信息系统 (Information System,IS) 一般泛指收集、存储、处理和传播各种信息的具有完整功能的集合体。3.1信息系统概述3.1.1信息系统的定义信息系统是由计算机硬件、网络和通信设备、计算机软件、信息资源、信息用户和规章制度组成的以处理信息流为目的的人机一体化系统。信息系统5个基本功能核心含义输入由系统目标、系统能力和信息环境决定存储系统存储信息资料与数据的能力处理数据处理工具基于OLAP、数据挖掘DM技术输出信息系统最终目标所有功能为保证最佳输出控制控制管理设备与信息处理全流程3.1.2信息系统的发展诺兰将计算机信息系统的发展道路划分为6个阶段即初始阶段、传播阶段、控制阶段、集成阶段、数据管理阶段和成熟阶段阶段诺兰模型6阶段核心特点1初始阶段少数人会用主要在财务部门仅简单报表统计2传播阶段应用快速增长出现数据冗余、不一致、难共享效率不高3控制阶段成立领导小组采用数据库技术是计算机管理→数据管理的关键4集成阶段建立集中式DB与IS统一管理硬件与预算大幅增加5数据管理阶段信息成为重要资源统一数据平台实现共享6成熟阶段IT与管理融合满足各层次需求提升企业竞争力3.1.3信息系统的分类传统的信息系统可分为业务(数据)处理系统、管理信息系统、决策支持系统、专家系统和办公自动化系统等5类。这5类经历了一个从低级到高级、从局部到全局、从简单到复杂的过程。系统类型简称英文全称核心定位与特点典型示例业务(数据)处理系统TPS/DPSTransaction / Data Processing System做业务。面向局部事务处理计算机用于企业单项业务不涉及全局管理账务系统、销售系统、库存系统、工资系统管理信息系统MISManagement Information System出报表。面向企业全局整体管理整合内部信息为各级管理提供信息企业综合管理信息系统、生产管理系统决策支持系统DSSDecision Support System做分析。MIS的深化支持半结构化/非结构化决策使用数据与模型经营决策分析系统、市场预测决策系统专家系统ESExpert System人工智能应用模拟专家推理利用知识与经验解决复杂问题医疗诊断系统、故障诊断专家系统办公自动化系统OASOffice Automation System办公事务处理人机结合提高办公效率与质量公文系统、邮件系统、电子会议系统、日程管理系统企业资源规划ERPEnterprise Resource Planning基于信息技术、集成企业物流、资金流、信息流三大资源面向供应链进行全面管理系统。财务型 ERP3.1.4信息系统的生命周期信息系统的生命周期分为4个阶段即产生阶段、开发阶段、运行阶段和消亡阶段。信息系统生命周期四大阶段别称/定位包含子过程核心内容与考点1. 产生阶段概念阶段、需求分析阶段①概念产生过程②需求分析过程1. 根据企业经营管理需要提出建设信息系统的初步想法2. 深入调研分析企业需求形成需求分析报告2. 开发阶段生命周期中最重要、最关键的阶段①总体规划②系统分析③系统设计④系统实施⑤系统验收①总体规划- 开发起始阶段以需求分析为基础- 服务于企业总体目标与管理决策- 明确系统地位、指导开发、优化资源、规范业务流程- 内容开发目标、总体架构、组织结构、实施计划、技术规范等②系统分析- 目标为系统设计提供逻辑模型- 是管理流程与信息流程交汇点- 内容组织结构及功能分析、业务流程分析、数据与数据流程分析、系统初步方案③系统设计- 依据系统分析结果设计实施方案- 内容系统架构、数据库、处理流程、功能模块、安全控制、组织队伍、管理流程设计④系统实施- 将设计方案变为可运行的软件系统- 检验前期全部工作用户参与度极高- 实施后用户逐步占据主导地位⑤系统验收- 先试运行暴露性能、易用性等问题- 对系统进行正式验收3. 运行阶段系统正式交付使用阶段系统运行、系统维护1. 长时间运行是检验系统质量的试金石2. 系统维护分为四类①排错性维护②适应性维护③完善性维护④预防性维护3. 运行初期排错性、适应性维护居多后期完善性、预防性维护居多4. 消亡阶段易被忽视的阶段系统更新改造、功能扩展、报废重建1. 技术发展快、企业环境变化系统无法一劳永逸2. 不可避免面临升级、扩展甚至重建3. 建设初期就应考虑消亡条件、时机与成本3.1.5信息系统建设原则信息系统开发的基本原则核心内容、含义与考点1. 高层管理人员介入原则1. 信息系统必须服务于企业总体目标只有高层管理者能真正理解企业需求与合理投入边界2. 介入贯穿系统全生命周期概念→规划→开发→运行方式包括直接参与、决策指导、资源支持等3. 具体体现为设立CIO首席信息官职位相当于副总裁是最高管理层核心成员负责信息规划、政策标准、信息资源管控。2. 用户参与开发原则1. 用户范围全面核心用户是实际使用者领导仅为辅助/外围用户2. 参与全过程从规划、设计直到系统运行、移交使用3. 深度参与以甲方代表身份融入开发团队成为真正的开发参与者4. 体现“用户第一、用户至上”的理念。3. 自顶向下规划原则1. 主要目标保证信息一致性避免信息不一致导致系统失效甚至报废2. 解决无序开发、历史演变带来的数据冗余、冲突问题3. 总体规划不取代详细设计各子系统可在整体规划下开展创造性设计。4. 工程化原则1. 背景应对早期“软件危机”根源是个体/作坊式开发缺乏工程化管理2. 将信息工程、系统工程引入开发过程3. 提升系统可维护性、可扩展性避免成为少数开发者的“专利”4. 是信息系统开发的重要方法论与原则。5. 其他原则-创新性原则体现系统先进性-整体性原则体现系统完整性-发展性原则体现系统超前性-经济性原则体现系统实用性。3.1.6信息系统开发方法信息系统四大开发方法核心思想主要特点/内容适用场景1. 结构化方法面向过程。基于生命周期将系统划分为调查、分析、设计、实施、维护阶段自顶向下、结构化、模块化开发。1.开发目标清晰化遵循用户第一与用户达成共识2.工作阶段程式化阶段工作明确严格审查避免隐患3.开发文档规范化各阶段必须完成标准文档便于衔接与维护4.设计方法结构化自上而下模块化分解子系统相对独立。业务成熟、定型、稳定的行业如银行、电信、零售等。2. 原型法先快速构建系统原型最初版本交给用户试用、评价、修改多次迭代直至用户满意。1. 快速建立初始版本直观展示系统模型2. 用户全程参与反复沟通修正3. 需求不明确时可逐步细化4. 开发过程需求分析→初步设计→原型生成→调试检测→迭代优化。需求不清晰、业务变化快、需要快速验证效果的系统开发。3. 面向对象方法面向对象。将客观世界看作对象的集合以对象类为核心利用封装、继承、多态构造系统模型。1. 集成结构化等方法优点兼顾数据与处理2. 用实体、关系、属性建模模拟现实系统3. 以建造问题域模型为目标4. 按共同特征抽象为类建立类层次与类库提高复用性。复杂业务系统、需要高复用性、可扩展性强的现代信息系统。4. 面向服务的方法SOA在对象/构件基础上将接口与实现解耦以服务为基本单元提升系统互操作性、可复用性、应变能力。1. 由对象→构件→接口→服务逐步发展而来2. 解决组织内、系统间互通与协同问题3. 快速响应需求变化利于资源共享与集成4. 较新领域代表未来系统开发主流趋势。跨组织、跨平台、分布式、需要高度集成与灵活扩展的企业级系统。3.2业务处理系统TPS业务处理系统 (Transaction Processing System,TPS) 又可称为电子数据处理系统 (Electronic Data Processing System,EDP)3.2.1业务处理系统的概念所谓事务处理系统就是针对管理中具体的事务(如财会、销售、库存等)来辅助管理人员将所发生的数据进行记录、传票、记账、统计和分类并制成报表等活动为经营决策提供有效信息的基于计算机的信息系统。TPS是服务于组织管理层次中最低层、最基础的信息系统。这些系统通常是一种分离式单独处理某一项具体事务的系统。各个子系统有自己专有的软、硬件和专有的数据文件它们之间一般不交流、不共享某些专用数据库文件。3.2.2业务处理系统的功能T P S 的主要功能就是对企业管理中日常事务所发生的数据进行输入、处理和输出T P S 的数据处理周期由以下5个阶段构成数据输入、数据处理、数据库的维护、文件报表的生成和查询处理。TPS工作过程核心内容1. 数据输入TPS第一步信息处理瓶颈输入方式人工、自动、结合自动设备POS、OCR、ATM、扫描仪、语音识别、触摸屏2. 数据处理批处理定期批量处理经济但数据易过时如银行日终结账OLTP实时处理即时更新成本高需容错如股票、机票交易3. 数据库维护保证数据最新准确4种操作检索、修改、存入、删除为上层系统提供基础数据4. 文件报表产生行动文件可执行业务信息文件证明业务发生周转文件需返回仅简单汇总不支持高层决策5. 查询处理支持批量/实时查询需权限控制保证安全3.2.3业务处理系统的特点TPS 是处于企业系统的边界它是将企业与外部环境联系起来的“桥梁”3.3管理信息系统MIS管理信息系统 (Manage Information System,MIS) 是由业务处理系统发展而成的是在T P S 基础上引进大量管理方法对企业整体信息进行处理并利用信息进行预测、控制、计划辅助企业全面管理的信息系统。3.3.1管理信息系统的概念管理信息系统由四大部件组成即信息源、信息处理器、信息用户和信息管理者根据各部件之间的联系可分为开环和闭环。开环只管做完闭环边做边调。类型特点示例开环结构执行过程中不收集外部信息不调整决策事后评价只供下次参考批处理系统闭环结构决策过程中不断收集信息、不断调整最终执行的不是最初的决策计算机实时处理的系统3.3.2管理信息系统的功能一个管理信息系统从使用者的角度看它总是有一个目标具有多种功能各种功能之间又有各种信息联系构成一个有机结合的整体形成一个功能结构。职能的完成往往是通过“过程”实现过程是逻辑上相关活动的集合因而往往把管理信息系统的功能结构表示成功能-过程结构3.3.3管理信息系统的组成3.4决策支持系统DSS3.4.1决策支持系统的概念决策支持系统 (Decision Support System,DSS)对 D S S 的定义始终存在着不同的观点但都基本一致认为其定义必须建立在对象所具有的特征之上项目定义一内容定义二内容核心定义由语言系统、知识系统、问题处理系统3个互相关联部分组成的基于计算机的系统交互式、灵活、适应性强的基于计算机的信息系统支持解决非结构化管理问题改善决策质量可体现决策者意图支持整个决策过程核心特征1. 数据和模型是DSS的主要资源2. 支援用户决策不代替用户决策3. 主要解决半结构化及非结构化问题4. 提高决策的有效性而非效率1. 针对上层管理人员面临的结构化程度不高、说明不充分的问题2. 界面友好易被非计算机人员接受3. 模型、分析技术与传统数据存取检索技术结合4. 对环境及决策方法改变具有灵活性与适应性5. 支持但不代替高层决策者决策6. 充分利用先进信息技术快速传递和处理信息D S S 由若干部件按一定的结构组成部件不同或结构不同会构成功能略有差异的DSS, 但各种 D S S 的结构都建立在某种基本模式之上。 D S S 的基本模式反映D S S 的形式及其与“真实系统”、人和外部环境的关系3.4.2决策支持系统的功能序号决策支持系统DSS具体功能1整理、提供本系统与决策问题相关的各类数据如生产、库存、财务、设备运行数据等2收集、存储并及时提供与决策相关的外部信息如市场需求、商品价格、竞争对手状况等3及时收集、提供各项活动的反馈信息含系统内、系统相关如计划完成情况、用户反馈等4存储、管理与决策相关的各类模型如库存控制、生产调度、投入产出模型等5存储、管理常用的数学、统计、运筹方法如统计检验、回归分析、线性规划方法等6对数据、模型、方法进行有效管理提供查找、变更、增加、删除等操作方便用户灵活运用7运用模型和方法加工数据得出决策支持信息如数据汇总、分析、预测等8有人机对话接口和图形加工、输出功能支持数据查询、回答“What⋯if.⋯”问题输出统计分析图表9支持分布使用提供有效传输功能保障不同地点用户共享系统的模型、方法和可共享数据如局域网环境下共享3.4.3决策支持系统的特点项目具体内容核心定位面向决策者为决策提供辅助支持不替代决策核心功能1数据/信息收集、存储并提供决策相关数据/信息包括内部生产数据、外部市场/竞争信息核心功能2模型/方法存储决策相关模型提供常用数学/运筹方法支持数据加工、分析核心功能3交互/输出提供人机交互接口支持查询、输出统计图表可灵活调整决策方案核心特点1问题适配聚焦半结构化问题解决传统系统无法处理的复杂决策需求核心特点2辅助性仅提供决策支持不直接做决策尊重决策者的判断和经验核心特点3动态性可根据实际情况调整决策方案适配环境和需求的变化核心特点4交互性支持人机对话可融入决策者经验输出直观的统计/分析结果3.4.4决策支持系统的组成组成部分核心内容1. 数据的重组和确认从事务系统收集的数据需重组、确认才能用于决策可通过数据仓库解决2. 数据字典的建立作业层数据库不适合分析查询数据仓库独立于业务系统对数据提炼、整合、一致化支持管理者决策分析3. 数据挖掘和智能体工具智能体功能趋势分析、异常识别、模式识别数据挖掘结果类型①联合 ②定序 ③分类 ④聚类4. 模型建立目的帮助决策者理解与选择方案建模方法①穷枚举法神经网络②算法③启发式经验法则常用于专家系统④模拟仿真3.5专家系统ES3.5.1专辑系统的概念基于知识的专家系统简称为专家系统 (Expert System,ES) 是人工智能的一个重要分支。专家系统的能力来自于它所拥有的专家知识知识的表示及推理的方法则提供了应用的机理。因此这种基于知识的系统设计是以知识库和推理机为中心而展开的。专家系统和传统应用程序对比专家系统(ES)传统应用程序所属范畴人工智能范畴解决半结构化/非结构化问题传统程序解决结构化问题模拟对象模拟人类专家的推理过程模拟问题领域的数学模型系统结构三要素综合数据库、知识库、推理机三级结构数据程序两级结构灵活性差解决问题类型现实世界中需专家知识才能解决的实际问题有成熟理论、算法的常规问题求解手段依赖启发式专业知识领域狭窄、性能高、通用性差依赖通用算法通用性强3.5.2专家系统的特点专家系统(ES)的特点具体内容1. 超越时间限制开发完成后可随时使用24小时持续运作不受人类专家工作时间的限制2. 操作成本低廉初期开发经费较高但日常操作成本远低于人类专家适合专家不在或请专家不划算的场景3. 易于传递与复制可轻松传递、复制专家知识解决专家知识稀有、传递耗时费力、人事变动导致知识流失的问题4. 处理手段一致输出结果稳定统一不会像人类专家那样因时间、个人状态不同而出现判断差异5. 善于克服难题凭借知识库和严谨推理擅长处理耗时久、复杂度高、计算量大、重复性强的工作表现优于人类专家6. 适用特定领域受知识库和推理规则构建难度限制仅适用于小范围特定知识领域复杂、跨领域问题仍需人类专家补充核心作用将数据/信息转化为可用知识分享专家意见作为重要竞争资源在物流、配送中心等领域应用潜力大可提升效率和质量3.5.3专家系统的组成组成部分核心内容1. 知识库存放领域知识分为事实性知识和启发性知识经验具备存储、检索、增删改等管理功能知识表示简洁准确结构模块化、独立。2. 综合数据库又称动态知识库存放推理过程中的初始状态、中间结果、求解记录运行中内容不断变化与静态知识库共同构成完整知识库。3. 推理机专家系统核心ES知识库推理机是控制结构/规则解释器三种推理方式①正向推理数据驱动从条件推结论②反向推理目标驱动假设结论再验证③双向推理正反向结合推理机与知识库分离保证模块性、灵活性。4. 知识获取两大功能知识编辑与求精、自学习负责添加、修改、删除知识维护知识库一致性。5. 解释程序回答用户问题解释推理过程、依据、步骤通过记录推理链向用户展示推导过程。6. 人机接口两类接口与用户、与专家/知识工程师完成内外表示形式转换未来向多媒体接口发展。3.6办公自动化系统OAS3.6.1办公自动化系统的概念办公自动化就是以先进的科学技术为基础利用有关办公自动化设备协助办公人员管理各项办公信息主要利用资源以提高办公效率和办公质量。3.6.2办公自动化系统的功能OAS功能具体内容1. 事务处理面向文案人员处理日常繁杂事务提高效率、节省人力• 单机系统文字处理、日程安排、文档管理、电子报表、数据处理• 多机系统电子会议、电子邮件、语音处理、图形图像处理、联机情报检索2. 信息管理面向中层管理人员本质是对信息流的控制管理收集、加工、传递、分析、应用、反馈信息属于管理型办公系统分布式、网络化、信息共享3. 辅助决策面向高层领导与智囊团建立决策模型综合分析、预测、判断属于决策型办公系统自动生成较合理的决策方案办公自动化系统的组成OAS组成内容1. 计算机设备主机系统、终端设备、外部设备输入键盘、语音、手写、图像输入输出针式、喷墨、激光打印机2. 办公设备电话、传真、电传、复印、轻印刷大容量存储光盘、缩微胶片电子会议设备闭路电视、投影仪3. 数据通信及网络设备连接各远程结点实现数据快速传输、上传下达4. 软件系统系统软件操作系统、网络软件专用软件办公事务处理专用程序支持软件文字处理、DBMS、邮件、图形图像处理软件3.7企业资源规划ERP企业资源规划 (Enterprise Resource Planning,ERP) 是企业在生产制造过程普遍使用的一种信息系统。E R P是建立在信息技术基础上利用现代企业的先进管理思想全面地集成了企业的所有资源信息并为企业提供决策、计划、控制与经营业绩评估的全方位和系统化的管理平台。3.7.1企业资源规划的概念企业的所有资源包括三大流物流、资金流和信息流。 E R P 也就是对这3种资源进行全面集成管理的管理信息系统。3.7.2企业资源规划的结构E R P 中的企业资源包括企业的“三流”资源即物流资源、资金流资源和信息流资源。E R P实际上就是对这“三流”资源进行全面集成管理的管理信息系统。ERP功能模块核心内容1. 生产预测为计划服务支撑经营计划、生产计划大纲、主生产计划常用方法德尔菲法、移动平均、指数平滑、非线性最小二乘2. 销售管理企业与市场的桥梁属于最高层决策计划为客户服务并实现企业价值3. 经营计划生产计划大纲PP依据经营目标制定承上启下确定一定时期内的产量计划4. 主生产计划MPS细化生产大纲明确生产什么、生产多少、何时交货是编制物料需求计划的依据5. 物料需求计划MRP生产管理核心将最终产品分解为零部件、材料的生产与采购计划平衡需求与能力6. 能力需求计划CRP核算MRP所需能力找出瓶颈保障生产任务完成7. 车间作业计划PAC执行层计划按优先级下达生产订单主流模式JIT准时制8. 采购与库存管理采购全过程管控库存管理物料进、出、存9. 质量与设备管理质量管理全面质量管理TQM全员全过程负责设备管理对设备全生命周期综合管理10. 财务管理以货币形式反映监督经济活动综合性管理渗透全部经济活动11. 扩展应用模块CRM客户关系管理、DRP分销资源管理、SCM供应链管理、电子商务3.7.3 企业资源规划的功能ERP核心功能具体内容1. 支持决策基于MRPⅡ扩展管理范围整合财务、生产、营销等子系统新增质量控制、人事等功能实现跨国多工厂运作实时分析质量、市场、客户满意度等关键信息支撑各层面决策2. 行业针对性IT解决方案打破MRP-Ⅱ局限于传统制造业的格局扩展到商业、零售、金融等多行业以财务、人事等为核心融入各行业特殊需求提供专属解决方案3. 全行业及跨行业供应链管理供应链从企业内部扩展到全行业、跨行业覆盖原材料供应、生产、配送、流通到终端消费者实现多企业协作经营整合分散计划降低企业个别成本和转换成本增强供应链整体竞争力3.8典型信息系统架构模型3.8.1政府信息化与电子政务电子政务实质上是对现有的、工业时代形成的政府形态的一种改造即利用信息技术和其他相关技术将其管理和服务职能进行集成在网络上实现政府组织结构和工作流程优化重组超越时间、空间与部门分隔的制约实现公务、政务、商务、事务的一体化管理与运行。政务主要包括3个组成部分(1)政府部门内部的电子化和网络化办公。(2)政府部门之间通过计算机网络进行的信息共享和实时通信。(3)政府部门通过网络与居民之间进行的双向信息交流。3.8.2企业信息化与电子商务企业信息化就是企业利用现代信息技术通过信息资源的深入开发和广泛利用实现企业生产过程的自动化、管理方式的网络化、决策支持的智能化和商务运营的电子化不断提高生产、经营、管理、决策的效率和水平进而提高企业经济效益和企业竞争力的过程。企业信息化的具体目标是优化企业业务活动使之更加有效它的根本目的在于提高企业竞争能力使得企业具有平稳和有效的运作能力对紧急情况和机会做出快速反应为企业内外部用户提供有价值的信息。企业信息化方法核心要点1. 业务流程重构方法利用信息技术彻底、根本性重新设计企业流程与组织适应市场与信息社会2. 核心业务应用方法围绕企业核心业务应用信息技术是信息化成功的关键3. 信息系统建设方法企业信息化的重点和关键最具普遍意义的方法4. 主题数据库方法面向业务主题/核心业务建库解决信息孤岛问题投入少效益好5. 资源管理方法运用信息技术管理企业资源典型代表ERP、SCM6. 人力资本投资方法将优秀员工视为资本适用于咨询、软件等智力密集型企业