系统架构师-学习笔记-第三章

信息系统基础知识

信息系统(Jnfonnation System, T S )

        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位息流为日的的人机甲体化系统。

信息系统的5 个基本功能:输入、存储、处理、输出和控制。

信息系统的发展

初始阶段、传播阶段、控制阶段、集成阶段、数据管理阶段和成熟阶段。

信息系统的分类

        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

         综合性信息系统

信息系统的生命周期：

产生阶段、开发阶段、运行阶段和消亡阶段。

        产生阶段：概念的产生过程、需求分析过程

        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。

        运行阶段：排错性维护、适应性维护、完善性维护和预防性维护

        消亡阶段：新技术等更迭

信息系统也设原则

        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

        工程化原则

         其他原则：创新性原则；整体性原则；发展性原则，经济型原则

信息系统开发方法

         结构化方法赴由结构化系统分析和设计组成的一种信息系统开发方法，土击目前段成熟、应
用最广泛的信息系统开发右法之一。

        约构化生命周期法主提特点：

               开发问标消晰化、  工作阶段程式化、  开发文档规范化、  设计方法结构化

        原型法是一种根据用户需求，利用系统开发工具，快速地建立一个系统模型展示给用户，在此基础上与用户交流，最终实现用户需求的信息系统快座开发的方法

        面向对象方法足对客观出;界的… 种看法，它是把客观|战界从概念上看成←个由相互配合、协作的对象所组成的系统。

        面向服务的方法

业务处理系统的概念

业务处理系统( Transaction Proccssing System, TPS ) 又可称为电子数据处理系统(Electronic Data Processing System, EDP ) ，是计算机在管理方面早期应用的最初级形式的信息系统

业务处理系统的功能

数据进行输入、处理和输出

数据处理周期由以下5 个阶段构成: 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。

业务处用系统的特点

       

管理信息系统( MIS)

管理信息系统的概念：管理信息系统( Manage Information System, MlS ) 是由业务处理系统发展而成的， 是在TPS 基础上引进大量管理方法对企业整体信息进行处理，并利用信息进行预测、控制、计划、辅助企业全面管理的信息系统。

管理信息系统由四大部件组成，即信息源、信息处理器、信息用户和信息管理者

 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

管理信息系统的功能

管理信息系统的组成

决策支持系统( DSS)：(Decision Suppo刘System ， DSS )

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，棋子计算机的系统。
DSS 应具有的特征是:
        (1) 数据和模型是DSS 的主要资源。
        (2) DSS 用来支援用户作决策而不是代替用户作决策。
        (3) DSS 主要用于解决半结构化及非结构化问题。
        (4) D SS 的作用在于提高决策的街效性而不是提高决策的效率。
2) 定义二
DSS 应当是一个交互式的、呆活的、适应性强的基于计算机的信息系统，能够为解诀非结构化特现问题提供支持，以改善决策的质量。DSS 使用数据，提供容易使用的用户界丽，并可以体现决策者的意圈。DSS 可以提供即时创建的模型， 支持整个决策过程巾的活动，并可能包括知识成分。
DSS 应具有的特征是:
        (1)主蛋针对上层管理人员经常面临的结构化程度不高、说明不够充分的问题。
        (2) 界面友好，容材被非计算机人员所接受。
        (3)将模型、分析技术与传统的数据存取与检索技术结合起米.
        (4) 具有对环境及决策方法改变的灵活性与适应性。
        ( 5) 支持但不是代替高层诀策者进行决策。
        ( 6) 充分利用先进信息技术快速传递和处理信息。

决策支持系统的基本模式 

决策支持系统的结构 

决策支持系统的功能

 ( 1 ) 决策支持系统用来整理和提供本系统与决策问题有关的各种数据。(2) 决策支持系统要尽可能地收集、存储和及时提供与决策有关的外部信息。(3)决策支持系统能及时收集和提供有关各项活动的反馈信息，包括系统内和与系统相关的信息。(4) 决策支持系统对各种与决策有关的模型具有存储和管理的能力。( 5 ) 决策支持系统提供对常用的数学方法、统计方法和运筹方法的存储和管理。(6) 决策支持系统能对各种数据、模型、方法进行有效管理，为用户提供查找、变更、增加、删除等操作功能。(7)决策支持系统运用所提供的模型和方法对数据进行加工，并得出有效支持诀策的信息。(8) 泱策支持系统具有人， 机对话接口和图形加工、输出功能。(9) 决策支持系统应能支持分布使用方式，提供有效的传输功能，以保证分散在不同地点的用户能共享系统所提供的模型、方法和可共辜的数据。

 决策义持系统的特点

( 1 )决策支持系统面向诀策者，系统在开发中遵循的需求和操作是设计系统的依据和原则。( 2) 决策支持系统支持对学结构化问题的决策。(3)决策支持系统的作用是辅助决策者、支持决策者。( 4 ) 决策支持系统体现决策过程的动态性。(5) 决策支持系统提倡交互式处理。

决策支持系统的组成

1. 数据的重组和确认。2. 数据字典的建立。3. 数据挖掘和智能体（数据挖掘的结果类型包括:联合、定序、分类、聚类。数据仓库的主要优点是向管理者提供所需要的数据和用来分析这些数据的工具。）。4. 模型建立（建t棋型的方法有穷枚举法、算法、启发式和模拟法。）。

1、专家系统( ES )：基于知识的专家系统简称为专家系统(Expert Systcm, ES) 是人工智能的一个重要分支。

专家系统既不同于传统的应用程序，也不同于~他类咱的人工智能问题求解程1'f .不向点主要求现在以下5 个方面。

        ( 1 ) 专家系统属于人工智能范畴，其求解的问题不是传统程序求解的结构化问题，而是半
结构化或非钻构化问题，需要应用启发法或弱方法来解决。
        ( 2) 传统应用程序通过建立数学模型去模拟问题领域，而专家系统模拟的是人类专家在问
题领域的推理，而不是模拟问题领域本身。从模拟对象的不同，足可以区分出专家系统与传统
的应用程序。
        (3)专家系统由3 个要素组成: 描述问题状态的综合数据库、存放启发式经验知识的知识
库和对知识j窄的知识进行推理的推理机。三要素分别对应数据级、知识库级和抑制级三级知识，
而传统应用机序只有数据和科序两级结构。它将描述算法的过程性计算信息与控制性判断信息
合而为一地编码在程序中，缺乏专家系统的灵活性。
        ( 4 ) 专家系统处理的问题属于现实世界中必须具备人类专家的大量专门知识才能解决的问
题，它必须可扭地工作，并在合理的时间内对求解的问题给出可闸的解答。所以它面对的往往
是实际的问题，而不是纯学术的问题。
        ( 5) 从求解主段来看，专家系统的高性能是通过将问题领域局限在相对狭窄的特定领域内，
它更强调该领域中人类专家的专门知识的应用。专家系统所拥有的这种启发式知识的数量和质
量，将决定专家系统的性能和效率。从这个方面讲，专家系统的问题求解的启用性是较差的。
        总之，专家系统是使用某个领域内实际专家所拥有的领域知识米求解问题，而不是用那些
从数学或计算机科学小导出的与领域关系不大的方法来解决问题。

2 . 人工智能：（Artifìciallntelligence ， AI ) 旨在利用机械、电子、光电或生物器件，等制造的装置或机器模仿人类的智能。

1 )人工智能的特点
AI 研究的重点放在开发具有智能行为的计算机系统上， 智能行为表现出以下5 个特点。
(1)从过去的事件或情形中汲取经验，并将从经验中得到的知识应用于新的环境和场景。然而汲取经验并应用知识不是计算机系统的本性，它需要精心为其设计的软件提供支持。
(2) 具有在缺乏重要信息时解决问题的能力。
(3)具有处理和操纵各种符雪、理解形象化图片(图像)的能力。
(4) 想象力和创造力。
(5) 善于于启发。

AI的主要分支有专家系统、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

 专家系统的特点：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

专家系统的组成

知识库：

综合数据库

推理机

知识获取

解释程序

人机接口

办公自动化系统(OAS)

人类办公主要工作：处理数据、文字处理、分类归档、沟通、决策

办公自动化的概念

办公自动化就是以先
进的科学技术为基础，利用有关办公自动化设备协助办公人员管理各项办公信息，主要利用资
源以提高办公效率和办公质量。它是一个集文字、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，计算机技术、通信技术、系统科学和行为科学是它的4 太支柱。其中以
行为科学为主导，系统科学为理论基础，结合运用计算机技术和通信技术。

 办公自动化系统的功能：事务处理、信息管理、辅助决策

单机处理系统和多机处理系统

办公自动化系统的组成：计算机设备、办公设备、数据通信及网络设备、软件系统

企业资源规划(Enterprise Resource Planning, ERP) 是企业在生产制造过程普遍使用的一
种信息系统.

企业的所有资源包括三大流:物流、资金流和信息流。

企业资源规划的结构

ERP 中的企业资源包括企业的"三流"资源，即物流资源、资金流资源和信息流资源。

 ERP的是一个基础模块：生产预测、销售管理、经营计划、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、财务管理、ERP有关扩展应用模块

企业资源规划的功能：支持决策的功能、为处于不同行业的企业提供有针对性的IT解决方案、从企业内部的供应链发展为全行业和跨行业的供应链。

典型信息系统架构模型

政府信息化与电子政务

电子政务实质上是对现有的、工业时代形成的政府形态的一种改造，即利用信息技术和其他相关技术，将其管理和服务职能进行集成，在网络上实现政府组织结构和工作流程优化重组，超越时间、空间与部门分隔的制约，实现公务、政务、商务、事务的一体化管理与运行。

电子政务的3 个组成部分:
(l)政府部门内部的电子化和网络化办公。
(2) 政府部门之间通过计算机网络进行的信息共享和实时通信。
(3)政府部门通过网络与居民之间进行的双向信息交流。

 电子政务的内容：政府与政府、政务对企事业单位、政府对居民、企业对政府、居民对政府

电子政务的技术形式

电子政务的两个特征：第l 个特征是以互联网为基础设施，构造和发展电子政务。第2 个特征是，就电子政务的内涵而言，更强调政府服务功能的发挥和完善，包括政府对企业、对居民的服务以及
政府各部门之间的相互服务。

电子政务的4个发展阶段：起步阶段、政务与用户单向互动、政府与用户双向互动、网上事务处理

电子政务的应用领域

6个方面：面向社会的应用、政府部门之间的应用、政府部门内部的各类应用系统、设计政府部门内部的各类核心数据的应用系统、政府电子化采购、电子社区

企业信息化与电子商务

企业信息化：企业信息化就是企业利用现代伯息技术，通过信息资源的深入开发和广泛利用， 实现企业生产过程的自动化、管理方式的网络化、决策支持的智能化和商务运营的电子化， 不断提向生产、经营、管理、决策的效率和水平，地而提高企业经济效益和企业竞争力的过程。

企业信息化的目的：技术创新、管理创新、制度创新

 企业信息化的规划：企业信息化一定要建立在企业战略规划基础之上，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。

企业信息化就是技术和业务的融合，主要体现在3各层面:

        企业战略层面

        业务运作层面

        管理运作层面

企业信息化方法：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。