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1、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
2、: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
3、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,
4、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
5、,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
6、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
7、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.Churchill 1969, Sherman C.Bulmenthal 1970, Walter T.Kennevan 1972, William A. Bocchino 1974, Gordon B.Davis 70s-80s我国 1985 Davis管理信
8、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 Sys
9、tem:监控全球工厂的生产情况 TPS OAS 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
10、) 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
11、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
12、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
13、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
14、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
15、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
16、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
17、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
18、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
19、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
20、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
21、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
22、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
23、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DSS DSS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、D
24、SS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
25、,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
26、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
27、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
28、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(Infere
29、nce 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,
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