【系统架构设计师】六、信息系统基础知识(业务处理系统TPS|管理信息系统MIS|决策支持系统DSS|专家系统ES等系统)

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帅次 发表于 2024/11/20 16:00:47 2024/11/20
【摘要】 本文深入介绍了每种系统的定义、功能及应用场景,如TPS处理日常业务数据,MIS提供组织信息支持决策,DSS辅助高层管理决策,ES模拟专家决策,OAS提升办公效率,ERP整合企业资源。该文件为系统架构设计师提供了丰富的信息系统知识,有助于在实际项目中合理选择和应用各类信息系统。

 一、业务处理系统TPS

        业务处理系统(Transaction Processing System,TPS)或电子数据处理系统Electronic Data Processing System,EDPS)是信息化的典型应用。最初级形式的信息系统。针对管理中具体的事务(如财会销售、库存等)来辅助管理人员将所发生的数据进行记录、传票、记账、统计和分类,并制成报表等活动,为经营决策提供有效信息的基于计算机的信息系统。
        由于TPS的主要功能就是对企业管理中日常事务所发生的数据进行输入、处理和输出。因此,TPS的数据处理周期由5个阶段构成:数据输入、数据处理、数据库的维护、文件报表的生成和查询处理。
                1.数据输入。主要解决如何将企业经营活动中产生的大量原始数据准确迅速地输入到计算机系统中并存储起来,这是信息系统进行信息处理的“瓶颈”。因此,数据的输入方式和进度是这个阶段的关键问题。常见的数据输入方式有3种,即人工、自动及二者结合。
                2.数据处理。IPS中常见的数据处理方式有两种,一种是批处理方式(将事务数据积累到一段时间后进行定期处理);另一种是联机事务处理方式(OLTP,实时处理)。
                3.数据库的维护。一个组织的数据库通过TPS来更新,以确保数据库中的数据能及时、正确地反映当前最新的经营状况,因此数据库的维护是TPS的一项主要功能。对数据库的访问形式基本有4种:检索、修改、存入和删除。
                4.文件报表的产生。TPS的输出就是为终端用户提供所需的有关文件和报表,这些文件和报表根据其用途不同可分为:行动文件(该文件的接收者持有文件后可进行某项事务处理)、信息文件(类文件向其持有者表明某项业务己发生了)、周转文件(交给接受者之后通常还要返回到发送者手中)。
                5.查询处理。TPS 支持终端用户的批次查询或联机实时查询,典型的查询方式是用户通过屏幕显示获得查询结果。
        特点:TPS 是其他类型信息系统的信息产生器,企业在推进全面信息化的过程中往往是从开发TPS入手的。许多TPS是处于企业系统的边界,它是将企业与外部环境联系起来的“桥梁”。因此,TPS性能的好坏将直接影响着组织的整体形象,是提高企业市场竞争力的重要因素。由于TPS 面对的是结构化程度很高的管理问题,因此可以采用结构化生命周期法来进行开发。

二、管理信息系统MIS

        管理信息系统(Manage Information System,MIS)是在 TPS 基础上发展的高度集成化的人机信息系统,用于企业整体的某些管理和业务层面的管理决策。MIS 系统的上层是子系统和功能,
底层是各个过程,功能由过程组合实现。一个 MIS 系统可以用一个功能/层次矩阵表示。共有销售
市场子系统、生产子系统、后勤子系统、人事子系统、财务和会计子系统、信息处理子系统和高层
管理子系统 7 个子系统

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

        管理信息系统由四大部件组成,即信息源、信息处理器、信息用户和信息管理者

        根据各部件之间的联系可分为开环(不收集外部信息不反馈)和闭环(不断收集信息反馈调整)。

        根据处理的内容及决策的层次来看,我们可以把管理信息系统看成一个金字塔式的结构。分为战略计划、管理控制和运行控制3 层。

        管理信息系统的功能:职能的完成往往是通过“过程”实现过程是逻辑上相关活动的集合,因而往往把管理信息系统的功能结构表示功能-过程结构,如下图:

三、决策支持系统DSS

        决策支持系统(Decision Support System,DSS)有两种定义:
        定义1:DSS 是一个由语言系统、知识系统和问题处理系统 3 个互相关联的部分组成的,基于计算机的系统。特征如下:

                1.数据和模型是 DSS 的主要资源。
                2.用来支援用户作决策。
                3.主要用于解决半结构化及非结构化问题。
                4.作用在于提高决策的有效性而不是提高决策的效率。

        定义2:DSS 是一个交互式的、灵活的、适应性强的基于计算机的信息系统。特征如下:

                1.针对上层管理人员。
                2.界面友好。
                3.将模型、分析技术与传统的数据存取与检索技术结合起来。
                4.对环境及决策方法改变的灵活性与适应性。
                5.支持但不是代替决策。
                6.利用先进信息技术快速传递和处理信息。
         DSS 系统的管理者处于核心地位,结合 DSS 的支持进行决策。DSS 有两种级别结构形式:两库结构和基于知识的结构

        DSS 支撑九项基本功能:

                ①多层决策,为决策整理和提供数据;
                ②收集、存储和提供外部信息;
                ③收集和提供活动的反馈信息;
                ④具有模型的存储和管理能力;
                ⑤对常用的各种方法的存储和管理;
                ⑥对各种数据、模型、方法进行管理;
                ⑦数据加工;
                ⑧具有人—机接口和图形加工;
                ⑨支持分布使用方式。

        特点是面向决策者、支持半结构化问题、辅助支持、过程动态、交互。组建过程是:数据重组、建立数据仓库、建立数据字典、数据挖掘、建立模型

        1.数据的重组和确认。与决策支持系统相关的数据库的问题是,获得正确的数据井且可用理想的形式操作这些数据。这个问题可以通过数据仓库的概念解决
        2.数据字典的建立。数据仓库是一个与作业层系统分离存在的数据库。通过对数据仓库的存取,管理者可以做出以事实为根据的决策来解决许多业务问题。
        3.数据挖掘和智能体。一旦建成数据仓库,管理者们需要运用工具进行数据存取和查询,使用的工具称为智能体。数据挖掘的结果类型包括:
                3.1 联合:把各个事件联系在一起的过程。
                3.2 定序:识别模式的过程。
                3.3 分类:根据模式组织数据的过程。
                3.4 聚类:推导特定小组与其他小组相区分的判断规则的过程。
        4.模型建立。模型管理的目的就是帮助决策者理解与选择有关的现象。建立模型的方法有穷枚举法算法、启发式和模拟法。

四、专家系统ES

        基于知识的专家系统(Expert System,ES)简称为专家系统,是一种智能的计算机程序,是人工智能的一个重要分支。专家系统的能力来自于它所拥有的专家知识,知识的表示及推理的方法则提供了应用的机理

        专家系统不同于传统的应用程序和其他类型的人工智能问题求解程序。主要表现在以下5个方面:

                1.专家系统属于人工智能范畴,其求解的问题是半结构化或非结构化问题
                2.专家系统模拟的是人类专家在问题领域的推理,而不是模拟问题领域本身。
                3.专家系统由3个要素组成:描述问题状态的综合数据库、存放启发式经验知识的知识库和对知识库的知识进行推理的推理机。三要素分别对应数据级、知识库级和控制级三级知识,而传统应用程序只有数据和程序两级结构。
                4.专家系统处理的问题是实际的问题,而不是纯学术的问题。
                5.从求解手段来看,专家系统专用性强,通用性差

专家系统与一般计算机系统的比较
比较项 专家系统 一般计算机系统
功能 解决问题、解释结果、进行判断与决策 解决问题
处理能力 处理数字与符号 处理数字
处理问题种类
多属准结构性或非结构性,可处理不确定的知识, 使用于特定的领域
多属结构性,处理确定的知识

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

        AI研究的重点放在开发具有智能行为的计算机系统上,智能行为表现出以下5个特点:

                1.从过去的事件或情形中汲取经验,并将从经验中得到的知识应用于新的环境和场景。
                2.具有在缺乏重要信息时解决问题的能力
                3.具有处理和操纵各种符号、理解形象化图片(图像)的能力。
                4.想象力和创造力
                5.善于启发。

        人工智能是一个极为广泛的领域,AI的主要分支有专家系统、机器人技术、视觉系统、自然语言处理、学习系统和神经网络等。 

        具体来说 ES 具有超越时间限制、操作成本低廉、易于传递与复制、处理手段一致、善于克服
难题、适用特定领域
等特点。ES 由知识库、综合数据库、推理机、知识获取、解释程序、人机
接口
组成。其中,推理机和知识库一起构成专家系统的核心。一般的专家系统通过推理机与知识库
和综合数据库的交互作用来求解领域问题。

五、办公自动化系统OAS

        办公自动化系统(Office Automatic System,OAS)就是办公信息处理手段的自动化。可以解决包括数据、文字、声音、图像等信息的一体化处理问题,是一个集文字、数据、语言、图像为一体的综合性、跨学科的人机信息处理系统,可以进行事务处理、信息管理和辅助决策。OAS 由计算机设备、办公设备、数据通信及网络设备、软件系统构成。

        主要利用资源以提高办公效率和办公质量。计算机技术通信技术、系统科学和行为科学是它的4大支柱。其中以行为科学为主导,系统科学为理论基础结合运用计算机技术和通信技术

        OAS的主要功能

                1.事务处理。完成办公部分内的大量繁琐事情,又称为事务办公系统,分为单机处理系统和多机处理系统(通信、信息共享)。
                2.信息管理。对信息流的控制管理,主要包括信息的收集、加工、传递、交流、存取、提供、分析判断、应用和反馈那些办公人员的综合性工作。可称为管理型办公系统它能将事务型办公系统中各项孤立的事务处理通过信息交换和共享资源联系起来,获得准确、快捷、及时、优质的功效。管理型办公系统是一种分布式的处理系统,具有计算机通信和网络功能。
                3.辅助决策。可称为决策型办公系统,以经理型办公系统提供的大量信息作为决策工作的基础,建立起能综合分析、预测发展、判断利弊的计算机可运行的决策模型,根据原始数据信息,自动做出比较符合实际的决策方案。

六、企业资源规划ERP

        企业资源规划是指建立在信息技术基础上,以系统化的管理思想为企业提供决策和运营手段的管理平台。ERP系统是将企业所有资源进行集成整合,并进行全面、体化管理的信息系统。
        企业有三大资源:物流(物流管理)、资金流(财务管理)、信息流(生产控制管理)、现在般认为人力资源(人力资源管理)是企业第四大资源。企业的资源计划可从下面三点来理解:
                1.管理思想:ERP首先是一种管理思想,将企业资源分类管理,是管理思想的变革。
                2.软件产品:其次,ERP是个软件产品,为企业用户提供一体化的解决方案,不是买来直接用的需要个性化的开发和部署。
                3.管理系统:ERP最后是一个管理系统,存在众多的子系统,这些子系统有统一的规划,是互联互通的,便于事前事中监控。

        ERP的结构:

                1.生产预测。市场需求是企业生存的基础,在ERP 中首先需要对市场进行较准确的预测。预测主要用于计划,在ERP 的5 个层次的计划中,前3个层次计划,即经营(销售)计划、生产计划大纲和主生产计划的编制都离不开预测。
                2.销售管理(计划)。销售管理主要是针对企业的销售部门的相关业务进行管理。
                3.经营计划(生产计划大纲)。是根据经营计划的生产目标制定的,是对企业经营计划的细化,用以描述企业在可用资源的条件下,在一定时期中的产量计划
                4.主生产计划。是对企业生产计划大纲的细化,说明在一定时期内的下计划:生产什么,生产多少和什么时候交货。主生产计划的编制以生产大纲为准,其汇总结果应当等同于生产计划大纲
                5.物种需求计划。物料需求计划是对主生产计划的各个项目所需的全部制造件和全部采购件的网络支持计划和时间进度计划。它根据主生产计划对最终产品的需求数量和交货期,推导出构成产品的零部件及材料的需求数量和需求时期,再导出自制零部件的制作订单下达日期和采购件的采购订单发送日期,并进行需求资源和可用能力之间的进一步平衡。
                6.能力需求计划。是对物料需求计划所需能力进行核算的一种计划管理方法。旨在通过分析比较MRP 的需求和企业现有生产能力,及早发现能力的瓶颈所在,为实现企业的生产任务而提供能力方面的保障。
                7.车间作业计划。是在MRP所产生的加工制造订单(即自制零部件生产计划)的基础上,按照交货期的前后和生产优先级选择原则以及车间的生产资源情况(如设备、人员、物料的可用性、加工能力的大小等),将零部件的生产计划以订单的形式下达给适当的车间
                8.采购与库存管理。采购与库存管理是ERP 的基本模块,其中采购管理模块是对采购工作,即从采购订单产生至货物收到的全过程进行组织、实施与控制,库存管理模块则是对企业物料的进、出、存进行管理
                9.质量与设备管理。质量管理贯穿于企业管理的始终。设备管理是指依据企业的生产经营目标通过一系列的技术、经济和组织措施,对设备寿命周期内的所有设备物资运动形态和价值运动形态进行的综合管理
                10.财务管理。会计工作是企业管理的重要组成部分,是以货币的形式反映和监督企业的日常经济活动,并对这些经济业务的数据进行分类、汇总,以便为企业管理和决策提供必要的信息支持。企业财务管理是企业会计工作和活动的统称
                11.ERP 有关扩展应用模块。如客户关系管理、分销资源管理、供应链管理和电子商务等。这几个扩展模块本身也是一个独立的系统,在市场上它们常作为独立的软件产品进行出售和实施。
        ERP的功能:支持决策的功能、为处于不同行业的企业提供有针对性的IT 解决方案、从企业内部的供应链发展为全行业和跨行业的供应链

        ERP结构原理图:

 

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