信息系统的发展与类型的分析介绍

8.1.3　信息系统的发展与类型

8.1.3.1　信息系统的发展阶段

最初的信息系统，主要是信息处理系统，如图书情报中心等基于文档的信息检索系统。它是手工的，即传统意义上的系统。这种仅仅局限于文档信息的信息系统实际上是与人的信息来源渠道多样性、人的信息感知方式的多样性不相符的。

自20世纪40年代电子计算机问世以来，信息系统进入现代信息系统阶段——计算机信息系统，并随着信息技术的飞跃以及现代社会对信息需求的增长，迅猛发展。20世纪50年代，计算机在数据处理技术上的突破，为计算机的应用拓展了空间，陆续出现了数据统计系统、数据更新系统、数据查询系统、数据分析系统、系统状态报告系统等。同时，出现了电子数据处理系统(Electronic Data Processing System，EDPS)，有力地促进了信息系统的发展。当时，各大企业纷纷投资于计算机设备，以追求它的高处理速度、大存储能力和广阔的应用领域，这给他们带来了巨大的经济效益。因此，信息技术日渐得到重视，人们对信息技术的发展充满了信息和期望。但30多年过去，计算机在信息处理领域并没有达到人们的预期。在管理领域，人的参与还是必不可少的，部分企业的信息系统始终达不到设计要求。资源利用的不充分，使得人们重新思考该如何开发好信息系统，对信息系统的研究从实际上升到了理论研究，取得了较大的进展。

在经过曲折的不断探索后，信息系统的开发出现了较为成熟的系统分析、设计、开发的方法。20世纪60年代后期到70年代又出现了多种形式的信息系统，如管理信息系统(Management Information System，MIS)、决策支持系统(Decision Support System，DSS)。80年代，又出现了支持企业最高决策层的高层主管支持系统(Executive SupportSystem，ESS)和支持中高层管理人员的经理信息系统(Executive Information System，EIS)。同时，不同领域的信息系统也有了新的发展。在人工智能领域，出现了专家系统(Expert System，ES)，在加工制造企业中，计算机集成制造系统(Computer Integrated Manufacturing System，CIMS)的应用使企业生产经营环节实现了自动化。步入90年代，信息技术进一步发展，出现了群体决策支持系统(Group Decision Support System，GDSS)、智能决策支持系统(Intelligent Decision Support System，IDSS)、产品数据管理系统(Product Data Management System，PDMS)等。

21世纪，各个行业均出现了大量的、不同风格与应用的信息系统。信息系统已经成为评价组织信息化程度的一个最重要的指标。同时，随着数据挖掘技术的出现与发展，计算机对信息的处理上升到了对知识的处理，出现了知识管理系统(Knowledge Management System，KMS)和基于数据挖掘的客户关系管理(Custom Relation System，CRM)等^[1]。

在信息系统开发理论中，用来描述信息系统发展进程的是阶段理论，其较为著名的代表模型是诺兰模型。诺兰模型由美国哈佛大学教授理查德·诺兰(Richard Nolan)于20世纪70年代末提出，是企业进行管理信息系统规划的指导性理论之一。诺兰在调查和研究了美国200多个公司、部门发展信息系统的经验后，结合“S”曲线理论，提出了一个实现信息化的阶段模型。诺兰认为，任何一个组织在由手工信息系统发展到以计算机为基础的信息系统时，都存在一条客观的发展道路和规律该理论认为，企业及地区信息系统的发展具有一定的规律性，要经过从低级到高级的阶段性发展过程，各个阶段是循序渐进的。诺兰的早期模型中把企业计算机应用发展只分为4个阶段，1979年诺兰发表在《哈佛商业评论》的一篇论文“Managing the Crises in Data Processing”中，修正为6个阶段，即起步阶段、扩展阶段、控制阶段、集成阶段、数据管理阶段和成熟阶段，如图8-3所示。这是一种波浪式的发展历程，前三个阶段具有计算机数据处理时代的特征，后三个阶段则显示出信息技术时代的特点。

图8-3　诺兰模型

第一阶段是起步阶段。这个阶段从企业引进第一台计算机开始，一般都是先在财务、统计、物资等部门开始使用，随着企业对计算机应用认识的深入，人们体会到计算机应用的价值，开始学习、使用、维护计算机。

第二阶段是扩展阶段。随着计算机在一些部门见到成效，从最初的一些应用部门向其他部门扩散，大量的人工数据处理转向计算机处理，人们对计算机的热情增加，需求增长。但对于整个组织来说，无整体的信息系统。这个阶段需要大量的投资。

第三阶段是控制阶段。由于人们对计算机信息处理需求的增长，造成财务支出大幅度上涨，企业领导不得不对之进行控制，注重采用成本/效益去分析应用开发，并针对各项已开发的应用项目之间的不协调和数据冗余等，进行统一规划。控制阶段是实现从以计算机为主转向以数据管理为主的关键，一般发展较慢。

第四阶段是集成阶段。即在经过第三阶段的全面分析后，引进数据库技术，在开发数据网络的条件下，数据处理系统又进入一个高速发展阶段，逐步改进原有系统，开发一个能为中、上层管理提供支持，为企业提供各种信息资源的管理系统。该阶段的投资和费用将再次迅速增长。

第五阶段是数据管理阶段。即系统经过集成、综合之后才有可能进入有效的数据管理，实现数据共享，这时的数据已成为企业的重要资源。

第六阶段是成熟阶段。信息系统成熟表现在它与组织的目标一致，从组织的事务处理到高层的管理与决策都能支持，并能适应任何管理和技术的新变化。

诺兰模型还指明了信息系统发展中的6种增长要素。

①计算机软硬件资源:从早期的磁带向最新的分布式计算机发展;

②应用方式:从批处理方式到联机方式;

③计划控制:从短期的、随机的计划到长期的、战略的计划;

④MIS在组织中的地位:信息系统从附属于别的部门发展为独立的部门;

⑤领导模式:一开始以低层技术领导为主，随着用户和上层管理人员越来越了解MIS，上层管理部门开始与MIS部门一起决定发展战略;

⑥用户意识:从作业管理层的用户发展到中上层管理层。

诺兰的阶段模型总结了信息系统发展的经验和规律。诺兰模型理论在信息系统规划中有两方面的重要应用:一是诊断信息系统当前所处的阶段，有利于选择信息系统开发的时机;二是对系统的规划做出安排，控制系统发展的方向，对处于不同阶段上的系统提出限制条件和制定针对性的发展战略。在系统规划过程中，根据各阶段之间的转换和随之而来的各种特性的逐渐出现，运用诺兰的阶段模型辅助规划的制定是十分有益的^[2]。

目前的计算机技术已广泛应用于各个领域，使得计算机信息系统逐步脱离单纯的数据(信息)处理阶段，信息处理从数据处理发展到智能处理。与此同时，通信技术融进计算机信息系统中，形成了各种信息网络，使得信息系统的范围空间大大地拓宽，即我们常说的网络信息系统。实际上，我们可以将单机版的计算机信息系统看成网络信息系统的特例，即节点数为1，路径为0的网络环境下的信息系统，所以我们现在讨论信息系统均是放在网络环境下考虑的。随着多媒体技术的日趋成熟，集图、文、声、像等于一体的多媒体信息在计算机中进行转换、存取、传输、显示等已成为可能，这样，在已有的信息网络中融入多媒体信息，形成了多媒体信息系统。随着信息技术的充分发展，真正分布式的通信网络和分布式多媒体信息系统、智能信息系统等将是信息系统发展的最后归宿。

8.1.3.2　信息系统的类型

按照不同的标准，信息系统可分为不同的类型。在现代管理理论中，管理层次是一个很重要的概念，组织的结构大多数是基于层次化的组织方式。因此组织的信息系统应用包括了组织管理的各个层次，不同的管理层次对信息的需求和应用都不相同。从组织的管理过程和层次角度，可将信息系统分为事务处理系统、管理信息系统、战略决策支持系统三种类型，分别对应于组织管理的作业层、管理层和决策层(如图8-4所示)。

图8-4　基于组织层次的信息系统类型

事务处理系统(Transaction Processing System，TPS)

事务处理也称为作业控制或数字数据处理，是组织管理的基础活动。事务处理系统(Transaction Processing System，TPS)是处理组织事务和业务数据的系统，它面向数据，对组织事务过程中的数据进行记录、计算、分类、汇总、存储和输出。这类信息系统从结构上相对简单、功能单一，可以在单机上运行，也可以在网络环境运行，主要面向单项应用。事务处理虽然简单，但是数量大且非常重要，是组织所有管理和决策信息系统的基础。这些活动一般都是可程序化的，操作过程相对规范、稳定，它代替了原来的手工操作，提高了效率，节约了人力，并且能增加服务的内容和提高服务质量。

事务处理系统的能力随着计算机性能的不断提高和网络技术在组织中的应用不断增强。最早的事务处理系统开始于20世纪50年代，当时计算机系统由中央计算机与终端构成，可以快速地处理大量的数据。现在，建立在网络技术基础之上的组织内联网，由各种终端、通信设备、服务器、主机(工作站)和各种计算机软件构成，可以实时获取、传递事务数据，对数据进行计算、分类、汇总和存储，并根据计算机程序，对结构性问题进行决策，加快事务处理过程。足够的实时终端、高速通信设施、大容量存储器、快速计算软件与硬件是一个事务处理系统成功的关键。相比较而言，因为事务处理系统不需要对复杂的非结构化问题进行决策，所以计算机软件的复杂程度较低，或者说事务处理系统的智能水平较低。

②管理信息系统(Management Information System，MIS)

管理信息系统简称MIS，是处理组织管理信息的系统，主要用户是组织的中层管理者。事务处理系统的数据不一定能直接形成有用的管理信息，必须进行加工后，才能形成有用的信息。因此，事务处理系统时面向数据的，MIS是面向信息的。中层管理者需要使用管理控制信息来衡量绩效、确定控制行动、制定运行人员使用的规章以及分配各种资源等，辅助实现组织各部门的管理功能，为半结构化问题的决策提供支持。MIS往往具有如下基本特征:

a)主要服务于中层管理人员的应用，需要满足他们管理过程的决策需求和习惯;

b)依赖事务处理层提供的原始数据(当前的和历史的);

c)需要对数据进行汇总、筛选、综合和概括或预测等程序化处理，在此基础上提出相应的决策方案，提供组织高层管理者决策;

d)管理控制系统提供的决策过程大部分是结构化或半结构化的，处理起来相对简单。

在MIS建设中，数据库完整性、易进入性、信息处理软件是很重要的。MIS数据库由事务处理系统的数据、其他组织内部信息和外部信息构成，其他组织内部信息和外部信息需要输入MIS数据库。易进入性包括信息系统使用难度、地理便利性和时间便利性等因素。友好的用户界面、组织内联网、互联网、无线互联网可以满足管理者易进入性的要求。MIS还要有必要的信息处理软件，使管理者可以使用这些软件，对数据库中的信息进行分析、求解，为他们的管理决策提供支持。MIS的概念最早就是来自于管理控制，现在MIS的概念已经大大扩展，涵盖了组织管理的各个层次和所有的管理功能。

③决策支持系统(Decision Support System，DSS)

决策支持系统简称DSS，是20世纪70年代初MIS和运筹学相结合的产物，是处理非结构化与半结构化问题的系统，支持管理者非程序性决策。它利用事务处理系统中的数据与MIS中的信息、其他组织信息与知识、组织外部信息与知识，为决策者提供决策支持。高层管理者根据自己的知识、经验和决策支持系统的支持，在可选方案中选择最优方案。

DSS包括三个部分:数据、模型与用户界面。典型的DSS包括:a)复杂的数据管理能力，可以进入内部与外部的数据、信息、知识;b)强大的模型功能，能够对数据、信息、知识进行分析，提出解决问题的可选方案; c)强大而简单的用户界面设计，能够支持用户查询、汇报、绘图功能，减少了用户使用系统的学习成本。早期的DSS曾经受到数据库、模型、用户素质等方面的限制，没有得到广泛的应用。从20世纪90年代开始，数据仓库、在线分析处理系统、数据挖掘和互联网这四种技术有力地推动了DSS的发展，使其分析非结构化问题的能力大大提高。与MIS相比，DSS面向的是知识，有更高的智能水平，可以处理非结构化的问题^[3][4]。

近年来，智能决策支持系统(Intelligence Decision Support System，IDSS)、群体决策支持系统(Group Decision SupportSystem，GDSS)、专家系统(Expert System，ES)等新系统类型引起了人们的关注。IDSS是将人工智能(Artificial Intelligence，AI)技术引入DSS而形成的一种信息系统。GDSS是DSS的扩展，是把计算机处理、数据通信、电子邮件等多种技术结合起来，致力于通过提供鼓励性的环境来提高群体成员之间的通信质量，同时也致力于提供被称为群件(Groupware)的GDSS软件来支持决策过程，使不同地点的决策人员可以通过自己的计算机终端参与共同决策的计算机辅助决策信息系统。ES是设计用来模拟专门领域的人类专家的提问—解答活动的计算机软件系统。人类专家以拥有广泛的问题领域的知识而著称。要使一个计算机信息系统达到一个与之可比的表现水平，人类专家的知识域就必须被捕获并体现在这个系统里面。由于领域知识在求解中的核心性，专家系统也被称为基于知识的系统^[5]。

除了基于组织层次的信息系统类型外，我们还可以从组织职能的角度来对信息系统类型进行划分。对不同类型的组织，其职能的划分或内容都有相当大的差别。以企业的内部管理为例，其主要职能包括财务管理、人力资源管理、营销管理、生产管理等。按照组织的不同职能构建的信息系统称为职能信息系统。每一种管理职能信息系统的实现都包含了作业层、管理层和决策层的功能。比较常见的职能信息系统包括:用于营销部门的营销信息系统(Marketing Information System，MIS)，用于制造业的物料需求计划(Material Requirements Planning，MRP)或计算机集成制造(Computer Integrated Manufacturing，CIM)，用于财务业务的财务信息系统(Financial information system，FIS)，用于人力资源部门的人力资源管理系统(Human Resource Management System，HRMS)或人力资源信息系统(Human Resource Information System，HRIS)，用于信息服务部门的信息资源信息系统(Information Resources Information System，IRIS)，用于高层管理的经理信息系统(Executive Information System，EIS)等等。