系统架构师（十四）信息系统
信息系统概述
信息系统（Information System，IS）一般泛指收集、存储、处理和传播各种信息的具有完整功能的集合体。
信息系统的组成
1．信息系统的数据环境
- 第一类数据环境：数据文件。
- 第二类数据环境：应用数据库。
- 第三类数据环境：主题数据库。
- 第四类数据环境：信息检索系统。
2．信息系统的应用层次：战略级、战术级、操作级和事务级
信息系统的生命周期
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产生阶段：企业全局、生产概念、需求分析
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开发阶段：总体规划、系统分析、系统设计、系统实施和系统验收阶段
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运行阶段：通过验收，移交给用户以后
- 排错性维护（改正性维护）
- 适应性维护
- 完善性维护
- 预防性维护
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消亡阶段：更新改造、功能扩展、报废重建
信息系统建设的原则
- 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（信息的一致性）
- 工程化原则
- 其他原则：创新性、整体性、发展性、经济性
信息系统开发方法
-
结构化方法：（最成熟、应用最广泛）
由结构化系统分析和设计组成的一种信息系统开发方法
基本思想是将系统的生命周期划分为系统调查、系统分析、系统设计、系统实施、系统维护等阶段。
结构化方法的开发过程一般是先把系统功能视为一个大的模块，再根据系统分析设计的要求对其进行进一步的模块分解或组合。结构化生命周期法主要特点：
- 开发目标清晰化
- 工作阶段程式化
- 开发文档规范化
- 设计方法结构化：自上而下的结构化、模块化分析与设计方法
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原型法：开发周期短、见效快、与业务人员交流方便
应用快速原型法开发过程包括系统需求分析、系统初步设计、系统调试、系统检测等阶段。 -
面向对象方法：
更好的复用性
建立一个全面，合理，统一的模型
分析，设计，实现，三个阶段，界限不明确 -
面向服务的方法：较新的领域
以粗粒度、松散耦合的系统功能为核心，强调系统功能的标准化和构件化，加强了系统的灵活性、可复用性和可演化性。
信息系统工程
信息化需求包含3个层次，即战略需求、运作需求和技术需求。
- 战略需求：组织信息化的目标是提升组织的竞争能力、为组织的可持续发展提供一个支持环境。
- 运作需求：非常重要且关键的一环，它包含三方面的内容：
- 实现信息化战略目标的需要；
- 运作策略的需要。
- 人才培养的需要
- 技术需求：强调在信息层技术层面上对系统的完善、升级、集成和整合提出的需求
信息系统工程的概念
系统是由相互作用和相互依赖的若干部分，按一定规律结合成的、具有特定功能的有机整体。
系统特性：
- 集合性。系统是由许多元素有机地组成的整体。每个元素服从整体，追求全局最优。
- 相关性。系统的各个组成部分之间是互相联系、互相制约的。
- 目的性。任何系统都是有目的和目标的。
- 层次性。一个系统往往由多个子系统组成，子系统之下又可划分为子子系统。系统具有层次结构。
- 环境适应性。
信息系统工程的总体规划
信息系统工程总体规划是信息系统工程生命周期的第一阶段，它决定了信息系统工程方向、规模、深度和效果。
总体规划主要步骤：
① 对当前系统进行初步的调查
② 分析和确定系统目标
③ 分析子系统的组成及基本功能
④ 拟定系统的实施方案。
⑤ 进行系统的可行性研究。
⑥ 编写可行性报告。
总体规划的方法论：
- 业务系统规划法（BSP）：
- 关键成功因素法（CSF）
- 战略目标集合转化法（SST）
政府信息化与电子政务
- 政府对政府（G2G）
- 政府对企业（G2B or B2G）
- 政府对公民（G2C or C2G）
- 政府对公务员 （G2E）
企业信息化与电子商务
企业信息化是指企业以业务流程的优化和重构为基础，在一定的深度和广度上利用计算机技术、网络技术和数据库技术，控制和集成化管理企业生产经营活动中的各种信息，实现企业内外部信息的共享和有效利用，以提高企业的经济效益和市场竞争力。
企业信息化一定要建立在企业战略规划的基础之上，以企业战略规划为基础建立的企业管理模式是建立企业战略数据模型的依据。
企业信息化涉及对企业管理理念的创新，管理流程的优化，管理团队的重组和管理手段的革新。
常用的企业信息化方法：
- 业务流程重构方法：对企业的组织结构和工作方法进行“彻底的、根本性的”重新设计，以适应当今市场发展和信息社会的需求。
- 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
企业资源规划（ERP）
ERP：Enterprise Resource planning，一般来说，ERP是一个以财务会计为核心的信息系统，用来识别和规划企业资源，对采购、生产、成本、库存、销售、运输、财务、人力资源等进行规划和优化，从而达到最佳资源组合，使企业利润最大化。
- 管理思想：他是管理思想的变革。
- 软件产品：不是直接买来就用，需要个性化的开发与部署。
- 管理系统：存在众多的子系统，这些子系统有统一的规划，是互联互通的，便于事前事中监控。
ERP的发展阶段：
ERP系统特点：
- ERP是统一的集成系统；
- ERP是面向业务流程的系统；
- ERP是是模块化可配置的；
- ERP是开放的系统。
ERP的主要功能
财会管理：包括会计核算和财务管理等模块。
物流管理：包括分销管理、库存控制和采购管理等模块。
生产控制管理：包括主生产计划、物料需求计划、能力需求计划、车间控制和制造标准等模块。
人力资源管理：包括人力资源规划、招聘管理、工资核算、工时管理和差旅费核算等模块。
ERP 管理系统主要由六大功能目标组成：
- 支持企业整体发展战略经营系统
- 实现全球大市场营销战略与集成化市场营销
- 完善企业成本管理机制
- 研究开发管理系统
- 建立敏捷的后勤管理系统
- 实施准时生产方式
ERP五个层次计划：
- 生产预测计划是对市场需求进行比较准确的预测，是经营计划、生产计划大纲和主生产计划编制的基础；
- 销售管理计划是针对企业的销售部门的相关业务进行管理，属于最高层计划的范畴，是企业最重要的决策层计划之一；
- 生产计划大纲根据经营计划的生产目标制定，是对企业经营计划的细化；
- 主生产计划说明了在一定时期内生产什么，生产多少和什么时候交货，它的编制是ERP的主要工作内容；
- 物料需求计划是对主生产计划的各个项所需的全部制造件和全部采购件的网络支持计划和时间进度计划；
- 能力需求计划是对物料需求计划所需能力进行核算的一种计划管理方法，能够帮助企业尽早发现企业生产能力的瓶颈，为实现企业的生产任务提供能力帮面的保障。
客户关系管理（CRM）
CRM客户关系管理系统，是一种管理企业与当前和潜在客户的互动的方法。 帮助企业用于在整个客户生命周期内管理和分析客户交互和数据的实践，提高盈利能力。
CRM系统既是一套管理制度，也是一套软件和技术。目标是通过提高客户的价值、满意度、赢利性和忠实度来缩减销售周期和销售成本、改善客户服务关系并协助客户保留并推动销售增长。
CRM是一套先进的管理思想及技术手段，它通过将人力资源、业务流程与专业技术进行有效的整合，最终为企业涉及到客户或者消费者的各个领域提供了完美的集成。
CRM系统的主要模块包括销售自动化、营销自动化、客户服务与支持、商业智能。
CRM 的内容
- 客户服务：处理客户各种类型的询问，包括有关的产品、需要的信息、订单请求、订单执行情况等，还包括高质量的现场服务。
- 市场营销：包括商机产生、商机获取和管理，商业活动管理及电话营销等。
- 共享的客户资料库
- 分析能力：使客户价值最大化的分析能力
CRM 的解决方案：
CRM解决方案的核心思想就是通过跟客户的“接触”，搜集客户的意见、建议和要求，并通过数
据挖掘和分析，提供完善的个性化服务。
产品数据管理PDM
PDM 是工程数据管理、文档管理、产品信息管理、技术数据管理、技术信息管理、图像管理，以及其他产品定义信息管理的集成管理框架技术。
PDM 的发展过程： 配合CAD使用 --> 产品数据管理 --> 产品协同商务。
PDM 主要功能模块和内容
- 数据基库：保证数据的安全性和完整性，并支持各种查询和检索功能。（核心）
- 产品配置管理：把所有数据和文档联系起来，对产品对象及其相互之间的联系进行维护和管理。
- 工作流管理：包括工程数据的提交与修改、管理和监督、文档的分布控制、自动通知等。
- 分类及检索功能：常用的分类技术有：使用智能化的零件序号、成组技术、搜索/检索技术、零件建库技术。
- 项目管理：在项目实施过程中实现其计划、组织、人员及相关数据的管理与配置，进行项目运行状态的监视，完成计划的反馈。
供应链管理（SCM）
SCM理念： 强强联合，整合与优化”三流“（信息流，资金流，物流），打通企业间”信息孤岛“，严格的数据交换标准。
将制造商、供应商、分销商、零售商，在计划（策略性）、采购、制造、配送、退货等各方面联系起来。
信息流：
- 需求信息流：如客户订单、生产计划、采购合同等
- 供应信息流：如入库单、完工报告单、库存记录、可供销售量、提货发运单等。
决策支持系统DSS
决策支持系统（Decision Support System，DSS）是辅助决策者通过数据、模型和知识，以人机交互方式进行半结构化或非结构化决策的计算机应用系统。
DSS的分类
- 结构化决策：指对某一决策过程的规则进行确定性描述与建模，以适当的算法产生决策方案，并能从多种方案中选择最优解；
- 半结构化决策:
- 非结构化决策：决策过程复杂，不可能用确定的模型和语言描述其决策过程，更无所谓最优解。
半结构化和非结构化决策一般用于企业中、高级管理层。一般来说，决策往往不可能一次完成，而是一个迭代的过程。
SS的基本结构
- 数据库子系统
- 模型子系统
- 推理部分
- 用户接口子系统
企业门户
按照实际应用领域分为三类： 信息门户、知识门户和应用门户。
- 企业网站：注重单向信息传递，缺互动。
- 企业信息门户（EIP）：为人们提供企业信息，它强调对结构化与非结构化数据的收集、访问、管理和无缝集成
- 企业知识门户（EKP）：创造、搜集和传播企业知识的平台，员工可以与工作团队中的其他成员取得联系，寻找能够提供帮助的专家。
- 企业应用门户（EAP）：用来提高企业的集中贸易能力、协同能力和信息管理能力的平台。以商业流程和企业应用为核心，将商业流程中功能不同的应用模块通过门户集成在一起，提高公司的集中贸易能力、协同能力和信息管理能力。
- 企业通用门户：集以上四者于一身。
企业应用集成
EAI 是企业信息系统集成的科学、方法和技术，其目的就是将企业内的应用彼此连接起来，或在企业之间连接起来。
EAI 主要包括两方面：企业内部应用集成和企业间应用集成。EAI 包括的内容很复杂，涉及结构、硬件、软件及流程等企业系统的各个层面。
集成方法：
- 界面集成：把各个应用系统的界面集成起来，统一入口，产生”整体“感觉。
- 数据集成：数据集成是应用集成和业务过程集成的基础。把不同来源、格式、特点性质的数据在逻辑上或物理上有机地集中，从而为企业提供全面的数据共享。ETL、数据仓库、联邦数据库都可以视为数据集成。
- 控制集成（功能集成、应用集成）：业务逻辑层次集成，可以借助于远程过程调用或远程方法调用、面向消息的中间件等技术。
- 业务流程集成（过程集成）：进行业务流程集成时，企业必须对各种业务信息的交换进行定义、授权和管理，以便改进操作、减少成本、提高响应速度。
- 消息集成：适用于数据量小、但要求频繁地、立即地、异步地数据交换场合。
- 共享数据库：实时性强，可以频繁交互，数据的交换属于同步方式。
- 文件传输：适用于数据量大、交换频度小、即时性要求低的情况。
集成平台：
企业集成平台是一个支持复杂信息环境下信息系统开发、集成、协同运行的软件支撑环境，包括硬件、软件、软件工具和系统。基本功能包括：
①通信服务：提供分布环境下透明的同步/异步通信服务功能;
②信息集成服务：为应用提供透明的信息访问服务，实现异种数据库系统之间数据的交换、互操作、分布数据管理和共享信息模型定义：
③应用集成服务：通过高层应用编程接口来实现对相应应用程序的访问，能够为应用提供数据交换和访问操作，使各种不同的系统能够相互协作；
④二次开发工具：是集成平台提供的一组帮助用户开发特定应用程序的支持工具；
⑤平台运行管理工具：是企业集成平台的运行管理和控制模块。
企业应用集成通过采用多种集成模式，构建统一标准的基础平台，将具有不同功能和目的而又独立运行的企业信息系统联合起来。目前市场上主流的集成模式有三种，分别是面向信息的集成、面向过程的集成和面向服务的集成。
面向过程的集成模式：强调处理不同应用系统之间的交互逻辑，与核心业务逻辑相分离，并通过不同应用系统之间的协作共同完成某项业务功能。
知识管理
知识管理是企业信息化发展的高级阶段，而商业智能则是知识管理的实际应用
知识分类：
显性知识（explicit knowledge）：凡事能以文字与数字来表达，而且以资料、科学法则、特定规格及手册等形式展现者皆属显性知识。这种知识随时都可以在个人之间相互传送；
隐性知识（tacit knowledge）：隐性知识是相当个人化而富弹性的东西，因人而异，很难用公式或文字加以说明，因而也就难以流传或与别人分享。个人主观的洞察力、直觉与预感等皆属于隐性知识。隐性知识深植于个人的行动与经验之中，同时也储藏子每一个人所抱持的理想与价值或所珍惜的情怀之中。
知识管理工具： 知识的生成、知识的编码和知识的转移
- 知识的生成：包括产生新的想法、发现新的商业模式、发明新的生产流程及对原有知识的整合。使用比较多的工具有：搜索引擎、数据挖掘技术、用于知识合成的工具、辅助创新知识的工具。
- 知识编码：通过标准的形式表现知识，使知识能够方便地被共享和交流。知识编码工具可以分为知识仓库和知识地图。
- 知识转移：使知识能在企业内传播和分享。
商业智能BI
商业智能系统主要包括数据预处理、建立数据仓库、数据分析及数据展现 4 个主要阶段。
- 数据预处理是整合企业原始数据的第一步，它包括数据的抽取、转换和装载三个过程。
- 建立数据仓库则是处理海量数据的基础。
- 数据分析一般采用联机分析处理和数据挖掘两大技术。
- 数据展现则主要保障系统分析结果的可视化。
数据仓库、OLAP 和数据挖掘技术是商业智能的三大组成部分。
BI的实施步骤
（1）需求分析
（2）数据仓库建模
（3）数据抽取
（4）建立BI分析报表
（5）用于培训和数据模拟测试
（6）系统改进和完善
业务流程重组（BPR）
BPR是对企业的业务流程进行根本性的再思考和彻底性的再设计，从而获得可以用诸如成本、质量、服务和速度等方面的业绩来衡量的显著性的成就。
BPR遵循的原则（3个原则）、实施的流程（8个步骤）和系统的规划（5个规划）
业务流程管理（BPM）
BPM是一种以规范化的构造端到端的卓越业务流程为中心，以持续的提高组织业务绩效为目的的系统化方法。
PDCA闭环的管理过程（戴明环）
- 明确业务流程所欲获取的成果
- 开发和计划系统的方法实现以上成果
- 系统地部署方法确保全面实施
- 根据对业务的检查和分析以及持续的学习活动，评估和审查所执行的方法。并进一步提出计划和实施改进措施。
BPM的管理思想
BPM与BPR管理思想最根本的不同就在于流程管理并不要求对所有的流程进行再造。构造卓越的业务流程并不是流程再造，而是根据现有流程的具体情况，对流程进行规范化的设计。
流程管理包含三个层面：规范流程、优化流程和再造流程。
电子商务
电子商务（Electronic Commerce，EC）是指买卖双方利用现代开放的 Internet，按照一定的标准所进行的各类商业活动。主要包括网上购物、企业之间的网上交易和在线电子支付等新型的商业运营模式。
电子商务的形式：
- 企业对消费者（B2C）
- 企业对企业（B2B）
- 消费者对消费者（C2C）
- 线上对线下（O2O）
电子数据交换（EDI）： 是电子商务活动中采用的一种重要的技术手段。
- EDI的实施需要一个公认的标准和协议，将商务活动中涉及的文件标准化和格式化；
- EDI通过计算机网络，在贸易伙伴之间进行数据交换和自动处理；
- EDI主要应用于企业与企业、企业与批发商之间的批发业务；
- EDI的实施在技术上比较成熟，但是实施EDI需要统一数据格式，成本与代价较大。
电子商务分五个方面
- 电子商情广告
- 电子选购与交易
- 电子交易凭证的交换
- 电子支付与结算
- 以及网上售后服务等
参与电子商务的实体有4类：
- 客户（个人消费者或集团购买）
- 商户（包括销售商、制造商和储运商）
- 银行（包括发行和收单行）
- 认证中心。
试题笔记
IETF集成服务（IntServ）工作组根据服务质量的不同，把Internet服务分成了三种类型：
①保证质量的服务（Guranteed Services）：对带宽、时延、抖动和丢包率提供定量的保证；
②负载受控的服务（Comrolled-load Services）：提供一种类似于网络欠载情况下的服务，这是一种定性的指标；
③尽力而为的服务（Best-Effort）：这是Internet提供的一般服务，基本上无任何质量保证。
共享数据库 是一种重要的企业应用集成方式。
1、它通常将应用程序的数据存储在一个共享数据库中，通过制定统一的数据库模式来处理不同应用的集成需求。
2、共享数据库为不同的应用程序提供了统一的数据存储与格式定义，能够在一定程度上缓解数据语义不一致的问题，但无法完全解决该问题。
3、在共享数据库集成中，多个应用程序可能通过共享数据库频繁地读取和修改相同的数据，这会使数据库成为一个性能瓶颈。
4、共享数据库集成方式的一个重要限制来自外部的已封装应用，这些封装好的应用程序只能采用自己定义的数据库模式，调整和集成余地较小。
JRP是一个通过高度组织的群体会议来分析企业内的问题并获取需求的过程，它是联合应用开发（JAD）的-部分。 JRP的主要意图是收集需求，而不是对需求进行分析和验证。
实施JRP时应把握以下主要原则：
- 在JRP实施之前，应制定详细的议程，并严格遵照议程进行；
- 按照既定的时间安排进行；
- 尽量完整地记录会议期间的内容；
- 在讨论期间尽量避免使用专业术语；
- 充分运用解决冲突的技能；
- 会议期间应设置充分的间歇时间；
- 鼓励团队取得-致意见；
- 保证参加JRP的所有人员能够遵守实现约定的规则。
企业信息化建设的核心和本质是企业运用信息技术，进行知识的挖掘，对业务流程进行管理。
企业信息化的实施，可以沿两个方向进行
- 自上而下方法必须与企业的制度创新、组织创新和管理创新相结合；
- 自下而上方法必须以作为企业主体的业务人员的直接收益和使用水平逐步提高为基础。
系统工程利用计算机为工具，对系统的结构、要素、信息和反馈等进行分析，以达到最优规划、最优设计、最优管理和最优控制等目的。
霍尔三维结构是由逻辑维、时间维和知识维组成的立体空间结构。
- 逻辑维 运用系统工程方法解决某一大型工程项目时，一般可分为七个步骤：
- 明确问题
- 建立价值体系或评价体系
- 系统分析
- 系统综合
- 系统方案的优化选择
- 决策"决策就是管理"，“决策就是决定”，人类的决策管理活动面临着被决策系统的日益庞大和日益复杂。
- 制定计划有了决策就要付诸实施，实施就要依靠严格的有效的计划。
- 时间维（工作进程） 对于一个具体的工作项目，从制定规划起一直到更新为止，全部过程可分为七个阶段：
- 规划阶段。即调研、程序设计阶段，目的在于谋求活动的规划与战略；
- 拟定方案。提出具体的计划方案。
- 研制阶段。作出研制方案及生产计划。
- 生产阶段。生产出系统的零部件及整个系统，并提出安装计划。
- 安装阶段。将系统安装完毕，并完成系统的运行计划。
- 运行阶段。系统按照预期的用途开展服务。
- 更新阶段。即为了提高系统功能，取消旧系统而代之以新系统，或改进原有系统，使之更加有效地工作。
- 知识维（专业科学知识） 系统工程除了要求为完成上述各步骤、各阶段所需的某些共性知识外，还需要其他学科的知识和各种专业技术，霍尔把这些知识分为工程、医药、建筑、商业、法律、管理、社会科学和艺术等。各类系统工程，如军事系统工程、经济系统工程、信息系统工程等。都需要使用其它相应的专业基础知识。