管理信息系统课件第6章管理信息系统建设的学科基础

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1、6.1 管理信息系统的学科体系 6.2 系统工程 6.3 数据库技术 6.4 软件工程技术 6.5 计算机网络技术 6.6 信息安全技术第六章 管理信息系统的学科体系本章目标 管理信息系统的建设是一项系统工程，包括计算机硬件、软件 、数据库、软件工程、网络技术、信息安全技术等多面内容 。如何有效地配置、利用、管理这些资源，是影响信息系统 建设成败的关键。 在学完本章后读者应能够了解： 管理信息系统的学科体系。 如何用系统工程、软件工程的方法建设管理信息系统。 建设管理信息系统的技术基础构成。 信息安全技术对管理信息系统的建设和运行维护的重要作用 。第六章 管理信息系统的技术基础6.1 管理信息

2、系统的学科体系 6.1.1 管理信息系统的学科内容 管理信息系统是一门综合了管理科学、信息科学 、系统科学、行为科学、计算机科学和通信技术 的新兴边缘学科，是一门交叉的理论与应用相结 合的学科。 管理信息系统是一个以人为主导，利用计算机硬 件、软件、网络通信设备以及其他办公设备，进 行信息的收集、传输、加工、储存、更新和维护 ，支持组织高层决策、中层控制、基层运作的集 成化的人机系统。 研究对象和使用背景决定了管理信息系统是一门 综合性、实践性极强的学科。6.1.2 管理信息系统与其他学科的关系 1、管理科学与管理信息系统关系极为密切。 2、计算机科学是与管理信息系统联系最密切的学 科之一。

3、3、数学学科对管理信息系统的发展有很大的作用 。6.1.2 管理信息系统与其他学科的关系6.2 系统工程 系统工程（Systems Engineering，SE）是统 筹全局、综合协调研究系统的科学技术， 是系统开发、设计、实施和运用的工程技 术，是在系统思想指导下，综合应用自然 科学和社会科学中有关先进思想、理论、 方法和工具，对系统的结构、功能、要素 、信息和反馈等，运用多学科成果，进行 分析、处理和解决实际问题，以达到最优 规划、最优设计、最优管理和最优控制的 目的。 历历史上系统统工程的杰作丁谓修复皇宫宋朝大中祥符年间,京城发生一场大火，皇宫被烧成一 片废墟。灾后，真宗皇帝命丁谓主持修

4、复皇宫工程。丁谓 首先下令在宫前挖沟取土烧砖没几天大街就成了一条宽大 的水渠。接着，他又下令将汴水引入水渠，用竹筏和船把 建筑材料运至宫门。皇宫修复好，水渠排水后，又把瓦砾 灰土填入其中，复为大街。结果，不仅节省了大量资金， 而且大大加快了工程进度。假如丁谓不是采用上述方案， 而是先往城外运瓦砾灰土，再从城外取土制瓦烧砖，又从 汴水经陆路运输建筑材料，那工程必旷日持久，耗费资金 。丁谓把取土烧砖、运材、回填三者看成一个整体中相关 部分，加以协调处理，从而找到获得最佳效果的方案。丁 谓修复皇宫的方案，是我国古代运用系统思想和方法的著 名范例。“一沟三用一沟三用”先将工程皇宫前的一条大街挖成一条大

5、沟，将 大沟与汴水相通。1.使用挖出的土就地制砖；2.令与汴水相连形成的河道承担繁重的运输任务；3.修复工程完成后，实施大沟排水，并将原废墟物回填，修复成原来的大街。丁谓的皇宫修复工程丁谓的皇宫修复工程对系统工程概念的理解把极其复杂的研究对象称为“系统”。由两个以上有机联系、相互作用的要素所组成，具有特定功能、结构和环境的整体。系统的概念系统的概念学校各班级学生老师校领导后勤人员各部门班长学习委员团支书组长同学举例1举例2计算机系 统硬件系统软件系统CPU存储器输入设备输出设备运算器控制器举例3海洋系统动物植物鲨鱼鲸虾大白鲨.是用来开发、运行、革新一个大规模复杂系统所需思想、程序、方法的总和（

6、或总称）。干什么？干什么？ 研究对象？研究对象？ 内容？内容？什么是系统工程什么是系统工程系统工程 系统工程以运筹学、控制论、信息论、大系统 理论和系统学为基础，它们的创立和广泛应用 ，大大促进了系统工程的发展和运用。 系统工 程的研究对象，主要是复杂的大系统，同时， 也广泛应用于各种系统和部门。 早期，系统工程主要用在工程设计和军事中， 如美国阿波罗(Apollo)工程。 经半个多世纪的开发，已经在极为广泛的领域 获得应用，诸如工程、社会、经济、军事、农 业、企业、能源、运输、区域规划、人才开发 等。钱学森1911.12.112009.10.31钱老简介 钱老被誉为“中国航天之父”、“中国导

7、弹之 父”、“火箭之王”、“中国自动化控制之父” 、 “中国系统工程之父” ；他在上世纪40年 代已经成为和其恩师冯卡门并驾齐驱的航 空和航天领域内的最为杰出的科学家，并 以工程控制论的出版为标志在学术成 就上实质性地超越了科学巨匠冯卡门，成 为上个世纪整个应用科学领域中最杰出的 代表，成为二十世纪众多学科领域的科学 群星中最为璀璨的极少数巨星之一。钱老简介 1960年，苏联撤走了援华的全部专家，撕毁全部257个科技合 同，包括给我们提供原子弹、火箭、导弹样品的合同。 1960年6月10日，也就是苏联专家从中国撤走仅仅17天，在钱 学森的领导下，用工程控制论作为指导，用国产燃料发射了 中国第一

8、颗近程弹道导弹，准确命中目标。一个多月后，国 产近程导弹也相继升空，高准确度地命中目标 1964年10月16日，中国爆炸了第一颗原子弹！ 1970年4月24日，重量为173kg的我国第一颗人造卫星发射成 功。 1978年9月27日 钱学森发表的组织管理的技术-系统工程 论文，对运筹学、系统工程和系统分析科学活动在中国的繁 荣，产生了十分积极的影响。 系统工程的定义 苏联大百科全书英百科全书(1976) 系统工程是一门研究复杂系统的设计、建立、 试验和运行的科学技术 。 .美切斯纳 (1967)虽然每个系统都是由许多不同的特殊功能部 分所组成，而这些功能部分之间又存在着相互 关系，但是每一个系统

9、都是完整的整体，每一 个系统都有一定数量的目标。系统工程则是按照各个目标进行权衡，全面 求得最优解的方法，并使各组成部分能够最大 限度地相互协调。 钱学森：是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法 系统工程 钱学森说它是一种科学方法，美国学 者说是一门科学，还有说它是一门特 殊工程学。但大多数科学家认为是一 种管理技术。 交叉性综合学科。涉及应用数学、基 础理论、系统技术、经济学、管理学 、社会学、心理学等各种学科 。系统性问题生产力迅速发展，社会生产的物质、能量、信息按指数曲线增长 宇宙中各种事物之间的联系空前增强 系统的更新周期趋向缩短 空间相对狭小，时间相对减少 系统

10、内部元素数量增多、规模扩大与管理水平之间的矛盾日益尖锐，形成了管理差距 由此产生 系统性问题系统科学的产生背景系统性问题： 松江大学城建设与综合管理问题3 提高高等教育质量问题综上：解决系统性问题的最优方案:运用系统科学的理论和方法寻找解决问题的最优方案。系统的应用科学系统工程将系统科学的理论和方法应用于人们的实践 活动中包括：系统分析、系统设计、系统管理(2) 北理珠新校区的 问题 选址建设 思考题(1) 你家住房搬迁 问题运动会、三峡工程、青藏铁路、神舟飞船 发射、嫦娥工程 泡茶问题案例1: 华罗庚先生的泡茶“想泡壶茶喝。当时的 情况是：开水没有， 开水壶要洗，茶壶茶 杯要洗，火已生了，

11、茶叶也有了，怎么办 ?”问题描述 1.目标：喝到一碗清新的热茶。 2.条件：已有一个茶壶、一包好茶叶、一个燃着的火炉和可用的凉水水源。 3.其它要求：以最节约资源的方式实现目标。 4.系统工程研究任务：为解决喝茶问题 设计一个行动计划系统(设计一个解决 泡茶问题的行动计划)。问题分析 1 资源需求根据我们的日常经验，现代人类的活动通 常需要人、财、物等类资源。在这个泡茶问 题上，不涉及资金，所需的资源包括：凉水 、茶叶、茶壶、茶杯、火炉。这些资源目前 都已齐备，且假设除人外没有限制。 2 目标要求 以最节约资源的方式泡一壶好茶。 这个问题中，前面提到的各项资源除了人力资源 外，都是没有限制的。

12、但实际上，茶壶的大小是确定 的，因而所用水是确定的。 再假定炉火的发热量及热效率是确定的，那么， 一旦装满水的茶壶放到火上，其消耗的能源也是确定 的。 茶叶使用量是有定额的。 所以，在泡茶问题上，前述各项资源除随机干 扰外，不存在节约问题。这个问题，唯一涉及 的节约问题是关于一种既无限又有限的资源时 间的节约。 3 系统工程研究任务界定 设计一个解决泡茶问题的行动计 划，要求合理安排各道工序，最大 限度节约时间。三、定性策划几个备选方案根据日常经验，对以上泡茶问题可以有以下三种解法 ： 甲：洗净水壶；灌上凉水；壶放在火上；等 水开；水开后，以最快的速度洗茶杯，找茶叶； 泡茶，待茶泡好；喝茶。乙

13、：洗净水壶；洗茶杯；找好茶叶；灌凉水 ；壶放火上；等水开；水开后，用准备好的 茶杯、茶叶泡茶；等待茶泡好；喝茶。丙：洗净水壶；灌凉水；壶放火上；洗茶杯 ；拿茶叶；水开之前，可干一些其它事；水 开，泡茶；喝茶。序号名称紧紧前工序工序时间时间 (分) 1洗壶壶无1 2灌水10.5 3放壶壶20.3 4等水开315 5洗杯无1 6找茶叶无1 7泡茶3，5，62.2 8喝茶7方案的比较和分析（系统分析） 1.列出泡茶所需的全部工序 2.确定每道工序所需的时间 3.确定各道工序之间的时间连接关系 4.分析计算每种方案所需的总时间 5.做出比较结论洗壶灌水放壶洗杯泡茶拿茶叶等水开115110.30.5喝茶

14、2.20.3丙：洗壶洗杯找茶叶灌水等水开放壶泡茶1150.30.5 11喝茶2.2乙：洗壶灌水放壶等水开泡茶洗杯，找茶叶喝茶12.22150.30.5甲：图1 泡茶系统工程备选方案工序图方案分析 甲方案总时间=1+0.5+0.3+15+2+2.2=21 乙方案总时间=1+1+1+0.5+0.3+15+2.2=21 丙方案总时间=1+0.5+0.3+(15)+2.2=19 分析结果：丙方案最节约时间。 方案建议：丙经验总结泡茶工程 几大步骤： 确定问题 目标分析 需求分析 方案策划 系统分析（统计、计算、比较） 决策建议 方案实施 系统原理：最优化、并行统筹、工序图法案例2：田忌赛马霍尔三维结构

15、模型生产系统优化社会科学 工程技术规划 拟定方案 系统研究安装 运转 更新系统分析系统综合设计系统指标明确问题决策 实施时间维知识维逻辑维6.2.2 系统工程研究方法6.2.2 系统工程研究方法 系统工程的主要特点如下： 1、研究方法的整体性 2、一个系统，两个最优（目标；方法或途径） 3、技术应用上的综合性 4、以宏观研究为主，兼顾微观研究 5、管理科学化 系统工程方法论的基本特点是：研究方法强调 整体性，技术应用强调综合性，管理决策强调 科学性。系统工程的特点(1)(1)以大规模复杂系统为研究对象，研究对象广泛以大规模复杂系统为研究对象，研究对象广泛。 (2)(2)系统工程常采用定性分析和定量计算相结合的系统工程常采用定性分析和定量计算相结合的方法。方法。(3)(3)系统工程是一门跨学科的边缘学科，属于工程系统工程是一门跨学科的边缘学科，属于工程技术。技术。三特点三特点(1)(1)整体性和系统化观点（前提）整体性和系统化观点（前提） (2)(2)总体最优或平衡协调观点（目的）总体最优或平衡协调观点（目的） (3)(3)多种方法综合运用的观点（手段）多种方法综合运用的观点（手段） (4)(4)问题导向及反馈控制观点（保障）问题导向及反馈控制观点（保障）四大观点四大观点系统工程的特点系统工程的应用领域 社会系统工程 服务系统工程 自然系统工程 军事系统工程