信息系统基础知识(定义|分类|企业信息化系统|生命周期|建设原则|开发方法)
讨论
信息系统建设的指导思想
信息系统的类型
信息系统的开发方法
信息系统生命周期
信息与信息系统的基本概念
五月 3, 2025, 10:20 p.m.
一、信息系统的定义
信息系统是由计算机硬件、网络和通信设备、计算机软件、信息资源、信息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5 个基本功能：输入、存储、处理、输出和控制。
信息系统的性质影响着系统开发者和系统用户的知识需求。"以计算机为基础”要求系统设计者必须具备计算机及其在信息处理中的应用知识。“人机交互”要求系统设计者还需要了解人作为系统组成部分的能力以及人作为信息使用者的各种行为。
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。
1.初始阶段：计算机刚进入企业时只作为办公设备使用，应用非常少。一般仅用于财务部门。
2.传播阶段：企业对计算机有了一定了解，想利用计算机解决工作中的问题，比如进行更多的数据处理，给管理工作和业务带来便利。会大幅度增加软件投入，盲目投入产生问题，效率低。
3.控制阶段：从整体上控制计算机信息系统的发展，在客观上要求组织协调、解决数据共享问题信息系统呈现单点、分散的特点，系统和资源利用率不高。是计算机管理变为数据管理的关键。
4.集成阶段：在控制的基础上，企业开始重新进行规划设计，建立基础数据库，并建成统一的信息管理系统。使人、财、物等资源信息能够在企业集成共享，更有效地利用现有的IT 系统和资源。
5.数据管理阶段：企业高层意识到信息战略的重要，信息成为企业的重要资源，企业的信息化建设也真正进入到数据处理阶段。使用统一平台，各部门、各系统基本实现资源整合和信息共享。
6.成熟阶段：信息系统已经可以满足企业各个层次的需求，从简单的事务处理到支持高效管理的决策。企业真正把I与管理过程结合起来，将组织内部、外部的资源充分整合和利用。
二、信息系统的分类
从信息系统的发展和系统特点来看，传统的信息系统可分为业务(数据)处理系统、管理信息系统、决策支持系统、专家系统和办公自动化系统等5类。这5类经历了一个从低级到高级、从局部到全局、从简单到复杂的过程。
1.业务(数据)处理系统(TPS/DPS)：随着企业业务需求的增长和技术条件的发展，人们逐步将计算机应用于企业局部业务(数据)的管理，如财会管理、销售管理、物资管理和生产管理等，即计算机应用发展到对企业的局部事务的管理。
2.管理信息系统(MIS)：由人和计算机等组成的，能进行管理信息的收集、传输、存储、加工、维护和使用的系统。形成了对企业全局性的、整体性的计算机应用。能提供企业各级领导从事管理需要的信息，但其收集信息的范围还更多地侧重于企业内部。
3.决策支持系统(DSS)：帮助决策者利用数据和模型去解决半结构化决策问题和非结构化决策问题的交互式系统。服务于高层决策的管理信息系统，按功能可分为专用DSS、DSS 工具和DSS 生成器。
4.专家系统(ES)：一个智能计算机程序系统，其内部含有某个领域具有专家水平的大量知识与经验，能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域的问题。
5.办公自动化系统(OAS)：人机结合的综合性的办公事务管理系统，或称办公事务处理系统。该系统将当代各种先进技术和设备应用于办公室的办公活动中，使办公活动实现科学化、自动化，以达到改善工作环境、最大限度地提高办公事务工作质量和工作效率。
6.综合性信息系统：信息系统之间的关系并不是取代关系，而是互相促进、共同发展的关系。在一个企业里以上5个类型的信息系统，可能同时都存在，也可能只有其中的1种、2种或3种。更高级的是几种信息系统互相融合成一体。同时，以上这5种信息系统本身也是与时俱进发展的，不断有新的技术、新的方法和新的工具融入其中。
三、企业使用的信息化系统
随着各国信息化工程的不断推行，智能制造和信息化技术的融合，为企业带来了丰厚的利益。目前企业主要使用的信息化系统主要有ERP 系统(企业资源管理)、WMS 系统(仓储管理系统、MES 系统(也称之为SFC，即制造过程管理系统)和产品数据管理系统 (PDM)。
1.ERP系统：主要管理公司的各种资源，负责处理进销存、供应链、生产计划MPS MRP计算、生产订单、管理会计，是财务数据的强力支撑。
2.WMS系统：主要包括库房货位管理，主要有收发料，通过扫码进出库，对库存进行库位、先进先出与盘点;栈板出货管控、库龄管理等内容，主要是立体仓库或大批量仓库数据需求。
3.MES系统：负责生产过程和生产过程中防呆、自动化设备集成，是各个客户审核的重点，是生产全流程管控，也有企业称之为SFC，其实大同小异，但是它是生产过程、生产工艺、生产设备、自动化生产直接的核心。
4.PDM系统：管理研发阶段的物料、 BOM 工程变更数据，负责产品数据为主。 PDM系统是产品研发全过程管理，主要涉及协同研发等能力。
四、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。
1.信息系统的产生阶段：是信息系统的概念阶段或者是信息系统的需求分析阶段，这一阶段又分为两个过程，一是概念的产生过程，即根据企业经营管理的需要，提出建设信息系统的初步想法，二是需求分析过程，即对企业信息系统的需求进行深入地调研和分析，并形成需求分析报告。
2.信息系统的开发阶段：最重要、关键的阶段。包括总体规划、系统分析、系统设计、系统实施和系统验收这5个阶段。
2.1 总体规划阶段：信息系统总体规划是系统开发的起始阶段，它的基础是需求分析。作用主要有:指明信息系统在企业经营战略中的作用和地位;指导信息系统的开发，优化配置和利用各种资源，包括内部资源和外部资源。总体规划产出包括信息系统的开发目标、信息系统的总体架构、信息系统的组织结构和管理流程、信息系统的实施计划、信息系统的技术规范等。
2.2系统分析阶段：目标是为系统设计阶段提供系统的逻辑模型。以企业的业务流程分析为基础规划即将建设的信息系统的基本架构，它是企业的管理流程和信息流程的交汇点。内容主要包括组织结构及功能分析、业务流程分析、数据和数据流程分析、系统初步方案等。
2.3.系统设计阶段：根据系统分析的结果，设计出信息系统的实施方案。主要内容包括系统架构设计、数据库设计、处理流程设计、功能模块设计、安全控制方案设计、系统组织和队伍设计、系统管理流程设计等，
2.4.系统实施阶段：将设计阶段的结果在计算机和网络上具体实现，也就是将设计文本变成能在计算机上运行的软件系统，由于系统实施阶段是对以前的全部工作的检验，因此，系统实施阶段用户的参与特别重要。系统实施阶段以后，用户逐步变为系统的主导地位。
2.5.系统验收阶段：信息系统实施阶段结束以后，系统就要进入试运行。通过试运行，系统性能的优劣以及是否做到了用户友好等问题都会暴露在用户面前，这时就进入了系统验收阶段。
3.信息系统的运行阶段：当信息系统通过验收，正式移交给用户以后，系统就进入了运行阶段。系统维护包括即排错性维护、适应性维护、完善性维护和预防性维护。
4.信息系统的消亡阶段：在信息系统建设的初期企业就应当注意系统的消亡条件和时机，以及由此而花费的成本。
五、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、其他原则(创新性，整体性，发展性，经济性)等。
六、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。
6.1 结构化方法
结构是指系统内各个组成要素之间的相互联系、相互作用的框架。结构化方法是种传统的信息系统开发方法，由结构化分析(SA)、结构化设计(SD)和结构化程序设计(SP)三部分有机组合而成，其精髓是自顶向下、逐步求精和模块化设计。
结构化方法的主要特点：
1.开发目标清晰化。结构化方法的系统开发遵循““用户第一”的原则。
2.开发工作阶段化。每个阶段工作完成后，要根据阶段工作目标和要求进行审查，这使各阶段工作有条不紊地进行，便于项目管理与控制。
3.开发文档规范化。结构化方法每个阶段工作完成后，要按照要求完成相应的文档，以保证各个工作阶段的衔接与系统维护工作的遍历。
4.设计方法结构化。在系统分析与设计时，从整体和全局考虑，自顶向下地分解;在系统实现时，根据设计的要求，先编写各个具体的功能模块，然后自底向上逐步实现整个系统。
结构化方法的不足和局限：
1.开发周期长：按顺序经历各个阶段，直到实施阶段结束后，用户才能使用系统。
2.难以适应需求变化：不适用于需求不明确或经常变更的项目。
3.很少考虑数据结构：结构化方法是一种面向数据流的开发方法，很少考虑数据结构
结构化方法一般利用图形表达用户需求，常用工具有数据流图、数据字典、结构化语言判定表以及判定树等。
6.2 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。
原型法可以使系统开发的周期缩短、成本和风险降低、速度加快，获得较高的综合开发效益。
原型法是以用户为中心来开发系统的，用户参与的程度大大提高开发的系统符合用户的需求因而增加了用户的满意度，提高了系统开发的成功率。由于用户参与了系统开发的全过程，对系统的功能和结构容易理解和接受，有利于系统的移交有利于系统的运行与维护。
原型法的不足之处：开发的环境要求高、管理水平要求高。
原型法的优点主要在于能更有效地确认用户需求，从直观上来看，原型法适用于那些需求不明确的系统开发。事实上，对于分析层面难度大、技术层面难度不大的系统适合于原型法开发。
6.3 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：
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。
构件的分类方式：
关键字分类法：关键字分类法将应用领域的概念按照从抽象到具体的顺序逐次分解为树型或有向无回路图结构，每个概念用一个描述性的关键字表示。
刻面分类法：刻面分类法定义若于用于刻画构件特征的“刻面”，每个面包含若干概念，这些概念描述构件在刻面上的特征。刻面可以描述构件执行的功能、被操作的数据、构件应用的语境或其他特征。
超文本方法：所有构件必须辅以详尽的功能或行为说明文档;说明中出现的重要概念或构件以网状链接方式相互连接;检索者在阅读文档的过程中可按照人类的联想思维方式任意跳转到包含相关概念或构件的文档;全文检索系统将用户给出的关键字与说明文档中的文字进行匹配，实现构件的浏览式检索。
构件检索的分类方式：基于关键字的检索、刻面检索法、超文本检索法。
6.4 面向服务的方法
面向服务(Service-Oriented，SO)的方法：进一步将接口的定义与实现进行解，则催生了服务和面向服务(Service-Oriented，SO)的开发方法。
从应用的角度来看，组织内部、组织之间各种应用系统的互相通信和互操作性直接影响着组织对信息的掌握程度和处理速度。如何使信息系统快速响应需求与环境变化，提高系统可复用性、信息资源共享和系统之间的互操作性，成为影响信息化建设效率的关键问题，而so的思维方式恰好满足了这种需求。
6.5 面向对象的方法
面向对象(OO)方法认为客观世界是由各种对象组成的，任何事物都是对象每一个对象都有自己的运动规律和内部状态，都属于某个对象类，是该对象类的一个元素。复杂的对象可由相对简单的各种对象以某种方式而构成，不同对象的组合及相互作用就构成了系统。
使用OO方法构造的系统具有更好的复用性，其关键在于建立一个全面、合理、统一的模型。
OO 方法也划分阶段，但其中的系统分析、系统设计和系统实现三个阶段之间已经没有“缝隙”。也就是说，这三个阶段的界限变得不明确，某项工作既可以在前一个阶段完成，也可以在后一个阶段完成;前一个阶段工作做得不够细，在后一个阶段可以补充。
面向对象方法可以普遍适用于各类信息系统的开发。
面向对象方法的不足之处：必须依靠一定的面向对象技术支持，在大型项目的开发上具有一定的局限性，不能涉足系统分析以前的开发环节。
目前一些大型信息系统的开发，通常是将结构化方法和OO方法结合起来。首先，使用结构化方法进行自顶向下的整体划分;然后，自底向上地采用OO方法进行开发。因此，结构化方法和OO方法仍是两种在系统开发领域中相互依存的、不可替代的方法。
6.6 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。
