信息系统理论.ppt
信息系统理论,第 2 章,2.1 决 策,信息技术及其应用,管理活动的层次,战略计划决定一个组织的目标，实现目标所需的资源，指导这些资源的采购、利用和分配政策的过程管理控制（战术计划）实现组织目标，确保有效、高效率的获得和使用资源的过程执行控制（作业计划）确保具体任务确保有效、高效率的过程,信息技术及其应用,信息技术及其应用,计划的比重：重点，一般，很小控制的比重：一般，重点，重点时间范围：15年，1年，日周活动范围：广，功能范围，单个任务结构化程度：非结构化，一般结构化，结构化复杂性：复杂多变；不太复杂，变化确定；简单不变职责度量：困难；不困难；容易信息来源：外部；内部较准确；高度准确智力特征：创新；责任感、敏感性；效率、效果参与人数：少；一般；多影响范围：整个组织；部门之间；本部门内,信息技术及其应用,决策与问题求解,决策在一定环境约束下，为实现某一个目标而从多种可供选择的解决方案中选取一个方案，并付诸实施问题求解的过程情报收集：调查环境，收集数据，发现问题，认识和确定潜在的困难或机会方案设计：确定问题解答可供选择的方案方案选择：选择一个行动方案实施阶段：执行确定的行动方案监控评估：评估问题求解的实施效果决策：包括情报、设计、选择阶段,信息技术及其应用,信息技术及其应用,决策的类型,按照决策的层次划分战略型决策：组织方向性问题的决策战术型决策：为保证战略性决策所需的人、财、物等资源的准备而进行的决策事务型决策：提高日常工作的效率和效益而进行的决策区别：来源（内、外），范围，频率，精确度，时间性(预测、历史），可知，寿命，保密要求，加工方法，组织,信息技术及其应用,决策的类型,按决策性质分结构化决策：建立在清楚的逻辑基础上的决策，遵循固定规律，能够使用一种固定的规则、过程或量化方法来完成非结构化决策：问题的状态是模糊的，各因素之间的关系是变化的、不确定的（不常见的、异常的决策），决策过程无规律，只能根据具体情况，经验、学识临时作出决定半结构化决策：介于二者之间,信息技术及其应用,决策分类和信息系统,信息技术及其应用,管理活动举例,信息技术及其应用,求解问题的方法,最优化方法满意性方法启发式方法,信息技术及其应用,人进行信息处理的特点,在某一时刻，输入、输出的能力有限需要反馈需要多余信息个体差异需要非口语的信息输入管理对信息及信息处理的要求准确，及时，适用，经济,2.2 事务处理系统,信息技术及其应用,事务处理系统,事务：基本的业务活动事务处理系统：处理有关组织基本业务记录、更新相关的详细数据主要特征：处理大量数据的输入输出严格的数据编辑，保证记录的正确性和时效性通过审计保证输入数据、处理、输出是完整、准确、有效的支持多人并行处理安全防护能力,信息技术及其应用,事务处理系统的组成,数据处理和通信系统数据管理系统科学计算系统报表生成系统,信息技术及其应用,事务处理的流程,数据输入：获取和收集完成事务处理所需数据的过程数据编辑：检查数据的有效性和完整性数据修改：为编辑数据发现错误时，重新输入错误的数据数据操作：执行计算和其他与事务相关的数据转换过程，分类、排序、计算、汇总数据传输：数据资源的交换、数据结果的交换数据存储：用新事务的数据更新数据库文档和报告生成：生成输出的记录和报表的过程行动文件：采购单信息文件：销售单据周转文件：回执,Fig 9.4,Fig 9.5,信息技术及其应用,事务处理方法,批处理：将一段时间那的一批事务一次性处理联机处理：每个事务输入后即时处理Online transaction processing(OLTP)联机输入延迟处理,Figure 9.2,信息技术及其应用,事务处理的目标,处理由事务产生的及与事务有关的数据保持数据的准确性和完整性及时生成文档和报告提高劳动效率有助于服务改善有助于建立和维持顾客的信心增强竞争实力,信息技术及其应用,TPS的管理和控制,紧急情况备用过程替代机器的人工处理过程灾难回复计划硬件、软件的备份数据的备份和控制通信设备审计(Audit)哪些程序和控制数据准确,2.3 管理信息系统,信息技术及其应用,事务处理系统的区别,强调科学的方法和定量模型的应用，追求目标的优化，注重经营过程的预测和控制强调对数据深层次的开发和利用，注重利用信息分析内外部两方面的因素追求高效率、高效益的系统结构和数据处理方式，强调科学的、系统化的开发方法,信息技术及其应用,一、管理信息系统的发展和定义,发展历程1961，James D.Gallagher提出1965，Neil C.Churchill1969,Sherman C.Bulmenthal1970,Walter T.Kennevan1972,William A.Bocchino1974,Gordon B.Davis 70s-80s我国1985 Davis管理信息系统中的定义一个能够利用计算机硬件和软件、手工规程、模型以及数据库为组织的作业、管理、分析和决策提供信息的集成化的人机系统,信息技术及其应用,MIS的概念图,信息技术及其应用,特征以计算机为基础的系统人机系统：执行管理命令的仍是人集成的、一体化的系统：总体出发，信息共享，减少冗余，制定系统规划，建立统一的数据库运用数学模型进行数据分析，分析，预测，优化，计划，控制网络和数据库是两大支柱,信息技术及其应用,可能包含的子系统,统计系统数据更新系统:如订票系统状态报告系统：生产状态、服务状态、研究状态IBM的Common Manufacturing Information System:监控全球工厂的生产情况TPSOAS计算机辅助支持系统（知识工作系统KWS),信息技术及其应用,二、MIS的功能,以解决结构化决策问题为目的的三项主要功能信息处理：对组织的数据信息进行收集、存储、传输、加工、查询，提供可靠准确信息辅助事务处理和辅助组织管理，如计划制定和管理，销售管理等辅助决策：利用数学方法进行决策。,信息技术及其应用,具体功能：检测组织运行情况，实时掌握运行动态（信息采集）辅助组织管理，维护组织正常、有效的运行（信息分析）对重要部门和关键环节进行重点监控收集市场信息，跟踪产品质量（外部信息、反馈信息）支持组织决策，减少失误（宏观数据分析、模型分析）控制组织行为，实现预定目标（根据设定目标，定期评估）预测未来，及时调整经营方向（形势分析）转变传统的运作方式，开拓新的运行模式，实现网上服务增值（网络信息系统）,信息技术及其应用,MIS的特点,辅助管理的人机系统集成化的系统：硬件、软件、方法、模型、人以解决结构化问题为主，强调数学和定量方法的应用完成例行的信息处理业务为主要任务高速度、低成本完成数据处理任务为目标设计思想是实现一个相对稳定的、协调的工作环境以数据驱动、模型、工作过程相对确定,信息技术及其应用,与TPS的关系,信息技术及其应用,三、MIS的结构和组成,总体结构：四大组成部分信息源信息处理器信息用户信息管理者开环结构与闭环结构,信息技术及其应用,MIS的物理组成结构组成：硬件、软件、数据库、规程、人员处理功能：处理事务数据维护数据库（数据主文件）编制报表处理查询请求处理交互式的辅助性应用，如辅助计划、分析,信息技术及其应用,信息技术及其应用,MIS的输入,将人员、过程、数据库、设备组合而成的系统，为管理者与决策者提供信息支持与TPS的区别在于服务的对象和内容内部数据：组织内的各种 TPS外部数据：来自与目标相关的外界的数据,信息技术及其应用,MIS输出,输出信息的类型：监控信息、问题信息、行动信息、决策支持信息进度表：按周期生成的报表，用于当前的状况关键指标报表（特殊的进度表）需求报表：按照管理者的要求为提供某些信息而开发的报表异常报表：当情况异常时，为提示管理者注意而由系统自动生成的报表常规报表：为管理者提供的更为详尽数据,信息技术及其应用,MIS输出的特征,固定、标准的报表格式生成屏幕显示的、或打印的报表使用存储在计算机内的内部数据用户正式提出报表需求报表由分析人员和程序员开发和实施,信息技术及其应用,MIS的层次结构,用于作业控制的MIS处理目标：事务处理、报表处理、查询处理数据：事务处理产生的数据特点：按预先确定的程序和规程处理决策规则程序化和自动化周期短手续稳定举例：订单处理（电话订货）、常规报表、定货点确定、成本记录、人事档案,信息技术及其应用,用于管理控制的MIS目标：衡量某个部门和产品的绩效，以便确定控制动作和方案，制定新的决策规程，分配资源数据：计划、标准、预算等的预期值、偏差值、发生偏差的原因特点：能够模型发现问题及其范围，修正计划；利用偏差报告生成定期报告，以反映当前的状况；利用分析模型分析数据，为决策提供输入生产计划安排、精确市场预测、周期性库存综合报表，财务报表，人员结构安排,信息技术及其应用,用于战略计划的信息系统特点：处理通过不同渠道的各类内、外部数据，为决策中提供参考信息生产设备的最优配置、新市场的长期预测、减少库存的模型和方法、财务预测、人员需求。,信息技术及其应用,企业中MIS的职能结构市场销售；生产计划和调度；物资供应；财务；人事；信息；经理信息综合结构横向综合纵向综合结合,信息技术及其应用,企业中各类MIS,信息技术及其应用,信息技术及其应用,空间分布结构集中式分布式数据层(data service)：实现数据的存储、修改、更新、查询（由技术规程决定）功能层(business logic):实现各项具体业务功能的处理逻辑和运算过程（由业务规程决定）表示层(presentation):实现与用户的交互（由用户决定）C/S:显示逻辑，事务处理逻辑数据处理逻辑，数据库B/S：显示逻辑事务处理数据处理逻辑，数据库,信息技术及其应用,特点：跨平台的开放标准；开发和维护成本低；组成灵活，硬件维护简单；使用简单、界面统一；客户端消肿；安全性提高；现有资源的充分利用,信息技术及其应用,MIS的辅助决策功能,特点结构化决策以确定性方法为主以详细调查为基础，熟悉每个环节，确定具体步骤以定量分析为主，追求最优化与DSS区别MIS在决策各阶段的作用情报收集：通过数据采集、加工和处理，组织一个综合性数据库的有效数据。包括：功能强劲的综合数据库、有效的信息提供方式、搜索,信息技术及其应用,MIS在决策各阶段的作用方案设计：确定可控变量和不可控变量，找出关键因素，建立确定的模型，利用模型产生若干种行动方案，并对其进行可行性验证。方案选择：输入模型所需的数据，对模型进行优化；对各个方案进行敏感性分析、综合评价，并更加结果进行选择,2.4 决策支持系统,信息技术及其应用,DSS的定义,G.A.Gorry,M.S.Scott Morton and Peter G.W.Keen 70年代初提出的以管理科学、计算机科学、行为科学和控制科学为基础，以信息技术、仿真技术、人工智能技术、定量、定性的建模技术为手段，面向半结构化、非结构化决策问题，支持中高级管理人员决策活动的人机系统强调决策过程中人的主导作用；突出信息系统对决策的辅助和支持作用不是提供确认的最佳决策方案,信息技术及其应用,DSS的特点,解决不良结构的、不确定性的决策辅助、支持决策，不是替代人体现决策过程的动态性，动态地确定问题的解答，调整、完善系统支持多种求解方法：优化、满意的和启发式方法模型驱动，支持深入的分析，完成分析统计和预测交互式的人机接口，提供灵活的报告，提供文本和图表处理不同来源的大量数据系统的适应性和灵活性,信息技术及其应用,DSS的目标,支持不同结构的决策（半结构、非结构）支持不同决策层次（操作、战术、战略）及其相互结合支持问题求解的各阶段支持不同的决策频率支持相互关联的、独立的决策支持多种决策过程宜于使用,信息技术及其应用,与MIS系统的比较,区别：MIS:完成常规业务活动中的信息处理，侧重于管理；DSS:辅助完成决策过程，侧重于决策;MIS:提高工作效率和管理水平；DSS:提高决策效果，提高效率；MIS:面向结构化问题；DSS：半结构化、非结构化MIS:分析设计时体现全局和整体的信息需求;DSS:着重体现决策者的信息需求MIS:数据驱动;DSS:模型驱动；MIS:强调数据集中管理;DSS:趋于信息的分散利用MIS:适合稳定的环境;DSS:适应环境变化,信息技术及其应用,联系：MIS能收集存储大量数据，DSS可以重复利用MIS能够收集反馈信息，对DSS的工作结果进行检验和评价DSS能够对MIS的工作进行审核和检查，为MIS的更加完善提供改进的依据在DSS的反复使用中对所涉及的问题模式和数据模式可以逐步明确，逐步结构化，从而将相关功能并入MIS,信息技术及其应用,信息技术及其应用,DSS的功能,采集信息：特别是外部信息，处理数据分析识别问题描述决策问题问题建模形成决策方案：目标、规则、方法、途径建立评价问题的准则：价值准则、效益准则方案分析：方案的比较优化选择方案：仿真：确定实施的效果,信息技术及其应用,DSS的结构,三种结构：一般结构（概念）：框架结构（组成）技术结构（技术）一般结构输入：内部数据、外部数据，输入接口数据库、模型库，信息处理器输出：报告、查询结构、辅助结果、优化结果活动：收集数据（情报活动）、分析系统、提出方案、评价方案（设计活动）、选择方案（选择）、实现结构（评价）,信息技术及其应用,信息技术及其应用,框架结构,说明DSS的基本组成二库式结构H.Sprague1980年提出数据系统数据库：存储决策所需的各类数据数据库管理系统DBMS模型系统模型库：允许决策者访问各种模型并帮助决策，包含模型管理软件模型库管理系统MBMS对话系统对话管理系统DGMS：使用户能从DSS以交互方式交互，协助用户与DSS中硬件、软件的交流,信息技术及其应用,信息技术及其应用,对话系统：用户和系统的接口，关键是硬件配置和软件界面要求：能完成数据的输入，处理各种对话形式，人机翻译，不同设备和格式，输入输出的综合，操作方便、简捷、直观处理不同类型对话的能力，用户以自己的方式工作提供多种输入设备提供多种输入设备提供可供用户选择的用户需要的、习惯的、数据输出格式对用户的知识基础提供支持，使用户灵活应用自己掌握的决策知识形式：问答、命令、菜单、表格、图表,信息技术及其应用,数据系统功能能适应多种数据源的数据采集系统数据源的时空范围大空间：内外部时间：历史、现在支持数据压缩、抽取、汇总各种关系和视图数据的综合运算能力和随机存储能力响应时间对下层数据库数据的加工处理,信息技术及其应用,模型库子系统：为决策者提供利用资料进行分析、推理、选择、优化的功能，提供支持决策各阶段、面向算法的程序主要功能：存储、管理模型，模型的构造和生成：模型操作和运行及其记录和权限：修改、删除；检索；模型描述和说明，获取、存储、分析与模型相关的数据，利用规则和知识进行模型关联存取组织模型，模型分类和维护，模型的存储形式语句存储、子程序存储、数据存储（编码）模型：优化模型、财务模型、统计模型、图表、概预算、仿真,信息技术及其应用,信息技术及其应用,DSS的组成,三库式增加方法库：方法是面向算法的程序，描述解决特定问题的不同思路、方法和过程,信息技术及其应用,四库式R.H.Boczock1981年提出知识库和知识库管理系统：与应用领域相关的各类专家知识LS:表述问题KS:存储与决策有关的知识PS:运用知识求解问题工具，按照KS中的知识和规则，产生解决问题的过程和方法五库式文字图形库,信息技术及其应用,信息技术及其应用,DSS的技术层次,三个层次专用DSS、DSS生成器、DSS工具专用DSS（Specific）直接面向应用问题的DSS，直接为用户使用DSS生成器(Generator)用于生成专用DSS 的硬件和软件系统利用数据管理、模型管理、对话管理工具生成DSSDSS工具（Tools）开发DSSG、SDSS的硬件和软件系统DSS的人员：在不同层次上使用,信息技术及其应用,信息技术及其应用,TPS、MIS、DSS比较,面向事务、管理和决策MIS:帮助将事情做正确，DSS：帮助做正确的事处于不同的管理层次，解决不同的管理问题,信息技术及其应用,信息技术及其应用,群体决策支持系统GDSS,群决策：多人共同完成的决策活动特征：集体行为，决策过程的交互和讨论也称计算机化协作工作系统，由DSS的大部分元素组成，加上支持群体决策的软件和硬件，来支持组决策通信技术、决策技术、计算机技术,信息技术及其应用,信息技术及其应用,GDSS的特点,专门设计使用方便灵活性决策支持匿名输入减少消极的群体行为并行通信自动记录,信息技术及其应用,GDSS的选择,决策屋局域决策网络电话会议广域决策网络,信息技术及其应用,信息技术及其应用,5.4 人工智能与专家系统,信息技术及其应用,智能的表现,对环境的感知能力对环境的认识，以环境中的信息作为输入，以此得到对环境的判断推理判断的能力（运用知识的能力）运用逻辑思维，从一定的前提条件推断出某种结论的能力学习能力（获取知识的能力）通过对过去行为和经验的总结，获得新的知识或将已有的知识运用于新的环境中,信息技术及其应用,智能的本质,从经验中学习并应用所学知识与新的环境处理复杂的情形缺乏重要信息时能够解决问题辨别重要的事物快速、正确地对新环境作出反映理解形象化地图像处理、操作符号创造力和想象力善于启发和联想,信息技术及其应用,人工智能（Artificial Intelligence）,一门研究如何用人工的技术和方法（利用各种机器、计算机）来模仿、延伸、扩展人的智能，实现某些“机器思维”和脑力劳动的自动化,信息技术及其应用,自然智能与人工智能的区别,信息技术及其应用,人工智能的主要分支,信息技术及其应用,专家系统(Expert System),一个利用知识和推理过程解决那些需要特殊的重要的人类专家知识才能解决的复杂问题的计算机程序 专家系统知识推理,信息技术及其应用,专家系统的特点,专家系统以规则、框架等形式表示知识，利用知识和推理求解问题可以与人进行对话，对自己的推理和结论进行解释能显示智能的行为，具有一定的学习能力进行某个领域中的复杂问题求解可以降低知识的成本，延续知识，提供可移动的知识从复杂的关系中得出结论,并处理不确定性问题具有较高的可靠性可用于对人体有害的环境中,信息技术及其应用,专家系统的缺点,许多专家系统缺乏因果知识，不能理解系统中隐含的原因和结果,缺乏“深度知识”受系统知识域的限制，只能局限于狭窄的问题不易处理混合的知识，不能出来由知识和案例结合的知识，难以无法提炼知识未经广泛使用和测试难于使用，需要专门培训出错的可能性难以维护开发成本高,信息技术及其应用,专家系统的组成,知识库：存储了专家系统所用的所有相关的信息、数据、规则、案例及关系推理机：从知识库中搜索信息和关系，提供答案前向推理后向推理解释工具：向用户解释专家系统如何给出结论的知识获取工具：为获得存储专家知识而提供的软件工具用户界面,信息技术及其应用,信息技术及其应用,知识库,存储有专家系统所用的相关信息、规则、数据和案例知识的表示方法规则(rule):规则库IF Then.语义网络（Semantic Network）ISA(is a)、AKO(a kind of)、HAS-A(Has a)说明分类关系和组成关系框架(Frame):一种表示知识的数据结构节点（Node）槽（Slot）值（Value）模糊逻辑,信息技术及其应用,推理机（Inference Engine）,执行推理过程和逻辑运算的程序，依据系统的输入，从知识库中所寻信息和关系，提供结果、答案和建议性能与构造要与知识的表示相适应推理方式前向推理（Forward）：数据驱动：从事实或条件出发，逐步向结论推进；一个问题多解后向推理（backward）：目标驱动：假定某个结论成立，从结论出发，验证条件是否全部满足；双向推理：,信息技术及其应用,其他部件,解释机构（Explanation Facility):使用户理解系统之所以得出某个结论或结果的过程，了解所运用的知识知识获取机构：为了获取知识库中所有的内容而提供的一组程序工具，将知识输入到知识库中，并负责知识的一致性和完整性知识的收集、规范化、知识的归纳总结用户接口：向用户提出问题、接受用户的回答，输出对结论的解释,信息技术及其应用,专家系统的开发过程,信息技术及其应用,专家系统的参与者,信息技术及其应用,智能决策支持系统,ES与DSS的结合：IDSS引入知识库和推理机制，使之具有知识获取和推理功能有助于表示和描述复杂的问题，引导非结构化和半结构化的决策过程IDSS=DSS+ES,信息技术及其应用,ES与DSS的比较,
