第2章信息系统概论 本章导读 信息系统是利用现代信息技术,处理组织中的信息、业务、管理和决策等问题,并为 组织目标服务的综合系统。信息系统具有信息处理、业务处理、组织管理和辅助决策等功 能。信息系统具有多重结构。信息系统分为信息处理系统、管理信息系统、决策支持系统、 主管信息系统、办公信息系统和公众信息服务系统等类型。信息系统具有广阔的应用领域。 主要知识点 义信息系统 信息系统的概念 信息系统的功能 信息系统的体系结构 ■信息系统的类型 信息系统在信息科学技术中的地位和作用
2.1广义信息系统 21.1认识客观系统的两种观点 根据人们观测事物的物质特性和信息特性,从系统的观点出发,可以把客观系统分为 物质系统和信息系统两种类型。信息是物质的属性和表现形式,信息与物质的关系就像波 与水一样不可分割,任何一个系统中既包含着物质、又包含着信息。我们在强调系统的物 质构成和特性时,可以认为该系统是一个物质系统。但如果强调系统的信息特性,也可以 认为这个系统是一个信息系统。所以从这个意义上讲,信息系统就是人们以系统的观点、 从信息的角度所观测的客观系统。信息系统是人们认识和把握客观系统的一种观点和方法。 从这个观点出发,所有客观系统无一不是信息系统。 21.2广义信息系统的概念 随着自然的演化和发展,逐步出现了生命、智能动物以至于人类。客观事物中的信息 蕴量和信息加工处理能力也逐步由低级向高级、由简单向复杂发展。尤其是现代信息技术 的产生和发展,把信息处理能力提高到了空前的水平。这样,在客观中就出现了许多以信 息的收集、整理、转换、存储、传输、加工为其主要特征的客观系统。在这些系统中,虽 然存在着一定的物质活动,但物质活动总是处在从属和条件地位,信息活动是系统的主要 特征。像人、组织、社会、收音机、电视机、电脑、通信系统等都属于这类客观系统。这 类系统以信息活动为其主要特征,并能够对信息进行复杂地加工处理。在这种情况下,物 质系统和信息系统已经不仅仅是人们观测客观系统时采取的两种不同观点,而是反映两种 不同类型的客观系统。物质系统是以物质特性及其运动为其主要特征,像桌子、板凳、楼 房、汽车、植物等都属于物质系统。信息系统是指以对信息进行收集、整理、转换、存储、 传输、加工和利用为主要目的和特征的客观系统。我们把这个概念所定义的信息系统称为 义信息系统。 2.1.3广义信息系统的结构 广义信息系统的基本要素包括信息和物质。物质是信息系统中的条件性要素,而信息 是主体性要素。系统的基本构成包括输入、处理、输出、组织和控制五部分。这些部分组 成了广义信息系统的基本结构(见图2.1)。 信息系统输入包括信息输入和物质输入两个部分。信息输入是把外部信息输入到信息 系统之中,也包括在信息系统内部各子系统和单元之间的信息输入。信息输入包括信息搜 集、整理和输入三个步骤。信息输入可以采用手工输入和自动输入两种方式。物质输入是 构建和添购信息系统所需要的技术设备以及耗用材料 信息系统处理也由信息处理和物质处理两部分构成。信息处理是根据系统的要求对信 息所实施的加工、变换、传输和存储等处理。物质处理主要指设备装置在信息系统中的有 效运行过程,以及对设备的维护保养等工作
信息系统组织是保证信息系统有序活动的组织过程。同样包括信息组织和物质组织 其中信息组织是信息在信息系统内部的有序活动以及信息相互之间的有机联系:;物质组织 是指设备的装置的布局和结构,以及保证设备装置有效运行所釆取的措施。 信息系统输岀包括信息输岀和物质输岀。信息系统方面输岀环境所要的各种有用信 息,另外也输出市场和用户需要的信息产品和信息服务。整个信息系统需要在有效地控制 下方能正常运作。通过信息系统控制,使信息系统按照即定的目标运作和发展 息系统信息控制 控制物质控制 信息系信息输入 信息系到信息处理 信息系信息输出 输入物质输入 处理物质处理 输出|物质输出 息系统信息组织 组织物质组织 图2.1广义信息系统的基本结构 214广义信息系统的分类 广义信息系统涵盖范围十分广泛,目前对它还没有统一的分类方法。但可以从几个方 面对广义信息系统进行简要的分类,这种分类并不能涵盖全部的广义信息系统,但反映了 其中主要方面 按照自然属性,可以把广义信息系统分为自然型信息系统和构造型信息系统。自然型 信息系统是自然形成地,没有或较少参杂人力改造的一类信息系统。像野生动物和自然人 就是自然型信息系统;构造型信息系统是人类为了自身的生存和发展的需要,所制造的信 息系统,计算机、电视机、收款机、电话等都是构造型信息系统。 依照所依赖的技术,可以分把广义信息系统为传统信息系统和现代信息系统。传统信 息系统是普通人工信息系统或釆用传统技术的信息系统;现代信息系统是建立在现代信息 技术基础上的信息系统。以计算机和网络通信技术为核心的现代信息技术把信息处理能力 提高到了空前的水平 按照复杂程度,可以把广义信息系统分成为简单信息系统和综合信息系统。一般来说, 简单信息系统的功能和结构都比较简单,服务面向单一,技术含量较少。像电话机、电视 机、收款机、传呼机等;综合信息系统的功能、结构和所釆用的技术较复杂,一般能够提 供综合信息服务,像社会信息系统、企业信息系统、政府信息系统等都属于综合信息系统。 按照服务对象,可以把广义信息系统分为管理型信息系统和非管理型信息系统。管理 型信息系统面向组织的信息处理、业务处理以及管理和决策;非管理型信息系统则主要面 向科学计算、过程控制、设备检测、智能仪表等应用。像导弹制导、电厂控制、数据检测
等都属于非管理型信息系统。 2.2信息系统的概念和特征 221信息系统的概念 信息系统(S, Information System)是指利用计算机、网络、数据库等现代信息技术, 处理组织中的信息、业务、管理和决策等问题,并为组织目标服务的综合系统。信息系统 不同于它所服务的组织系统,信息系统是组织系统的子系统,为组织的目标服务。组织系 统是由人、财、物和信息构成的高度综合性系统。在组织系统中交织着复杂的人流、物流、 资金流和信息流。而信息系统主要通过加工处理组织内外的各种信息,达到业务处理、企 业管理和辅助决策等目的。信息系统存在并分布于组织系统之中,与组织过程密切地交织 在一起。组织业务活动中的各种信息流,出入于信息系统,通过信息系统对信息的加工处 理,为组织目标服务 信息系统是广义信息系统的一种类型。 22.2信息系统的特征 信息系统是复杂系统,它具有系统的基本特征。除此之外,信息系统还具有以下独特 信息性 信息性是信息系统的显著特征,也是信息系统区别于其它系统的主要特性。信息是信 息系统的主体性要素,对信息加工处理是信息系统的主要功能,产生对外部系统有用的信 息,与环境构成一个有机的信息网络是信息系统的目的。 2综合性 信息系统的综合性体现在以下几个方面: 1)具有多种系统形态的综合特征。信息系统既是社会系统又是技术系统。作为企业 系统的一个子系统,信息系统服务于企业目标、参与企业管理,企业的管理者、业务人员 是信息系统的主导,信息系统具有显著的社会性。信息系统又是一个集中各种技术和方法 的技术系统。计算机、通信、数据库、智能处理等现代信息技术无一不在信息系统中发挥 作用,因此,信息系统又是一个复杂的技术系统 2)信息系统综合了信息和物质两类、多形式的复杂要素。信息要素是信息系统的主 体,物质要素是贮存和处理信息的条件。两种要素在信息系统中密切地交织在一起,构成 综合性的信息系统。 3)信息系统的综合性还体现在它与外部环境的关系上。所有信息系统都是开放系统, 与外部环境构成和谐的更大范围的系统。信息系统综合了对信息的收集、整理、存储、加 工、变换、传输、输出等完整的信息处理过程。任何一个信息系统,必须包括这些处理环 节或主要环节 3集成性 集成是指把多个相对独立的构件或部分,根据目标的需要构成协调、兼容和相互联系
的整体。信息系统是以集成的方式构成的,并存在着系统集成、平台集成和信息集成多种 集成形式。系统集成是指信息系统由多个子系统集成而成。例如,企业信息系统就集成了 生产、计划、供应、销售、人事、财务等多个子系统。多个相对独立的信息系统也可以集 成为更大规模的信息系统。例如,大庆、辽河、新疆、大港、胜利等油田的信息系统可以 集成为整个中国石油行业的综合信息系统。平台集成是指在不同的软硬件平台上,构成逻 辑和界面一致的信息系统运行平台。信息集成是指信息系统将把多来源、多形式、多用途 的组织内外部信息集成为一体化的组织信息资源 4多样性 信息系统具有多种形式。根据综合模式,可以把信息系统划分成为信息处理系统、管 理信息系统、决策支持系统、办公信息系统、主管信息系统和公众信息服务系统。按照服 务领域,有诸如地理信息系统、医院信息系统、航天信息系统、学校信息系统、政府信息 系统等不同应用类型的信息系统。信息系统的规模也表现出了多样化,大的有国际信息系 统、国家信息系统、区域信息系统等,小的如财务管理系统、工资发放系统、税率计算系 统等。 5演化性 信息系统随着组织的目标、环境和需求的变化而改变,信息系统是发展变化的开放型 系统。另外,信息系统的内涵与外延也处在急剧的发展变化过程之中。建立在现代信息技 术基础之上的信息系统是近几十年才建立和发展起来的。其应用领域、系统规模和信息处 理能力在以惊人的速度向广度和深度发展。可以预测,21世纪信息系统将以更快的速度向 纵深发展,整个世界将形成一个综合的、一体化的信息系统。 223信息系统的分类 1)按规模分类 信息系统的规模差异很大。按规模可以把信息系统划分成为国际信息系统、国家信息 系统、区域信息系统、行业信息系统和局域信息系统。局域信息系统一般是指一个企业、 单位、学校、县城、乡镇所建设的信息系统。区域信息系统则是由多个局域信息系统通过 集成构成的城市或省市区信息系统。国家信息系统则是由区域信息系统和行业信息系统集 成的一个国家的综合信息系统。一般不会独立开发一个国家信息系统,国家信息系统由 个国家中的所有信息系统集成而成。国际信息系统是跨地区、跨国界的超大型信息系统, 是规模最大、结构最复杂的信息系统。 2)按应用分类 按照应用的面向,可以把信息系统分为政府信息系统、金融信息系统、商业信息系统、 教育信息系统、医疗信息系统、军事信息系统、科技信息系统、文化信息系统、农业信息 系统、纺织信息系统、航天信息系统、建筑信息系统、石化信息系统等。除此之外,根据 些具体的应用类型还形成了某些经典应用的信息系统,例如,地理信息系统、CIMS集成 制造系统、MRP资源需求计划和ERP企业资源计划等
3)按功能分类 按信息系统的功能,可以把信息系统划分成为新系统处理系统、管理信息系统、决策 支持系统、主管信息系统、办公信息系统和公众信息服务系统等类型。 2.3信息系统的要素 信息系统是复杂的社会系统,信息系统涉及到多种复杂因素,组织中的各种因素都可 能与信息系统有关,概括起来,信息系统涉及的主要因素包括:业务领域、信息资源、信 息技术、人员等方面。 23.1业务领域 业务领域是信息所服务的组织或区域。业务领域可以是一个国家、省份、城市、村镇 等区域,也可以是企业、学校、政府、学校、医院、银行等组织。业务领域具有不同规模、 不同地域、不同复杂程度。 业务领域是信息系统赖以存在的环境。信息系统在确定的业务领域上构建,业务领域 规范和约束着信息系统的存在和发展。业务领域处在不断变化和发展过程中,它的变化和 发展必然要求信息系统应跟随着变化和发展。 业务领域是信息系统服务的对象,信息系统是为确定的业务领域服务的。像政务信息 系统的业务领域是政府机关,金融信息系统的业务领域是银行,企业信息系统的业务领域 就是企业。业务领域的目标规定了信息系统建设的目标,业务领域的变化要求信息系统随 之变化,信息系统是它所服务的组织系统的子系统 从系统角度看,业务领域也是信息系统重要的构成要素。业务领域的目标将决定着信 息系统的目标,并且要成为信息系统目标的依据和要素;业务领域的各种资源将要被信息 资源所描述和反映,并且成为信息系统处理对象和重要的构成要素。信息系统中的信息资 源又反过来被业务领域所应用,并成为业务领域信息资源的有机构成部分;业务领域的管 理制度、管理方法和业务规则将成为信息系统设计的主要依据和重要內容;业务领域中的 各种人员也将成为信息系统的主导要素;业务领域的业务过程将要反映到信息系统中来, 并成为信息系统的加工处理流程,信息系统要参与到业务过程之中,成为业务过程的有机 环节 23.2信息资源 信息资源是组织活动中经过加工处理有序化并大量积累后的有用信息的集合。随着信 息技术的发展和市场竞争的加剧,信息资源已经成为企业的宝贵资源财富,企业在市场中 能否处于不败地位,已经越来越依赖于企业信息资源的水平。 信息系统是高效接收、存储和处理信息资源的有效手段,信息系统通过对信息资源的 存储、处理、加工和利用,来为组织系统服务。信息系统的信息资源来源于组织系统,并 为组织系统服务,同时也成为组织系统的宝贵资源 信息资源是信息系统的重要要素,信息系统将围绕着对信息资源的接收、存储、加工、 6
输出、利用来组织和设计,在信息系统中对信息资源的组织、存储和处埋成为信息系统的 主要设计目标和内容。 233信息技术 信息系统既是一个社会系统,也是一个技术系统,信息技术在信息系统中占有重要位 置。从技术观点看,一个信息系统包括通信网络、计算机及相关硬设备、信息系统软件等 信息系统建设可能涉及到的技术有:通信技术、信息网络技术、计算机技术、软件技术 多媒体技术、虚拟现实技术、信息安全技术等。除此之外,信息系统建设还包括信息系统 的开发、建模、维护、管理的方法、过程等软技术,这些技术的有效利用是保证信息系统 成功开发和应用的必要条件。 信息技术既是建设信息系统的条件,也是信息系统的要素。随着信息系统规模的増大、 复杂程度地提高,信息系统涉及的技术更为复杂和多样化,信息系统的技术特征也更为突 出,可以讲如果没有当代先进、成熟、完备的信息技术为手段,构建复杂信息系统几乎是 不可能的。因此,在强调信息系统的社会特性时,不能忽视信息系统的技术因素。 234人员 人是信息系统的灵魂,是信息系统的主导性要素,正因为有了人,才使信息系统成为 个复杂、多变的社会型系统。信息系统涉及到的人员有:企业经理、业务人员、操作人 员、系统维护人员等。人在信息系统中的作用主要表现在以下几个方面 1)人是信息系统的掌控者。信息系统的社会性主要体现在人是信息系统的灵魂,信息 系统由人来管理和掌控。信息系统作为企业系统的子系统,在企业系统中发挥着其独特作 用。它参与企业的信息处理、事务处理、企业管理和决策,这些活动都必须在人的控制下 才能够有序进行,离开人,信息系统将没有任何作用。 2)人是信息系统的使用者。信息系统的操作、管理、运行、维护等功能都需要人来操 作使用。信息系统的数据源需要由操作人员录入到信息系统之中;信息系统对企业的事务 处理需要由业务人员操作系统,进行日常事务处理;管理和决策人员需要通过信息系统完 成企业管理和辅助决策:信息系统的各种信息可以被企业各种人员随时査询。 3)人是信息系统的参与者。人是信息系统的主导性要素,是信息系统的有机构成部分。 正因为人是信息系统的参与者,所以在信息系统分析和设计中,就要充分考虑人在信息系 统中的作用,以及如何有效发挥人在信息系统中的作用。信息系统的哪些工作由系统完成 和实现,哪些工作由人来承担。既不要把信息系统理解为一个全能的自动化系统,所有工 作都交给信息系统,也不能让人承担不该承担的处理任务。 4)人是信息系统的服务对象。信息系统可以提供人们工作和生活所需要的各种信息, 可以代替和协助人们进行事务处理和综合管理, 24信息系统的功能 信息系统具有多样性,不同的信息系统具有不同的功能。但抽取其共性,信息系统具 有信息处理、业务处理、组织管理和辅助决策四大功能
241信息处理 信息处理( information processing)是信息系统必备的基本功能,是信息系统其它三 个功能的基础。信息处理功能一般包括信息的输入、传输、存储、处理和输岀等。 1.信息的收集和输入 信息系统是对信息进行加工处理的系统,因此对信息的收集和输入是信息系统应该具 备的基本功能。信息的收集和输入需要下述四个基本环节 1)信息收集 从信息系统的外部和内部广泛地收集信息系统所需要的基础信息,这些信息将是信息 系统的信息源。信息源分为内部信息源和外部信息源两类。内部信息源分布于组织各部门 的日常业务处理、部门管理和领导决策过程之中,存在于企业的各种报表、账单、凭证 记录、文件、资料之中。外部信息来源于与企业有密切联系的主管部门、工商税务、材料 和产品市场、竞争厂家、社会公众信息等信息源。 信息收集有多种方式和途径。一种是通过收集人员进行收集和整理的手工方式,企业 内部数据收集大部分需要通过手工方式。这种方式效率低,差错率高,但在没有其它自动 化手段时,又是一种必须采用的方式。另外一种方式是利用社会信息网所提供的信息,随 着 Internet应用的普及,大量外部信息可以通过这种方式来收集。第三种方式是实时采集 方式,通过自动化手段来收集企业系统中的各种自动化生产装置、检测装置上的信息 2)信息整理 对收集到的信息按照信息归档要求的规范格式,以及信息系统所需要的格式进行整理。 信息整理包括对信息的分类、编目、记录、归档等工作。 3)信息输入 把经过整理的信息输入到信息系统之中,一般由业务人员或操作人员通过键盘或其他 信息录入装置输入信息。通过网络来的外部信息或实时采集到的信息可以直接进入信息系 统,无须再经过手工输入。 4)信息检查 为了保证输入信息的正确性,需要对输入的信息进行正确性检査,只有通过检査的信 息才能够被系统采用。 信息传输 信息传输是在信息系统内部各子系统之间或信息系统外部和信息系统之间进行的信息 传递工作。信息系统分布在企业的各个部门和各个业务处理过程之中,信息系统的各子系 统之间存在着广泛的信息联系,要实现信息处理就需要传输信息、。信息系统可以直接从外 部系统传输信息,也可以把自己的信息传输给外部其他信息系统。信息传输需要通过计算 机网络和通信设备来实现 3.信息处理 信息处理也称为信息加工,它是信息系统最基本的功能。信息系统的作用就是把各种
基础信息加工处理成为对企业生产经营和管理有用的信息。信息加工有计算、统计、查询 汇总、求模、排序、优化等多种方法。 4.信息存储 信息系统要保存大量的历史信息、处理的中间结果和最后结果,还要保存大量的外部 信息。因此,信息系统需要提供信息存储功能。由于计算机的存储能力和数据库技术的发 展,信息的存储已经变得十分方便和灵活。一个企业信息系统通过多年的建设,所积累的 信息将会成为企业十分宝贵的信息资源财富 5.信息输出 信息系统经加工后的有用信息需要输岀,以被企业生产经营和管理所用。信息有多种 输出途径,可以通过显示屏、打印机、语音报话等方式,也可以输岀到硬盘、软盘、磁带 等存储介质上或输出到其它信息系统中。输出信息的形式也多种多样,可以是文字、图形、 报表、微缩胶片等多种形式 242业务处理 企业通过一定的业务过程来实现企业的目标和职能。企业的业务过程伴随着信息处理 过程。企业的每一个业务处理过程都会有相应信息的记录和反映,业务处理过程也就是信 息的加工处理过程。例如,企业的产品生产过程就伴随着大量地信息处理。计划部门给车 间以计划表的形式下达本月产品加工计划,在加工计划中列出了本月产品加工量、原材料 的领用量、生产过程的人员用量和产品部件的质量要求等项内容。车间根据生产计划和原 材料领用计划,从库房领取加工原材料。在领取原材料的过程中应该填写原材料领用单和 材料岀库单,材料岀库单分三联,库房一联,车间一联,财务部门一联。每天要记录当日 的生产量、合格产品数量和不合格数量、职工的出勤人数等生产记录。到月底产品入库前, 质量检验员要检验入库的所有产品,并填写产品质量检査记录,对合格产品还要发给产品 合格证,只有有产品合格证的产品方能入库。产品入库过程要填写产品入库单和出示产品 合格证。最后车间还要统计当月产品生产情况,并上报产品生产情况统计表。在产品加工 过程中,生产计划、材料领用单、材料出库单、日生产情况统计表、产品检验记录、产品 合格证、产品入库单、产品生产情况统计表等信息就全面地反映了整个产品的加工生产过 程 业务处理( Business Processing)是信息系统的基本功能。信息系统通过业务处理来 支持企业管理和实现信息系统的目标。根据处理类型,可以把信息系统的业务处理分成为 联机事务处理和脱机事务处理两种类型 1)联机事务处理 联机事务处理OLTP(On- line Transaction processing)也称为实时事务处理RTTP (Real- Time transaction Processing),它是指信息系统直接参与业务处理过程,与企业 业务处理融为一体。联机事务处理要改变手工的事务处理方式,要考虑计算机与人工的合 理结合,使计算机处理成为事务处理的一个有机的组成部分。联机事务处理一般会提高事 务处理的效率和质量,并有以下特点:
①信息处理与事务处理同时进彳 在联机事务处理方式下,信息处理与事务处理同时进行。信息系统直接参与到事务处 理过程之中,信息处理过程与事务处理过程密切交融,信息系统成为事务处理过程的有机 组成部分。联机事务处理系统在进行事务处理过程中,同时伴随着信息录入、信息加工处 理和信息的输岀反馈等处理环节。例如,飞机售票系统属于联机事务处理模式,业务人员 在出售机票时,同时需要把购票人的姓名、住址、单位、身份证号码、所乘班机、乘机日 期和时间、机票价格等信息输入到飞机售票系统中。系统除了记录这些购票信息之外,同 时要从机票数据库中把所出售机票的状态改为“已岀售”’而且把购票人信息和已售机票和 未售机票信息显示输出。 ②及时进行事务处理 联机事务处理的另一个显著特点是及时性。联机事务处理能够实现事务的实时处理, 事务处理的实时性一般根据业务要求和所具备的技术水平来确定。例如,飞机联机售票系 统一般能够在几秒内响应客户的购票要求,几分钟可以处理一张机票的销售工作。现实中 联机事务处理的应用实例很多,飞机订票系统、股票系统、学生食堂售饭系统、医院收费 管理系统等都采用联机事务处理方式。 (2)脱机事务处理 脱机事务处理OFTP(OFf- line Transaction Processing)与联机事务处理正好相反, 信息系统不直接参与实际业务处理,只需要把业务处理过程中的有关信息及时地输入到信 息系统中,并通过对所输入的信息的加工处理,输出企业管理和决策所需要的有用信息。 与联机事务处理比较起来,脱机事务处理对信息录入的时限没有严格要求,信息系统的故 障也不会对实际的业务处理过程造成影响。但它一般难以直接提高业务处埋的效率和质量。 在大型企业信息系统中,一般是联机事务处理和脱机事务处理两种方式并存。在某些 事务或环节上釆用联机事务处理方式,另外一些环节上又采用脱机事务处理方式 2.43组织管理 信息系统应该支持处于企业中层的组织管理( Organization Management)。从管理职 能上看,应该支持企业的计划、统计、生产、质量、技术、工艺、财务、供应、销售、科 研、人事、劳资、后勤、党群等全面的中层管理。从管理能力上看,信息系统应该具有对 各管理职能信息的收集提取、统计分析、控制反馈和企业中层的结构化决策支持等功能。 图2.2是信息系统的二维塔形结构。 战略规划 策略规划 事务规划 图2.2信息系统的二维塔形结构