第2章信息系统理论基础天津财经大学

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1、第2章 信息系统理论基础天津财经大学 赵乃真信息系统设计与实践1本章主要内容系统基本概念及系统理论的发展 信息系统建模、系统方法论和系 统工程的概念 管理信息系统的基本概念 管理信息系统的结构和工作模式 22.1 系统科学的产生 1系统理论的产生背景 2系统理论的创建 3系统的属性 整体有两个以上的组成部分，即有两 个以上的要素； 各要素之间、要素与整体之间以及整 体与环境之间存在着一定的有机联系，从 而在系统内部和外部形成一定的结构和秩 序； 系统整体具有不同于各要素的新功能 。 32.2 系统理论基础 现代系统理论是一个庞大的知识体系。 根据本书的目标，这里仅讨论系统理论中 最基本，并与后

2、面讲到的系统分析设计方 法关系比较紧密的系统概念，其中包括信 息系统的定义、性质、方法和系统工程以 及系统建模等问题。 42系统的整体性 （1）整体的功能 （2）整体和部分（局部、个体）的目 标 3系统的结构 系统的组成要素之间存在有机的联系 ，这种联系构成了系统的结构。系统结构 也称为“序” 4系统要素 （1）系统输入和系统输出 （2）系统指标 （3）系统控制 （4）系统环境 55系统方法 系统理论不仅意味着一种认识世界的 基本观点，也意味着解决问题的一种方法 。所谓系统方法，就是在分析问题和解决 问题时把研究的具体对象放在系统的形式 中加以考察的一种方法，而不是孤立地研 究对象本身。 6n

3、 系统规划：确定系统目标和行动路线 ； n 开发过程：严谨的系统分析设计、测 试和实施； n 系统建模：形式化、数量化； n 系统测试：黑箱、灰箱、白箱等方法 ； n 系统控制：反馈等方法； 文档资料：科学、规范的文档资料。 72.2.2控制的概念和原理 1控制系统的一般组成检测环节：完成系统输出的监测和信息的变 换，以便和希望的输出值进行比较； 比较环节：完成目标输入值和输出检测的反 馈值的比较，并计算两者的差值，作为系统控制 的依据； 控制环节：根据比较产生的偏差按照希望的 控制规律产生控制信息； 执行环节：根据输入产生希望的输出。 82控制策略 （1）基本控制策略 （2）改变系统结构 分

4、解 归并 解耦 （3）复杂控制策略 n 智能控制； n 模糊控制； 神经网络控制。 92.2.3系统分类 系统有不同的组成、不同的结构、不同 的属性、不同的外在形态和不同的内在关 系。 1系统的组成和复杂程度 2按系统抽象程度 3按应用目标 4按和外界的关系区分 封闭系统 开放系统 102.2.4系统观点 系统的观点是指，按照系统原理观察世 界，分析和解决所遇到的问题的一种观点 。1整体性原理 整体的目标； 整体的优化，局部最优不等于全局的 最优； 系统集成和资源整合都是整体化原 理的具体体现。 112.2.1系统的基本概念 1系统的定义 倍塔郎菲：系统是一些部件为了某种 目标而有机结合的一个

5、整体。 国际标准化组织技术委员会IOSTC的 定义：能完成一组特定的功能的由人、机 器以及各种方法构成的有机集合体。 4个基本要素： 部件、目标、联系、控 制122开放性原理 3目的性原理 4稳定性原理 5动态变化原理 n 系统外部环境的变化； n 系统内部情况的变化； n 变化的规律：线性、非线性、突变 量 变、质变； n 系统要能够适应变化，在设计系统时 要尽量考虑到各种可能的变化； 当机遇来临时要促进系统状态的变化。 136.系统思考 系统思考就是强调系统观点的重要性， 在看待世界上纷繁多变的事物时要自觉地 应用系统的原理思考问题，用系统的方法 解决问题。学会系统思考，在信息系统的 分析

6、和设计的全过程中都是十分重要的。 彼德圣吉（P.M.Senge）在他那本风 靡世界的第五项修炼（System Thinking） 142.2.5系统质量 按照系统理论的观点，系统一般的标准 1目标明确 2结构合理 3接口清晰 4能观能控 152.2.6系统熵 “系统熵”是系统内部无法继续为实现 系统目标发挥作用的一些因素的总称。 维护性输入称为负熵。 系统熵的表现形式负熵汽车引擎不能发动、轮胎 严重磨损调整引擎、更换轮 胎计算机 程序出错、宕机、用户不 满意修改程序、改善功 能组织机 构雇员退休、不遵守规 程、不适应环境招收新员工、培训 和激励、机构重组162.3系统理论的发展 20世纪60年

7、代末、70年代初开始，是系 统理论又一个发展的高峰阶段。在这一时 期产生了的耗散结构理论、协同学和超循 环理论等一系列新的理论，分别从宏观、 微观以及生物学、物理学的角度揭示了系 统的运行和变化规律。 172.3.1新理论的要点 1耗散结构理论 2协同学 3超循环理论 4混沌理论 5突变性原理 6自组织原理 7相似形原理 182.3.2复杂性科学 1复杂性科学的产生（Complxity） 2复杂性科学的内涵 复杂性科学的目标是致力于建立一个 科学的大同世界，能涵盖从进化生物学到 诸如经济、政治、历史这样的模糊学科， 最终能够帮助人们建立一个更加恒久而和 平的世界。 3复杂巨系统理论 192.3

8、.3现代系统科学体系 N 老三论：以系统论为基础再加上信 息论、控制论组成传统系统理论基础； N 新三论：以突变论、耗散结构理论 和协同论等为代表的系统理论，被称为新 三论。新三论的数学基础是非线性科学， 包括分形、模糊数学和混沌理论等；复杂科学理论。 202.4 管理信息系统 一类特殊的系统，即企业或组织的管理 信息系统（Management Information System，MIS）。小到一个企业或组织（ 包括政府机关、部队等），大到一个行业 或城市政府等都是一个系统，都需要依赖 管理信息系统实现管理。管理信息系统是 这些系统中的一个子系统。 212.4.1企业系统 1企业系统结构 2

9、企业系统具的特点 223企业系统结构 （1）层次结构（Hierarchic）（2）扁平结构（Flat）（3）矩阵结构（Matrix） （4）虚拟结构（Virtual） （5）混合结构（Hybrid） 234企业系统环境要素 因素多 变化 企业信息系统存在的基础242.4.2管理信息系统的概念 1管理信息系统定义 一个由人、计算机等组成的能进行信 息的收集、传送、存储、加工、维护和使 用的系统。管理信息系统能实测企业的各 种运行情况；利用过去的数据预测未来； 从企业全局出发辅助企业进行决策；利用 信息控制企业的行为；帮助企业实现其规 划目标 管理信息系统广义、狭义的概念252系统基本目标 管理信

10、息系统的基本目的就是在适 当的时间、适当的地点、以适当的方式、 向适当的人、提供适当的信息并完成适当 的决策。 3管理信息系统的组成 技术 社会 社会技术系统 知识工人 （Knowledge workers） 264管理信息系统的信息处理功能 n 信息的采集（多维数据、多媒体数 据）； n 信息的处理（筛选、概括、数据挖 掘、决策）； n 信息的管理（安全、并发控制、过 滤）； n 信息的存储（集中、分布）； n 信息的检索（个性化、不同的信息 ）； n 信息的传输（内部、外部、防火墙 、代理）； n 信息应用（用户界面、信息属性、 表达方式）；系统及数据的后台维护处理（及时更新 、安全可靠）

11、。 272.4.3 MIS的结构 1MIS的概念结构 N 信息管理者：信息系统的开发、维护和系统后 台的管理； N 信息源：原始信息的产生地，来自企业外部、历 史和企业的业务过程； N 信息处理：信息传输、存储、加工、提供；信息应用：各管理层次的用户使用信息完成决策 。 282MIS的功能结构 293MIS软件系统结构 304MIS硬件系统结构 管理信息系统的硬件结构主要是系统的 网络拓扑结构和系统硬件设备的配置结构 等。现代信息系统的规模越来越大、信息 设备种类越来越多样，处理功能越来越强 大都使得系统的硬件结构越来越复杂。 MIS的硬件结构经历了单机系统、局域网 系统、企业网系统和基于企业

12、网、因特网 的现代信息系统的发展过程。 312.5信息系统的工作模式 信息系统的工作模式主要指信息系统的 构建方法，包括硬件和软件的组成结构。 信息系统平台模式大体上分为4种：主机 终端模式，文件服务器模式，客户机/服务 器模式（Client/Server，C/S模式），和 Web浏览器/服务器模式（Browser/Server ，B/S模式）。 322.5.1客户机/服务器模式 C/S模式主要由客户应用程序、服务器管理程 序和中间件3部分组成。 332.5.2 浏览器/服务器模式 13层结构 2B/S模式的优势 （1）简化了客户端。 （2）简化了系统的开发和维护。 （3）使用户的操作变得更简

13、单。 （4）有利于改变企业信息流动的方式 。 （5）系统的安全管理复杂。 342.5.3 混合模式 所谓混合模式是指，系统开发者根据系 统的特点灵活地为不同的子功能采用不同 的信息系统平台，将两种模式交叉并行使 用，以便获得最佳的综合效益。 1适合采用C/S的功能 2适合采用B/S的功能 352.6 MIS的质量 管理信息系统应满足一般系统的质量标 准的要求。 作为服务于企业和组织管理的信息系统 ，还有一些特殊的质量标准。 只有构建一个高质量的信息系统才能发 挥其价值。 362.6.1 MIS的质量标准 n 满意度：用户对系统是否满意，系统是否充分满 足了用户需求； n 可用性：系统是否以最好

14、的方式运行和操作； n 经济性：系统设计是否考虑了成本-效益，系统资 源是否得到充分应用； n 可维护性：在系统生命周期内持续满足需求的变 化，是否需要很大的投入，系统是否容易修改，容易增 加功能； n 安全性：系统是否能够阻止误用和非法进入系统 的企图； n 可视性：系统是否为用户提供可视化工具，跟踪 某些行为发生的原因； 健壮性（即鲁棒性，Robustness） 372.6.2 MIS的价值 n 组织和管理企业和组织内部已有的信息； n搜索外部的、竞争者的信息，更清楚了解 对手； n信息的深度挖掘、处理和更便捷的查找和 应用； n 信息系统如何实现这两方面的功能； n科学的决策带来更高的效益，获得竞争优 势； 适应环境的变化、抓住发展的机遇。 382.6.3 MIS价值的发挥 信息系统价值不在于信息系统本身，而 在于应用。 信息系统价值的发挥不仅取决于信息系 统本身和技术的原因，更重要的决定于对 信息系统的应用和应用者自身的信息意识 和信息素质的高低。 39习题与实践 1以小组为单位调查一个小型企业或 组织的结构和信息需求，写出调查报告。 2调查企业目前有哪些信息系统及其 主要的信息处理功能，画出该组织信息系 统的功能结构图。 3分析班级系统的结构，并说明什么 样的班级组织才是最优的班级系统？ 4041