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軟件技術(shù)

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1.什么是軟件技術(shù)[1]

  軟件技術(shù)是指為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供程序和相關(guān)文檔支持的技術(shù)。所謂程序,是指為使計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)所預(yù)期的目標(biāo)而編排的一系列步驟,沒(méi)有軟件,計(jì)算機(jī)就沒(méi)有存在的必要,也就沒(méi)有蓬勃發(fā)展的計(jì)算機(jī)應(yīng)用。

2.軟件技術(shù)的發(fā)展階段[2]

  歷史上第一個(gè)寫(xiě)軟件的人是Ada(Augusta Ada Lovelace),17世紀(jì)60年代,她開(kāi)天辟地的第一次為Babbage(Charles Babbage)的分析機(jī)(Analytic Machine)編制程序,其中包括計(jì)算三角函數(shù)的程序、級(jí)數(shù)相乘程序、伯努利函數(shù)程序等等。Ada編制的這些程序,即使到了今天,計(jì)算機(jī)軟件界的后輩仍然不敢改動(dòng)任何一條指令,人們公認(rèn)她是世界上第一位軟件工程師。在20世紀(jì)40年代末,軟件伴隨著第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Calculator)在美國(guó)的問(wèn)世而誕生,從此以寫(xiě)軟件為職業(yè)的人陸續(xù)開(kāi)始出現(xiàn),他們大多是經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的數(shù)學(xué)家和電子工程師。到了20世紀(jì)60年代,美國(guó)大學(xué)里開(kāi)始出現(xiàn)專(zhuān)門(mén)教授人們編寫(xiě)軟件的專(zhuān)業(yè),并且對(duì)該專(zhuān)業(yè)畢業(yè)的大學(xué)生、研究生授予計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)位。伴隨著信息產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,軟件對(duì)人類(lèi)社會(huì)的作用越來(lái)越重要,人們對(duì)軟件的認(rèn)識(shí)也更為深刻。

  在幾十年的發(fā)展過(guò)程中,軟件技術(shù)主要經(jīng)歷了以下4個(gè)發(fā)展階段。

  1.第一階段:程序設(shè)計(jì)階段

  在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)展的早期階段(20世紀(jì)50年代初期至20世紀(jì)60年代中期),軟件技術(shù)經(jīng)歷了它的第一個(gè)階段,即程序設(shè)計(jì)階段。這個(gè)階段的軟件生產(chǎn)以個(gè)體化為主。由于軟件規(guī)模不大,幾乎沒(méi)有什么系統(tǒng)化標(biāo)準(zhǔn)可遵循,對(duì)軟件的開(kāi)發(fā)也無(wú)良好的管理方法。大多數(shù)的軟件由使用者自己開(kāi)發(fā)、編寫(xiě),然后個(gè)人應(yīng)用,也很少涉及到軟件文件的制作。程序設(shè)計(jì)階段早期并沒(méi)有軟件的概念,開(kāi)發(fā)工作主要是圍繞硬件進(jìn)行的。工程規(guī)模很小,所使用的工具也較為單一,開(kāi)發(fā)者之間也沒(méi)有明確的分工。

  2.第二階段:程序系統(tǒng)階段

  當(dāng)計(jì)算機(jī)發(fā)展到第二階段(20世紀(jì)60年代中期至70年代末期)時(shí),軟件技術(shù)發(fā)展到程序系統(tǒng)階段。多道程序設(shè)計(jì)、多用戶系統(tǒng)引入了人機(jī)交互的新概念。這時(shí)候出現(xiàn)了實(shí)時(shí)系統(tǒng)和第一代數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。這個(gè)階段的另一個(gè)特點(diǎn)就是軟件產(chǎn)品的使用和軟件作坊的出現(xiàn)。軟件的應(yīng)用范圍更廣闊,一個(gè)程序能夠有多達(dá)上百的用戶。

  在軟件的使用中,糾正源代碼錯(cuò)誤、變更程序功能、適應(yīng)硬件環(huán)境被稱為軟件的維護(hù)。隨著計(jì)算機(jī)軟件規(guī)模越來(lái)越大,應(yīng)用范圍越來(lái)越廣,軟件的維護(hù)也花費(fèi)人們更多的精力和資源,卻依然沒(méi)有解決許多程序個(gè)人化特性的問(wèn)題。這時(shí),人們開(kāi)始有了“軟件危機(jī)”感。

  3.第三階段:軟件工程階段

  從20世紀(jì)70年代中期開(kāi)始,軟件技術(shù)發(fā)展到軟件工程階段,該階段跨越了近10年。隨著這個(gè)時(shí)候的分布式系統(tǒng)、高帶寬數(shù)字通信系統(tǒng)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)訪問(wèn)控制系統(tǒng)等應(yīng)用技術(shù)的迅速發(fā)展,人們對(duì)計(jì)算機(jī)軟件的需求變得更高,同時(shí)也使得軟件開(kāi)發(fā)的效率質(zhì)量成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。因此,以軟件產(chǎn)品化、系列化、工程化、標(biāo)準(zhǔn)化為特征的軟件產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展,推動(dòng)了軟件工程學(xué)的進(jìn)步。

  4.第四階段

  計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)展的第四階段已經(jīng)不再著重于單臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和程序,而是面向計(jì)算機(jī)和軟件的綜合影響。Internet和世界范圍的信息網(wǎng)提供了一個(gè)基本架構(gòu),使得計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)迅速?gòu)募械闹鳈C(jī)環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)榉植际降目蛻魴C(jī)/且艮務(wù)器環(huán)境,由復(fù)雜的操作系統(tǒng)控制強(qiáng)大的桌面機(jī)、廣域網(wǎng)絡(luò)和局域網(wǎng)絡(luò),配以先進(jìn)的軟件應(yīng)用已成為標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)算機(jī)科學(xué)與軟件技術(shù)正朝著社會(huì)信息化和軟件產(chǎn)業(yè)化的方向發(fā)展。一些新技術(shù)的蓬勃興起,面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)方法和其他技術(shù)方法在許多領(lǐng)域中表現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力。下表給出了4個(gè)階段典型技術(shù)的比較。

表 個(gè)階段典型技術(shù)比較
階段 第一階段 第二階段 第三階段 第四階段
典型技術(shù) 面向批處理
有限的分布
自定義軟件
多用戶
實(shí)時(shí)
數(shù)據(jù)庫(kù)
軟件產(chǎn)品
分布式系統(tǒng)
嵌入“智能”
低成本硬件
消費(fèi)者的影響
強(qiáng)大的桌面系統(tǒng)
面向?qū)ο蠹夹g(shù)
專(zhuān)家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
并行計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算

3.軟件技術(shù)的應(yīng)用[3]

  (一)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)

  數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是數(shù)據(jù)處理中的一門(mén)技術(shù),它研究的是如何科學(xué)的組織、儲(chǔ)存數(shù)據(jù),如何高效的獲取和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展提高了數(shù)據(jù)的獨(dú)立性和共享性,縮短了查詢時(shí)間,可以使應(yīng)用程序從容面對(duì)海量數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫(kù)是建立管理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ),沒(méi)有了數(shù)據(jù)庫(kù)也就談不上統(tǒng)計(jì)信息系統(tǒng)。從技術(shù)角度看,數(shù)據(jù)庫(kù)解決了數(shù)據(jù)共享性差,冗余量大和數(shù)據(jù)不一致的問(wèn)題;從應(yīng)用角度說(shuō),數(shù)據(jù)庫(kù)存放的數(shù)據(jù)主要反映業(yè)務(wù)運(yùn)作狀況。統(tǒng)計(jì)信息系統(tǒng)就是要利用數(shù)據(jù)庫(kù)中的原始數(shù)據(jù)對(duì)其進(jìn)行加工、分析,得出趨勢(shì)性和規(guī)律性的東西,供管理者使用。國(guó)庫(kù)統(tǒng)計(jì)信息系統(tǒng)中每日處理的數(shù)據(jù)量十分巨大,不僅要求數(shù)據(jù)庫(kù)查詢效率高,穩(wěn)定性良好,還要有較高的數(shù)據(jù)安全性,使用技術(shù)水平高、功能強(qiáng)的數(shù)據(jù)庫(kù)是必然的選擇。

  (二)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù),數(shù)據(jù)挖掘,聯(lián)機(jī)分析處理

  目前國(guó)外很多大銀行大型企業(yè)均采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)建立了自己的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)(Data Warehouse)是一個(gè)面向主體的、集成的、隨時(shí)間變化但信息本身相對(duì)穩(wěn)定的數(shù)據(jù)集合,它是為了解決高層次決策人員提出的業(yè)務(wù)需求而在數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,它保存的數(shù)據(jù)是業(yè)務(wù)運(yùn)作過(guò)程的記載。具體的說(shuō),統(tǒng)計(jì)信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是由國(guó)庫(kù)業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)和一些相關(guān)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)抽取和集成而建立起來(lái)的面向主體的、多維的、適合決策使用的一種新型組織形式的數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)強(qiáng)調(diào)的是存儲(chǔ)經(jīng)過(guò)集成的信息,采用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)可以提高分析的全局性,使統(tǒng)計(jì)分析不僅僅局限于各個(gè)單獨(dú)的業(yè)務(wù)或數(shù)據(jù)上,它更適宜用對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)源的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行全局分析及復(fù)雜分析。國(guó)庫(kù)業(yè)務(wù)運(yùn)作中,每日都要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行大量的增加、刪除與查詢操作,統(tǒng)計(jì)分析要從大量的歷史數(shù)據(jù)中獲取信息,要求系統(tǒng)保存大量的歷史數(shù)據(jù),而且還要能進(jìn)行復(fù)雜分析。這些功能對(duì)于用于支持日常業(yè)務(wù)頻繁操作的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)而言將成為沉重的負(fù)擔(dān)。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的建立可以將國(guó)庫(kù)的信息環(huán)境分成兩大部分:操作環(huán)境和分析環(huán)境。操作型數(shù)據(jù)庫(kù)處于底層,負(fù)責(zé)日常業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的處理,當(dāng)數(shù)據(jù)對(duì)分析有用時(shí),經(jīng)過(guò)一定的綜合歸人到數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中,如此可以提高系統(tǒng)的效率,還有利于統(tǒng)計(jì)分析的深入進(jìn)行。

  在線分析處理(OLAP)和數(shù)據(jù)挖掘(DM)是在數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上建立起來(lái)的用于復(fù)雜分析的軟件技術(shù)。在統(tǒng)計(jì)信息系統(tǒng)中采用OLAP和DM可以豐富系統(tǒng)的內(nèi)容,提高系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析性能,為決策者提供重要而極有價(jià)值的信息或知識(shí),從而產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。利用OLAP,分析人員、管理人員和執(zhí)行人員能針對(duì)同一個(gè)主題,從多個(gè)角度對(duì)此主題進(jìn)行分析,從而快速、交互地對(duì)待分析結(jié)論。DM可以高度自動(dòng)化的分析原有數(shù)據(jù)、歸納推理從中挖掘出潛在的模式,預(yù)測(cè)各種業(yè)務(wù)行為,輔助決策者做出正確決策。DM的主要技術(shù)手段也是統(tǒng)計(jì)方法,包括計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)方法、時(shí)間序列分析方法、多元統(tǒng)計(jì)方法,其它統(tǒng)計(jì)方法等。另外,還運(yùn)用了運(yùn)籌學(xué)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)家系統(tǒng)的技術(shù)和思路。

  利用上述國(guó)際先進(jìn)的軟件技術(shù),將其融人我國(guó)國(guó)庫(kù)統(tǒng)計(jì)信息系統(tǒng)中,提高國(guó)庫(kù)運(yùn)作分析的職能化程度是一項(xiàng)重要的課題,是提升國(guó)庫(kù)運(yùn)作績(jī)效并與國(guó)際接軌的必經(jīng)之路。

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