3.1 信息系統概述

3.1.1 信息系統的定義

信息系統是由計算機硬件、網絡和通信設備、計算機軟件、信息資源、信息用戶和規章制
度組成的以處理信息流為目的的人機一體化系統。

信息系統的5個基本功能：輸入、存儲、處理、輸出和控制。
● 輸入功能。輸入功能決定于系統所要達到的目的及系統的能力和信息環境的許可。
● 存儲功能。存儲功能指的是系統存儲各種信息資料和數據的能力。
● 處理功能。它是數據處理工具。處理功能基于數據倉庫技術的聯機分析處理 (OLAP)和數據挖掘 (DM) 技術。
● 輸出功能。信息系統的各種功能都是為了保證最終實現最佳的輸出功能。
● 控制功能。控制功能對構成系統的各種信息處理設備進行控制和管理，對整個信息加工、處理、傳輸、輸出等環節通過各種程序進行控制。

用戶和計算機共同構成了一個整合的系統，提出問題以及對問題的具體解答都是通過計算機和用戶之間的一系列交互活動來實現的，這充分體現了信息系統的性質所在，即信息系統是以計算機為基礎的人機交互系統。

3.1.2 信息系統的發展

數據處理的發展涉及技術的進步、應用的拓展、計劃和控制策略的變化以及用戶的狀況等4個方面。
諾蘭將計算機信息系統的發展道路劃分為6個階段，即：初始階段、傳播階段、控制階段、集成階段、數據管理階段和成熟階段。

3.1.3 信息系統的分類

從信息系統的發展和系統特點來看，傳統的信息系統可分為業務(數據)處理系統、管理信息系統、決策支持系統、專家系統和辦公自動化系統等5類。

1. 業務處理系統是計算機應用于企業局部業務的管理系統，如財會管理、銷售管理、物資管理和生產管理等。
2. 管理信息系統是一個由人和計算機等組成的系統，能夠進行管理信息的收集、傳輸、存儲、加工、維護和使用，強調企業各業務系統間的信息聯系，以完成企業總體任務為目標。
3. 決策支持系統幫助決策者利用數據和模型解決半結構化和非結構化決策問題的交互式系統，包括專用DSS、DSS工具和DSS生成器。
4. 專家系統是一個智能計算機程序系統，內部含有某個領域具有專家水平的大量知識與經驗，能夠模擬人類專家的決策過程來解決該領域的問題。
5. 辦公自動化系統是一個綜合性的辦公事務管理系統，將各種先進技術和設備應用于辦公室的活動，實現科學化和自動化，提高工作質量和效率。
6. 綜合性信息系統：以上5種信息系統可能同時都存在，也可能只有其中的1種、2種或3種，更高級的是幾種信息系統互相融合成一體。當前企業主要使用的信息化系統有 ERP系統、WMS系統、MES系統和PDM系統。

3.1.4 信息系統的生命周期

本文主要介紹了信息系統的生命周期，包括信息系統的產生階段、開發階段、運行階段和消亡階段。

1. 在產生階段，企業根據經營管理的需要，提出建設信息系統的初步想法，并進行需求分析。
2. 開發階段是最重要和關鍵的階段，包括總體規劃、系統分析、系統設計、系統實施和系統驗收階段。
3. 運行階段需要進行系統維護，并進行排錯性維護、適應性維護、完善性維護和預防性維護。
4. 消亡階段需要注意系統的更新改造、功能擴展和報廢重建的情況。

信息系統的長時間運行是檢驗系統質量的試金石。

3.1.5 信息系統建設原則

• 高層管理人員介入原則：高層管理人員應深度參與信息系統的開發和運行，并對其進行決策和指導。
• 用戶參與開發原則：用戶應被視為信息系統開發的核心參與者，他們應參與整個開發過程，并以甲方代表身份深度參與系統開發。
• 自頂向下規劃原則：信息系統開發應按照自頂向下的總體規劃進行，以確保信息的一致性，并鼓勵創造性的設計。
• 工程化原則：信息系統開發應采用工程化方法，類似于軟件工程，以提高系統的可靠性、可維護性和可擴展性。
• 其他原則：還包括創新性原則（體現先進性）、整體性原則（體現完整性）、發展性原則（體現超前性）和經濟性原則（體現實用性）等。

這些原則旨在確保信息系統的成功開發和運行，滿足企業的需求，并提升系統的效能和價值。

3.1.6 信息系統開發方法

1. 結構化方法，是由結構化系統分析和設計組成的一種信息系統開發方法，是目前最成熟、應用最廣泛的信息系統開發方法之一。
2. 原型法，是一種根據用戶需求，利用系統開發工具，快速地建立一個系統模型展示給用戶，在此基礎上與用戶交流，最終實現用戶需求的信息系統快速開發的方法。
3. 面向對象方法，是對客觀世界的一種看法，它是把客觀世界從概念上看成一個由相互配合、協作的對象所組成的系統。
4. 面向服務方法嗎，是一種新的系統開發思想，其核心是將應用系統按照業務功能進行分組，并通過接口實現功能的調用和解耦。這種方法可以提高系統的可復用性、信息資源共享和系統之間的互操作性。

3.2 業務處理系統 (TPS)

業務處理系統 (Transaction Processing System,TPS) 又可稱為電子數據處理系統 (Electronic Data Processing System,EDP), 是計算機在管理方面早期應用的最初級形式的信息系統。

3.2.1 業務處理系統的概念

TPS是組織管理層次中最基礎的信息系統，是一種分離式單獨處理某一項具體事務的系統，如賬務處理系統、工資管理系統、物料進出庫管理系統、合同管理系統等。它們之間一般不交流、不共享某些專用數據庫文件。在作業層上，要處理的任務、所需的資源及要實現的目標都是預先確定的、高度結構化的。構造支持類似上述業務處理過程的TPS主要目的在于幫助作業層管理人員減輕處理原始數據負擔，提高具體事務的處理效率。在某些情況下，TPS甚至可以完全取代業務層的手工操作。

3.2.2 業務處理系統的功能

TPS 的主要功能就是對企業管理中日常事務所發生的數據進行輸入、處理和輸出。

1. 數據輸入
   數據輸入是 TPS 工作過程的第1個階段，該階段主要解決如何將企業經營活動中產生的大量原始數據準確、迅速地輸入到計算機系統中并存儲起來，這是信息系統進行信息處理的“瓶頸”。

2. 數據處理
   TPS 中常見的數據處理方式有兩種，一種是批處理方式；另一種是聯機事務處理方式。

3. 數據庫的維護
   一個組織的數據庫通過TPS 來更新，以確保數據庫中的數據能及時、正確地反映當前最新的經營狀況。

4. 文件報表的產生
   TPS是基礎的信息系統，輸出包括行動文件、信息文件和周轉文件。行動文件用于特定事務處理，信息文件表明業務已發生，周轉文件需返回發送者。TPS還產生報表用于記錄和監控業務處理結果，但未經深度分析，無法直接支持中、高層管理決策。

5. 查詢處理
   TPS支持終端用戶進行批次查詢或聯機實時查詢，通過屏幕顯示獲得查詢結果。用戶可以查詢各種信息，如銷售人員查詢客戶合同情況，讀者查詢圖書館借書情況等。為確保數據安全和保密性，不同級別的用戶必須被分配不同的訪問權限。

3.2.3 業務處理系統的特點

TPS是信息系統發展的最初形式，但其重要性不容忽視。作為其他信息系統的信息產生器，企業通常從開發TPS開始推進全面信息化。TPS支持日常業務管理，一旦出現故障可能導致企業運作紊亂，如航空訂票系統、銀行存取款/轉賬系統、企業物料進出庫系統等。TPS也是企業與外部環境聯系的重要“橋梁”，其性能直接影響組織形象和市場競爭力。由于面對高度結構化的管理問題，可以采用結構化生命周期法進行開發，且許多TPS已商品化，企業可直接購買并進行二次開發，避免低水平重復開發工作。

3.3 管理信息系統 (MIS)

管理信息系統 (Manage Information System,MIS) 是由業務處理系統發展而成的，是在TPS 基礎上引進大量管理方法對企業整體信息進行處理，并利用信息進行預測、控制、計劃輔助企業全面管理的信息系統。

3.3.1 管理信息系統的概念

從管理信息系統概念出發，管理信息系統由四大部件組成，即信息源、信息處理器、信息用戶和信息管理者。

3.3.2 管理信息系統的功能

一個管理信息系統從使用者的角度看，它總是有一個目標，具有多種功能，各種功能之間又有各種信息聯系，構成一個有機結合的整體，形成一個功能結構。

3.3.3 管理信息系統的組成

略

3.4 決策支持系統 (DSS)

3.4.1 決策支持系統的概念

決策支持系統發展歷程與定義

1. 決策支持系統 (DSS) 于20世紀70年代中期首次提出，標志著利用計算機與信息支持決策的研究與應用進入新階段。隨后，DSS逐漸發展為包含模型庫、數據庫、人機交互系統、知識庫與方法庫等多個部件的系統，并結合人工智能技術，形成智能決策支持系統。近年來，DSS與計算機網絡技術結合，構成了群體決策支持系統，以支持多位決策者共同參與重要決策。DSS的發展與信息技術、管理科學、人工智能及運籌學等科學技術密切相關，隨著范圍擴大和層次提高，其實用性和有效性不斷提高。

2. 對于DSS的定義，存在不同觀點，但基本一致認為其是一個由語言系統、知識系統和問題處理系統組成的計算機系統。DSS的特征包括主要依賴數據和模型、支持用戶決策、解決半結構化及非結構化問題、提高決策的有效性等。另一個定義認為DSS是一個交互式、靈活、適應性強的基于計算機的信息系統，用于解決非結構化管理問題，支持整個決策過程，并可能包括知識成分。

3. 決策支持系統的基本模式反映了其與“真實系統”、人和外部環境的關系，管理者通過DSS提供的支持進行決策，處于核心地位。
   

4. DSS的結構包括兩種基本形式：兩庫結構和基于知識的結構。兩庫結構由數據庫子系統、模型庫子系統和對話子系統形成三角形分布的結構。

3.4.2 決策支持系統的功能

1. 收集、整理和提供各種與決策有關的數據；
2. 收集、存儲和及時提供與決策有關的外部信息；
3. 收集和提供有關各項活動的反饋信息；
4. 存儲和管理各種與決策相關的模型；
5. 存儲和管理常用的數學方法、統計方法和運籌方法；
6. 對數據、模型和方法進行有效管理；
7. 運用模型和方法對數據進行加工，得出有效支持決策的信息；
8. 具有人-機對話接口和圖形加工、輸出功能；
9. 支持分布使用方式，提供有效的傳輸功能。一個實用的決策支持系統應擁有豐富的數據和成熟的模型以及有效的方法，并具有良好的人-機界面的完整的軟件系統。

3.4.3 決策支持系統的特點

1. 面向決策者，系統的設計和運作以滿足決策者的需求為基礎，所有信息收集、存儲和輸出都是為了服務決策者。
2. 支持對半結構化問題的決策，能夠輔助決策者對復雜問題進行系統和全面的分析。
3. 輔助和支持決策者，而非替代其決策過程。系統不應該提供答案或規定決策順序，而是為決策者提供輔助和支持。
4. 體現決策過程的動態性，允許用戶根據多方面變化動態確定問題的解答，并在決策過程中完善和調整系統。
5. 提倡交互式處理，將決策人的經驗、觀念和判斷納入系統，結合主觀判斷與客觀信息反映，最終確定決策方案。

3.4.4決策支持系統的組成

1. 數據的重組和確認
2. 數據字典的建立
3. 數據挖掘和智能體
4. 模型建立

3.5 專家系統 (ES)

3.5.1 專家系統的概念

1. 專家系統
   專家系統是基于知識的人工智能程序，通過使用專家知識和推理過程解決復雜問題。與傳統應用程序相比，專家系統具有以下不同之處：(1)專家系統解決的是半結構化或非結構化問題，需要應用啟發法或弱方法。(2)專家系統模擬的是人類專家在問題領域的推理，而不是模擬問題領域本身。(3)專家系統由綜合數據庫、知識庫和推理機三個要素組成，而傳統應用程序只有數據和程序兩級結構。(4)專家系統處理的問題需要大量專門知識才能解決，并要求可靠并在合理時間內給出解答。(5)專家系統局限在特定領域內，強調人類專家的專門知識的應用，通用性較差。專家系統適用于沒有公認方法、信息不完整、專家短缺或專門知識昂貴的工作，如規劃、設計、醫療診斷和質量監控。
2. 人工智能
   人工智能（AI）旨在利用機械、電子、光電或生物器件等制造的裝置或機器模仿人類的智能。自1956年夏季在美國達特茅斯大學舉行的學術討論會上，人工智能作為獨立學科的研究方向得到了開創，同時麥卡錫因此也被成為人工智能之父。
   人工智能的特點包括：從經驗中汲取知識并應用于新環境、解決問題時具有處理各種符號和理解圖像的能力、想象力和創造力、善于啟發等。目前，人工智能的研究主要分支包括專家系統、機器人技術、視覺系統、自然語言處理、學習系統和神經網絡等。這些分支相互關聯，取得進展都會影響其他領域的發展。

3.5.2 專家系統的特點

專家系統是一種超越時間限制，操作成本低廉，易于傳遞與復制，處理手段一致，善于克服難題，適用特定領域的人工智能技術。其建構搜集知識庫以及推理規則困難，通常只使用小范圍的特定知識領域。目前，專家系統和人工智能的應用在物流方面還有限，但在提高物流生產率和物流質量方面已經取得了顯著成果。

3.5.3 專家系統的組成

• 專家系統的知識庫用來存儲領域知識，包括事實性知識和啟發性知識。
• 綜合數據庫是存放系統所需和產生的信息的工作存儲器。
• 推理機是專家系統的核心，負責控制系統的運行和執行各種任務。
• 知識獲取模塊用于編輯、求精知識以及自學習。
• 解釋程序用于回答用戶問題并解釋推理過程。
• 人機接口包括與用戶和領域專家的接口，完成內外部表示形式的轉換。
• 專家系統通過推理機與知識庫和綜合數據庫交互來求解問題，包括搜索知識、形成假設集合、排序假設方案、求解具體問題等步驟。

3.6 辦公自動化系統 (OAS)

3.6.1 辦公自動化系統的概念

公活動是處理群體公務的活動，包括抄寫、打字、發布文件、傳達批示、批閱文件、安排日程表、開會、分析、判斷、決策等。辦公室是管理信息的場所。辦公活動涉及的信息類型有數據、文字、聲音、圖形和圖像。辦公室工作人員包括領導、專業人員、秘書和辦事員。他們的工作包括處理數據、文字處理、分類歸檔、溝通和決策。

辦公自動化是辦公信息處理手段的自動化。從電子打字機、文字處理機到辦公自動化系統，辦公手段發生了翻天覆地的變化，從低級到高級、從簡單到復雜、從單功能到多功能，向系統化、綜合化、數字化、標準化、智能化、網絡化方向發展。辦公自動化利用先進的科學技術和設備，提高辦公效率和質量，集文字、數據、語言、圖像為一體的綜合性人機信息處理系統，以行為科學為主導，系統科學為理論基礎，結合計算機技術和通信技術。

3.6.2 辦公自動化系統的功能

OAS（辦公自動化系統）的主要功能可以分為三個方面：

1. 事務處理：包括文字處理、日程安排、文檔管理、電子報表和數據處理等任務。單機系統主要完成文字處理、日程安排、文檔管理、電子報表和數據處理等任務，而多機系統則具備通信功能，實現信息共享，包括電子會議、電子郵件、語音處理、圖形圖像處理和聯機情報檢索等。

2. 信息管理：涵蓋信息的收集、加工、傳遞、交流、存取、提供、分析、判斷、應用和反饋等工作。管理型辦公系統通過信息交換和共享資源，將各項孤立的事務處理聯系起來，實現準確、快捷、及時、優質的信息管理。

3. 輔助決策：為高層領導人和專業人員提供輔助決策的支持。決策型辦公系統以經理型辦公系統提供的大量信息為基礎，建立能綜合分析、預測發展、判斷利弊的計算機可運行的決策模型，自動做出比較符合實際的決策方案。

總體而言，OAS的目標是提高辦公效率，減輕工作負擔，并通過自動化的方式改善辦公環境，為有關單位人員提供準確及時的信息服務。

3.6.3 辦公自動化系統的組成

1. 計算機設備：主機系統、終端設備和外部設備，用于連接辦公自動化系統的局域網，并提供高速處理、大容量存儲和各類輸入輸出設備。

2. 辦公設備：電話機、傳真機、電傳機、復印機和輕印刷設備，用于支持辦公工作中的通信和文檔處理需求。

3. 數據通信及網絡設備：用于連接遠程節點，實現快速數據處理和及時上傳下達。

4. 軟件系統：分為系統軟件、專用軟件和支持軟件。系統軟件提供運行環境和系統支持，專用軟件用于辦公信息處理和事務管理，支持軟件輔助完成管理工作，如文字處理、數據庫管理、電子郵件和圖形圖像處理等。

3.7 企業資源規劃 (ERP)

企業資源規劃 (Enterprise Resource Planning,ERP) 是企業在生產制造過程普遍使用的一種信息系統。

3.7.1 企業資源規劃的概念

企業的所有資源包括三大流：物流、資金流和信息流。 ERP 也就是對這3種資源進行全面集成管理的管理信息系統。

3.7.2 企業資源規劃的結構

3.7.3 企業資源規劃的功能

1. ERP系統為企業提供多層面和全方位的功能支持，包括決策支持、行業解決方案和供應鏈管理。它能夠實時分析關鍵問題，支持企業各個層面的決策；
2. 針對不同行業提供有針對性的解決方案；
3. 將企業內部供應鏈發展為全行業和跨行業的供應鏈，實現協作經營和成本優勢。

3.8 典型信息系統架構模型

3.8.1 政府信息化與電子政務

1. 電子政務的概念
   電子政務是利用信息技術和相關技術對現有的政府形態進行改造的過程，通過集成管理和服務職能，優化組織結構和工作流程，實現政府的電子化和網絡化辦公。它包括政府內部的電子化辦公、政府間的信息共享和實時通信，以及政府與居民之間的雙向信息交流。電子政務的發展是逐步實現政府信息化改造，構建與信息時代相適應的政府形態的過程。
2. 電子政務的內容
   電子政務涉及政府、企業和居民之間的互動，包括政府內部、政府與企業、政府與居民之間的關系。目標是改善互動效果，實現更有效、友好、精簡和透明的政府。
3. 電子政務的技術形式
   電子政務的技術形式主要經歷了四個階段的發展：起步階段、政府與用戶單向互動、政府與用戶雙向互動和網上事務處理。
4. 電子政務的應用領域
   面向社會的應用、政府部門之間的應用、政府部門內部的各類應用系統、涉及政府部門內部的各類核心數據的應用系統、政府電子化采購、電子社區。

3.8.2 企業信息化與電子商務

1. 企業信息化的概念
   企業信息化是利用現代信息技術，通過開發和利用信息資源實現生產自動化、管理網絡化、決策智能化、商務電子化的過程，以提高企業效益和競爭力。它涵蓋了信息技術在企業中全面滲透的過程，核心是運用信息技術進行知識挖掘和對業務流程進行管理。實施方式可以從上到下與企業創新結合，也可以從下到上以業務人員受益和使用水平提升為基礎。
2. 企業信息化的目的
   企業信息化的目標是優化業務活動，提高競爭能力，并涉及技術、管理和制度創新。通過計算機輔助設計系統的應用和借助信息技術，加快技術向生產的轉化。重新整合管理流程，并發揮計算機的信息采集、儲存功能和網絡傳遞與共享功能。建立明確崗位責任和監管體系，注重市場信息分析和研究，提供準確及時決策信息，實施科學的管理。
3. 企業信息化的規劃
   企業信息化需要建立在企業戰略規劃基礎之上，通過對業務、流程和管理模式的分析，確定信息技術應用的驅動因素和體系。數據庫模型是企業信息化的基礎，需要客觀反映企業生產經營的內在聯系。企業信息化是多種類、多層次信息系統建設、集成和應用的過程，需要全面規劃，分步實施，提高管理效率、提升競爭力。
4. 企業信息化方法
   企業信息化方法包括業務流程重構、核心業務應用、信息系統建設、主題數據庫、資源管理和人力資本投資等多種方法。這些方法可以幫助企業提高效率、降低成本，并適應市場競爭的需求。其中，重視核心業務應用、建設面向業務主題的數據庫和應用計算機技術和網絡技術進行資源管理是企業信息化成功的關鍵所在。