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00051管理系统中计算机应用
第一章 管理系统中计算机的应用概论
1 信息与管理
1.1.1 信息和数据
1.信息与数据的概念
信息的定义: 信息是对事物运动状态和特征的描述, 而数据是载荷信息的物理符号。
信息和数据的区别:
信息是认识了的数据, 是数据的含义; 同时, 信息更本质地反映事物的概念, 而数据则是信息的具体表现, 因此信息不随载体的性质而改变, 而数据的具体形式却取决于载体的性质。
管理信息的定义: 经过加工处理后对企业生产经营活动有影响的数据。只有经过加工处理的数据, 才能成为对管理决策有用的信息。管理中涉及的数据是一种广义的数据, 它不但包括数值数据, 而且也包括非数值数据。
2.信息的递归定义
管理数据和信息之间的区别是相正确, 一个系统或一次处理所输出的信息, 可能是另一个系统或另一次处理的原始数据; 低层决策所用的信息又能够成为加工处理高一层决策所需信息的数据, 这就是信息间的递归定义。
1.1.2 管理和管理系统
1.管理
管理是管理者或管理机构, 经过计划、 组织、 领导和控制等活动, 对组织的资源进行合理配置和有效利用, 以实现组织特定目标的过程。
管理的概念有以下几个含义:
( 1) 管理的目的是实现企业的目标。
( 2) 管理是对组织资源进行合理配置的过程。
( 3) 管理的实施是经过计划、 组织、 领导和控制等活动进行的。
2.企业管理系统
”系统” 是由相互作用和相互制约的若干要素结合而成的, 具有特定目标和功能的有机整体。
实现企业预期的经济效益目标, 需要构成一个可控制的管理系统。它一般有三个组成部分: 一是管理的客体, 即管理对象( 生产和服务过程) ; 二是管理的主体, 即管理者和管理机构; 三是联系两者的信息系统。
1.2 管理信息
1.2.1 管理信息的作用
管理信息的作用也主要体现在以下几方面:
1.管理信息是重要的资源
信息对经济发展、 社会进步起着巨大作用。信息的占有水平与利用程度, 成为衡量一个国家现代化水平的重要标志, 是国家综合实力的重要组成部分。
管理者管理的主要资源有: 人力资源、 原材料资源、 机器资源( 包括设备和能源) 、 资金资源和信息资源五类。其中, 前四种资源都是有形的, 一般称之为物质资源; 而信息资源是无形的, 是由于它所描述的对象而具有价值, 为此称之为概念资源。管理者是利用概念资源来管理物质资源的。
2.管理信息是决策的基础
现代管理的核心是决策。正确的决策取决于多种因素, 如决策体制、 决策方法、 领导者的能力、 技巧等; 但决定性的因素, 是对客观实际; 即对未来行动及其后果的正确判断。信息系统能够帮助企业领导迅速取得和分析有关决策的信息, 有助于企业降低决策中的不确定性和风险。如果信息不充分, 决策就失去了根本的依据, 信息不灵就可能导致决策的失败。要提高企业的竞争能力, 要实现正确的决策, 就必须拥有大量的信息。
3.管理信息是实施管理控制的依据
管理过程就是信息的收集、 传递、 加工。判断、 决策的过程。企业系统的全部活动可概括为两大类: 生产活动和管理活动, 围绕着生产活动, 执行着决策、 计划和指挥职能。生产活动中流动的是物, 而管理活动中流动的是信息。
物流和信息流的关系: 物流是生产经营活动的主体流动, 信息流伴随着物流产生, 反映物流的状况。管理人员经过信息流了解物流的运动; 同时经过信息流计划和调节物流。因此, 在经营管理中信息流起着主导作用。
企业中物流是单向的、 不可逆的, 而信息流是双向的, 即有信息反馈。
信息反馈的定义: 控制物流的输入信息作用于受控对象后, 把产生的结果信息返回到输入端, 并对信息再输入发生影响的过程。而上述作用于受控对象后的结果信息称为反馈信息。
4.管理信息是系统内外联系的纽带
从企业内部来看, 企业本身是一个复杂系统。为将各组成部分联结为一个整体, 为使组织间相互协调, 就要将它们之间的信息流很好地组织起来。因此信息既是系统之间联系的纽带, 也是系统内各组成部分联系的纽带。
1.2.2 管理信息的特点和分类
1.管理信息的特点
管理信息具有一般信息的特点, 又有其本身独特之处, 这些特点可归纳如下:
( l) 原始数据来源的分散性。
( 2) 信息资源的非消耗性。
( 3) 信息量大。
( 4) 信息处理方法的多样性。
除传统的算术运算和简单统计加工外, 近年来数理统计、 运筹学中的许多方法, 在经济管理领域中的应用日益广泛。
( 5) 信息的发生、 加工、 应用, 在空间、 时间上的不一致性。
2.管理信息的分类
( 1) 按信息稳定性分类, 将信息分为固定信息和流动信息两类。
固定信息是具有相对稳定性的信息, 在一段时间内能够在各项管理任务中重复使用, 不发生质的变化。它是企业一切计划和组织工作的重要依据。
流动信息( 作业统计信息) , 它反映生产经营活动中实际进程和实际状态的信息。它随生产经营活动的进展不断更新, 时间性较强, 一般只具有一次性使用价值。可是及时收集这类信息, 并与计划进行比较分析, 是评价企业生产经营活动、 揭示和克服薄弱环节的重要手段。
一般将信息稳定系数在0.85以上的信息划成为固定信息。实际工作中, 把一些相对稳定的信息也包括在固定信息中, 但它们的信息稳定系数不得低于0.6.
以工业企业为例, 其固定信息主要由三个部分组成:
① 定额标准信息。
② 计划合同信息。
③查询信息。
( 2) 按决策层次分类, 将管理信息分为战略信息、 战术信息和业务信息。
企业是分层次进行管理的, 不同层次的管理具有不同的职能, 需要不同的信息。
战略信息: 供企业高级管理者进行战略决策时使用, 包括系统内外、 过去和现在、 各种环境的大量信息。
战术信息: 供企业中级管理人员完成大量计划编制、 资源分配等工作时使用。主要包括系统内部各种固定信息, 历史情况与现状信息、 以及部分具体的外部信息 .
业务信息: 供企业基层管理人员执行已经制定的计划, 组织生产或服务活动时使用。主要包括直接与生产、 业务活动有关的、 反映当前情况的信息。
1.2.3 管理信息处理的内容
管理信息处理的内容主要包括信息的收集、 存储、 加工、 传输和提供五个方面:
1.信息的收集
根据数据和信息的来源不同, 能够把信息收集工作分为原始信息收集和二次信息收集两种。
原始信息收集: 在信息或数据发生的当时、 当地, 从信息或数据所描述的实体上直接把信息或数据取出, 并用某种技术手段在某种介质上记录下来。
二次信息收集: 收集已记录在某种介质上, 与所描述的实体在时间与空间上已分离开的信息或数据。
二者区别: 原始信息收集的关键问题是完整、 准确、 及时地把所需要的信息收集起来, 它要求时间性强、 校验功能强、 系统稳定可*.
二次信息收集则是在不同的信息系统之间进行的, 其实质是从别的信息系统得到本信息系统所需要的信息, 它的关键问题在于两个方面: 一是有目的地选取或抽取所需信息; 二是正确地解释所得到的信息。
2.信息的存储
在信息存储方面应考虑存储量、 信息格式、 使用方式、 存储时间、 安全保密等问题。
3.信息的加工
对收集到的信息都要进行加工, 以便得到更加反映本质或更符合用户需要的信息。
从加工本身来看, 能够分为数值运算和非数值处理两大类:
( 1) 数值运算包括简单的算术与代数运算、 数理统计中的各种统计量的计算及各种检验、 运筹学中的各种最优化算法以及模拟预测方法等。
( 2) 非数值处理包括排序、 合并、 分类、 选择、 分配, 常规文字处理, 图形、 图像处理等。
4.信息的传输
信息的传输形成企业的信息流。信息传输应考虑信息的种类、 数量、 频率、 可*性要求等。
在实际工作中, 信息传输与信息存储是相联系的。当信息分散存储于若干地点时, 信息的传输量能够减少, 但分散存储也会带来存储管理上的一系列问题, 如安全性、 一致性等, 而且变得难以解决。如果信息集中存储在同一地点, 上述问题比较容易解决, 但信息传输的负担将大大加重。
5.信息的提供
信息加工完成后, 就应按管理工作的要求以各种形式, 将信息提供给有关单位和人员, 在企业中提供的主要形式为各种计划、 统计报表、 报告文件等。
1.2.4 管理信息处理的要求
现代企业对信息处理的要求可归结为及时、 准确、 适用、 经济四个方面。
在企业经营活动中, 根据不同范畴的问题, 需要进行不同的决策, 以及与之相应的信息。这些决策大致能够分为三类:
( 1) 战略规划: 确定企业的目标和方针, 制定实现目标所需要的资源配置计划。一般来说, 战略规划所需要的信息是经过高度概括的, 主要是外部信息, 信息的范围广泛多样。
( 2) 管理控制: 管理控制是经营管理人员按照战略规划确定的方针策略, 运用给定的资源, 有效地实现预定目标的过程。
( 3) 日常业务管理: 日常业务管理就是高效率执行特定业务的过程。由于业务的内容、 目标、 所用资源等都是在管理控制过程中确定的, 因此, 在这一过程中需要进行判断的过程不多。所需要的信息绝大部分是企业内部发生的, 信息内容既明确又详细。
1.3 管理系统中计算机应用的发展
1.3.1 计算机应用的发展阶段
管理系统中计算机应用即广义管理信息系统的概念, 其发展可分为以下三个阶段。
l. 电子数据处理( Electronic Data Processing, EDP)
这一阶段计算机在管理中的应用主要在于日常业务与事务的处理、 定期提供系统的业务信息。EDP的主要目标是提高管理人员处理日常业务的工作效率, 减轻工作负担, 节省人力和降低工作费用。这一阶段还能够再分为两个子阶段: 数据单项处理和数据综合处理。
2. 数据的系统处理
狭义的管理信息系统( Management Information System, MIS) 阶段。进入20世纪60年代, 由于计算机已普遍地应用于各种业务管理, 这时开始出现的管理信息系统, 它是为实现企业整体目标, 对管理信息进行系统的处理, 为各级管理人员提供业务信息和辅助决策的信息系统。MIS有以下特点:
( 1) 在企业管理中全面使用计算机。
( 2) 应用数据库技术和计算机网络。
( 3) 采用决策模型解决结构化的决策问题。
( 4) 解决结构化的决策问题: 即能够利用一定的规则和公式来解决例行的和重复进行的、 有章可循、 能够”委托”给计算机处理的问题, 如用线性规划求解生产资源最优配置等问题。
这种决策主要面向企业中、 低层管理人员。
3. 支持决策
现代管理的核心是决策。在企业中, 高、 中层管理决策问题具有半结构化或非结构化的特征, 即: 决策的目标和评价标准经常变动; 支持决策的信息不能完全获得; 支持决策的信息具有不确定性和模糊性; 决策规则依决策者或决策环境而变化。为支持或辅助管理中半结构化和非结构化问题的决策, 出现了以下各种支持决策的系统。
( 1) 决策支持系统( Decision support System, DSS) 。DSS是在半结构化决策活动过程中, 经过人机对话, 向决策者提供信息, 协助决策者发现和分析问题、 探索决策方案, 评价、 预测和选择方案, 以提高决策有效性的一种以计算机为手段的信息系统。
DSS具有以下的特点。
① 主要针对管理人员经常面临半结构化的决策问题。
② 系统主要应用数据和模型进行决策分析研究, 需要模型库的支持。
③ 易于为非计算机专业人员以交互会话的方式来使用。
④ 系统支持但不是代替高层管理者制定决策。DSS的基本结构一般由一个模型库、 一个数据库、 它们的管理软件系统( 包括数据库管理系统DBMS、 模型库管理系统MBMS) , 以及人－机交互系统( 会话生成与管理软件DGMS) 组成。
( 2) 群体决策支持系统。DSS的基本模型仅适用于较小的决策, 为适应集体决策的需要, 产生了群体决策支持系统( Group Decision Support System, GDSS) 。它是支持一群决策者为获得有效决策结果的计算机辅助系统。GDSS除了进行决策分析外, 还着重于决策参与者之间的交流沟通。
( 3) 智能支持系统。智能支持系统是将人工智能技术引入决策支持系统而形成的一种信息系统。
专家系统( Expert System, ES) 是使用某专业领域中专家的知识构成的计算机系统, 其目标是让计算机具有与该领域专家同等水平的解决实际问题的能力。ES具有以下特征:
① 掌握丰富知识, 有专家水平的专门知识与经验。
② 有经过学习或在运行中增长和扩大知识的能力。
③ 有判断和推理的功能。即系统能对用户的询问自行识别和分析, 自行调用知识库中的有关知识, 形成针对用户问题的知识、 模型和专家系统建议。
一个专家系统有两个核心组成部分: 一个是存放专门知识的知识库; 另一个是利用知识库的知识实现问题求解的推理机。
知识库中存放着系统求解问题所需要的知识。由知识工程师将领域专家头脑中的知识整理出来, 并用系统表示的方法存人知识库。推理机接受用户咨询的输入数据, 用知识库中的知识去求解问题, 然后将解决问题的建议提交用户。
由专家系统和决策支持系统集成为智能决策支持系统, 在结构上它比原来的决策支持系统增加了知识库和推理机两部分。
( 4) 经理信息系统。经理信息系统( Executive Information Systern, EIS) 是向高层主管提供企业整体绩效信息的系统。EIS的目标是以决策者最容易理解和接受的形式, 向她们提供企业整体绩效的信息。其特点是:
① 信息提取方便。
② 提供关键成功因素的企业内部和外部信息。
③ 自动识别例外情况。
1.3.2 管理系统中计算机应用的基本条件
管理系统中计算机应用, 除必须具有计算机软硬件外, 应具备的基本条件如下。
1.科学的管理基础
只有在合理的管理体制、 完善的规章制度、 稳定的生产秩序、 科学管理方法和完整、 准确的原始数据的基础上, 才能考虑应用计算机管理的问题。为了适应计算机管理的要求, 必须逐步做到:
( 1) 管理工作的程序化。
( 2) 管理业务的标准化。
( 3) 报表文件的统一化。
( 4) 数据资料的完整化和代码化。
2.领导的支持和参与
建立企业管理信息系统, 是一项技术复杂、 难度大、 周期长、 投资多、 要求条件高、 一时又难以见效的系统工程, 它涉及企业生产经营活动的各个方面和各个管理层次, 有许多问题需要企业领导进行决策和控制。企业领导必须亲自介入信息系统规划、 决策、 落实等系统开发的全过程。
( 1) 抓好规划。抓好规划应着重处理好三个问题: ① 从企业实际出发, 考虑发展远景, 制定出可行的近期和长期的系统目标; ② 根据目标的要求处理好资源的重新分配; ③ 对现行管理系统进行必要的改革, 为新的管理信息系统的运行, 创造一个相应的企业内部环境。
( 2) 抓好决策。一系列重大问题的解决方案, 都必须经过企业最高领导层的认可, 由企业主要领导做出决策。
( 3) 抓好落实。主要抓三个方面的落实: ① 组织落实。② 资金落实。③ 措施落实。
3.建立专业人员队伍和培训
这类培训一般按三个层次学习以下三方面的相应的内容:
( 1) 向负责系统开发的领导成员介绍管理信息系统的基本概念、 开发的方法和原则。
( 2) 向参与系统开发的成员讲解管理信息系统的开发方法、 步骤和规范等知识。
( 3) 向职能部门的业务人员普及计算机基础知识, 介绍计算机在企业管理中应用的必要性和可能性, 加强她们在提高信息管理意识、 打破传统观念等方面的教育。
1.4 企业管理信息系统
1.4.1 管理信息系统的基本结构形式
1.职能结构
职能结构是一种按现存管理职能部门和结构来建立的管理信息系统, 也是一种应用得最早又较为广泛的一种结构形式。
2.管理阶段结构
阶段结构是一种按照管理的阶段或生产制造的不同进程而设置子系统的结构形式, 如在制造型企业中按计划、 统计、 监控、 分析和调节等管理过程设置子系统。
3.层次( 纵向综合) 结构
这种结构先将整个系统划分若干管理层次, 然后在每个层次上建立若干功能子系统。
( l) 高级( 公司级) 信息管理的任务是辅助管理者制定企业的技术政策和经济政策, 确定和调整企业目标, 编制长期计划、 对日常统计分析和生产过程进行监督, 向上级或股东提供业绩报告、 对企业生产经营活动进行经常性的分析和预测, 协调企业所有分支机构的工作。
( 2) 中级( 各职能部门) 信息管理的任务是辅助管理者根据企业目标和长期计划制定中期产、 供、 销活动的计划, 分析、 评价、 预测当前活动及其发展趋势, 检查和修改计划与预算, 向高级管理者提供关于生产状况和活动的信息。
( 3) 基层业务信息管理的任务是辅助管理者合理安排各项活动的作业计划的执行。根据计划实施情况进行调节、 控制, 进行作业统计、 监督和分析, 向中、 高层信息管理子系统输出作业统计信息。
4.全面综合结构
全面综合结构是一种将横向职能结构和层次结构相结合而建立的一种管理信息系统结构形式。
1.4.2 管理信息系统软件
1.制造资源计划( Manufacturing Resource Planning, MRPII) 系统
COPICS( Communication Oriented Production Information and Control System) 是美国 IBM公司开发的适用于各类制造业工厂的管理信息系统。这个系统主要由12个子系统组成, 它们是:
( 1) 技术和生产数据管理子系统。
( 2) 订货服务子系统。
( 3) 预测子系统。
( 4) 主生产计划子系统。
( 5) 物料需求计划子系统。
( 6) 作业计划子系统。
( 7) 开发工作令子系统。
( 8) 工厂监控子系统。
( 9) 工厂维护子系统。
( 10) 采购及进货子系统。
( 11) 库房管理子系统。
( 12) 成本计划及管理子系统。
2.企业资源计划( Enterprise Resource Planning, ERP)
根据计算机和网络技术的发展趋势和企业对供应链管理的需要, 描绘出一整套企业管理系统体系标准。ERP应用系统与MRP且相比主要特点是:
( 1) 实现面向供应链的信息集成。
( 2) 采用信息技术的最新成果。在ERP中运用先进的信息技术, 将企业的经营管理工作流程整合在一起。
( 3) 结合企业业务流程重组。在ERP系统实施时, 引入业务流程重组的过程, 使企业的经营管理的工作流程变得更加规范。
3.商业企业管理信息系统
从纵向角度来看, 企业管理信息系统是由分别面向企业三个不同管理层, 面临决策类型及信息需求特征和属性均有差别的战略信息子系统、 管理战术信息子系统和业务信息子系统组成的有机整体。
( 1) 战略信息子系统负责向最高经营管理者提供有助于她们制定企业中、 长期战略的信息。
( 2) 管理战术信息子系统是向企业中级管理者提供信息、 辅助她们正确地为实现企业经营战略筹措和运用人力、 物力、 财力资源, 实施商品经营活动控制和制定资源分配等战术决策的子系统。
( 3) 业务信息子系统是辅助企业管理者完成具体经营业务活动短期计划、 考核业务活动绩效与实施商品购销存业务监督控制的子系统。
1.5 企业信息化与管理创新
1.5.1 企业信息化
企业信息化就是企业利用现代信息技术, 经过对信息资源的不断深入开发和广泛利用, 不断提高生产、 经营、 管理、 决策的效率和效益, 进而提高企业经济效益、 增强企业竞争力的过程。当前企业信息化主要体现在以下三个领域。
1.企业生产过程的自动化、 智能化
在现代化工业企业中, 产品设计、 生产控制、
监测、 处理环节都采用信息技术。在服务行业中, 如商业企业应用的电子收款机( POS) 和银行系统的自动取款机( ATM) 、 信用卡、 智能信用卡等也属于此范畴。
2.企业管理决策的网络化、 智能化
企业采用信息技术对管理信息进行自动化、 智能化处理, 使企业管理科学化和最佳化, 如管理信息系统、 办公自动化系统、 决策支持系统、 专家系统、 经理信息系统等, 都属于此范围。
以上两个方面的结合, 组成计算机集成制造系统( Computer Integreted Manufacturing System, CIMS) .
3.企业商务活动的电子化
企业经过管理信息系统、 电子数据交换、 企业内部网( Intranet) 、 企业外部网( Extrnet) 、 因特网( Internet) 等, 使企业商务运作实现交易无纸化、 直接化, 以达到降低交易成本, 更快、 更准确地传递信息, 改进管理和服务水平的目的。
1.5.2 企业信息化与管理创新
企业进行改革和创新, 主要表现在以下几方面:
1.业务流程重组
企业业务流程重组( Business Process Reengineering, BPR) 是就是对企业的流程进行根本的再思考和彻底的再设计, 以求得企业的成本、 质量、 服务和速度等关键经营绩效指标有巨大的提高。
2.供应链管理
供应链管理是经过信息流、 物流、 资金流, 将供应商、 制造商、 分销商、 零售商直到最终用户连成一个整体的管理模式。
供应链管理的最终目标是为了给顾客提供满意的产品或服务, 快捷、 可*地满足顾客个性化、 多样化的要求。供应链管理是一种跨越企业界限的集成管理模式, 将整个供应链看做一个有机联系的整体。
3.虚拟企业
虚拟企业是指具有企业功能, 但在企业体内没有执行这些功能的实体组织的企业。企业组织的虚拟化有两方面含义: 一是企业内部的虚拟化; 二是企业组织之间的虚拟化。
企业内部的虚拟化是指将企业一些传统的运作方式改为以信息技术为基础的运作, 以实现企业组织的虚拟化, 如网上证券交易。它具有交易功能, 而这种交易完全是无形的。
1.5.3 电子商务
电子商务( Electronic Commerce, EC) 是指对整个贸易活动实现电子化。即交易各方经过计算机和通信网络进行信息的发布、 传递、 存储、 统计, 以电子交易方式而不是经过纸介质信息交换或直接面谈方式进行商业交易。
l.电子商务的功能
电子商务功能主要包括以下几方面:
( 1) 网上广告宣传。
( 2) 网上咨询和贸易洽谈。
( 3) 网上产品订购。
( 4) 网上货币支付和电子银行。
( 5) 服务传递。
( 6) 意见征询。
( 7) 交易活动管理。
2.电子商务的分类
电子商务有多种不同的分类方法, 按照其服务对象的范围, 可划分为以下几类:
( 1) 企业与消费者之间的电子商务( 简称B-C模式) 。即经过Internet为消费者提供网上商店, 实现网上购物、 网上服务与网上支付。
( 2) 企业与企业之间的电子商务( 简称B-B模式) .即企业与企业之间经过Internet或专用网进行商务谈判、 订货、 签约、 接受发票、 付款、 索赔、 商品发运管理和运输跟踪等活动。它是电子商务模式中最需要关注的、 最具有发展潜力的模式。
3) 企业内部的电子商务。指企业内部不同子公司或不同单位之间经过企业内部网( Intranet) 进行的商务活动。加强员工之间的信息沟通; 促进企业内信息共享, 使企业内信息的获取快捷、 方便; 更好地协调世界范围内的各项活动和整体运作。
3.电子商务的特点
与传统的商务活动方式相比较, 电子商务具有以下特点:
( 1) 提供全球性商务服务。电子商务的开展不受地理位置的限制, 是面对全球性统一的电子虚拟市场。
( 2) 高效、 快捷。经过高度可视化方式展示商品, 高效完成销售的各环节, 缩短销售周期; 能减少交易过程中的费用, 降低交易成本。
( 3) 加强客户关系管理。经过电子商务, 企业能够获得关于客户需求商品的具体信息, 有针对性地对客户开展促销活动, 将具有共同兴趣、 爱好和需求的潜在客户联系在一起, 保持企业对客户群体的跟踪能力。
( 4) 提高服务质量。电子商务系统能够提供有关企业产品和服务的大量信息, 咨询和服务时间不受传统商务活动时间的限制; 能够利用方便灵活的电子邮件来确认订货、 回答问题和解决顾客投诉。
第二章: 企业管理的信息化平台
2.1计算机系统
管理信息系统是在计算机系统的基础上建立起来的, 系统的开发、 运行、 维护等都离不开计算机的硬件、 软件平台( 环境) 。
2.1.1 计算机系统
1.计算机和计算机系统
计算机( Computer) : 一种用于计算的机器。计算机既能够进行数值计算, 又能够进行逻辑计算。计算机还具有存储记忆功能, 能够把数据( 原始数据、 中间结果、 最终结果) 和程序都存储起来。计算机就是按照程序的要求自动对数据进行各种计算处理的。
2.计算机的分类
按计算机的规模和性能, 计算机能够分为六大类。
( 1) 巨型机( Supercomputer) 。价格昂贵、 功能强大、 计算速度在每秒千亿次以上的计算机叫做巨型机或超级计算机。
( 2) 小巨型机( Minisupercomputer) 。这是一种价格相对便宜的小规模巨型机, 也叫桌上型超级计算机。
( 3) 大型机、 中型机( Mainframe) 。这种计算机的计算速度为每秒几亿次至几百亿次。它一般是作为大型计算中心的主机。
( 4) 小型机( Minicomputer) 。其计算速度为每秒几千万次至几亿次。它一般为中小型企事业单位使用。
( 5) 个人机( Personal Computer) 。也叫微型计算机或 PC计算机。这是一种面向个人使用的计算机。
( 6) 工作站( Workstation) 。这是介于高档微机和小型机之间的机型。它一般都配备有大屏幕显示器、 大容量存储器, 而且速度快, 通信功能强, 主要用于图像处理或计算机辅助设计等专业领域。
3.计算机硬件系统
( 1) 基本结构。当前计算机都是由运算器、 控制器、 存储器和输入输出设备等五个基本部分构成的。
微型计算机系统中, 把运算器和控制器做在一起, 叫做中央处理器( CPU) , 各部分之间采用总线方式连接。
( 2) 基本组成。
①中央处理器。CPU是微型计算机的核心, 它由运算器、 控制器和一些寄存器组成。运算器主要是执行算术运算和逻辑运算; 控制器则规定了计算机执行指令的顺序, 并根据指令的具体含义, 控制计算机各部件协调地工作。寄存器能够暂存指令和数据。
②存储器。微型计算机中的存储器按用途和特性能够分为三类。
4.计算机软件系统
计算机软件: 计算机程序、 程序所使用的数据以及有关的文档资料的集合。软件的作用在于确定计算机做什么以及如何做。从用户的角度来看, 软件是用户与硬件之间的使用界面。
( 1) 计算机软件的分类。根据计算机软件的总体结构和表现形式, 软件一般可分为系统软件和应用软件两类。
系统软件: 直接控制和协调计算机、 通信设备及其它外部设备的软件。它们与具体应用无关, 只是在系统一级提供服务。操作系统就是典型的系统软件。
系统软件中还包括语言处理程序和作为软件研制开发工具的编辑程序、 调试程序、 装配和链接程序、 测试程序以及为适应事务处理的需要而设置的数据库管理程序等。
应用软件: 直接完成某种具体应用的软件。如工资管理程序、 管理信息系图形软件、 文字处理软件、 财会软件、 计划报表软件、 辅助设计软件等。
( 2) 软件、 硬件系统的关系。
在计算机系统中硬件是基础, 软件是灵魂; 它们互相支持、 互相协调实现计算机的计算与数据处理任务。
( 3) 计算机程序设计语言。
程序设计语言: 用来书写计算机能够执行的程序的。常见的计算机程序设计语言有机器语言、 汇编语言和高级语言等。最新出现的是面向对象的语言4GL.
( 4) 操作系统。
操作系统: 控制和管理计算机硬件、 软件资源, 合理组织计算机工作, 并为用户使用计算机提供服务的软件。用户不能直接操纵计算机硬件, 而是经过操作系统来使用计算机。
5.计算机系统的性能指标
评价计算机性能的指标:
( l) 字长: 指计算机能一次同时处理的二进制数码的位数。它是计算机的一个重要技术性能指标。首先, 字长决定着计算机运算的精度, 字越长则计算机的运算精度越高。其次, 字长决定了指令直接寻址的能力, 字越长则存放数据的存储单元数越多, 寻找地址的能力就越强。
( 2) 运算速度: 用每秒钟能执行多少条指令来表示, 单位一般用MIPS( 百万条指令/秒) .为了统一标准, 现在用各种指令的平均执行时间及相对应的指令运行比例来综合计算。
( 3) 内存容量: 内存储器中能存储信息的总字节数。计算机内存容量越大, 程序运行速度越快, 可运行的程序也越多。
( 4) 主频: 指计算机CPU的时钟频率。主频的单位一般用兆赫兹( MHZ) 来表示。它在很大程度上决定了计算机的运算速度。
( 5) 存取周期: 存储器完成一次读( 取) 或写( 存) 信息操作所需的时间称存储器的存取( 或访问) 时间, 而连续两次读或写所需的最短时间, 称存储器的存取周期( 或存储周期) .存储器的存取周期越短, 计算机的运算速度就越快。
( 6) 总线宽度: 总线是由数据总线DB、 地址总线AB和控制总线CB三组线构成的, 每组线由若干根线组成。总线越宽, 计算机的处理能力越强。
2.1.2 多媒体技术和多媒体计算机
1.基本概念
媒体: 指信息表示和传播的载体。一般分为感觉媒体、 表示媒体、 显示媒体、 存储媒体、 传输媒体五类。
多媒体: 指信息表示媒体的多样化, 例如文字、 图形、 图像、 声音、 动画、 视频影像等。
早期的计算机只能处理文字信息, 能够叫做单媒体计算机。种能够综合处理多种媒体的计算机就叫做多媒体计算机。多媒体计算机必须增加声音、 图像等媒体的输入输出设备及软件。
2.多媒体系统的主要特征
多媒体系统必须具备四个主要的特征:
( l) 集成性。能够对文字、 图形、 图像、 声音、 视频、 动画等感觉媒体进行综合处理, 达到各媒体的协调一致。
( 2) 交互性。能够实现人机交流, 便于对系统功能加以控制和干预。
( 3) 实时性。能使人的感官感觉到交流是连续的、 及时的。
( 4) 数字化。系统处理的都是数字信息, 而不是模拟信息。
2.2 通信及网络系统
2.2.1 数据通信技术基础
1.数据通信模型
通信的基本功能就是实现两个实体之间的数据交换。
其中”信息源”是产生要发送数据的设备;
”发送器” 能够对发送信号进行编码或转换, 产生能够传输的光、 电信号;
”接收器”将收到的信号转换成目的站设备能够处理的信号;
”接收端”是信号传送的目的地设备;
”传输系统” 是连接信息源与接收端之间的复杂线路网络。连接信息源与接收端的物理和逻辑设备称为信道。
信号: 是数据在传输过程中的物理表示形式。信号电平连续变化才叫做模拟信号, 以脉冲形式变化的叫做数字信号。传送模拟信号的是模拟信道, 传送数字信号的是数字信道。
通信系统需要完成的任务如下:
( 1) 信号接口: 产生或接收符合通信协议的信号。
( 2) 路由和寻址: 为发出信号选择到达目的地的路径。
( 3) 呼叫和应答: 信号发送前先呼叫, 接收方应答后建立通信链路, 这个过程叫握手。
( 4) 可*传输: 采用各种措施保证数据传输的正确性。
2.数据通信的带宽
( 1) 两种通信系统, 即模拟通信系统和数字通信系统。
模拟通信系统: 传递的信号为模拟信号, 在时间和幅度取值上都是连续的。
数字通信系统: 传递的信号为数字信号, 在时间上是离散的, 在幅度取值上是经过量化的。
( 2) 模拟通信的带宽。信号的带宽就是频带的宽度, 其单位是赫兹( HZ) .
传输介质或通信设备的带宽是指其允许经过的频率范围。
( 3) 数字通信的带宽。它反映通信速度的快慢及信道容量的大小。数字通信中的带宽是指信号的传输速率, 或叫位率、 比特率, 其单位是b/s或bps( 每秒位数) .
3.常见传输介质
( 1) 双绞线,
( 2) 同轴电缆,
( 3) 光缆。
( 4) 无线通信。
( 5) 微波通信。频率在100MHZ-10GHZ的电磁波信号叫做微波信号, 其波长为3cm-3m.由于微波频率高, 因此频带较宽; 方向性好, 适合进行点对点的通信。成本比电缆和光缆都低, 适合卫星通信和城市之间通信。可是微波信号没有绕射功能, 只能进行可视传播, 而且它的传输误码率也比较高。
4.数据传输
( 1) 基带传输。使用数字信号传输数据, 终端设备将数字信号转变成脉冲电信号时, 这种原始矩形脉冲信号固有的频带叫做基本频带, 简称为基带。在信道中直接传输基带信号的方法, 叫做基带传输。基带传输是一种最基本的数据传输方式。
( 2) 频带传输。利用模拟信道传输数字信号的方法称为频带传输。在这样的信道上传输数字信号, 必须先将数字信号转换为模拟信号; 在接收方还必须再将模拟信号转换为数字信号, 相应的设备才能识别。
在频带传输过程中实现信号相互转换的设备是调制解调器。把数字信号转换为模拟信号的过程叫做调制; 将模拟信号还原为数字信号的过程叫做解调。
5.调制与解调
调制: 把需要传送的信号加载到另一种信号上, 以便容易在给定的介质中传送的过程。这里所说的另一种信号叫做传送信号的载波。
解调: 信号传送到接收站以后, 再把载波上加载的信号卸载下来的过程。
6.多路复用技术
传输信号要求的带宽与传输介质允许经过的带宽是不一样的, 为了节省开销, 应当充分利用传输介质的带宽。在一条介质上同时传送多于一路以
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