1、管理信息系統基礎知識講義第第1章章 管理信息系統的相關概念管理信息系統的相關概念 管理信息系統涉及到管理、信息和系統這三個最基本的概念。因管理、信息和系統分別是管理科學、信息科學和系統科學的研究對象，現代的管理信息系統廣泛地以電子計算機及其網絡為主要工具。管理信息系統是多學科交叉的產物。1.1 1.1 基本術語基本術語v本章中所用到的一些基本術語定義如下：v實體實體（entity,item）：可單獨描述和研究的事物。v主體和客體主體和客體：發出動作的實體稱為主體，接受動作的實體稱為客體。v資源資源(resource)：人類可利用的、大量的、稀缺的實體。未經人類加工的資源稱為自然資源。v過程過程

2、(process)：將輸入轉化為輸出的一組彼此相關的資源和活動。過程中的活動稱為處理處理。過程的概念模型將一個過程的輸出作為另一個過程的輸入，就可以將兩個過程聯接成一個較大的過程。一般來說，大的復雜的過程可以分解為許多小的和簡單的過程。過程的概念模型如下：原料過程產品輸入輸出過程聯接的概念模型過程聯接的概念模型如下：原料原料過程一過程一產品產品輸入輸入輸出輸出過程二過程二中間產品中間產品過程一的輸出過程一的輸出過程二的輸入過程二的輸入大過程大過程v原料（raw material）：過程的輸入。它是某種資源，處理時，它的一部分留在過程中，另一部分轉化為輸出。v產品(product)：活動或過程的

3、結果。它體現了過程的目的。它的一部分成為過程中的資源，另一部分是過程的輸出。它可以是有形的或是無形的；它可以是預期的或是非預期的。v工具（tool）：擴展人類自然能力的產品。v技術（technology）：泛指根據生產實踐經驗和自然科學原理而發展成的各種工藝操作方法和技能廣義地講，還包括相應的生產工具和其它物質設備，以及生產的工藝過程或作業程序、方法。（見辭海）v廣義的技術，能加強或延伸人的某種或某些器官的功能，輔助人類贏得更多更好的生存發展機會。v模型：對實體進行概括抽象而得出的實體的替代物。它能反映實體的主要的性質、主要的組成部分和它們的相互關系，它與實體在某一方面相似，又比實體易于處理。

4、v分類：為方便研究或處理，把事物按一定的規定和辦法劃分類別。1.2.1信息的定義信息的定義v （最廣義的）本體論層次信息定義（最廣義的）本體論層次信息定義 信息是事物運動的表征信息是事物運動的表征。 這里的“事物事物”，泛指一切可能的研究對象，既包括客觀世界的物質客體，也包括以物質運動為基礎的主觀世界的精神現象。這里的“運動運動” 泛指一切意義上的變化，包括物理變化、化學變化、生物變化、思維變化、社會變化等。“表征表征” 泛指運動的狀態、方式等所有特征的表現。v用辯證唯物主義觀點來分析信息，揭示信息，物質、能之間的用辯證唯物主義觀點來分析信息，揭示信息，物質、能之間的辯證關系。辯證關系。“世界

5、是物質的，物質的存在全在于運動。”功是物質運動的度量，能是物質由于運動而具備的做功的能力，所以能就是物質運動的度量。“信息就是信息，它既不是物質，也不是能。”信息是事物運動的表征。信息具有普遍性和客觀性。它與物質、能量一起是構成客觀世界（自在世界）的三要素。信息與物質既有聯系又有區別。物質是信息的載體，物質的運動是信息的源泉，信息只是物質運動的表征而不是物質本身。信息與能量既有聯系又有區別。能量是物體做功的本領，信息只是運動的表征。二者有質的不同。但傳遞信息需要能量，駕馭能量則需要信息。v 認識論層次的信息定義認識論層次的信息定義某主體所感知或表達的某客體（事物）運動的表征，包括其形式、含義和

6、效用。“感知”是指主體接受外界的信息，“表達”是指主體向外界輸出信息。 主體必須有自己的目的和一定的智能水平，能表達自己的意圖。對一個正常的主體，客體信息的形式、含義和效用三者相互依存，不可分割。因此認識論的信息必須包括這三方面的因素。借用語言學領域的術語，把僅涉及形式因素的信息部分稱為“語法信息”，把僅涉及含義因素的信息部分稱為“語義信息”，把僅涉及效用因素的信息部分稱為“語用信息”，三者同時涉及的稱為“全信息”。這就是認識論層次的信息。認識論層次信息衍生出一組有用的概念認識論層次信息衍生出一組有用的概念v實在信息實在信息某事物的實在信息是指這個事物運動而實際所具有的信息。是事物運動本身固有

7、的特征量，它只取決于事物本身而與主體因素無關。v先驗信息先驗信息某主體關于某事物的先驗信息是指該主體在再一次感知該事物之前已經具有的關于該事物的信息（對該事物的認識）。它既與事物本身有關，也與主體的主觀因素有關。v實得信息實得信息某主體關于某事物的實得信息是指該主體在本次感知該事物的過程中實際獲得的關于該事物的信息。它不僅與事物本身有關，也與主體的感知能力、理解能力、判斷能力有關，而且與實際的感知環境條件有關。在理想的感知條件下，某主體關于某事物的實得信息量，是該事物的實在信息量與該主體關于該事物的先驗信息量之差。信息運動的概念模型信息運動的概念模型 這一過程實際上是一種動態的自組織、自學習、

8、自適應的過程，永無止境。在每一次循環中，主體利用每次的某事物的實得信息，強化或修正原有對某事物的先驗信息。經過多次循環，使自己對某事物的先驗信息逐漸逼近事物的實得信息（消除不確定性）。如果主體是人類，這個不斷循環的過程就是人類認識事物、認識客觀世界的過程。感知環境感知環境信息的獲取信息的獲取一次信息一次信息先驗信息先驗信息信息的再生信息的再生二次信息二次信息實在信息實在信息信息的產生信息的產生信息的施效信息的施效施效信息施效信息主體主體事物事物施效環境施效環境1.2.2 1.2.2 信息的性質和分類信息的性質和分類v信息的性質信息的性質v普遍性普遍性：信息是普遍存在的。v無限性無限性：在整個宇

9、宙時空中，信息是無限的；即使 在有限的時空中，信息也是無限的。v 動態性動態性：信息具有動態的性質。我們稱信息是有時效的，有“壽命”的。一旦脫離了母體的信息已不能反應母體的實際運動狀態和方式，這個信息的壽命就幾乎到了盡頭，只能成為母體運動狀態和方式的歷史記錄，只能在研究母體在大時間尺度的運動規律時提供參考。v可變換性可變換性：信息是可變換的，它可由不同的載體和不同的方法來載荷。可共享性可共享性：信息可被加工，可無限復制、傳播、被不同的主體共享。可轉移性可轉移性：信息可以在時間上和空間上從一點轉移到另一點。信息在時間上的轉移就是信息存儲，信息在空間上的轉移就是信息傳遞（或通信）。由于信息在空間上

10、的轉移速度是一有限值，故信息在空間上的轉移必然伴隨時間上的轉移。我們把這稱為信息傳遞的滯后性。相對性相對性：對在相同感知環境下的同一事物，不同的主體的實得信息量可能不同。有用性有用性：信息能增加主體的有序度，能幫助主體獲得更多的資源，能提高主體利用資源的效率，信息對主體達到自身的目的是有價值的。v信息的分類信息的分類按信息的性質分為語法信息，語義信息，語用信息。按觀察過程分為實在信息，先驗信息，實得信息。從信息地位分為客觀信息和主觀信息。從信息的作用可分為有用信息，輔助信息，無用信息，有害信息。從信息的邏輯意義分為真實信息，虛假信息，不定信息。從信息傳遞方向分為前饋信息，反饋信息。還有許多不同

11、的分類原則和方法。我們不再一一列舉。1.2.3 1.2.3 知識、情報和數據知識、情報和數據v知識知識(knowledge)(knowledge)：人對事物運動規律性的認識人對事物運動規律性的認識，人類長期社會實踐經驗的總結的成果，人類智慧的結晶。v情報情報(Super-InformationSuper-Information)：每個人都生存在特定歷史時期特定地域的人類社會中，就必須具備在當時當地生存所必須的知識即社會常識；又要從事某一領域的社會實踐，就必須具有在該領域工作所必須的專門知識即領域常識。但要解決問題往往還要有以新知識為主體的非常識的社會信息來畫龍點睛。隨著社會的發展，各領域的非常

12、識社會信息像潮水般涌來。于是就產生了專門從事信息的整序加工的人，把某領域的非常識的社會信息加以收集、整理、篩選、匯編、提煉、濃縮，使之有序化，供該領域的專業人員使用。對以新知識為主體的非常對以新知識為主體的非常識社會信息整序加工的升華結晶就稱為情報識社會信息整序加工的升華結晶就稱為情報。v數據：數據：是信息的一種表示形式，它能被人與機器獲取、輸入、處理、存儲與輸出。本體本體論信論信息息非認識論信息非認識論信息認識論信息認識論信息非社會信息非社會信息社會信息社會信息非知識非知識知識知識非常識非常識常識常識社會常識社會常識領域常識領域常識信息二分圖信息二分圖非常識社會信息非常識社會信息整序整序加工

13、加工情報情報數據數據表示形式主觀隱性知識主觀隱性知識非知識非知識隱性知識隱性知識顯性知識顯性知識 人類最早有意識地加工物質實體得到廣義的材料，在工業大革命以來則大規模地開發一次能源得到可直接利用的二次能源。我們認為，知識是伴隨人類的生產、科學研究等社會活動加工信息的產品，情報才是人類專門整序加工信息得到的產物。物質、能、信息是組成世界的自在三要素，材料、二次能源、情報則是相應的人為三要素，如圖1.3 所示。 組成世界的自在三要素與人為三要素材料材料物資物資= =運動運動能能信息信息情報情報知識知識二次能源二次能源加工加工物質運動的度量物質運動的度量 開發開發 事物運事物運 動的表征動的表征 伴

14、隨加工伴隨加工 整序加工整序加工 1.3 1.3 系統與系統工程系統與系統工程1.3.1 1.3.1 系統的定義和性質系統的定義和性質v系統系統(system)：是具有特定功能功能(function)的、相互間具有聯系聯系(relationship)的許多要素要素(elements)所構成的一個整體。v要素要素(elements) ：可能是某個實物，可能是某個過程，可能是某些信息，可能是實物、過程、信息的任意組合。v聯系聯系(relationship) ：是指要素間在某一時刻的空間相對位置和它們間的物質、能量和信息（可統稱為基元）的交換（即相互作用）。結構結構：系統內各要素間的全部聯系稱為系統

15、的結構。環境環境(environment)：與系統聯系的外部世界稱為系統的環境(environment)。邊界邊界(boundary)：系統與環境以系統邊界(boundary)劃分。接口（界面）接口（界面）(interface)：與環境聯系的要素是系統的接口（界面）(interface)。u系統的性質：系統的性質：按此定義，可歸結出系統有以下性質：系統的集合性系統的集合性：系統由要素組成，各要素有各自的功能；系統的相關性系統的相關性：系統內各要素間要有聯系，系統是有結構的；系統的整體性系統的整體性：系統是一個整體，系統的功能是系統的整體的表現，一般不等于（好的系統應大于）系統內全部要素的功能的

16、代數和；系統的層次性系統的層次性：系統與環境中的其它系統可以作為要素構成更大更復雜的系統。系統概念模型系統概念模型系統 要素要素要素要素要素要素要素要素要素要素要素要素邊界邊界環境環境系統系統1.3.2 1.3.2 系統的分類系統的分類根據不同的目的，從不同的角度出發，系統可按不同的分類標準分類。v按系統的自然發展層次劃分按系統的自然發展層次劃分v無機系統無機系統：由自然界的無機物質構成的系統稱為無機系統；v生物系統生物系統：主要由有生命物質構成的系統稱為生物系統；v社會系統社會系統：以人為基本單元的系統稱為社會系統。 生物系統是在無機系統的基礎上發展起來的，社會系統又是在生物系統的基礎上發展

17、起來的。因此，社會系統相對于生物系統為高層次系統，生物系統相對于無機系統又是高層次系統。v按系統形成的方式分按系統形成的方式分v自然系統：自然系統：由礦物、植物、動物等自然物自然形成的系統。如生態系統、氣象系統、星空系統等都是自然系統。v人造系統人造系統：人類為某種目的創造和構建出來的系統。如生產、交通、運輸、管理等系統。 一般人造系統包括三種類型，一是由人們從加工自然物中獲得的零、部件裝配而成的工程技術系統工程技術系統；二是由一定的制度、組織、程序、手續等所構成的管理系統管理系統；三是是根據人們對自然現象和社會現象的科學認識所創立的學科體系和技術體系學科體系和技術體系。v按與環境聯系的密切程

18、度分按與環境聯系的密切程度分v封閉系統（孤立系統）封閉系統（孤立系統）：它不與環境發生物質、能量、信息的交換。v開放系統：開放系統：是指系統與環境經常有較多的物質、能量、信息的交換，而且這種交換影響著系統的結構、功能和發展，一旦與外界的聯系切斷便會影響系統的穩定，甚至使系統破壞。v相對封閉系統：相對封閉系統：是開放系統的一種，其特征為：(1)它受其它事物的影響，但這種影響只能以特定的方式，通過特定的途徑發生作用，這被稱為輸入；(2)它對其它事物亦施加影響，但這種影響也只能以特定的方式，通過特定的途徑發生作用，這被稱為輸出。v按系統狀態與時間的關系分按系統狀態與時間的關系分v靜態系統：靜態系統：

19、系統的狀態不隨時間而變化就是靜態系統。v動態系統動態系統：系統的狀態隨著時間而變化就是動態系統。 靜止是相對的，運動是絕對的，所以，沒有絕對的靜態系統。v按系統研究的對象分按系統研究的對象分 就可分為各種各樣的對象系統，如工程系統、管理系統、操作系統、軍事系統等等。v按系統的抽象程度分按系統的抽象程度分v實在系統：實在系統：就是由實物所組成的系統。它最具體，抽象程度最低。v概念系統：概念系統：是最抽象的系統，它是由概念、原理、方法、法則、制度、程序等非物質所組成的系統，如學科體系系統、法律體系系統、政策制度體系系統、計算機軟件體系系統等。v邏輯系統：邏輯系統：的抽象程度介乎兩者之間。v按系統的

20、復雜程度分按系統的復雜程度分v普通系統：普通系統：其特點是，規模不大，要素不多，功能和目標較少，要素之間的聯系也不十分復雜，變量的非線性對于我們的研究目的來說也不十分突出。v大系統：大系統：其特征是，規模龐大、結構復雜、因素眾多、變量的非線性不可忽視、目標多樣、功能綜合等。1.3.3 系統工程與大系統理論n系統工程系統工程工程工程（engineering）：人類為了某種目的利用知識來研究、創造、設計某種系統，預測該系統的功能和性能，利用可得的資源實現該系統并對實現了的系統進行評價的過程。系統工程系統工程（systems engineering）：運用系統的思想從整體上去思考問題，運用各種數學方

21、法、科學管理方法、經濟學方法、控制論方法等建立模型尋優的工程。系統工程中的基本思想方法和工作方法稱為系統工程方法論(methodology of systems engineering)，它是解決系統工程實踐中的問題所應遵循的步驟、程序和方法。系統工程的發展1930年美國無線電公司在發展與研究電視廣播時，采用了系統的觀點。美國貝爾 公司實驗室于1940年正式采用系統工程學這個名字。1945年美國空軍創立了蘭德公司，從而發展了“系統分析”的方法。20世紀60年代，美國學者H霍爾 (H.Hall)最先提出了“三維結構體系”，作為系統工程方法論(圖1.6)的基礎。70年代中期，英國蘭卡斯特大學的切克

22、蘭德對霍爾系統工程方法論提出了系統的修改意見，并提出“軟科學”系統工程方法論(圖1.7) 。圖圖1.5 霍爾的系統工程三維體系結構圖霍爾的系統工程三維體系結構圖擺明問題系統設計系統綜合系統分析最優化決策實施計劃運籌學控制論社會科學工程技術 知識維邏輯維時間維規劃階段擬訂方案階段分析階段運籌階段系統實施階段運行階段更新階段n大系統理論大系統理論v大系統理論的研究對象大系統理論的研究對象就是“大系統”。v所謂大系統大系統，是指這樣一種控制系統，即它被看作是一個由共同目的聯合起來的，具有內在聯系的諸子系統的集合。它涉及到工程技術、社會經濟、生物生態三大領域。v大系統的特征大系統的特征是：系統所包含的

23、部分即子系統的數目極大；有人、機器和自然環境的干預；它的層次較多，聯系復雜；它的內外影響因素多，而且往往具有隨機性質，且功能綜合。v大系統理論的基本內容大系統理論的基本內容大系統理論的基本內容概括地分為以下兩個方面：v大系統分析：就是對已有的大系統或設計方案，進行定性和定量的理論分析或實際研究。以便對系統的技術性能、經濟指標、社會效果、生態影響做出評價，尋求改進現有系統性能和運行效率的途徑，為選擇系統設計方案、進行規劃決策、制定現有系統的科學管理辦法，提供理論、方法和實驗依據。v大系統綜合：就是指對將要籌建改建的大系統，進行規劃決策、總體設計，對大系統的籌建過程和實際運行實施計劃協調和組織管理

24、，從而解決大系統的最優設計、最優控制和最優管理問題。l大系統的分析和綜合是不能截然分開的，它們是相輔相成、交替進行的。l采用什么樣的結構方案來構成大系統，這是大系統理論的基本問題。一個系統的結構與功能之間的關系不是一一對應關系，結構與功能具有相對的獨立性。典型的大系統結構方案有集中控制、分散控制和等級結構控制。l所謂“分解協調”方法，就是指先將復雜的大系統“分解”為若干簡單的子系統，以便應用通常的方法進行分析與綜合，實現各子系統的局部最優化，然后，再根據大系統的總任務、總目標，使各子系統相互協調配合，實現大系統的全局最優化。1.3.4 1.3.4 系統評價系統評價v目的評價目的評價：主要考察系

25、統是否符合考察者的目的或能否被用來達到考察者的目的。v功能評價功能評價：有用功能一個不少，輔助功能越多越好，無用功能能免則免，有害功能絕不能有。v性能評價性能評價：性能是指對功能的滿意程度，包括效率（含時間利用率和資源利用率）、可信性（這是包括系統固有的可靠性、壽命、可維護系統的可維護性和有用性的廣義的可靠性）和易用性（便于使用）等。v經濟性評價經濟性評價：從經濟學的角度，對系統能帶來的利益、獲得系統需耗費的資源、在系統存活期中運行、維護需耗費的資源方面對系統作評價。v結構評價結構評價：結構評價的準則如下：無冗余要素，每個要素均對系統的目的有貢獻；要素能相對獨立，便于實現；要素間的聯系清晰，各

26、接口（含要素間的接口和系統與環境的接口）有清楚的定義；系統中基元（物質、能量、信息等，可包括人、資金）的流通要暢順，流通過程中的損耗少。v綜合評價-“好”：目的明確，功能完備，結構合理，性能良好，接口清晰，易懂易控，經濟實用，整體優化（“112”）。1.4 1.4 管理的基礎知識管理的基礎知識1.4.1 1.4.1 廣義的管理廣義的管理v管理主體為客體設定目標并使客體達到目標的過程。v主體：主體：管理者，至今為止，管理者只能是人類。v客體：客體：管理對象，可以是任何事物。v管理目標：管理目標：設定的目標稱為管理目標。它體現了主體的意志，是對管理對象的要求。管理過程：管理過程：大體可以按順序分為

27、計劃(plan)、執行(do)、檢查(check)、處理(action)四個階段。這四個階段往往連成一個首尾相接的循環。美國的質量管理專家戴明(Diming)把它稱作“PDCA循環。管理過程中的計劃階段管理過程中的計劃階段：要依次進行這樣一組活動了解情況、對情況作分析判斷、設想符合管理者目的的行動方案、選擇行動方案等。我們把這組行動稱為決策。決策的結果是選定的行動方案，它是其他階段的依據。可以認為，決策是管理的核心。1.4.2 1.4.2 對組織的管理對組織的管理組織：組織：職責、權限和相互關系得到安排的一組人員及設施。(ISO9000族標準定義)v（對組織的）管理（對組織的）管理：指揮和控制

28、組織的協調的活動。（對組織的）管理通常包括策劃、控制和改進等活動。v策劃：制定目標并規定為實現該目標所必需的方針、運行過程和相關資源的活動。v控制：連續監視為實現既定目標所必需的運行過程和相關資源，及時排除不利于目標實現的因素的活動。v改進：增強實現目標的能力的活動。v對組織的管理有這樣的特點：v 管理者在管理其它人和其他事物的同時也要對自身進行管理，所以對組織的管理者的訓練要從自我管理（修身）開始；v 從控制理論可知，存在反饋環節的控制系統常有非線性的特性，對組織的管理具有非線性的特性；v 對組織進行成功有效的管理要求組織的管理者要處理好組織利益和個人利益的關系。1.4.3 1.4.3 管理

29、的具體職能和對管理的評價管理的具體職能和對管理的評價v法國實業家亨利法約爾(Henri Fayol)在上世紀20年代所著一般工業管理一書中，把管理的職能定義為計劃、組織、指揮、協調和控制。v計劃職能事實上就是管理過程中的計劃階段要做的工作，也就是決策。v控制職能是測量實際和既定目標的偏差，并采取校正行動的過程。控制按是否有信息反饋可分為前饋控制和反饋控制兩類。前饋控制前饋控制沒有反饋回路。它的特點是監視過程的輸入看是否符合標準，若不符合則改變輸入或改變過程本身以保障輸出。它要求能精確預測結果。其優點是在輸出受影響前就作出糾正。缺點是控制器龐大復雜，適應性差，若對可能出現的因素考慮不周時會出現失

30、誤。反饋控制反饋控制有反饋回路。它的特點是測量過程的輸出并將測量結果反饋給過程，或將據測量結果而得的糾正措施輸入過程以獲得預期的輸出。其優點是控制器較簡單，控制環節少，適應性強。缺點是從測到有偏差的輸出到恢復到預期的輸出需要時間，這個時間越長，造成的損失越大。1.5 1.5 管理信息與管理信息系統管理信息與管理信息系統1.5.1 1.5.1 信息系統信息系統v信息系統的定義信息系統的定義：對信息收集、整理、存儲、加工（變換）、查找、傳輸并提供利用的系統。v信息系統的分類：信息系統的分類：最常用的可分為四大類v信息控制系統信息控制系統：用于工程控制，是現代自動控制系統的核心。v信息資源服務系統：

31、信息資源服務系統：專門用于提供信息資源服務，例如，圖書館等信息情報機構或數據庫服務商的信息檢索系統、因特網上的內容服務提供商的信息搜索系統等。組織間交互信息系統組織間交互信息系統：為組織間交互業務傳輸處理服務，如電子數據交換（EDI）系統、電子商務（EC）系統、電子政務（EG）系統等。（廣義）管理信息系統（廣義）管理信息系統：為組織（如企業）管理決策服務的。這是當前用得最廣泛、類型最多的信息系統，乃至人們常常認為信息系統就是廣義管理信息系統。1.5.2 管理信息管理信息v管理信息管理信息：就是管理中要用的為管理服務的信息。v對管理信息的基本要求：對管理信息的基本要求：用能為接收者準確可靠地理解

32、的恰當的表達形式，在恰當的時間、恰當的位置，提供給恰當的使用者。v管理信息的基本特征：管理信息的基本特征：v及時性及時性：從信息源發送信息，經過接收、加工、傳遞、利用的時間間隔要短，其效率要高。準確可靠準確可靠：信息管理的各環節中，信息要少受干擾，做到不失真；客觀真實客觀真實：管理者感知的管理信息要求能反映管理對象和它所處的環境的客觀真實情況； 全面夠用全面夠用：管理者及時獲得的管理信息對決策而言要全面夠用，即對特定的決策問題而言，必須獲得對決策有重大影響的關鍵信息，在管理者信息處理能力的約束條件下必須盡可能全面地獲取其它對決策有影響的信息，并以足夠作出決策為度，對決策只有輕微影響的信息通常應被忽略。v管理信息的三個層次管理信息的三個層次：v戰略規劃信息戰略規劃信息：是依據組織的環境和組織內部的情況進行戰略決策所需要的信息和向組織內發布的戰略規劃。戰略規劃包括整個組織的使命、宗旨，組織要達到的總目標，為達到這一目標所必需的資源，確定獲得資源、獲得資源和使用資源的指導方針等方面。管理控制信息管理控制信息：是為保證戰略規劃實現而確定管理過程控制策略所需要的各種信息與管理控制的指令。管理控