系統是由相互作用和相互依賴的若干部分,按一定規律結合成的、具有特定功能的有機整體。系統有下述特性:
(1)集合性。系統是由許多元素有機地組成的整體。每個元素服從整體,追求全局最優。
(2)相關性。系統的各個組成部分之間是互相聯系、互相制約的。
(3)目的性。任何系統都是有目的和目標的。
(4)層次性。一個系統往往由多個部門(或部分)組成。每個部門可看作一個小的系統,稱為子系統,子系統之下又可劃分為子子系統。系統具有層次結構。
(5)環境適應性。任何系統都是存在并活動于一個特定的環境之中,與環境不斷進行物質、能量和信息的交換。系統必須適應環境。
1.系統的分類
按照系統功能劃分:工業控制系統、信息管理系統、軍事系統和經濟系統等。
按照系統與外界的關系劃分:封閉系統和開放系統。
按照系統的內部結構劃分:開環系統和閉環系統等。按照抽象程度將系統分為:概念系統(描述系統的主要特征和大致輪廓)、邏輯系統(脫離實現細節的合理系統)和物理系統(實際存在的系統)。
2.系統工程從不同角度、不同的背景、不同的應用目的,系統工程有不同的定義:
“系統工程是為了更好地達到系統目標,而對系統的構成要素、組織結構、信息流動和控制機理等進行分析與設計的技術”(1967 年,日本工業標準 JIS)。
“系統工程是為了合理地開發、設計和運用系統而采用的思想、程序、組織和方法的總稱”(1971 年,日本寺野壽郎,系統工程學)。
“系統工程是一門把已有的學科分支中的知識有效地組合起來用以解決綜合性工程問題的技術”(1974 年,大英百科全書)。
“系統工程研究的是怎樣選擇工人和機器的最適宜的綜合方式,以完成特定的目標”(1975 年,美國百科全書)。
“系統工程是組織管理系統的規劃、研究、設計、制造、試驗和使用的科學方法,是一種對所有系統都具有普遍意義的科學方法”(1982 年,錢學森等,論系統工程)。
“系統工程是按照系統科學的思想,應用信息論、控制論、運籌學等理論,以信息技術為工具,用現代工程方法去研究和管理系統的技術”(1984 年,宋健,系統工程和技術革命)。
歸納各種不同的定義,給出系統工程的定義如下:
系統工程是以研究大規模復雜系統為對象的一門交叉學科。它把自然科學和社會科學的某些思想、理論、方法、策略和手段等根據總體協調的需要,有機地聯系起來,應用定量和定性分析相結合的方法和計算機等技術工具,對系統的構成要素、組織結構、信息交換和反饋控制等功能進行分析、設計、制造和服務,從而達到最優設計、最優控制和最優管理的目的。
3.信息系統一般泛指收集、存儲、處理和傳播各種信息的具備完整功能的集合體。人們常說的信息系統大多數支持各部門和機構的管理和決策的信息系統,當前信息系統重要的特征是計算機和互聯網技術的應用。
現代信息系統是以計算機為信息處理工具,以網絡為信息傳輸手段的;它最大限度地屏蔽了時間和空間的限制,使人們能以最快捷的方式獲取所需信息并加以利用。
計算機應用于企業是從最基礎的數據處理開始的。隨著企業業務需求的增長和技術條件的發展,人們逐步將計算機應用于企業局部的管理,如財會管理、銷售管理、物資管理、生產管理等,即計算機應用發展到對企業的局部事務的管理,形成了所謂事務處理系統。在此基礎上,逐步形成對企業全局性的、整體性的計算機應用,并發展形成管理信息系統。管理信息系統強調以企業管理系統為背景,以基層業務系統為基礎,強調企業各業務系統間的信息聯系,以完成企業總體人物為目標,它能提供企業各級領導從事管理需要的信息,但其收集信息的范圍還更多地側重于企業的內部。隨著網絡的普及,計算機信息系統已經從管理信息系統發展成為更強調支持企業高層領導決策的決策支持系統,即 DSS 階段。
4.信息系統工程
將系統工程的理論、方法應用到信息系統,并結合信息系統自身特點,就形成了信息系統工程。信息系統工程應強調研究法的整體性、系統性,技術應用的綜合性和項目管理的規范化、標準化。
研究方法的整體性就是把研究對象看作一個由若干個子系統有機結合的整體來分析和設計。對各子系統的技術首先要從實現整個系統技術協調的觀點來考慮,從總體最優的需求來選擇解決方案。研究方法的系統性要求研究方法反映和順應客觀事物和系統自身的特征和運動規律,例如面向對象分析方法引入對象、屬性、方法等概念,相比于面向過程的分析方法更加能夠表現自然對象主體特征,而類的概念又比較自然地體現了自然界客觀事物的層次性和客觀本質,因此被廣泛采用。信息系統應用廣泛、覆蓋面寬,是一個高度綜合性的學科領域,客觀上要求綜合運用各專業領域和信息技術知識,使各種知識技術無縫結合而達到系統整體優化的設計和實現目標。同時也對信息系統開發者提出較高要求,不僅自身要掌握牢固的信息技術知識,而且要有良好的與用戶溝通的能力。
一個復雜的信息系統工程客觀上存在兩個并行工程,一個是工程技術進程,一個是對工程技術進程的管理控制進程。后者包括工程的規劃、組織、控制、進度安排,對各種方案進行分析、比較和決策、評價選定方案的技術效果等。項目管理的規范化、標準化對信息系統的設計、實現、運行、維護、升級都具有重要意義,是系統工程的關鍵。在研制信息系統時,必須按照系統的方法,明確劃分各個工作階段,確保每個階段的工作都得到有效的控制管理,對各階段的工作成果都有規范的文檔和審查標準。