《系统架构设计师》信息系统基础知识
一、信息系统概述一信息系统的定义信息系统是由计算机软硬件、网络和通信设备、信息资源、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。信息系统的功能有输入、存储、处理、输出和控制。诺兰模型将信息系统的发展道路分为六个阶段初始阶段、传播阶段、控制阶段、集成阶段、数据管理阶段、成熟阶段二信息系统的分类信息系统分为业务(数据)处理系统 (Transaction/DATA Processing System, TPS/DPS)管理信息系统 (Management Information System,MIS)决策支持系统 (Decision Support System,DSS)专家系统 (Expert System,ES)办公自动化系统 (Office Automation System,OAS)综合性信息系统如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)。●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。●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。●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。●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。三信息系统的生命周期1.信息系统的产生阶段2.信息系统的开发阶段该阶段又可分为5个阶段总体规划、系统分析、系统设计、系统实施和系统验收阶段。3.信息系统的运行阶段4.信息系统的消亡阶段四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、工程化原则等。五信息系统的开发方法1.结构化方法结构化方法是由结构化系统分析和设计组成的一种信息系统开发方法是目前最成熟、应用最广泛的信息系统开发方法之一。它假定被开发的系统是一个结构化的系统因而其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。结构化生命周期法主要特点如下(1)开发目标清晰化。(2)工作阶段程式化。(3)开发文档规范化。(4)设计方法结构化。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。3.面向对象方法面向对象方法是对客观世界的一种看法它是把客观世界从概念上看成一个由相互配合、 协作的对象所组成的系统。面向对象的分析方法是利用面向对象的信息建模概念如实体、关系、属性等同时运用封装、继承、多态等机制来构造模拟现实系统的方法。4.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与复杂性的一种手段。构件并非一定包含类一个类元素只能属于一个构件。构件的获取方式有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的构件。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。获取到的构件可以存放到构件库中根据需求裁剪使用。构件的分类方式如下构件检索的方式也可以分为基于关键字的检索、刻面检索法、超文本检索法。5.面向服务的方法面向服务的方法是在面向对象方法的基础上发展起来的对于跨构件的功能调用则采用接口的形式暴露出来。进一步将接口的定义与实现进行解耦则催生了服务和面向服务Service-OrientedSO的开发方法。面向服务开发的特点强调粗粒度、松耦合的设计注重标准化并且其抽象级别包括操作、服务和业务流程。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。二、业务处理系统(TPS)业务处理系统Transaction Processing SystemTPS或电子数据处理系统Electronic DataProcessing SystemEDPS是信息化的典型应用。业务处理系统可以实现计算机自动化、减轻处理数据的负担、提高处理效率。它既是信息系统发展的最初级形式也是基础和桥梁。因其简单和成熟常用结构化生命周期法开发。对事务所发生的数据进行输入、处理和输出即 IPO。业务系统数据处理周期分为数据输入、数据处理、数据库的维护、文件报表的生成和查询处理 5 个阶段对功能的进一步阐述。数据处理方式包括批处理Batch Processing方式和联机事务处理OnLine Transaction ProcessingOLTP方式。三、管理信息系统(MIS)管理信息系统Manage Information SystemMIS是在TPS基础上发展的高度集成化的人机信息系统用于企业整体的某些管理和业务层面的管理决策。MIS系统的上层是子系统和功能底层是各个过程功能由过程组合实现。一个MIS系统可以用一个功能/层次矩阵表示。共有销售市场子系统、生产子系统、后勤子系统、人事子系统、财务和会计子系统、信息处理子系统和高层管理子系统7 个子系统。管理信息系统总体结构如下开环结构是在执行一个决策的过程中不收集外部信息不根据信息情况改变决策直至产生本次决策的结果事后的评价只供以后的决策作参考。闭环结构是在决策过程中不断收集信息不断发送给决策者不断调整决策。事实上最后执行的决策已不是当初设想的决策。计算机实时处理的系统均属于闭环系统而批处理系统均属于开环系统但对于一些较长的决策过程来说批处理系统也能构成闭环系统。管理信息系统的金字塔结构如下管理信息系统功能结构如下四、决策支持系统(DSS)决策支持系统Decision Support SystemDSS有两种定义1定义一DSS是一个由语言系统、知识系统和问题处理系统3个互相关联的部分组成的基于计算机的系统。特征如下1数据和模型是DSS的主要资源。2用来支援用户作决策。3主要用于解决半结构化及非结构化问题。4作用在于提高决策的有效性而不是提高决策的效率。2定义二DSS是一个交互式的、灵活的、适应性强的基于计算机的信息系统。特征如下1针对上层管理人员。2界面友好。3将模型、分析技术与传统的数据存取与检索技术结合起来。4对环境及决策方法改变的灵活性与适应性。5支持但不是代替决策。6利用先进信息技术快速传递和处理信息。1.DSS系统的管理者处于核心地位结合DSS的支持进行决策。DSS有两种级别结构形式两库结构和基于知识的结构。两库结构2.DSS支撑九项基本功能①多层决策为决策整理和提供数据②收集、存储和提供外部信息③收集和提供活动的反馈信息④具有模型的存储和管理能力⑤对常用的各种方法的存储和管理⑥对各种数据、模型、方法进行管理⑦数据加工⑧具有人—机接口和图形加工⑨支持分布使用方式。3.特点是面向决策者、支持半结构化问题、辅助支持、过程动态、交互。4.组建过程是 数据重组、建立数据仓库、建立数据字典、数据挖掘、建立模型。五、专家系统 (ES)基于知识的专家系统Expert SystemES是一种智能的计算机程序该程序使用知识与推理过程求解那些需要资深专家的专门知识才能解决的高难度问题。ES 属于人工智能用于求解半结构化或非结构化问题。专家系统包括机器人技术、视觉系统、自然语言处理、学习系统和神经网络等分支。专家系统与一般计算机系统的比较如下具体来说ES具有超越时间限制、操作成本低廉、易于传递与复制、处理手段一致、善于克服难题、适用特定领域等特点。ES 由知识库、综合数据库、推理机、知识获取、解释程序、人—机 接口组成。其中推理机和知识库一起构成专家系统的核心。一般的专家系统通过推理机与知识库和综合数据库的交互作用来求解领域问题。步骤如下(1)根据用户的问题对知识库进行搜索寻找有关的知识。(2)根据有关的知识和系统的控制策略形成解决问题的途径即知识操作算子序列从而构成一个假设集合。(3)对解决问题的一组可能假设方案进行排序并挑选其中在某些准则下最优的假设方案。(4)根据挑选的解决方案去求解具体问题。(5)如果该方案不能真正解决问题则追溯到假设方案序列中的下一个假设方案重复求解问题。(6)上述过程循环进行直至问题已经解决或者所有的求解方案都不能解决问题而宣告“本系统该问题无解”为止。六、办公自动化系统(OAS)办公自动化系统Office Automatic SystemOAS可以解决包括数据、文字、声音、图像等信息的一体化处理问题是一个集文字、数据、语言、图像为一体的综合性、跨学科的人机信息处理系统可以进行事务处理、信息管理和辅助决策。OAS 由计算机设备、办公设备、数据通信及网络设备、软件系统构成。七、企业资源规划(ERP)企业资源规划Enterprise Resource PlanningERP中的企业的所有资源包括三大流物流、资金流和信息流。ERP 是在信息技术基础上集成了企业的所有资源信息为企业提供决策、计划、控制与经营业绩评估的全方位和系统化的管理平台。ERP 的管理范围涉及企业的所有供需过程是对供应链的全面管理还与人事系统和CRM等关联。ERP 包括生产预测、销售管理、经营计划、主生产计划、物料需求计划、能力需求计划、车间作业计划、采购与库存管理、质量与设备管理和财务管理共11个基本模块。ERP结构原理图如下ERP的功能有支持决策、不同行业的针对性IT 解决方案、提供全行业和跨行业的供应链。八、典型信息系统架构模型一政府信息化与电子政务电子政务Electronic GovernmentEG。电子政务是利用信息技术和其他相关技术实现公务、政务、商务、事务的一体化管理与运行的政府形态改造的系统工程。行为主体是政府 Government、企事业单位Business及居民Citizen。二企业信息化与电子商务1企业信息化Enterprise InformatizationEI。企业信息化是企业利用现代信息技术实现经营活动的自动化、便捷化、网络化和智能化以加强企业核心竞争力的过程。企业信息化是技术和业务的融合从企业战略、业务运作和管理运作3个层面去实现。企业信息化的方法有业务流程重构方法、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。2电子商务Electronic CommerceEC。电子商务指利用Web提供的通信手段在网上买卖产品或提供服务及其衍生行为。主要模式有B2B、B2C、C2C、O2O线上购买线下的服务。