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管理信息系统 MIS 广东工业大学经济管理学院信息管理工程系2006 02 18 1 第1章管理信息系统的相关概念 管理信息系统涉及到管理 信息和系统这三个最基本的概念 因管理 信息和系统分别是管理科学 信息科学和系统科学的研究对象 现代的管理信息系统广泛地以电子计算机及其网络为主要工具 管理信息系统是多学科交叉的产物 2 1 1基本术语 本章中所用到的一些基本术语定义如下 实体 entity item 可单独描述和研究的事物 主体和客体 发出动作的实体称为主体 接受动作的实体称为客体 资源 resource 人类可利用的 大量的 稀缺的实体 未经人类加工的资源称为自然资源 过程 process 将输入转化为输出的一组彼此相关的资源和活动 过程中的活动称为处理 3 过程的概念模型 将一个过程的输出作为另一个过程的输入 就可以将两个过程联接成一个较大的过程 一般来说 大的复杂的过程可以分解为许多小的和简单的过程 过程的概念模型如下 4 过程联接的概念模型 过程联接的概念模型如下 5 原料 rawmaterial 过程的输入 它是某种资源 处理时 它的一部分留在过程中 另一部分转化为输出 产品 product 活动或过程的结果 它体现了过程的目的 它的一部分成为过程中的资源 另一部分是过程的输出 它可以是有形的或是无形的 它可以是预期的或是非预期的 工具 tool 扩展人类自然能力的产品 技术 technology 泛指根据生产实践经验和自然科学原理而发展成的各种工艺操作方法和技能 广义地讲 还包括相应的生产工具和其它物质设备 以及生产的工艺过程或作业程序 方法 见 辞海 6 广义的技术 能加强或延伸人的某种或某些器官的功能 辅助人类赢得更多更好的生存发展机会 模型 对实体进行概括抽象而得出的实体的替代物 它能反映实体的主要的性质 主要的组成部分和它们的相互关系 它与实体在某一方面相似 又比实体易于处理 分类 为方便研究或处理 把事物按一定的规定和办法划分类别 7 1 2 1信息的定义 最广义的 本体论层次信息定义信息是事物运动的表征 这里的 事物 泛指一切可能的研究对象 既包括客观世界的物质客体 也包括以物质运动为基础的主观世界的精神现象 这里的 运动 泛指一切意义上的变化 包括物理变化 化学变化 生物变化 思维变化 社会变化等 表征 泛指运动的状态 方式等所有特征的表现 1 2信息的基础知识 8 用辩证唯物主义观点来分析信息 揭示信息 物质 能之间的辩证关系 世界是物质的 物质的存在全在于运动 功是物质运动的度量 能是物质由于运动而具备的做功的能力 所以能就是物质运动的度量 信息就是信息 它既不是物质 也不是能 信息是事物运动的表征 信息具有普遍性和客观性 它与物质 能量一起是构成客观世界 自在世界 的三要素 信息与物质既有联系又有区别 物质是信息的载体 物质的运动是信息的源泉 信息只是物质运动的表征而不是物质本身 信息与能量既有联系又有区别 能量是物体做功的本领 信息只是运动的表征 二者有质的不同 但传递信息需要能量 驾驭能量则需要信息 9 认识论层次的信息定义某主体所感知或表达的某客体 事物 运动的表征 包括其形式 含义和效用 感知 是指主体接受外界的信息 表达 是指主体向外界输出信息 主体必须有自己的目的和一定的智能水平 能表达自己的意图 对一个正常的主体 客体信息的形式 含义和效用三者相互依存 不可分割 因此认识论的信息必须包括这三方面的因素 借用语言学领域的术语 把仅涉及形式因素的信息部分称为 语法信息 把仅涉及含义因素的信息部分称为 语义信息 把仅涉及效用因素的信息部分称为 语用信息 三者同时涉及的称为 全信息 这就是认识论层次的信息 10 认识论层次信息衍生出一组有用的概念实在信息 某事物的实在信息是指这个事物运动而实际所具有的信息 是事物运动本身固有的特征量 它只取决于事物本身而与主体因素无关 先验信息 某主体关于某事物的先验信息是指该主体在再一次感知该事物之前已经具有的关于该事物的信息 对该事物的认识 它既与事物本身有关 也与主体的主观因素有关 实得信息 某主体关于某事物的实得信息是指该主体在本次感知该事物的过程中实际获得的关于该事物的信息 它不仅与事物本身有关 也与主体的感知能力 理解能力 判断能力有关 而且与实际的感知环境条件有关 在理想的感知条件下 某主体关于某事物的实得信息量 是该事物的实在信息量与该主体关于该事物的先验信息量之差 11 信息运动的概念模型 这一过程实际上是一种动态的自组织 自学习 自适应的过程 永无止境 在每一次循环中 主体利用每次的某事物的实得信息 强化或修正原有对某事物的先验信息 经过多次循环 使自己对某事物的先验信息逐渐逼近事物的实得信息 消除不确定性 如果主体是人类 这个不断循环的过程就是人类认识事物 认识客观世界的过程 12 1 2 2信息的性质和分类 信息的性质普遍性 信息是普遍存在的 无限性 在整个宇宙时空中 信息是无限的 即使在有限的时空中 信息也是无限的 动态性 信息具有动态的性质 我们称信息是有时效的 有 寿命 的 一旦脱离了母体的信息已不能反应母体的实际运动状态和方式 这个信息的寿命就几乎到了尽头 只能成为母体运动状态和方式的历史记录 只能在研究母体在大时间尺度的运动规律时提供参考 可变换性 信息是可变换的 它可由不同的载体和不同的方法来载荷 13 可共享性 信息可被加工 可无限复制 传播 被不同的主体共享 可转移性 信息可以在时间上和空间上从一点转移到另一点 信息在时间上的转移就是信息存储 信息在空间上的转移就是信息传递 或通信 由于信息在空间上的转移速度是一有限值 故信息在空间上的转移必然伴随时间上的转移 我们把这称为信息传递的滞后性 相对性 对在相同感知环境下的同一事物 不同的主体的实得信息量可能不同 有用性 信息能增加主体的有序度 能帮助主体获得更多的资源 能提高主体利用资源的效率 信息对主体达到自身的目的是有价值的 14 信息的分类按信息的性质分为语法信息 语义信息 语用信息 按观察过程分为实在信息 先验信息 实得信息 从信息地位分为客观信息和主观信息 从信息的作用可分为有用信息 辅助信息 无用信息 有害信息 从信息的逻辑意义分为真实信息 虚假信息 不定信息 从信息传递方向分为前馈信息 反馈信息 还有许多不同的分类原则和方法 我们不再一一列举 15 1 2 3知识 情报和数据 知识 knowledge 人对事物运动规律性的认识 人类长期社会实践经验的总结的成果 人类智慧的结晶 情报 Super Information 每个人都生存在特定历史时期特定地域的人类社会中 就必须具备在当时当地生存所必须的知识即社会常识 又要从事某一领域的社会实践 就必须具有在该领域工作所必须的专门知识即领域常识 但要解决问题往往还要有以新知识为主体的非常识的社会信息来画龙点睛 随着社会的发展 各领域的非常识社会信息像潮水般涌来 于是就产生了专门从事信息的整序加工的人 把某领域的非常识的社会信息加以收集 整理 筛选 汇编 提炼 浓缩 使之有序化 供该领域的专业人员使用 对以新知识为主体的非常识社会信息整序加工的升华结晶就称为情报 16 数据 是信息的一种表示形式 它能被人与机器获取 输入 处理 存储与输出 本体论信息 非认识论信息 认识论信息 非社会信息 社会信息 非知识 知识 非常识 常识 社会常识 领域常识 信息二分图 非常识社会信息 整序加工 情报 数据 表示形式 主观隐性知识 非知识 隐性知识 显性知识 17 人类最早有意识地加工物质实体得到广义的材料 在工业大革命以来则大规模地开发一次能源得到可直接利用的二次能源 我们认为 知识是伴随人类的生产 科学研究等社会活动加工信息的产品 情报才是人类专门整序加工信息得到的产物 物质 能 信息是组成世界的自在三要素 材料 二次能源 情报则是相应的人为三要素 如图1 3所示 18 组成世界的自在三要素与人为三要素 19 1 3系统与系统工程 1 3 1系统的定义和性质系统 system 是具有特定功能 function 的 相互间具有联系 relationship 的许多要素 elements 所构成的一个整体 要素 elements 可能是某个实物 可能是某个过程 可能是某些信息 可能是实物 过程 信息的任意组合 联系 relationship 是指要素间在某一时刻的空间相对位置和它们间的物质 能量和信息 可统称为基元 的交换 即相互作用 20 结构 系统内各要素间的全部联系称为系统的结构 环境 environment 与系统联系的外部世界称为系统的环境 environment 边界 boundary 系统与环境以系统边界 boundary 划分 接口 界面 interface 与环境联系的要素是系统的接口 界面 interface 21 系统的性质 按此定义 可归结出系统有以下性质 系统的集合性 系统由要素组成 各要素有各自的功能 系统的相关性 系统内各要素间要有联系 系统是有结构的 系统的整体性 系统是一个整体 系统的功能是系统的整体的表现 一般不等于 好的系统应大于 系统内全部要素的功能的代数和 系统的层次性 系统与环境中的其它系统可以作为要素构成更大更复杂的系统 22 系统概念模型 23 1 3 2系统的分类 根据不同的目的 从不同的角度出发 系统可按不同的分类标准分类 按系统的自然发展层次划分无机系统 由自然界的无机物质构成的系统称为无机系统 生物系统 主要由有生命物质构成的系统称为生物系统 社会系统 以人为基本单元的系统称为社会系统 生物系统是在无机系统的基础上发展起来的 社会系统又是在生物系统的基础上发展起来的 因此 社会系统相对于生物系统为高层次系统 生物系统相对于无机系统又是高层次系统 24 按系统形成的方式分自然系统 由矿物 植物 动物等自然物自然形成的系统 如生态系统 气象系统 星空系统等都是自然系统 人造系统 人类为某种目的创造和构建出来的系统 如生产 交通 运输 管理等系统 一般人造系统包括三种类型 一是由人们从加工自然物中获得的零 部件装配而成的工程技术系统 二是由一定的制度 组织 程序 手续等所构成的管理系统 三是是根据人们对自然现象和社会现象的科学认识所创立的学科体系和技术体系 25 按与环境联系的密切程度分封闭系统 孤立系统 它不与环境发生物质 能量 信息的交换 开放系统 是指系统与环境经常有较多的物质 能量 信息的交换 而且这种交换影响着系统的结构 功能和发展 一旦与外界的联系切断便会影响系统的稳定 甚至使系统破坏 相对封闭系统 是开放系统的一种 其特征为 1 它受其它事物的影响 但这种影响只能以特定的方式 通过特定的途径发生作用 这被称为输入 2 它对其它事物亦施加影响 但这种影响也只能以特定的方式 通过特定的途径发生作用 这被称为输出 26 按系统状态与时间的关系分静态系统 系统的状态不随时间而变化就是静态系统 动态系统 系统的状态随着时间而变化就是动态系统 静止是相对的 运动是绝对的 所以 没有绝对的静态系统 按系统研究的对象分就可分为各种各样的对象系统 如工程系统 管理系统 操作系统 军事系统等等 27 按系统的抽象程度分实在系统 就是由实物所组成的系统 它最具体 抽象程度最低 概念系统 是最抽象的系统 它是由概念 原理 方法 法则 制度 程序等非物质所组成的系统 如学科体系系统 法律体系系统 政策制度体系系统 计算机软件体系系统等 逻辑系统 的抽象程度介乎两者之间 按系统的复杂程度分普通系统 其特点是 规模不大 要素不多 功能和目标较少 要素之间的联系也不十分复杂 变量的非线性对于我们的研究目的来说也不十分突出 大系统 其特征是 规模庞大 结构复杂 因素众多 变量的非线性不可忽视 目标多样 功能综合等 28 1 3 3系统工程与大系统理论 系统工程工程 engineering 人类为了某种目的利用知识来研究 创造 设计某种系统 预测该系统的功能和性能 利用可得的资源实现该系统并对实现了的系统进行评价的过程 系统工程 systemsengineering 运用系统的思想从整体上去思考问题 运用各种数学方法 科学管理方法 经济学方法 控制论方法等建立模型寻优的工程 29 系统工程中的基本思想方法和工作方法称为系统工程方法论 methodologyofsystemsengineering 它是解决系统工程实践中的问题所应遵循的步骤 程序和方法 系统工程的发展1930年美国无线电公司在发展与研究电视广播时 采用了系统的观点 美国贝尔电话公司实验室于1940年正式采用系统工程学这个名字 1945年美国空军创立了兰德公司 从而发展了 系统分析 的方法 20世纪60年代 美国学者H 霍尔 H Hall 最先提出了 三维结构体系 作为系统工程方法论 图1 6 的基础 70年代中期 英国兰卡斯特大学的切克兰德对霍尔系统工程方法论提出了系统的修改意见 并提出 软科学 系统工程方法论 图1 7 30 图1 5霍尔的系统工程三维体系结构图 31 大系统理论 大系统理论的研究对象就是 大系统 所谓大系统 是指这样一种控制系统 即它被看作是一个由共同目的联合起来的 具有内在联系的诸子系统的集合 它涉及到工程技术 社会经济 生物生态三大领域 大系统的特征是 系统所包含的部分即子系统的数目极大 有人 机器和自然环境的干预 它的层次较多 联系复杂 它的内外影响因素多 而且往往具有随机性质 且功能综合 32 大系统理论的基本内容 大系统理论的基本内容概括地分为以下两个方面 大系统分析 就是对已有的大系统或设计方案 进行定性和定量的理论分析或实际研究 以便对系统的技术性能 经济指标 社会效果 生态影响做出评价 寻求改进现有系统性能和运行效率的途径 为选择系统设计方案 进行规划决策 制定现有系统的科学管理办法 提供理论 方法和实验依据 大系统综合 就是指对将要筹建改建的大系统 进行规划决策 总体设计 对大系统的筹建过程和实际运行实施计划协调和组织管理 从而解决大系统的最优设计 最优控制和最优管理问题 33 大系统的分析和综合是不能截然分开的 它们是相辅相成 交替进行的 采用什么样的结构方案来构成大系统 这是大系统理论的基本问题 一个系统的结构与功能之间的关系不是一一对应关系 结构与功能具有相对的独立性 典型的大系统结构方案有集中控制 分散控制和等级结构控制 所谓 分解 协调 方法 就是指先将复杂的大系统 分解 为若干简单的子系统 以便应用通常的方法进行分析与综合 实现各子系统的局部最优化 然后 再根据大系统的总任务 总目标 使各子系统相互协调配合 实现大系统的全局最优化 34 1 3 4系统评价 目的评价 主要考察系统是否符合考察者的目的或能否被用来达到考察者的目的 功能评价 有用功能一个不少 辅助功能越多越好 无用功能能免则免 有害功能绝不能有 性能评价 性能是指对功能的满意程度 包括效率 含时间利用率和资源利用率 可信性 这是包括系统固有的可靠性 寿命 可维护系统的可维护性和有用性的广义的可靠性 和易用性 便于使用 等 35 经济性评价 从经济学的角度 对系统能带来的利益 获得系统需耗费的资源 在系统存活期中运行 维护需耗费的资源方面对系统作评价 结构评价 结构评价的准则如下 无冗余要素 每个要素均对系统的目的有贡献 要素能相对独立 便于实现 要素间的联系清晰 各接口 含要素间的接口和系统与环境的接口 有清楚的定义 系统中基元 物质 能量 信息等 可包括人 资金 的流通要畅顺 流通过程中的损耗少 综合评价 好 目的明确 功能完备 结构合理 性能良好 接口清晰 易懂易控 经济实用 整体优化 1 1 2 36 1 4管理的基础知识 1 4 1广义的管理 管理 主体为客体设定目标并使客体达到目标的过程 主体 管理者 至今为止 管理者只能是人类 客体 管理对象 可以是任何事物 管理目标 设定的目标称为管理目标 它体现了主体的意志 是对管理对象的要求 37 管理过程 大体可以按顺序分为计划 plan 执行 do 检查 check 处理 action 四个阶段 这四个阶段往往连成一个首尾相接的循环 美国的质量管理专家戴明 Diming 把它称作 PDCA循环 管理过程中的计划阶段 要依次进行这样一组活动 了解情况 对情况作分析判断 设想符合管理者目的的行动方案 选择行动方案等 我们把这组行动称为决策 决策的结果是选定的行动方案 它是其他阶段的依据 可以认为 决策是管理的核心 38 1 4 2对组织的管理 组织 职责 权限和相互关系得到安排的一组人员及设施 ISO9000族标准定义 对组织的 管理 指挥和控制组织的协调的活动 对组织的 管理通常包括策划 控制和改进等活动 策划 制定目标并规定为实现该目标所必需的方针 运行过程和相关资源的活动 控制 连续监视为实现既定目标所必需的运行过程和相关资源 及时排除不利于目标实现的因素的活动 改进 增强实现目标的能力的活动 39 对组织的管理有这样的特点 管理者在管理其它人和其他事物的同时也要对自身进行管理 所以对组织的管理者的训练要从自我管理 修身 开始 从控制理论可知 存在反馈环节的控制系统常有非线性的特性 对组织的管理具有非线性的特性 对组织进行成功有效的管理要求组织的管理者要处理好组织利益和个人利益的关系 40 1 4 3管理的具体职能和对管理的评价 法国实业家亨利 法约尔 HenriFayol 在上世纪20年代所著 一般工业管理 一书中 把管理的职能定义为计划 组织 指挥 协调和控制 计划职能事实上就是管理过程中的计划阶段要做的工作 也就是决策 控制职能是测量实际和既定目标的偏差 并采取校正行动的过程 控制按是否有信息反馈可分为前馈控制和反馈控制两类 41 前馈控制没有反馈回路 它的特点是监视过程的输入看是否符合标准 若不符合则改变输入或改变过程本身以保障输出 它要求能精确预测结果 其优点是在输出受影响前就作出纠正 缺点是控制器庞大复杂 适应性差 若对可能出现的因素考虑不周时会出现失误 反馈控制有反馈回路 它的特点是测量过程的输出并将测量结果反馈给过程 或将据测量结果而得的纠正措施输入过程以获得预期的输出 其优点是控制器较简单 控制环节少 适应性强 缺点是从测到有偏差的输出到恢复到预期的输出需要时间 这个时间越长 造成的损失越大 42 1 5管理信息与管理信息系统 1 5 1信息系统 信息系统的定义 对信息收集 整理 存储 加工 变换 查找 传输并提供利用的系统 信息系统的分类 最常用的可分为四大类信息控制系统 用于工程控制 是现代自动控制系统的核心 信息资源服务系统 专门用于提供信息资源服务 例如 图书馆等信息情报机构或数据库服务商的信息检索系统 因特网上的内容服务提供商的信息搜索系统等 43 组织间交互信息系统 为组织间交互业务传输处理服务 如电子数据交换 EDI 系统 电子商务 EC 系统 电子政务 EG 系统等 广义 管理信息系统 为组织 如企业 管理决策服务的 这是当前用得最广泛 类型最多的信息系统 乃至人们常常认为信息系统就是广义管理信息系统 44 1 5 2管理信息 管理信息 就是管理中要用的为管理服务的信息 对管理信息的基本要求 用能为接收者准确可靠地理解的恰当的表达形式 在恰当的时间 恰当的位置 提供给恰当的使用者 管理信息的基本特征 及时性 从信息源发送信息 经过接收 加工 传递 利用的时间间隔要短 其效率要高 45 准确可靠 信息管理的各环节中 信息要少受干扰 做到不失真 客观真实 管理者感知的管理信息要求能反映管理对象和它所处的环境的客观真实情况 全面够用 管理者及时获得的管理信息对决策而言要全面够用 即对特定的决策问题而言 必须获得对决策有重大影响的关键信息 在管理者信息处理能力的约束条件下必须尽可能全面地获取其它对决策有影响的信息 并以足够作出决策为度 对决策只有轻微影响的信息通常应被忽略 46 管理信息的三个层次 战略规划信息 是依据组织的环境和组织内部的情况进行战略决策所需要的信息和向组织内发布的战略规划 战略规划包括整个组织的使命 宗旨 组织要达到的总目标 为达到这一目标所必需的资源 确定获得资源 获得资源和使用资源的指导方针等方面 47 管理控制信息 是为保证战略规划实现而确定