点此处下载本文档 - 信息的基本理论

第1章信息的基本理论主要内容信息的概念、特征、分类、度量和信息的运动过程信息科学与信息技术信息经济及其理论。信息化，信息产业及其管理，电子商务和电子政务。

重点信息的分类与特征；信息要素；信息科学与技术基本内涵；信息商品与信息市场；信息产业的管理；电子商务的优点及分类；信息管理基础1第1章信息的基本理论信息的起源自二十世纪五十年代正式出现信息的概念后，信息得到了广泛深入的研究，但至今却没有形成一个统一的认识。“信息”一词源于拉丁文“Information”，意思是指一种陈述或一种解释、理解等。随着人们对信息概念的深入认识，信息的含义也在不断地演变。第1章信息的基本理论21.1信息与信息运动信息定义信息是“用来消除未来的某种不定性的东西”。信息是通信的内容。------香农“信息是人们在适应外部世界并且使之反作用于世界的过程中，同世界进行交换内容的名称”。------维纳信息是一种被加工为特定形式的数据。这种数据形式对接收者来说是有意义的，并对人们当前和未来的活动产生影响且具有实际价值。------信息的广义定义第1章信息的基本理论31.1信息与信息运动信息定义对信息的概念有两点必须明确：客观上信息是反映某一种客观事物的现实情况；主观上信息是可接受的、可利用的、并指导我们的行动。信息是物质系统运动的本质特征，是物质系统运动的方式，运动的状态及运动的有序性。其基本涵义是：信息是客观存在的事实，是物质运动轨迹的真实反映。信息一般泛指包含于消息、情报、指令、数据、图像、信号等形式之中的新的知识和内容。第1章信息的基本理论41.1信息与信息运动从不同角度看信息从信息管理的角度看，信息是按照用户决策的需要经过加工处理的数据，也就是说，信息是经过加工的数据，对信息进行加工是信息管理工作的核心。在管理学领域，信息被认为是管理活动的特征及其发展情况的情报、资料的统称。由于管理一般分为三个层次，因此，不同管理层次的信息属性也不尽相同。第1章信息的基本理论51.1信息与信息运动信息与消息、情报、知识信息与消息、情报、知识等既有联系又有区别。消息是指包含某种内容的音讯。消息是信息的反映形式，信息是消息的实质内容，并且，不同的消息中所包含的信息量是不同的。情报是指有目的、有时效，经过传递获取的涉及一定利害的特定的情况报道或经过整理的资料的结果。信息的范围要比情报广泛得多。知识是人类对其社会实践经验的总结，是人的主观世界对客观世界的概括和反映。信息不等于知识，有的信息有着丰富的知识，有的信息什么知识也没有。第1章信息的基本理论61.1信息与信息运动信息的表示形式与信息要素信息的表示形式数据----广义的文本----手写与印刷声音----(含口语)图像信息的要素语义要素差异要素传递要素载体要素信息的要素之语义要素

指信息中所包含的意义从广义上讲，这种语义并非专指用人类语言表达的语义，动物发出的一些声音等，也具有一定的意义。从狭义上讲，人们对信息的基本要求是能够为人类破译并理解，都能用人类语言表达。也正是信息具有了语义，信息才具有使用价值。第1章信息的基本理论81.1信息与信息运动信息的要素之差异要素

信息表现的差异主要有以下几个方面：①有与无，这是最简单、最原始的信息。②多与少，多或少是了解世界不定性中不定度的量值，它既是一个定性概念，也是一个定量概念。另外，信息所表现的多少还可指人们对客观事物的了解程度。③强与弱，信息表达的强与弱是一种力的量度。④时空差异，一方面人们可以随时随地获得信息，另一方面在什么时候和在什么地方能够获得何种信息是无法预知的。第1章信息的基本理论91.1信息与信息运动信息的要素之传递要素

一个事物的特征只有经过表现与传递，为其他事物所感知才能称其为信息。传递性是信息的另一个要素。通信系统模型信源→编码→信道→译码→信宿↑噪声干扰下面我们对这个模型进行一下解释。第1章信息的基本理论101.1信息与信息运动信息的要素之传递要素

信源。即信息的来源。任何事物都可能成为信源。信源发出信息时，一般都要以一种符号或信号等表现出来，通过各种物质介质和载体，以各种形式传递。编码与译码。编码把信息由一种信号形式转换成另一种信号形式，并按照一定的规则将符号排列成为一定的序列。编码过程就是符号编排的过程。它分两部分：信源编码，即把信源输出的原始符号序列，用某种给定的符号编排成能为其他事物所接收和理解的最佳符号序列；信道编码把信源编码后的序列转换成适合于信道传输要求的信号序列。解码和译码是编码的反变换，一般在传输工具的输出端完成。问题1：编码……一定的规则，规则指什么？问题2：序列在计算机中指的是什么？第1章信息的基本理论111.1信息与信息运动信息的要素之传递要素

信道。即信息传递的传输通路。它是信息流通系统的干线，是信息系统的重要组成部分。信道还具有一定的存储作用。信宿。是信息的接受者。在一个多通路、多方向、多级次的传输过程中，有时有多个信息接受者。在复杂的系统中，有的接受者既接受信息，作为信宿，也发出信息，作为信源。信宿可以是人，也可以是物，包括机器。一般认为，信宿应是那些接收信息并使用信息的接受者。问题1：网络是信道吗？如果是，那存储作用如何实现？问题2：请问，即可以做信宿，也可以做信源的都有什么？请例说明。第1章信息的基本理论121.1信息与信息运动信息的要素之传递要素

信息流。信息自信源发出后，不断沿着信道向信宿方向传递，形成一个“流”。我们把信息不断传递所形成的“流”称为信息流。信息流的大小与信源有关，与信道(主要是信道容量)、信宿也有关系。噪声干扰。通信的最佳状况应该是信源所发出的信息与信宿所接收到的信息是相同的。但实际上并不完全如此。其主要原因是噪声与干扰。噪声是指信道系统内外种种主客观因素，插入与混杂到信息中，影响通信的质量。噪声有系统内噪声和系统外噪声两类。干扰是由于系统内部或外部的种种原因，使通信发生中断、阻塞以及产生异型磁、电、光、声等信号，造成通信障碍。第1章信息的基本理论131.1信息与信息运动信息的要素之传递要素

通信系统模型信源→编码→信道→译码→信宿↑噪声干扰反馈。就是信息回输过程，它是由输入端发出的信息，经过传递，在到达信宿作用于物后所产生的一种反映。这种反映所产生的是一种新的信息。这种新信息再回输到输入端的过程叫做信息反馈。信息反馈是一个过程，它必然形成闭合回路。反馈信息是信息作用的对象，是对原信息所做出的反映。第1章信息的基本理论141.1信息与信息运动信息的要素之载体要素

信息是事物特征的表现，而这些特征又是靠物质介质和物质载体来表现的。信息由物质客体生成，并被物质介质表现与传送；信息在表现与传送过程中，始终都有物质载体承载着它。它一刻也离不开负载它的物质。这种负载信息的物质被称为信息载体。第1章信息的基本理论151.1信息与信息运动信息与数据数据概念：是指记载下来的事实，是客观实体属性的值，它是由原始事实组成的。数据类型：多种多样，主要分为数值型、文字型(字符)、语音型和图像型等多种类型。数据与信息的关系：可以看作是原料和成品的关系。问题：原料与成品两者颠倒次序行不行？

规则和关系能够将数据组织起来，成为有用的、有价值的信息。信息分析过程：将数据转换为信息的过程。第1章信息的基本理论161.1信息与信息运动信息的特征(1)信息的普遍性、客观性、主观性绝对运动→信息的普遍性。信息反映客观实际→信息的客观性特征。信息要由人来认识→信息的主观性特征。(2)信息的整体性、层次性、不完全性信息的整体性(系统性)是指要用整体(系统)的观点来考察信息，收集和整合信息。信息的层次性是系统层次性的反映。可以体现在语法、语义、语用三个方面。在信息处理工作中，信息的完整性是相对的，信息的不完全性是绝对的。第1章信息的基本理论171.1信息与信息运动信息的特征(3)信息与载体的不可分割性(4)信息的价值性信息一经生成并物化在载体上，就是一种资源，具有可用性，也就具有价值和使用价值。信息的获取、生产与利用都需要支付费用，是有成本的。信息的价值与一般商品的价值的区别:①信息只存在潜在的价值，而不存在现实的使用价值。②信息的价值还取决于人们对它的认识和重视程度；③信息的价值不完全取决于获取信息所付出的代价，而取决于信息本身的潜在价值及对信息的开发技术和开发能力。第1章信息的基本理论181.1信息与信息运动信息的特征(5)信息的时效性是指信息从发生到利用的时间间隔及效率。它表明信息本身也具有生命周期，信息还具有滞后性。(6)信息的共享性

注意：交换信息的双方，不会因为交换而失去原有的信息资源，而且还会由于交换而增加双方所拥有的信息资源。(7)信息的可传递性信息传递的本身就意味着可扩散。但传递与扩散在信息的传送目标上是有差别的。第1章信息的基本理论191.1信息与信息运动信息的特征(8)信息的可加工性信息可以从一种形态转换成另一种形态。信息可以加工，可以存储决定了信息的可积累。这也就意味着信息具有延续性和继承性的特点。信息的可加工性决定了信息的可开发性。(9)信息的可度量性

第1章信息的基本理论201.1信息与信息运动信息的分类(1)按信息产生的先后或加工深度划分①一次信息是指未经加工的原始信息。②二次信息是指对一次信息加工处理后得到的信息。③三次信息是系统地组织、压缩和分析一次和二次信息的结果。(2)按信息的表现形式划分

文献型、图像型、动态型(3)按信息记录内容与使用领域划分

有经济信息、管理信息、科技信息、政务信息、文教信息和军事信息。第1章信息的基本理论211.1信息与信息运动信息的度量1.基于数据量的信息度量2.基本概率的信息度量第1章信息的基本理论221.1信息与信息运动信息方法所谓信息方法，就是运用信息的观点，把系统的运动过程看着信息传递和信息变换的过程，通过对信息流程的分析和处理，获得对某一复杂系统运动过程的规律性认识的一种研究方法。信息方法有两个准则，一是功能准则，二是整体准则。功能准则是指运用信息方法对复杂事物进行研究时，是对信息流程加以综合性的考察，着眼于该系统在与环境交互作用过程中的动态功能，从而获得关于事物整体的知识。整体准则是指信息方法直接从整体出发，用联系的、全面的、转化的观点去综合分析系统运动过程。第1章信息的基本理论231.1信息与信息运动信息运动的过程信息运动过程的本质：

信息在时间上的运动表现为存储过程信息在空间上的运动表现为传递过程一定层次范围的信息也可以在载体基本上不流动的情况下，由一个载体流向另一个载体。信息源、信息载体和信息流是信息运动的三个要素。三者互相依存。第1章信息的基本理论241.1信息与信息运动信息运动的过程自然信息运动的过程

首先，自然信息作为无机物直接相互作用的产物。其次，自然信息过程是随机的和盲目的。再次，自然信息运动过程是不完整的。生物信息运动的过程

处于自然信息运动过程和人类社会信息运动过程之间，是两者的中介和桥梁，带有明显的过渡性，兼具两者的一些特点。社会信息运动的过程

形成了一种独特的超出人的机体之外而独立存在的“纯粹”信息系统—符号信息。第1章信息的基本理论251.1信息与信息运动信息运动的特征(1)信息运动过程形式的多样性辐射式运动、有序性运动、接力式运动、布朗运动。(2)信息与载体的不可分离性(3)信息的模糊度、多余度与重复信息的无效性(4)信息运动过程中噪声干扰的不可避免性问题：降低噪声的干扰的方法？(5)信息运动过程的不可逆性第1章信息的基本理论261.1信息与信息运动信息运动的规律(1)信息不守恒规律(2)信息选择规律(3)信息梯度转移规律(4)信息利用弹性规律(5)信息时空膨胀规律(6)信息整体效应规律第1章信息的基本理论271.1信息与信息运动信息科学---发展史一般认为，信息论是1948年由申农的《通信的数学理论》一文奠基的。申农的信息论又称为狭义信息论。随着信息技术的日益进步，使信息理论研究系列化、系统化，并由此构成了信息科学体系，对信息的研究远远超出“通信的消息”这一概念范畴，开始被称为广义信息论。0世纪60年代，人们提出了语义信息问题。与此同时，人们又提出了有效信息问题。20世纪70年代，人们又提出了模糊信息问题。“信息科学”作为专门的学术名词，是1973年在美国出现的。第1章信息的基本理论281.2信息科学与技术信息科学的含义信息科学含义：是研究信息现象及其运动规律和应用方法的科学，它是以信息论、控制论、系统论为理论基础，以电子计算机等为主要工具的一门新兴学科。信息科学涉及与信息有关的一切领域。其外延十分广泛。研究对象：信息。科学方法论体系：包括信息分析综合法、行为功能模拟法，以及系统整体优化法。第1章信息的基本理论291.2信息科学与技术信息科学的研究范畴①探讨信息的本质并创立信息的基本概念。②建立信息的数值度量方法，包括语法信息、语义信息和语用信息的度量方法。③研究信息活动的一般规律，包括信息的感知、识别、变换、传递、存储、检索、处理、再生、表示、检测、施效等过程的原理和方法。④揭示利用信息进行有效控制的手段和开发利用信息资源实现系统优化的方法。⑤寻求通过加工信息来生成智能和发展智能的动态机制与具体途径。第1章信息的基本理论301.2信息科学与技术信息技术的内容与沿革人的信息器官主要包括感觉器官、传导神经网络、思维器官、效应器官四大类。与此相对应，信息技术的基本内容包括感测技术、通信技术、智能技术及控制技术，这是信息技术的四基元。信息技术的沿革：(1)信息技术=计算机硬件。(2)信息技术=计算机硬件+软件技术。(3)信息技术=计算机硬件+软件技术+通信技术(4)信息技术=计算机硬件+软件技术+通信技术+控制技术。第1章信息的基本理论311.2信息科学与技术信息技术体系的层次关系信息技术的体系为如下四个层次：主体技术层次、应用技术层次、支撑技术层次、基础技术层次四者关系：基础技术层次是基础，支撑技术层次是发展的动力和源泉，主体技术层次是核心，应用技术层次是果实。第1章信息的基本理论321.2信息科学与技术信息具有经济功能信息之所以具有经济功能，主要是由于以下原因：①信息是资源②信息(技术)作为生产力要素，主要体现在对生产力的影响与作用方式。③信息创造财富第1章信息的基本理论331.3信息经济与信息经济学信息经济的发展过程1957年----“知识社会”1962年----“知识产业”1973年----“后工业社会”1977年----信息经济测度1986年----“高技术经济”1999年----知识经济第1章信息的基本理论341.3信息经济与信息经济学信息经济学研究思路1.微观信息经济学研究思路2.中观信息分析思路----信息产业3.宏观信息分析思路----社会中观和宏观思路统称为宏观信息经济学第1章信息的基本理论351.3信息经济与信息经济学信息商品的特性信息商品与物质商品两者有以下不同：①使用价值的表现形态不同。信息商品则具有共享性②交换内容不同③信息商品使用价值的时效性更强④磨损不同，信息商品具有易复制性⑤信息商品价值及其表现形态与内容不同于物质商品第1章信息的基本理论361.3信息经济与信息经济学信息商品的消费机理所谓信息商品的消费机理，是指信息商品从生产者转移到消费者手中并发挥效用的全部过程。在这个过程中，信息商品发挥效用的机理和物质商品并不相同。在信息商品的消费过程中，对不同的消费者，价值转移量并不相同。信息商品的消费过程可分为消费前、消费中和消费后3个阶段，分别具有导入性、深入性和固化性3个特征。第1章信息的基本理论371.3信息经济与信息经济学信息商品的消费机理(1)导入性导入性是指厂商如何在消费者购买前的选择阶段完成商品概念和消费理念的导入。除了一般的商品营销策略外，信息商品的导入还受到下列四种特殊因素的影响：①信息产品的易用性。消费者不仅要了解信息产品的内容，还要学习如何使用该产品。界面友好、智能提示将是用户发挥商品使用价值的关键环节。第1章信息的基本理论381.3信息经济与信息经济学信息商品的消费机理②信息技术普及率。这是信息商品消费的前提条件。③顾客的合作效应(正反馈效应)。当一种信息商品达到一定数量时，其他用户更趋向于购买这种商品。④路径依赖。信息技术是相互继承的技术，消费者在消费一种新的信息商品时，将受到以前消费过的信息商品的影响，这种路径有时非常固定。第1章信息的基本理论391.3信息经济与信息经济学信息商品的消费机理(2)深入性在经过厂家营销、同行推荐、路径依赖、个人兴趣引导入门以后，消费者将被感染，产生购买某种商品的欲望，通过一种特定的交易形式，完成使用价值的转移。深入性就是信息商品逐步发挥效用的过程。这个过程分为交易、学习使用、尝试适应和信息蔓延四个阶段。第1章信息的基本理论401.3信息经济与信息经济学信息商品的消费机理(3)固化性固化性是指在消费后这一阶段，消费者被厂商锁定(lock-in)的现象。当用户从一种技术(品牌)转移到另一种技术(品牌)时，所花费的代价超过当前最优技术成本时，就称为锁定。思考一下：1.你个人在信息商品消费时是不是如此？2.在信息产品的推广，你会如何做？第1章信息的基本理论411.3信息经济与信息经济学信息成本信息成本也称为信息费用，它有两方面的含义，一是作为信息生产和传播条件的信息成本，二是作为交易成本的信息成本。主要包括三个方面：一是信息生产的成本费用，二是信息传播的成本费用，三是市场交易过程中获得信息的成本费用。这里所探讨的交易成本与传统的交易成本是有区别的。简单地说，交易成本就是为了签订合同，以及在签订合同过程中和签订合同之后为保证合同的执行而发生的费用。第1章信息的基本理论421.3信息经济与信息经济学交易成本与信息成本交易成本主要由三个方面构成：①为签订合同而必须支付的成本。这类成本通常是指市场调查的费用。②签订合同过程中发生的成本。③合同签订后为监督合同的执行所支付的成本。为签订合同而发生的交易成本就是典型的信息成本，合同签订之后为监督合同的执行所支付的成本的大部分也属于信息成本。通常，交易成本包含信息成本，但信息成本不一定包含交易成本。事实上，信息成本的范畴要比交易成本大得多。第1章信息的基本理论431.3信息经济与信息经济学信息成本的特征①代理人本身就是一种信息投入。这是信息成本最重要的特征之一。②信息成本的一部分属于资本成本，并且是一种非常典型的不可逆投资的成本。③不同领域、不同方面的信息成本是不相同的。人们在自己较为熟悉的领域获取信息的成本低，而同样的信息成本对不同的人会有不同的结果。④信息成本与信息的使用规模无关。信息成本的大小只取决于生产项目而不是其使用规模。第1章信息的基本理论441.3信息经济与信息经济学信息商品的定价信息价格是通过货币形式表现的信息价值，它是信息价值(包括使用价值和风险价值)在信息市场上的表现形式。在此，等价交换原则只是部分地适用。信息的消费与信息成本无关，也与信息使用数量和范畴相互独立。第1章信息的基本理论451.3信息经济与信息经济学信息商品的定价原则①“价值”原则。由买者通过对商品价值的评估确立价格。②“供求”原则。由市场的供求关系变化决定商品价格的涨落。③“自愿”原则。由买卖双方协商自愿确定价格等。具体的定价方式又可分为个人化定价和群体定价两种。第1章信息的基本理论461.3信息经济与信息经济学信息产品定价方式----个人化定价

这是指以不同价格向每一位用户出售，其实质是提供一个产品系列,让用户选择最适合自己的版本。它有两种形态①传统工业中的个人化定价。典型：航空公司和旅店业。②互联网上的个人化定价。这在互联网上更容易实现。总之，在个人化定价时，应尽可能对价格进行差异化。不同消费者对产品评价不同，应根据其购买习惯和其它特征向其提供不同的价格。还可以利用促销来测量需求，利用促销估测价格敏感度。

第1章信息的基本理论471.3信息经济与信息经济学信息产品定价方式----群体定价群体定价(Grouppricing)群体定价中对不同群体的消费者设置不同的价格，比如学生车票，飞机票打折等。学生和老年市民折扣是群体定价很普遍的一种形式，这是因为他们对价格非常敏感。第1章信息的基本理论481.3信息经济与信息经济学信息市场概要信息商品要实现其价值，就要在市场上进行交换，从而形成信息市场。信息市场是在生产和传播信息的技术发展到被企业和社会加以组织、并在流通中建立了交换价格后形成的专门市场。实际上，信息市场是信息经营的场所及信息交换、销售的总和，是在经济发展到一定程度才出现的一种市场形态。它是知识和技术最密集的市场，既是满足消费需求的信息产品市场，又是满足生产需求的要素市场。第1章信息的基本理论491.3信息经济与信息经济学信息商品交易的特殊性(1)信息商品交易中的价格不确定性(2)信息商品在多次流通中价格迅速递减规律(3)信息交易中的风险分析:①信息交易风险来自信息产品使用价值的后验性。②信息交易风险来自价值不确定性，③信息交易风险来自于售后服务。④信息交易依赖于法律的保障。第1章信息的基本理论501.3信息经济与信息经济学信息市场的特性①信息市场的形态具有多样性和复杂性信息商品的共享性导致：无偿使用和易复制；信息商品的依附性，交换又与载体结合进行，单件生产以及高附加值导致：定价不合理、交易行为紊乱；信息商品的价值复杂，易出现信息欺诈。信息商品不仅包括信息商品，还包括信息服务，且每一种商品和服务都具有极强的个性，导致信息交换的范围极广、交易形式多种多样、交易关系复杂、信息市场管理与协调控制十分困难。第1章信息的基本理论511.3信息经济与信息经济学信息市场的特性②信息市场具有隐蔽性信息商品不用陈列出售，交易形式特殊。生产者在信息商品的使用过程中继续提供服务，消费者也常在利用信息商品创造收益的同时不断向生产者提供费用，正是由于信息商品交换的这种特殊性，确保正常的交换秩序更需要严格的手段。第1章信息的基本理论521.3信息经济与信息经济学信息市场的特性③信息市场活动不受时空限制信息商品可以现代信息通信手段跨越时间和空间实现供求双方的交易和转让，使得信息市场的交易超越了时空。④多功能性由于信息市场既是商品的流通渠道，又是信息的流通渠道，这种双重性使得信息市场有媒介、存储、整序、检验、监督、扩散、传递等多种功能。第1章信息的基本理论531.3信息经济与信息经济学信息市场结构要素信息是信息市场赖以形成和发展的不可缺少的基础。信息需求方即信息用户。用户信息需求是市场经营的导向，是市场结构优化的基础。信息供给方即信息的生产者和提供者。包括政府部门、企事业单位信息供应商等。信息中介方即信息经纪人。这是一群具有信息优势的群体，从信息供求双方获得佣金。管理方是信息市场的监督者和政府的执法者。第1章信息的基本理论541.3信息经济与信息经济学目标信息市场的选择标准①目标市场的潜力。②目标市场内的竞争状况。企业应当尽量选择竞争对手少，而且竞争者在经济实力、经济能力都比较弱的细分市场作为自己的目标市场。③目标市场的盈利水平。④信息服务机构的竞争优势。信息服务机构应根据自身优势，有针对性地采取无差异性目标市场策略、差异性目标市场策略或密集性目标市场策略。第1章信息的基本理论551.3信息经济与信息经济学目标信息市场定位策略①填补空白策略。这种策略就是将信息产品和服务的位置确定在当前目标信息市场的空白地带。②竞争并存战略。这种策略就是将信息产品和服务定位在现有竞争者产品的邻近。该策略多为中小型信息服务机构采用。③逐步取代策略。这种策略就是将竞争者驱逐出目标市场的原有位置，通过夺取市场占有率而逐步取而代之。第1章信息的基本理论561.3信息经济与信息经济学信息化的概念狭义的信息化，就是指社会生产工具的信息化，即在国民经济各部门和社会活动各领域，普遍实现手工劳动和机械化操作向基于现代信息技术的智能工具(智能信息网络)操作转变的过程。广义的信息化，是指通过国民经济各部门和社会生活各领域的广大劳动者普遍掌握基于信息技术的智力工具，充分开发和利用信息资源，从而大大提高社会整体生产和社会整体活动的能力，使国家综合实力迅速增强，使人民生活质量显著改善，使社会物质文明和精神文明得到高度发展的历史过程。第1章信息的基本理论571.4信息化与社会发展信息化的概念完整的信息化概念包括：①信息网络体系，它是信息资源、专用信息系统及其公用通信网络平台的总称；②信息产业基础，即信息科学技术的研究、开发、制造和信息服务；③社会支持环境，即现代工农业基础、管理体制、政策法律、规章制度以及文化教育、道德观念等生产关系和上层建筑；④效用积累过程，即劳动者素质、国家的现代化水平和人民生活质量不断得到提高，精神文明和物质文明不断获得进步的过程。第1章信息的基本理论581.4信息化与社会发展国家信息化体系信息网络体系、信息产业基础以及社会支持环境这三者所组成的有机整体也称为信息基础设施。由此，就相应地形成了“国家信息基础设施”(NII)和“全球信息基础设施”(GII)等概念。我国的国家信息化体系由六个要素组成：即信息资源、信息网络、信息技术应用、信息技术和产业、信息化人才队伍、信息化政策法规和标准规范。第1章信息的基本理论591.4信息化与社会发展信息化的测度信息化测度的经典理论是20世纪70年代美国的波拉特提出的GDP比重法和就业结构分析法，以及20世纪60年代日本学者提出的信息化指数法。其后，其他学者尽管也提出一些新的信息化指标体系，但多数都是从波拉特模型和日本信息化指数模型而演变的。第1章信息的基本理论601.4信息化与社会发展信息产业概念电子信息技术高速发展，形成了信息产品制造、软件开发、信息资源开发以及信息服务等新的行业群，集合成为信息产业。美国信息产业协会(AIIA)对信息产业的定义：依靠新的信息技术和信息处理的创新手段，制造和提供信息产品和信息服务的生产活动组合。欧洲信息提供者协会认为：信息产业是提供信息产品和信息服务的电子信息工业。第1章信息的基本理论611.4信息化与社会发展信息产业的特点(1)信息产业是高新技术产业(2)信息产业具有很强的渗透性和催化性(3)信息产业是智力和资本高投入、高风险的产业(4)信息产业是增长快、需求广、高产出效益的高增值型产业第1章信息的基本理论621.4信息化与社会发展信息产业的分类由于人们对信息产业定义及其内涵和外延的理解不同，出现多种划分形式，各国的分类差别较大。第1章信息的基本理论631.4信息化与社会发展电子商务的特点①全球性。②社会性。③集成性。④可扩展性。⑤安全性。第1章信息的基本理论641.4信息化与社会发展电子商务的分类电子商务活动相应分成两大类：企业组织～企业组织(简称B～B)型和企业组织－消费者(简称B～C)型。根据企业组织的商业性一般又将它们分成盈利的企业和非盈利的组织机构，因此电子商务活动可分为四类，即B～B型可分为B～B(企业～企业)型和B～O(企业～组织)型，B～C型分为B～C(企业～消费者)型和O～C(组织～消费者)型。第1章信息的基本理论651.4信息化与社会发展电子政务的功能(1)提供集中的政府服务功能，从而创造良好的政府服务形象，提高政府的竞争力。(2)建立本地的数据交换和通信系统，政府机构之间可以交换所需的数据。(3)通过网上采购，缩减政府开支。(4)通过网上办公，提高办事效率．加强政府办公透明度。(5)掌握社会意识形态，加强政策导向。(6)增强社会沟通，增强社会调查与帮助决策。第1章信息的基本理论661.4信息化与社会发展电子政务的建设步骤(1)建立初步的以信息服务为起点的电子政府门户。(2)建立完善的后台办公业务系统。(3)实现电子政府门户与后台办公业务系统的纵向耦合。(4)实现跨政府机构部门相关业务的横向耦合。第1章信息的基本理论671.4信息化与社会发展电子政务核心应用体系(1)信息发布(2)交流与沟通(3)用户信息管理(4)办公向导流程管理(5)政府采购与招标(6)公职招聘窗口(7)投诉举报打假信箱(8)广告管理电子政府不仅仅是一个政府的网站，更重要的是电子政府应该逐步地与各政府机关的业务系统链接，通过核心应用体系中的“流程管理、用户信息管理、站点链接”等功能，真正地建立起网上的虚拟政府。这些专业化政府业务系统应该包括：税务、工商、社保、海关、商检等等。第1章信息的基本理论681.4信息化与社会发展第2章现代信息技术①对计算机的基本认识，如计算机的概念，计算机的主要分类，计算机的发展历史等；②微机系统的基本组成；③计算机网络、通信的基本原理；④Internet的基本知识和使用；⑤多媒体的基本概念、特性、关键技术及多媒体信息的处理；⑥数据库的概念、关系模型及数据库管理系统；⑦软件工程的概念；⑧软件测试、维护及质量评价。信息管理基础69第2章现代信息技术2.1计算机技术计算机的定义：计算机或称电脑是一种能快速而高效地自动完成信息处理的电子设备。它能按照程序的引导，对输入的数据进行加工处理、存储或传送，以便获取所期望的信息，从而利用这些信息来提高社会生产率和改善人们的生活质量。计算机的发展历程：计算机的发展历程大致可以分为3个阶段：(1)近代计算机发展阶段(2)传统大型机发展阶段(3)微机及网络发展阶段第2章现代信息技术702.1计算机技术(1)近代计算机发展阶段所谓近代计算机是指具有完整含义的机械式计算机或机电式计算机。英国数学家查尔斯·巴贝奇在1822年开始设计差分机。1834年他又转向设计一台更完善的分析机。分析机的重要贡献在于它已具有计算机的五个基本部分：输入、处理、存储、控制和输出装置。但巴贝奇未能成功。第2章现代信息技术712.1计算机技术(1)近代计算机发展阶段1936年美国哈佛大学数学教授霍华德·艾肯提出用机电方法来实现分析机的想法，在IBM公司的赞助下，1944年由艾肯设计、IBM公司制造的MarkⅠ计算机在哈佛大学投入运行。该机使用了大量的继电器作开关元件，并与巴贝奇一样用十进制齿轮组作存储器，采用穿孔纸带进行程序控制。下面是在近代计算机发展史中，一些经典的图片。第2章现代信息技术722.1计算机技术世界第一台机械式加法计算机(1642年)第2章现代信息技术732.1计算机技术1674年发明的乘法计算机第2章现代信息技术742.1计算机技术1822年研制的差分机第2章现代信息技术752.1计算机技术1834年研制的分析机第2章现代信息技术762.1计算机技术电动机械式计算机(1930年)第2章现代信息技术772.1计算机技术1936年制造的手摇式机械计算机第2章现代信息技术782.1计算机技术1941年研制的Z-3型计算机第2章现代信息技术792.1计算机技术1943年12月，“巨人”计算机运行第2章现代信息技术802.1计算机技术第一台电子计算机ENIAC第2章现代信息技术812.1计算机技术(2)传统大型机发展阶段现代计算机是指采用了先进的电子技术来代替机械或继电器技术。现代计算机经历了近50年的发展。在奠基方面，最重要的代表性人物是英国科学家艾兰·图灵和美籍匈牙利科学家冯·诺依曼。第2章现代信息技术822.1计算机技术(2)传统大型机发展阶段图灵的贡献主要有如下两个方面：①建立了图灵机的理论模型，发展了可计算性理论，对数字计算机的一般结构、可实现性和局限性，都产生了具有深远意义的影响。②提出了定义机器智能的图灵测试，奠定了人工智能的基础。第2章现代信息技术832.1计算机技术(2)传统大型机发展阶段冯·诺依曼的主要贡献是确立了现代计算机的基本结构，被称为冯·诺依曼结构。其特点如下：①使用单一的处理部件来完成计算、存储及通信的工作。②存储单元是定长的线性组织。③存储空间的单元是直接寻址的。④使用低级机器语言，指令通过操作码来完成简单的操作。⑤对计算进行集中的顺序控制。第2章现代信息技术842.1计算机技术(3)微机及网络发展阶段随着微电子技术的迅猛发展，计算机正朝着高速度、小型微型化、多功能低功耗的方向发展，如便携机、掌上电脑、个人数字助理(PDA)等。与此同时，网络化已成为当今的主流。以下是比较全面的计算机发展编年史第2章现代信息技术852.1计算机技术微机系统相关定义1)微处理器。微处理器简称μP或MP，是指由一片或几片大规模集成电路组成的具有运算器和控制器功能的中央处理器部件，又称为微处理机。它本身只是微型计算机的中央处理器。有时为区别大、中、小型中央处理器CPU与微处理器，而称后者为MPU。通常，在微机中直接用CPU表示微处理器。第2章现代信息技术862.1计算机技术微机系统相关定义2)微型计算机微型计算机简称μC或MC，是指以微处理器为核心，配上存储器、输入输出接口电路及系统总线所组成的计算机(又称主机或微电脑)。当把微处理器、存储器、输入输出接口电路统一组装在一块或多块电路板上或集成在单片芯片上，则分别称之为单板、多板或单片微型计算机。第2章现代信息技术872.1计算机技术微机系统相关定义3)微型计算机系统简称μCS或MCS，是指以微型计算机为中心。配以相应的外围设备、电源和辅助电路(统称硬件)以及指挥微型计算机工作的系统软件所构成的系统第2章现代信息技术882.1计算机技术微型系统的组成微机系统由输入、处理、存储、控制和输出装置组成。微处理器是微机的运算、控制中心，用来实现算术、逻辑运算，并对全机进行控制。存储器(简称主存或内存)用来存储程序或数据。输入/输出(I/O)芯片是微机与I/O设备之间的接口。计算机一般有硬件和软件之说，所谓硬件，就是看得见、摸得着的部件，上面所讨论的五大部件就是计算机的硬件。只有硬件的计算机被称为裸机(或称为硬件资源)。由硬件和软件组成的计算机就是计算机系统。第2章现代信息技术892.1计算机技术微型系统的组成第2章现代信息技术902.1计算机技术2.1.3计算机软件软件分系统软件和应用软件。系统软件用来简化程序设计，简化使用方法，提高计算机的使用效率，发挥和扩大计算机的功能及用途。它包括以下三类：①各种服务性程序，如诊断程序、排错程序、练习程序等；②语言程序，如汇编程序、编译程序、解释程序等；③操作系统。第2章现代信息技术912.1计算机技术软件的发展演变早期人们是直接用机器语言来编写程序的，称为手编程序。这种用机器语言书写的程序，计算机完全可以“识别”并能执行，又叫做目的程序。但手编程序费时费力，而且又容易出错，出错后寻找错误也相当费事。为解决此类问题，人们用一些约定的文字、符号和数字按规定的格式来表示各种不同的指令，然后再用这些特殊符号表示的指令来编写程序，这就是汇编语言。可以自动地把符号语言表示的程序(称为汇编源程序)翻译成用机器语言表示的目的程序称为汇编程序，从而实现了程序设计工作的部分自动化。第2章现代信息技术922.1计算机技术软件的发展演变为了进一步实现程序自动化和便于程序交流，人们又创造了各种接近于数学语言的算法语言。所谓算法语言，是指按实际需要规定好的一种基本符号以及由这套基本符号构成程序的规则。算法程序比较接近数学语言，它直观通用，与具体机器无关。有影响的算法语言有BASIC、FORTRAN、C、C++、JAVA等。用算法语言编写的程序称为源程序。第2章现代信息技术932.1计算机技术软件的发展演变源程序必须翻译成机器语言才能执行。通常通过两种方法来实现：①编译：给计算机配制一套用机器语言写的编译程序，它把源程序翻译成目的程序，然后机器执行目的程序。但目的程序一般不能独立运行，还需要一种叫做运行系统的辅助程序来帮助。通常，把编译程序和运行系统合称为编译系统。②解释：使源程序通过所谓解释系统进行解释执行，即逐个解释并立即执行源程序的语句，它不是编出目的程序后再执行，而是直接逐一解释语句并得出计算结果。第2章现代信息技术942.1计算机技术2.1.4操作系统操作系统是随着硬件和软件发展而逐渐形成的一套软件系统，用来管理计算机资源和自动调度用户的作业程序，从而使多个用户能有效地共用一套计算机系统。操作系统位于各种软件的最底层，也是硬件的第一层软件扩充。第2章现代信息技术952.1计算机技术操作系统的特征①并发性。所谓程序并发性，是指计算机系统中同时存在多个程序，在单CPU环境下，这些并发的程序交替在CPU上运行。程序的并发性主要体现在用户程序与用户程序之间并发执行和用户程序与操作系统程序之间并发执行这两个方面。②共享性。这主要是指在操作系统的控制之下，操作系统与多个用户程序共用系统中的各种资源。③随机性。操作系统的运行是在一个随机的环境中的，设备可以在任何时候向处理机发出中断请求，而系统也不知道运行着的程序会在什么时候做什么事情。第2章现代信息技术962.1计算机技术操作系统的分类分为批处理系统、分时系统、实时系统、个人计算机系统、网络操作系统、分布式操作系统①批处理系统。它追求的是系统资源利用率的提高、大作业吞吐量以及作业流程的自动化。在批处理系统中，用户通常将作业提交给系统操作员。操作人员将作业成批地装入计算机，由操作系统将作业按规定的格式组织好，存入磁盘的某个区域(通常称为输入井)，然后按照某种调度策略选择一个或几个搭配得当的作业调入内存加以处理。作业处理结果的输出通常也由操作系统存入磁盘的某个区域(通常称为输出井)，然后再按作业顺序统一输出。最后，将作业的运行结果交给用户。第2章现代信息技术972.1计算机技术操作系统的分类批处理系统有“多道”和“成批”两个特点。“多道”是指把作业组成一个后备作业队列存放在外存中，系统按一定的调度原则每次从后备队列中选取一个或多个作业进入内存运行，整个运行过程由系统自动实现，从而形成了一个自动转换的连续的作业流。“成批”的特点是，作业一旦进入系统，用户就不能直接干预作业的运行。第2章现代信息技术982.1计算机技术操作系统的分类②分时系统。分时操作系统采用时间轮转的方式处理用户的服务请求，即按照某个轮转次序给每个用户分配一段CPU时间，各自进行处理。分时系统主要是保证对用户响应的及时性，通常与批处理方式同时使用，如“后台(批处理)处理”和“前台(分时)处理”等。分时系统具有多路性、交互性、独立性和及时性等特点第2章现代信息技术992.1计算机技术操作系统的分类③实时系统。实时系统是指系统能够及时响应随机发生的外部事件，并在严格规定的时间范围内完成对该事件的处理。实时系统通常是在一个特定的应用中作为一种控制设备来使用的。它分为实时控制系统和实时信息处理系统两类。其主要特点一是响应及时，二是可靠性高。第2章现代信息技术1002.1计算机技术操作系统的分类④个人计算机操作系统。个人计算机操作系统是一种联机交互的单用户操作系统，它所提供的联机交互功能与通用分时系统很相似。⑤网络操作系统。网络操作系统就是在原有操作系统的基础上，按照网络体系结构的各个协议标准开发的操作系统，它包括网络管理、通信、资源共享、系统安全和多种网络应用服务等。第2章现代信息技术1012.1计算机技术操作系统的分类⑥分布式操作系统。分布式操作系统是通过通信网络将物理上分布的具有自治功能的数据处理系统或计算机系统互联起来，实现信息交换和资源共享，协作完成任务。第2章现代信息技术1022.1计算机技术操作系统的硬件环境----特权指令包括：特权指令、CPU状态、中断机制、定时装置(1)特权指令每个机器都有自己的指令系统，指令系统中的指令分为特权指令和非特权指令两种。①特权指令。这是指仅允许操作系统使用的指令。比如修改程序状态字、设置中断屏蔽、设置时钟、清内存以及停机等。②非特权指令。特权指令之外的指令称为非特权指令。非特权指令的执行不影响其他用户和系统。第2章现代信息技术1032.1计算机技术操作系统的硬件环境----CPU状态

CPU是交替执行操作系统和用户程序的，所以，需要根据运行程序对机器指令的使用权限将CPU置于不同的状态，大多数计算机系统将CPU执行状态划分为管态和目态。①管态(又称特权状态、系统态或核心态)。在管态下CPU可以执行指令系统的全集。操作系统通常在管态下运行。②目态(又称常态或用户态)。此时程序只能执行非特权指令。③处理机状态转换。在系统运行过程中，处理机状态是动态变化的。从目态转换为管态只能通过中断来实现。从管态到目态的转换可通过修改程序状态字PSW来实现。

第2章现代信息技术1042.1计算机技术操作系统的硬件环境----中断机制

所谓中断，是指CPU对系统发生的某一事件的反应，即CPU暂停正在执行的程序，保留现场后自动转去执行相应的处理程序，处理完该事件后再返回断点继续执行被“打断”的程序。中断机制是现代计算机系统中的基本设施之一，在系统中它起着通信联系的作用，用来协调系统对各种外部事件的响应和处理。中断是实现多道程序设计的必要条件。通过中断，操作系统才可以获得系统的控制权，以便将CPU资源派给不同的进程。第2章现代信息技术1052.1计算机技术操作系统的硬件环境----中断机制

中断包括：①中断源。引起中断的事件。②中断请求。中断源向CPU提出进行处理的请求。③断点。发生中断时被打断的程序的暂停点。④中断响应。CPU暂停执行程序转而去响应中断请求的过程。⑤中断处理程序。处理中断源的程序。⑥中断处理。CPU执行有关的中断处理程序。⑦中断返回。返回断点的过程。第2章现代信息技术1062.1计算机技术操作系统的硬件环境----中断机制

中断类型一般情况下，中断可分为强迫性中断和自愿性中断两类。强迫性中断可分为输入/输出中断、硬件故障中断、时钟中断、控制台中断以及程序性中断等。自愿性中断是正在运行的程序有意识安排的，所以又称为访管中断。第2章现代信息技术1072.1计算机技术操作系统的硬件环境----中断机制

中断向量：通常，系统为每类中断设置了一个中断处理程序。每个中断处理程序都有一个入口地址(PC)及其运行环境PSW，它们被称为中断向量，保存在内存中固定的单元。中断优先级：为了能及时响应并处理发生的所有中断，系统根据引起中断事件的重要性和紧迫程度，由硬件将中断源分为若干个级别，这就是中断优先级。若有多个中断同时发生，优先级别高的中断先执行，如果中断级别相同，硬件将按事先规定好的次序依次响应。第2章现代信息技术1082.1计算机技术操作系统的硬件环境----中断机制

中断屏蔽：是指在提出中断请求之后，CPU不予响应的状态。通过中断屏蔽，可以调整中断事件的响应次序。中断处理分为四个阶段：①保存被中断程序的现场。②分析中断源，确定中断原因。③转去执行相应的处理程序。④恢复被中断程序现场，继续执行被中断程序。第2章现代信息技术1092.1计算机技术操作系统的硬件环境----定时装置定时装置就是硬件所提供的时钟，通常分为绝对时钟和相对时钟两类。第2章现代信息技术1102.1计算机技术操作系统的功能①进程管理。进程是程序在计算机上的一次执行活动。当你运行一个程序，你就启动了一个进程。显然，程序是死的(静态的)，进程是活的(动态的)。进程可以分为系统进程和用户进程。凡是用于完成操作系统的各种功能的进程就是系统进程，它们就是处于运行状态下的操作系统本身；用户进程就是所有由用户启动的进程。进程是操作系统进行资源分配的单位。

线程，又称为轻量级进程，是进程中的一个实体，是一个CPU的调度单位，其实质是一个进程下有多个能独立运行的更小的单位。第2章现代信息技术1112.1计算机技术操作系统的功能②存储管理。存储管理主要是管理计算机的内存储器和外存储器资源。它与硬件存储器的结构密切相关。如果多个程序共享内存资源，存储管理要为它们分配内存空间，同时实现内存中的程序和数据的隔离。存储管理还可以通过内外存的结合管理，实现虚拟存储，这样，可以解决内存的扩展问题。目前主要的存储管理方案有分区管理、段式管理、页式管理、段页式管理等。第2章现代信息技术1122.1计算机技术操作系统的功能③文件管理。它可以有效地实现文件的存储、检索、更新、共享和保护，从而使用户方便、安全地访问文件。④设备管理。它负责外部设备的分配、启动和故障处理，并为用户提供一个良好的界面。设备管理管理着除CPU和内存以外的所有的计算机系统设备。⑤作业管理。作业管理是为用户提供一个良好的使用系统的环境，它可以使用户有效地组织自己的工作流程，并使整个系统能高效地运行。操作系统还具有中断处理、错误处理等功能。操作系统的各功能之间存在着相互依赖的关系。第2章现代信息技术1132.1计算机技术通信技术----通信媒体

通信媒体有有线媒体和无线媒体之分。有线媒体又分为铜、铁等金属导体和透明玻璃或塑胶绳，即同轴电缆和光纤。无线媒体根本不需要物理链接，而是依靠电磁波，如卫星等。传输媒体有两个重要的指标：比特率和带宽。比特率是每单位时间传输比特位的量度标准。典型的单位是比特每秒(bps)，带宽就是媒体能够传输的最高频率和最低频率的差值。带宽这个术语也被用于指媒体能够传输的比特数。第2章现代信息技术1142.2通信与网络技术通信技术----模拟和数字信号模拟信号由持续变化的电平构成。数字信号是通过一串特定电平序列来传输数据。这些信号通常表现为一个矩形波。高低电平随时间交替变化。数字信号和模拟信号传输数据的方式各不相同，能够将数字信号与模拟信号相互转换的设备是调制解调器。第2章现代信息技术1152.2通信与网络技术通信技术----编码

编码是指定一个对象或事物的类别或者类别集合的过程。具体来说，就是将一个表示对象或事物信息的某种符号体系转换成便于人或计算机识别和处理的另一种符号体系的过程。目前有很多种编码。最广为流行的编码是美国标准信息交换码(ASCll)。这是一种7位编码，它为每一个键盘字符和一些特殊功能分配一个唯一的组合。第2章现代信息技术1162.2通信与网络技术通信技术----通信模式

通信传输模式定义了比特组合从一个设备传到另一个设备的方式。还定义了比特是可以同时在两个方向传输，设备必须轮流地发送和接收信息。串行传输只使用一条线路，因此更经济一些。用在长距离链接中比并行传输更加可靠。但它每次逐个地传送所有的比特，故传输速度比较慢。串行传输给发送设备和接收设备增加了额外的复杂性。并行传输指可以同时传输一组比特，每个比特使用单独的一条线路。这些线路通常被捆扎在一条电缆里。并行传输非常适合于短距离设备之间的信息传输。最常见的例子是计算机和外围设备之间的通信。问题：为什么并行传输不适合长距离传输？第2章现代信息技术1172.2通信与网络技术通信技术----通信模式串行通信中的异步和同步传输异步传输指比特被划分成小组独立传送。发送方可在任何时刻发送，接收方不知道它们会在什么时候到达。同步传输的比特分组要大得多。它把每个字符组合起来一起发送。这些组合称为数据帧，简称帧。数据帧的具体组织形式随协议而定。帧的第一部分包含同步字符(SYNcharacter)，它是一个独特的比特组合，用于通知接收方一个帧已经到达。SYN字符类似于前面提到的开始位，但它还能确保接收方的采样速度和比特的到达速度保持一致。

第2章现代信息技术1182.2通信与网络技术通信技术----通信模式

只在一个方向上进行通信的就是单工通信。如机场监视器、打印机、电视机。可以发送，也可以接收，但必须轮流进行，这就是半双工通信。全双工通信可以同时进行发送和接收。当设备在一条线路上发送数据时，它可能会收到其他的数据。有很多计算机终端使用全双工通信。很多调制解调器也是全双工的。双向通信比较复杂，特别是在网络上。协议必须确保信息能被正确而有序地接收，并允许设备有效地进行通信。第2章现代信息技术1192.2通信与网络技术通信技术----多路复用

多路复用是指两个或多个用户共享公用信道的一种机制。通过多路复用技术，多个终端能共享一条高速信道，从而达到节省信道资源的目的，多路复用有频分多路复用(FDMA)，时分多路复用(TDMA)，码分多路复用(CDMA)几种。第2章现代信息技术1202.2通信与网络技术通信技术----多路复用频分多路复用(FDMA)：是将传输频带分成N部分，每一个部分均可作为一个独立的传输信道使用。这样在一对传输线路上可有N对话路信息传送，而每一对话路所占用的只是其中的一个频段。频分制通信又称载波通信，是模拟通信的主要手段。时分多路复用(TDMA)：是把一个传输通道进行时间分割以传送若干话路的信息。把N个话路设备接到一条公共的通道上，按一定的次序轮流的给各个设备分配一段使用通道的时间。时分制通信也称时间分割通信，它是数字电话多路通信的主要方法。第2章现代信息技术1212.2通信与网络技术通信技术----多路复用码分多路复用(CDMA)CDMA技术作为一种多址方案它已经成功地应用于卫星通信和蜂窝电话领域。光纤通信具有丰富的带宽，能够很好地弥补卫星通信和移动通信中带宽的限制。近年来，光码分复用技术(OCDMA)已经成为一项备受瞩目的热点技术。

OCDMA技术在原理上与电码分复用技术相似。它给每个用户分配一个唯一的光正交码的码字作为该用户的地址码。在发送端，对要传输的数据该地址码进行光正交编码，然后实现信道复用；在接收端，用与发端相同的地址码进行光正交解码。第2章现代信息技术1222.2通信与网络技术通信技术----数据交换技术

在通信线路上，经编码后的数据进行传输的最简单形式是在两个互连的设备之间直接进行数据通信，但这是不现实的，经常是通过有中间节点的网络把数据从源地点发送到目的地点。这些中间节点只是提供一个交换设备，使数据从一个节点传到另一个节点直至到达目的地为止。按照实际情况，数据交换技术主要有：电路交换技术、报文交换技术、分组交换技术以及快速交换技术等。第2章现代信息技术1232.2通信与网络技术通信技术----数据交换技术电路交换技术在数据传输期间，在源节点与目的节点之间有一条利用中间节点构成的一条专用的物理连接线路，直到数据传输结束。如果两个相邻节点之间的通信容量很大，这两个相邻节点之间可以同时有多个物理电路。电话网就使用电路交换技术。用电路交换技术完成的数据传输要经历电路建立、数据传输、电路拆除三个过程。电路交换技术优点：传输延迟小；一旦线路建立，便不会发生冲突。电路交换缺点：一是建立物理线路所需的时间比较长。二是线路连接期间专用，线路利用率低。三是灵活性差。使用电路交换，通信双方必须完全兼容，这包括：传输速率、信息格式、编码类型、同步方式、通信协议。第2章现代信息技术1242.2通信与网络技术通信技术----数据交换技术报文交换也称为包交换。当发送方有数据要发送时，把要发送的数据当做一个整体交给中间交换设备，中间交换设备先将报文存储起来，然后选择一条合适的空闲输出线将数据转发给下一个交换设备，如此循环往复直至将数据发送到目的节点。采用这种技术的网络就是存储转发网络。电报系统使用的是报文交换技术。在报文交换中，一般不限制报文的大小，这就要求各个中间节点必须使用磁盘等外设来缓存较大的数据块。同时某一块数据可能会长时间占用线路，导致报文在中间节点的延迟非常大，这使得报文交换不适合交互式数据通信。第2章现代信息技术1252.2通信与网络技术通信技术----数据交换技术分组交换技术是报文交换技术的改进。它把用户的数据被划分成一个个分组，组的大小有严格的上限，这样使得分组可以被缓存在交换设备的内存中。同时分组交换网能够保证任何用户都不长时间独占某传输线路，还提供一定程度的差错检测和代码转换能力。因此它非常适合于交互式通信。计算机网络常常使用分组交换技术。分组交换存在拥塞、报文分片和重组等问题，虚电路分组交换和数据报分组交换是解决这些问题的不同处理方法。

第2章现代信息技术1262.2通信与网络技术通信技术----数据交换技术在分组交换的虚电路方式中，网络的源节点和目的节点之间建立一条逻辑通路，直到有一个站请求清除分组才结束这次连接。无论何时，一个站都能和任何站建立多个虚电路。这种传输数据的逻辑就是虚电路。所谓“虚”，是指这条电路不是专用的。每条虚电路支持特定的两个端点之间的数据，两个端点之间也可以有多条虚电路为不同的进程服务，这些虚电路的实际路由可能相同，也可能不同。第2章现代信息技术1272.2通信与网络技术通信技术----数据交换技术

虚电路分组交换有如下优点：①虚电路建立后，分组传送无需路由选择，交换速度快。②分组沿同一路径按序到达，无需重组。③每个分组可只含虚电路号，提高了传输效率。虚电路分组交换的缺点：①有呼叫建立延时，节点还有其它延时。如差错控制、排队等待等。②灵活性差，当某节点故障，所有经过该节点的虚电路都遭破坏。第2章现代信息技术1282.2通信与网络技术通信技术----数据交换技术分组交换中的数据报分组交换的特点是：各分组自带地址信息，单独传送，各行其道。其优点，一是无呼叫建立延时，二是在分组量不多情况下较虚电路灵活，故障时刻另择其他链路。但它也有节点延时、分组重组、地址信息开销等缺点。第2章现代信息技术1292.2通信与网络技术通信技术----数据交换技术电路交换与分组交换技术的区别①电路交换中信道带宽是静态分配的，信道带宽未使用时都被浪费掉。分组交换中信道带宽是动态分配和释放的，从而使信道的利用率非常高。但突发的输入数据可能会耗尽交换设备的存储空间，造成分组丢失。②电路交换是完全透明的。而在分组交换中，发送方和接收方必须按一定的数据速率和帧格式进行通信。③计费方法不同。在电路交换中，通信费用取决于通话时间和距离，而与通话量无关。而在分组交换中，通信费用主要按通信流量来计算，适当考虑通话时间和距离，互联网电话就是使用分组交换技术的一种新型电话。第2章现代信息技术1302.2通信与网络技术通信技术----数据交换技术

快速交换技术按帧长是否可变分为：帧中继FR(FrameRelay)是帧长可变的技术，是以分组交换技术为基础的高速分组交换技术。其优点如下：可灵活设置信号的传输速率，充分利用网络资源，提高传输效率，可对分组呼叫进行带宽的动态分配，因此可获得低延时、高吞吐率的网络特性，速率在64Kbps~45Ｍbps范围内，可适用于局域网、城域网和广域网。信元中继(ATM交换，又称异步传输模式)是固定长度交换单元的。它是电路交换与分组交换技术的结合，能最大限度地发挥电路交换与分组交换技术的优点，具有从实时的语音信号到高清晰度电视图象等各种高速综合业务的传输能力。第2章现代信息技术1312.2通信与网络技术网络技术计算机网络概念是指以共享资源为目的，利用通信手段将地域上相对分散的若干台独立计算机系统、终端设备和数据设备连接起来，并在协议的控制下进行数据交换的系统。计算机网络主要功能①数据通信。电子邮件和即时通信是其典型代表。②资源共享。资源共享包括硬件资源和软件资源的共享。③增加可靠性。每种资源可以存放在多个地点，而用户可以通过多种途径来访问网内的某个资源。④提高系统处理能力。第2章现代信息技术1322.2通信与网络技术网络技术----OSI参考模型

第2章现代信息技术1332.2通信与网络技术OSI参考模型-----物理层其主要功能是完成相邻结点之间原始比特流的传输。物理层协议关心的典型问题是使用什么样的物理信号来表示数据“1”和“0”；一位持续的时间多长；数据传输是否可同时在两个方向上进行；最初的连接如何建立和完成通信后连接如何终止；物理接口有多少针以及各针的用处。物理层的设计主要涉及物理层接口的机械、电气、功能和过程特性，以及物理层接口连接的传输介质等。物理层的设计还涉及到通信工程领域内的一些问题。第2章现代信息技术1342.2通信与网络技术OSI参考模型-----数据链路层数据链路层完成网络中相邻结点之间可靠的数据通信。发送方把用户数据封装成帧，按顺序发送。并采用CRC(循环冗余检验)来保证传输的可靠。数据链路层要解决数据帧的损坏、丢失和重复等问题。另外，数据链路层防止高速发送方的数据把低速接收方“淹没”。这需要某种信息流量控制机制使发送方得知接收方当前还有多少缓存空间。通常，流量控制和差错处理一同实现。在广域网中，数据链路层负责主机～IMP(接口信息处理机)、IMP～IMP之间数据的可靠传送；而在局域网中，数据链路层负责主机之间数据的可靠传输。第2章现代信息技术1352.2通信与网络技术OSI参考模型-----网络层网络层主要功能是完成网络中主机间的报文传输，其关键问题之一是使用数据链路层的服务将每个报文从源端传输到目的端。在广域网中，这包括产生从源端到目的端的路由，并要求这条路径经过尽可能少的IMP，并在子网中应避免同时出现过多的报文。网络层还必须解决异构网络的互联问题。在单个局域网中，网络层是冗余的。第2章现代信息技术1362.2通信与网络技术OSI参考模型-----传输层传输层主要完成网络中不同主机上的用户进程之间可靠的数据通信。传输层要决定对会话层用户，最终对网络用户，提供什么样的服务。传输层连接应该是真正端到端的。换言之，源端机上的某进程，利用报文头和控制报文与目标机上的对等进程进行对话。对于多用户、多进程操作，需要区别出报文属于哪条连接。其连接信息可以放入传输层的报文头中。除了将几个报文流多路复用到一条通道上，传输层还必须管理跨网连接的建立和拆除。这就需要某种命名机制。另外，还需要有一种机制来调节信息流，使高速主机不会过快地向低速主机传送数据。第2章现代信息技术1372.2通信与网络技术OSI参考模型-----会话层会话层允许不同机器上的用户之间建立会话关系。它可以传送普通的数据，还可以提供一些有用的增强型服务；允许用户在远端登录，或传递文件。会话层提供的服务之一是管理对话控制。会话层允许信息同时双向传输，或任一时刻只能单向传输。此时，会话层将记录此时该轮到哪一方，这可以通过令牌管理来实现。另一种会话层服务是同步，即在数据中插入同步点，每次网络出现故障后，仅仅重传最后一个同步点以后的数据。第2章现代信息技术1382.2通信与网络技术OSI参考模型-----表示层表示层关心的是所传送的信息的语法和语义。表示层服务的一个典型例子是用一种大家一致选定的标准方法对数据进行编码。在通信过程中使用抽象的数据结构来表示传送的数据，而在机器内部仍然采用各自的标准编码。管理这些抽象数据结构，并在发送方将机器的内部编码转换为适合网上传输的传送语法以及在接收方做相反的转换等工作都是由表示层来完成的。另外，表示层还涉及数据压缩和解压。数据加密和解密等工作。第2章现代信息技术1392.2通信与网络技术OSI参考模型-----应用层联网的目的在于支持运行于不同计算机的进程间的通信，而这些进程则是为用户完成不同任务而设计的。应用层包含大量人们普遍需要的协议。第2章现代信息技术1402.2通信与网络技术接口与协议在网络中同等层之间的通信规则就是该层使用的协议，如有关第N层的通信规则的集合，就是第N层的协议。而同一计算机的不同功能层之间的通信规则称为接口，在第N层和第(N+1)层之间的接口称为N/(N+1)层接口。总的来说，协议是不同机器同等层之间的通信约定，而接口是同一机器相邻层之间的通信约定。在所有的网络中，每一层的目的都是向它的上一层提供一定的服务。组成不同计算机同