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信息系统,南方医科大学生物统计学系 谭旭辉,信息系统,2,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,信息系统,3,案例一,山东东阿阿胶集团有限责任公司是全国最大的阿胶生产企业，1996年成为上市公司，2001年，东阿阿胶进入全国10家最具发展潜力的上市公司之列，靠的就是科学、精确的管理机制，以及实现这种管理机制的工具ERP。 东阿ERP系统包含系统控制、财务管理、采购管理、库存管理、销售管理、领导决策等功能模块。 使企业从传统的制造模式转变为现代先进的模式，为企业建立了科学的管理体系。,信息系统,4,系统科学的产生,系统科学与物理、化学、生物等学科不同，它的研究对象既不是客观世界中那一种物质的结构，也不是物质的哪一种运动形态，而是从各种物质运动形态和过程中抽象出来的共同特征，研究组成系统的各部分之间的关系和运动规律。 系统一般理论和概念的研究，为了我们学习信息系统的理论打下良好的基础。,信息系统,5,系统理论的产生背景 不同的学科、不同的对象存在共同的规律 部件一旦组成系统，则出现各部件原来没有的特性 单纯用某一学科的知识难以理解复杂的自然和社会中的很多问题 系统理论的创建 加拿大籍奥地利理论生物学家，倍塔朗菲是一般系统论的创始人。他在1937年提出一般系统论原理。 系统理论的产生，标志人类对自然界认识的一次大的飞跃。,信息系统,6,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； 不同系统可以抽象为共同的数学模型，用数学的方法进行定量的研究。系统论、系统方法的基本思想就是研究系统结构与系统功能的关系，进行结构分析与功能分析，进而进行功能模拟，实现系统功能最优化。,信息系统,7,系统理论基础,系统理论体现了人类对自然和社会认识能力的飞跃。深刻理解系统的概念、性质和控制等问题对于认识系统的本质、开发、管理和信息系统应用都是至关重要的。 系统的几种定义 能完成一组特定功能的由人、机器以及各种方法构成的有机集合体。 各种方法、过程或技术结合到一块，按照一定的规律相互作用，以构成一个有机的整体。 系统是一些部件为了某种目标而有机结合的一个整体。（倍塔朗菲）,信息系统,8,系统定义包括以下4个基本要素： 部件（要素、方法）：系统的组成元素，可以是具体的零部件、人、组织部门或子系统等，也可以是抽象的思想和理论。 目标：是系统存在的目的。尤其是人工系统，目标是系统存在的理由。 联系（结构）：组成系统各部件的连接以及该系统对外部其他系统之间的关系，表征了系统的体系结构。 控制：使系统结构趋于稳定并实现其目标的内在或外在的作用。,信息系统,9,系统的整体性 系统是由多个部件组成的，如何处理各部件之间的关系，这里最重要的属性就是系统的整体性。 其包含以下两重含义： 整体的功能 ：系统的整体性是指系统具有各部件所没有的“新的”功能，整体大于部分之和。 整体和部分（局部、个体）的目标 ：一般情况下，整体和部分之间的目标不可能完全一致，当整体和部分之间的目标、利益等方面发生冲突时，应该把整体的目标和利益放在第一位。整体是基本的，部分是派生的；各部分按照整体的目的发挥作用。,信息系统,10,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” ，序是系统内在的特征和属性之一。 系统各部分之间的关联不同则表现为系统特有的不同结构，系统由于其组成的各个部件结构不同则可能表现出截然不同的属性。 对于任何一个系统，其整体功能能否大于部分和，整体具有的属性以及整体的价值往往主要是由其结构决定的。 系统的各部件存在于有机整体中的部分，一旦离开整体就会失去整体的部分的意义。,信息系统,11,系统要素 系统输入和系统输出：任何一个系统，特别是控制或应用系统，从本质上来讲都是将输入变为输出。例如一个生产企业就是将输入的能量、原材料、资金、人力等资源转变为产品和服务提供给消费者。不同类型的系统的输入和输出在数量、内容上都不尽相同。 系统指标 ：系统指标具有广泛的含义，对于一个自然的系统，指标表示实际系统存在的原因，而一个人工系统的指标则表示希望的输出设定值。,信息系统,12,系统控制 ：可能影响系统输出偏离目标的因素包括内部结构参数变化和外部的干扰，因此需要对系统进行有效控制才能维持系统结构的稳定。系统控制包括有形和无形的控制力、内在的、外部的控制作用、控制结构和相应的控制策略。 系统环境：系统总是存在于一定的环境之中，因此必须考虑环境诸因素及其变化规律。环境可以看成是一个系统存在和稳定的外部条件，实际该系统也是更大系统的组成部分，脱离开环境是难以分析或设计一个系统的。,信息系统,13,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。 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。 用系统方法解决工程问题的设计和实施就是系统工程。 所谓的系统工程，就是在系统论的思想指导下，从整体上考虑问题。 系统工程领域内所关心的主要问题是怎样来规划、组织一个系统，使之取得最好的效果。 系统工程追求的主要是资源的最佳配置和系统实施过程中的整体效益。,信息系统,14,系统工程强调以下几个原则： 系统规划：确定系统目标和行动路线； 开发过程：严谨的系统分析设计、测试和实施构成开发的全过程； 系统建模：对系统进行形式化和数量化； 系统测试：黑箱、灰箱、白箱等方法对系统进行测试； 系统控制：用反馈等方法对系统进行控制； 文档资料：科学、规范的文档资料；,信息系统,15,控制的概念和原理,控制是系统理论的重要组成部分，而控制论中最重要的概念和原理则是系统概念、信息概念和反馈原理。 从控制的角度分析，系统是及时将各种从外界环境获得的各种输入，通过一定的变换变成系统希望的输出，输出到系统外部。 系统控制的目标是保证和维持系统按照希望的要求产生输出。,信息系统,16,控制的概念和原理,控制系统的一般组成,信息系统,17,各个环节的作用如下： 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。,信息系统,18,系统中负反馈通道对于实现系统的控制、保证系统的稳定都非常重要。负反馈是系统实现自动控制的核心。 所谓的反馈，就是系统输出的全部或一部分，通过一定的通道反送回输入端，从而对系统的再输入和再输出施加影响的过程。 反馈有正反馈、负反馈两种。在一定条件下，经过反馈，使输出值趋近于目标值的为负反馈，而使输出值偏离目标值的为正反馈。,信息系统,19,控制策略 基本控制策略 ：要实现系统控制的基本方法是使用反馈的方法，除此之外，还可以通过加入能够产生一定控制信号的控制环节，施加各种不同的控制策略。 改变系统结构：很多时候，通过系统结构的改变也可以达到控制的目的。在管理系统中主要有以下三种： 分解：把大系统按某种原则分解为多个子系统，从而使每个子系统的功能更加清晰并便于控制。 归并：把联系密切的子系统合并到一起，使系统结构更优化。 解耦：在联系很密切的子系统间加入缓冲环节，这样可以减少外界对系统或各子系统之间的影响，并使得系统之间的接口更简捷。 复杂控制策略 智能控制； 模糊控制； 神经网络控制；,信息系统,20,按和外界的关系区分 任何系统都是更大的系统的一部分，任何系统都不可能孤立地存在。 封闭系统：和外界交换的资源很少或很慢的系统，基本上可以看作是一个孤立的封闭系统。 开放系统：这类系统不断和外界交换信息，并进行调节和控制以达到实现既定的系统目标。 绝对封闭的系统是不存在的，但当系统对外界变化反应迟钝、滞后严重时，就会出现某些封闭系统的特征。为了改善系统的质量往往需要提高系统对外界变化的反应速度，这就要求系统是完全开放的。,信息系统,21,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。信息系统是一种典型的系统，因此在信息系统分析设计中，应该首先用系统的观点分析和处理相关的问题。系统观点被公认为信息系统理论的第一和最重要的要素。系统观点包括以下一些基本原理： 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；,信息系统,22,开放性原理 任何系统在本质上都是开放的，任何一个系统，只有开放才能获得控制的依据和反馈的信息，从而实现系统的目标，系统开放可以达到以下几个目的： 系统开发可以引入负熵，维持系统的生命周期； 开放系统可以获得反馈和控制信息，从而维持希望的稳定状态； 开放系统在内外两方面因素的复杂非线性作用下，使得系统某些要素的偏移由系统内部产生的作用而自发组织起来，趋于新的有序；,信息系统,23,目的性原理 目标是系统存在的理由，特别是对于人工系统，确定系统目标永远是最重要的。目的性原理强调以下两个方面： 在准备建立一个系统时首先要明白达到什么目的，否则无法判定所采取的方法和手段是否正确；目标表达越清晰，实现起来就会避免大量的重复工作和资源的浪费。 系统的目标一定是可行的，合理的和适当的，否则目标再好也难以实现；,信息系统,24,稳定性原理 系统稳定是系统目标实现的基本前提和保证之一。 一个正常系统，不可避免地会受到来自外界或内部的干扰。这些干扰和系统滋生参数的变化都会使系统偏离设定的目标，影响系统最终目标的实现。 保证系统达到既定的目标必须施加控制，是系统的运行保持相对的稳定。 系统稳定是一个相对的概念，当系统目标发生变化时，系统的控制也要发生改变，在新的状态下实现新的稳定。,信息系统,25,动态变化原理 动态变化原理强调任何系统无论外部环境还是系统内部的属性都处在变化之中。变化是绝对的，系统也不例外。 系统外部环境的变化； 系统内部情况的变化； 变化的规律：线性、非线性、突变 、量变、质变； 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；,信息系统,26,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） 中指出系统思考可以使我们“思考、了解行为系统之间相互关系的方式。能帮助我们看清如何才能更有效地改变系统，以及如何与自然及经济世界中更大的流程相调和。”,信息系统,27,系统质量,不同的系统有不同的质量标准，系统的质量主要是从系统目标结构等整体因素来衡量的。按照系统理论的观点，系统一般的标准可归纳为以下几项： 目标明确 ：任何系统都服务于某一个或一组既定的目标。特别是作为一个人工系统，目标是否正确、合理，永远是系统首要的标准。 结构合理：系统的结构包括组成系统的部件或子系统及其之间的关联方式。任何系统都是一些部件或子系统的结合，部件或子系统之间的关联结构对于系统的性能由直接的影响。系统结构的合理性最终是以是否有助于实现系统目标来衡量。,信息系统,28,接口清晰 ：系统接口是指组成系统的各个子系统之间以及系统与外部系统之间的连接关系。好的系统接口应该是定义明确、清晰，而且尽可能简捷，便于检测、管理和控制。 能观能控 ：有系统就需要有控制，否则系统就难以实现其目标。没有或无法控制的系统根本是无法实现的。控制的前提首先是能够观测其参量的变化，并能根据希望的值对其进行控制，从而控制系统的行为过程。,信息系统,29,企业系统,企业内部含多个子系统，例如生产系统、营销系统、财务系统和信息系统等。企业系统是有生命的有机整体，系统的生命周期可分为产生、发展、衰退、解体4个阶段。企业的平均寿命正随着社会的进步逐渐缩短。 企业系统结构 企业是一个多输入、多输出的开放系统。信息系统是依附于企业系统而存在的，是企业系统中的一个子系统。 企业管理信息系统和企业系统本身的结构特点，管理模式以及企业文化等都有密不可分的关系,信息系统,30,企业系统,信息系统,31,企业系统具的特点 企业是一个开放的系统，由多个子系统构成，并有多个输入和多个输出； 企业是一个多目标的系统，例如客户、市场、利润、产量、质量等； 企业处在动态变化的环境中； 不同的企业组成的部件（要素）有所不同； 不同企业有不同的管理理念、管理风格、价值观和企业文化； 企业是一个社会技术系统，既有设备等技术因素，更有职工、组织等社会特征，大大增加了系统的复杂性。 机遇与风险同在，对实现企业的目标有不同的影响；,信息系统,32,企业系统结构 信息系统的结构和企业组织结构由密切的关系。一方面信息系统将各分系统联系成一个整体，另一个方面信息系统又依附于企业系统，服务于企业总体目标。其组织结构有以下类型： 层次结构（Hierarchic）：按照经理、管理部门、生产车间等组成层次结构，实现垂直的管理模式，不同的信息按照需要是单向流动的。 扁平结构（Flat）：减少中间层次，实现企业负责人对企业的直接管理。 矩阵结构（Matrix）：以产品和生产线构建企业结构，形成纵横交错的矩阵管理模式，当需要增加和删除某一条生产线时，不会对企业整体结构产生大的影响。 虚拟结构（Virtual）：企业除了核心部分外，各部分之间的联系是松散的、不固定的或是通过信息网络联在一起的。 混合结构（Hybrid）：对于一些大型企业，往往是多种组织形式的混合，以便适应不同部门或业务的需要。,信息系统,33,企业系统环境要素 企业不可能脱离环境而存在，环境是企业或组织的生存基础，是各种输入的源，也是其输出的目的。 环境是多变的，这一切对企业系统的生存、发展的影响是至关重要的。 对企业及企业信息系统的研究，环境是首先要关注的因素。 影响企业和组织的环境要素非常多，主要的有法律、政治、经济、市场、竞争者、人口统计等。,信息系统,34,管理信息系统的概念,企业管理实际是信息管理。企业的管理部门都是将企业某一方面的业务数据经过加工处理产生相应的管理决策信息，实现对企业的某种管理职能。 只要有企业就需要有管理，只要有管理就有信息的流动、加工处理和应用。 计算机的出现给企业信息管理带来了革命性的变化，进而产生了现代意义上的管理信息系统。 以计算机为基础的信息系统总是要以更强大、先进的信息系统取代过时的、无法满足进一步需要的信息系统。,信息系统,35,管理信息系统定义 最早的定义是由美国学者肯尼万（Kennevan）提出的：以书面和口头的形式，在合适的时间向经理、职员以及外界人员提供过去的、现在的、预测未来的有关企业内部及其环境的信息，以帮助他们进行决策。 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。,信息系统,36,管理信息系统首先是一个系统，可以从系统的一般概念和管理信息系统的特征两方面理解信息管理系统的定义的内涵。 结构：是一个系统，包含多个子系统； 组成：人机一体化，包括人、计算机和网络硬件设备、系统软件和应用软件、数据、处理过程； 功能：信息管理、信息处理、提供信息、辅助决策； 目标：实现企业规划目标（效益和效率）； 注意“信息系统”和“管理信息系统”的区别 信息系统的概念相对宽泛，应用的技术类型也更复杂。如完成某种应用的图像信息、音频信息处理系统也是信息系统。,信息系统,37,管理信息系统广义、狭义的概念 广义信息系统：由上述定义描述的由硬件、软件、使用者、维护者、管理者组成的系统。 狭义信息系统：在一定的系统程序平台上运行的一组软件程序。 管理信息系统的核心是能实现其目标的软件系统，但由于管理信息系统的上述特点，将决定MIS的开发方法不同于一般的软件程序。,信息系统,38,系统基本目标 管理信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。 其中最重要的是对于决策者的决策是“适当”的。 西蒙（Simon）在总结美国第一代管理信息系统基本上都是失败的原因时说，其原因在于开发者只考虑了提供更多的信息，而没有考虑提供有益的信息。 在构建信息系统时为了实现预期的目标需要研究组织机构、管理的风格和企业文化以及不同管理层次的决策类型等特点。,信息系统,39,管理信息系统的组成 技术组成 计算机、网络，及其办公自动化（OA）设备； 应用数据库及数据库管理系统； 系统管理软件及应用软件； 模型库及算法库； 社会组成 组织 最终用户 系统开放管理者 在使用管理信息系统实现企业或组织的管理的过程中，各个层次的管理人员应用各种信息化设备和系统的支持，进行信息的录入、处理、输出和应用。这些管理人员现在被成为知识工人（Knowledge workers）,信息系统,40,管理信息系统的信息处理功能 信息的采集（多维数据、多媒体数据）； 信息的处理（筛选、概括、数据挖掘、决策）； 信息的管理（安全、并发控制、过滤）； 信息的存储（集中、分布）； 信息的检索（个性化、不同的信息）； 信息的传输（内部、外部、防火墙、代理）； 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）。,信息系统,41,MIS的结构,MIS的概念结构 信息系统的核心是对信息的处理和应用，从这一点出发可以将管理信息系统的概念分为以下4个部分： 信息管理者：信息系统的开发、维护和系统后台的管理； 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； 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。,信息系统,42,信息系统,43,MIS的功能结构 不同的企业或组织有各不相同的社会职能，每一个企业或组织内部的信息系统都为该组织的目标服务的，因此可以从功能的角度构建不同的信息系统。 上图每一个部分都是信息系统的一个子系统，完成企业一种相对独立的功能。这些子系统有机地联系在一起，构成完整的企业管理信息系统。,信息系统,44,MIS软件系统结构 管理信息系统的核心是一个完整的软件系统，由基础操作系统平台、数据库管理系统、各种应用子系统以及输入输出界面等部分组成。 前台应用系统：提供友好的系统操作界面以及各种应用功能，为用户提供方便的应用接口； 数据库：用于存储各个层次的数据，应用DBMS实现数据的管理； 后台管理系统：提供数据库维护、系统操作用户和管理员的设置、权限的分配和管理等功能； 模型库：实现决策支持等高级管理功能的应用； 基础软件平台：包括操作系统、软件工具、编程语言环境、数据库管理系统等；,信息系统,45,信息系统,46,MIS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网、因特网的现代信息系统的发展过程。 系统的工作模式，以及信息系统中客户端和服务提供端的工作模式也发生了变化，出现了客户机/服务器和浏览器/服务器等多种工作模式。,信息系统,47,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） Web浏览器/服务器模式（Browser/Server，B/S模式） 目前企业MIS系统平台模式主要是基于C/S和B/S两种模式。,信息系统,48,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； 客户应用程序是系统中用户与数据进行交互的部件。 服务器程序负责有效地管理系统资源，如管理一个信息数据库，其主要工作是当多个客户并发地请求服务器上的相同资源时，对这些资源进行最优化管理。 中间件负责连接客户应用程序与服务器管理程序，协同完成一个作业，以满足用户查询管理数据的要求。,信息系统,49,C/S模式的优势如下： 交互性强是C/S固有的一个优点。在C/S中，客户端有一套完整的应用程序，在出错提示。在线帮助等方面都很强大。 C/S模式提供了更安全的存取模式。由于C/S是配对的点对点的结构模式，采用适合局域网、安全性比较好的网络协议，安全性可以得到较好的保证。 采用C/S模式将降低网络通信量。 C/S只有两层结构，网络通信量只包括Client与Server之间的通信量。 由于C/S在逻辑上比B/S少一层，对于相同的任务， C/S更快， C/S更适合处理大量数据。,信息系统,50,信息系统,51,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。 目标明确 结构合理 接口清晰 能观能控 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。,信息系统,52,案例二,传统的观念一直认为想赢得海外市场的最佳方式是尽可能在距客户最近处进行采购和生产制造。但对一些小型的且快速增长的公司而言，应学会全世界采购，生产制造和运送货物，就好像价值链的每一个环节都在家门口一样。 吉列公司是一个总资产为69亿美元，总部在波士顿的剃须刀和化妆用具制造商，它将其7个欧洲和美国工厂视为一个单一的逻辑工厂。该系统要求所有工厂共享生产、供应商和市场，并把北大西洋地区视作一个统一的市场。如果没有“虚拟后勤系统”，这样的运作是根本不可能的。 事务处理系统也能使吉列公司能以更高的准确性来计划生产，对所有的货物进行追踪，建立全球性的运输和后勤管理。,信息系统,53,谢谢！,