郭星明　王伟民　祝俞刚

摘要:管理信息本体需求及其功能构件的研究既有助于管理信息系统的开发推广应用,也有利于管理信息系统的课程教学组织,其核心思想是概括管理信息处理的本质需求,并形成可与实际需求相映射的本体描述体系,而后在线动态调用和解释执行相应的构件库,达到快速响应用户需求的目的。这一体系和平台运用于课程教学后,可高效组织课程的实践教学内容,在有限的课时内完成尽可能多的管理信息系统实战项目训练,以利学生能力素质的养成。

关键词:管理信息系统;本体;原型;实践教学

1 管理信息系统产学研现状

管理信息系统属于计算机软件工程学科,同时又属于管理科学与工程学科,是交叉特点极其明显的综合性学科,它不仅研究本身的模型、框架,还研究实现这个模型、框架的途径。该专业目前的总体现状是研究领域专注于系统构件与中间件,复旦大学在这方面有比较深入的研究;教学领域专注于实现途径,这一课程的国家级精品课程建设频频现身于本科院校;产业领域则专注于基于计算机信息技术的组织资源综合利用,包括ERP、CRM、PDM、AIS等,已成为国家信息化建设的重要内容。面向对象的技术、结构化开发方法、B/S三层结构逐渐成为流行的技术手段和发展趋势。

纵览管理信息系统的产学研现状,呈现出面向技术重于面向管理的研究特点,应试传授重于实战演练的教学特点,以及固化需求重于适应需求的产业特点,核心是缺乏能够贯穿管理信息系统产学研领域的通用化理论指导,这些特点已经越来越成为近年来信息化建设的热门议题。

2008年以来,郭星明先后撰文提出“基于管理信息本体和需求功能构件的中间件”模型与方法,高度概括了面向管理需求的本体模型,创新了管理信息系统的开发方法与流程,籍此而形成的“全通用管理信息处理系统”思想被成功地应用于教学和产业领域。

2 管理信息系统的本体研究

管理信息系统本体是面向管理需求而形成的,它的研究对象是国民经济和社会发展各个领域中具有广泛意义的管理现象,它借鉴但剥离了知识及产品领域的本体描述和检索推理机制,专注于管理活动的计划、组织、协调、指挥与控制。根据管理活动的特征,管理信息系统的本体可描述成三元组:

三元组S={U,T,P}是一个管理信息系统。其中U表示领域管理信息本体知识及需求的集合,或称业务,T是二维关系表集合,或称表,P是针对T而不针对U的谓词演算逻辑集合,或称功能。

上述管理信息系统表述的一个重要意义是实现了管理信息系统的业务与功能的分离。三元组S中,表T是管理信息载体,U是系统领域特征的直接体现,P通过对表T的静态描述(定义)和动态处理(演算)实现领域的信息本体需求。

图1以会计信息系统为例,证明了任何领域的管理信息需求都是可以概括为三元组本体描述的,并且三元组各要素与领域的需求描述存在着可映射的对应关系。与知识本体和产品本体相比,管理信息本体应用的难点在于推理集P的构建,要使得管理信息本体理论在教学和产业领域能够得到实际的应用,这一推理集应当是可闭包的、可动态生长的、可与领域需求相映射的、趋于饱和的、基于关系的、与领域知识无关的,它直接表现为对于表格(本体概念)的描述定义和加工处理,表1列出了所构造的谓词演算推理集。

3 管理信息系统本体原型应用

管理信息本体研究的重要作用是构建一个粒度适当的中间件构件库原型,这个原型可便于用户或系统实施人员在线地、映射地、结构化地描述用户的需求,并直接以三元组本体语言进行定义与执行,原型可被在线调用、动态组装、实时解释、迅速响应。图2展示了管理信息系统本体原型的运行原理。

由于现实中,各个领域管理需求的多样性、动态性和不确定性,管理信息系统的开发,尤其是一些大型的ERP项目,经常会遭遇需求变化的尴尬,从而导致项目流产。无论结构化开发方法,还是面向对象的新技术,都无法在用户需求响应方面达到工业级(实用级)的标准,这就制约了众多企业的管理信息化建设。按照管理信息本体需求模型所构建的原型平台,可进一步从开发方法上满足企业管理信息化的需求,图3是基于管理信息本体和需求功能构件的原型开发流程图。这个开发方法的一个显著特色是将业务需求的变化纳入了系统开发方法过程,并形成了螺旋上升的“原型演进环”,完全符合人们对于管理需求认识的辩证过程。这个新的开发方法,既继承了原型化开发方法的简约,又不排除结构化开发方法的严谨,以构件库的演进性增长为评判标准和成长轨迹,实现了软件生命周期的全过程管理,从理论上讲,构建在这种原型平台之上的管理信息系统的生命周期是不会终结的。

迄今为止,依据这一管理信息本体需求的原型平台已经应用于十几个行业的诸多业务领域,时间长达十几年,经历了多次的会计制度改革、企业制度改革和组织机构改革,完成了无数次的业务重组和流程再造,体现了极强的软件生命力。

4 基于管理信息系统本体原型的教学实践

我们欣喜地发现,管理信息本体研究不仅为产业应用带来广阔的前景,对于高校《管理信息系统》课程的教学和计算机信息管理专业的建设也有极其重要的推进作用。

互联网检索表明,被列入国家精品课程的众多高校的《管理信息系统》精品课程,有的着眼于数据库应用,有的着眼于程序语言的强化训练,有的着眼于网站网页建设,有的着眼于现成软件的操作例解。这些课程内容的设置或者有始而难终,强调程序设计细节而忽略系统总体的实现,或者有终而无始,强调总体的构架而难以顾及具体实现,共同的症结是缺乏实战项目的有始有终的演练。

管理信息系统通常都有一定的业务覆盖面,同时又须具备录入、查询、打印、计算、收发、维护等若干功能,还横跨管理和计算机两大学科,客观上不易于课程的教学组织。而基于管理信息本体的原型平台恰好解决了这一难题,它以底层的程序语言先开发构建一个基于管理信息本体的原型平台,这个平台的初始状态是令三元组S之U为空集,此平台可作为教学辅助工具配合课程教学的展开,逐步引导学生从无到有地构建一个适度规模的业务级管理信息系统。图4描述了本体原型平台应用于教学的组织实施思想,表2列出了相应的具体安排。从表2列出的内容看,一个学期的课程教学中安排了三个适度规模的管理信息系统开发,这在一般的管理信息系统教学中是难以实现的。

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