信息系统

信息系统概述

1. 信息系统的定义

   信息系统是由计算机软硬件、网络和通信设备、信息资源、用户和规章制度组成的以处理信息流为目的的人机一体化系统。信息系统的功能有：输入、存储、处理、输出和控制。理查德·诺兰（Richard L. Nolan）将信息系统的发展道路划分为 初始、传播、控制、集成、数据管理和成熟 6 个阶段。

2. 信息系统的分类

   信息系统分为 业务（数据）处理系统、管理信息系统、决策支持系统、专家系统、办公自动化系统、综合性信息系统等 6 类。

3. 信息系统的生命周期

   信息系统的生命周期分为 产生、开发、运行和消亡 4 个阶段。

4. 信息系统建设原则

   信息系统建设原则可以分为 高层管理人员介入原则、用户参与开发原则、自顶向下规划原则、工程化原则等。

信息系统的开发方法

信息系统的开发方法主要有： 结构化方法、原型法、面向对象方法、面向服务的方法、敏捷方法、构件化开发方法等。 结构化方法、面向对象方法详见软件工程基础知识，这里介绍其他几种开发方法。

原型法

原型法也称快速原型法，可以根据用户的初步需求利用系统工具快速建立一个 系统模型，与用户交流。原型法按照实现功能划分可以分为：

1. 水平原型： 行为原型，用于界面。细化需求但并未实现功能。
2. 垂直原型： 结构化原型，用于复杂算法的实现，实现了部分功能。

原型法按照最终结果划分可以分为：

1. 抛弃式： 探索式原型，解决需求不确定性、二义性、不完整性、含糊性等。
2. 演化式： 逐步演化为最终系统，用于易于升级和优化的场合，适用于 Web 项目。

构件化开发方法

基于构件/组件（Component）的软件开发是解决复杂环境下软件规模与复杂性的一种手段。构件并非一定包含类，一个类元素只能属于一个构件。构件的获取方式有：

1. 从现有构件中获得符合要求的构件，直接使用或作适应性修改，得到可复用的构件。
2. 通过遗留工程（Legacy Engineering），将具有潜在复用价值的构件提取出来，得到可复用的构件。
3. 从市场上购买现成的商业构件。
4. 开发新的符合要求的构件。

获取到的构件可以存放到构件库中，根据需求裁剪使用。构件的分类方式见表如下：

构件检索的方式也可以分为：基于关键字的检索、刻面检索法、超文本检索法。

面向服务的方法

面向服务的方法是在面向对象方法的基础上发展起来的，对于跨构件的功能调用，则采用接口的形式暴露出来。进一步将接口的定义与实现进行解耦，则催生了服务和面向服务（Service-Oriented，SO）的开发方法。对于系统架构设计师考试我们重点关注的是 面向服务的架构（SOA）。

敏捷方法

敏捷方法是一种以人为核心、迭代、循序渐进的开发方法。敏捷方法主要有两个特点，这也是其区别于其他方法，尤其是重型方法的最主要的特征。

1. 敏捷方法是“适应型”而非“预设型”。重型方法试图对一个软件开发项目在很长的时间跨度内做出详细的计划，然后依计划进行开发。这类方法在计划制定完成后拒绝变化。而敏捷方法则欢迎变化。
2. 敏捷方法是“面向人的”而非“面向过程的”。它们试图使软件开发工作能够利用人的特点，充分发挥人的创造能力，强调软件开发应当是一项愉快的活动。

敏捷方法的核心思想主要有以下 3 点：

1. 敏捷方法是适应型，而非可预测型。
2. 敏捷方法以人为本，而非以过程为本。
3. 属于迭代增量式的开发过程。

信息化典型应用

TPS 和 EDPS

业务处理系统（Transaction Processing System，TPS）或电子数据处理系统（Electronic Data Processing System，EDPS）是信息化的典型应用。业务处理系统可以实现计算机自动化、减轻处理数据的负担、提高处理效率。它既是信息系统发展的最初级形式，也是基础和桥梁。因其简单和成熟常用 结构化生命周期法 开发。对事务所发生的数据进行 输入、处理和输出（即 IPO）。 业务系统数据处理周期分为 数据输入、数据处理、数据库的维护、文件报表的生成和查询处理 5 个阶段（对功能的进一步阐述）。 数据处理方式包括 批处理（Batch Processing）方式和联机事务处理（OnLine Transaction Processing，OLTP）方式。

管理信息系统

管理信息系统（Manage Information System，MIS）是在 TPS 基础上发展的高度集成化的人机信息系统，用于企业整体的某些管理和业务层面的管理决策。MIS 系统的上层是子系统和功能，底层是各个过程，功能由过程组合实现。一个 MIS 系统可以用一个 功能/层次矩阵 表示。共有 销售市场子系统、生产子系统、后勤子系统、人事子系统、财务和会计子系统、信息处理子系统和高层管理子系统 7 个子系统。

决策支持系统

决策支持系统（Decision Support System，DSS）有两种定义：

定义一：DSS 是一个由语言系统、知识系统和问题处理系统 3 个互相关联的部分组成的，基于计算机的系统。特征如下：

1. 数据和模型是 DSS 的主要资源。
2. 用来支援用户作决策。
3. 主要用于解决半结构化及非结构化问题。
4. 作用在于提高决策的有效性而不是提高决策的效率。

定义二：DSS 是一个交互式的、灵活的、适应性强的基于计算机的信息系统。特征如下：

1. 针对上层管理人员。
2. 界面友好。
3. 将模型、分析技术与传统的数据存取与检索技术结合起来。
4. 对环境及决策方法改变的灵活性与适应性。
5. 支持但不是代替决策。
6. 利用先进信息技术快速传递和处理信息。

DSS 系统的管理者处于核心地位，结合 DSS 的支持进行决策。DSS 有两种级别结构形式：两库结构和基于知识的结构。

DSS 支撑九项基本功能：

1. 多层决策，为决策整理和提供数据；
2. 收集、存储和提供外部信息；
3. 收集和提供活动的反馈信息；
4. 具有模型的存储和管理能力；
5. 对常用的各种方法的存储和管理；
6. 对各种数据、模型、方法进行管理；
7. 数据加工；
8. 具有人—机接口和图形加工；
9. 支持分布使用方式。特点是面向决策者、支持半结构化问题、辅助支持、过程动态、交互。组建过程是：数据重组、建立数据仓库、建立数据字典、数据挖掘、建立模型。

专家系统

基于知识的专家系统（Expert System，ES）是一种智能的计算机程序，该程序使用知识与推理过程，求解那些需要资深专家的专门知识才能解决的高难度问题。ES 属于人工智能，用于求解半结构化或非结构化问题。专家系统包括：机器人技术、视觉系统、自然语言处理、学习系统和神经网络等分支。专家系统与一般计算机系统的比较见表。

具体来说 ES 具有超越时间限制、操作成本低廉、易于传递与复制、处理手段一致、善于克服难题、适用特定领域等特点。ES 由知识库、综合数据库、推理机、知识获取、解释程序、人—机接口组成。其中，推理机和知识库一起构成专家系统的核心。一般的专家系统通过推理机与知识库和综合数据库的交互作用来求解领域问题。

办公自动化系统

办公自动化系统（Office Automatic System，OAS）可以解决包括数据、文字、声音、图像等信息的一体化处理问题，是一个集文字、数据、语言、图像为一体的综合性、跨学科的人机信息处理系统，可以进行 事务处理、信息管理和辅助决策。 OAS 由 计算机设备、办公设备、数据通信及网络设备、软件系统构成。

企业资源规划

企业资源规划（Enterprise Resource Planning，ERP）中的企业的所有资源包括三大流：物流、资金流和信息流。

ERP 是在信息技术基础上集成了企业的所有资源信息，为企业提供决策、计划、控制与经营业绩评估的全方位和系统化的管理平台。

ERP 的管理范围涉及企业的所有供需过程，是对供应链的全面管理，还与人事系统和 CRM 等关联。

ERP 包括生产预测、销售管理、经营计划、主生产计划、物料需求计划、能力需求计划、车间作业计划、采购与库存管理、质量与设备管理和财务管理共 11 个基本模块。

ERP 的功能有：支持决策、不同行业的针对性 IT 解决方案、提供全行业和跨行业的供应链。

客户关系管理系统

客户关系管理（CRM）系统将市场营销的科学管理理念通过信息技术的手段集成在软件上，能够帮助企业构建良好的客户关系。

在客户管理系统中，销售自动化是其中最为基本的模块，营销自动化作为销售自动化的补充，包括营销计划的编制和执行、计划结果分析等功能。

客户服务与支持是 CRM 系统的重要功能。目前，客户服务与支持的主要手段有两种，分别是呼叫中心和互联网。CRM 系统能够与 ERP 系统在财务、制造、 库存等环节进行连接，两者之间虽然关系比较独立，但由于两者之间具有一定的关系，因此会形成一定的闭环反馈结构。

典型信息系统架构模型

电子政务

电子政务（Electronic Government，EG）。电子政务是利用信息技术和其他相关技术，实现公务、政务、商务、事务的一体化管理与运行的政府形态改造的系统工程。行为主体是：政府（Government）、企（事）业单位（Business）及居民（Citizen）。 具体分类见表如下：

企业信息化

企业信息化（Enterprise Informatization，EI）是企业利用现代信息技术，实现经营活动的自动化、便捷化、网络化和智能化，以加强企业核心竞争力的过程。企业信息化是技术和业务的融合，从企业战略、业务运作和管理运作 3 个层面去实现。企业信息化的方法有：业务流程重构方法、核心业务应用方法、信息系统建设方法、主题数据库方法、资源管理方法、人力资本投资方法。

电子商务

电子商务（Electronic Commerce，EC）指利用 Web 提供的通信手段在网上买卖产品或提供服务，及其衍生行为。主要模式有：B2B、B2C、C2C、O2O（线上购买线下的服务）。