南开大学商学院 王金立 管理信息系统 管理信息系统
参考书: 1. 陈国青  李一军  主编:《管理信息系统》 高等教育出版社 , 2006 2. 严建援等译:《信息时代的管理信息系统》 机械工业出版社, 2004.3 3. 李红  姚忠  译:《管理信息系统》 人民邮电出版社, 2007 4. 黄梯云主审:《管理信息系统》 ( 第三版 )  大连理工大学出版社, 2001.7 5.[ 美 ] G.B. 戴维斯  M.H. 奥尔森  著 陈培久  龙连文  黄梯云  等译 《管理信息系统》 概念基础、结构与研制 哈尔滨工业大学出版社  1989.3
管理信息系统和 其它 知识的关系 基本 知识  哲学 企业与社会 管理信息系统 管理 科学 系统 分析 决策 理论 数据 管理 计划 和控制 会计 财务 营销 生产 人力资 源管理 计算机 科学 数学 统计 经济 通信 管理原理 组织行为 法律 职能 科目 专门化 概念、理论实践 环境干扰和动向 社会准则
几个例子 1. 联邦快递 如果你想要查一查自己通过联邦快递寄出的包裹寄到了没有,只需要拨打一个 800 电话,然后听一段音乐直到一个客户服务代理接线。接着你应当把发出包裹收据上标识的查询号码告诉他。这个客户代理就会将这个查询号码输入一个计算机系统,系统可访问记录目前包裹所在位置的数据库。这样你就可以知道包裹是否已经寄到了,如果寄到的话,签收者是谁。
联邦快递公司的一位工作员工提出一个设想,他认为利用现代信息技术,完全可以使客户的查询边的更加快捷。于是联邦快递公司设计了一个系统,使人们能够通过因特网和网页浏览器就可以访问其邮件信息数据库。现在,你需要做的仅仅是登录联邦快递公司的网址,找到查询页面,然后键入你的查询号码。系统会迅速给你以往通过客户服务代理才可以得到服务。
联邦快递的查询系统以及类似的可以给消费者和公司都带来好处的系统,我们通常称之为双赢系统。联邦快递公司查询系统给消费者带来的好处是使查询更加快捷和方便,消费者们再也不会浪费时间听烦人的音乐。给联邦快递公司带来的好处是降低了成本、公司再也不需要雇佣那么多客户代理来接听电话了。 总之,公司通过提供上好的客户服务获得了竞争优势。这种优势至少保持到 UPS 公司以及联邦快递的其他竞争对手开发出了相似的系统时候。
2.  丰田公司 丰田生产方式又称为准时化生产方式,其生产理念是“在能够出售的时候,按照能够卖出的数量,产生能够卖出的产品,在生产和销售的一切环节消除一切时间的浪费”。其目的是降低成本、提高产品质量,迅速满足顾客的需求。最终,丰田采用“看板管理”方式。在 20 世纪 90 年代初,丰田开始采用计算机综合生产系统( CIM )和计算机通信技术,把专卖店每时每刻发出的市场需求信息和生产决策系统及每一个零部件的生产现场联结成统一运行的信息网络,及时、准确、按比例地生产和购近零部件,在最短的时间内生产和组装出市场需求的车型。几年前,丰田公司还只是只能生产标准汽车,现在已经能够在三天之内生产出符合顾客订单要求的个性化汽车。由于实现了零库存,因而大大地节约了库存费用。从而降低了成本,提高了市场占有率,争取并保持了世界汽车巨人的地位。
3. 戴尔公司 戴尔电脑公司有一个给他带来巨大竞争优势的直接销售模式,而它的竞争对手们目前仍然采用传统的利用零售商销售的模式。 PC 生产商把他们的产品卖给消费者的传统方式就是生产一批电脑,然后运给批发商、经销商,或直接运给零售商。这些电脑摆在零售商的货架上货仓库里,直到有人买走为止。如果你观察一下典型的分销链,你就会发现很多电脑作为存货而存在的。
所谓分销链,就是指从产品或服务最初生产到其到达最终的消费者所经历的路径。 在典型的分销链中,在生产商的仓库中,在批发商处,在经销商处以及在零售商处都有存货。保存这些存货是要花钱的,因为无论是谁,要拥有存货都应先付货款,并且要支付货物出售前仓库或者商店的运营费用。
戴尔公司的销售模式与此不同。它直接通过它的网页进行销售。戴尔公司让我们能够轻松登录他们的网页并按我们的意愿来配置自己所需要的电脑。一旦购买者决定并输入自己的信用卡号码,然后点击订购,就可以在几天内收到想要的电脑。在购买者点击订购后,戴尔公司就收到了付款。接着戴尔公司向其他几个公司也就是他的合作伙伴发出电子订单,这些公司会负责装配并运送电脑。戴尔公司稍后会为其合作伙伴所做的工作付钱。这样的分工也叫信息合作关系。可以使 2 个或者更多的公司通过整合他们的 IT 系统来达到合作的目的,进而为消费者提供每一家公司所能提供的最好的服务。
4. POS 系统 以信用卡销售系统( POS 系统)为例,企业内部的经营活动,如销售资金进入、商品库存、营业员业绩、卡清算、优惠卡持卡记录、应收应付及现金流动等。每日每时都由 POS 系统自动而准确地采集。 POS 系统是按照企业要求设计的,它能准确地收集基础数据,可靠地进行行销活动,灵敏地反映市场行情的变化,及时地引导企业调整生产销售活动。
某消费者在网络终端上查询 T 恤衫广告,选中了某种品牌、规格、款式和颜色。这一简单的过程就会被 POS 系统自动记载,并整理进入数据库存储,而且网络购物中心的档案上就会减掉一件该商品,并将存货数据自动生成传送到厂家。这样,信息网络的规模越大,自动生成的信息就越多,信息成本就越低,从而,网络产生的规模效应越大。
第一章  从基本概念开始…… 一、  数据、信息与知识 1.  数据: 是信息的原始材料,被定义为一组用来 表示数量、活动、实体等情况的非随机 符号。这些符号可以是数字、字母、文 字、特殊符号以及声音、影象。 例如 :  学生成绩 80 分、销售收入 200 万元 中国历史的记载、三级证书 等
2.  信息: 信息是一种已经被处理为特定形式的数据。 这种数据形式对接收者来说是有意义的, 而且对当前或未来的行动及决策具有明显 的或实际的价值。 例如 :成绩 80 分  及格 销售收入 200 万元  比去年提高 20 万元
信息的性质: 事实性 时效性 不完全性 等级性 战略级、战术级、作业级 变换性 价值性 非耗散
3.  知识: 指导人们行为和决策的直觉、思想、规则 和过程的集合。
4.  三者之间的关系 数据 信息 结果 积累知识 处理 决策、行动 知识
二、 数据处理的基本活动 记录: 分类: 排序: 汇总: 比较: 计算: 传递: 保存: 取出: 把各种数据输入到处理系统中去并使其呈现为 该处理系统能够立即加以使用的形式的活动。 就是把具有相同性质的数据归入同一类中。 按一定的顺序将一批数据中的各个项目加以安排。 在分类的基础上对各个类别求出数据的总价值。 按某种已知的标准对数据进行的评价。 对数值型数据进行算术运算的活动 把产生的信息及时传送给需要它们的人们。 把数据或信息留存起来已备将来使用。 把保存起来的数据或信息取出来重新使用。
三、 信息系统的数据处理资源 为完成一定的数据处理任务而配合工作的一组必需的资源。 硬件: 软件: 在数据处理过程中所使用的各种物理设备,以 计算机为技术基础的数据处理系统中的硬件主 要是指计算机。 指导数据处理过程的规章制度和工作规程等, 也包括指导计算机操作的各种计算机程序。
保存在数据处理系统中的数据是企业的宝贵资 源。是企业经营管理活动的基础与支柱,如果 由于计算机系统的故障而使这些数据受到损害 ,那么整个企业的经营活动就会陷于瘫痪。 3.  数据:
4.  人员: 是计算机数据处理系统中的关键性的资源。 1)  系统分析员: 他们的任务是与企业中各种业务部门的人员合作,分析这些业务部门对信息的需要,并在此基础上提供满足这些需要的计算机处理系统的设计资料,系统分析人员是沟通各业务部门的计算机使用人员与程序设计人员的桥梁。
系统分析员的职责 ①  负责或协调项目小组工作任务的安排与计划的执行 ②  确定用户的问题所在 ③  确定新系统开发的目标与新系统的需求 ④  搜集系统相关资料,提出新系统解决方案 ⑤  分析、评估旧系统与新系统的工作流程 ⑥  分析与规划新系统的结构与各项操作的内容 ⑦  编写需求分析书及系统测试、验收计划书 ⑧  督导新系统的设计、制作、安装、测试与验收 ⑨  监督新系统的实施与执行有关新系统的培训工作 ⑩  召开各种协调会议,进行工作的协调、分配与沟通
人际关系技能 技术技能 规划  分析  设计 实施  测试  运行
①  人际关系方面 思想交流、观察力、理解、讲授 ②  技术方面 创造性 解决问题的能力 时间的安排 能够知道: What  When Why Where Who  How 计算机和管理方面的知识
3)  计算机操作人员: 4)  技术支持人员: 5)  数据管理人员: 5.  支持资源 1)  必要的资金支持 2)  权力的支持 2)  程序员: 是根据系统分析人员所提供的系统分析资料设计 相应的计算机的处理逻辑,并在此基础上编写出用某 种计算机语言体现的程序代码。
第二章  信息系统的发展与类型 第一节  信息系统的发展阶段与定义 第一代:( 1946-1956 年)  电子管计算机 第二代:( 1957-1963 年)  晶体管计算机 第三代:( 1964-1970 年)  集成电路计算机 第四代:( 1971- 至今)  大规模集成电路计算机 1. 电子计算机的发展阶段 一、 信息系统的发展
一种说法: 1953-1958 年:“惊人的时代”  1958-1966 年:“纸的洪水时代”  ( EDP ) 1966-1974 年:“信息传播时代” 1974-1982 年:“信息保存时代”  ( MIS ) 1982- 至今:  “行为支持时代”  ( DSS ) 2. 信息系统的发展阶段
另一种说法 : 电子数据处理系统 ①  单项数据处理阶段 (1955 年 -1965 年 ) ②  综合数据处理阶段 (1965 年 -1971 年 ) 管理信息系统  ( 70 年代  ) 支持决策、数据库技术、网络技术的支撑 决策支持系统  ( 80 年代 以后 ) DSS 、 IDSS 、 GDSS 、 EDI 等
二、 两种指导思想 1 ) EDP ( Electronic Data Processing) 指导思想 以计算机为数据处理的工具,向管理者们提供尽 可能全面、详细的信息,供管理者们选择使用。 2 ) MIS(Management Information System) 指导思想  根据不同层次的管理者在面临的决策和控制环境 时所需要的信息不同,对数据进行必要的筛选、汇总 等处理以后,以明确的方式向管理者提供其所需要的 信息。
三、信息系统的定义与基本特征 1. 系统的概念 系统是处于一定的环境中相互联系和相互作用的若干组成部分结合而成并为达到整体目的而存在的集合。 系统的特征: 整体性 目的性 相关性 环境适应性
2. 信息系统定义  (  之一  ) : 信息系统是一种以计算机为基础的一体化的人机系统,通过收集、处理、存储和传递信息,为组织的各个职能和层次提供信息支持,以应付组织的内外部环境的变化所带来的挑战。其主要包括硬件、软件、人员、操作规程以及各种模型和数据库。
3.  信息系统的 基本特征 ⑴  是一种一体化系统 由许多相互独立相互联系 , 协调统一的子系统构成。 总体规划和建立严格的规章制度是保障 ⑵  是以计算机为基础的人—机系统 充分发挥各自的特长  ⑶  利用模型 为决策者提供可直接用于决策的信息 ⑷  使用数据库 使企业的信息资源共享
一、信息系统与管理活动 1.  企业管理活动的层次与信息需求 企业管理活动划分为三个层次: ①  战略规划 ②  管理控制 ③  作业控制 战略规划 管理控制 作业控制       第二节  管理系统中的信息系统
管理活动各层次对信息的需求
2. 决策与决策制定过程 决策的概念 决策是人们为达到一定的目的而进行的有意识、有选择的活动。 2)  决策制定过程  (  西蒙模型  ) ①  情报收集 ②  方案设计 ③  选择
3.  决策类型及可以采用的技术 ①   结构化可编程序的决策 表现为重复、例行状态,可预先编制出一套相对固定 不变的规则来进行的决策。这些规则可以是一个公式、一 个决策表或一个过程等 。 ②  非结构化不可编程序的决策 表现为新颖、无规则,具有不寻常的影响程度。或许 此类问题很少见或太复杂,以致于人们无法或不愿意预先 编制一套规则来进行的决策。
③  两类决策可以采用的技术
信息系统与组织职能 组织 :  是人们为实现共同目标而组成的群体和关系,它们都具有一定的形式和结构,并完成其特定的功能。 一个组织的管理职能主要包括: 计划:  试算、存取、预测、优化 组织:  金字塔、扁平型 领导:  协调 控制:  自动化、智能化 信息系统对这四项职能可提供很强的支持。
5.  信息系统面临的挑战 信息系统不仅是一个技术系统,而且同时又是一个社会系统。 如何提高科学管理水平,为信息系统的实施创造有利的条件? 如何利用信息技术来促进企业管理? 如何提高企业文化培养新一代的工作人员,使之适应新技术应用和企业转型的挑战? 政府部门如何促进信息系统的应用和发展?
二、 信息系统的结构 ㈠ 按组织层次划分的子系统 ① 作业控制子系统 通过监视组织的基本活动和事务处理来支持管理者的工作。 ② 知识工作和办公自动化子系统 帮助把新知识融入企业之中,并帮助组织控制日常的文书工作 ③ 管理控制子系统 为支持中层管理者进行日常工作的监视、控制、决策及管理 活动而设计的。主要是向管理者提交特定的报告或支持半结 构化决策。 ④ 战略规划子系统 帮助高层管理者致力于应付企业内部和外部环境的战略问题, 并制定企业长远规划
㈡ 按组织职能划分的子系统 ① 销售与市场子系统 产品或服务的推销和销售有关的全部活动。 ②  生产制造子系统 产品的设计,生产设备的规划,生产设备的调度与运行、 生产人员的使用和培训、质量的控制与检查等。 ③ 财务会计管理子系统 财务是负责在尽可能底的费用基础上确保组织的适当资金筹措。 会计的工作包括财务数据的分类和标准财务报表的汇总、预算 的编制以及成本数据的分类和分析等。 ④ 人力资源管理子系统 人员的雇佣、培训、档案的保存、报酬和终止雇佣等活动。 ⑤ 信息管理子系统 确保其他职能部门能得到必要的信息处理服务和资源 ⑥ 供应子系统 处理采购、收货、存货控制和发货之类的活动。
按组织层次和职能综合划分的子系统
㈢  六种主要的系统类型 ①  高层主管支持系统( Executive Support System ) ②  管理信息系统( Management Information System ) ③  决策支持系统( Decision Support System ) ④  知识工作系统( Knowledge Work System ) ⑤  办公自动化系统( Office Automation System ) ⑥  事务处理系统( Transaction Processing System )。
事务处理系统 ( Transaction Processing System ) 事务处理系统是用于组织中操作层的基本管理系统,它完成 并记录日常必须的事务处理,例如:销售订单的输入、旅馆 预约系统、客户信息登记、工资单处理以及人事档案录入等。 ⑴  数据经手工准备再进行处理的事务处理周期(批处理) 事务数据 登录 事务数 据记录 汇集批量 输入计 算机 输入控制 出错信息 更正 数据处理 事务文件 更新主文件 主文件
⑵  数据直接进入计算机进行处理的事务处理周期(联机处理) 事务数据 输入控制 与更正 数据处理 事务文件 更新主文件 主文件 键入计算机 事务单据 控制总计 系统流图
说明: 1. 输入控制:对输入的数据记录进行测试,以判断其正确性和 完整性的过程。 合法性检查方法: ①  数据项的合法长度 ②  数据成份或类型 ③  合理范围测试 2. 主文件和事务文件 ⑴  主文件 :它是关于实体的相对永久信息的文件。通常能为 事务数据的收集提供参考源。并保存事务数据的 累积信息。 ⑵  事务文件:是由一组描述企业组织活动和事务的记录组成。 它的形成是事务处理和准备事务单据的结果, 它可以用来更新主文件中的累积数据。
3. 事务处理活动 ①  根据或利用事务数据对主文件进行更新。 ②  准备事务单据的报表的输出。 4. 事务单据的主要类型 ①  信息方面:为了报告、确认或说明新建议或完成的活动。 ②  活动方面:指导某项事务的进行 ③  调查研究方面:为接收者提供背景或参考信息。
管理信息系统   管理信息系统服务于企业的管理层,它以报告或联机的方式向管理者们提供当前工作状况或历史记录信息。 MIS 主要应用于企业内部,它支持管理层的计划、控制、决策功能。 MIS 的数据主要来源于低层的事务处理系统。
管理信息系统有如下特点: (1) MIS 支持操作和管理控制层的结构化与半结构化决策; 有时对高层管理者进行计划也有一定辅助; (2) MIS 主要用于产生预定的报告和日常操作控制; (3) MIS 依赖于现存的企业数据和数据流; (4) MIS 具备一些有限的分析能力; (5) MIS 通常利用当前数据和历史数据辅助决策; (6) MIS 的系统模式比较固定; (7) MIS 主要用于组织内部,而不是外部; (8) MIS 的信息需求明确、固定; (9) MIS 的建立需要经过较长的系统分析、系统设计过程。
管理信息系统善于进行企业基本活动的总结性报告,它将 TPS 收集的基础事务处理数据进行归并、整理,并以报表的形 式呈交给管理者 . 报表类型主要有以下三种: ①  定期报表 ②  特需报表 ③  例外报表 管理信息系统产生的报表可提供四种信息: ①  监控信息 ②  发现问题信息 ③  行动信息 ④  决策支持信息
决策支持系统    DSS 是支持决策者研究解决 半结构化和非结构化决策 问题的人—机组合系统。决策者在决策分析中,通过 人 — 机交互 反复调用系统中的数据、知识、方法、模型进行分析,以提高对问题的认识,并选择适合的决策方案。与一般的问题求解系统不同, 它并不直接向决策者提供确认为最优的方案 ,而是以 提高决策者的决策能力 为目的。
DSS 的特点和特征 ① 倾向解决 半结构化或非结构化的问题 解决结构化决策问题是一个一次性的处理过程;而解决半结构化或非结构化决策问题则是一个反复探讨的过程,因为这类问题存在不确定因素,需要对决策过程进行研究和探索,因而是一个反复认识和实践的过程。 ② 强调支持的概念 ,而不是取而代之 DSS 本身并不做决策,它仅是一个辅助性工具;即使把决策专家的知识融合到系统中去也是如此,决策者仍然保持其决策的自主权。
③ 人机交互作用 这是由决策问题的性质确定的,系统应能让决策者便于探讨问题。例如,按决策者的希望,系统给出了一个解(可能给出了相应的理由),但决策者对它还不满意,此时他们可以修改其要求,系统又能重新设计求解方案并组织模型进行求解,如此交互进行,直到满意为止。 ④ 操作方便 友好的人机交互式界面,利于非计算机专业人员的操作和使用,这是 DSS 成功的关键所在。
⑤ 追求的是效果和效益 DSS 追求的是帮助组织获得决策的良好效果,即能帮助决策者作出正确的决策,为组织带来经济效益。因此 DSS 必须是一个有效的系统,支持决策方式的改进,强调决策的有效性。 ⑥ 使用数据和模型 在辅助决策过程中, DSS 应能提供相关的决策信息和足够的决策模型,并 力图把模型或分析技术的使用与传统的数据存贮和检索功能结合起来,提供多种可供决策的行动方案和可能的结果,供决策者判断。
㈣ 信息技术所支持的现代管理技术和方法 MRP(Materials Requirements Planning  物料需求计划) MRP Ⅱ(Manufacturing Resource Planning) 制造资源计划 ERP (Enterprise Resource Planning  企业资源计划) CIMS (Computer Integrated Manufacturing) 计算机集成制造系统
MRP  (物料需求计划) 涉及企业内一个部门的业务 MRP Ⅱ  (制造资源计划) 涉及企业内几个部门的业务的整合 ERP  (企业资源计划) 涉及供应商、企业、客户的业务整合 CIMS  (计算机集成制造系统) MIS+CAD+CAM 无人工厂
一、竞争的经营环境 第三章  信息系统的战略作用
信息技术与组织转变
⑴   企业面临的竞争力 要想弄清信息系统在哪些方面能够支持企业获得竞争优势,我们首先需要了解企业与它周围环境的关系。根据美国著名经济战略学家麦克尔 · 波特的产业结构分析模式,任何企业在其所处的商业环境中都面临着五种竞争力。 二、信息系统与竞争优势
 
① 竞争对手之间展开的竞争 。同行业竞争对手以人们熟悉 的方式争夺优势地位,战术应用通常是价格竞争、广告战、产品 引进和增加顾客服务项目等。 ② 新加入者的威胁 。新加入产业的对手往往带有新的业务能 力,带有获得市场份额的强烈欲望,同时也常常带有充裕的资源。 ③ 替代产品的竞争威胁 。替代产品限制了产业的潜在收益, 有可能导致产品价格降低,从而使产业原有产品受到排挤。 ④ 供方的竟价能力 。供应商善于采取供应产品提价或降低其 质量或服务等手段向企业施加压力。这种压力可能迫使一个企业 的产品价格无法适应成本的增长而最终失去利润或市场。 ⑤ 买方的竟价能力 。买方的讨价还价往往置产业同行于彼此 对立的位置,其结果必然使以压低价格、失去企业利润为代价。
⑵   企业竞争战略 企业的竞争优势可以通过加强企业与客户、供应商的关系,增加新的产品与服务,或建立行业入侵壁垒来获得;这些手段将改变企业与竞争对手之间的平衡。企业常用四种基本的竞争战略来与上述竞争力相抗衡。
竞争战略 ①  差别化战略 ②  专一化战略 ③  捆绑战略 ④  低成本战略
差别化战略 将产品或服务与竞争对手的产品或服务加以区别,使自己的产品具有独特性、差别化。差别化可以体现在不同的方面,如名牌形象(象日本的电器产品、德国的奔驰轿车、皮尔卡丹服装、青岛啤酒和茅台酒等等),技术特点(如微软公司的软件技术),顾客服务和销售网络等。
专一化战略 企业可以通过对某个特殊顾客群、某个产品线或某个细分市场而提供的专门产品或服务来建立新的市场。企业产品是为某个特殊市场或狭窄领域而设计制造的,而产品的特殊化以及出众的风格使现存的竞争对手难以模仿,潜在的新的进入者也难以做到,以此取得竞争优势。
低成本战略 要想抵御新的入侵者,企业需要在不降低产品质量和服务水平的前提下,降低产品和服务的价格,使之低于竞争对手。这就要求在管理方面始终把成本控制作为整个战略的主旨
捆绑战略 企业可以与客户和供应商建立一种密切的联系,这种联系把客户牢牢地“捆在”企业的产品上;把供应商“栓牢”,使其按买方能够接受的价格按时供货。也就是要提高客户换取竞争对手产品或服务所需的成本,并降低客户和供应商的竞价能力。
⑶   信息系统对企业战略的支持 企业可以通过运用上述一种或几种战略来获得竞争优势。信息系统在辅助或支持企业战略方面有着不可低估的作用,其战略作用概括起来有: ①  提高企业生产率; ②  建立企业与客户、供应商的密切联系; ③  开发新的产品和服务; ④  降低产品成本; ⑤  研究竞争对手和潜在的进入者,强化入侵壁垒。
案例 美国 Baxter 保健用品公司的国际化“零库存”及订购系统是一个“捆牢”客户的信息系统应用案例。 Baxter 所供应的产品数量占全美医院所需产品的近三分之二。它利用信息系统,使自己成为向医院提供所需物品全面供应的资源站。要完成这项服务,需保证 12 万多项库存。保留如此巨大的库存量代价将是非常昂贵的,然而与医院转到竞争对手一方相比,库存也就算不上昂贵了。
   Baxter 将与公司计算机相连接的终端安装在各个医院,当医院需要输入一份订单时,他们无需召集销售人员或邮寄订单,而只需在本院的 Baxter 计算机终端屏幕上所显示的完整的 Baxter 供货目录上进行简单地选择;系统将自动显示货品装运、结算帐单、开据发票以及库存清单等信息,同时医院的终端还能够向客户提示交货的日期。 Baxter 在美国有 80 多个分销中心,能够及时完成其产品的日常交付工作,经常在收到订单的几小时之内,物品就送到医院了。正因为该系统极为地便利和低成本,因此使几乎所有与之有联系的医院都不再愿意更换自己的供应商。
上述系统有些类似于日本开发、目前在美国汽车制造业广泛采用的“ Just-in-time” (即时)交付系统。在这类系统中,汽车制造商(如通用汽车公司或克莱斯勒公司)把指定的汽车元部件的数量及交付日程要求输入到自己的信息系统中;随后,该需求被自动传送到供应商的订单输入信息系统中;供应商须对能否在指定期限保证交货给予应答,并在客户规定期限准时将指定元部件交付。用此方法,汽车制造商们降低了汽车元部件的库存成本和库存所需的空间,同时也由于避免了原材料供应的等待时间,而相应缩短了生产周期。
Baxter 甚至提出了下一步计划:交付人员不再把货物卸在医院的仓库中,而是直接在医院的走廊中交付订单,直接将货物卸在看护室、操作间和供给室的门口。这样就实现了真正的“零库存”,即把 Baxter 的服务作为医院的仓库。零库存实际上降低了医院对存储空间和库存管理人员的需要,同时也大大减少了操作环节和操作成本。
零库存与 Just-in-time 交付方式及传统库存惯例的比较
三、信息系统与企业价值链 价值链是一个组织特别是一个企业中那些能够增加其产品或服务的价值活动 组织 人力资源 研究与开发 采购 接收与存放原材料 生产产品或服务 提供产品或服务 营销 售后服务 支持活动 基本活动
增值 一个领带生产商的增值过程的调查 组织  (3.1%) 人力资源  (7.1%) 研究与开发  (4.2%) 采购  (27%) 接收与存放原材料 (5.2%) 生产产品或服务 (40.3%) 提供产品或服务 (6.6%) 营销 (4.3%) 售后服务 (2.2%) 支持活动 基本活动
减值 一个领带生产商的减值过程的调查 组织  (5.2%) 人力资源  (3.2%) 研究与开发  (3.3%) 采购  (12%) 接收与存放原材料 (9.2%) 生产产品或服务 (10.4%) 提供产品或服务 (18.2%) 营销 (36%) 售后服务 (14.5%) 支持活动 基本活动
⑴  识别增值过程  : 采购和生产活动 开发一个计算机辅助设计系统来缩减设计和生产领带的时间。 ⑵ 识别减值过程 : 销售活动 开发一个信息系统向销售人员提供及时的产品信息。通过移动电脑,销售人员在路上就可以知道生产线的占用情况。在发出订单时马上知道库存更新情况。
支持企业价值链的信息系统 组织: 办公自动化 人力资源: 技能数据库 研究与开发: 计算机辅助设计和制造 采购: 与供应商的在线链接 接收与存放原材料 输入库存控制系统 生产产品或服务 生产控制系统 提供产品或服务 输出库存控制系统 营销 市场营销系统 售后服务 远程咨询系统 支持活动 基本活动
信息技术的发展使越来越多的企业对另一种竞争战略—战略信息系统投入了更多的时间和资金。战略信息系统是指运用信息技术来支持或体现企业竞争战略和企业计划,使企业获得或保持竞争优势,或消弱对手竞争优势的系统。 四、战略信息系统
许多企业都可能或多或少地应用了信息技术,然而却不能从争取企业竞争优势的高度来认识。战略信息系统强调的是信息技术的应用与组织目标和竞争战略的配合与联系。而对于信息技术应用的观念转变是战略信息系统与其它信息系统的最重要区别之一 。
第四章  计算机硬件与软件 一、 计算机硬件( hardware ) ㈠硬件组成 ⒈ 中央处理系统   (Central Processing Unit) ⑴  算术逻辑单元  ALU(Arithmetic-logic Unit) ⑵  控制单元  CU (Control Unit) ⒉  总线  (Bus) 数据总线 地址总线 控制总线
⒊ 主存储器( primary storage ) ⑴  功能 ①  保存正在运行的部分或全部程序; ②  存储着管理计算机系统运行的操作系统程序; ③  存储着正在运行中的程序所需的数据 。 ⑵  类型 ①  RAM ( Random-Access Memory ): 随机存储器 用于暂时保存数据或程序指令,其中的数据和程 序断电即逝。 ②  ROM ( Read Only Memory ): 只读存储器 存储的内容由机器制造商“固化”好,只能读取; 一般用于保存重要的、经常使用的固定程序。
⒋ 辅助存储器( secondary storage ) ⑴   磁带 ⑵   磁盘 ⑶  光盘: CD-ROM  、 WORM 、 EOD 存储容量的计算 存储容量的计算以字节为单位。 一个字节( byte )含 8 个二进制位( bit ); 1024 个字节称为 1K 字节; 1024K 字节称作 1M (兆); 1024M 称为 1G (千兆)。即:  8bit=1byte ; 1024B=1KB ; 1024KB=1MB ;  1024MB=1GB
⒌  输入设备 ⑴ 鼠标 ⑵ 触摸屏:用于商店、餐馆、学校等地方。 ⑶ 数据自动输入设备: ①  磁墨水识别:主要用于识别银行帐号和支票号; ②  光字符识别设备: OCR 或条形码识别仪,主要用于 超市、医院、图书馆和运输部门; ③  手写识别设备也是一种光识别设备 ④  数字扫描仪:将图片和文挡资料直接变为数字; ⑤  语音输入设备:大部分声音识别相同只能识别几百 到几千个有限词汇。如:美国一些邮局,使用声音 识别系统进行包裹和信件分类,用户只需说出邮政 编码,而不用写。 ⑥ 传感器:直接从环境中收取数据并输入计算机
⒍  输出设备 ⑴ CRT ( Cathode Ray Tube ) ⑵ 打印机: 包括击打式(点阵式) 非击打式(激光、喷墨和热敏式)打印机。 一般打印机一次打印一个字符,而有些打印机一次 打印一整行或一整页(行式、页式打印机) ⑶ 其它输出设备: ① 缩微胶卷和胶片输出:主要用于保险公司和一些需输出 和保存大量文挡资料的公司,有可能被光盘取代; ② 绘图仪:输出高质量的图形文挡,具有多个彩色画笔。 ③ 音频输出设备:将数字数据转化成声音;如电话号码 查询时,能够听到计算机回答的语音。
中央处理单元 算术逻辑单元 控制单元 输入设备 键盘、扫描仪 鼠标 触摸屏 输出设备 打印机 显示器 绘图仪 音频输出 辅助存储器 磁盘 光盘 磁带 通信设备 主存储器 总  线
㈡ 计算机系统中数据信息的表示 由于计算机中所有数字信息都是用二进制数表示的,因此,现实管理中会有许多字母、符号或文字信息需要处理,这就要求计算机开发商对这些字母、符号和文字进行统一编码(二进制编码)。目前,对西文字符和符号存在两种编码。 ⒈  EBCDIC ( Extended Binary Coded Decimal  Interchange Code ) 这是 50 年代由 IBM 公司开发的一种编码标准。对每个数字、字母或特殊符号用 8 位二进制数进行编码;它最多能对 256 个不同字符进行编码( 2 8 =256 )。 EBCDIC 被用于 IBM 和一些大型计算机上。
⒉ ASCII ( American Standard Code for Information Interchange ) 是由美国国家标准协会提供的一种编码标准。按照该编码,不同的计算机制造商可以制造出相互兼容的计算机。 ASCII 采用 7 位编码,可以表示 128 个字符。 如: A ( 01000001 )  65=41H Z ( 01011010 )  90=5AH a ( 01100001 )  97=61H z ( 01111010 )  112=7AH 0 ( 00110000 )  48=30H 9 ( 00111001 )  57=48H ASCII 主要用于微机、工作站和数据交换上。 实际应用中,上述编码还包括第九位,奇偶校验位。
⒊  汉字编码字符集 为适应汉字信息交换的需要, 1981 年我国颁布了《信息交换用汉字编码字符集》 GB2312-80 ,根据词频统计的结果,规定出 6763 个常用汉字,并为每个汉字分配了标准代码,称为国标码。该字符集内容由三部分组成: ⑴  各类符号、数字和字母(英文、俄文、罗马字  母、日文平假名和片假名、拼音符号和制表符)共 687 个; ⑵ 一级常用汉字 3755 个:按拼音排序 ⑶ 二级常用汉字 3008 个:按偏旁部首排序。
所有字符和汉字都用 4 位数字表示:前两位数字表示它所在的区,后两位数字表示它所在的位,因此也称为区位码。 如:出版的“版” 1670  编辑的“编” 1764
二、计算机软件 (Software) ⒈  计算机软件的分类 软件的类型主要分两类: 系统软件 应用软件 。 ⑴   系统软件 系统软件侧重于对计算机的管理、控制、维护、使用和程序安装及协调计算机系统的各个部分工作,并作为计算机硬件与应用软件的接口。
系统软件主要包括以下几种类型: ①  操作系统 ②  程序设计语言和语言处理程序 ③  服务程序与工具软件 ④  数据库管理系统
操作系统所支持的几个功能 ① 多道程序设计 : ( Multi programming ) 操作系统分享 计算机资源的能力称为 多道程序设计。多道程序设计 允许在任一时刻多个程序同时通过 CPU 来分享计算机 系统资源。所谓同时,实际上是指多个程序同时共享 计算机的不同资源,如:一个程序在使用 CPU ,另外 的程序可能在同时利用 I/O 设备资源,而不是在同一时 刻使用相同的计算机资源。 ② 多任务 :(  Multi tasking ) 多任务应归类在单用户操 作系统支持下的多道程序设计。微机使用的多是单用 户操作系统,多任务处理是指一个人能在一台计算机 上同时运行两个以上的程序,如 Windows 95 。
③ 虚拟内存 ( Virtual storage ) 虚拟内存是在多道程序设计出现某些明显的问题后发展起来的。虚拟内存能够使计算机的程序处理得到更高效率。 由于内存空间有限,往往一个较大的程序在某一时刻只能有一小部分程序放在内存中;对于小型程序,也可能内存空间得不到充分利用。事实上,在任一时刻只有几条程序指令在执行。虚拟内存就利用这一处理特征的优势,把一个程序分解为若干定长的部分(称为页, 1 页大约 2 ~ 4 千字节),或分解为许多变长部分(称为段)。每个程序在某一时刻只有 1 页放在主存中,而其它部分都放在辅助存储器中 。
④ 分时处理 ( Time-sharing ) 分时操作系统允许多个用户同时共享计算机的处理资源。它不同于多道程序设计。在多道程序环境中, CPU 在从一个程序转向另一个程序之前,对一个程序需要消耗一定的时间;而在分时环境中,上千个用户每个人都分配给一个极微小的时间片( 2ms ),在这个时间片里,用户可以随意执行任何操作, 2ms 时间到, CPU 转给下一个用户享用。用户自身感觉不到时间片的间断。
⑤ 多重处理 ( Multi processing ) 多重处理是指在一台计算机中连接两个或两个以上的 CPU ,以并行方式工作的操作系统。操作系统能够指定多个 CPU 同时执行来自一个程序或不同程序的不同指令。与多道程序设计相比,多道程序设计是多个程序同时处理,共享一个 CPU ;而多重处理是一个或多个程序同时处理,共享多个 CPU 。
微机操作系统 ①  DOS : 主要用于 IBM 或 IBM 兼容机,限制程序在 640K 字节基本内存中运行。 ②   Windows95 : 32 位流线化图形用户界面,具有多任务和 强大的网络功能。 ③ WindowsNT :用于微机和工作站上的 32 位操作系统,支持多任务、多重处理和网络能力。 ④ OS/2 : 用于 IBM PS/2 系列微机的操作系统,能够利用 32 位微处理器支持多任务和网络能力。 ⑤ UNIX ( XENIX ): 用于超微机、工作站和小型机系统, 支持多任务、多用户(分时)处理和网络。
.  微机操作系统的选择 当一个组织为自身事务处理选择一个操作系统时,需要一个与其应用软件要求相容的操作系统,且操作系统应该易于安装和使用,用户界面友好。应该考虑如下因素: 1) 在操作系统中运行什么应用软件? 2) 操作系统要在何种计算机上运行? 3) 操作系统的运行速度? 4) 操作系统是用于单用户,还是用于网络多用户? 5) 操作系统有强大的多任务处理能力吗? 6) 操作系统的可靠性如何? 7) 操作系统安装成本多少? 8) 安装并运行操作系统需要哪些方面的技术支持?
⑵  应用软件 应用软件是指那些与完成最终用户任务相关的软件。 有许多编程语言可用于应用软件的开发。 编程语言的发展 ① 第一代编程语言: 机器语言 机器语言是伴随着第一代计算机的诞生出现的第一代程序设计语言。它的最大特点是机器能够直接识别,运行速度快。但机器语言针对具体机型的不同而不同,没有互换性;而且不便于识别和记忆,编程费时、费力。 例如:  0000 0110 0000 0011 0011 1110 0000 0100 1000 0000
② 第二代编程语言: 汇编语言 汇编语言是 50 年代初出现的程序设计语言。它用英语作为助记符,如: ADD 、 SUB 、 LD 等,较机器语言便于识别和记忆。但汇编程序需将源程序代码翻译(汇编)成机器语言才能被计算机识别并执行;而且它对特定机型具有唯一型,不同机型之间的汇编语言程序互不兼容。虽然汇编语言较机器语言易于识别和记忆,但最终用户掌握起来比较困难。 例如: LD  A,3 LD  B,4 ADD  A, B
③ 第三代编程语言: 高级语言 高级语言是在 50 年代中期~ 70 年代初发展起来的程序设计语言。如: FORTRAN 、 COBOL 等。它的特点是十分接近人类自然语言的描述。用高级语言编写的源程序代码要求编译系统翻译成机器语言才能为计算机所接受并执行。高级语言的编码与计算机的机型无关,在不同机器上编制的高级语言源程序可以方便地相互移植。但高级语言编制的程序其运行速度较汇编语言和机器语言慢。 例如: 10  LET  A=3 20  LET  B=4 30  LET  C=A+B 30  PRINT  C
④ 第四代编程语言 第四代编程语言形成于 70 年代后期,目前仍在发展中。用这种语言编程明显地减少了编程时间,无需专业人员的帮助也能够容易地开发软件。所以第四代编程语言也称之为软件工具包。如:使用 Lotus-1-2-3 软件包,用户无需程序员的介入就能制作自己的财务表格和处理数据。
第四代程序设计语言包括五种类型: ① 查询语言 查询语言是一种用于从数据库或文件中存取特殊信息的 计算机高级语言。它通常是交互式的、联机的,依赖于 一个数据库管理系统。 ②  报表生成器 报表生成器是产生报表的工具,它能利用数据库文件中 的数据产生各种各样的报表。 ③  图形语言 图形语言从数据库文件中读取数据,然后以图形方式显 示出来。 ④  应用软件包 应用软件包是指事先由专业软件开发商编制的一组可供 用户直接使用的、完成某一特定功能的程序。
⑤ 微机工具 微机工具是指专为微机开发的通用应用软件包。它主要包括以下内容: 字处理软件工具 :如 WPS 、 Microsoft Word 等。 它具有一些高级功能,如字数统计、拼写检查、字典功能、邮件合并程序等。
电子表格制作工具 :如 Lotus 1-2-3 、 Microsoft Excel 等。 它能有效地进行 What-If 分析,用户在构造一组数学关系后,电子表格能够依据不同的假设计算出基于上述关系的结果;可以用于金融预测、财务报表管理、辅助决策分析等。利用电子表格中的数据还能产生相应的图形,如折线图、柱状图、圆饼图等。
数据管理软件: 它从不同的数据文件中组合信息并产生 和处理用户所需要的信息清单。微机数据库管理软 件具有编程特征和易于学习的菜单,便于非专业人 员自行建立一些小的信息系统。数据库管理软件一 般具有建立文件、建立数据库、数据排序、修改数 据、产生报表和查询等功能。微机上流行的数据库 管理软件有 Microsoft Accese 、 FoxPro  等。
系统开发比原计划拖延较长时间,说明了什么问题? 只开发成本管理系统而不进行整个财务系统的开发,对不对?为什么? 企业管理人员的素质对系统开发有何影响? 通过这个案例,你认为企业一把手在开发 MIS 中的作用是什么? 试用本案例说明 MIS 系统不仅是一个技术系统,而且还是一个社会技术系统?
软件及编程语言的选择 虽然管理者们并无需成为编程专家,但他们应该知道编程语言之间的差别,也应了解确定某种语言的评价标准。下面我们将讨论一些主要标准: ⑴  适用性: 有些语言是通用性语言,能被用于各类问题,而有些则是专用语言,只适用于某些特定任务。如:专用的图形软件对建立图表是非常杰出的,而对于事务处理就显力不从心。 COBOL 语言对于工商数据处理非常适用,但不适用于科学计算。因此语言的选择要与使用要求和用户掌握程度相适应。 ⑵  完善性: 高级语言应具有完善的控制结构和数据结构。控制结构指要有清晰的、逻辑性、结构化的程序框架,使建立的程序易于维护和修改。应该选择支持多种不同数据结构的语言 。
⑶ 组织的考虑: 为了提高有效性,编程语言对于企业编程人员来说必须易于学习、易于维护,具有足够的灵活性,使程序随着组织的发展易于扩充。这些组织方面的考虑与企业长期支持成本直接相关。 ⑷ 技术支持 :购买已被广泛应用并有多方面技术支持的软件是非常重要的。往往购买软件比企业自行开发软件费用低。拥有已被广泛使用的软件是非常关键的 。 ⑸ 运行效率: 软件的运行效率也是应该考虑的重要因素之一
第五章  管理数据资源 信息系统要向用户提供及时、准确的信息,就需要将储存在计算机中数据做恰当的安排和维护。一个企业也同样需要对数据资源进行有效地组织,使自身能够方便地获得决策所需的信息;数据资源缺乏良好管理和组织必然导致数据处理的混乱,其结果是高成本、低绩效。虽然有许多企业采用了先进的软硬件,但由于数据资源管理不尽人意,因此信息系统只能是低效率的运行。 一、 传统文件的数据组织
计算机系统是采用层次方法组织数据的。从最基层的字节开始,到数据项、记录、文件,最高层是数据库。 ⑴ 字节 :以来表示一个字母、数字或一个特殊符号。 ⑵ 数据项 :由一组字符组成的一个或一组字称为数据项 如:学生的“姓名”。 ⑶ 记录 :一组相关的数据项构成一条记录,如:学生的 “ 姓名”、“学号”、“班级”共同构成一条学生记录。 ⑷ 文件 :相同类型的一组记录称为一个文件,如:一个 班全体学生的记录就构成一个学生文件。 ⑸ 数据库 :一组相关的文件共同组成数据库,如:学生  文件、课程文件、成绩文件可以共同构成学生  学习数据库。 1.  数据组织层次
文件中的每条记录至少应该包含一个能唯一识别该记录的数据项,以便根据该数据项对记录进行提取、修改或排序。用于标识记录的数据项叫做关键字或记录键。如:“学号”可以作为学生记录的关键字。
现实世界 信息世界 机器世界 人 、 物 、 事 等 抽象 概念 模型 转换 数据 模型 数据项 记录 文件 数据库 属性 实例 实体
2. 文件组织方法 一般计算机系统将文件保存在辅助存储器上,对文件组织存放的方式决定了存取记录的方法。有几种常用的文件组织方法。 ⑴  顺序文件组织 在顺序文件组织中,数据记录必须按存储时的物理顺序提取。 ⑵  索引文件组织 这种文件组织方式通常将文件分成两部分:数据区和索引区。数据区存放主文件的数据记录;索引区包含各记录的关键字和与之对应的记录存放物理地址
⑶  直接存取文件组织  直接存取文件组织中的记录都是随机存放的,所以又称随机文件组织。这类文件组织方式只能用直接存取设备。 直接存取文件组织的存取策略是利用记录关键字值与存储地址之间建立的某种对应关系来进行直接存取。它主要有两种方法: ① 直接地址法: ② 相对地址法(杂凑法):
三种文件组织方式的比较
3. 传统文件组织中的问题 由于多数企业的信息处理都是始于小规模数据处理,每次针对企业一项独立职能开发一个应用。其最终结果可能造成企业中各部门都自成体系,独立存在若干职能彼此独立的信息系统和数据文件(如:会计、财务、生产管理和销售系统)。
财务科 人事科 生产科 财务数据 人事数据 生产数据
各独立的系统具有自身需要的主文件,除此之外还有许多在主文件基础上派生出来的小文件(如:索引文件、代码文件等)。就企业整体看,往往同一个数据项(如:产品代码)由于在不同部门的不同系统所定义的文件中出现,可能会由于系统设计方法不同而造成同一数据的不一致性。而且各系统的文件组织结构由于缺乏统一而变得相当复杂,只有少数设计人员能够了解,一旦这些人员病了或离开企业,就会导致整个系统应用的失败。 我们把上述文件组织方式称为传统的文件组织。
①  数据冗余混乱 数据冗余是指完全一样的数据出现在多个文件中。当不同部门或职能单位单独收集相同数据时就会发生数据冗余。
②  数据—程序的相依性 数据程序的相依性是指存储数据的文件与负责修改、维护这些文件的程序之间联系紧密,计算机程序不得不对运行中使用的数据的物理位置和特性加以描述。一旦数据结构发生变化,则要求程序也必须做出相应的改变。
③  缺乏灵活性 传统的文件系统只能提供常规设计好的报表,而无法满足未预先设置的信息需求和响应。 ④  安全性差 由于传统的文件组织几乎没有对数据的控制或管理,存取和传播信息实际上是不受控制的,所以数据的安全性没有保障。
⑤  不利于数据共享 在这种混乱的环境中缺乏对数据的存取控制,因此使人们很难获取信息。由于组织中不同部门的信息不能与其它信息相关联,所以共享信息和及时存取信息实际上难以实现。
二、现代数据库环境 财务科 人事科 生产科 数据库 数据库管理系统
数据库技术能克服传统文件组织中所产生的一系列问题。对数据库严格的定义是:数据库是众多有组织的数据的集合。数据库采用数据的集中管理,数据冗余很小。
1. 数据库管理系统 数据库管理系统( Database Management System ,简称 DBMS )允许一个组织将数据进行集中、有效地管理,并通过应用程序实现对数据的存取。 DBMS 是应用程序与物理的数据文件之间的接口,当应用程序要求得到某一数据项时,由 DBMS 来完成在数据库中对该数据项的查找,然后将结果提供给应用程序。若采用传统的数据文件,那么程序中必须定义数据,并告诉计算机数据在什么地方;而 DBMS 取消了在传统程序中的大部分数据定义的描述。
DBMS 包括三个组成部分: 数据定义语言: 用于程序员定义数据库内容和数据库结构所使用的语言 。 数据操作语言: 它与一些传统的第三代或第四代编程语言联合适用,对数据库中的数据进行操作。这种语言是一系列允许最终用户和程序设计人员从数据库中获取数据的命令。当代最有代表性的数据库操作语言是 SQL ( Structured Query language )。 数据字典: 用于保存数据元素(数据项)和数据特征的说明文件。通过数据字典可以生成有关数据规模、类型、格式以及含义的报告。
在理想的数据库环境下,数据库中的数据只需定义一次,并为所有应用程序所使用。应用程序向数据库要求的数据元素只需通过 DBMS 查找出来并提供给应用程序,而无需程序设计人员详细说明如何或在何处去找到该数据
2. 数据库管理系统的优点 通过对数据的存取、使用和安全的集中化管理降低了组织信息系统环境的复杂性; 减少了数据的冗余和不一致性; 消除了数据的混乱; 降低了程序对数据之间的依赖性; 大大降低了程序开发和维护成本; 极大地提高了信息系统的灵活性; 提高了信息的有效性和存取效率。
三、数据库组织 目前采用的数据库模型主要有三种: 层次模型 网状模型 关系模型
1. 层次数据模型 层次数据模型是 DBMS 最早使用的一种模型。它采用树型结构描述数据及数据项之间的关系。一条记录可以拥有多个下属记录,每个下属记录又可以拥有它自己的下属记录。从而构成由上向下的一对一或一对多联系。
2. 网状数据模型 网状数据结构是由层次数据结构变化而来的。事实上,数据库可以从层次结构转化为网状结构。层次结构描述的是一对多的关系,而网状结构描述的数据是多对多的关系。
3. 关系数据模型 关系数据模型是三种数据模型中出现最晚的一种模型,这种模型克服了其它两种模型的不足。关系模型将数据库中所有数据用多个简单的二维表来表示,这种表被称做关系表。在每个二维关系表中,行代表记录数据;列表示字段。用户要形成一个报表需要综合多个二维表中的信息,通常一个二维关系与一个数据库文件相对应,因此一张报表中的数据将可能来自几个数据库文件。
4.  三种数据库模型的比较
5. 建立数据库 要建立一个数据库,需要经历两个设计阶段:  ⑴  概念设计:就是从企业的角度形成数据库的抽象模型,概念设计则需要数据库最终用户的参与,对企业信息需求进行详尽的描述。 ⑵  物理设计:则是描述数据库在直接存取的存储设备中是如何安排的。物理设计是由数据库专业人员完成的。
数据库设计人员用实体 - 关系图 ( Entity-Relationship Diagram ,简称 E-R 图) 来表达概念数据模型。 一般说来,在 E-R 图中有三种基本元素,即实体、联系和属性,它们分别用矩形框、菱形框和椭圆表示,并将对应名称填在框中以做标识。两个不同实体之间的联系分为 1 对 1 , 1 对多,或多对多( M 代表多的意思)。在每个实体的属性描述中,带有下划线的属性是关键字段。
由于人们通常就是用实体、联系和属性这三个概念来理解现实问题的,所以实体 - 关系图非常接近人的思维方式,又因为它是采用简单的图形方式来表达人们对现实的理解,所以不熟悉计算机技术的用户也能够接受它。
课程讲授( 课号 ,课名,学分,学时,工号,地点,时间) 学生( 学号 ,姓名,性别,年龄,专业) 课程( 课号 ,课名,学分,学时) 教师( 工号 ,姓名,性别,职称,电话) 选修( 学号,课号 ,成绩) 讲授( 课号 ,工号,地点,时间) 学生 性别 专业 电话 年龄 姓名 学号 课程 学时 学分 课名 课号 教师 职称 性别 姓名 工号 选修 讲授 成绩 地点 时间 M N H 1
学生 性别 专业 电话 年龄 姓名 学号 课程 学时 学分 课名 课号 教师 职称 性别 姓名 工号 选修 讲授 成绩 地点 时间 M N H K 学生( 学号 ,姓名,性别,年龄,专业) 课程( 课号 ,课名,学分,学时) 教师( 工号 ,姓名,性别,职称,电话) 选修( 学号,课号 ,成绩) 讲授( 课号,工号 ,地点,时间)
学生( 学号 ,姓名,性别,年龄,专业) 课程( 课号 ,课名,学分,学时) 教师( 工号 ,姓名,性别,职称,电话) 选修( 学号,课号 ,成绩) 讲授(课号, 工号 ,地点,时间) 教师讲授(课号, 工号 ,地点,时间,姓名,性别,职称,电话) 学生 性别 专业 电话 年龄 姓名 学号 课程 学时 学分 课名 课号 教师 职称 性别 姓名 工号 选修 讲授 成绩 地点 时间 M N 1 1
学生 学号 姓名 性别 年龄 专业 课程 工号 学时 学分 课号 课名 教师 职称 电话 性别 姓名 讲授 选修 成绩 时间 地点 N M 1 H 学生( 学号 ,姓名,性别,年龄,专业) 课程( 课号 ,课名,学分,学时) 教师( 工号 ,姓名,性别,职称,电话) 选修( 学号,课号 ,成绩) 讲授( 课号 ,工号,时间,地点) 课程讲授( 课号 ,课名,学分,学时,工号,时间,地点)
N M 1 1 学生( 学号 ,姓名) 课程( 课号 ,课名,学分) 教师( 工号 ,姓名,职称) 选修( 学号,课号 ,成绩) 讲授( 课号 ,工号,时间,地点) 课程讲授( 课号 ,课名,学分,工号,时间,地点) 学生 课程 教师 选修 讲授 学号 姓名 课号 课名 学分 工号 姓名 职称 成绩 时间 地点
课程讲授( 课号 ,课名,学分,工号,时间,地点) 学生( 学号 ,姓名) 选修( 学号,课号 ,成绩) 教师( 工号 ,姓名,职称)
N M X Y 学生( 学号 ,姓名) 课程( 课号 ,课名,学分) 教师( 工号 ,姓名,职称) 选修( 学号,课号 ,成绩) 讲授( 课号,工号 ,时间,地点) 学生 课程 教师 选修 讲授 学号 姓名 课号 课名 学分 工号 姓名 职称 成绩 时间 地点
N M 1 Y 学生( 学号 ,姓名) 课程( 课号 ,课名,学分) 教师( 工号 ,姓名,职称) 选修( 学号,课号 ,成绩) 讲授(课号, 工号 ,时间,地点) 教师讲授( 工号 ,课号,时间,地点 ,  姓名,职称) 学生 课程 教师 选修 讲授 学号 姓名 课号 课名 学分 工号 姓名 职称 成绩 时间 地点
学生( 学号 ,姓名) 课程( 课号 ,课名,学分) 选修( 学号,课号 ,成绩) 教师讲授( 工号 ,姓名,职称,课号,时间,地点)
3. 由 E-R 图向关系模型转换的规则 ⑴  一个实体转换为一个关系,实体的属性就是该关系的属性,实体的关键字就是该关系的关键字。 ⑵  一个联系也可以转换为一个关系,与该联系相连的各实体的关键字,以及联系的属性可转换为关系的属性。 若联系为 1 : 1 ,则所连接的各实体关键字均是该关系的候选关键字。 若联系为 1 : N 则, N 端实体的关键字是该关系的候选关键字。 若联系为 M : N  则关系的关键字为所连接的各实体的关键字的组合。
⑶ 具有相同关键字的关系可以合并
练习题 : 某工厂生产多种产品,每种产品又要使用多种零件,一种零件可能安装在多种产品上。每种零件由一种材料制造,每种材料可用于不同零件的制作。有关产品、零件、材料的数据字段如下: 产品:产品号,产品名,产品单价 零件:零件号,零件名,单重,单价 材料:材料名,材料号,计量单位,单价 各产品使用各种零件数为:零件数量 各零件需要的材料数为:材料数量 ⑴ 请画出产品、零件、材料的 E-R 图。 ⑵ 将该 E-R 图转换为关系数据模型。
产品 零件 材料 安装 制造 产品号 产品名 零件号 零件名 计量单位 单价 材料号 材料名 单重 产品单价 单价 材料用量 零件数量 N M 1 H
产品 ( 产品号 ,产品名,产品单价 ) 零件 ( 零件号 ,零件名,单重,单价 ) 材料 ( 材料名, 材料号 ,计量单位,单价 ) 安装(零件数量) 制造(材料数量)
1. 产品 ( 产品号 ,产品名,产品单价 ) 2. 零件 ( 零件号 ,零件名,单重,单价 ) 3. 材料 ( 材料号 ,材料名,计量单位,单价 ) 4. 安装( 产品号 , 零件号 ,零件数量) 5. 制造( 零件号 ,材料号,材料数量) 2+5: 零件制造 ( 零件号 ,零件名,材料号,单重,单价,材料数量 )
产品 ( 产品号 ,产品名,产品单价 ) 材料 ( 材料号 ,材料名,计量单位,单价 ) 安装( 产品号 , 零件号 ,零件数量) 零件制造 ( 零件号 ,零件名,单重,单价,材料号,材料数量 )
4. 关系的规范化 定义 1 :设 R 是一个关系, X 和 Y 是 R 中的两个属性,若对于 R 中 X 的每一值, R 中的 Y 只有一个值与之对应。则称 R 中的属性 Y 对 R 中的属性 X 函数依赖 。 记作  X -> Y 定义  2 :若 X->Y ,对于 X 的任何一个真子集 X’ ,都有 X’->Y  ,则称 Y 对 X 完全依赖 。 若 X->Y ,但 Y 不完全依赖于 X ,则称 Y 对 X 部分函数依赖 。
定义 3 : X 、 Y 、 Z 是关系 R 中的 3 个属性(或属性组  合),若 X->Y 、 Y->X 、 Y->Z ,则称 Z 对 X 传递依赖 。 职工情况表 2001 大本 1220 2 20 女 赵丽 003 1996 大本 2550 5 45 男 李伟 002 1992 大专 2550 5 45 男 李伟 002 1999 大本 2550 5 32 男 张华 001 1994 大专 2550 5 32 男 张华 001 1990 中专 2550 5 32 男 张华 001 毕业年 学历 工资 技术级别 年龄 性别 姓名 工号
工号 学历 毕业年 姓名,性别,年龄 1.  数据冗余 2.  插入异常 3.  删除异常 技术级别 工资 X
第一范式 (1NF) 关系中所有的数据项都是单纯域,不可再分。 第二范式 (2NF) 关系中不存在部分依赖。 第三范式 (3NF) 关系中不存在传递依赖。
职务工资 基本工资 工资 姓名 工资号 职务工资 基本工资 姓名 工资号
职工情况( 工号 ,姓名,性别,年龄,技术级别,工资, 学历 ,毕业年) 职工情况( 工号 ,姓名,性别,年龄,技术级别,工资) 学历毕业( 工号 , 学历 ,毕业年) 职工情况( 工号 ,姓名,性别,年龄,技术级别) 工资情况( 技术级别 ,工资) 学历毕业( 工号 , 学历 ,毕业年)
1220 2 20 女 赵丽 003 2550 5 45 男 李伟 002 2550 5 32 男 张华 001 工资 技术级别 年龄 性别 姓名 工号 2001 大本 003 1996 大本 002 1992 大专 002 1999 大本 001 1994 大专 001 1990 中专 001 毕业年 学历 工号
1220 2 20 女 赵丽 003 2550 5 45 男 李伟 002 2550 5 32 男 张华 001 工资 技术级别 年龄 性别 姓名 工号 2 20 女 赵丽 003 5 45 男 李伟 002 5 32 男 张华 001 技术级别 年龄 性别 姓名 工号 1220 2 2550 5 工资 技术级别
2001 大本 003 1996 大本 002 1992 大专 002 1999 大本 001 1994 大专 001 1990 中专 001 毕业年 学历 工号 2 20 女 赵丽 003 5 45 男 李伟 002 5 32 男 张华 001 技术级别 年龄 性别 姓名 工号 2800 6 1440 4 1340 3 1220 2 2550 5 工资 技术级别
学生关系 ( 学号 ,姓名,性别,年龄, 系名 ,系主任, 课程号 ,课程名,学分,成绩)
学生( 学号 ,姓名,性别,年龄, 系名 ,系主任, 课程号 ,课程名,学分,成绩) 练习题 2NF ? 学生( 学号 ,姓名,性别,年龄, 系名 ,系主任) 课程( 课程号 ,课程名,学分) 成绩( 学号 , 课程号 ,成绩) 3NF ? 学生( 学号 ,姓名,性别,年龄,系名) 系( 系名 ,系主任) 课程( 课程号 ,课程名,学分) 成绩( 学号 , 课程号 ,成绩)
四、数据库发展趋势 1. 分布式处理和分布式数据库 分布式处理:利用网络将地理区域或职能上分散的计算机连接在一起,对某一区域的信息处理需求 ,由该区域计算机进行处理的信息处理方式称做分布式处理。 分布式数据库:是一种将数据存储在多个不同物理存储位置的数据库。数据库的一部分存储在某一物理位置,而其它部分被存储在其它位置。
优点:分布式系统减小了靠单一机器进行大量集中式处理的易损性;它能够运用低价的小型或微型计算机提高系统的整体能力;同时提高了本地用户的服务质量和响应速度。 不足:分布式系统需要依靠高质量的通信线路,而通信线路易受破坏;此外局部数据库有时可能会出现与中央数据标准和定义不一致的问题;由于广泛地分布式存取机密数据也会产生安全问题;而且当远程地点所购置的设备能力超过本身需要时,将可能失去分布式的经济意义。
2.  面向对象和超媒体数据库 ⑴  面向对象的数据库是基于对象的,一个对象既包含数据又包含过程,两者是不可分开的。在面向对象的数据库中除了存在大量含有内在结构的数据外,还有大量描述过程的相应编码。使在数据库中统一管理应用编码成为可能。 ⑵ 超媒体数据库是一种超出传统数据库方法的某些限定的信息管理方法。该方法是以用户确定链接结点的方式存储大量信息的。结点中可能包含有文本、图象、声音、动画或可执行的程序。
五、 开发数据库系统的管理支持 数据库是一种组织规范,一种方法;而不是一种工具或技术。它可能会带来组织观念上的改变。没有管理的支持和理解,数据库系统的开发将走向失败。 1.  数据管理 数据库系统的应用要求组织必需认识到信息的战略作用,并开始积极地管理和规划信息,使其真正成为组织的共同资源。这就意味着组织需要建立专门的数据管理职能,以便确定整个组织的信息需求。
数据管理的主要职责: 制定信息政策 详细说明了信息共享、信息传播、信息获取、信息的标准化、信息的分类以及信息存储在组织整体运作过程中的规则。 进行数据规划 数据库总体逻辑设计和建立数据字典 监控信息系统专家和最终用户对数据的使用
2. 数据规划 分析并找出组织整体的信息需求,从中分辨出主要的实体、属性,以及构成组织的数据关系,这对开发数据库系统是十分必要的。  3. 数据库技术及其管理 购买新的软件 聘用受过数据库管理系统技术及新的管理结构培训的工作人员。 建立一个数据库设计和管理小组
数据库设计和管理小组的责任: 管理数据库中技术性及操作方面的工作,称为数据库管理。该小组的工作如下: 定义并组织数据库的结构和内容; 制定保护数据库的安全规程; 编写数据库文档资料; 维护数据库管理软件; 设计小组与用户密切合作,确定数据库的物理结构、各数据项之间的逻辑关系,以及数据存取规则和过程。
4.  用户 ⑴  非计算机专业人员的用户 利用关系数据库系统第四代查询语言,使非计算机专业人员的用户也能够方便地存取数据库数据。 ⑵  计算机专业人员的用户 需进行 DBMS 语言、 DBMS 应用开发过程的重新培训以及新软件的应用实践。
第六章  通信技术与计算机网络 一、  通信技术 通信是指利用电子手段实现相距一定距离的两地之间的信息交换。
1. 通信革命 人类目前正经历着一场通信革命,这主要是由于通信技术发生了迅猛变化,而且通信技术的拥有、控制以及通信设备市场也发生了相应的变化。现代管理者需要了解一些有关通信技术的性能、成本以及它所带来的益处,并且学会怎样利用通信为组织带来最大效益。
⑴  计算机与通信的结合   自 1876 年贝尔发明电报以来,通信业一直由国家或私营企业所垄断。美国通信业垄断的局面于 1984 年开始打破,当时国家最高法院强制 AT&T 放弃它的垄断并允许竞争企业销售通信设施和设备。  
AT&T 垄断的结束使新的通信技术和设备市场得以拓宽,从低价的通信设施到电话设备以及私人通信卫星等产品纷纷问世, AT&T 也开始销售计算设备。通信业的变革是伴随通信技术变革而发展的。以前人们对通信的理解只是声音在电话线上传送;而如今,大量的通信主要是数字数据的传送,是用计算机将数据从一个地点传送到另一个地点。没有通信,联机信息系统和远程信息的存取是根本不可能的。
⑵  信息高速公路 1993 年,美国提出了建设“信息高速公路”,也就是国家信息基础设施( NII )的计划,其核心是建立全国的高速网络,把所有的计算机网络联接起来。这个计划的实现对经济和社会生活产生重大的影响,由此引起的信息化建设的浪潮波及世界各国。
2 . 通信系统的组成及其功能 ⑴  通信系统的组成 ① 计算机 ② 输入输出设备 ③ 通信信道 用于在网络中的发送与接收设备之间传送数据或声音。通信信道可以采用各种通信介质,如:电话线、光纤缆、同轴电缆和无线传输。 ④ 通信处理器 如调制解调器、多路调制转换器,控制器和前端处理器,它们为数据传送与接收提供支持功能。 ⑤ 通信软件 控制输入、输出活动和管理通信网络其它功能的 。
⑵  通信系统的功能 ①  信息传输: 需要传输介质、网络和路径 ②  确认接口: 确定路径,以及发送者与接受者之间的接口 ③  路由选择: 选择最有效路径 ④  信息处理: 为正确的接受者提供正确的信息 ⑤  信息编辑: 检查错误、格式编排和编辑 ⑥  信息转换: 转换一台设备到另一台设备的传输速率和代码 ⑦  信息控制: 路由信息,轮询接受者,支持网络结构维护
⑶  通信协议 网络上不同的设备之间之所以能够实现信息通信与“对话”,其关键是通信双方需遵循一定的规则。通信协议就是通信双方进行对话的约定。如果没有一致的约定,就无法交换信息。 协议在通信网络中的主要功能是识别通信路径中的设备,唤起其它设备的注意,校验收到的传输信息,检验那些由于翻译错误而需重新传输的信息,并在发生错误时完成信息恢复 。
⑷  数字信号与模拟信号 ①  模拟信号 可以按照不同频率在各种介质上传输的电磁波 ②  数字信号 是一系列电脉冲
调制 解调
   发送数字信号的最基本优点就是比发送模拟信号便宜,而且很少受噪音干扰的影响。最主要的缺点就是数字信号比模拟信号易衰减,传输距离受到局限。 当采用模拟信号传输数字数据时,可以利用调制解调器( Modem )将数字信号转换为模拟信号;在线路的另一端,调制解调器再将载波模拟信号解调为数字数据。
⑸  通信信道 通信信道是指通信网络中发送方和接收方之间的物理通路。   最普通的连接方式是在发送和接收设备之间有一条点到点的链路,这些设备通过接口在传输介质上传输模拟信号或数字信号。
点到点通信 是指网络中每两个节点之间存在一条物理信道,由某信道一端的节点发出的数据能被信道的另一端的节点所接收。点到点的拓扑结构中,没有通信竞争,几乎不存在信道控制问题。   局域网中常用的传输介质包括双绞线、同轴电缆和光导纤维。另外,通过大气进行各种形式的无线电磁传播
① 双绞线 既可以用来传输模拟信号也可以用于传输数字信号。对于模拟信号,大约每 5 ~ 6 公里需要一台放大器;对于数字信号,每 2 ~ 3 公里使用一台中继器(对信号进行整形和放大,但不对信号做校验)。双绞线既可用于点到点的连接,也可以用于多点的连接。作为一种多点介质,双绞线比同轴电缆的价格低,但性能差,而且只能支持很少几个站点,普遍用于点到点连接。其传输速率的上限一般是 10 Mbps ,采用特殊技术时可达 100 Mbps 。
② 同轴电缆: 数据传输速率最高可达 10Mbps 。公用天线电视 CATV 电缆既可由于模拟信号发送又可用于数字信号发送。同轴电缆适用于点到点的连接和多点连接。基带 50 欧姆电缆每段可以支持几百台设备,在大系统中还可以用中继器把各段连接起来。宽带 75 欧姆电缆可以支持数千台设备。 同轴电缆的抗干扰性能明显优于双绞线,价格介于双绞线与光缆之间。
③ 光缆    是一种细小( 50 ~ 100 微米)柔软并能传导光线的介质。它通过内部的全反射来传输一束经过编码的光信号。光缆的数据传输速率可达几千 Mbps ,传输距离达几十公里。 光缆普遍用于点到点的链路。光缆的最大优点除具有高的数据传输率外,而且不受电磁干扰或噪声的影响,这一特性使其能在长距离的传输过程中提供很好的安全性。光缆的问题是其光缆本身以及所需部件(发送器、接收器、连接器)的价格较双绞线和同轴电缆要贵。  由于光纤通信具有损耗低、 频带宽、数据传输率高、抗干扰强等特点,对高速率、距离较远的局域网也是很适用的。
④ 无线传输 通过空气或空间而不靠任何物理传输介质的无线传输技术在双绞线、同轴电缆和光缆的安装受到限制时已成为人们的一种主要选择。当今无线数据传输的大众化应用包括寻呼系统、移动电话、微波传输、通信卫星、移动数据网、个人通讯服务、个人数字助理,以及电视远程控制等。
虽然无线远程通信技术在世界范围的通信发展中具有很大潜力,但事实上该技术的应用仍受许多条件的约束。因为无线传输易受多种环境干扰的影响,如:太阳照射、汽车发动等,所以很容易出现错误。因此需要从硬件和软件两方面入手,对无线设备所使用的带宽和发射能量进行精心管理。另外,由于无线传输易受拦截,所以安全与保密的维护将更为困难。无线网络要求具有复杂的纠错能力,这将导致信息段的重复传送,会降低实际传输速率。此外,不同网络可能利用不同段的无线电频率传输信息,且采用的通信协议互不兼容,结果将是不同无线网所使用的调制解调器互不兼容。因此在各种不同无线网之间相互通信,必须提高软件和硬件技术和制定统一的标准
通信信道特性 通信信道特性有助于我们确定通信系统性能及能力。 ① 传输速率   每秒通过信道的信息量是用比特 / 秒( bps )来度量的。 几种主要类型传输介质的成本和传输速率。 传输介质   传输速率   成本 双绞线   300 bps-10Mbps   低 微波   256 Kbps-100Mbps 通信卫星   256 Kbps-100Mbps 同轴电缆   56 Kbps-200Mbps 光缆   500 Kbps-10Gbps   高
②  传输模式 异步传输    是指一次只传送一个字符,每个字符前都设有一个起始标识位并以终止位和校验位结束。异步传输适用于低速传输。 同步传送    是指接收与传送设备之间通过电子时钟始终保持一致的动作频率,一次传输一组字符。同步传输主要用于高速传输大量数据。
③  传输方向 信息传输还需考虑数据在通信网上的流动方向 单工 传输的数据在任何时候都只能在一个方向上传输 半双工 传输可以在两个方向、但不是同时传送数据 , 也就是说在某一时刻只在一个方向上传送数据 全双工 数据同时在两个方向上传送
⑹  通信软件    通信软件主要用于控制并支持通信网络的各种活动 。 ① 网络控制软件 按规定的路径发送数据,它接受网络终端的注册,确定传送优先次序,维护网络活动记录,以及检查错误。 ② 存取控制软件 建立网络中计算机与终端之间的连接,确定传输速率、传输模式和传输方向。 ③ 传输控制软件 确保计算机和终端能够发送和接收数据、程序、命令和消息。 ④ 错误控制软件 检测和纠正错误,然后再重新发传正确的数据。 ⑤ 安全控制软件 监控应用、记录口令和各种授权过程,以防非法存取。
3  通信网络的类型 由于构成网络的方法有许多,因此也相应地有多种网络分类方法。网络可以按照其形状或拓扑结构进行分类,也可以根据其覆盖的地理范围或所提供的服务类型进行分类。 ⑴  网络拓扑结构 网络拓扑是从结构的角度来研究网络体系的。它将网络上的工作站点视为一个结点,通信信道视为一条线,整个网络系统变为一张平面图,用图论的方法进行研究。最常见的网络拓扑结构有:星型、总线型和环型
总线网
 
总线网是通过双绞线、同轴电缆或光缆连接多台计算机等设备构成的通信网络。信号沿信道双向传播,信号在传输过程中不进行整形和放大;某一结点发出的信息,总线上所有结点都能同时收到(广播式网络),网上各计算机设备所接受的特定信息是通过软件来识别的。总线网具有较好的扩展性,在网络上增加新的结点,不必中断系统的工作。另外,它还有较高的可靠性,网上某一结点停止工作,不会影响整个系统和其它结点的工作。但这种结限制网上的结点数目;当多个结点同时发送信息时,容易产生冲突。因此该结构通常用于局域网。
环型网络
 
在环型拓扑结构中,网络连线(电缆或光缆)构成一个封闭的环,数据沿环型单向地从一个结点传到另一结点。环型网络不依赖于中心结点计算机,其扩展性和可靠性都不如总线网,在环上增加结点须中断网络工作;环上任一结点的失灵会导致整个系统停止工作。网上每台计算机都能够独立处理自己的应用。网络的可扩展能力比较好,网上的结点数目可以很多。   令牌式环型网是环式网的一种变型。在一般的环式网中,网上的所有设备都是采用一个信号或标志来实现通信;所谓令牌是预先定义一个数据包,数据包中包括有发送者、接受者的有关数据,以及包信息内容,令牌中所包含的内容也可以为空。  
令牌在网上由一个结点传给另一结点,各结点在令牌到来时对其进行检测。如果该令牌中包含有传给当前结点的数据,则由当前设备接收该数据并将数据包标上空记号。如果计算机欲发送数据,它首先找到一个可用令牌,将发送者、接收者和发送的数据装入令牌,并标明其它信息。如果数据包为空,则令牌不做任何改变地通过。令牌式环型网多用于微机之间传送大量数据或微机与大型计算机之间传送数据。
星型网
 
星型网包括一个由中央主机和通信设备构成的中心结点,该结点与若干计算机或终端设备相连接,构成一个放射状的网络。这种拓扑结构适用于某些处理须集中完成,某些处理可在本地完成的应用。 星型网络属于点对点的网络,各结点之间不存在共享信道,每对结点之间都存在专用信道;其控制比较简单,一般采用轮询法(轮流询问哪一个结点要发送),不会出现信息冲突。但星型网的中心结点硬件代价比较高,需设置多通信接口和缓冲器设备。另外对非中心结点来说,系统可靠性非常高,任一非中心结点的失灵都不会影响整个系统工作;但如果中心结点损坏,将会导致这个网络系统的瘫痪。
⑵  局部网和广域网 网络可按所覆盖的地理范围分为局部网和广域网 局域网 ( Local Area Network ,简称 LAN )的覆盖范围有限,通常是在 一座大楼内或几座很临近的大楼之间 。 局域网一般用于大量且高速的数据传送需求上 。例如:图象信息占用的字节数较多,所以组织需要运用局域网传送视频图象。 局域网完全是由最终用户控制,维护和操作的 。但这同时也意味着 用户必须了解大量的有关通信应用和建立网络的知识。
局部域网允许网上用户共享贵重的硬件和软件资源 。例如:几台微机用户可以共享网络中的一台打印机。因为用户不再依赖中央计算机系统,所以局域网能提高工作效率。另外有几种新的应用,如电子邮件、制图、视频会议和联机应用都要求大容量的网络。 局域网的主要缺点是安装 成本要高 ,局域网的每次搬迁都需要对网线 重新布线 。局域网还要求具 有经过专门培训的人员对其进行管理和运行 。
文件服务器 起到了图书管理员的作用,它为网络用户存储各种程序和数据文件。网络上谁存取什么以及按什么顺序存取都由服务器来确定。虽然目前有许多专用服务器产品,但也可以用含大容量硬盘的高档微机、工作站、小型机或大型主机来担当服务器。服务器中有局域网的网络操作系统,它管理并控制着服务器和网络上的通信。
网关( Gateway ) 设备可将局域网连接到公共网络上,如:电话网或其它组织的网络。因此局域网还可以和外部网络交换信息。网关通常是一个通信处理器,它能够把一种通信协议转换为另一种通信协议,并由此将不同的网络连接起来。
对局域网有四个重要的评价准则: ①  系统灵活性如何(是否可增加新用户、能增加多少)? ②  系统的实际绩效怎样? ③  网络实际成本,包括软件、实施、布线、培训、网络管理,以及不可预见的成本是多少? ④  系统面对各类干扰的情况下,其可靠性如何?
广域网  广域网( Wide-Area Networks ,简称 WAN )所覆盖的地理范围十分广阔,可从几公里到跨越全球范围。广域网一般由公共通信服务商(由政府许可向社会提供通信服务的企业或部门,如:美国的 AT&T 、 MCI ,中国的国家邮电部等)来确定网络的传输速率、通信方法,并对通信实施管理。而具体的信息传输路经选择,以及信息传输过程中的错误检测和处理、编辑、通信协议和通信管理等均由特定的组织负责。
WAN 的构成包括有 交换式线路 、 专用线路 、 微波和卫星通信 等多种方式。交换式线路就是使个人用户从终端进入网络,并把数据传送给另一台计算机所用的电话线,通过它能够呼叫目的地,并按指定路线将数据传送或转接到指定目的地。对于 高速且大量的数据传送一般采用专用线路 或非交换式线路,它是专为传送数据而提供的电话线。这种专线可从公用网络服务商那里租用或购买。 交换式线路的成本低,较适用于数据量不大的传送 。有些商务公司具有自己的广域网。但这种 私用广域网维护费用是极其昂贵 的,甚至对私用广域网或许根本无法管理。在这种情况下,企业可以考虑利用商业网络服务进行跨区域或国家的通信
A B C D E
A B C D E F
增值网 增值网( Value -Added Network ,简称 VAN )是企业设计并管理自己的网络的一种选择。增值网是一种私用的、多路径、纯数据传输的,并由第三方管理的网络。因为它能为多个组织共同使用,所以增值网在服务成本和网络管理上能够节约费用。增值网的建立通常由负责管理网络的公司承担,该公司还可以将该网络的使用权出售给其它希望利用该网络的企业和用户,用户只需按期支付数据和文件传输费用。增值网可用双绞线、卫星通信和其它通信信道。
所谓“增值”是指通过该网络提供给客户的通信和计算机服务使通信的“价值”额外增加 。因为顾客并不需要在网络设备、软件或完成错误检测、编辑、路由选择以及通信协议转换等方面进行投资;网络的利用成本也是由许多用户分摊的;所以网上的每个用户都可以节省线路费用及传输成本,最终成本可能比租用专线或租用卫星服务要低。增值网对企业来说是很有吸引力的,因为它能提供许多特殊服务,如:电子邮件以及存取国外通信系统的信息。
增值网节省费用的另一方法就是采用 包交换 技术。所谓包交换就是把大块的文本分解成小的、固定长的几组数据(每组通常包含 128 个字节),每组称为包。增值网从许多用户结点处获得信息,并将它们分解成若干小的包;每个包都在网上独立传输,来自一个结点的数据包可能会在网上不同路径上传输,当其到达目的地时,再将这些散在的数据包重新组装还原成原来的文本内容。包交换技术使通信设施得到更多用户的充分利用,因此能够提高网络信息传输效率 。
目前很多公司都能对声音图象、专线服务和分布式数据存储的网络给予不同的技术支持。 异步传输模式 ( Asynchronous Transfer Mode ,简称 ATM )就是一种先进的网络技术,它可以解决上述某些问题。 这是因为它能够完善地在用户之间动态地转换声音、数据图像和视频。 ATM 还能将局域网和广域网更容易地连接在一起(通常 LAN 是建立在低速通信协议基础上,而 WAN 是高速运行的网络)。 ATM 技术将信息划分成许多统一的单元,每个单元有 53 个含 8 字节信息的组,从而消除了对信息协议转换的需求。它能够在不同制造商生产的计算机之间传送数据,且允许以任何速度传送数据。 ATM 一般需要用光缆连接网络,其传输速率可达到 2.5 Gbps 。
二、企业计算机网络 1.  企业计算机网 建立在通信网络基础上的系统管理着企业各部门以及各分支结构。企业员工即可以在其总部的网络中心或位于总部的各部门办公室,也可以在任何分布在远程的分支结构或区域办公室工作,所有工作都是在其各自的网络站点上进行的。企业网把所有分布在各个区域的站点、企业的工作以及企业信息连接到一起,共同构成一个大型网络系统。
运行在网络上的一系列硬件包括从担当服务器的主机和各类计算机到支持帮助员工们完成各类工作的微机和工作站。从前那种以主机为中心的系统获取并运用工作中所需数据不是非常便利;而现在,业务管理人员、工程师、各类专业人员及采购部门,事实上不管数据存贮在什么地方,所有企业员工都可以按照自己的需求存取数据并以有效的方法对这些数据进行操作和显示。
⑴ 客户机 / 服务器模式 客户机 / 服务器模式是一种能够最充分发挥桌面计算机能力的主要手段。在计算机的客户机 / 服务器模式中,数据及其处理能力被分布在企业的各个部门或计算机站点,而不是集中式的控制。客户机 / 服务器系统是一种以用户为中心的系统,它强调用户与数据的交互作用。客户机 / 服务器模式将任务划分为由“客户机”和“服务器”分别分担的部分,虽然两者都是连接在网络上,但各自承担并完成各自的功能(见图)。对用户来说,在网上所感觉到的就类似一个具有全部功能的独立系统,客户机和服务器被集成在一起而且能够相互访问。
 
⑵ 客户机 / 服务器模式的商业动力 目前企业网和客户机 / 服务器模式已在企业中得到广泛地应用。它促进了桌面计算机能力的发挥以及将资源分布于贯穿整个组织的信息系统之中。 ① 计算机技术发展迅速 随着微处理器性能和可靠性的提高、通信能力的增强,其价格不断下降,这使得将计算机的处理能力分散到工作人员的桌面上,并将企业资源分布到以客户机 / 服务器为基础的信息系统上无论在技术上还是在经济上都成为一种可能性。
② 知识和信息为基础的经济的出现 在以知识和信息为基础的经济中,人们靠信息进行创造和工作已远远超过用手工。象工程师、科学家、设计师、建筑师或律师等知识和信息工作者们都需要方便地获得各类信息。客户机 / 服务器系统能够大大提高他们的工作效率,他们可以通过功能强大的桌面电脑将手头的信息进行存储并从数字化的信息服务和网络中获取有用的资源财富。
③ 世界经济的全球化 当今的企业需要与客户、供应商以及工作人员建立密切的通信联系,不管他们在哪里,在世界的任何角落。客户机 / 服务器技术正在使这种通信变得更加快速、简捷且便宜。客户机 / 服务器网络正在被用于支持异地业务的协调,如协调位于旧金山的市场总部与位于香港的销售分支机构之间的关系。还有很多企业运用建立在客户机 / 服务器基础上的联机系统来提供快速、准确、低成本的客户技术支持。
④ 组织官僚层次减少,竞争力增强 在过去十年中所呈现的激烈的商业竞争环境导致了组织变得更加扁平化,即管理层次的减少。工作在较低层次的员工大大增加了决策权,工作人员更多的是作为某个协作小组中的一员行使着自己的职责。另外,整个商业竞争周期也缩短了。客户机 / 服务器平台给人的直觉是这一新的商业环境比老的主机环境更好。客户机 / 服务器结构分布较为分散,它能够在组织的各层次间传递更多的信息。每个人使用一台网络计算机就能够很好地控制自己的所有工作。网络计算机还支持分布在不同地点或地区的协作小组的成员们密切地协同工作,而且网络平台与集中式的主机平台相比更具技术上的灵活性。
⑤ 节省费用 也许最初促使客户机 / 服务器技术得以发展的最主要的动力是相信它能减少投资。大型主机的成本大约是微机的 100 倍。那么,一个需要增加其处理能力的企业就有可能只投入较少的资金,通过微机来达到自己的目的。然而,最初的系统投资只是企业需考虑到的费用中的一部分,当许多企业声称节省了许多费用时,有些企业却持怀疑态度。另外,对由于快捷的数据获取而带来新的销售业绩这类的效益,其量化估算也存在一定困难。
2. 国际互联网  Internet Internet 是将全世界的网络连接在一起的一个全球性网络。它从最初用于大学、政府、研究机构之间共享资源和信息通讯发展至今天,已经成为一个世界范围拥有千百万用户的网络;而且用户数量的增长就象滚雪球一样,迅速地膨胀。目前,世界上很多企业都有自己的 Internet 地址,企业经理可以通过 Internet 促销产品,宣扬企业经营思想,在网上捕捉商机;客户可以随时通过该网获得企业概况和产品介绍以及技术支持,甚至进行电子贸易;银行可以为客户提供电子货币转帐和支付服务;个人可以从数据库中检索信息,还可以在网上讨论专题、发表自己的观点。总之, Internet 已经引起了企业和个人的极大关注和兴趣,并且正在改变着人们的工作和生活方式。
Internet 的发展简史 Internet  的前身是美国国防部高级研究项目机构 ARPA ( Advanced Research Projects Agency )研究开发的 ARPANET 。 1975 年,  ARPANET 由实验性网络改制成操作性网络,同时 ARPA 更名为 DARPA  ( Defense ARPA )。 1979 年,  DARPA 牵头成立了现在的 Internet  指导委员会 IAB (  Internet Activities Board) 。其主要任务是协调并指导新网际互联协议 TCP/IP 的开发, 1980 年,  TCP/IP 问世。 20 世纪 80 年代 Internet  进入了迅速发展时期,并逐步对外开放。 1993 年 美国政府公布“国家信息基础设施建设日程表”( The National Information Infrastructure) , 由此,在全球范围内掀起了信息高速公路热。
Internet 在我国的发展简况 1986 年,中国科学院等一些单位通过长途电话拨号方式进行国际联机数据库检索,这标志着我国使用 Internet 的开始。 1990 年,中国科学院高能所、原电子工业部十五所等单位开始把计算机与 ChinaPAC (X.25)  相连接。利用欧洲的计算机做网关,在 X.25 网与 Internet 间进行转接,实现了中国用户和 Internet 用户间的国际 E-mail 通信。 1993 年,中国科学院高能所开通了一条 64kb/s 的国际数据信道,和美国斯坦福线性加速中心连通。
1994 年 4 月 , 中国科学技术网 CSTNET 建成,标志着我国正式接入 Internet 。我国是通过国际专线连入 Internet 的第 71 个国家。同年 5 月,开始在国内建立和使用我国的域名体系。 1995 年 建成 中国教育和科研网 CERNET 1995 年 中国公用计算机互联网 China NET  建成开通。 1996 年 金桥网 China GBN 建成开通 1997 年 一大批商业型的接入网络也迅速地发展起来,国内的 ISP 以达 400 多家,成为推动我国 Internet 发展的重要力量。
⑴ Internet 是怎样工作的? Internet  是一个不同国家、地区和区域的计算机相互连接、彼此通信的集合,在它上面并没有强制性的管理机构,有人称其为最大的无政府状态组织。但对于 Internet 用户来说,它就象是一个天衣无缝的整体。实际上, Internet 有其自己独特的电子文化,计算机之间的对话采用同一标准语言—— TCP/IP 。
① TCP/IP 协议与文件传输 TCP/IP 是 Internet 使用的网络通信协议,它用来保证数据的安全和指定目的地的作用,这个协议分为两部分:传输控制协议( TCP )和网际协议( IP )。 Internet 在进行文件传输时, TCP 将要传输的文件分解成小的 TCP 数据包,每个包有一个控制头,其中包括有接收主机的地址、数据重组的信息和防止数据被破坏的信息; IP 进一步将 TCP 包分解为 IP 包, IP 包的控制头上有地址信息、装载的 TCP 信息和数据。连续不断的 IP 包要经过许多子网才能到达接收主机,并被进一步分解,加入子网地址。
在网络的交叉点上,有一个叫做 路由器( Router )的设备,负责数据包的最佳传输路径选择,以有效地分散 Internet 上的数据负荷,避免系统某一部分堵塞。一个文件的不同数据包可能要经过不同的路径到达同一地点。当所有数据包到达目的地后,计算机拆去 IP 地址信息,利用 TCP 的相关信息检查数据在传输过程中是否损坏,并将各数据包重新组合成原文件
在文件传输的过程中,还有一种称做网关( Gateway )的网络设备,用来使不同类型的网络可以用 TCP/IP 同 Internet 打交道,网关可以将不同计算机的本地语言翻译成 TCP/IP 语言,或将 TCP/IP 语言翻译成本地计算机语言。
 
②  IP 地址和域名管理 一个文件从一台机器传输到另一台机器,地址起着关键的作用。 Internet 上使用的地址称做 IP 地址。 IP 地址由四个字节组成,每个字节称为一个域。它有两种表达方式:一种是计算机能够识别的地址,用数字表示。
例如: 202.113.31.245   其中前两个字节代表的是网际网络号,它由位于美国斯坦福研究中心的网络信息中心( NIC )负责分配;第三个字节表示子网号;最后一个字节表示主机号,它用于在子网内唯一地标识一台主机地址。
202.113. 31 .245  11111111.11111111. 00011111 .11111111
IP 地址的另一种表达方式是人便于识别和记忆的地址。称做域名地址。它由四节字符组成,例如:  sun.nankai.edu.cn 第一节字符代表的是主机名 第二节字符代表局域的域名 第三节字符表示大的区域域名称为顶级域名 最后一节表示国家名称的缩写 除美国以外的其它国家, IP 地址都须有这一节的表达,如 ca 表示加拿大, au 表示澳大利亚等。
上述第三节字符所表示的顶级域名是由 NIC 指定的区域名称,它反映了域的网络类型。该域名共有六类
1997 年 5 月 1 日,由国际电信联盟发起的“关于发展和稳定 Internet 域名注册系统”的会议在日内瓦结束,来自世界各国和地区的 150 位代表联合签署了《 Internet 域名系统通用顶级域谅解备忘录》,旨在进一步规范互联网,打破垄断,引进竞争机制。它为互联网的健康发展奠定了良好的基础。
1997 年 5 月 20 日,国务院正式颁布了《国务院关于修改 < 中华人民共和国计算机信息网络国际联网管理暂行规定 > 的决定》。根据决定,国务院对《中华人民共和国计算机信息网络国际联网管理暂行规定》作了一系列修改。其中规定中国互联网的二级域名分为“类别域名”和“行政区域名”两类。
 
⑵  Internet 的基本功能 电子邮件( E-mail ) 文件传输( FTP ) 远程登录( Telnet ) WWW ( World Wide Web )检索工具 Gopher 信息查询工具 Archie 文件索引系统 广域信息服务器( WAIS ) 电子新闻( USENET News ) 电子论坛( Listsev ) 在线交谈( Talk )
⑶  与 Internet 连接的方法 ① 单机通过拨号连入 Internet 采用这种方法与 Internet 连接,首先需要依靠一个 Internet 服务提供商( ISP )。也就是说,用户需要向 ISP 申请一个帐号,使自己成为 ISP 主机上的合法用户,获得向 ISP 拨号的许可权,通过这个 ISP 进入 Internet 。
 
②  局域网通过专线方式连入 Internet 如果用户端不是一台单机,而是一个局域网,那么可以向电信部门办理申请专线,通过专线与 Internet 连接。 通常专线分为电话专线和数字数据专线( DDN 专线)。相对而言, DDN 专线较电话专线的租金费用高,但在传输速率、线路可靠性以及误码率等方面的性能都要好得多。 用专线连入 Internet 时,用户端需要配备一台路由器( Router )和相应的 Modem 等网络设备。
 
③ 局域网通过光纤连入 Internet 若用户已经具备自己的局域网,且该局域网附近又有 Internet 站点,可以考虑采用光纤(架空或地埋)方式直接与附近的 Internet 站点连接。采取这种方法,可以获得较高的数据传输速率及可靠性。用户端同样需要具有路由器等网络设备,同时还需要在光纤两端装接光电转换设备。
④ 通过无线网连入 Internet 随着计算机网络技术与微波通信技术的发展,目前已有一些成熟的无线网络产品面市。这些产品的传输距离一般在几十公里左右,传输速率可达 2 Mbps  ;但一般要求无线收发器之间能互相对视,之间尽量避免高大障碍物。
⑤ 通过分组交换网( China-PAC )连入 Internet 早在 80 年代末,我国电信系统就从法国引进了公共分组交换网设备,目前已经覆盖了全国大部分省、市、县。特别是近几年,国家加大力度建设国家通信基础设施,可以说“信息高速公路”的建设日新月异。一些偏远地区的企业或个人,倘若附近没有直接的 Internet 站点或 ISP ,可以向邮电部门申请,通过 China-PAC 或其它公共网连入 Internet 。
3. 企业内部网  Intranet Internet 有如此广泛的优点和卓越的性能,可作为现代世界经济支柱的企业是否能真正感受到 Internet 的巨大魅力呢?在网络时代的今天,许多眼光敏锐、卓有远见的企业已经尝试用 Internet 技术构筑本企业内部的网络。 Intranet 技术已经渗透到企业的信息管理之中,成为不可抗拒的潮流。曾有专家预言,今后若干年信息技术革命的关键将是 Intranet 。
①  什么是 Intranet ? 如果我们称 Internet 为“互联网”,那么 Intranet 则可以称做“内联网”或“企业内部网”,它是 Internet 技术在企业机构内部应用的体现。 Intranet 能够以极少的成本和较短的时间将企业内部的大量信息资源透明地传递到企业每个管理者的桌面上,它提供了一种能够充分利用通信线路、经济而有效地 建立企业内联网的方案。
过去,只有 IBM 、 AT&T 这样的大公司才拥有自己的企业专用网,而现在却不同了。借助于 Internet 技术,许多中小型企业也都有机会建立起适合于本企业规模的“企业内部网”。 Intranet 深受企业的关注和青睐,其原因之一就是它与 Internet 有所不同,它只为一个组织内部专有,对网络的访问完全在企业的控制之下,外部用户不能通过 Internet 对它进行访问。在网络时代的今天, Intranet 已成为不可抗拒的潮流,它的冲击力将直接影响到企业的运转、效率和发展,甚至影响到企业文化。
② Intranet 主要涉及的技术 Intranet 主要涉及的技术有以下 5 个方面: 网络互联 Intranet 的网络互联继承和采用了 Internet 的 TCP/IP 协议技术。目前 TCP/IP 已成为众多异种网络进行互联的主要协议。 TCP/IP 的简单化和标准化使得企业内部网具有低费用、高效率的特点。 文件传输 TCP/IP 网络的特征之一就是基于该协议的应用相当丰富。 FTP 是最常使用的应用之一。在企业内部,文件传输可以应用于企业各部门或分支机构的软件或文件的共享。
电子邮件 电子邮件无疑是 Intranet 最实用的通信手段。企业内部网可以用 E-mail 进行异地或不同部门之间的人际交流和信息交流。 E-mail 的使用可以节省传统的电话、传真及印刷品等媒介带来的费用。 Web 技术 Internet 发展最快的就是 Web 技术。 Web 技术的出现对信息发布和共享具有深刻的影响。基于 Web 的超文本链接以及与多媒体技术的结合,使得 Web 成为 Intranet 的一个主要表现形式。
用户界面技术 Intranet 的另一个鲜明特点就是用户界面的简单、直观、一致和友好。 Intranet 的用户无需经过更多的培训,就可以享受不断丰富的应用 。
开放、灵活 前台、后台 传输瓶颈 主机瓶颈 问题 / 特点 浏览器 应用程序 数据处理 应用程序 无处理能力 客户端 DBMS 数据处理应用程序 DBMS 数据处理 DBMS 数据库应用 数据处理 服务器端 浏览器 / 服务器 (B/S) Intranet 客户机 / 服务器 (C/S) 文件服务器 / 工作站 主机 - 终端 体系结构
③ Intranet 的优势 与其它形式的信息系统相比, Intranet  所具有的显著优势主要表现在: 系统建立费用低 建立 Intranet 也许比我们想象的要容易。如果企业已经具有了传统的网络设施,可将其直接用于 Intranet 。除了建立系统所需投入的时间外,几乎不需要重新投资。因为大多数 Intranet 工具都是免费或低价的,这些工具可以帮助企业建立起 Intranet 的雏形,然后一旦需要就可以逐步升级为更强有力的系统。换句话说, Intranet 主要投资于应用,可以最大限度地保护企业过去的网络设施投资。
通信费用少 同现有企业内部通信方式比, Intranet 的性能价格比是很有吸引力的。利用现有企业内部网络和 Internet 的公共通信设施,会使 Intranet 的通信费用投入相对非常低。 可虚拟地运行在任何平台上 WWW 服务器软件采用的是公开的协议和技术标准,因而不局限于任何硬件平台或操作系统,企业原有的计算机都可能胜任。因此,可以最小的投入获得最大的效益。
采用统一的浏览器界面 Intranet 如同 Internet 的 WWW 功能,在整个企业的系统中提供一个基于浏览器的一致窗口。包括 E-mail 、销售报告、生产记录等的所有信息都可以相同的方式显示出来。能够熟练操作 Internet 的用户甚至不必进行专门训练,即可独立操作系统。对他们来说,在 Intranet 中冲浪就如同在 World Wide Web 中巡航一样自然。
减少用户培训时间 正由于 Intranet 简单、统一的浏览器界面,任何人只需按照屏幕提示移动鼠标就可以获取到自己所需要的信息,几乎无须专门培训。过去传统的企业 MIS ,由于企业各部门的需求各异,加上开发人员水平不一,大多数应用系统的操作都是因功能而异;对应用人员的培训需投入大量的资金和时间;一旦工作人员岗位变动,随之又会带来重新培训人员的问题。而 Intranet 采用的统一浏览器界面,其操作不会因企业功能不同而异,所以将大大减少对员工的培训费用和时间。
开发周期短 Intranet 应用程序的开发比在传统网络上的应用程序开发来得容易。要想改变用户应用程序的外观时,无论用户运行在怎样的系统平台上,只需在 Web 服务器上编辑相应的 HTML 代码,所有用户马上就可以看到变化的界面和内容。完全可以摆脱为每一种客户机单独编程和为所有用户进行应用软件升级的麻烦
④ 企业网的安全性 Intranet 技术可以给企业内部管理带来诸多便利,但同时也会带来一些令企业担忧的问题。其中首要的问题就是网络和信息资源的安全性问题。众所周知,信息是企业的无形资产,企业数据是企业赖以生存的生命线,一旦企业的信息和数据出现安全隐患,将会给企业带来无法估量的损失。
随着 Internet/Intranet 技术的日益普及,出现在网络上的企业、公司数据遭窃或遭破坏现象日趋严重。当 Intranet 成为企业关注的热点时,冷静地着手于网络安全的设计,并且选择、设计一种安全的、负荷能力强且经济的安全设施是摆在系统设计人员面前的一个重要课题。
Intranet 防火墙( Firewall )就是针对 Intranet 网络特点而建立的对外部入侵者的防范措施。防火墙原理实质上就是进行系统访问控制,它控制企业网与外部的信息进出,使入侵者不能进入企业网内,而内部人员仍能访问 Internet 。
Firewall 通常由过滤器和网关等组成。过滤器封锁了某些类型通信量的传输,网关提供中继服务,补偿过滤器对机器的影响。网关留驻的网络经常被称做“隔离地带”。
Intranet Firewall 的设计要点是: 首先在外部世界和内部网络之间设置一个周边网络,是外部世界和内部网络的安全缓冲区。它用以实现既满足内部用户可访问 Internet 的需要,又不暴露整个内部网络服务的功能。在周边网络上,连接有作为 服务器的“堡垒主机”,提供分辨信息服务。由于“堡垒主机”暴露在 Intranet 之前,它要承受外部攻击的危害,所以配置提供系统安全审计用的详细日志。周边网络与外部 Internet 之间设置了基于路由器的周边防火墙(又称外部防火墙);周边网络与内部网络之间设置了基于路由器的 Internet 防火墙(也称内部防火墙)。外部防火墙用于保护外来信息对“堡垒主机”的攻击;而内部防火墙则用于一旦“堡垒主机”受到危害时,保护内部网络使之不受影响。这两道防线能有效地防止外部有害信息对内部网络的侵袭,从而保证了 Intranet 网络和信息的安全。
 
4. 企业外部网  Extranet Extranet  是一种新的网络设计方案。它把企业内部的 Web 应用程序扩大到自己的贸易伙伴或用户处,从而提高企业的竞争力。 一个企业外部网一般被看作是公司网络上的一部分,用防火墙将它与企业内部网( Intranet )上的贵重资源和 Internet 上的不守规矩的人员隔离开来。因此,企业外部网使得一些公司可让其用户和贸易伙伴获取以前只供内部网上的职员使用的重要信息。
全部 企业之间 企业内部 用户 公开 半公开 封闭 信息状态 Internet Extranet Intranet
5.  企业网络化的实现 在实现企业网络化的过程中,我们会面临许多问题和机遇。企业管理者必须能够应付设计和创建企业网络过程中出现的各种问题。 ⑴  企业网络化引出的问题 除了由于网络设备和标准的不兼容性所产生的一系列问题之外,在企业网络建设过程中,还将面临另外六个比较突出的问题:
①  信息系统的管理控制失灵 计算机应用所面临的主要问题表现在对最终用户创造性和工作效率的全面管理和控制上。首先,如果允许最终用户自行选择系统的软、硬件,就有可能导致企业整体混乱和成本置高不下;其次,虽然最终用户运用计算机工具能够非常便利地创建自己的应用和文件,但要想确定数据存放位置并确保同一条信息(如:一个产品号)在整个组织中保持一致性却变得越发困难,因为用户开发的应用可能会融进软、硬件的不兼容性。但同样令专家头疼的是 信息资源的过度集中控制和管理又将会抑制最终用户独立创造性的发挥,还会使其确定自身信息需求的能力有所减弱。
②  组织的改变 企业计算机网络化具有改变组织权力、利益和资源分布的潜力。计算机网络改变了企业现有的信息拥有权、自主性和利益,权力的分散化带来了组织文化和组织结构的改变。当企业计算机网络成为重新构造企业使之更具活力的一个机遇时,如果蕴涵在组织上的问题不能被完全解决,那么企业计算机网只能给组织带来问题或混乱。
③  设计一个企业信息技术结构的复杂性 在我们设计一个企业信息技术基础结构时,无论是从事业务还是从事技术设计的人员都将面临两个重要的与之相关的选择——即是采取将数据和程序保留在主机上的集中控制功能,还是采取分散功能。主机在管理和处理大量数据方面技高一筹,但对于让最终用户方便地存取数据方面仍显不足;而计算机和工作站,由于具有其友好的图形界面、提高工作效率软件以及独立的处理能力,而独具魅力。很多公司觉得在主机上运行大型联机事务处理系统其投资是比较经济有效的;也有些公司得出推断,认为脱离主机的的独立系统是最好的,他们更青睐于开发客户机 / 服务器模型的新系统。
④  确保网络安全的困难 在那些广泛应用网络技术实现信息系统的组织中,安全问题是最重要的。网络为最终用户、使用计算机的人以及偷窃者们提供了访问各站点和偷窃或修改网络数据的机会。假如组织无法检验数据来自何方以及谁正在沿此线路修改它们的话,又怎么能够保证数据的可靠性呢 ?
⑤  确保网络可靠性和管理的难度 实践证实,信息系统技术和企业数据管理在分布式环境下会遇到更多的困难,因为它缺少一个独立的中心站点来进行管理。网络本身具有多层次的交互协议用于复杂的各层次应用上,而由于企业计算机网络对于不同版本的操作系统和管理软件往往具有高度的敏感性,有些应用需要专门的版本,因此要想使大型异种网络的所有组成部分一起协同工作,并管理得如预想的一样流畅将是很困难的。
⑥  客户机 / 服务器模式的隐含成本 当我们采用客户机 / 服务器模式认为能够节省投资是一种迷人的诱惑时,许多企业已经发现由于无法预测的因素,他们所预期的节省并不能成为现实。由于微机有效的低成本所带来的从硬件上节省的费用,往往被网络与系统管理所需的附加劳力和时间带来的年运行费用持高不下所抵消。
系统先期投入的费用包括: 规划网络 最初的硬件和软件购置 物理位置的准备(如电缆和电线的铺设) 通信网络的布线 安装硬、软件 人员培训(变为客户机 / 服务器模式的信息系统特别需要增加信息系统专业人员以及最终用户的培训费用) 而后期的年运行费用包括: 软、硬件的维护 通信费用 系统及网络管理及网络问题的解决等费用
典型的客户机 / 服务器模式五年经费预算分配
⑵ 一些解决办法 组织可以通过结合企业和组织变革对管理重新进行规划,增加最终用户培训,维护数据管理训练以及规划连接和规划信息结构时的成本控制等手段来解决建立企业计算机网所带来的一些问题。
①  管理的变革 要想从任何新技术应用中获得丰硕的效益,组织必须同时对管理实施变革的规划。企业过程可能需要重新构造以确保组织能从新技术中充分受益。要塑造客户机 / 服务器环境,企业的信息结构也必须重新设计。管理必须要解决来自于人员、职能、权力及组织文化等方面改变所带来的组织问题。还需要开发数据模型,进行人员培训,落实网络支持并获取网络管理工具。
②  教育和培训 对桌面计算机和网络应用的培训在很多企业中尚不完备,甚至根本没有。很多企业主管并不了解员工们要学会如何使用桌面计算机和网络需要投入许多时间。目前有一些开发得很好的培训程序能够帮助企业的进行培训教育。除此之外,技术专业人员也需就客户机 / 服务器的开发以及网络支持方法的有关内容进行培训。企业至少应该拿出客户机 / 服务器系统预算的 5% 用于培训。
③ 数据管理训练 当网络连到许多不同的应用和商业领域时,组织中的数据管理和各部分数据由谁负责维护?哪些个人和团体允许存取和使用这些数据?企业需要制定并开发专门的确保数据准确、只能为授权用户所使用及正当备份的策略和程序。
④ 网络连接的规划 企业主管应该对企业的信息结构进行长期考察,务必确保其系统连接布局满足当前和未来的信息需求。大多数组织都缺乏“已有多少连接点”或“还缺少多少连接点”的概念。规划企业网络连接的第一步就是现有网络连接的核查,下面是对一个组织中被连接区域的五项调查:
网络 :有多少个网络?都是什么类型的机器?谁负责维护?机器的安放位置?网络投资是多少? 网 络管理和用户支持 :谁对已经标识的网络主管负责?数据记录能否准确的使用?如何进行授权处理?有多少人员负责维护、支持各个网络和培训最终用户?进行上述工作的费用是多少? 网络服务 :现存的网络都能提供哪些服务?为谁服务?资金如何分配? 应用 : 网络能够支持哪些类型的应用?这些应用对生产和信息交换有多重要? 用户界面 :当前应用的用户界面怎样?它们如何与另一台机器连接或建立联系?在不同的界面下都运行哪些应用程序 ?
⑤  控制网络成本 帮助企业控制企业网络成本关系到连接的方法。有些专门的策略能够帮助控制成本,它包括: 尽可能地采用同种网络。但网络协议和网络操作系统应能够为多个供应商所支持,使更多的用户都能够得到各网络公司的支持。 限定硬件和软件供应商的数量。 统一服务器——使工作组和各部门的服务器数量保持在最小值,以便简化网络管理。 网络管理自动化,运用新型网络管理工具来监视错误、网络通信量和应答时间。
第七章 利用信息系统重新设计组织 1.  信息系统作为组织变革的手段 信息系统作为社会技术的统一体是技术与社会相结合的产物。对信息系统的理解不能仅局限于其硬件和软件,还应该包括信息系统的作用、技术、管理和组织。可以说,当我们设计一个新的信息系统时,我们正在重新设计组织。
建立新的信息系统的过程应看作是一种有计划的组织变革的过程。 通常新的系统即意味着新的工作方法。任务的性质、工作效率、管理特征以及谁得到哪些信息等,都将在建立系统的过程中被确定。 系统的建立者必须了解系统将如何影响整个组织,特别在那些决策部门中会产生哪些矛盾和变化;系统建立者还需要考虑到在新的系统影响下,工作团体的性质会发生怎样的改变,并决定改变的程度。
一个系统可能会由于其建立过程中社会、政治方面的失误而导致其在技术上成功,而组织上失败。系统分析和设计人员有责任让组织中的主要人员参与设计的全过程,并允许他们影响系统的最终模型。这项工作须由信息系统开发者精心安排,以达预期结果。
⑴  对系统开发的管理 在确定建立哪些新系统以及如何建立这些系统的过程中,最终用户起着决定性作用。图给出了开发一个新系统的管理结构的组成。这一结构的最高层是战略规划小组和信息系统指导委员会。 战略规划小组 高级管理 中级管理  监督管理与操作 信息系统指导委员会 信息系统项目管理  用户项目管理 信息系统项目小组  用户项目小组 项目分析员 / 设计者 用户分析员 / 设计者
信息系统指导委员会 : 是直接对系统开发和运行负责的高层管理小组,它由最终用户和信息领域的各部门主管组成。指导委员会负责审批各系统计划;寻求具有共享能力的公共系统的开发;寻求协作性和集成化的系统;有时还负责对某项设计可选方案进行抉择。总之,信息系统指导委员会是系统开发的强有力监督保障机构。
项目管理小组 它负责一些特定项目的管理。通常项目管理小组由信息系统主管和负责某项目的最终用户组成,规模不大。 项目小组 是由直接负责建立信息系统的专业人员(系统分析和程序人员)组成。一般来说,最终用户(如:人力资源部)通常都有自己直接参与项目的系统专业人员。
⑵  信息系统是企业规划中的一部分 确定建立一个什么样的新系统是组织制定规划中必不可少的内容。组织需要制定一个信息系统计划,用以支持组织的全局性总体业务规划。在业务和系统总体战略规划中,一旦选择了特定项目,就可以制定信息系统计划了。该计划对信息系统开发、理论基础、目前状况、管理战略、实施计划,以及收益等方面都具有指导作用。
信息系统计划中包括: 组织目标的描述  对每个具体目标的日期和进度的安排  当前向未来发展的管理战略(是一些与硬件购置、通信方式、以及权力、数据和硬件是集中还是分分散、组织的变革需求等相关的管理者的重要决策)
⑶  确定组织的信息需求 为了制定行之有效的信息系统计划,组织需要对自身长期和短期的信息需求有明确的认识。确定整个组织的信息需求,主要有二种方法,即企业分析和战略分析。
① 企业分析 企业分析法,也称业务系统规划,认为对企业信息需求的认识是建立在充分观察整个组织中各部门、职能、工作过程和数据元素基础上的。企业分析法能帮助标识出组织中数据的主要实体和属性。企业分析法源于这样一种思想:只有对组织整体具有彻底地认识,才能明确企业或各部门的信息需求。
 
数据 U C 职工 U 订货 …… …… 人员考核 U U 运输 人员计划 订货服务 材料需求 U C 库存控制 C U C U 产品设计 C U U 经营计划 供应 零件 计划 库存 财务 设备 材料 产品 客户 成本 过程
U C U P9 U U U C P8 U C U P7 C U U P6 U U U C P5 C U U U P4 U U U C P3 U C U P2 C U U P1 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1
C U U P9 U C U U P8 C U U P7 C U U P6 U U C U P5 U U C U P4 U U C U P3 U C U P2 U U C P1 D7 D3 D4 D9 D1 D6 D2 D5 D8
C U U P9 U C U U P8 C U U P7 C U U P6 U U C U P5 U U C U P4 U U C U P3 U C U P2 U U C P1 D7 D3 D4 D9 D1 D6 D2 D5 D8
企业分析法的中心环节就是对众多的管理者进行抽样调查,了解他们如何使用信息?信息的来源有哪些?他们所处的环境是什么?以及他们的目标是什么?如何做决策?他们的数据需求是什么? 根据信息的产生和使用建立 U/C 矩阵,它描述了要支持某一特定过程都需要哪些信息?由哪个过程建立这些数据?数据的使用者是谁?表中的每个阴影框都标识一个“逻辑应用组”——能够支持相互关联的组织过程的一组数据元素,可以根据信息的产生和使用来划分子系统,它尽量把信息产生的企业过程和使用的企业过程划分在一个子系统中,从而减少了子系统之间的信息交换。
企业分析法的最大优点: 就是它全面展示了组织状况、系统或数据应用情况以及差距。 企业分析法的缺点: 是收集数据的成本较高,数据分析难度大,一些有偏见的高层管理者认为这是一项昂贵的技术,数据处理成本高昂;另外采用该方法的多数调查、会谈只是在高层或中层管理者之间进行,很少从基层工作人员那里收集信息 。
②  战略分析: 战略分析(也称决定性成功因素法)的观点认为,一个组织的信息需求取决于少数管理者的决定性成功因素。决定性成功因素特指某些工作目标,如果这些目标能够达到,那么企业或组织的成功就有了保障。 决定性成功因素是由行业、企业、管理者以及周围环境形成的。战略分析法的一个重要前提就是有一些易于被管理者识别和信息系统能够作用其上的目标。
在决定性成功因素分析中使用的主要方法是 面谈 通过与一些高层管理者的若干次面谈,辩明其目标及由此而产生的决定性成功因素;将这些个人的决定性成功因素进行汇总,从而导出企业整体的决定性成功因素;然后据此建立能够提供与这些决定性成功因素相关信息的系统。
 
 
决定性成功因素法与企业分析法相比其优点是它的 数据量较小。因为只有高层管理者参与面谈,所以问题也集中在少数几个决定性成功因素上,而不是泛泛地调查使用哪些和需要哪些信息。该方法能够适用于为不同竞争战略而建立不同信息系统的各种产业结构。由于决定性成功因素法与企业在行业中的地位、甚至企业的地理区域等因素相关,所以该方法更适合于在一个组织中建立系统使用。
该方法的不足是数据的汇总过程和数据分析都是一种随意的方式,缺乏一种专门、严格的方法将众多个人决定性成功因素汇总成一个明确的企业决定性成功因素。另外,在被访问者中,个人和组织的决定性成功因素往往是不一致的,两者的界限有时被混淆。也就是说,有时对管理者个人是决定性的因素,而对组织就未必重要。
2.  系统开发与组织变革 新的信息系统可能是组织变革的强有力手段。下图 给出了四种 信息技术能够予以支持的结构化组织变革方式:自动化、合理化、企业再造工程和立足点转移。上述几种变革所带来的风险和收益各不相同。
 
①  自动化 信息技术最早的应用主要是用于帮助员工提高其工作效率,如:计算工资单;使银行出纳快速存取顾客存款记录;为航空公司开发一个航空预售票的全国网络等都是早期的自动化应用。自动化就如同为已有的汽车再装上一个更大功率的马达。
②  合理化 在生产过程中,自动化常常暴露出一些新的瓶颈,使现有过程的安排和结构烦琐、不方便。过程的合理化就是简化标准操作过程,消除明显的瓶颈,以便运用自动化使操作过程更加高效 。
③  企业再造工程 在这一变革过程中,要对企业过程进行分析、简化并重新设计。再造工程主要包括对工作流的重新认识,和为降低企业成本而用于产品制造和服务的企业过程的重新认识。企业流程是指一系列为实现企业产出而执行的逻辑上相互关联的任务,如:开发新产品、向供应商订货或处理和支付保险索赔等。 下表 描述了信息技术能对这些过程产生影响的各个方面。
 
利用信息技术,组织能够重新认识并设计自己的业务过程,以改进效率、服务和质量。企业再造工程对工作流程进行重新组织,减少了浪费并消除了重复性工作,比过程的合理化更加雄心勃勃,它需要用一种全新的眼光来对过程进行重新组织。
一个被广泛引证的企业再造工程的例子是福特汽车公司的“无票据处理”。福特公司在北美的付帐结算机构人数超过 500 人;而他们发现马自达汽车公司的付帐结算机构只有 5 人。福特公司管理者对公司现有系统进行分析后,发现负责付帐结算业务的员工把大量时间都用在订货单与收货记录及发票的核对上,然后才能办理付款。而订货单、收货记录和发票之间的不一致现象极为普遍,因此付帐结算业务人员就需要对这些不一致的问题进行调查,从而拖延了付款结算时间。
福特公司由此认识到对整个付帐结算过程实施再造工程,能够防止不一致的发生。于是公司实施了“无票据处理”,即先由采购部门将订货单输入联机数据库,当所订货物送达时,由收货部门对其进行核对,如果收货与订货相符,则系统自动产生一个应付帐支票送交供应商,这里不再需要供应商的发货单,对应付帐过程进行重组后,福特公司的人员编制减少了 75% ,并产生了更准确的经济信息。
④   立足点转移 它包括对企业性质及组织自身性质的重新认识。例如,银行可能决定并不对出纳员工作进行自动化、合理化或再造工程,取而代之的是决定取消各支行并力争较为廉价的资金来源(如:国际贷款);可能还要求零散客户使用国际互联网或专用网进行其所有商业活动。形象地说,立足点转移不仅要求重新认识汽车,还包括交通运输本身。
当然,世上没有不需赋出代价的事情。因为要想通过多方面的组织变革来达到预期结果难度相当大,所以立足点转移和企业再造工程的结果常常以失败告终,甚至有些专家认为失败的可能性高达 70% 。那为什么还有众多企业对这种根本性变革跃跃欲试呢?因为尽管风险、难度较大,但回报却相当高;而且确实有相当一部分企业通过实施立足点转移和企业再造工程的战略获得了惊人的投资回报,生产率大幅度提高。
⑴  组织业务过程的重新设计 当今许多公司在致力于建立新信息系统的同时,还对业务过程进行了重新设计。若在应用计算机之前先对业务过程重新设计,则组织很可能从他们在信息技术的投资中获得很大回报。
下图描述了邦克万贷款公司是如何对业务过程重新设计的。    邦克万公司是美国第十二大银行,邦克万贷款公司是位于美国印第安纳州波利斯市的一家分公司,经过不懈努力,公司有了很大发展。在 1992 年,公司期望将处理贷款的业务从每年 33,000 项增加到 300,000 项。为防止可能出现的铺天盖地般的书面工作,公司对贷款业务过程进行了重新设计,使处理贷款业务的过程只需较少的步骤并填写少量表格即可完成,同时将处理一项贷款所需的时间缩短到两天。
 
过去办理一项贷款申请需先填写书面申请表,然后银行将申请表的内容输入计算机系统;再分别由八个不同部门的信用分析和贷款专家对此申请进行评估;若贷款申请得到批准,则该申请得到筹款安排。之后银行由负责契约保险或基金的专门人员提供贷款。这种由“桌面到桌面”的处理过程需要 17 天完成。
邦克万贷款公司用一种较快的工作小组或团队方法代替了传统的由“桌面到桌面”的顺序处理方法。现在贷款申请人可直接将贷款申请输入到网络化的计算机中,计算机软件会自动审查申请表中的信息,以确定其正确性和完整性;信用分析、负责贷款以及其他专家作为一个小组聚集在网上对该贷款申请进行评审;申请被批准之后,由另一组专业人员负责筹集所需提供的贷款。整个贷款申请过程只需两天。八、九个不同部门都可能接收到贷款申请,而贷款信息较前更易获得。贷款申请人也可电话拨号到银行的网络上,以便获得有关抵押贷款费用或查询客户贷款申请审批状况等信息。
邦克万公司通过对整个贷款处理过程的重新设计,工作效率得到明显提高。 公司不是简单地对原有贷款处理过程实行自动化,而是对整个贷款申请过程进行了全面地重新考虑。
⑵  企业再造工程的步骤 企业再造工程须建立一个企业职能运作的过程模型,分析各业务部门之间的相互关系,减少冗余过程,使业务部门效率更高地运作。再造工程的专家们归纳出企业过程再造的五个主要步骤:
①  建立企业目标 和过程目的 高层管理者要树立明确的实施企业再造工程的战略目标(如:降低成本,加速新产品开发,使企业成为行业巨头)。
②  找出需重新设计的过程 企业应找出几个最有可能产生极大回报的核心业务过程进行重新设计。低效的过程一般具有如下特征:过多的数据冗余和信息重复输入;处理例外和特殊情况需花费较多时间,或大量时间用于纠错和重新工作上 。 ①  建立企业目标 和过程目的
如:我们假设重新设计的过程其目的是减少新产品开发或填写一份订单所需的时间和成本,那么组织就需要测出原有过程所花费的时间和成本。可以采用列表的方式进行再造工程的量化分析。 ①  建立企业目标 和过程目的 ②   找出需重新设计的过程 ③  了解并衡量现有过程的绩效
设计系统常规的方法是先确定业务职能或过程的信息需求,然后确定如何通过信息技术来支持这些需求。 ①  建立企业目标 和过程目的 ②   找出需重新设计的过程 ③ 了解并衡量现有过程的绩效 ④  确定应用信息技术的机遇
信息技术能够创造出新的设计,即帮助组织进行过程重组,它能够应付那些束缚企业实现其长期目标的工作所提出的挑战。表 给出 了一些创新的实例,它已经改变了企业的一些传统过程。企业再造工程从开始就应该允许信息技术对企业过程设计产生影响。
 
组织应在实验的基础上设计这个新过程,在重新设计的过程获得批准之前,还要进行一系列的修订和改进。 需要说明的是以上步骤只是重新设计企业的一般过程,并不意味着照这些步骤去做,就一定保证企业再造工程会成功。 ①  建立企业目标 和过程目的 ②   找出需重新设计的过程 ③ 了解并衡量现有过程的绩效 ④  确定应用信息技术的机遇 ⑤  建立一个新过程的原型
“ 再造工程”这一术语本身在某种程度上易使人产生一些误解,认为如按照已找到的一些原则去做,就一定会达到预期结果。事实上,大多数再造项目不可能在企业绩效上产生突破性结果。迈克尔 · 哈默是再造工程的主要倡导者之一,他宣称所观察到的 70% 的再造工程均告失败。其他学者对不成功的再造项目也有相同的评价。
再造工程只是大目标中的一部分,这个大目标就是为使组织变革达到最大的效益,而引入包括信息技术在内的所有新的革新方法。 对管理的变革既不能简单化也不能凭直觉。一个经过再造的业务过程或一个新的信息系统必然会影响到工作、技能需求、工作流和汇报关系。而由于对这种变革的畏惧会形成变革的阻力、混乱,甚至会有意识地去破坏这一变革。组织变革对新的信息系统的需求是非常重要的。
3. 系统开发概述 系统开发是指建立一个信息系统所进行的一系列活动,它有许多结构化解决问题的方法。这些活动包括系统分析、系统设计、程序编制、系统调试、系统转换和系统运行与维护
下图描述了系统开发的过程。图中描绘的系统开发的各阶段通常是按顺序进行的,但有的阶段需重复进行,还有些活动可能同时进行,这取决于建立系统所采用的方法。另外还应注意到各阶段都需与组织相互配合。组织中的成员应当参与上述活动,而系统开发过程有可能引起组织的变革。
 
⑴  系统分析 系统分析就是对组织打算用信息系统所解决的问题进行分析。它包括 详细说明问题 找出问题的起因 指出解决办法 确定用系统解决所须满足的信息需求 建立一个大型信息系统,其关键就是对现有组织和系统有一个较透彻地了解,然后由系统分析员绘制出现行组织和系统的业务流程图;找出组织中主要的数据拥有者及用户,他们对新系统所提供的信息具有直接兴趣。除了组织方面的问题之外,系统分析员还需准确地描述现有硬件及软件情况
调查方法: 查阅资料、工作记录及规章制度 观察实际操作 调查表 与系统主要用户面谈  WHAT 、 WHO 、 WHERE  、 WHEN
可行性分析 系统分析人员除了提出解决方案的建议外,还要进行可行性分析,以便确认提出的方案是否可行。可行性分析主要是对四个方面进行研究:
技术可行性: 利用目前能够支持的硬、软件及技术资源,能否实现并实施所提出的解决方案。 经济可行性 :提出的解决方案其效益是否大于投入。 操作可行性 :在现行管理和组织框架中,所提出的方案是否能为人们接受 。 计划可行性 :在规定的时间内是否能完成系统开发任务。
一般系统分析过程将明确几套供组织选择的解决方案,然后对各方案的可行性进行评估。对每类系统方案都会存在三种可选择的解决方案: 什么都不做,保持现有情况不变 修改或改进现行系统 开发一个新的系统 系统分析报告将详细阐述各种可选方案的成本 - 效益,优、缺点。然后提交高层主管部门进行审核,由企业领导层根据各可选方案在成本、效益、技术特性和组织影响等方面的综合性能做出最佳方案决策。
在最基层,新系统的信息需求包括指出谁在何地、何时、怎样使用哪些信息?需求分析详细定义了新系统或要改造的系统目标,并建立了有关新系统所须完成功能的详细描述。系统需求不仅要考虑组织目标、作业和决策过程,还要考虑经济、技术和时间方面的限制条件。 确定信息需求
确定所选系统方案必须满足的信息需求可能是系统分析中最困难的工作。这也是很多大系统开发中容易出现问题的地方,对系统分析人员来说也是最难点。
错误的需求分析是系统失败和使系统开发成本增高的主要原因,而依据一系列错误需求设计出来的系统,也会由于缺乏绩效而不得不被废弃,或进行大量修改,所以绝对不能低估需求分析的重要性。
一项业务职能可能十分复杂或难以定义,可能根本就不存在手工系统或一套输入、输出规则,操作方法也可能因人而异。在这种情况下,尤其是假如用户无法确定自己到底需要什么时(这种情况相当普遍),分析工作将更加困难。
为了得出信息系统的需求,系统分析人员可能不得不直接与用户协同工作,并反复修改对需求的描述。在很多情况下,业务过程并不十分清晰,也许用户对如何完成一项工作和应该怎样做缺乏一致的看法,通过系统分析常常能够使操作过程清晰化,对组织该做的事情形成一致看法,从而无意间为组织作出了贡献。
⑵  系统设计 系统设计将决定信息系统怎样实现在系统分析中所确定的目标。 系统设计主要完成构建该系统总体规划的模型,包括完成系统格式说明书,系统设计工作是一种精确并富于创造性的工作,它需要具有丰富的想象力,对具体数据比较敏感并具有专业技能。
系统设计要完成的目标有三: 首先系统设计人员负责考虑几种能够用以实现并建立系统分析人员所描述的系统的技术结构,它可能包括: 硬、软件的性能 系统的安全特性 可选的网络拓扑结构 以及系统硬件的轻便性和互换性等分析
第二,设计人员负责系统在技术上实现的管理和控制 详细的编程说明 数据编码 文档建立 系统测试 对用户的培训 系统所需硬件、软件的实际购买及顾问的落实工作
第三,系统设计人员负责具体制定系统说明书 该说明书具体说明系统分析期间指出的那些功能,说明书还应指出系统解决方案在管理、组织和技术等方面的所有组成部分。
输出  控制 介质  输入控制(类型、限制、合理性) 内容  处理控制(一致性、记录数) 时间  输出控制(总计、输出样本) 过程控制(口令、特殊格式) 输入  安全性 原始单据  存取控制 数据流程  例外事件措施 数据输入方式  审计跟踪 用户界面   文档 简洁  操作文档(操作手册) 高效  系统文档(系统说明书) 逻辑性  用户文档(用户指南) 反馈 错误信息 系统设计说明书的内容
转换 数据库设计  转换文件 逻辑数据关系  新过程的初始化 容量和速度要求  选择测试方法 文件组织与设计  新老系统的转换 记录说明  培训 处理  选择培训方法 计算方法  开发培训模块 程序模块  确定培训工具 要求的报表  组织的变革 输出的时间  任务重新设计 手工处理过程   工作设计 哪些活动  过程设计 谁来完成  办公室与组织结构设计 什么时间  汇报的关系 如何完成 什么地点
逻辑设计和物理设计 系统设计分为逻辑设计和物理设计 逻辑设计表明了从用户角度看到的系统各部件之间的组成及其相互关系;它所展示系统所做的并不是系统解决方案在物理上的实现。逻辑设计分别描述了输入、输出、系统完成的处理功能、业务流程、数据模型和控制。 物理设计是将抽象的逻辑模型转换成新系统特定技术设计的过程。它产生系统实际需要的硬件、软件、物理数据库、输入 / 输出介质、手工操作规程和特殊控制的说明。物理设计的成果是一份把抽象逻辑设计规划转换成能行使人 - 机功能的系统说明书
可供选择的设计方案 信息系统的设计方案可有多种 集中式或分散式, 联机或批处理方式, 部分手工操作或全部自动化。 每一种设计方案都代表了技术与形成信息系统的组织因素相协调的结果。评价一种设计方案是否优于其它设计方案的标准是在特定的技术、组织、资金和时间条件限定下,其满足用户需求的程度和它的运行效率。
下面是一个公司成本核算系统的两种设计方案,它对公司不同地点的作业部门所产生的各种产品成本数据进行核算。
第一种方案是一种批处理系统,这是一种效率高而成本最低的信息处理方法,但要求大量的手工数据准备。一般批处理系统要求下列步骤:   1)  作业部门将工厂的产品成本数据填写在成本统计表中,然后将成本统计表交到公司总部的公司成本核算部门。 2)  公司成本核算人员对成本统计表复审,并按报表格式将这些报表数据输入到系统中。 3)  公司产品数据库每周以批处理方式更新两次,在更新的同时输出标准格式的成本报表。 4)  标准格式成本报表的复件被传回到作业部门。
第二种方案是以及时响应信息处理要求为特征的联机系统。它减少了手工操作,但计算机处理、软件、安全维护以及为维护产品数据库完整性所需进行的恢复过程成本较高。联机系统的步骤如下:   1)  作业部门通过联机终端直接将他们的产品成本数据输入到公司的系统中。 2)  对作业部门的产品数据进行联机编辑,纠正错误,并依据此数据对公司的产品数据库立即进行更新。 3)  在数据更新完成之后,最新的产品成本信息立即可被使用,系统以硬拷贝的方式产生标准格式的成本报表,并允许作业部门进行有关产品成本信息的联机查询 这种方案不仅减少了手工活动,且能为公司成本核算部门和作业部门提供最新的信息。
最终用户的作用 信息系统设计不能只由技术专家完成,它要求用户的广泛参与和控制。用户的信息需求决定了整个系统建立的结果。用户对整个设计过程须有足够地控制,以确保系统反映的是他们的业务流程和信息需求,而非技术人员的想法。 用户对设计的参与能提高他们对系统的理解及认可,减少由于权限变化、部门冲突以及对新系统功能和过程不熟练而引发的问题。用户对设计工作缺乏足够的参与是系统失败的主要原因。
有些 MIS 研究人员建议系统设计应在用户指导下进行;但另有一些研究人员指出,系统开发并非一种全理性的过程,由于用户指导设计有可能借此只考虑个人利益和权利的获得,而不是从提高组织整体目标出发,因此用户控制设计可能破坏或严重妨碍系统建立的结果。 用户对系统设计参与的深度与方式,不同类型的系统差别很大。用户参与的目的并非是指出那些简单或直接的要求,而是确定那些复杂的或不太明确的要求。事务处理或作业控制系统一般比战略规划、信息报表和决策支持系统所要求的用户参与要少。非结构化系统需要更多的用户参与,以便确定信息需求。在需求说明书最终确定之前,也许要有多种设计方案。
⑶  系统开发过程的实施 系统开发过程的最后任务就是将系统分析和设计期间所确定的系统解决方案的说明变成一个完全可操作的信息系统。这一阶段的任务包括程序编制、系统调试、系统转换、系统运行和维护 。
① 程序编制 程序编制阶段的任务是将系统设计阶段提供的系统说明转为程序编码。这一阶段与系统设计和调试相比,只是系统开发生命周期中很小的一部分,它具体给出机器运行的指令,这也是系统形成的关键。在具体的文件设计、事务处理、报表风格以及其它详细设计资料的基础上,制定出系统各程序的编程说明。
有些系统开发项目的编程任务是由单纯的程序员担任,也有些项目则由既能设计又能编程的程序人员或系统分析员完成。因为在大型系统中,有些程序包含几千甚至几十万条编码,所以编程工作常常是由一个编程小组共同完成。此外,即使全部系统编程工作由一个人即可完成,仍需由一个小组进行审查,这样可以确保软件的质量。
② 系统测试 对系统进行全面测试的目的是确认系统产生的结果是否有错误。系统测试在系统开发过程中所需的时间往往被低估。事实上,全部软件开发预算的 50% 都可能花费在系统调试中,调试所消耗的时间很多。调试中的测试数据须认真准备,测试结果要仔细审查并校正。在有些情况下,可能会发现系统的某些部分不得不重新设计,而掩盖这一步的风险是巨大的。对信息系统的测试活动分为三类:
1) 单元或程序测试 它包括对系统各个程序的分别测试。虽然人们普遍认为这类测试的目的是保证程序没有错误,但事实上,实现这一目标几乎是不可能的。测试是找出程序错误的一种手段,一旦错误被确认则需马上纠正。
2) 系统测试 这类测试主要是检验信息系统的整体功能。它的目的是要确认各独立的摸块能否象设计的那样相互协调地共同运行,系统实际运行结果与期望值之间是否存在差异。测试内容包括:执行时间,文件存储能力、支持最大负载的能力、系统恢复和重启动的能力以及手动处理能力。
3) 验收测试 验收测试是在系统准备实际安装之前,进行最后的认证。先由用户对系统测试结果进行评估,再由管理人员进行考察。当各部门都认为新系统能够满足需求时,系统即被正式认可。
系统分析 系统设计 系统实现 程序测试 系统测试 验收测试 堆栈现象
③ 系统转换 系统转换是指用新系统取代老系统的过程。这一阶段要解决的问题是在现实环境中新系统能正常运行吗?系统转换可采用四种主要策略:并行战略;直接转换战略;试点研究战略和分阶段渐进战略。
在并行转换战略中,老系统和要替代的新系统同时运行一段时间,直到所有人都认为新系统的功能正确无误为止。这是一种安全无风险的转换方式。在处理过程中,一旦发生错误,老系统仍可作为后备系统予以支持。但这种方法需要额外增加工作人员和系统支持的资源及费用,相对来讲支持费用比较昂贵。
在直接转换战略中,从某一规定时间开始,新系统完全替代老系统。这一战略表面上似乎比并行战略成本低,但如果新系统在运行过程中一旦发生严重问题,将是无法挽回的。因此这是一种风险很大的方法,可能会比并行战略的成本还大,而且没有其它系统作为后备支持。系统混乱、被破坏以及纠正错误所带来的成本可能是巨大的。
试点研究战略是先把新系统部分地安装到组织的某个局部范围,如:一个独立的部门或作业单位。当这一试点转换完成且平稳地运行时,再将系统同时或分阶段地安装到组织的其他部门。
分阶段渐进战略 是采用分阶段的方法引进新系统。阶段的划分可以按系统功能或组织部门进行。譬如:系统是按功能分阶段安装的,那么新的工资处理系统有可能第一阶段先安装或转换按周支付工资的计时工工资单处理系统;六个月后,再转换按月支付工资的固定工人工资单处理系统;如果系统是按组织部门分阶段转换,那么系统转换可能从公司总部开始,四个月后,其他业务部门再分别转换。
④ 系统运行和维护 新系统被安装和转换结束后,系统就算投入运行了。在此阶段,用户和技术人员将对系统进行复审,以确定原始目标满足的情况,并决定是否进行一些必要的修改。对于一个已投入运行的系统,为了纠正某些错误、满足新的要求或改进处理效率而在硬件、软件、文档资料或过程中做一些改动被称作系统维护 。
对系统维护的调查表明 约有 20% 的时间是用于排除或纠正紧急的运行问题 有 20% 的时间涉及数据、文件、报表、硬件和软件的更改 而 60% 的维护工作是在帮助用户提高水平、完善文档资料,并为提高系统处理效率而对系统的某些部分重新编码等。 第三类系统维护的工作量,完全可以通过更好的系统分析和设计而大大减少。
核心活动  描述 系统分析  找出问题 确定解决办法  确定信息需求  系统设计  建立逻辑设计说明 建立物理设计说明 处理系统的技术实现 程序编制  将设计说明转换成程序编码 系统测试  单元测试 系统测试  验收测试 系统转换  系统转换的规划 准备文档资料 培训用户和技术人员 系统运行和维护  系统运行 系统评价 系统修改 系统开发过程
4. 信息系统的商业价值 (12.13) 信息系统对工商企业具有多方面价值,能为企业提供一种暂时的竞争优势。坚实强大的信息技术基础设施在企业长期发展过程中对企业生死存亡起着重要的战略作用。从经济角度看,信息系统的价值实质上主要是围绕投资回报问题,即对信息系统的投资能否产生足够的回报。与此相关的内容有很多,而关键是如何估算收益和核算成本。
1)   资金预算模型 资金预算模型是用于计算长期资本投入计划中投资值的一种技术。对投资项目的分析和对各种方案的选择过程被称为资金预算。 信息系统是一种长期的资本投入项目 用于评估资本投入项目的资金预算模型有六种: ①  偿还法 ②  核算投资回报率( ROI ) ③  成本—效益比 ④  净剩价值 ⑤  收益指数 ⑥  内部回报率( IRR )
⑴  资金流 各种资金预算方法都需借助对企业流入、流出资金的计算。资本项目会产生许多企业流入或流出的资金流。投资成本是指为购买投资设备而直接引起的资金流出。在投资随后的几年中,这一投资还可能会引发附加的资金流出,但它可能与由投资带来的流入资金相平衡。企业的资金流入可以通过增加更多的产品销售的方式(包括不断开发新产品、提高产品质量、扩大市场份额等),也可通过降低生产和操作成本来实现。资金流出与流入之差即为投资的经济价值。一旦资金流确定下来,就可用上述几种方法对不同投资项目进行比较,并制定有关投资决策了。
⑵  经济模型的局限性 在很多情况下都会用到经济模型,如:验证开发的新系统是否合算。 在运用经济模型时,都是假设所有相关的可选方案都已经过审查,所有成本和收益都是已知的,且这些成本、收益都能用一般数字化形式表达,确切地说是用金额的方式表达出来。当人们在众多复杂的方案中不得不作出选择时,这些假设在现实中就很难满足,只能认为是近似的。下表列出了一些比较普遍的系统成本和收益,其中有形收益是指能够被量化且用金额表示其价值的;而无形收益是指目前无法直接量化,但最终可能导致量化收益的。
硬件  有形的: 通信  节约成本 软件  提高生产率 管理  降低操作成本 人员  减少劳动力 降低计算机费用 降低外部代理成本 降低办公和业务成本 减少开支增长率 减少设备成本 信息系统的成本和收益 成本  收益
无形的 收益 : 改善资产的利用 改善资源的控制 改善组织计划 提高组织灵活性 更多的信息 更及时的信息 提高组织的学习能力 获得法律保护 增强员工良好的意志 提高工作满意度 改进决策 改进操作 较高的顾客满意度 更好的企业形象
⑶  信息系统投资项目 当把经济分析用于信息系统中时,会出现许多众所周知的问题: 经济模型无法确切地表达风险与系统成本和收益估计中的不确定因素; 成本、收益并不同时产生,成本一般产生在事前且有形,而收益则在未来且无形; 通货膨胀可能对成本和收益带来不同的影响;技术尤其是信息技术在项目进程中还可能发生变化,从而引起的变化很大; 无形收益定量化也是非常困难的。 上述因素都是运用经济模型进行系统项目预算的严重障碍。
信息系统不同于制造系统,因为它的生命周期比较短。以计算机为基础的信息系统技术变化速度非常快,这就意味着大部分系统在运行五至八年后就严重落后了。很多大型系统五年以后就需要重新投资、重新设计或重新开发。信息技术的高淘汰率使系统预算中应要求短的回报期和高的回报率。
2 )信息系统开发案例 XY 公司是一个由 250 人组成的位于美国曼哈顿西部的法律事务所。该公司创建于 1923 年,擅长处理企业、税收、环境和健康等法律问题,它的诉讼部也是众所周知。
①  问题 事务所分布在一幢三层的新大楼里,上百名公司成员每人都配有一名秘书。许多公司员工的办公桌上都配有微机,但除了读电子邮件外很少使用。事实上,公司的所有业务都是员工在办公室里面对面或应委托人要求与委托人直接见面的方式进行的。大部分法律业务都涉及到整理、建立、填写、保存和发送文档资料。除此之外,税收、养老金和不动产小组还要大量复杂的表格填写工作。 自 1987 年以来,公司的总业务量减少了 30% 。总裁汉森希望通过利用信息系统来降低成本,提高对委托人的服务质量,并增加员工的收入。
首先, 事务所的收入取决于客户予以付帐的工作时间, 假定每位律师每间隔 30 分钟记录一次为委托人工作的日志。通常该事务所的资深律师工作一小时收费 500 美元。但律师们很难保证全部记住自己曾经做过的一切,遇到这种情况,就只能回过头来重新组织自己的日志。为此事务所希望能够有一些自动记录付费记时的办法。
第二, 事务所的大量时间都花费在 与世界各地的委托人、本国及海外其它律师事务所以及本事务所在洛杉机、东京、伦敦和巴黎分支机构的 通信上 。传真已成为主要的通信媒体,由此产生巨大开销,同时造成冗长的通信传真排队。
第三, 事务所没有委托人数据库 。每位律师都拥有自己的委托人,并保存着委托人的私人信息。管理部门要想知道谁是事务所的委托人、哪个律师在为谁工作等都无法做到。另外事务所虽然有一个记帐系统,但寻找信息实在困难。所以事务所需要一个维护记帐、即时收费和委托人信息查询的集成化的委托人管理系统。该系统甚至可以向海外机构提供在美国哪位律师在为特定委托人提供法律服务的信息。
第四, 事务所没有跟踪核查成本系统 。执行委员会成员和部门负责人们无法弄清都存在哪些成本,钱花在什么地方,谁正在花钱,以及事务所的资源分配该如何进行。因此公司需要一个比现有日记更为清晰的、能够识别现金流和成本的记帐系统。
②  解决方案 如果正确地建立并实施了信息系统,那将对事务所的许多问题具有明显改进和实际价值,还可能为事务所带来战略优势。在这里我们并不详细介绍系统分析和设计的过程,而是简要地描述实际中所采用的解决方案。给出具体的成本和收益评估。这些对正确评估一个新系统的经济和非经济两方面的综合商业价值都具有借鉴意义。
法律事务所建立信息系统的第一年( 1993 年)实际投资额是 1,170,700 美元, 6 年的总投入成本是 4,068,466 美元。 6 年以后估算的收益总额是 5,760,000 美元。人们自然会问:这项投资值得吗?如果值,从什么意义上看是值得的?对这个问题可以从经济和非经济两方面来回答。他们采用了如下的资本预算模型:
⑴  偿还法 偿还法相当简单:它是衡量偿还项目最初投入成本所需的时间,也就是偿还周期,其计算方法如下: 原始投资额  = 每年的净剩资金流入 在本案例中,将用 5.06 年偿还原始投入。偿还法是一种流行的预算方法,因为它作为一种初始的筛选方法是简单有力的。它尤其适用于那些有效寿命难以预测的高风险项目。如果一个项目偿还期为两年,那么两年以后系统能支持多久就关系不大了。 这一方法的优点同时又是它的缺点:它忽略了资金的时间价值,以及偿还期以后的资金流数量和投资收益率等。 偿还年限
⑵  计算投资回报率( ROI ) 企业进行资本投入是为了获得满意的回报率,而满意的回报率又取决于资金投入,当然其它一些因素也可能会影响到这一平衡,如:历史上企业所期望的回报率等因素;归根到底,要求回报率必须等于或大于市场的投入资本。否则,企业就不可能获得收益。 投资回报率是通过调整折旧投资所产生的资金流来计算投资回报率的。它给出一个项目所能获得收益的近似值。要计算投资回报率,首先需计算平均净收益。公式如下: =  (总收益 - 总成本 - 折旧)  有效寿命年限 净收益被总原始投入除就得出投资回报率,公式为: ROI =  净收益  净收益 总原始投入
在本案例中,投资的平均回报率是 24% 。在公司债券上的投资回报大约是 10% ,表面上看这项投资的回报高于其它经济投资的回报。 投资回报率的缺点是它可能忽略了资金的时间价值,因为企业成本的降低并非单纯靠经济因素。
⑶  净现值 它用于评估一个投资项目提出的投入需求(通常指第 0 年的资金流出)与多年后的净资金流入相比较。但这两种资金流不能直接比较,因为这里涉及到时间的价值。三、四年或五年后收入的资金与今天收入的同样数目的资金其价值不同。未来的收入应按一个恰当的百分比计算─通常按通用利率折算。现值是指未来收到的付款折算成当前价值,它能用下面的公式计算: =  ×   1  -( 1 +利率)  -n 利率 现值 付款
0 年 1 年 2 年 3 年 4 年 5 年 收益
当然,为了比较现在的投资在未来是否收回或赢利,就需要对所得现值折算成当前价值,然后再计算净现值。上述公式计算的是未来 n 年每年年末收到的付款全部折算到第一年初的现值总和。净现值的计算公式是: 净现值  =  所期望的资金流现值 — 最初的投资额 在本案例中,公司收益的现值是 1,262,120 美元,投入成本是 1,170,700 美元,获得了 91,420 美元的净现值。换句话说,该公司在 6 年期间获得的投资净现值是 91,420 美元。
⑷  成本—收益比 计算投资收益有一种简单的方法就是计算成本─收益比,即收益与成本的比值。公式为: 本案例中,成本—收益比是 1.42 ,这将意味着收益大于投入成本,是它的 1.42 倍。成本─收益比可用于公司列出的几个项目之间的比较。有些企业制定一个投资项目须获得的最小成本─收益比。当然成本─收益比也能用体现资金时间价值的现值方法来计算。 总收益 总成本 =  成本 - 收益比
⑸  收益指数 净现值的缺陷之一就是它没有提供收益的度量方法,也不能提供一种对不同投资可能性进行排序的方法。一种简单的解决方法就是计算收益指数。收益指数的计算方法是用原始投资额去除投资所带来的总资金流的现值。其结果可用来比较各种可选择的投资项目其盈利能力。 在本案例中的收益指数为 1.07 ,即该项目的回报几乎不比其投入高多少。企业可以将项目按收益指数的大小排序,使企业把投资重点只集中在最大收益的项目上。 总资金流的现值 投资额 =  收益指数
⑹  内部回报率 (IRR) 内部回报率是净值方法的一种变异,它考虑到资金的时间价值。内部回报率被定义为一项投资所期望获得的回报率或收益率。 IRR 是指项目收益的资金流与项目原始投入的现值相等时的折扣率。换句话说, R (折扣率)的值等于收益现值减去原始投入额等于零时的折扣率。本案例中 IRR 是 48% ,这看上去是一个不错的回报率。
③  投资预算分析结果 案例中采取了注重资金的时间价值的方法,项目在其全部时间周期内资金流是正值,且获得的收益确实大于其成本。然而回报并不一定是确定项目的主要依据。针对上述分析,有人可能会提出其它投资项目可能在效率和效能上更胜一筹;还有人可能会提出某项投资对企业生存是必需的,或对提供顾客所要求的高质量服务是必需的。 换言之,投资项目的确定还可能存在许多其它无形的与企业战略密切相关的因素。因此要仔细研究这些无形的相关因素。
3 )非经济因素和战略因素的考虑 还有一些其它方法可用于选择和评估信息系统投资,这些方法主要是从非经济和战略因素进行考虑。当企业有多种可选投资方案时,可以采用投资项目分析和评分模型等方法,也可将上述方法综合运用。
①  投资项目分析 投资项目分析主要是从企业有可能的或潜在应用的投资项目出发对多种可选投资方案进行分析。各种应用都会并存着风险与收益。所谓投资项目分析我们可将其描述为,对某一企业而言其风险和收益存在某种确定的关系(如下图所示),而对所有企业来说都不可能存在一种完美的关系,信息密集型行业(如金融业)应该拥有高风险高收益的项目,而非信息密集型行业应集中在高收益低风险的项目上 。
项目风险 企业潜在的收益 谨慎 调查 鉴别并 开发 避免 常规 项目 高  低 高  低 系统的投资项目分析
企业常见的风险有:  收益可能不达标  实际成本可能超过预算  无法在预定时间内完成  技术性能比期望值低  系统与现行软件或硬件不兼容
风险并不一定是坏事,对能够获得同样大收益的风险还是可以容忍的。一般有三方面因素会影响项目风险因素:项目规模、组织经验和项目的复杂性。 一旦战略分析确定了系统开发的总体方向,就可以用投资项目分析的方法对可选方案进行选择。显而易见,人们愿意进行那种高收益、低风险的系统开发,这类系统能够极早得到回报且风险较小;另外对高收益、高风险的系统更要进行谨慎地调查和考虑;低收益、高风险的系统应该完全避免;而低收益低风险的系统应重新审视重建的可行性,并用具有较高收益、满足要求的系统替代。
②  评分模型 评分模型是一种快速、令人信赖的选择方法。它按照系统满足所定目标的程度分别对其评分。 用评分模型在几种办公自动化系统之间进行选择 评分标准  权重  中央大型主机  部门小型机  个人微型机 满足用户需求的程度   0.40  2  0.8  3  1.2  4  1.6  最初的购置成本   0.20  1  0.2  3  0.6  4  0.8  筹措资金   0.10  1  0.1  3  0.3  4  0.4 维护的容易程度   0.10  2  0.2  3  0.3  4  0.4 成功的机会   0.20  3  0.6  4  0.8  4  0.8 最后评分  1.9  3.2  4.0  等级:  1= 低  5= 高
第八章  信息系统开发方法 (一)传统的系统生命周期法 生命周期法是一种最传统的建立信息系统的方法,特别是一些复杂或大型系统项目的开发至今仍在运用这一方法。
1. 信息系统的生命周期 认识使用部门对系统的需要 解决问题 逐渐成长 成熟 衰退 废弃 被更新
2. 信息系统开发生命周期 初期调查研究 系统分析与总体设计 系统具体设计与实现 系统安装 系统评审
初期调查研究 弄清真正的问题 确定问题的深度和广度 确定解决问题的目标 提出新系统的成本估算 提出预计的工作计划和初步预算 最后,决定是否要进行全面深入的系统研究 初期调查研究的结果是一份在所了解到的各种事实和数据基础上所写成的向管理当局建议采取适当行动的可行性报告
系统分析和总体设计 写出有关现行系统工作方式的书面报告 分析现行系统的优点和提出可能的改进 确定预计的人机接口 估计实现新系统的经济效益 提出设计与实现新系统的初步进度安排和预算 规定新系统的性能标准
对于现行系统的描述可以采用以下工具: 系统流图: 一种用标准符号来表示整个系统的处理概况的图形,它直观的描述了系统输入报表单据、处理程序、输出报表与存储文件之间的关系。 数据流图: 用简单的矩形、箭头等符号表示出现行系统中数据的运动和转变。 数据字典: 详细说明数据流图中各项名词术语的工具。
从事系统分析的人员应当受过有关信息系统开发的专门训练: 他们应该善于发现问题与确定解决问题的方案; 他们应该善于处理人际关系,具有与各种管理人员与业务人员交流看法,并使他们愿意说出自己的看法的能力; 他们应当了解各种业务,能够设身处地为用户考虑他们的利益与要求; 他们应该具有高度的创造精神; 他们还应熟练掌握系统分析工具。能够用系统流图、数据流图与数据字典等工具熟练描述和设计系统。 他们应具有计算机硬件与软件的知识和编程的能力 。
第二节 管理业务调查 一、组织结构的调查 组织结构图 二、管理功能的调查 管理功能图 三、管理业务流程的调查 业务流程图( 111 页,图 5.3 ) 表格分配图
车间 库长 领料单
第三节 数据流程的调查 数据流程图 数据流程图的基本成份与符号 数据流程图的画法与原则 自顶向下逐层分解 顶层图 下层图 父图子图要平衡 处理的输入输出数据流要守恒
销售处理 仓库 用户 财务科 发货票 发货票 订货单 付款通知单 顶层图 (5.7)
判定定货 处理方式 P1 开发票 P2 开付款 通知单 P3 仓库 用户 财务科 订货单存档 付款订货单 等有货再发订货单 库存账 信用手册 发货票 发货票 订货单 订货单 订货单 订货单 订货单 付款通知单
P1 销售处理 用户 订货单 发货票
第四节 数据字典 数据流的定义 数据结构的定义 数据存储的定义 数据项的定义 处理逻辑的定义 外部实体的定义
车间 入库单 保管员 销售科 发货通知 单 发货员 出库单 库存台账 会计科 出库单
车间 修改库存 台账 入库单 库存台账 销售科 发货 处理 会计科 发货单 发货单 发货单 发货通知单 库存管理系统
储户 分类 存 ( 取 ) 单 存折 非法储户 存款处理 取款处理 存单 存折 底账 现金 存单 存折 现金库 现金 取单 存折 现金 现金、存折 取单
储户 分类 存 ( 取 ) 单 存折 非法储户 存款处理 取款处理 存折 底账 存款额、现金 存折 现金库 现金 取款额 存折 现金 现金、存折 银行储蓄处理信息系统
系统具体设计与实现 设计新系统的数据格式 数据的搜集方式、输入方式、数据文件与数据库的组织形式、屏幕显示与输出报表的格式与内容 设计系统的控制功能 安全控制、输入控制、输出控制 设计测试数据 设计软件结构 制定编程技术要求 设计与编写计算机程序 规定新系统所需增添的硬件、软件和其它资源 编写新系统运行所必须的操作手册和其它文档资料
系统安装 5. 系统评审 系统开发总结 后期评审 6.  系统 维护 信息系统业务成熟度 = 信息系统维护工作量 系统开发工作量 + 系统维护工作量
3. 生命周期法的局限性 系统生命周期法适用于大型事务处理系统和高度结构化且完全可定义的管理信息系统的开发。它对复杂的技术性系统,象航天发射、航空指挥和炼油管理等也较为适用。这些应用都需要有严格且规范的需求分析,预先可确定的说明书,以及对整个系统建立过程严密地控制。然而系统生命周期法存在着严重的局限性
生命周期法需要大量的资源 用生命周期法进行系统开发需要花费大量时间搜集信息并准备长篇的说明书。在一个系统被最后安装之前,它可能要花费几年时间。如果花费时间太长,信息系统运行之前信息需求就可能发生变化,那么花费多年和大量资金开发的系统,在还处于设计过程中就可能过时了。
生命周期法缺乏灵活性,不适合需求的多变 当然为确保需求得到满足,生命周期法也允许对系统进行修改。当需求不正确或遇到错误时,就需要按照生命周期活动的顺序反复进行。除产生必要的附加文档外,事实上还增加了开发时间和成本。因此这一方法更加适合开发过程一开始需求就完全确定的系统,一旦用户同意了说明书内容,则它就基本是确定不变的了。但用户不可能单凭说明书去想象一个最终的系统。实际上,用户可能需要亲眼见到并实际操作一个系统,才能确定系统是否满足他们的需要。而用生命周期法要做到这一点几乎是不可能的。所以用户对说明书尚未完全理解就签字通过,到编程测试阶段才发现其不完整或不符合需求的现象时有发生。
生命周期法不适合面向决策的应用 因为决策问题可能是高度非结构化和不固定的,需求经常变化。另外决策应用往往缺乏很好的可定义模型及过程,决策者对自己的信息需求常常无法预先确定,他们可能需要借助一个实际系统来进行试验。规范化的需求说明可能会影响系统开发者探索和发现问题,所以对这些高度不确定性问题不适合用生命周期法进行解决。当然,这些问题中的一部分可用后面介绍的几种信息系统开发战略来解决。
(二) 快速原型开发法 原型开发法是出于一种朴素的原理:先按照用户提出的需求快速、低成本地建立一个系统原型,然后提供给用户试用,在试用过程中不断完善。通过用户与系统原型的交互作用,用户能够不断明确自己的信息需求;被用户最终认可的原型,即可作为系统的最终开发结果。
1.  原型法的步骤 第一步: 确定用户基本需求。系统设计者(通常是信息系统专业人员)和用户一起工作一段时间,以便获得用户的基本信息需求。 第二步: 建立一个系统的初步原型。系统设计者快速建立一个工作模型,最好采用第四代软件工具实现快速开发。该原型可能只完成系统的主要功能。 第三步: 试用原型,精练用户需求。为了确定原型是否满足用户需求并提出改进原型的建议,应鼓励用户使用系统进行工作。 第四步: 修改并提高原型。系统开发者记下所有用户提出的修改意见,并对原型做相应地精练。当原型被修改完毕后,再返回到第三步,重复第三步和第四步,直到用户达到满意为止。
找出用户需求 建立初步原型 试用原型 用户满意? 修改并提高原型 是 否 可运行的原型系统
2. 原型法的优、缺点 当需求不能完全确定时,原型法显得更为实用。 有些项目可能难以事先确定需求,事实上在系统实现过程中需求也可能是经常变化的。特别是那些面向决策的应用,信息需求往往不十分明确 。 原型法对信息系统最终用户界面的设计尤其有用(如:联机显示和输入屏幕或报表格式)。 原型法鼓励用户参与到整个系统开发过程中去。 由于用户从开发设计过程一开始就与系统打交道,在对原型进行评价和精练的过程中,用户自始至终都积极地参与设计工作,因此原型法开发的系统更容易满足用户需求。特别是当原型法被用于决策应用开发时,有可能避免开发成本超支,并减少由于需求不能被一次满足而产生的设计错误。经过很短时间用户就能得到一个实际的工作系统,尽管它可能是初步的,但用户的满意程度和用户士气会逐步提高
对那些批处理或大量计算和有着复杂过程逻辑的系统一般不适合用原型法处理 快速原型开发法的不足是它可能会掩盖系统开发中的一些基本步骤,基本的系统分析和需求分析被削弱。 原型法开发的系统仍需建立详细的文档并进行测试, 但通常这些步骤有所简化。因为构造原型十分容易,所以管理者们就觉得测试工作可由用户自己完成,测试中的任何疏漏也都能被随后纠正。正由于系统非常易于更改,所以文档内容很难做到与系统更新同步。
( 三)利用软件包开发信息系统 通过购买应用软件包建立信息系统也是一种信息系统开发战略,应用软件包是指可从开发商那里买到的预先编写好的应用软件程序。应用软件包可大可小,它可以是一个简单的任务(如在微机上打印出数据库中的一段记录),也可以是一个复杂的大型主机系统软件。当有合适的软件包可选用时,建立信息系统就无需再自己编写软件程序了,而且也减少了设计、测试、安装和维护的工作量。
应付账款  人力资源  应收账款  库存控制  建筑设计  分批核算  银行系统  分批成本计算  债券和股票管理  图书馆系统  支票系统  人寿保险  计算机辅助设计  数学/统计模型  建筑成本计算  订户登记  数据管理系统  工资率计算  电子工程  绩效评价
教育  过程控制  电子邮件  房地产管理  财政控制  路程安排  预报和建模  销售和分配  格式设计  储蓄系统  总分类账  股票管理  政府购买  税核算  制图  字处理  健康保险  工作安排  饭店管理
下述情形适于选择购买软件包的开发战略: 具有与其它很多企业相同的职能时 例如,每个公司都有工资管理系统,可以打印工资条和工资报表,这是一种典型地职能完全相同的系统。事实上这类应用软件包已被广泛应用 。 自行开发信息系统的资源不足时 很多企业由于缺乏受过专门训练、有经验的系统专业人员而不具备自行开发项目的条件。在这种情况下,购买软件包是一种能保证新系统建立的唯一方法。
最终用户采用微机作为开发平台时 目前已有许多运行在微机平台的操作简单的应用软件包问世,而且都是些基本应用。因此购买软件包建立系统是一种快捷的策略 。
1. 利用软件包的优、缺点 软件包的优点 大部分设计工作已在系统建立之前完成 系统的设计活动约占整个开发过程的 50 %以上。由于设计说明书、文件结构、处理逻辑、事务报表等已由软件包开发商完成, 软件包程序在投放市场前已进行过充分地测试 由于主要的技术问题均已解决,所以对要安装的软件包测试工作只需较短周期就能完成。
建立系统所需的信息系统内部资源较少 因为 50 ~ 80% 的系统预算可能都用在维护上,所以用软件包建立系统的方法是降低系统开发成本的有效途径。 开发商能为用户提供应用软件包技术上的长期支持 不会因信息系统工作人员的调离或工作变更而使系统受到影响,因为开发商仍能继续为企业提供系统的帮助支持。 系统和用户说明书是由开发商预先编好的,所以内容能保持最新
软件包的缺点 软件包都是针对单独的某一种应用而设计的 对一个复杂的系统来说,建立一套技术性能完善、多用途的软件包尚未达到商品化程度。设计、编写完成单一功能的软件比建立一个具有大量、复杂处理功能的系统要容易得多。 系统转换成本的高 购买软件包可能会给开发工作带来不利。特别是当从一个很复杂的自动化系统转换到用软件包处理时,系统的转换成本就可能非常大。而从简单的手工应用或不很复杂的自动化应用转换成软件包应用转换成软件包应用是最容易的。
软件包不可能满足一个组织的全部需求 相对来说,它更适用于所有组织中比较通用的一些需求。
2. 软件包的选择 在用软件包建立一个新的信息系统之前,须对应用软件包进行全面评审。 软件包的评审标准: ( 1 )软件包的功能。 软件包满足哪些功能需求? 通过对软件包进行修改,它还能支持哪些功能? 要修改的程度多大? 软件包对哪些功能根本不支持? 软件包对未来的某些需求能否支持?
( 2 )  灵活性 对软件包进行修改是否容易? 开发商愿意为客户修改软件吗? ( 3 ) 用户友好性 用户从非技术角度使用软件包是否易于操作? 需要多长时间的培训才能使用户掌握软件包?
( 4 ) 硬件和软件资源 软件包能在哪些类型的计算机上运行? 需要哪种操作系统平台支持? 软件包需占用多少内存和外存资源? 软件包的运行速度如何? ( 5 )  数据库或文件特征 软件包采用哪种数据库或文件结构? 软件包文件中的标准数据项与应用需求所描述的数据项是否一致? 数据库或文件的设计能否支持用户的处理或访问需求? ( 6 )  安装 在安装过程中软件包需进行多大的改动? 将现行系统转换成软件包系统难度大吗?
( 7 )  维护 开发商是否能提供对系统的修改或升级? 系统易于修改的程度怎样? 至少需要多少内部人员(应用程序员、分析员、数据库专家)进行系统维护与支持? 程序源代码是否条理清晰、结构化和易于维护 ? ( 8 )文档资料 随软件包提供哪些文档资料? 文档资料是否易于理解和使用? 文档资料是否完整?
( 9 )开发商资质 开发商在该应用领域是否富有经验? 开发商是否有良好的销售和财务历史记录? 开发商对系统安装和维护都能提供哪些支持手段? 开发商对用户的改进建议能否积极响应? 开发商是否具备一个能与用户定期会面并就软件包使用经验进行信息交流的用户小组? ( 10 )  费用 购买或租用软件包的基本费用是多少? 购买软件包的费用中都包括哪些部分? 有年维护费吗? 对所期望的处理量进行估算,每年的操作费用多少? 按用户需求定制的软件包成本和安装费用是多少 ?
3. 软件包的选择和系统开发过程 系统分析 找出问题 确定用户需求 确定解决方案 确定软件包开发商 评估软件包 选择软件包 系统设计 制定与软件包特征相吻合的用户需求 培训软件包应用技术人员 准备物理设计 按要求修改软件包设计 重新设计组织过程
编程、测试和转换 安装软件包 完成软件包的修改 设计程序界面 生成文档资料 转换成软件包系统 系统测试 培训软件包用户 运行和维护 纠正存在的问题 软件包更新或功能改善
(四) 最终用户开发法 很多组织的最终用户都能不靠专业技术人员帮助而自行开发信息系统,这种情况称作最终用户开发。最终用户运用专门的第四代软件工具进行自行开发是完全可行的。虽然这些工具与常规的编程语言相比其运行速度较慢,但由于目前硬件成本越来越低,完全可以弥补软件运行速度的不足,使该方法在技术和经济上成为可行。采用最终用户开发法建立的系统比用传统的生命周期法开发的系统要快得多。
 
1. 最终用户开发工具 最终用户开发工具的出现大大提高了应用程序的生成速度和便利程度。 很多第四代工具都能便利地存取数据并生成报表和图形。 用第四代开发工具,其系统应用开发的效率明显提高。 基于传统的编程语言(如:结构化编程语言)其效率提高最多只有 25% ;相比之下,企业运用第四代开发工具进行应用开发的研究表明,其效率提高了 300 ~ 500% 。 第四代开发工具还有一些新的能力。 如图形、电子表格、模型化,以及特殊信息检索等,这些都是满足重要的商业需求所必须的。
第四代开发工具的能力仍很有限,大部分第四代工具还只适用于对小型文件进行操作的简单系统的设计。 第四代工具的处理相对来说效率较低,且成本太高,所以它不适合大型事务处理系统。它较常规的编程语言更加非程序化,这就使它们不易处理具有多种程序逻辑和最新需求的应用。 第四代工具在系统开发的编程和详细设计阶段所起的作用非常大 ,但对建立系统的其它活动几乎没什么影响。系统分析、过程改变、系统转换和其它设计的工作效率与所选择的编程工具基本无关。 第四代语言唯一无法解决的就是传统的组织和结构问题。 如:缺乏良好定义和集成化的数据库、标准化的数据管理技术以及集成化的通信网络。而这些问题恰恰都会影响到信息系统的实现。
2. 最终用户系统开发的好处和问题 最终用户系统开发能给组织带来一系列好处: 系统改进需求的确定 由于用户开发自己的系统,在进行需求分析时很少需要依靠信息系统专业人员,因此就可以避免那种用户需求被技术专家误解的问题出现。 用户参与并满足用户需求 用户对自己设计和开发的系统更容易接受并乐于使用。 减少应用系统后备资源 由于开发系统的责任由信息系统专业人员转给了最终用户,所以用户开发的系统有助于减少应用系统后备资源。专业信息系统人员的工作效率也能通过使用第四代语言得到提高。
用户控制系统开发过程 第四代开发工具能使用户在系统开发过程中发挥积极主动的作用,用户靠自己或只借助信息系统专业人员的少量帮助就能开发出完整的应用系统。第四代开发工具往往支持原型开发法,允许用户建立一个试验性系统,该系统能进行快速且廉价地修改以满足变化的需求。正因为最终用户在应用系统建立过程中发挥了重要作用,所以第四代工具能够消除传统方法中用户与程序员之间的系统开发屏障。
最终用户系统开发面临以下一些主要挑战: 当用户和系统分析员的职能不再明显区分时,系统缺乏充分的评审分析。 由于缺乏规范的信息系统分析,用户开发的应用系统就缺乏独立的外部评审,缺乏独立的问题分析或可选方案的来源,用户就很难完整并全面地说明其需求。 缺乏全面的质量保证标准和控制。 用户开发的系统常常快速地建立,没有一套正规的开发方法,往往缺乏适当的标准、控制和质量保障过程。
数据难以控制 传统的信息系统部门以外的最终用户小组利用最终用户开发工具能容易地建立起自己的应用系统和数据文件。但很多文件中都可能含有一些完全相同的信息,而且每个不同用户的应用系统在修改和定义这些数据时采取的方法可能各不相同,没有正规统一的管理规则,那么要想确定数据所处的位置并确保同一信息对整个组织始终保持一致将变得非常困难。 “ 私用”信息系统增多 用户能用第四代开发工具建立自己专用的“私用”信息系统,这类系统可对组织的其它成员隐蔽一些信息。一旦系统的开发者离开其岗位,这种非文档化的私用系统将无法容易地移交给他人使用。
3. 最终用户系统开发的管理 信息中心 : 一种既能促进又能管理最终用户应用开发的方法就是在企业中建立一个信息中心,这是一个专为最终用户计算机应用提供培训和支持的机构。 信息中心的重要作用就是提供系统硬件、软件和支持最终用户使用开发工具的技术专家,对用户进行培训和向用户提出建立系统的专家建议等。用户用信息中心提供的工具能建立自己的计算机化报表、电子表格、图形或选取决策和分析数据。信息中心顾问负责指导并协助用户从事较复杂的应用系统开发。信息中心的工作人员需兼备硬件、软件和数据库的专业知识,他们既要向用户承担教师和顾问的双重任务,同时也参与较复杂的应用分析、设计和编程。
一般信息中心提供的基本服务包括以下方面: 高级语言和开发工具的使用培训 协助存取和传送数据 协助调试程序 提供有关适合开发应用的工具及方法的咨询 协助确定质量保证标准和控制 原型的建立和修改 提供信息中心资源的参考材料 提供与作为信息中心资源的其它信息处理群体(如数据库专业人员)的协作 对一系列现行系统应用和数据库进行维护 对新的硬件和软件进行评估
信息中心能为管理带来诸多益处: 它能帮用户找到使其高效开发的工具和应用 能防止系统应用冗余的产生 它能改进数据共享并使一致性问题减至最小 能确保最终用户开发的应用满足审计、数据质量和安全标准
对最终用户应用的管理 管理者不应允许随意开发最终用户应用。组织应将最终用户系统纳入自身的战略系统规划中。管理者还应建立对最终用户应用开发的控制机制,这些控制包括: 最终用户信息系统项目的成本控制。 用户开发的应用其软、硬件标准控制。 微机、字处理软件、数据库管理系统、图形软件、查询及报表工具的企业标准控制。 质量保证评估的控制。无论是各最终用户,还是来自信息系统部门或内部审计部门的专家,都应对最终用户开发的信息系统进行评审。 对最终用户开发的应用所涉及的测试、文档、精确度,以及整个输入、修改、备份、恢复和监督的控制。
( 五) 利用资源外包建立信息系统 假如一个企业不想用其内部资源建立信息系统,那么可以聘请专门从事开发服务的外部组织进行开发工作。这种将组织中计算中心的运作、通信网络或应用开发的控制权交给从事系统服务的外部开发商的方式称作资源外包。
1. 利用资源外包进行系统开发的优、缺点 资源外包的优点 1)  经济方面 由于负责系统开发服务的外部开发商是信息系统服务和技术方面的专家,所以靠专业化和规模经济,他们能以低于内部成本的费用向组织提供同样的服务和价值。 2)  服务质量 因为一旦外部开发商提供的服务不够满意,那么它将会失去自己的客户,所以企业对外部开发商的影响比对自己员工的影响更大。从而使企业能以较低的成本从开发商那里获得高质量的服务。 3)  可预算性 由于企业与外部开发商事先针对不同层次的服务所对应的费用进行了签约,因此可大大减少成本的不确定性。
4)  灵活性: 在组织的信息系统基础设施不发生重大变化的情况下,能适应业务量的增长。当信息技术渗透整个企业价值链时,由于成本和性能可按变化的需求不断进行调整,所以外部开发商可提供较强的业务控制和适应能力。 5)  变固定成本为可变成本 对客户而言,他们只需按实际得到的服务来支付费用。这与传统的用不用都需支付固定维护成本的内部系统相比,其做法截然不同。 6)  可以解放人力资源,使其用于其它项目 将较少且昂贵的高层次人才集中到具有较高价值和回报的活动中。
资源外包的缺点 1)  失控 当一个企业将开发、运行其信息系统的责任承包给另一个组织时,它可能失去对信息系统职能的控制。如果开发商成为企业运行和开发信息系统的唯一选择,那么企业将不得不接受开发商所提供的任何技术,这种从属关系最终将导致产生较高的成本,并可能失去对技术管理的控制。 2)  战略信息易损 由于企业信息系统由外部人员运行、开发,所以商业秘密或业主信息可能会泄漏给竞争对手。若允许外部开发者开发或操作使企业具有竞争优势的应用系统,那将更有害。 3)  依赖性 企业会随开发商对企业信息系统的开发、运作而变得对开发商的生存能力更加依赖,那么开发商的财政问题或服务上的衰减都可能对企业产生严重的影响。
2. 靠资源外包建立系统的时机选择 1 ) 当企业得到一个利用信息系统或一系列系统应用来提高自身竞争力的机遇,而期限紧迫时,可考虑采用资源外包方式进行开发 2 )  当信息系统服务的短期间断对组织及其效益影响不很大时 如:航空订票系统对外界的信誉十分重要,一旦该系统失灵几天甚至几小时,那么他们就会停止业务,甚至关闭。相反,若不间断处理对企业的生存并非那么致关重要,象员工保险索赔处理这样的系统就适于采用资源外包。
3 )当用资源外包方式并不会剥夺企业未来信息系统革新所需的专业技术知识时 如果一个企业用资源外包方式建立了自己的某些信息系统,但仍保留自己内部的信息系统人员,那么就应保证其信息系统人员在技术上总保持最新,并具备开发未来应用的专业知识 。 4 )当企业现行信息系统能力不足、效率低或技术落后时 有些组织将靠资源外包作为一种改进自身信息系统技术的省力方法。例如:可借助外部资源帮企业实现由传统的大型主机系统转换成新的信息系统结构——分布式处理系统。
 
 
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