信息系统分析-教材全部.doc

第1章 信息系统导论
本章内容：
1.1 信息
1.2 系 统
1.3 广义信息系统
1.4 信息系统的概念和特征
1.5 信息系统的功能
1.6 信息系统结构
1.7 信息系统类型
1.8 信息系统在信息科学技术中的地位和作用

1.1 信息
1.1.1 信息的定义
从常识角度看，信息(Information)一般是指具有新内容、新知识的消息或情报，以及语言、文字、图像等符号媒体所揭示的内容。从信息的加工处理角度，我们可以理解为：信息是对数据加工的结果，是对人们的生活和工作有意义的数据。数据(Data)是记录在一定介质上并可鉴别的符号，它可以是字母、数字、图形、图像、声音等。数据与信息的关系可以被看成是原料与成品的关系，数据是信息加工的原材料，信息是数据加工的结果(成品)。
1.1.2 信息的分类
可以从不同角度对信息进行分类。
从主客观的关系角度，可以把信息分为客观信息和主观信息。客观信息表现物质系统的特征，是事物运行的状态和方式；主观信息是客观信息在人头脑中的反映。客观信息是主观信息的认识对象和内容，主观信息是客观信息的能动反映。
从系统角度，可以把信息分为系统外部信息和系统内部信息。
系统外部信息是指系统的外界环境产生的信息；系统内部信息是指决定系统自身的组织和结构、调节系统各部分行动的信息。
从自然界发展过程的角度，可把信息分为非生物信息、生物信息和社会信息三种类型。一切非生物的运行状态和方式就是非生物信息；生物的运行状态和方式是生物信息；社会信息是人类社会的运行状态和方式。社会信息又可以分为政治信息、经济信息、军事信息、科技信息、文化信息和社会生活信息等。
从信息的逻辑层次，可以把信息分为语法信息、语义信息和语用信息。语法信息是客观事物存在方式和运行状态的直观描述，表现为符号或语言，不涉及信息内容的解释和实际效用。语义信息揭示所描述事物内容的真实含义，确定其含义的表示方法。语用信息不仅要反映事物的存在方式和运行状态，而且要揭示其对人类的价值和效用。
1.1.3 信息的特性
一般认为信息具有以下5种特性。
1．记载性
信息必须借助文字、图像、声波、电波、光波等物质形式而存在或表现。作为物质的存在方式和运动状态，信息本身就蕴含于物质之中。人类具有感觉和认识能力，信息可以被人的感官和大脑所感应、接收和利用。用来储存信息的物质被称为信息的载体，信息不能离开载体而独立存在。文字、电波和磁盘都是信息载体，人的大脑是最复杂的信息载体。信息载体的性质决定着信息的价值和被利用的程度。
2．传输性
信息的传输性也被称为传递性或传播性，其含义是信息源可以通过载体把信息传递给接收者。信息的传递是信息在载体中和载体间的运动过程，它会发生信息形式的变化，但不会改变信息内容。信息的传递需要时间，同时也会改变信息的存在空间，是信息的时空运动。由于信息的传递需要时间，因而接收者获取的信息总是滞后于信息源。信息传输的载体和传输手段决定了信息传输的速度和效率。信息的传输手段与信息载体的性质和采取的传输技术有关。古代信息传输技术很落后，边关的战况信息需要几个月才能到达京城。现代信息传输技术可以在数秒钟内把一个信息传遍全世界。
3. 共享性
信息可以由一个信息源到达多个信息的接收者，被多个接收者所共享，并且可以因交流使内容倍增。共享是信息的独特性。一个物体只能被一个享用者所占有，但信息可以被多个接收者所享用，而且对信息不会有丝毫影响。信息的共享性使信息可以通过多种渠道和传输手段加以扩展，从而让其获得广泛利用。现代通信和计算机技术最大限度地实现了信息的共享。
4. 加工性
加工是指对信息的整理、变换、压缩、分解、综合、排序等处理。可以通过一定的手段对信息进行加工。对信息的加工反映了人们对信息的内容、形式和时效等方面的需要。人们总是通过一定的手段，把信息加工处理成为更符合人们需要的形式和结果。信息的加工性反映了信息的可塑性和增值性，它为人们更加广泛地使用信息提供了依据。通过对信息的加工变换，可以在原信息的基础上得到对人们更有意义和更有价值的信息。
5. 时效性
时效性是指信息的作用和价值与信息产生、传输和提供的时间有关。信息的利用肯定要滞后于信息的产生，但必须有一定的时限，超过了这个限度，信息就失去或削弱了被利用的价值。信息只有被及时传递和有效利用，才能实现其价值。内容越新，传递越快，信息的价值就越大。

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1.2 系 统
1.2.1 系统的概念
系统是我们日常使用较多的一个概念，像财务系统、军事系统、卫生系统、金融系统、技术系统、呼吸系统、计算机系统、软件系统等。系统(System)是由相互联系、相互影响的若干部分结合为具有特定目标、特定功能，并处于一定环境之中的有机整体。
1.2.2 系统的特性
一般来说，系统具有以下4种特性。
1．整体性
系统为了实现其目标，需要由各个部分协调构成为有机整体，这就是系统的整体性。整体性是系统的重要特性。系统整体性反映了系统的目标。为了实现系统的目标，系统必须作为一个有机的整体。由系统的各个部分构成一个整体，各部分之间相互协调，共同完成系统的目标。
系统的整体功能并不是各个部分的简单叠加，而是部分功能的有机结合才形成为整体系统的功能。整体具有部分所没有的性质。例如，计算机系统对数据的加工处理能力是由计算机系统的各个部分密切协调形成为一个整体完成的，把计算机系统各个组成部分分离开来，哪一个部分都不能独立地进行数据处理。正像在前面所举的例子，心脏离开了人体，心脏本身都不能够正常存在，且莫说完成它的功能了。
2．关联性
系统的关联性是指构成系统的各个部分之间互相联系、互相依存以构成整体系统。在系统中肯定不存在不与其它部分发生任何关系的元素。例如，一个班级是一个系统，每一个学生是这个班级系统中的成员，学生之间便发生着各种联系：学生干部与一般学生之间存在着管理关系，同一宿舍中的同学之间是同宿关系，爱好相同的同学之间存在着喜好关系，同学之间还存在着朋友关系，等等。
3．层次性
系统的层次性是指系统的一种共性结构模式，具体的表现是可把系统的结构划分成为一种纵向的层次关系。我们总可以把一个系统分解成为多个相对简单的子系统，对每一个子系统又可以进行分解，这样按照抽象程度，系统就表现出由抽象到具体的分层结构。例如，一个企业系统是由计划、生产、财务、人事、供应、销售、科技、质量等子系统构成的，而财务子系统又由账务处理、成本核算、工资核算等更小的子系统构成。
4．适应性
任何一个系统都存在于确定的环境之中，与环境存在着密切联系。环境支撑着系统的存在及系统的运转，系统与环境构成一个和谐的整体。事物都是处在变化和运动之中，环境也在发生着变化。系统要满足环境的要求，随着环境的变化，系统也必须跟着变化，以适应环境的改变。这就是系统的适应性。
系统适应性是保证系统整体性的需要。因为系统所存在的环境是变化的，系统为了实现既定目标，必须不断进行调整，以适应环境的变化。在系统内部，系统适应性主要表现在系统要素的变化、要素作用的变化和要素之间相互关系的变化。
1.2.3 系统的分类
以从不同的角度给系统做出分类。
1．从系统的复杂程度划分
在现实世界中，有简单的、中等的、复杂的和超复杂的系统。按照系统的复杂程度，我们可以把系统划分成为三类九等，见图1.1。

图1.1 按复杂性对系统的分类

2. 从系统自然特性划分
按照自然特性，可以把系统分为自然系统和构造性系统两类。自然系统包括人类、太阳系以及地球的生态系统等。构造性系统则是为了满足人的需要，由人所创建的系统。构造性系统是为人类服务的。例如，汽车、自行车、电话、电视都可以被看为构造性系统；国家、地方政府、学校、教堂也是构造性系统；像IBM、HP、微软等企业以及超级市场、卡拉OK厅也都是构造性系统。
3．按人们认识系统的抽象程度划分
按照人们认识系统的抽象程度，可以把系统划分成为概念系统、逻辑系统和物理系统三类。
1) 概念系统
概念系统并不是实际系统，而是人们认识和描述系统的一种抽象模型。概念系统是人们根据系统的目标和人们以往的知识，初步构造出来的系统雏形。概念系统能够表述系统的主要特征和大致轮廓，但对系统反映比较粗糙，很不完善，甚至缺乏必要的细节。
2) 逻辑系统
逻辑系统是在概念系统的基础上，通过论证并从原理上证明是合理可行的系统。逻辑系统考虑了系统的目标合理性、结构合理性、功能合理性和实现合理性。
逻辑系统仍然不等同于实际系统。但在现有的技术、设备、资金和人力条件下，一定能够实现系统所规定的要求。因此，逻辑系统是摆脱了具体实现细节的合理系统。在软件工程中，对系统进行分析和设计之后得出的软件系统的分析和设计模型就是逻辑系统。另外，经过论证之后设计出来的建筑工程图纸和工程的有关说明也是逻辑系统。
3) 物理系统
物理系统是具体存在的系统，也叫客观系统。现实存在的所有系统都是物理系统。
4．按系统和外界的关系划分
按照系统与外界的关系，可以把系统分为封闭系统和开放系统两类。
1) 封闭系统
封闭系统是指与外界环境的变化没有直接联系的系统，也即外界环境的变化不会影响系统内部的运行。例如，能够保证供电的温箱，外界温度的变化就不会影响温箱内部温度的变化，因为温箱本身具有对温度的调节功能。再如，飞机上的黑匣子，它会完整地记录飞机失事的完整过程，一般不会因外界环境而影响所记录的内容。
2) 开放系统
开放系统是指与外界环境存在密切联系并形成不可分割关系的系统。对于开放系统来说，环境的变化将会影响系统，系统需要适应环境的变化。现实中的社会系统、信息系统等均属于开放系统。
1.2.4 系统方法
系统方法是用系统的观点来认识和处理问题的方法，亦即把对象当作系统来认识和处理的方法。系统方法的哲学依据是唯物辩证法，要求人们在用系统的观点来认识和处理问题时，必须以对立统一的思想为方法的核心。
系统方法强调整体和部分的统一，分析方法与综合方法的统一，定性描述与定量描述的统一，确定性描述与不确定性描述的统一，理论方法与经验方法的统一，精确方法与近似方法的统一，科学理性与艺术直觉的统一等。
系统方法要求运用系统的观点，从系统整体与部分、功能与结构、系统与环境之间的相互联系和相互作用中考察事物。它的基本特点是整体性、综合性和最优化。在系统方法中，人们一般采用A.D.霍尔提出的逻辑维、时间维和知识维的三维结构方法。
1．逻辑维
逻辑维反映从系统观点解决一个问题需要以下七个逻辑步骤：
(1) 问题描述：描述所要解决的问题。主要包括问题的提出、问题的阐述、问题的迁延变化过程和现状，以及说明问题的资料和数据。
(2) 确定目标：确定所解决问题的目标，以及目标是否实现的评价标准。
(3) 系统分析：从系统整体出发，把问题分解成为多个要素和方面，分别加以考察和认识；并根据系统目标，把分析的结果描述成为系统的逻辑模型，通过模型来反映人们所认识和理解的系统。
(4) 提出方案：根据分析的结果，从系统整体出发，根据人们的需要对问题提出多个备选的解决方案。
(5) 方案优化：对提出的备选方案进行择优。根据目标要求，对所提出的方案进行比较和排队，最后确定出来能够满足目标要求的最优方案。
(6) 决策：确定系统逻辑模型，以及解决问题的最优方案。
(7) 实施计划：按照问题的解决过程，实施所选择的最优方案。
这七个逻辑步骤具有一定的逻辑顺序，但其顺序并不十分严格，也可能会出现交叉和反复。
2．时间维
时间维指从系统工程角度，解决一个问题所需要经过的时间阶段。系统方法一般可以分为七个阶段：规划阶段、制定方案阶段、研制阶段、生产阶段、安装实验阶段、运行阶段和更新阶段。
3．知识维
知识是系统方法的基础和保证，系统方法需要运用到多方面的知识。它包括共性知识和不同领域的专业知识，如工程、医药、建筑、商业、法律、管理、社会科学、艺术等不同专业门类的知识。这些共性基础知识和专业知识构成了系统方法的知识维度。
知识维与逻辑维和时间维交互作用，形成了系统方法的三维结构。
系统方法的“三维结构体系” ：逻辑维、知识维、时间维

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1.3 广义信息系统
1.3.1 信息系统的观点
系统和信息系统都是人们认识和把握客观事物的一种观点。从系统的观点出发，根据人们探讨事物的物质特性和信息特性，可以把所认识的事物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，所有客观系统无不是信息系统。
像人、组织、社会、收音机、电视机、电脑、通信系统等都是这样的客观系统，它们以信息活动为主要特征，并能够对信息进行复杂的加工处理。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。物资系统是以物资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广义信息系统。
1.3.3 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，而信息是功能性要素。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1.2)。

图1.2 广义信息系统的基本结构

信息系统输入包括信息输入和物质输入。信息输入是指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。物质输入是指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。信息处理是指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。物质处理则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。
信息系统组织是指保证信息系统有序活动的组织过程。它同样包括信息组织和物质组织。其中，信息组织是指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；物质组织是指保证设备装置有效运行所采取的措施。
信息系统输出同样包括信息输出和物质输出。信息系统一方面输出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的控制下方能正常运作。通过信息系统控制，使信息系统按照既定的目标发展。
1.3.4 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。下面我们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，但反映了其中的主要方面。
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的，没有或较少掺杂人力改造的一类信息系统。像动物和自然人都是自然型信息系统。构造型信息系统是指人类为了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、电话机等都是构造型信息系统。
依照所依赖的技术，可以把广义信息系统分为传统信息系统和现代信息系统。传统信息系统是指普通人工信息系统或采用传统技术的信息系统。现代信息系统是指建立在现代信息技术基础上的信息系统。以计算机和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为简单信息系统和综合信息系统。一般来讲，简单信息系统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、传呼机等都属于简单信息系统。综合信息系统的功能、结构和所采用的技术较复杂，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。
这门课程主要介绍基于现代信息技术的管理型信息系统的开发理论和方法。

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1.4 信息系统的概念和特征
1.4.1 信息系统的概念
信息系统(IS，Information System)是指利用计算机、网络、数据库等现代信息技术，处理组织中的数据、业务、管理和决策等问题，并为组织目标服务的综合系统。组织是指按照一定目的构成的社会系统，像国家、政党、政府、社团、企业、学校、医院、银行等都属于组织。在本书中，组织与企业为同义语。如不加说明，本书中的信息系统就是指建立在现代信息技术基础上的组织信息系统。但读者必须清楚，它只是广义信息系统中的一种类型。
1.4.2 信息系统的特征
信息系统除了具有系统的一般特征之外，还具有其独特性。
1．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要构成要素，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。在信息系统中也存在物质要素和物质活动，但这些物质要素是储存信息和加工信息所必需的部分，物质活动也是伴随信息活动所必要的活动。
2．综合性
综合性是信息系统的一个十分显著的特征。信息系统综合了多种复杂的系统要素，并可以分为信息要素和物质要素两大类。信息要素是信息系统的主体，物质要素是储存信息和处理信息的必需部分。这两种要素在信息系统中并不是分立存在的，而是密切地交织在一起，从而构成复杂的信息系统。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。
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和谐、兼容和相互联系的整体。信息系统是以集成的方式构成的，其中包括系统的集成和平台的集成。
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。由地区和行业信息系统集成为国家信息系统，由各国家的信息系统可以集成为国际信息系统。
4．多样性
信息系统具有多种形式。从功能上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、办公信息系统和主管信息系统。根据信息系统所服务的应用领域，又具有种种不同应用类型的信息系统，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。信息系统的规模也表现出了多样化，大的如国际信息系统、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．发展性
信息系统的内涵与外延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，是近几十年建立和发展起来的，而且其应用的领域、系统的规模和信息处理的能力也以惊人的速度向广度和深度发展。在20世纪50年代出现的信息系统，仅能够对企业中的一些简单业务进行处理，如工资计算、报表制作、生产报告等。时过半个多世纪的现在，跨国、跨地区的具有高度复杂和综合处理能力的信息系统已经十分普遍。可以预测，21世纪信息系统将以更快的速度向纵深发展，整个世界形成一个综合的、一体化的信息系统将成为现实。
1.4.3 信息系统的分类
1. 按系统规模分类
信息系统的规模可以差异很大。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。
国际信息系统是跨地区、跨国界的超大型信息系统
2. 按应用面向分类
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。
其中，政府信息系统也可以称为电子政务，商业贸易信息系统可以称为电子商务，教育信息系统可以称为电子教务，医疗信息系统可以称为电子医务等。除此之外，根据一些具体的应用类型还形成了某些经典应用的信息系统，如地理信息系统、CIMS集成制造系统、MRP资源需求计划等。
3. 按综合模式分类
按信息系统的综合模式，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、办公信息系统和主管信息系统五种类型。
在1.7节中将详细介绍这几种类型的信息系统。

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1.5 信息系统的功能
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。
1.5.1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收集和输入、传输、存储、处理及输出等。
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四个基本环节。
1) 信息收集
信息收集是指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、社会公共和商情信息等。
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，企业内部的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的应用和普及，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，这种方式是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
信息整理是指对收集到的信息按信息系统所需要的格式进行整理。
3) 信息输入
信息输入是指把经过整理的信息输入到信息系统之中，一般由操作人员或系统人员通过键盘或其它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直接可以进入到信息系统中，无须再进行手工输入。
4) 信息检查
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查，只有通过检查的信息才能够被系统采用。
2. 信息传输
信息传输是指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它信息系统。信息传输需要通过计算机网络、通信设备或手工手段才能进行。
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。信息加工的方法很多，计算、统计、查询、汇总、求模、排序、优化等都是信息处理的方法。
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。随着计算机的存储能力和数据库技术的发展，数据的存储已经变得十分方便和灵活。一个企业信息系统经过多年的建设，所积累的信息就可变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出，以被企业生产经营和管理所用。因此，信息输出是信息系统必备的功能。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，也可以输出到硬盘、软盘、磁带等存储介质上或输出到其它信息系统中。信息输出的形式也多种多样，可以通过文字、图形、报表、微缩胶片等多种形式输出。
1.5.2 业务处理
信息处理蕴藏于企业的业务过程之中。企业的每一个业务处理过程都必须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。在一个企业产品部件加工车间，在其产品部件的加工过程中就伴随着大量的信息处理。计划部门给车间以计划表的形式下达本月产品部件的加工计划，在加工计划中列出了本月加工产品部件量、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。
业务处理(Transaction 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)，它是指计算机等信息系统设备直接参与到业务处理过程之中，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，并具有以下特点：
(1) 信息处理与事务处理同时进行。
在联机事务处理系统中，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。
(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钟内响应客户的购票要求，几分钟内可以处理一张机票的销售工作。
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，计算机等信息系统设备并不直接参与到实际的业务处理过程之中，只是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过分严格要求，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理的效率和质量。
1.5.3 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、后勤服务、党群工会等全面的中层管理。从管理能力上看，信息系统应该具有对各管理职能的信息的收集提取、统计分析、控制反馈和企业中层的结构化决策支持等功能。如果我们不考虑信息系统结构中的信息管理维，则信息系统的管理层次维和管理职能维将构成如图1.3所示的二维塔形结构。

图1.3 信息系统的二维塔形结构

图1.3反映了信息系统管理和职能二维层面所表现出来的塔形结构。信息系统除了提供信息处理和业务管理之外，还应该提供中层职能管理。一般按职能组织的信息系统，每一个职能管理构成信息系统的一个子系统。在信息系统中包括计划管理、生产管理、人事管理、物资供应、市场销售、财务会计、工艺技术、科研管理、后勤服务等子系统。
图1.4是一个生产物资管理子系统的功能结构。它包括市场预测、用户订货、综合计划、物资管理、生产作业计划、生产工作令、生产控制、物资采购、库房管理等模块。

图1.4 生产物资管理子系统功能结构

1.5.4 辅助决策
作为为组织目标服务的组织信息系统，应该具有辅助组织各层尤其是高层决策的能力。信息系统主要解决的是结构化和半结构化企业决策问题，对非结构化决策问题信息系统目前还不能提供全面支持。信息系统只能辅助决策(Assistant Decision)，而不能代替人直接进行决策。
信息系统可以提供与决策有关的系统的内外部信息，收集和提供企业有关行为的反馈信息，存储、管理和维护各种决策模型和分析方法，运用模型及分析方法，对数据进行加工分析以求得所需的预测、决策及综合信息，并提供方便的人机交互接口和快速响应时间。

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1.6 信息系统结构
1.6.1 概述
息系统结构是对信息系统各构成要素及其关系的描述。由于信息系统是一个复杂体，信息系统建设又需要一个漫长的时间过程，因此从不同角度、不同层面和不同时段，信息系统会呈现出不同的构成要素和构成关系，信息系统结构具有多角度、多层面和多时段的多重性。
信息系统拓扑结构按照物理分布把信息系统各组成部分抽象成不同的节点，是信息系统的分布外型结构。信息系统层次结构从纵深角度表示信息系统的抽象逻辑层次。信息系统计算模式是信息系统计算要素所呈现的结构模式。图1.5描述了信息系统几种结构相互之间的关系。

图1.5 信息系统结构
1.6.2 信息系统的概念结构
信息系统概念结构是从抽象的概念层次表示的信息系统的宏观结构，是对信息系统特征的宏观描述。信息系统概念结构呈现为管理层维、职能层维和功能层维的三层维宏观逻辑结构, 见图1.6。

图1.6 信息系统概念结构

1．管理层维
组织管理维分为事务管理、策略管理和战略管理三个层次，这三个层次一层比一层抽象和宏观。事务管理属于具体的业务型管理，一般包括日常办公处理、经营管理、生产控制、辅助设计、生产检测和质量检测等；策略管理处在中层，包括生产经营计划、中短期销售市场预测、综合财务管理及分析、近期企业人才需求等；战略管理属于高层宏观决策层，包括企业战略规划、决策支持、中长期宏观预测、中长期产品市场预测、高层职能管理支持等。
2．职能层维
管理职能维是组织管理应该包括的职能方面，主要有计划、生产、市场、供应、财务、人事、技术、设备、工艺、质量等组织职能。不同的组织具有不同的职能。例如，学校信息系统的职能包括计划、教学、科研、学生、专业管理、财务、人事、设备、后勤等；医院信息系统的职能则包括计划、医务、药物、科研、财务、固定资产、人事、后勤等。因此，需要根据具体的组织目标和组织结构来确定组织职能。
3．功能层维
这个层面主要考虑信息系统能够向组织提供的各方面的服务功能，信息系统所提供的服务也正好体现为信息系统所应该具有的功能。它主要包括信息处理、业务处理、组织管理和辅助决策四个方面。
1.6.3 信息系统的模型结构
信息系统具有多种描述模型，每一种模型都是在信息系统开发过程中，从某一认识程度或某一角度对信息系统的抽象描述。在每一种模型中，模型元素都呈现出确定的构成关系，只是在不同的模型中，信息系统模型结构具有不同的内涵和形式。在需求模型、分析模型、设计模型和实现模型中，信息系统模型结构的四种形式分别是信息系统的需求结构、分析结构、设计结构和实现结构。四种结构反映了在信息系统开发的不同阶段和不同方面信息系统各要素呈现的构成关系，同时也反映了人们认识和把握信息系统结构的程度和过程。
信息系统需求结构是按照信息系统目标、职能和需求的相关性，从总体上把信息系统的需求划分成为若干个需求包，由这些需求包相互关联而构成的。信息系统需求结构反映出了信息系统需求的总体框架。
信息系统逻辑结构是在系统分析工作中确定出的信息系统模型结构，也被称为分析结构。信息系统逻辑结构从抽象概念层次，根据信息系统的需求结构来确定。逻辑结构的主要构成要素是分析包。
信息系统设计结构是在系统设计工作中确定的信息系统模型结构，它需要考虑设计细节和实现环境，是对信息系统逻辑结构的深化。
信息系统实现结构是所实现的信息系统各部分、各构件的构成关系。
图1.7描述了信息系统模型结构的四种形式，其中，逻辑结构依赖需求结构，设计结构依赖逻辑结构，实现结构依赖设计结构。

图1.7 信息系统模型结构
1.6.4 信息系统的拓扑结构
1) 点状结构
点状结构表示信息系统的所有组成部分都集中在一个物理节点上。像简单的账务处理、工资计算、单用收款机等单机系统都属于这种结构。
2) 线型结构
线型结构表示信息系统的各个节点之间相互独立、相互平等，节点之间有确定的顺序关系。流水线式的系统属于这种结构。
3) 星型结构
在星型结构的信息系统中，在逻辑上存在一个处在核心位置的中心节点，该节点常常作为数据存储、事务处理或信息通信的中心。像传统的集中式系统、文件服务器都属于这种结构。
4) 网状结构
网状结构是大型信息系统较常采用的拓扑结构。在这种结构中，不存在单一的中心节点，各节点形成一个复杂交织的拓扑网络。在网状结构中，可能包含着其它几种拓扑结构，比如可能有多个线型结构和星型结构。
1.6.5 信息系统的层次结构
信息系统层次结构从纵向角度表示信息系统的抽象逻辑层次，共可以分为物理层、系统层、支撑层、数据层、功能层和用户层等六个层次。
1) 物理层描述信息系统所有物理设备所处的层面，包括网络、通信设施和计算机系统等硬件设备，该层是信息系统的物理基础。
(2) 系统层描述以操作系统为主的系统软件，它是信息系统的软件基础。
(3) 支撑层描述支持信息系统运行的所有支撑软件。它包括数据库管理系统、各种中间件、客户和服务器开发软件、分布对象环境和集成开发工具等。
(4) 数据层描述信息系统的数据集和数据模型。
(5) 功能层描述信息系统所能提供的各种功能，它是实现信息处理、业务处理、组织管理和辅助决策等的功能集。
(6) 用户层描述信息系统与进行信息交互的系统界面。
1.6.6 信息系统的计算模式
1．集中模式
在集中模式下，信息系统的所有资源都被集中放置在中心机中，用户通过本地或远程终端访问系统。集中模式是20世纪70年代到80年代中期系统普遍采用的计算模式，当时主要的计算机系统是大中型机。所有程序、数据都放置在主机中，用户通过系统终端来使用系统。在集中模式中，终端没有信息的加工和处理能力，系统的整个加工和处理靠主机承担。集中模式的结构见图1.8。
集中模式有以下缺点：
(1) 与信息和处理的分布方式不相一致。一般应用业务模式是分布式的，业务处理相应的数据和信息也具有分布性。但在集中模式中，把信息和对信息进行加工处理的过程强制集中于一台计算机上，处理模式与企业的实际业务模式不相一致。
(2) 主机成为系统的瓶颈。在集中模式下，主机是中央处理机，整个系统的运行、处理、存储都由主机承担，主机成为整个系统的中心。一方面主机的运行负担太重，另一方面，一旦主机出现故障，整个系统就会出现瘫痪。

图1.8 集中模式

2．文件服务器模式
文件服务器模式是由PC机或工作站通过网络与文件服务器相连接所形成的一种计算模式。在文件服务器模式下，文件服务器以文件的方式对各工作站上要共享的数据进行统一管理。
在文件服务器模式下，所有的应用处理和数据处理都发生在工作站一端。文件服务器仅负责对文件实施统一管理，从文件服务器共享磁盘上查找各工作站需要的