计算机软硬件开发范文

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随着信息化社会不断前进，使得计算机以及计算机软件在社会生活各个领域得到了广泛应用，由此也带动了软件行业快速发展。然而在实际生产过程中，尽管当下计算机软硬件技术和相关工程理论都较为完善，但是软件在开发过程中仍然遇到了一系列问题。这些问题严重影响了软件开发进度，阻碍了软件开发企业进一步发展。

1 计算机软件开发过程中主要的问题

虽然一般软件开发过程被称为工程和项目，但是其主要特点却与传统工业项目有着很大不同。传统工业项目自诞生起距今已有上百年历史，因此有着较为完善的研发体系。然而计算机诞生距今也不过只有65年历史，而软件工程理论体系也是在软件危机爆发后才逐渐建立起来，用以管理软件开发。而这也使得在软件开发过程中，仍然存在一些相关问题有待解决。影响软件开发过程的主要问题包括：用户需求、开发流程、质量控制。

1.1 用户需求

虽然技术、人员对软件整体开发都有着一定影响，但是用户需求对于软件开发流程的影响却是决定性的，并且这点已经得到业界广泛认同。用户需求是软解开发工作开展的前提，软件架构、技术指标、开发周期都是要围绕用户需求进行设计、安排、实施。因此在项目需要在完全澄清用户需求后才能，正式开展。

一般在相关软件开发模型中都会强调对用户需求的处理，在CMMI开发模型中对于用户需求的澄清共分为两级，一级是从整体角度，软件有整体需求澄清，从全局上分析软件需求，更为重要的是第二级Story需求澄清，Story是分解后的每个功能点，虽然这种需求澄清是针对软件开发人员，但是从根本上说，这是将用户需求进行细化，从而避免了软件开发人员与用户理解出现偏差。

1.2 开发流程

软件开发流程主要是指软件开发过程总体进度安排、开发策略等。软件开发流程的建立主要出现在软件危机爆发后，早期软件企业一般都是以“软件作坊”的形式存在，人员较少，开发也一般依赖开发人员个人能力，然而软件由于规模不断增大，使得软件质量、开发进度等指标都普遍出现了难以把控的情况，从而形成行业危机。因此相关专业人士为了缓解这种局面，研究并提出了一系列规范软件开发流程并建立软件工程这一学科，使软件开发逐步实现科学化。但是由于软件在实际开发过程中，由于软件企业水平参差不齐，使得对于软件开发流程的执行水平也是各不相同。对于现在很多“软件作坊”，开发人员少，水平低，并且出于对软件开发成本的考虑，使得对于软件开发流程遵守情况非常不理想，甚至完全不遵守，在软件开发过程只留下很少的维护文档。而对于一些大型软件企业，虽然有着较为完备软件开发流程，但是在软件开发过程中，需要根据用户需求，选择合适的软件开发流程。

目前软件开发行业主流的开发模式有两种，瀑布型和敏捷型，瀑布型主要试用于大型新型软件开发工作，瀑布型开发模式是在所有软件编码工作开始前就估算好工程整体用时，软件设计架构等，因而可以方便从整体上把控软件开发流程。如图1为瀑布式软件开发流程：

敏捷型则是将部分软件设计和估算工作放在开发过程中，因而可以加快软件开发进度。如图2，是敏捷开发流程模型。

在实际开发过程中，对于开发模式选择是非常重要的，比如在开发新型大型软件时如果使用敏捷型开发流程，由于敏捷型在前期估算和把控工作要弱于瀑布型，因此可能会造成软件开发过程失控，在开发过程中往往会发现软件架构不合理、人员不足等情况，从而导致严重后果，影响最终产品。

1.3 质量控制

软件行业往往流行着“编码结束才是开始”的说法，其主要原因是编码工作在软件整体生存周期中所占比例较低，而后期维护工作却在软件整体生存周期中占有非常大的比重。因为只有在实际测试和运营过程时，软件所包含的潜在问题才会被发现，而这些问题一般在编码时是很难被开发人员发现，然而如果在开发时就将这类问题解决，将极大减小软件开发成本，因此软件开发过程质量控制工作就具有十分重要的意义。通过质量控制，可以减少软件中所潜藏的问题，同时严格把控软件开发周期。

2 计算机软件开发改进建议

计算机软件开发是一项复杂的工程体系。通过对关键问题进行研究，相关专业人员需要及时找出相应改进建议，从而提升软件开发整体水平。

首先在开发过程中，加强沟通是关键。通过沟通不仅可以使软件开发人员充分领会用户需求，同时还可以加强开发人员间协作，提升团队效率。其次是要规范流程，只有严格遵守流程，才能保证软件质量，减轻后期维护成本。最后还要注意提升软件开发人员整体水平，目前软件开发行业从业人员整体水平鱼龙混杂，只有切实提升从业人员水平，才能从根本上保证行业发展。

3 结束语

软件行业将是我国未来经济发展的重要领域，只有切实提升软件开发整体水平，才能促使整个行业得到提升，从而推动国民经济发展。

参考资料

[1]陈莹.计算机软件开发的规范化论述[J].城市建设理论研究（电子版），2013（21）.

[2]刘熙.浅谈软件开发过程中的进度控制[J].鄂州大学学报，2013，20（2）：68-71.

[3]胡天然.软件开发中的伦理问题研究[D].曲阜师范大学，2012.

作者简介

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中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 04-0000-01

一、引言

由于硬件与软件这是正常使用计算机功能与应用的必备条件，计算机要想正常工作，对相应任务完成，这就应该有效组合好相应的软硬件。通常来说，在上市配置计算机资源的过程当中，不仅应该对软件资源考虑，还应该对硬件资源考虑。基于软件资源进行分析，这主要是有应用软件与系统软件。那么其中的系统软件其主要的目的就是对维护、监控、管理计算机实现，其中还有操作系统与自检程序等。那么另外的应用软件其主要目的就是对于计算机内部某些具体问题有效解决，以便对计算机的人事管理软件、学习管理软件等管理功能实现。基于软件功能的角度进行分析，那么就能够将软件界定为借助于计算机其自身所拥有的逻辑功能，来对计算机工作进行合理组织，将人们在计算机使用环境所拥有的工作环境进行替代或者是简化。有鉴于此，在计算机的各种程序，无论是对用户使用呈现支持，还是对计算机工作程序提供支持，这些都可以将其划分熬软件的范畴之内。

二、计算机软件的概念与发展

由于在发展的计算机而得以进一步完善软件概念，那么人们最早则是将软件定义为程序，随着时展到二十世纪七十年代之后，人们则认为软件绝对不应该只是局限于程序的范围，还应该包含着对这些程序进行维护、使用、开发所必须的文档。而步入八十年代之后，这才出现相对来说比较全面的软件定义，这个定义当中包含着运行所需要的数据、实现程序所使用的规则与方法、计算机程序、相关联文档等。

三、软件工程的概念与发展历程

（一）软件工程的概念。通常来说，在二十世纪其实年代才出现软件工程的概念，则主要是规范性的对软件按进行维护与开发的方法，那么在对软件生产的全过程进行处理借助于处理工程问题的方法折算软件工程的指导思想。

（二）软件工程发展的历程。听过对软件工程的发展历程进行分析，那么其主要是程序设计、软件设计、软件工程这三个阶段。那么相应的如阿健按开发也大致可以划分为定义、开发、维护这三个阶段。而在逐步发展的软件工程背景下，就出现软件工程学，这门学科不仅是边缘学科，还是属于一门综合性学科，主要是将管理学、计算机科学、经济学、系统工程学等进行综合。

四、计算机应用软件的开发技术

针对计算机应用软件进行分析，往往小型软件要想完成相应的开发工作仅仅只需要某个人即可。那么在大型仿真训练软件、计算机辅助设计软件等这些大型应用软件拥有比较复杂的开发工作，如果仅仅只是单个人所具备的力量通常并不够，要想完成就必须要借助于多人来共同工作。为做到对应用软件的质量提供有效保证，那么在开发大型应用软件的过程当中，还应该对相关开发原则有效遵循，通过对相应的开发方法的有效运用，将开发人员工作做好相应的协调，往往只有做到这点才可以让收到的效果更好。基于当前的情况来看，相应的计算机应用软件开发技术其类型主要为以下几种：

（一）生命周期开发技术。通常来说，这项技术则是选取的角度则是时间，借助于分解软件定义、维护、开发等这些相关复杂问题，这样就可以将其划分成为各个不同阶段进行实施，而且还能够做奥将所有阶段的开发工作做好。不管是属于哪个阶段所实施的开发，这都应该做到对相关方法与标准应该严格遵循，还做到把衔接工作做好，结束之前的一个阶段那么就意味着开始后面一个阶段。为做到对整个软件质量有效提升，这就应该把握好全部阶段质量，将全部阶段的质量进行有效提升。从某种程度上来看，可以将软件生命周期划分成为6个阶段，往往只有将各个阶段开发工作做好，这样才能够将整个软件的开发质量与水平有效提升。

（二）原型化开发技术。从现实情况来看，生命周期开发技术拥有相对比较严格的要求，那么在实施相应的开发过程当中，首要的就是应该实施严格的预先说明与定义，那么开发人员在开发系统的起步阶段，从而能够全面认定软件的信息需求与功能。可是从现实情况来看，这样的技术也具备着一定程度的缺陷和不足之处，如操作系统不适应性、对算法效果不能确定处理、输入和输出需求并不能做到详细描述等。而要想对这些不足之处进行弥补，那么在实施开发过程还必须有一定认识，同步实施认识与开发，那么这就应运而生原型化开发技术。

第一、原型化三种形态。这三种原型化状态则是现有、工作与纸上这三种原型，这些都是认识与开发同步进行，而且实施开发过程做到进一步完善。

第二、原型法开发过程。相应的开发过程则是可行性研究、将系统基本要求进行确定、原始系统的建造、用户和开发人员评审、开发人员修改系统。

（三）自动形式的系统开发技术。由于使用第四代技术所包含的特别多软件开发工具这是这项技术的最为显著特点，往往只需对于软件要实现的内容进行说明，并不需要对于怎样去实现进行说明。那么这项开发技术可以按照相应系统的要求，对于相应规范做出确定，随后在此基础上实施相应的分析，自动编码，自行设计，这样就可以做到对计算机应用软件按开发工作予以实现。

五、结束语

综上所述，在计算机系统当中软件存在特别重要作用，那么我们在开发计算机软件的过程当中，绝对不是对某一开发技术单独运用，或者是对某种方法做出单一选择。这就应该按照应用如阿健的功能与性质，从而可以对恰当开发技术进行选择，从而可以获得相对来说更好的开发效果。从现实情况来看，为做到对开发速度与效率的有效提升，惯用的做法就是有效结合各种方法。

参考文献：

[1]罗涛.计算机应用软件开发技术探讨[J].科技致富向导，2013（15）.

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1概述

计算机的出现为人们带来了很多便利，无论是生活还是工作中，人们都离不开计算机，并且计算机已经成为人们日常应用的一个重要的组成部分，人们对计算机越来越依赖。计算机不仅是学校、企事业单位工作的伙伴，也是信息社会中不可缺少的工具，标志着人类已经进入到信息时代。计算机由两个部分组成：一是硬件系统；另一个是软件系统，计算机的运行主要是由硬件系统来负责，而软件系统则主要负责合理地组织计算机工作，不同软件系统所能发挥出的功能也各不相同。从当前情况来看，计算机软件技术已经成为信息化社会不可缺少的一部分，并在各个领域均起到重要作用。由于人们对信息的需求量逐渐增加，所以相应的也增加了计算机软件的功能，这是计算机软件系统发展的必然趋势。

2计算机软件与硬件两者间的区别

整体上看，软件与硬件的主要区别体现在以下方面：首先，在生产方式上，硬件是制造；而软件是开发。软件能使人高度发挥出自己的智力，并不是所谓的传统意义上的硬件制造。在开发与制造方面尽管有很多地方是相同的，但是从根本上看，软件与硬件两者又是根本不同的；其次，在表现形式上，硬件是能看得见、摸得着的，但是软件恰好相反。软件是存在于纸面上或人们的脑袋里，这是它的存在形式，这种形式是对是错，是好是坏都必须要通过在机器上运行的程序才能确定。第三，在具体要求方面，软件是不允许出现任何误差的，对其要求较高，反之，硬件产品允许出现少许的误差。第四，对于硬件来说，我们在对其进行维护时，就像是维护我们的生活物品一样，硬件会旧会坏，而对软件来说，理论上它是不会用旧用坏的，但实际上软件变旧变坏仍是必然，这一点是软件的生存一直是处于不断维护改变的状态下这一点决定的。

3计算机软件的现状分析

对于计算机软件来说，其操作是在软件系统的基础上进行的，由此便形成了一种操作系统。计算机软件技术主要研究的是以下内容：一是运行模型的高效运营得以实现，并优化支撑模型的体系；对新的领域不断探索开发，对支撑模型运营的机制进行不断的优化。软件系统作为一种进行运营操作的新型系统，目前正在向一种层次分明的模型体系转变，其组成部分为系统软件、支撑软件和应用软件。系统软件主要包含了计算机的操作系统以及计算机内部存储的数据资源；支撑软件主要有程序库、CASE和高级语言编译器三种。从计算机技术发展至今算起，计算机软件工程技术已经有30多年的发展史，目前已经在迅速成长，在计算机软件技术被改进后，软件工程企业也对软件工程技术有了新的认识，并且软件行业将改善过程和提升软件技术两者结合起来这一发展趋势已经成为了必然。软件的构建技术、重复使用软件、软件工程技术以及领域性的工程技术是目前世界上主流软件技术，同时也是计算机软件工业化、工程化、产业化生产技术得以实现的关键。

4实现计算机软件技术的开发

计算机软件技术的开发围绕着多个环节来进行：一是捕捉用户对计算机的实际需要，并对用户的信息需求进行分析；二是为用户设计出较为满意，并符合需求的软件，这一过程是系统性的，也是一个漫长的发展时期。所谓的开发计算机软件实质就是要根据用户的某种程序进行语言的设计，计算机软件的开发也就是一种普遍性的开发软件。每一款软件的生产都会有相应的软件许可证，用户只有在持有许可证的基础上才能合法的使用该软件。如果没有被软件版权拥有者允许，就私自拷贝该软件，同时还伴有买卖行为，那么这就会引起很多法律问题。

4.1计算机应用系统功能的有关说明

计算机应用软件的系统功能就是实施和审批采购计划，其主要流程为：向申请部门提交并认真填写计划采购单；审查后，采购计划单如果没能通过，就必须要终止该流程；反正，采购计划单如果审批通过了，那么总金额不可高于5万元，同时采购单直接生成。

4.2计算机软件应用系统的开发与实现

4.2.1生成业务组件。

采购内容应该按照业务计划单完成，将业务组件的生成器所提供的数据抽象出业主信息表和信息明细表。按照这些信息，业务组件的生成器能自动产生业务组件StockPlan的不同组成部分，包含了在数据库中建设统一的数据表。

4.2.2设计业务流程。

在实际操作中，计算机应用系统能使业务的设计流程器抽象出来，从而形成一个主要的信息流程业务表。以这些信息为依据，编写每个节点的功能，使每个节点都是采取标准应用。

5计算机软件的应用分析

计算机的应用已经渗透到人们的工作、学习、生活等多个角落，计算机软件的高效率、高精准性及操作的便利性得到了人们的认可，并在人类活动的各个层面迅速的被应用，换而言之，人类活动离不开计算机软件。计算机软件功能主要有以下方面：0ffice办公系统、电子邮件、计算机操作系统、数据库，还有各种网游软件等。在我国农业、工业、政府、金融、交通等各领域中，工作开展都要依赖于计算机软件。在计算机普及的情况下，未来的计算机软件工程必将会发展成为一项广义的工程技术，在研究软件功能和操作方法上也会越来越注重人性化因素，也更突出个性化特征，并且在设置功能上不断的完善。软件设计人员会根据客户的需要，综合考虑各方面的因素，将大家的智慧汇集到一起，从而设计出一款更为成功的计算机软件，给人们带来便利，并改变着人们的工作、生活方式。另外，如软件系统出现运行故障，将会给客户带来无法估量的损失。所以，要重视起计算机软件工程研发工作。

6结论

总之，计算机软件在各领域中都被广泛应用，也体现出它的重要性，在对其开发及应用方面进行研究时，就要从多个方面着手，使计算机软件技术的作用充分发挥出来。

参考文献

[1]冯林林.计算机应用基础及软件开发分析[J].科学家，2014（5）.

[2]张志东、林爽.对我国当前软件开发技术在计算机网络发展中的重要性分析[J].中国科技纵横，2015（3）.

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近年来，我国的信息化进程不断加快，这种背景为计算机软件技术在植保软件开发中的应用提供了保障。目前，我国大多数植保部门已经配置了档次较高的计算机硬件设备，但这些植保部门在应用软件方面存在明显不足，因此，需要应用计算机软件技术开发出实用性较高的植保软件。

 

1 植保软件的作用

 

植保软件的作用是对农业生产工作进行科学合理的指导，通过对农业生产中问题的及时、有效处理，提升农业生产质量，增加人们的经济收益，并产生一定的社会效益。

 

2 计算机软件技术在植保软件开发中的应用

 

2.1 将软件工程理论作为植保软件开发的指导

 

就软件工程的原理而言，软件的生存期是指从计划设计到不再适用的过程。将软件工程理论作为植保软件开发指导的原因主要包含以下几方面：

 

(1)以软件工程理论为指导可以有效缩短植保软件的开发周期，对软件的开发设计和计划产生促进作用，减少错误的发生，进而减少资源的浪费;

 

(2)以软件工程理论为指导能够促进植保软件开发工作的进行，为用户提供高质量、高可靠性的植保软件;

 

(3)以软件工程理论为指导可以对植保软件进行科学合理的维护，保持植保软件的实用性处于较高水平。

 

2.2 选择适宜的植保软件开发平台

 

操作系统是对计算机系统中的软件资源和硬件资源进行系统地管理和控制的一种程序，在计算机系统软件中，操作系统占据了较为重要的地位。计算机中安装的其他软件的工作需要根据操作系统发出的指令进行。植保软件的开发平台是指计算机与用户之间的接口，在选择植保软件开发平台的过程中，要对开发平台的可维护性、实用性、操作便捷性等因素加以重视。在众多操作系统中，Windows系统的优势较为明显，因此人们通常将Windows系统作为植保软件的开发平台。以黄淮海地区的麦芽预测预报系统为例，该植保软件最初选择Windows3.1作为开发平台，但Windows95系统的应用优势更加明显，因此，在确定开发平台时，麦芽预测预报系统最终将Windows95作为自己的开发平台。

 

2.3 选择合理的植保软件开发方法

 

合理植保软件开发方法的选择能够更好地实现植保软件的各项功能。目前，常见的开发方法包括以下两种：

 

2.3.1 工具法

 

即利用已经存在的开发工具进行开发。与其他开发方法相比，运用工具法开发植保软件能够降低软件的开发费用，且开发周期较短。在开发过程中，开发人员可以通过卡片编辑、剧本编写等操作完成植保软件的开发，而不需要编写程序，因此这种开发方法从一定程度上实现了资源的节约。但这种开发方法也存在一定的不足，运用工具法开发出来的植保软件的稳定性会受到开发系统的限制，与运用其他方法开发出的植保软件相比，这种植保软件的模式化特点更加突出。

 

2.3.2 直接编程法

 

这种方法是指开发人员运用Delphi和VB等语言进行直接进行编程，进而完成植保软件的开发。与其他开发方法相比，运用直接编程法开发植保软件需要花费较长时间，且开发成本较高。除此之外，运用直接编程法完成植保软件的开发对开发人员自身编程水平的要求较高。但这种方法不会对开发人员的思维产生限制，在开发过程中，开发人员的创造能力得到了充分的发挥，因此，运用直接编程法开发出的植保软件可以更好地实现用户的多种需求。

 

2.4 选择恰当的植保软件开发工具

 

开发工具的选择过程会受到植保软件的适用范围、所选开发平台以及技术可扩展性等因素的影响。在选择植保软件开发工具的过程中，需要满足植保软件的性能和功能两方面的要求，就目前植保软件市场的开发现状来看，最常用的开发工具是可视化开发工具。大多数可视化开发工具都为软件开发过程提供了可视化的开发环境，并具有自身的编程语言，并且这些可视化开发工具还可以与不同的数据库之间建立有效连接。以黄淮海麦芽预测预报系统的开发为例，开发人员结合该植保软件的功能需求，将Borland Delphi Client 2.0作为该植保软件的主要开发工具，选择这种开发工具的原因主要包括以下几种：

 

(1)Borland Delphi Client 2.0的执行速度较高，这是因为该工具事先将应用程序编译成优化的本地代码;

 

(2)Borland Delphi Client 2.0的程序编写操作更加便捷，这种特点对植保软件的开发效率进行有效提升;

 

(3)Borland Delphi Client 2.0可以让远端SQL服务器更好地接受基于桌面型数据库开发出的程序。

 

2.5 植保软件的开发人员

 

随着开发工具和编程语言的不断发展，植保软件的开发人员发生了相应的变化。以计算机高级编程语言为例，这类编程语言的出现增加了非计算机专业工作者的数量。可视化开发工具的出现和发展降低了植保软件的开发时间，这些变化为植保软件的开发工作带来了诸多便利。目前，植保软件的开发人员以植保专业人员为主，在这些植保专业人员中，部分人员的程序设计水平较高。

 

3 结论

 

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  当前, 随着我国信息化建设的飞速发展, 一些地区网络化建设进程的加快, 为植保计算机应用水平的提高提供了良好的机遇, 各地植保部门都已或正在准备配置较高档次的计算机硬件设备, 而与之相对应的植保计算机应用软件的缺乏则成为提高植保计算机应用水平的制约因素。因而开发高水平的植保计算机应用软件已迫在眉睫, 也是提高我国植保计算机应用水平的必由之路。本文结合计算机软件技术的发展和中国农业大学植保信息与软件技术实验室(IPM IST) 10 年来的实践经验就如何进行植保应用软件开发的一些技术性问题进行了探讨。

1　植保应用软件的开发

  在当前形势下, 植保学科的科技人员应以软件工程理论为指导, 把握计算机应用的发展趋势, 选择适合于植保专业技术人员使用的应用软件开发方法和软件开发工具, 组织好软件开发人员, 开发高水平、高质量的植保应用软件系统。

1.1　以软件工程理论为指导

  依据软件工程的一般原理, 一个软件从计划设计到废弃不用被称为软件的生存期( SW  L ifeCycle) , 可以分为6 个阶段: 软件计划---软件需求分析---软件设计---软件编码---软件测试---软件维护,生存期中的各个时期又可细分为若干更小的阶段,不同的阶段划分方法, 就构成了不同的软件生存期模型(S W  L ifecycle Model) , 也称为软件开发模型。在软件工程的发展过程中, 形成了许多种类的开发模型, 如瀑布模型(WaterfallModel)、快速原型模型(Rap id Pro to typ ing Model) 等。各种模型的应用要根据所要开发的具体的应用软件系统来确定,同时也与所采用的开发方法及使用的开发工具有关。值得指出的是, 不同的软件开发方法具有不同的特点, 对软件生命期工程阶段划分的强调程度也不一样, 但软件生命期的观点仍然是软件工程学的一个基本观点, 反映了软件发生、发展所应遵循的内在规律(谢荣传, 1995)。

  植保应用软件系统的研制同一般性应用软件开发一样, 必须以软件工程学原理和方法为指导, 软件工程学理论与方法是高质量植保软件研制成功的根本保障。原因在于: 能够有效地进行系统计划与设计, 少走弯路, 避免不应有的错误, 从而缩短开发周期, 节约人力物力。能够顺利地进行系统开发, 在质量保证的前提下, 为用户提供正确、可靠的应用软件。能够科学地进行系统维护, 在实际应用中保持软件旺盛的生命力。回顾近几年已开发出较为优秀的植保应用软件, 如绿十字博士系统(全国农业技术推广服务中心研制)、粘虫迁飞专家系统(中国农科院植物保护研究所研制)、梨黑星病预测与管理专家系统ESPSPM (李保华等, 1996)、植检害虫图文信息系统(王之岭, 1996)、植物病毒检疫诊断支持系统PQV 2DSS (李明福, 1996) 以及北方地区蔬菜害虫田间识别系统PESTD IA G (李志红, 1997) 等, 这些软件的研制无一不渗透了软件工程的思想。黄淮海地区麦蚜预测预报系统(HH2AphidGIS) 根据软件工程理论进行了系统的设计, 以快速原型法为系统开发模型(高灵旺, 1998)。

  从目前所进行的一些植保软件系统( 如 PQ 2IN FORM IS、PestD iag 等) 的开发来看, 由于系统的规模较小, 开发人员一般只有1～2 人, 因此在系统的生命周期中减少了一些有关文档, 如计划任务书、需求规格任务书和设计说明书等的书写。另外, 由于软件工程理论本身的发展, 即面向对象技术与可视化编程技术的发展, 也使得一些较为复杂的系统的开发设计也变得相对容易, 因而也不必完全按照上述模式来严格地书写有关文档, 但整个系统的开发还是依照软件生命期来完成的, HH2AphidGIS 系统的研制就是这样进行的。

1.2　开发平台的选择

  操作系统是最重要的计算机系统软件之一。操作系统是对计算机系统自身的硬件和软件资源进行全面控制和管理(存贮管理、处理器管理、设备管理、信息管理和作业管理) 的程序, 使计算机在其总指挥下能够正常运行, 所有安装在计算机中的其他软件都依靠操作系统的指令来完成工作。操作系统是用户和计算机的接口, 也就是应用软件的开发平台。

  选择开发平台时, 应充分考虑平台的实用性、简易性、可维护性、可扩展性、性能价格比、对网络的适用性、所用基本支撑环境的普及性及计算机应用的未来发展方向。目前, W indow s 系统由于用户界面友好、易于操作等特点而倍受用户的欢迎, 因而, 基于W indows的应用软件也成为当今软件开发商和用户的首选方案。以黄淮海地区麦蚜预测预报系统(HH-AphidGIS)的开发为例,在开发原型时选择了W indows3.1作为系统开发的平台。但从发展方向上看,Microsoft的32位W indows95操作系统已逐步成为微机应用的主要平台,而W indows95/98 N T 作为未来微机和网络系统的主要应用平台, 其发展势头是不可阻挡的;同时各地区测报部门的计算机应用也逐步在向Windows95/98 平台移植,W indow s 95/98 将作为该系统未来应用的主要平台。因而HH2AphidGIS系统最终放弃了Windows3.1,选择以Windows95为开发平台,以保证其技术的先进性,以及与未来计算机应用的发展方向保持一致。

1.3　开发方法的选择

  根据软件工程理论对系统进行需求分析和设计后, 选择适合于系统需求的开发方法是十分重要的。总的来说, 用于应用软件系统开发的途径主要可归纳为2 种:

  第一由系统开发人员使用Bo rland C+ + 、V isualBA SIC 或Delphi 等语言直接编程, 称为直接编程法。这种方法开发周期长, 费用高, 系统完成后的稳定性、健壮性均需大量的工作来保证, 而且对开发人员的要求较高。但这种方法优点是灵活, 开发者可以充分发挥其想象力, 灵活自如地设计出各种变化的用户界面, 并能够充分实现系统所要求的种种特殊功能。

  第二使用市场已有的开发工具, 如A utho rware、M ult ibase 等来实现, 称为工具法。这种方法开发周期短、开发费用较低, 开发人员一般无需编程, 通过编写剧本、书写描述语言或编辑卡片等即可完成应用系统。系统的健壮性和稳定性依赖于所使用的开发平台或开发系统。开发人员很难突破开发平台所提供的各种功能的限制, 因而开发出的应用系统也较为模式化。

  对于一个具体的系统而言, 需根据系统设计阶段的需求分析和开发人员的实际情况进行选择, 如V egePest 作为一个多媒体数据库就是选择用工具法作为其系统的开发方法, 而PestD iag 作为一个多媒体专家系统, 需进行严格的推理, 目前的一些工具软件还都不具备这种能力, 因而选择了直接编程法。HH2AphidGIS 系统作为一个集地理信息系统、多媒体、数据库管理、预测预报等功能于一体的实用性系统, 从系统开发的需求分析来看,HH2AphidGIS 系统不但需要多媒体功能的支持, 而且主要进行麦蚜的预测预报, 需进行模型的运算以及模型与GIS 之间的交互作用, 采用工具法无法满足这些要求, 因此, 该系统的开发选择了第一种方法, 即直接编程法。

1.4　开发工具的选择

  如果选择了应用直接编程法进行植保应用软件系统的开发, 则选择适宜的开发工具就成为必须认真考虑的一个重要问题。如何选择恰当的工具,这取决于你使用的操作系统平台、开发工具易用性、应用软件的适用范围、要解决的问题、规模、技术发展方向和可扩展性等多方面的因素。工具的选择既要满足应用系统的功能需求, 又须满足其性能需求(如运算速度、打印速度等) , 也可以几种不同的语言平台进行混合编程, 以便取长补短。目前植保应用软件的开发应以可视化开发工具为首选工具。

  随着计算机技术的不断发展, 编程工具也得到了迅猛的发展。近年来, 在众多的编程工具中, 可视化编程工具的发展格外引人注目。V isual BA SIC的推出使得"几分钟内就可编写一个W indow s 应用程序"已经不再是神话。而Bo rland Delphi 210 的推出则使可视化编程工具逐渐进入热潮。尤其是从1997年以来可视化编程工具成为一个非常活跃的领域,各软件厂商纷纷推出自己产品的新版本, 在功能、性能等方面均有较大提高, 各产品之间的竞争也更加激烈。

  一般的可视化开发工具( 如V isual BA SIC,Power Builder 和Delphi) 都提供了可视化的开发环境, 提供了对OL E 构件(OCX) 的支持, 可以与多种数据库建立连接, 并且它们都有自己的底层编程语言等等(V isual BA SIC 用的是BA SIC, Delphi 用的是Object Pascal)。每种开发工具都有其技术特色和特定的应用领域, 因而每个工具都拥有其特定的用户群。但各产品在不断升级的过程中, 不断取长补短, 不断地融入许多竞争对手的产品的特点, 功能不断丰富,性能不断完善。

  在HH2AphidGIS 系统开发过程中, 根据系统功能的需求选择了以Bo rland Delphi Client Server210 版作为系统开发的主要工具, 并辅以其它工具软件等。这主要是考虑了Delphi 以下几个方面的特点: ①借助Delphi 中控件和模板的使用与功能, 编写程序非常方便, 提高了开发应用程序的效率,②Delphi 预先将应用程序编译成经过优化的本地代码, 其执行速度明显高于同类产品; ③Delphi 的一个超强能力就是可以将原先在桌面型数据库开发的程序很轻易地让远端SQL 服务器接受, 甚至在数据来源改变后都无需对用户界面做任何的修改。同时用户不需要第三方的开发工具, 直接能够在Delphi 的集成环境中进行数据库操作。

1.5　开发人员的组成

  计算机应用软件系统开发人员的组成是随着编程语言和开发工具的发展变化而变化的。计算机高级编程语言的产生使广大非计算机专业工作者(一般用户) 能够进入计算机应用领域。尤其值得一提的是, 近年来面向对象理论的发展和可视化开发工具的兴起, 大大降低了应用软件系统开发的难度, 减少了程序代码的书写量, 提高了软件开发的效率, 为广大非计算机专业工作者(包括植保工作者) 开发出本领域内高质量的应用软件系统提供了可靠的工具,使各领域内应用软件系统的开发进一步摆脱了计算机专业人员的限制, 而各领域的专家也逐步成为应用软件系统开发的主导人员。

  根据以上分析以及从总结 IPM IST 实验室 10多年来的实践经验来看, 目前植保应用软件系统的开发可以植保专业人员为主。当然, 其中的一部分人应该既对软件工程理论和程序设计知识有一定的了解, 又是植保领域的专家。从应用软件系统的分析、设计, 到系统的最终实现, 系统开发人员都应把注意力集中在如何来反映植保专业的特点, 植保专业知识的收集、整理及其内涵的深入挖掘等方面, 而不是专注于冗长乏味的代码行的编写上。当今软件技术的发展, 尤其是面向对象技术和可视化开发工具的发展为之提供了便利的条件, 因此系统设计人员和应用领域的专家能够有机地融合为一体。

  沈佐锐等人曾就植保领域专家系统的开发提出了产、学、研相结合的参与式协作方式。笔者认为这种方式同样适用于植保专业各个方面的应用软件系统的开发, 如多媒体数据库系统、信息管理与决策支持系统等。这种方式既能够保证专业应用软件系统的适用性与专业理论的紧密结合, 又能够有利于后续人才的培养。

  黄 淮 海 地 区 麦 蚜 预 测 预 报 系 统 (HH-AphidGIS) 的开发就是采取了产、学、研相结合的参与式协作方式进行的, 由中国农科院植保所麦虫组、中国农业大学植保系 IPM IST 实验室以及山东、河北、河南等省的植保总站合作完成。其中, 中国农科院植保所负责项目的组织协调工作和有关试验的设计、安排, 上述三省植保总站提供历年麦蚜观测的数据资料, 中国农业大学植保系 IPM IST 实验室通过分析所获取的各种数据完成系统的开发研制工作,最后由三省植保总站进行应用及验证。

2　展　望

  植保应用软件系统的开发, 经过近10 多年来的积累, 特别是近3 年来的飞速发展, 已成为计算机农业应用中一个较为活跃的领域, 并在农业生产及病虫害综合管理等方面发挥着越来越重要的作用。

  我国目前已有一些科技示范区将计算机专家系统用于指导农业生产, 产生了巨大的经济效益和社会效益, 收到了良好的示范效果。随着计算机技术和国民经济的不断发展,在不远的将来农业计算机应用将会更加普及, 应用范围也会不断扩大, 这就相应地对农业计算机应用软件系统在数量和质量上提出更高的要求。因此, 开发出更多、更好、更加实用化的植保应用软件系统也就成为植保工作者责无旁贷的职责所在。对此, 我们应该有着清醒的认识, 抓住机遇, 为我国植保技术的发展提供更广阔的天地。

  [ 主要参考文献]

  [ 1 ]　高灵旺. 黄淮海地区麦蚜信息管理与预测预报技术研究: [ 博士学位论文]. 北京: 中国农业大学, 1998

  [ 2 ]　谢荣传. 计算机软件技术基础. 北京: 北京科学技术出版社, 1995. 308p

  [ 3 ]　姚　青, 黎　峰. 制作多媒体软件的两种方法. 微型计算机, 1997, 17(3) : 106～107