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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)是指為計算機系統(tǒng)提供程序和相關(guān)文檔支持的技術(shù)。所謂程序,是指為使計算機實現(xiàn)所預期的目標而編排的一系列步驟,沒有軟件,計算機就沒有存在的必要,也就沒有蓬勃發(fā)展的計算機應用。

2.軟件技術(shù)的發(fā)展階段[2]

  歷史上第一個寫軟件的人是Ada(Augusta Ada Lovelace),17世紀60年代,她開天辟地的第一次為Babbage(Charles Babbage)的分析機(Analytic Machine)編制程序,其中包括計算三角函數(shù)的程序、級數(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,計算機軟件界的后輩仍然不敢改動任何一條指令,人們公認她是世界上第一位軟件工程師。在20世紀40年代末,軟件伴隨著第一臺電子計算機ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Calculator)在美國的問世而誕生,從此以寫軟件為職業(yè)的人陸續(xù)開始出現(xiàn),他們大多是經(jīng)過訓練的數(shù)學家和電子工程師。到了20世紀60年代,美國大學里開始出現(xiàn)專門教授人們編寫軟件的專業(yè),并且對該專業(yè)畢業(yè)的大學生、研究生授予計算機專業(yè)的學位。伴隨著信息產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,軟件對人類社會的作用越來越重要,人們對軟件的認識也更為深刻。

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

  1.第一階段:程序設計階段

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

  2.第二階段:程序系統(tǒng)階段

  當計算機發(fā)展到第二階段(20世紀60年代中期至70年代末期)時,軟件技術(shù)發(fā)展到程序系統(tǒng)階段。多道程序設計、多用戶系統(tǒng)引入了人機交互的新概念。這時候出現(xiàn)了實時系統(tǒng)和第一代數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。這個階段的另一個特點就是軟件產(chǎn)品的使用和軟件作坊的出現(xiàn)。軟件的應用范圍更廣闊,一個程序能夠有多達上百的用戶。

  在軟件的使用中,糾正源代碼錯誤、變更程序功能、適應硬件環(huán)境被稱為軟件的維護。隨著計算機軟件規(guī)模越來越大,應用范圍越來越廣,軟件的維護也花費人們更多的精力和資源,卻依然沒有解決許多程序個人化特性的問題。這時,人們開始有了“軟件危機”感。

  3.第三階段:軟件工程階段

  從20世紀70年代中期開始,軟件技術(shù)發(fā)展到軟件工程階段,該階段跨越了近10年。隨著這個時候的分布式系統(tǒng)、高帶寬數(shù)字通信系統(tǒng)、實時數(shù)據(jù)訪問控制系統(tǒng)等應用技術(shù)的迅速發(fā)展,人們對計算機軟件的需求變得更高,同時也使得軟件開發(fā)的效率質(zhì)量成為人們關(guān)注的焦點。因此,以軟件產(chǎn)品化、系列化、工程化、標準化為特征的軟件產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展,推動了軟件工程學的進步。

  4.第四階段

  計算機系統(tǒng)發(fā)展的第四階段已經(jīng)不再著重于單臺計算機系統(tǒng)和程序,而是面向計算機和軟件的綜合影響。Internet和世界范圍的信息網(wǎng)提供了一個基本架構(gòu),使得計算機體系結(jié)構(gòu)迅速從集中的主機環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)榉植际降目蛻魴C/且艮務器環(huán)境,由復雜的操作系統(tǒng)控制強大的桌面機、廣域網(wǎng)絡和局域網(wǎng)絡,配以先進的軟件應用已成為標準。計算機科學與軟件技術(shù)正朝著社會信息化和軟件產(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_發(fā)方法和其他技術(shù)方法在許多領(lǐng)域中表現(xiàn)出強大的生命力。下表給出了4個階段典型技術(shù)的比較。

表 個階段典型技術(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
實時
數(shù)據(jù)庫
軟件產(chǎn)品
分布式系統(tǒng)
嵌入“智能”
低成本硬件
消費者的影響
強大的桌面系統(tǒng)
面向?qū)ο蠹夹g(shù)
專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡
并行計算、網(wǎng)格計算

3.軟件技術(shù)的應用[3]

  (一)數(shù)據(jù)庫技術(shù)

  數(shù)據(jù)庫技術(shù)是數(shù)據(jù)處理中的一門技術(shù),它研究的是如何科學的組織、儲存數(shù)據(jù),如何高效的獲取和存儲數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展提高了數(shù)據(jù)的獨立性和共享性,縮短了查詢時間,可以使應用程序從容面對海量數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫是建立管理信息系統(tǒng)的基礎,沒有了數(shù)據(jù)庫也就談不上統(tǒng)計信息系統(tǒng)。從技術(shù)角度看,數(shù)據(jù)庫解決了數(shù)據(jù)共享性差,冗余量大和數(shù)據(jù)不一致的問題;從應用角度說,數(shù)據(jù)庫存放的數(shù)據(jù)主要反映業(yè)務運作狀況。統(tǒng)計信息系統(tǒng)就是要利用數(shù)據(jù)庫中的原始數(shù)據(jù)對其進行加工、分析,得出趨勢性和規(guī)律性的東西,供管理者使用。國庫統(tǒng)計信息系統(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、功能強的數(shù)據(jù)庫是必然的選擇。

  (二)數(shù)據(jù)倉庫,數(shù)據(jù)挖掘,聯(lián)機分析處理

  目前國外很多大銀行大型企業(yè)均采用先進的數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)建立了自己的數(shù)據(jù)倉庫。數(shù)據(jù)倉庫(Data Warehouse)是一個面向主體的、集成的、隨時間變化但信息本身相對穩(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)務需求而在數(shù)據(jù)庫的基礎上發(fā)展起來的,它保存的數(shù)據(jù)是業(yè)務運作過程的記載。具體的說,統(tǒng)計信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)倉庫是由國庫業(yè)務處理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)和一些相關(guān)經(jīng)濟數(shù)據(jù)經(jīng)過抽取和集成而建立起來的面向主體的、多維的、適合決策使用的一種新型組織形式的數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)強調(diào)的是存儲經(jīng)過集成的信息,采用數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)可以提高分析的全局性,使統(tǒng)計分析不僅僅局限于各個單獨的業(yè)務或數(shù)據(jù)上,它更適宜用對應數(shù)據(jù)源的相關(guān)數(shù)據(jù)進行全局分析及復雜分析。國庫業(yè)務運作中,每日都要對數(shù)據(jù)庫進行大量的增加、刪除與查詢操作,統(tǒng)計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),而且還要能進行復雜分析。這些功能對于用于支持日常業(yè)務頻繁操作的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)而言將成為沉重的負擔。數(shù)據(jù)倉庫的建立可以將國庫的信息環(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)庫處于底層,負責日常業(yè)務數(shù)據(jù)的處理,當數(shù)據(jù)對分析有用時,經(jīng)過一定的綜合歸人到數(shù)據(jù)倉庫中,如此可以提高系統(tǒng)的效率,還有利于統(tǒng)計分析的深入進行。

  在線分析處理(OLAP)和數(shù)據(jù)挖掘(DM)是在數(shù)據(jù)庫基礎上建立起來的用于復雜分析的軟件技術(shù)。在統(tǒng)計信息系統(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)計分析性能,為決策者提供重要而極有價值的信息或知識,從而產(chǎn)生巨大經(jīng)濟效益和社會效益。利用OLAP,分析人員、管理人員和執(zhí)行人員能針對同一個主題,從多個角度對此主題進行分析,從而快速、交互地對待分析結(jié)論。DM可以高度自動化的分析原有數(shù)據(jù)、歸納推理從中挖掘出潛在的模式,預測各種業(yè)務行為,輔助決策者做出正確決策。DM的主要技術(shù)手段也是統(tǒng)計方法,包括計量經(jīng)濟學方法、時間序列分析方法、多元統(tǒng)計方法,其它統(tǒng)計方法等。另外,還運用了運籌學、人工神經(jīng)網(wǎng)絡專家系統(tǒng)的技術(shù)和思路。

  利用上述國際先進的軟件技術(shù),將其融人我國國庫統(tǒng)計信息系統(tǒng)中,提高國庫運作分析的職能化程度是一項重要的課題,是提升國庫運作績效并與國際接軌的必經(jīng)之路。

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