MSF过程模型在综合管理信息系统建设中的应用研究

刘 佩，周力峰

（长江科学院科技成果推广及信息中心，武汉 430010）

MSF过程模型在综合管理信息系统建设中的应用研究

刘 佩，周力峰

（长江科学院科技成果推广及信息中心，武汉 430010）

遵循软件工程的开发模型新理论，提出了基于MSF模型的综合管理信息系统建设方法，介绍了系统需求采集、设计、研发、调试和部署的迭代过程，并从软件开发效率和用户参与度、满意度等方面分析印证了MSF模型应用效果。建设结果表明，MSF模型应用能够很好地契合用户需求，提高软件开发效率，有效解决综合管理信息系统建设的复杂性问题。

MSF模型；综合管理信息系统；需求分析；软件工程；过程迭代

1 引入软件开发模型的必要性

长江科学院综合管理信息系统（简称综合信息系统）是院科研管理的核心软件，其建设目标是通过实现运行网络化、办公无纸化、管理与服务流程化，提高办公效率、更新管理观念、规范办事流程，以管理信息化促进科研现代化。

综合信息系统建设前期进行了2年的规划与总体设计，《规划》提出了院务、科研、人劳、财务、资产、党群、科技信息、后勤保障等8个子系统的功能框架，《总体设计》确定的功能模块约有230余项，是一项复杂的软件工程。要确保如此规模的系统开发成功，其关键难点就是明晰需求、完备功能、优化性能等复杂性工作。而这种复杂性体现在广泛性、多样性和模糊性等3个方面：

（1）广泛性是指综合信息系统涵盖的全院科研管理分支多。这些分支既相对独立，又相辅相成。在这种背景下，既要从不同管理部门准确获取用户现实需求，又要引导用户挖掘其潜在需求，并在此基础上综合各部门需求形成系统需求分析。明确的需求分析是综合信息系统开发成功的前提条件。

（2）多样性是指在综合信息系统涉及到的所有管理内容中，每一类管理分支的当前工作形式、信息化程度和需要实现的功能都不尽相同。例如院务管理主要实现无纸化办公，科研管理需要实现以项目为主线的信息化管理等。

（3）模糊性是指在综合信息系统建设前，尽管有了规划设计，但是需求还存在着很大程度上的不明确性，不能一蹴而就。从某种程度上讲，随着开发工作的推进，需求调整有时甚至会加剧，这就需要做渐进迭代式的需求调研分析。

要确保综合信息系统这样一个复杂的软件工程建设取得成功，我们在系统建设过程中遵循软件工程中的先进理论，注重软件开发模型在系统建设技术路线中的主导地位，在分析比选之后，提出并应用了基于MSF模型的综合信息系统的系统建设方法。

2 模型选型及适用性分析

2.1 模型选型

软件开发模型是指软件开发过程、活动和任务的结构框架。软件开发模型能清晰、直观地表达软件开发全过程，包括需求、设计、编码、测试等维护阶段，明确各阶段的主要活动和任务，为软件系统的研发提供重要的支撑。目前常见的模型类型有瀑布模型、螺旋模型、MSF过程模型，各自特点分述如下。

2.1.1 瀑布模型

瀑布模型核心思想是按工序将问题简化，将功能的实现与设计分开，即采用结构化的分析与设计方法将逻辑实现与物理实现分开。将软件生命周期划分为制定计划、需求分析、软件设计、程序编写、软件测试和运行维护等6个基本活动，并且规定了它们自上而下、相互衔接的固定次序，如同瀑布流水，逐级下落。

瀑布模型的框架如图1所示，开发过程按一定的阶段顺序展开，从系统需求分析开始直到产品发布和维护。瀑布模型的优点是阶段划分清楚，有里程碑标记，便于分工协作；但缺点也是明显的，即在项目各阶段之间极少有反馈，只有在项目生命周期的后期才能看到结果，因而不适应用户需求的变化。

图1 瀑布模型Fig.1 W aterfallmodel

2.1.2 螺旋模型

螺旋模型采用一种周期性的方法来进行系统开发。该模型利用快速原型法，以进化的开发方式为中心，在每个项目阶段使用瀑布模型法。这种模型的每一个周期都包括需求定义、风险分析、工程实现和评审4个阶段，由这4个阶段进行迭代。软件开发过程每迭代1次，软件开发又提升一个层次。采用螺旋模型的软件过程如图2所示。

图2 螺旋模型Fig.2 Spiralmodel

螺旋模型的优点是软件设计较为灵活，可以在项目的各个阶段进行变更。客户始终参与每个阶段的开发，保证了项目不偏离正确方向以及项目的可控性。主要缺点是螺旋模型是一种非常简单的过程模型，只是对软件按周期不断地重复构建，没有所谓的“里程碑”，不包含明确的过程检查点，可能会导致开发过程难以控制。

2.1.3 MSF过程模型

MSF过程模型（Microsoft Solutions Framework）是微软公司1994年首次提出的一种软件开发过程框架，是一种已经由微软公司证明了的原则、模型、规程、关健概念、指导和最佳实践等所组成的软件项目开发方法。MSF过程模型中既有预测项目的未来成效的里程碑标记，又有快速反馈和有创造力的优点。MSF过程模型的特点如下。

（1）基于阶段和里程碑的方法：MSF中用里程碑来计划和监控项目的过程，MSF中的里程碑分为“主里程碑”和“中间里程碑”。主里程碑是项目阶段的转换点。MSF中主里程碑包括“远景／范围认可”、“项目计划认可”、“范围完成”、“发布就绪认可”、“部署成功”等。中间里程碑是指2个主里程碑之间的小的工作目标指示物或工作成果。

图3 阶段和里程碑Fig.3 Stages and m ilestones

（2）迭代的方法：“迭代开发”是MSF中一个重复发生的主题。代码、文档、设计、计划和其他的工作成果都是以迭代的方式出现的。MSF建议一个解决方案可以先构建、测试、开发出一个核心功能，然后再加入其它的功能特征，通过迭代的方法发布不同版本的系统。版本发布之间的时间间隔，根据项目的规模、类型、用户要求和策略等的不同而异。

2.2 MSF过程模型的适用性

MSF模型中的快速原型法创建、设计和开发其核心功能，再增加其它功能，这很好地适应了系统广泛性的特点，可以确保核心功能的正确性，然后从核心功能出发，一步一步扩展到每一个管理领域，从小到大，从粗到细，逐步完善。

MSF模型采用基于阶段和里程碑的方法，每一个阶段都有明确的任务和目标，由所有里程碑构成的一个完整的生命周期都是有计划并且包含风险控制的。MSF模型可以将综合系统多样性的需求归结到一个统一的生命周期中来，以保证整个开发过程的规范性。

MSF模型迭代的方法可以很好地解决综合系统需求模糊的问题。在逐步迭代的过程中，需求从模糊变为清晰，从笼统变为具体，从框架变为细节，从而使系统逐步满足用户的需要。

基于上述分析可以发现，MSF过程模型能更好地适应综合信息系统开发与运行维护的复杂性要求。

图4 综合信息系统3段式建设迭代过程Fig.4 Iterative process of the integrated information system built by three stages

3 MSF过程模型的应用分析

3.1 迭代的实施步骤

（1）构思阶段：本阶段的目标是创建一个关于综合信息系统的限定条件和解决方案的整体架构。主要包括以下几项重点工作，确定需要解决的业务问题，收集综合信息系统的初始需求，创建解决问题的方法，确定目标、假设和限定条件。完成以上工作之后，最终成果是远景／范围文档，项目结构文档，初始风险评估文档。

（2）计划阶段：本阶段的重点工作是尽可能早地发现尽可能多的问题，为综合信息系统收集足够的信息以向前推进，目标是创建综合信息系统解决方案的体系结构和设计文档等，最终形成综合信息系统功能规格说明书、主项目计划和主项目进度表等。

（3）开发阶段：开发阶段的主要任务是编写代码，开发基础架构，编写文档。开发人员需要完成功能规格说明书中所描述的功能、组件和其它要素，最终提交解决方案代码、部署过程、运营过程、技术支持、操作手册等文档。

（4）稳定阶段：为了使综合信息系统稳定运行，需要在稳定阶段对整个系统进行测试，解决准备发布时遇到的突出问题，以达到提高解决方案质量，使其满足发布到生产环境标准的目标。本阶段形成的成果包括试运行评审、可发布版本、测试报告等。

（5）部署阶段：部署阶段是迭代的最后一个环节，目标是把综合信息系统部署到具体环境中。主要工作包括：核心技术部署，站点部署完成，使部署稳定，最终将正常运行的综合信息系统交付给用户使用。

3.2 3段式建设方法

综合系统采用3段式建设的方法，即包括3次迭代过程，软件依次产生3个软件版本：上线版、调试版和正式版，如图4所示。

（1）上线版的特点是“试用”：它是用快速原型法构造的具有核心功能的初级版本，要求实现设计安排的90%的核心功能。通过试用上线版，用户可以对软件产生具体的认识，也才能提出针对性更强的需求修改意见，进而激发用户提出新的功能需求。上线版的阶段目标是在给用户提供使用场景过程中，通过交互实现完善功能需求的阶段目标。

（2）调试版的特点是“能用”：它是在上线版基础上开发出的中级版本。在调试版阶段，大量的管理流程进入了实际使用，各种科研管理工作直接在网上进行。实际的使用，会在流程流转、权限设置、软件接口、数据调用等方面暴露出新问题。调试版重点要通过解决问题实现软件的功能改进，同时注重性能优化，从而实现系统投入试运行的阶段目标。

（3）正式版的特点是“好用”：它是验收前投入正式运行的高级版本，开始赋予软件版本号。在前两个版本的基础上，综合信息系统已基本满足了用户的绝大部分功能需求，正式版的主要工作集中在性能优化上，如使用方便性、界面友好性、系统稳定性等。

经过上线版、调试版和正式版这3个版本的迭代过程后，综合管理信息系统已经能够满足实际工作的需要。

4 效果分析

4.1 软件开发效率

MSF过程模型使综合系统的建设过程规范化，以1次迭代为一个开发周期，每次迭代又分为5个阶段，这就使得人员分工非常明确。开发人员只需要在开发阶段做好自己的工作，不需要担心需求经常变更和开发工作无休止的进行等问题。MSF过程模型减轻了开发人员的负担，提高了他们的工作效率，从而使综合系统建设更为顺利的进行。综合信息系统II期在2010年6月进入上线版，2010年11月进入调试版，2011年2月进入正式版。3个版本的建设时间依次递减，软件开发效率逐渐提高。

4.2 用户参与度和满意度

MSF过程模型强调用户的参与度，收集用户需求是迭代过程中构思阶段的重点工作。在综合系统建设过程中，8个子系统的相关责任人均参与了需求分析的全过程。

以财务子系统为例，财务子系统上线版和调试版阶段均举行了需求调整协商会，会议形成了财务子系统上线版需求修订意见和财务子系统调试版需求修订意见。这2本修订意见分别作为输入，指导下一个版本的项目建设。用户参与度随着上线版、调试版和正式版的依次迭代逐渐上升。以电子支票本模块为例，在上线版阶段，仅仅只有院财务部门参与需求分析；调试版阶段选取了河流所和重点实验室作为试用单位，增加了参与需求分析的用户数，在正式版阶段，全院所有人员都开始使用这个模块并提出意见，用户参与度越来越高。

随着用户参与度的提高，用户满意度也随之提升。用户满意度不仅体现在对建设成果的满意，更重要的是体现在对整个建设过程的满意。用户满意度直接体现在系统故障报修的频率上，在用户同等工作量的前提下，系统故障报修频率越低，则表示用户满意度越高。综合信息系统II期上线版阶段，系统故障报修频率为20人次／d，调试版阶段系统故障报修频率为10人次／d，正式版阶段系统故障报修频率为5人次／d。可以看出，随着迭代的进行，系统故障报修频率越来越低，这意味着用户满意度越来越高。

5 结 语

长江科学院综合管理信息系统分Ⅰ期项目、Ⅱ期项目建设，实际用了2.5年时间开发建设，目前已经通过总验收，8个子系统相继全部投入使用，取得明显成效，极大提高了科研管理效率与精度。通过3个版本的迭代，综合信息系统的功能模块从设计时的230个增加到了目前的260余个。系统性能也在不断优化，最终实现了系统建设目标。

MSF过程模型在综合信息系统建设过程中得到了成功应用。在此过程中，我们体会到，3段式建设体现了MSF过程模型的精髓，即需求催生软件，软件引导用户，用户参与开发。通过用户与开发者共建系统，可以量身定制地打造本单位的综合管理信息平台，并使其效力发挥更大化。

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（编辑：王 慰）

Application of MSF Process M odel in Integrated Information System for O ffice M anagement

LIU Pei，ZHOU Li-feng
（Yangtze River Scientific Research Institute.Wuhan 430010，China）

The establishment of an integrated information system for officemanagement based on Microsoft Solutions Framework（MSF）model is presented in line with model-development theories of software engineering.The iterative process of system demand collection，design，R＆D，testing and deployment is introduced，and the application result is verified in terms of the software development efficiency，user’s involvementand satisfaction.It ismanifested that MSFmodel fitswell with user’s demand.The software development efficiency is improved，and the complexity of system building is greatly eased.

MSFmodel；integrated information system for officemanagement；demand analysis；software engineering；process iteration

TP317

A

1001-5485（2011）10-0217-04

2011-07-20

刘 佩（1987-），女，湖北监利人，工程师，硕士，主要从事科研管理信息化应用研究，（电话）027-82926349（电子信箱）liupei＠mail.crsri.cn。