資訊系統是一個由人、計算機等組成的能進行資訊的收集、傳遞、儲存、加工、維護和使用的系統，它是一門綜合了經濟管理理論、運籌學、統計學、電腦科學的系統性和邊緣性學科，是一門尚處在不斷髮展完善的多元目的的新興學科。

    資訊系統包含三大要素，分別是系統的觀點、數學的方法和計算機應用。而它又不同於一般的計算機應用，它能夠充分利用資料資源為企業經營管理服務；它能夠利用資訊和模型輔助企業決策，從而預測和控制企業行為。資訊系統是企業提升核心競爭力的重要和有力的武器。

   1 資訊系統概述

   資訊系統（Information System，IS）一般泛指收集、儲存、處理和傳播各種資訊的具有完整功能的集合體。在這裡，資訊系統並沒有強調收集、儲存、處理和傳播資訊所用的工具。一般意義上的資訊系統在任何時代、任何社會都會存在，然而，只有到了今天，資訊系統的概念才被創造出來，並得到相當程度的普及，這是因為，在當今社會，資訊系統總是與計算機技術和網際網路技術的應用聯絡在一起，因此，現代的資訊系統總是指以計算機為資訊處理工具、以網路為資訊傳輸手段的資訊系統。因此，現如今說到的資訊系統，一般來說，就是指這樣的資訊系統，而不必特意說明是“現代”資訊系統。

1.1 資訊系統的組成

    由於其廣泛的應用，當今的資訊系統已經發展成為一個極為龐大的家族，而且幾乎每個資訊系統其內部構成都非常複雜。

為了充分認識資訊系統，要從多種角度進行分析。

    1．資訊系統的資料環境目前對於資訊系統最為權威的分類方法是世界資訊系統大師詹姆斯·馬丁的分類。馬丁從資訊系統的資料環境的角度出發，對資訊系統進行分類。

    馬丁在《資訊工程》和《戰略資料規劃方法學》中將資訊系統的資料環境分為 4 種類型，並認為清楚地瞭解它們之間的區別是很重要的，因為它們對不同的管理層次，包括高層管理的作用是不同的。

    第一類資料環境：資料檔案。其特徵是：沒有使用資料庫管理系統，根據大多數的應用需要，由系統分析師和程式設計師分散地設計各種資料檔案。其特點是簡單，相對容易實現。但隨著應用程式增加，資料檔案數目劇增，導致很高的維護費用；一小點應用上的變化都將引起連鎖反應，使修改和維護工作緩慢且費用高昂，並很難進行。

    第二類資料環境：應用資料庫。這類資訊系統，雖然使用了資料庫管理系統，但沒達到第三類資料環境的共享程度。分散的資料庫為分散的應用而設計。實現起來比第三類資料環境簡單。像第一類資料環境一樣，隨著應用的擴充，應用資料庫的個數，以及每個資料庫中的資料量也在急劇增加，隨之而導致維護費用的大幅度增高，有時甚至高於第一類資料環境。該類資料環境還沒有發揮使用資料庫的主要優越性。

    第三類資料環境：主題資料庫。資訊系統所建立的主題資料庫與一般具體的應用有很大的區別，它有很強的獨立性，資料經過設計，其儲存的結構與使用它的處理過程都是獨立的。各種面向業務主題的資料，如顧客資料、產品資料或人事資料，通過一些共享資料庫被聯絡和體現出來。這種主題資料庫的特點是：經過嚴格的資料分析，建立應用模型，雖然設計開發需要花費較長的時間，但其後的維護費用很低。最終（但不是立即）會使應用開發加快，並能使使用者直接與這些資料庫互動使用資料。主題資料庫的開發需要改變傳統的系統分析方法和資料處理的管理方法。但是，如果管理不善，也會蛻變成第二類甚至是第一類資料環境。

    第四類資料環境：資訊檢索系統。一些資料庫經過組織能保證資訊檢索和快速查詢的需要，而不是大量的事務管理。軟體設計中要採用轉換檔案、倒排表或輔關鍵字查詢技術。新的欄位可隨時動態地加入到資料結構中。有良好的終端使用者查詢和報告生成軟體工具。大多數使用者掌握的系統都採用第四類資料庫。這種環境的特點是：比傳統的資料庫有更大的靈活性和動態可變性。一般應該與第三類資料環境共存，支援綜合資訊服務和決策系統。

    在資料庫技術逐漸普及，軟體工程方法得到推廣的一二十年中，不同的企業單位相繼開展計算機應用，從而形成了多種多樣的資料環境；這些企業的高層領導和資料處理部門或遲或早都會認識到，需要對現存的資料環境進行改造，以保證資訊需求的不斷提高，克服現行計算機在資料處理方面的問題，提高科學管理水平，這就需要進行戰略資料規劃。還有一些企業單位，計算機應用剛剛起步，或者準備開展計算機應用，需要吸取別人的經驗教訓，避免走錯路、走彎路。如果有先進的方法論作指導，就會快速、科學地實現目標，這就更需要這種戰略性的、奠基性的規劃工作——戰略資料規劃。對於前一類單位，通過戰略資料規劃，儘快地將現有資料環境轉變到第三類、第四類資料環境，以保證高效率、高質量地利用資料資源。對於後一類單位，戰略資料規劃是整個計算機應用發展規劃的基礎與核心，是計算機裝置購置規劃、人才培訓規劃和應用專案開發規劃的基礎。兩類單位搞戰略資料規劃的共同目標是分析、組織、建立企業穩定的資料結構，規劃各種主題資料庫的實施步驟和分佈策略，為企業管理計算機化打下堅實的基礎。

    2．資訊系統的應用層次

    一個公司的管理活動可以分成 4 級：戰略級、戰術級、操作級和事務級，相應的，資訊系統就其功能和作用來看，也可以分為 4 種類型，即戰略級資訊系統、戰術級資訊系統、操作級資訊系統和事務級資訊系統。不同級別的資訊系統的所有者和使用者都是不同的。一般來說，戰略級的資訊系統的所有者和使用者都是企業的最高管理層，對於現代公司制企業，就是企業的董事會和經理班子；戰術級資訊系統的使用者一般是企業的中層經理及其管理的部門；操作級資訊系統的使用者一般是服務型企業的業務部門，例如，保險企業的保單處理部門；事務級資訊系統的使用者一般是企業的管理業務人員，例如，企業的會計、勞資員等。

    以上不同層級的資訊系統，都屬於一個大的資訊系統的子系統。資訊系統是企業資訊化的基礎性工程，從某種角度說，企業資訊化就是資訊系統的建設和執行。

1.2 資訊系統的生命週期

    資訊系統與其他事物一樣，也要經歷產生、發展、成熟和消亡的過程。人們把資訊系統從產生到消亡的整個過程稱為資訊系統的生命週期。

    一般來說，資訊系統的生命週期分為 4 個階段，即產生階段、開發階段、執行階段和消亡階段。

    1．資訊系統的產生階段

    資訊系統的產生階段，也是資訊系統的概念階段或者是資訊系統的需求分析階段。這一階段又分為兩個過程，一是概念的產生過程，即根據企業經營管理的需要，提出建設資訊系統的初步想法；二是需求分析過程，即對企業資訊系統的需求進行深入的調研和分析，並形成需求分析報告。

    2．資訊系統的開發階段資訊系統的開發階段是資訊系統生命週期中最重要和最關鍵的階段。該階段又可分為5 個階段，即，總體規劃、系統分析、系統設計、系統實施和系統驗收階段。

    （1）總體規劃階段。資訊系統總體規劃是系統開發的起始階段，它的基礎是需求分析。以計算機和網際網路為工具的資訊系統是企業管理系統的重要組成部分，是實現企業總體目標的重要工具。因此，它必須服從和服務於企業的總體目標和企業的管理決策活動。總體規劃的作用主要有：

• 指明資訊系統在企業經營戰略中的作用和地位。

• 指導資訊系統的開發。

• 優化配置和利用各種資源，包括內部資源和外部資源。

• 通過規劃過程規範企業的業務流程。

    一個比較完整的總體規劃，應當包括資訊系統的開發目標、資訊系統的總體架構、資訊系統的組織結構和管理流程、資訊系統的實施計劃、資訊系統的技術規範等。

    （2）系統分析階段。系統分析階段的目標是為系統設計階段提供系統的邏輯模型。系統分析階段以企業的業務流程分析為基礎，規劃即將建設的資訊系統的基本架構，它是企業的管理流程和資訊流程的交匯點。系統分析的內容主要應包括，組織結構及功能分析、業務流程分析、資料和資料流程分析、系統初步方案等。

    （3）系統設計階段。系統設計階段是根據系統分析的結果，設計出資訊系統的實施方案。系統設計的主要內容包括，系統架構設計、資料庫設計、處理流程設計、功能模組設計、安全控制方案設計、系統組織和隊伍設計、系統管理流程設計等。

    （4）系統實施階段。系統實施階段是將設計階段的結果在計算機和網路上具體實現，也就是將設計文字變成能在計算機上執行的軟體系統。由於系統實施階段是對以前的全部工作的檢驗，因此，系統實施階段使用者的參與特別重要。如果說在系統設計階段以前，使用者處於輔助地位的話，而到了系統實施階段以後，使用者就應逐步變為系統的主導地位。

    （5）系統驗收階段。資訊系統實施階段結束以後，系統就要進入試執行。通過試執行，系統性能的優劣、是否做到了使用者友好等問題都會暴露在使用者面前，這時就進入了系統驗收階段。

   3．資訊系統的執行階段

    當資訊系統通過驗收，正式移交給使用者以後，系統就進入了執行階段。一般來說，一個性能良好的系統，執行過程中會較少出現故障，即使出現故障，也較容易排除；而那些效能較差的系統，執行過程中會故障不斷，而且可能會出現致命性故障，有時故障會導致系統癱瘓。因此，長時間的執行是檢驗系統質量的試金石。

    另外，要保障資訊系統正常執行，一項不可缺少的工作就是系統維護。在軟體工程中，把維護分為 4 種類型，即排錯性維護、適應性維護、完善性維護和預防性維護。一般在系統執行初期，排錯性維護和適應性維護比較多，而到後來，完善性維護和預防性維護就會比較多。

    4．資訊系統的消亡階段

    通常人們比較重視資訊系統的開發階段，輕視資訊系統執行階段，而幾乎完全忽視資訊系統的消亡階段。其實，這樣做是片面的。因為，計算機技術和網際網路技術的發展十分快速，新的技術、新的產品不斷出現；同時，由於企業處在瞬息萬變的市場競爭的環境之中，在這種情況下，企業開發好一個資訊系統想讓它一勞永逸地執行下去，是不現實的。企業的資訊系統會經常不可避免地會遇到系統更新改造、功能擴充套件，甚至報廢重建的情況。對此，在資訊系統建設的初期企業就應當注意系統的消亡條件和時機，以及由此而花費的成本。

1.3資訊系統建設的原則

為了能夠適應開發的需要，在資訊系統規劃設計，以及系統開發的過程中，必須要遵守一系列原則，這是系統成功的必要條件。以下是資訊系統開發常用的原則。

    1．高層管理人員介入原則

    一個資訊系統的建設目標總是為企業的總體目標服務，否則，這個系統就不應當建設。而真正能夠理解企業總體目標的人必然是那些企業高層管理人員，只有他們才能知道企業究竟需要什麼樣的資訊系統，而不需要什麼樣的資訊系統；也只有他們才知道企業有多大的投入是值得的，而超過了這個界限就是浪費。這點是那些身處某一部門的管理人員，或者是技術人員所無法做到的。因此，資訊系統從概念到執行都必須有企業高層管理人員介入。當然，這裡的“介入”有著其特定的含義，它可以是直接參加，也可以是決策或指導，還可以是在政治、經濟、人事等方面的支援。

    這裡需要說明的是，高層管理人員介入原則在現階段已經逐步具體化，那就是企業的 “資訊長”（Chief Information Officer，CIO）的出現。CIO 是企業設定的相當於副總裁的一個高階職位，負責公司資訊化的工作，主持制定公司資訊規劃、政策、標準，並對全公司的資訊資源進行管理控制的公司行政官員。在大多數企業裡，CIO 是公司最高管理層中的核心成員之一。毫無疑問，深度介入資訊系統開發建設，以及執行是 CIO 的職責所在。

    2．使用者參與開發原則

    在我國資訊系統開發中流行所謂“使用者第一”或“使用者至上”的原則。當然，這個原則並沒有錯，一個成功的資訊系統，必須把使用者放在第一位，這應該是毫無疑義的。但是，究竟應當怎麼“放”？怎麼“放”才算是第一位？沒有一個確切的標準。而馬丁提出的“使用者參與開發原則”就把“使用者第一原則”具體化了。

    使用者參與開發原則主要包括以下幾項含義：

    一是“使用者”有確定的範圍。究竟誰是使用者？人們通常把“使用者”僅僅理解成為使用者單位的領導，其實，這是很片面的。當然，使用者單位領導應該包括在使用者範圍之內，但是，更重要的使用者，或是核心使用者是那些資訊系統的使用者，而使用者單位的領導只不過是輔助使用者或是外圍使用者。

   二是使用者，特別是那些核心使用者，不應是參與某一階段的開發，而應當是參與全過程的開發，即使用者應當參與從資訊系統概念規劃和設計階段，直到系統執行的整個過程。而當資訊系統交接以後，他們就成為系統的使用者。

    三是使用者應當深度參與系統開發。使用者以什麼身份參與開發是一個很重要的問題。一般說來，參與開發的使用者人員，既要以甲方代表身份出現，又應成為真正的系統開發人員，與其他開發人員融為一體。

    3．自頂向下規劃原則

    在資訊系統開發的過程中，經常會出現資訊不一致的問題，這種現象的存在對於資訊系統來說往往是致命的，有時，一個資訊系統會因此而造成報廢的結果。研究表明，資訊的不一致是由計算機應用的歷史性演變造成的，它通常發生在沒有一個總體規劃的指導就來設計實現一個資訊系統的情況之下。因此，堅持自頂向下規劃原則對於資訊系統的開發和建設來說是至關重要的。自頂向下規劃的一個主要目標是達到資訊的一致性。同時，自頂向下規劃原則還有另外一個方面，那就是這種規劃絕不能取代資訊系統的詳細設計。必須鼓勵資訊系統各子系統的設計者在總體規劃的指導下，進行有創造性的設計。

    4．工程化原則

    在 20 世紀 70 年代，出現了世界範圍內的“軟體危機”。所謂軟體危機是指一個軟體編制好以後，誰也無法保證它能夠正確地執行，也就是軟體的可靠性成了問題。軟體危機曾一度引起人們，特別是工業界的恐慌。經過探索，人們認識到，之所以會出現軟體危機，是因為，軟體產品是一種個體勞動產品，最多也就是作坊式的產品。因此，沒有工程化是軟體危機發生的根本原因。此後，發展成了“軟體工程”這門工程學科，在一定程度上解決了軟體危機。

    資訊系統也經歷了與軟體開發大致相同的經歷。在資訊系統發展的初期，人們也像軟體開發初期一樣，只要作出來就行，根本不管實現的過程。這時的資訊系統，大都成了少數開發者的“專利”，系統可維護性、可擴充套件性都非常差。後來，資訊工程、系統工程等工程化方法被引入到資訊系統開發過程之中，才使問題得到了一定程度的解決。

    其實，工程化不僅是一種有效的方法，它也應當是資訊系統開發的一項重要原則。

    5．其他原則

   對於資訊系統開發，人們還從不同的角度提出了一系列原則，例如：

• 創新性原則，用來體現資訊系統的先進性。

• 整體性原則，用來體現資訊系統的完整性。

• 發展性原則，用來體現資訊系統的超前性。

• 經濟性原則，用來體現資訊系統的實用性。

1.4 資訊系統開發方法

企業資訊系統對於企業資訊化的重要意義是不言而喻的。從實際執行的效果來看，有些資訊系統執行得很成功，取得了巨大的經濟效益和社會效益；但也有些資訊系統效果並不顯著，甚至還有個別資訊系統開始時還能正常執行，可時間一長，系統就故障不斷，最後走上報廢之路。是什麼導致這樣截然不同的結果呢？當然，這裡的原因可能很複雜，但有一個原因是十分重要和關鍵的，那就是資訊系統的開發方法問題。

    資訊系統是一個極為複雜的人－機系統，它不僅包含計算機技術、通訊技術，以及其他的工程技術，而且，它還是一個複雜的管理系統，還需要管理理論和方法的支援。下面簡單介紹幾種最常用的資訊系統開發方法。

    1．結構化方法

    結構化方法是由結構化系統分析和設計組成的一種資訊系統開發方法。

    結構化方法是目前最成熟、應用最廣泛的資訊系統開發方法之一。它假定被開發的系統是一個結構化的系統，因而，其基本思想是將系統的生命週期劃分為系統調查、系統分析、系統設計、系統實施、系統維護等階段。這種方法遵循系統工程原理，按照事先設計好的程式和步驟，使用一定的開發工具，完成規定的文件，在結構化和模組化的基礎上進行資訊系統的開發工作。結構化方法的開發過程一般是先把系統功能視為一個大的模組，再根據系統分析設計的要求對其進行進一步的模組分解或組合。

    結構化生命週期法主要特點如下：

    （1）開發目標清晰化。結構化方法的系統開發遵循“使用者第一”的原則，開發中要保持與使用者的溝通，取得與使用者的共識，這使得資訊系統的開發建立在可靠的基礎之上。

    （2）工作階段程式化。結構化方法的每個階段的工作內容明確，注重開發過程的控制。每一階段工作完成後，要根據階段工作目標和要求進行審查，這使得各階段工作有條不紊，也避免為以後的工作留下隱患。

    （3）開發文件規範化。結構化方法的每一階段工作完成後，要按照要求完成相應的文件，以保證各個工作階段的銜接與系統維護工作的便利。

    （4）設計方法結構化。結構化方法採用自上而下的結構化、模組化分析與設計方法，使各個子系統間相對獨立，便於系統的分析、設計、實現與維護。結構化方法被廣泛地應用於不同行業資訊系統的開發中，特別適合於那些業務工作比較成熟、定型的系統，如銀行、電信、商品零售等行業。

    2．原型法

    原型法是一種根據使用者需求，利用系統開發工具，快速地建立一個系統模型展示給使用者，在此基礎上與使用者交流，最終實現使用者需求的資訊系統快速開發的方法。在現實生活中，一個大型工程專案建設之前製作的沙盤，以及大型建築的模型等都與快速原型法有同樣的功效。應用快速原型法開發過程包括系統需求分析、系統初步設計、系統除錯、系統檢測等階段。使用者僅需在系統分析與系統初步設計階段完成對應用系統的簡單描述，開發者在獲取一組基本需求定義後，利用開發工具生成應用系統原型，快速建立一個目標應用系統的最初版本，並把它提交給使用者試用、評價，根據使用者提出的意見和建議進行修改和補充，從而形成新的版本，再返回給使用者。通過這樣多次反覆，使得系統不斷地細化和擴充，直到生成一個使用者滿意的方案為止。

    原型法具有開發週期短、見效快、與業務人員交流方便的優點，特別適用於那些使用者需求模糊，結構性比較差的資訊系統的開發。

    3．面向物件方法面向物件方法是對客觀世界的一種看法，它是把客觀世界從概念上看成一個由相互配合而協作的物件所組成的系統。資訊系統開發的面向物件方法的興起是資訊系統發展的必然趨勢。資料處理包括資料與處理兩部分。但在資訊系統的發展過程的初期卻是有時偏重這一面，有時偏重那一面。在 20 世紀 70—80 年代，偏重資料處理者認識到初期的資料處理工作是計算機相對複雜而資料相對簡單。因此，先有結構化程式設計的發展，隨後產生面向功能分解的結構化設計與結構化分析。偏重於資料方面人員同時提出了面向資料結構的分析與設計。到了 20 世紀 80 年代，興起了資訊工程方法，使資訊系統開發發展到了新的階段。

    資訊工程在實際應用中既表現出其優越性的一面，同時，也暴露了一些缺點，例如，過於偏重資料，致使應用開發受到影響。而面向物件方法則集成了以前各種方法的優點，避免了各自的一些缺點。

    面向物件的分析方法是利用面向物件的資訊建模概念，如實體、關係、屬性等，同時運用封裝、繼承、多型等機制來構造模擬現實系統的方法。傳統的結構化設計方法的基本點是面向過程，系統被分解成若干個過程。而面向物件的方法是採用構造模型的觀點，在系統的開發過程中，各個步驟的共同的目標是建造一個問題域的模型。在面向物件的設計中，初始元素是物件，然後將具有共同特徵的物件歸納成類，組織類之間的等級關係，構造類庫。在應用時，在類庫中選擇相應的類。

    4. 面向服務的方法

    OO 的應用構建在類和物件之上，隨後發展起來的建模技術將相關物件按照業務功能進行分組，就形成了構件（Component）的概念。對於跨構件的功能呼叫，則採用介面的形式暴露出來。進一步將介面的定義與實現進行解耦，則催生了服務和麵向服務

（Service-Oriented，SO）的開發方法。

    從應用的角度來看，組織內部、組織之間各種應用系統的互相通訊和互操作性直接影響著組織對資訊的掌握程度和處理速度。如何使資訊系統快速響應需求與環境變化，提高系統可複用性、資訊資源共享和系統之間的互操作性，成為影響資訊化建設效率的關鍵問題，而 SO 的思維方式恰好滿足了這種需求。

    目前，SO 方法是一個較新的領域，許多研究和實踐還有待進一步深入。但是，它代表著不拘泥於具體技術實現方式的一種新的系統開發思想，已經成為資訊系統建設的大趨勢，越來越多的組織開始實施 SO 的資訊系統。