计算机化。

第三:网络化建设阶段:特点是基于Internet的发展,把发达国家的网络系统
[18]
阶段,客户机/服务器阶段和Internet阶段都结合在一起。

本阶段不仅可以高度
管理图书馆日常业务的运作,而且可以通过网络发布信息,面向更广的群体,提
供更强大的信息。

(4)MIS 的开发原则。

需要创新的原则,因为计算机技术发展迅速,当前
无法超越的障碍,往往在短时间内因计算机的发展可以得到合理解决,因而MIS4高校图书馆管理信息系统的研究及设计
应紧跟技术的发展不断更新换代,体现创新。

第二是需要有经济原则,不仅要
体
系其实用性,还要体现其成本程度,一个好的 MIS 系统,经济成本及其实用性
是及其重要的。

1.3.2 管理信息系统的功能,结构及应用
(1)管理信息系统在结构功能上的分类:
从其结构上看,可以分为两类七个部分。

其中两类包括计算机类和非计算机类。

计算机类包括计算机硬件载体,软性应用系统,用于存储数据的实体存储器,
用于通信的实体载体,非计算机类包括了各种用于信息收集与处理的设备,部门
[13]
内部的规范,制度和部门内部的工作人员。

如果从系统对信息的处理过程上来看,管理信息系统对信息处理过程包括信息收集,信息存储,问题处理,会话和信息输出,信息管理机构等几大功能模块
[11]。

也就是说管理信息系统可以实现信息收集,信息存储,信息处理与加工,信
[13]
息传输和信息输出及人机交互等功能。

(2)从管理信息系统的应用对象上的分类:
管理信息系统可以运用于国家对宏观经济的收集,分析,存储,处理之中,
对经济数据高效的分析,有利于国家对经济发展态势的把握,准确做出经济决策,
发挥国家强有力的经济职能。

管理信息系统可以运用到企业之中。

广泛的涉及到企业人员管理,物流管理, 财务管理,对各种相关数据进行收集,处理,分析,存储,加强企业的管理能力,
提高企业的决策能力。

管理信息系统可以运用到事业单位的管理之中,行政机关办公管理之中,还有其他需要加强组织管理的单位如:人口统计部门,房地产管理,铁路部门,银
行等金融部门,管理信息系统在各类管理部门当中,充分发挥其收集资料,统计
资料,分析处理资料的功能,加强了部门对事务发展态势的把握,对事态发展趋
势的预测及控制能力,提高了管理能力和决策能力。

1.4 本文主要的研究内容
本文主要的研究内容如下:
第 1章:绪论,主要介绍该课题的背景及意义,详述国内外发展状况,并对
管理信息系统做全面详细的介绍。

5高校图书馆管理信息系统的研究及设计
第 2章:对建设图书馆管理信息系统的相关技术进行分析,其中包括硬件技术介绍,软件开发方法介绍,开发平台及软件工具介绍和智能 Agent 技术介
绍。

第 3章:对本课题的图书馆管理信息系统进行系统需求的分析,对系统进行功能规划并介绍各个子模块功能。

第 4章:介绍数据库及其重要性,详述数据库的实现过程。

包括概念结构, 逻辑结构的设计。

第 5章:实现图书馆管理信息系统,给出设计的界面,并说明其维护工作。

总结与展望:对该课题的后续工作进行分析,并指明该课题的后续研究工作。

6高校图书馆管理信息系统的研究及设计
第2章管理系统的理论技术基础
管理信息系统是集硬件和软件于一体的系统。

它既需要硬件设备来支撑,比如需要计算机作为服务器和客户机,需要网络设备联接成局域网,又需要软件资
源来支撑,比如需要开发软件用于系统信息的管理的实现。

整个管理信息系统涉
及到计算机技术,网络技术,多媒体技术,数据库技术,软件开发技术等软硬件
方面的技术。

本章简略介绍硬件相关技术,软件开发平台和开发工具,昀后介绍
软件开发过程常用到的策略,开发方法。

本章对硬件技术和软件技术,开发方法
的分析,并简单介绍 Agent 技术在图书馆管理信息系统中的应用。

主要为本文后
面章节的系统设计作一个理论基础,使系统的设计从硬件上,软件上都是有理可
依。

2.1 硬件开发技术
管理信息系统通过运行软件相应的功能来实现信息的管理。

但系统是以计算机体系作为载体来运作的,因而管理信息系统的运作,离不开硬件技术的支持。

在此有必要介绍并分析计算机体系结构,计算机网络技术;同时信息的存储还涉
及到数据库技术;终端用户对系统的使用又涉及到人机界面,即多媒体技术;对
图书馆实体资源的编号还需要条形码技术。

以下详细介绍各种技术。

2.1.1 计算机体系结构及网络技术
(1)计算机体系结构。

计算机经历了几个阶段的发展,从昀初的单机阶段,
逐渐发展到了主从结构阶段,到客户机/服务器的结构阶段,昀后发展到了计算
机体系结构阶段,计算机体系结构阶段是一个高级而复杂的阶段,是计算机发展
的一个新阶段。

计算机体系,顾名思义,首先由为数较少的计算机连接起来,构
成了局域网,再将众多局域网连接成为广域网,再继续扩展为互联网,在互联网
之中的计算机群的有机联系就构成了计算机体系。

相对于过去各个阶段,单机结构,由于计算机处于独立状态,无法实现计算机之间的资源共享;而主从结构,从机依赖主机,该结构存在着局限性,运用无
法推广;而文件服务器/工作站结构由于数据交换量太大,容易造成网络阻塞;
计算机体系具有更强大的功能及优势。

普遍采用的是客户机/服务器,浏览器/服
务器结构模式。

客户机/服务器结构(C/S): 该模式的结构分为两部分,一部分是客户端,7高校图书馆管理信息系统的研究及设计
主要面向客户,进行人机界面的交互功能,提供输入操作,输出显示的功能;另
一部分是服务器端,主要存储相关的信息,对来自客户端的操作进行分析处理,
相应提供数据库的信息,或者增减,修改数据库信息。

该模式具有若干优点,比
如硬件系统构成灵活,简单而效率高,但缺点是开发成本高,移植困难,信息内
容和形式单一。

浏览器/服务器系统结构(B/S):这种结构隶属于客户机/服务器结构,它是从客户机/服务器结构衍生出来的一种结构。

主要是结合了浏览器技术而开
发的
一种结构。

该结构将原本需要复杂软件才能完成的功能轻松实现,因而节约成本,
实现简单。

三层B/S结构,实际上综合了C/S模式和B/S模式,该结构分为服务器层,中间层,客户层三个层次。

基于这种层次的工作机制,客户端可以基于Microsoft
的系统作为操作系统,前台采用IE浏览器来对数据库进行操作,基于这种结构可
以通过网络随时随地访问网络数据库,而且可重用性提高,性能也改善,容易管
理及维护。

考虑到所拟对象广东工业大学图书馆的实际情况,采用客户机/服务器结构和浏览器/服务器结构相结合的模式,能更好的提升图书馆的管理能力及资源共
享能力。

2.1.2 MFC ODBC数据库开发技术
ODBC(Open DataBase Connectivity)是数据库应用程序和关系型数据库之间的一个访问接口,它是一种底层访问技术,用户可以直接通过应用程序来调用
ODBC 驱动程序,进而操作数据库。

ODBC 为关系型数据库提供统一的 API 接口,让应用程序可以访问任何带有该种接口的数据库。

ODBC已经成为一种
标准。

ODBC 的设计建立在客户机/服务器的模式上,它降低了应用程序开发的复
杂性,大部分关系型数据库都提供了 ODBC 驱动程序,例如: SQL Server, Oracle
Informix DB2 等,ODBC 数据库访问接口通过 C 语言来编写,开发时只需安装
数据库系统的 ODBC 驱动程序,就可以建立应用程序和数据库系统的通讯接口,
从而应用程序能够快速访问和操作数据库。

2.1.3 条形码技术
它是由一组组宽度不同,反射率不同的条和空按规定的编码规则组合起来8高校图书馆管理信息系统的研究及设计
的,用以表示一组数据的符号。

条形码综合了条形码编制规则,条形码译码技术,
[13]
条形码印刷技术,数据通讯技术及计算机技术等技术于一体。

它通常用于对物品的标识,以这个条码来代表唯一的一个或一种物品。

条形码的特点是保密性好,出错率低,对条形码的读取,处理速度快。

依据该特点, 条形码很适合应用到图书馆管理信息系统之中。

将条形码分配给每一个读者和分
配给藏书,因而每一个读者和藏书都具有唯一性,唯一性的好处在于不造成存储
信息出现重复而导致误读。

另外一个好处还在于通过扫描仪能够快速读取读者和
藏书的编号,体现管理信息系统自动化管理的效率。

[6]
我国于1991年研究制定了39条码标准(GB/T 12908-2002) ,39条码适合用于图书情报之中。

其中39条码的编码范围为:A~Z,和0~9的范围内。

其符号组
成包括:左右两侧的静区,然后是起始字符,条码数据字符,检验字符,终止符,
终止符一般使用星号表示。

一条完整的条形码是由条码符号和载体组成的,条形
[12][13]
码符号构成如图2-1所示 :
静区起始字符数据字符检验字符终止字符静区
图 2-1条形码符号的结构
Fig2-1 Structure of barcode
2.2 开发平台及工具
系统的开发,离不开相应的平台。

系统需要在平台上,采用系统开发工具来实现系统。

并在实现系统的过程中,在平台上不断做验证,确保其功能的正确性。

在系统完整实现后,仍需要开发平台给予系统级的验证,并且调试,排错。

本节。