系统架构设计笔记（72）—— 信息系统工程

ゝ一世哀愁。 2022-11-30 04:22 419阅读 0赞

## 1 信息系统工程的概念 ##

系统是由相互作用和相互依赖的若干部分，按一定规律结合成的 、 具有特定功能的有机整体。系统有下述特性：

**（1）集合性**

系统是由许多元素有机地组成的整体。每个元素服从整体，追求全局最优。

**（2）相关性**

系统的各个组成部分之间是互相联系 、 互相制约的。

**（3）目的性**

任何系统都是有目的和目标的。

**（4）层次性**

一个系统往往由多个部门（或部分）组成。每个部门可看作一个小的系统，称为子系统，子系统之下又可划分为子子系统。系统具有层次结构。

**（5）环境适应性**

任何系统都是存在并活动于一个特定的环境之中，与环境不断进行物质 、 能量和信息的交换。系统必须适应环境。

### 1.1 系统的分类 ###

按照系统功能划分：工业控制系统 、 信息管理系统 、 军事系统和经济系统等。  
按照系统与外界的关系划分：封闭系统和开放系统。  
按照系统的内部结构划分：开环系统和闭环系统等。  
按照抽象程度将系统分为：概念系统（描述系统的主要特征和大致轮廓） 、 逻辑系统（脱离实现细节的合理系统）和物理系统（实际存在的系统）。

### 1.2 系统工程定义 ###

系统工程从不同角度、不同的背景、不同的应用目的，系统工程有不同的定义：  
“ 系统工程是为了更好地达到系统目标，而对系统的构成要素 、 组织结构 、 信息流动和控制机理等进行分析与设计的技术 ” （ 1967 年，日本工业标准 JIS ）。  
“ 系统工程是为了合理地开发 、 设计和运用系统而采用的思想 、 程序 、 组织和方法的总称 ” （ 1971 年，日本寺野寿郎，系统工程学）。  
“ 系统工程是一门把已有的学科分支中的知识有效地组合起来用以解决综合性工程问题的技术 ” （ 1974 年，大英百科全书）。  
“ 系统工程研究的是怎样选择工人和机器的最适宜的综合方式，以完成特定的目标 ” （ 1975 年，美国百科全书）。  
“ 系统工程是组织管理系统的规划 、 研究 、 设计 、 制造 、 试验和使用的科学方法，是一种对所有系统都具有普遍意义的科学方法 ” （ 1982 年，钱学森等，论系统工程）。  
“ 系统工程是按照系统科学的思想，应用信息论 、 控制论 、 运筹学等理论，以信息技术为工具，用现代工程方法去研究和管理系统的技术 ” （ 1984 年，宋健，系统工程和技术革命）。

归纳各种不同的定义，给出系统工程的定义如下：系统工程是以研究大规模复杂系统为对象的一门交叉学科。它把自然科学和社会科学的某些思想 、 理论 、 方法 、 策略和手段等根据总体协调的需要，有机地联系起来，应用定量和定性分析相结合的方法和计算机等技术工具，对系统的构成要素 、 组织结构 、 信息交换和反馈控制等功能进行分析 、 设计 、 制造和服务，从而达到最优设计 、 最优控制和最优管理的目的。

### 1.3 信息系统 ###

信息系统一般泛指收集 、 存储 、 处理和传播各种信息的具备完整功能的集合体。人们常说的信息系统大多数支持各部门和机构的管理和决策的信息系统，当前信息系统重要的特征是计算机和互联网技术的应用。现代信息系统是以计算机为信息处理工具，以网络为信息传输手段的；它最大限度地屏蔽了时间和空间的限制，使人们能以最快捷的方式获取所需信息并加以利用。

计算机应用于企业是从最基础的数据处理开始的。随着企业业务需求的增长和技术条件的发展，人们逐步将计算机应用于企业局部的管理，如财会管理 、 销售管理 、 物资管理 、 生产管理等，即计算机应用发展到对企业的局部事务的管理，形成了所谓事务处理系统。在此基础上，逐步形成对企业全局性的 、 整体性的计算机应用，并发展形成管理信息系统。

管理信息系统强调以企业管理系统为背景，以基层业务系统为基础，强调企业各业务系统间的信息联系，以完成企业总体人物为目标，它能提供企业各级领导从事管理需要的信息，但其收集信息的范围还更多地侧重于企业的内部。随着网络的普及，计算机信息系统已经从管理信息系统发展成为更强调支持企业高层领导决策的决策支持系统，即 DSS 阶段。

### 1.4 信息系统工程 ###

将系统工程的理论 、 方法应用到信息系统，并结合信息系统自身特点，就形成了信息系统工程。信息系统工程应强调研究法的整体性 、 系统性，技术应用的综合性和项目管理的规范化 、 标准化。

研究方法的整体性就是把研究对象看作一个由若干个子系统有机结合的整体来分析和设计。对各子系统的技术首先要从实现整个系统技术协调的观点来考虑，从总体最优的需求来选择解决方案。研究方法的系统性要求研究方法反映和顺应客观事物和系统自身的特征和运动规律，例如面向对象分析方法引入对象 、 属性 、 方法等概念，相比于面向过程的分析方法更加能够表现自然对象主体特征，而类的概念又比较自然地体现了自然界客观事物的层次性和客观本质，因此被广泛采用。

信息系统应用广泛 、 复盖面宽，是一个高度综合性的学科领域，客观上要求综合运用各专业领域和信息技术知识，使各种知识技术无缝结合而达到系统整体优化的设计和实现目标。同时也对信息系统开发者提出较高要求，不仅自身要掌握牢固的信息技术知识，而且要有良好的与用户沟通的能力。

一个复杂的信息系统工程客观上存在两个并行工程，一个是工程技术进程，一个是对工程技术进程的管理控制进程。后者包括工程的规划 、 组织 、 控制 、 进度安排，对各种方案进行分析 、 比较和决策 、 评价选定方案的技术效果等。项目管理的规范化 、 标准化对信息系统的设计 、 实现 、 运行 、 维护 、 升级都具有重要意义，是系统工程的关键。在研制信息系统时，必须按照系统的方法，明确划分各个工作阶段，确保每个阶段的工作都得到有效的控制管理，对各阶段的工作成果都有规范的文档和审查标准。

## 2 信息系统工程的内容 ##

信息系统工程作为一门综合性技术，与多种学科和技术有着深刻的内在联系。总体上，它涉及社会和技术两大领域，并综合应用了管理科学 、 系统科学 、 数学 、 计算机科学 、 行为科学的研究成果，逐渐形成了信息系统工程的学科体系。

信息系统工程的内容主要包括几个方面：一是体系，二是技术，三是管理。

### 2.1 信息系统工程的体系构成 ###

原信息产业部制定的 《 信息系统工程监理暂行规定 》 将信息系统分为信息网络系统 、 信息资源系统和信息应用系统三类，并对每一类的含义进行了界定：信息网络系统是指以信息技术为主要手段建立的信息处理 、 传输 、 交换和分发的计算机网络系统。

信息资源系统是指以信息技术为主要技术手段建立的信息资源采集 、 存储 、 处理的资源系统。信息应用系统是指以信息技术为主要手段建立的各类业务管理的应用系统。

以上三个系统一般情况下，并不是彼此独立的，而是一个大的信息系统的组成部分，只不过是不同的信息系统各有所侧重。

### 2.2 信息系统工程的技术构成 ###

软件工程和信息工程是信息系统工程的技术基础，因此，信息系统工程首要的任务是实施软件工程和信息工程。由于信息系统工程其内容不仅包括软件工程和信息工程，而且，它面向组织管理，因而，信息系统工程还应包括组织中的业务流程等内容。

软件工程是开发 、 运行 、 维护和修复软件的系统方法。其中， “ 软件 ” 的定义为：计算机程序 、 方法 、 规则 、 相关的文档资料以及在计算机上运行时所必需的数据的集合。这里尤其要注意 “ 软件 ” 与 “ 程序 ” 两个概念的区别。

软件工程包括3个要素：方法 、 工具和过程。方法为软件开发提供了 “ 如何做 ” 的技术，包括项目计划与估算 、 需求分析 、 数据结构 、 系统总体结构的设计 、 算法过程的设计 、 编码 、 测试及维护等；工具包括各种软件工具 、 开发机器和开发过程信息库，提供自动或半自动的软件开发环境；过程定义了方法使用的顺序 、 要求交付的文档资料 、 为保证质量和协调变化所需要的管理及软件开发各个阶段完成的里程碑。

信息工程是指以数据系统为基础，建立一个信息化企业所需要的一套相互关联的原则。信息工程的主要焦点是用计算机来存储和维护数据，而信息则是从这些数据提炼出来，来满足人们的某种需要的数据。在信息化的过程中，要以数据为中心，而数据的存储和管理是通过各种数据系统软件来支持的。这是因为，一个企业的数据类型变化不能也不会太大。数据是按实体存储的。除了在极特殊的情况下需要加入新的实体类型外，在一项业务活动的生命周期中，实体类型一般不会变化，至少不会有太大变化，甚至实体的属性类型也很少变化。而经常变化的则是数据类型的值。因此，只有数据被正确地标识和结构化时，数据才有生命力，才能被灵活地使用。

由于基本数据类型是稳定的，而数据处理过程是趋于变化的，所以面向过程会经常遭受失败，而面向数据就有可能会成功。采用面向过程的技术所产生的系统，实施缓慢且难于变化，而信息工程则面向数据及数据处理，这样做就可以实现满足管理者不断变化的信息需求。一旦所需要的数据基础结构建立起来，就可以使用高级数据库语言和应用过程生成器工具很快地得到所要的结果。无疑，当前的信息工程方法大量地吸收了软件工程的很多技术成果，因为从某种程度上来观察，软件工程实际上可认为是信息工程的一部分。

信息工程方法的主要特点：一是以数据为中心，进一步的工作是建立主题数据库；二是将工程的实施划分为对业务系统的实施和对技术系统的实施。前者包含了软件的技术内容，而后者则包含了诸如硬件 、 网络等工程内容。实施信息工程就是将企业的业务系统与技术系统有机地结合起来。

### 2.3 组织流程管理 ###

组织和流程是两个既有联系又有区别的概念。一个组织必然有工作，而有工作就必然有流程；任何流程必然发生在某一个具体的组织之内。因此，组织流程管理是一个组织管理的重点和中心内容，也是信息系统工程的重要内容。

组织流程管理模式的主要工作在于处理好组织内各流程之间的关系，合理地在各流程之间分配资源。因此，必须建立有效的组织保障，这样才能保证流程管理工作的连续性和长期性。有效的组织保障包括：

（1）建立流程管理机构，这一机构可归入管理流程之中。  
（2）配备强有力的领导来负责内部的流程管理工作。  
（3）制定各流程之间的动态关系规则。通过实施流程管理模式，传统组织中的组织图 将不复存在，取代它的是流程管理图。

组织流程管理需要处理大量的信息，必须以快速而灵敏的信息网络来支持。通过流程管理信息系统，决策者可以及时掌握必需的决策信息。信息系统的建设，一方面构造公司内部的信息网络；另一方面要与公司外部的信息网络联结，充分利用外部的信息资源。

### 2.4 信息系统工程的管理 ###

信息系统工程首先是一项工程，而一项工程一般总是被定义为一个项目，因此，信息系统工程管理也可以视同为项目管理。

所谓 “ 项目 ” 是指在特定的条件下，具有特定目标的一次任务，是在一定时间内，满足一系列特定目标的多项相关工作的总称。以上关于项目的定义包含三层含义，一是项目是一次性的任务，且有特定的范围和要求；二是在一定的组织机构内，利用有限资源在规定时间内完成任务；三是任务要满足一定性能 、 质量 、 数量 、 技术指标等要求。所以可以用项目管理的思想和方法来指导信息系统的建设。

项目管理就是把各种资源应用于目标，以实现项目的目标，满足各方面既定的需求。项目管理由环境 、 资源 、 目标 、 组织等诸多要素构成，重点是成本 、 质量和进度的 “ 三大 ” 控制。在具体实施过程中，项目管理一般包含了以下几个方面的内容：

**（1）任务划分**

任务划分是把整个开发工作定义成一组任务的集合，这组任务又可以进一步划分成若干个子任务，进而形成具有层次结构的任务群。

**（2）计划安排**

依据划分完毕的任务即可制定出整个开发及项目管理计划，并产生完成任务的计划表。

**（3）经费管理**

经费管理在整个开发项目管理中处于重要的地位。项目经理可以运用经济杠杆来控制整个开发工作。

**（4）审计控制**

按照所采用的开发方法，应针对每一类开发人员制定出工作过程中的责任 、 义务 、 完成任务的质量标准等，按照计划对每项任务进行审计。

**（5）风险管理**

如何有效地管理和控制风险是保证系统实施成功的重要环节之一。特别是信息系统工程项目，风险管理更是重中之重。

**（6）质量保证**

质量管理应贯穿于整个项目始终。在项目规划阶段，就应该建立系统质量的度量模型和相应的机制，对项目质量提出总体的要求；在系统分析和设计阶段应对质量管理不断细化，按自顶向下的方式将总体要求划分成若干易于考核和度量的质量单元。

## 3 信息系统工程的总体规划 ##

信息系统工程总体规划是信息系统工程生命周期的第一阶段，它决定了信息系统工程方向 、 规模 、 深度和效果。

### 3.1 信息系统工程总体规划的概念 ###

信息系统工程总体规划是信息系统工程生命周期的第一阶段。这一阶段的主要目标是明确系统整个生命周期内的发展方向 、 系统规模和开发计划。信息系统工程建设是投资大 、 周期长 、 复杂度高的社会技术系统工程。科学的规划可以减少盲目性，使系统有良好的整体性 、 较高的适应性，建设工作有良好的阶段性，以缩短系统开发周期，节约开发费用。

目前，我国开发的信息系统，单项应用的多，综合应用的少。有的系统适应性差，难于扩充。缺乏科学的规划是造成这种现象的原因之一，有些规模较大的项目，由于没有系统规划和科学论证，上马时轰轰烈烈，上马后困难重重 、 骑虎难下，不仅造成资金 、 人力的巨大浪费，而且为今后的系统建设留下隐患。信息系统工程总体规划是信息系统建设成功的关键之一，它比具体项目的开发更为重要。凡事预则立，不预则废。

科学的规划对于任何需要经过较长时间努力才能实现的事情都是非常重要的。现代社会组织，特别是企业的结构和活动内容都很复杂，实现一个组织的信息管理计算机化需要经过长期的努力，因而必须对一个组织的信息系统工程的建设进行规划，根据组织的目标和发展战略及信息系统工程建设和客观规律，并考虑到组织面临的内外环境，科学地制定信息系统工程的发展战略和总体方案，合理安排系统建设的进程。

**（1）总体规划的需求**

随着科学技术的进步和社会经济的发展，特别是国际化和信息化的推进，信息系统工程建设的需求日趋紧迫。尽管信息系统工程已经有了很大的发展，但不少已经建成或正在建设的系统仍然存在一系列问题，主要如下：

1.  系统建设与组织发展的目标和战略不匹配 ；
2.  已建成的系统解决问题的有效性低，即系统建成后对管理并无显著改善 ；
3.  不能适应环境变化和组织变革的需要 ；
4.  组织结构陈旧，管理落后 ；
5.  系统使用人员的素质较低 ；
6.  系统开发环境落后，技术方案不合理 ；
7.  系统开发及运行维护的标准、规范混乱 ；
8.  资源短缺，投入太少，而对系统的期望又过高 。

造成以上问题的原因是多方面的，其中一个主要原因就是人们更多地关心怎样建设一个信息系统工程，而对于建设一个什么样的信息系统工程却注意不够。对于系统的具体方案考虑较少，对总体方案与发展战略问题不够重视。总之，在系统建设中，往往缺乏科学的 、 有效的系统规划。

**（2）总体规划的主要任务**

总体规划阶段的主要目标就是制定出信息系统工程的长期发展方案，决定信息系统工程在整个生命周期内的发展方向 、 规模和发展进程。这样做能为以后的系统分析和设计打好基础。这个阶段的主要任务是：制定信息系统工程的发展战略。主要是使信息系统工程的战略与整个组织的战略和目标协调一致。确定组织的主要信息需求，形成信息系统工程的总体结构方案，安排项目开发计划。

制定系统建设的资源分配计划，即制定为实现开发计划而需要的硬软件资源 、 数据通信设备 、 人员 、 技术 、 服务和资金等计划，提出整个系统的建设概算。

**（3）总体规划主要步骤**

进行信息系统工程的总体规划一般包括以下几个阶段 。  
① 对当前系统进行初步的调查。系统分析师从各级干部 、 相似的企业和本企业内部收集各种信息，站在管理层的高度观察组织的现状，分析系统的运行状况。初步调查主要由两部分构成：一般调查。一般调查包括组织的概括，企业的目标，现行系统运行情况，简单历史，企业的产品，产量，利税，体制及改革情况，人员基本情况，面临的问题，企业的中长期计划及主要困难等，使系统分析师对企业有一个初步轮廓。信息需求初步调查。信息需求初步调查是整个初步调查的主要内容。通过调查组织系统的工作职责及活动来了解各职能机构所要处理的数据，估计各机构发生的数据量及频度。信息需求初步调查还应调查环境信息，包括内部环境和外部环境的信息 。  
② 分析和确定系统目标。这实际上可以由总经理和信息系统工程开发的领导小组确定，应包括服务的质量和范围 、 政策 、 组织及人员等。它不仅包括信息系统工程的目标，而且应有整个企业的目标 。  
③ 分析子系统的组成及基本功能。从上到下对系统进行划分，并且详细说明各个子系统应该实现的功能 。  
④ 拟定系统的实施方案。可以对子系统的优先级进行设定，以便确定子系统的开发顺序。  
⑤ 进行系统的可行性研究。  
⑥ 编写可行性报告。

### 3.2 信息系统工程总体规划的目标 ###

信息系统工程总体规划的目标就是信息系统工程的方向和指导方针。

**（1）总体规划目标的意义**

任何一个组织或工作都要有一个明确的目标，特别是像信息系统工程这样复杂的事项，确定目标更为重要，它是工程中所有活动的指南，是工程成功与否的决定因素。信息系统工程建设初期的总体规划是完成后续工作，如详细定义信息系统工程的需求 、 优化企业各类业务流程 、 在项目实施中控制需求范围，保证信息系统工程顺利实施 、 取得良好效果的关键所在。

实现一个信息系统工程是一项浩大的工程，它是以软件开发为主要内容的研制过程，与一般工程项目相比，有其特殊的规律，要想做好这项工作，在开发过程的各个阶段都要依据总体规划确定的目标 、 任务及总体开发方法，做好系统开发的组织管理工作 、 各个应用项目的设计，这是实现系统组织目标的基本保障。信息系统工程的总体规划是进行具体开发工作的必要准备和基本依据。

**（2）总体规划目标的功能**

信息系统工程总体规划实施成功与否的关键在于企业最高层领导的全力支持和高层管理干部的亲自参加。因为信息系统工程的总体规划本身需要对企业的战略目标 、 远景规划和当前各个部门的业务活动有着深入的理解和丰富的实践经验。许多工作应当由主要业务管理人员来做，而不能单纯依赖数据库设计人员，更不能靠编程人员代替完成。整个工作需要组织好一批业务管理骨干，需要一定的资金投入和实施时间。所以，没有企业最高领导始终如一的理解 、 支持，真抓 、 实干，这项工作就无法进行或者完成得很好。

这里要注意两个原则：  
一是从组织的战略出发，而不是从系统的需求出发，这样就可以避免脱离组织宗旨和战略目标，走入为建设而建设的困境；  
二是从业务的变革出发，而不是从技术的变革出发，这样有利于充分利用组织的现有资源来满足关键需求，从而避免信息系统工程无法有效地支持组织决策。

信息系统工程规划的主要目的是根据企业总体目标规划好统一的 、 既有集中式又有分布式 、 分期逐步实现的数据平台和应用平台的建设。

传统的应用开发不搞总体规划，分散地搞单项应用或互不相关的小系统的开发，短时间内是有效果的。但是随着项目的增多，数据收集 、 处理上的大量重复，数据冗馀和不一致的问题将越来越严重。系统运行将陷入病态，甚至导致瘫痪。在开发过程的各个阶段都要依据总体规划确定的目标 、 任务，以总体开发方法去工作，搞好系统开发的组织管理工作，做好各个应用项目的设计，这是实现系统组织目标的基本保障。信息系统工程的规划是进行具体开发工作的必要准备和基本依据。信息系统工程总体规划的本质，是基于组织战略的信息系统工程战略。因此，在建设信息系统工程过程中，应当全面分析组织所处的环境 、 战略目标 、 组织结构 、 标准作业过程甚至它的文化，并从中找到所要建设的信息系统与组织的关系及其应当起的作用。

**（3）总体规划目标的分析过程**

总体规划目标的分析过程包括，确定组织的总体目标和确定信息系统工程规划的总体目标两个步骤 。  
① 确定组织的总体目标。在开发信息系统工程时，关键的任务是明确组织的总体目标。它的分析的步骤是：根据系统调查的结果，进行分析，归纳出现行系统中的关键问题，做出问题表。根据问题表，构造目标的层次结构，即目标树。在目标树中，最上层是总目标，以下各层是分目标或子目标，最下层是为实现目标而采取的具体措施，它是用来衡量目标是否切合实际的标准。对目标树中的各项分目标进行分析。分析各项分目标之间的关系，确定解决目标冲突的方法，指出各项措施的考核指标。将目标树按各层分目标在系统中所起的作用重新绘制 。  
② 确定信息系统工程规划的总体目标。信息系统工程的目标分析是指在组织总体目标分析的基础上，确立信息系统工程应在哪些方面发挥作用，以及如何发挥作用。

通常，信息系统工程应该在下面几个方面发挥作用。

1.  信息系统工程的辅助决策功能。在这方面，信息技术可以充分发挥迅速 、 准确的存储 、 检索 、 输出信息的能力和计算能力，还可以发挥信息系统工程的人－机系统优点，帮助决策者制定企业的长 、 中 、 短期决策。期望达到的目标有系统预测 、 计算机辅助决策 、 系统模拟与控制等。
2.  信息系统工程的辅助管理功能。在这方面，信息技术可以实现部分或全部手工工作的自动化，如填制报表，生产经营数据统计，财务记账，人事档案的登录等。期望达到的目标是实现办公自动化。
3.  企业资源管理。随着计算机网络的普及，应用信息技术管理企业内外部资源，是信息系统工程的重要目标。按照经济学原理，企业的市场竞争力不在于拥有多少资源，而是资源是否得到优化配置。应用传统手工管理，由于其处理信息的效率低下，因而，很难做到优化配置。而信息系统工程，由于其强大的信息处理功能，可以对系统中各项经济活动的信息进行及时，甚至实时的处理，如生产经营 、 财务核算 、 辅助设计等，从而能够在瞬息万变的市场竞争中，抓住机会，战胜竞争对手。

**（4）总体规划目标的使用**

信息系统工程总体规划目标制定出来以后，最重要的工作是正确 、 有效地使用它。要根据用户的需求和组织的现状，将目标进行分解和阐释。在总体目标的指导下，进一步规划系统的实施范围 、 功能结构 、 开发进度 、 投资规模 、 参加人员和组织保证等；在做好可行性分析的基础上，制定出实施方案，确定系统的总体结构和子系统的划分。以上工作完成以后，要组织有关专家对总体规划报告进行评估认证，根据认证意见修改或调整计划，必要时重新制订。

### 3.3 信息系统工程总体规划的范围 ###

信息系统工程的总体规划包括，总体规划的层次 、 总体规划的任务 、 信息系统工程的功能范围 、 确定功能范围的步骤 、 系统总体结构分解 、 投资概算和总体规划的成果等内容。

**（1）总体规划的层次信息**

系统工程的总体规划是一个涵盖面很广的概念。从层次上可以分为：信息战略规划 、 信息资源规划 、 信息系统工程建设规划和企业资源计划（ ERP ）。这4个层次是一个从组织战略出发，由远及近 、 由粗到细，从抽象到具体的动态递进过程。而对于信息系统工程总体规划的理解存在不同意见，一种意见认为，信息系统工程总体规划就是信息系统工程建设规划；另一种意见认为，应将信息系统工程建设规划这一层细分成信息工程架构规划和信息工程方案规划 。  
① 信息战略规划。信息战略规划的基础是战略数据规划。战略数据规划这一概念是美国信息系统大师詹姆斯 · 马丁在 20 世纪 70 年代提出的 。  
② 信息资源规划。信息作为组织的一种资源，与物质 、 能源等其他资源一样，具有同等，甚至更重要的地位。因此，信息资源管理应该成为组织的一种新的管理职能。而做好信息资源管理的最重要的前提条件，就是做好信息资源规划。同时，信息资源规划也是信息系统工程规划中的重要内容。  
信息资源规划是一个系统工程，包括：需求分析 、 集成化的管理信息系统的建设 、 信息资源管理基础标准的制定 、 业务概念设计模型的建立 、 信息资源网的构建等。

③ 信息系统工程建设规划。信息系统工程的建设需要比较长的时间周期，一般需要半年 、 一年，甚至几年时间。需要对工程进行科学的规划 、 组织 、 控制和进度安排，对各种方案进行分析 、 比较和决策等。对于一个组织的信息系统工程来说，为了便于管理和实施，可把整个工程看作一个或分成几个项目，对每一个项目都实施项目管理 。  
④ 企业资源规划。

**（2）总体规划的任务**

无论哪个层次的信息系统工程规划，其基本原理和过程都是一致的，大致都需要完成以下任务：

1.  明确组织远景和使命 ；
2.  确立组织发展战略和目标 ；
3.  明晰组织业务及管理变革策略 ；
4.  识别组织关键成功因素、分析关键性能指标、抽取信息需求 ；
5.  建立总体信息工程框架 ；
6.  提出可行性报告和总体规划方案 。

信息系统工程的规划本质上可以对从完成业务战略出发到实现信息系统工程战略进行定位。因此，在建设信息系统工程过程中，应当全面分析这个组织所处的环境，它的战略和目标，它的结构 、 标准作业过程甚至它的组织文化，并从中找到所要建设的信息系统工程与组织的关系及其应当起的作用。

**（3）信息系统工程的功能范围**

根据已确定的系统目标和估算出的整个信息系统的信息量，考虑企业现有的客观条件，包括资金情况 、 设备条件 、 现场条件 、 技术水平 、 管理现状等，合理地确定系统的范围和功能。应注意，在不超越客观条件限制的条件下，使人 、 财 、 物得到充分利用，使系统的功能尽可能完善，保证系统目标的实现。对于新建立的系统，可能要求现行的管理机构在组织上和功能上做某些调整和变动，以适应计算机的管理。

在划分系统范围时，应按客观需要选择必要的系统结构和功能，不要受现行系统的限制。因为新系统在管理机制上，性能要优于现行系统，所以不能把现行体制搬到新的系统上，必要时，可以启动业务流程再造。

**（4）确定功能范围的步骤**

确定系统的功能范围的步骤如下：  
① 绘制出系统的总数据流程图。该图是系统分析阶段的各业务部门的数据流程图，综合绘制在一张图上。  
② 根据系统方案的规定和用户的要求，结合现行系统的环境，确定系统的边界范围，并在总信息流程图上圈出 。  
③ 有关人员协商讨论 。  
④ 确定系统范围，并做出分析说明。

**（5）系统总体结构分解**

为了将复杂的信息系统分解成便于理解和实现的部分，一般将信息系统分解为若干相对独立而又相互联系的子系统，即信息系统的主要系统。

如果信息系统规模很大，为了方便信息系统的实现，还需将子系统再细分成若干个分系统。这是因为，首先，子系统间的相互关系仍过于复杂，分解之后，可以使这种关系更为明确 、 简单；其次，并不是在一个子系统中的所有过程都需要给予高优先级的支持，而应分出不同的优先级；最后，给定的子系统往往较大，难以一次实现，需要以分系统或几个分系统为单位来实现。

**（6）投资概算**

信息系统工程总体规划应当包括投资概算，它包括以下4个方面内容 。  
① 计算机系统软 、 硬件设备投资。将系统软 、 硬件配置表上列出的软 、 硬件设备按生产厂家提出的报价单，计算出它们的购置费，并汇总得出这部分的投资。在得出这部分的投资后，系统分析师应根据系统方案的实施步骤，考虑分期投资计划，列出与系统实施步骤相对应的购置计划 。  
② 系统开发费。系统开发费指从系统调研到系统全部实现这一过程中花费的研制时间和人力折合的费用，一般按人月或人周计算。系统分析师首先要确定所需的人员和能够投入的人员，再估计出开发周期，将这两个数据折合成 “ 人月 ” 或 “ 人周 ” ，最后得出开发费用 。  
③ 系统安装和维护费用。包括3方面内容：计算机软 、 硬件的安装和维护费用，这个费用一般根据计算机软 、 硬件生产厂家的报价估算；信息系统的安装和维护费用，系统分析师应该参考类似系统的情况，估计出人力和时间，再折合成费用，与所需物力折合的货币费用一起汇总成信息系统的安装和维护费用；基础设施的维修和改造费用，这里的基础设施包括机房 、 通信系统 、 供电系统和照明等 。  
④ 人员培训费。为使系统能够正常地运行和维护，需要对操作和维护人员进行定期培训，这种费用往往占很大的比重。

这4种费用也与系统的开发步骤有关，在系统方案报告中，也要与相应的开发步骤一起列出，并标明投资时间。

**（7）总体规划的成果**

总体规划的成果是可行性分析报告和总体规划报告。

可行性分析也称为可行性研究。可行性研究已经成为新产品开发 、 工程投资等领域中决策的重要手段。信息系统的开发同样也需要进行可行性研究，以便避免盲目投资，减少不必要的损失。

总体规划报告是信息系统工程总体规划的最终成果，经过一定的审批程序，以组织的名义发布实施，成为信息系统工程的指导性文件。

## 4 总体规划的方法论 ##

制定信息系统工程总体规划需要有效的方法论支持，其方法多种多样，在此主要介绍较为著名的三种：业务系统规划法 、 关键成功因素法 、 战略目标集合转化法。

### 4.1 业务系统规划法 ###

业务系统规划（ Business Systems Planning ， BSP ）方法既是信息系统的重要规划方法，同时，也是信息系统工程总体战略规划的重要方法。

**（1） BSP 的概念**

BSP 方法是由 IBM 公司研制的指导企业信息系统规划的方法，虽然研制始于 20 世纪 70 年代，但其方法和思想至今仍有指导意义。它辅助企业信息系统规划，来满足其近期和长期的信息化需求。实行 BSP 的前提是，在企业内有改善信息系统的要求，并且有为建设这一系统而建立总的战略的需要。因而 BSP 的基本功能是服务于信息系统建设的长期目标。信息系统必须支持企业的战略目标。可以将 BSP 看成一个转化过程，即将企业的战略转化成信息系统的战略，因此，了解企业的战略就成了 BSP 重要内容之一 。

① 信息系统的战略应当表达出企业的各个管理层次的需求。一般来说，不同层次的管理活动有着不同特点的信息化需求，因而有必要建立一个合理的框架，并据此来定义信息系统。首先，信息系统应强调对管理决策的支持。一般认为，在任一企业内同时存在着3个不同的层次，战略计划层：是决定组织目标 、 达到这些目标所需用的资源，以及获取 、 分配这些资源的策略的过程；管理控制层：通过这一过程，管理者确认资源的获取及组织的目标是否有效地使用了这些资源；操作控制层：保证有效率地完成具体的任务 。

② 信息系统应该向整个企业提供一致的信息。信息的不一致性，源于 “ 自下而上 ” 的系统数据处理。在企业的各部门，信息在形式上 、 定义上和时间上有差异。为了强调数据的一致性，有必要把数据作为一种资源来统一管理，它不应由一个局部的组织来控制，而应由一个中央部门来协调，使数据对企业有全面性的价值，被企业各单位共享。管理部门要负责制定数据的一致性定义 、 技术实现，以及数据使用和系统安全性的策略和规程 。

③ 信息系统应该适应组织机构和管理体制的改变。信息系统应具有适应性。在一个发展的企业中，数据处理系统决不要削弱或妨碍管理部门的应变能力，而应当有能力在企业的长期的组织机构和管理体制的变化中发展自己，而不受到大的冲击。为了实现上述目的，要有适当的关于信息系统的设计技术， BSP 采用了业务过程的概念，这种技术强调独立于组织机构和各种因素。对于任一类型的企业可以从逻辑上定义出一组过程，只要企业的产品或服务基本不变，则过程改变会极小 。

④ 信息系统的战略规划，应当从总体信息系统结构中的子系统开始实现。支持整个企业需求的总信息系统一般规模都较大，因而有必要建立信息系统的长期目标和规划，从而形成了 BSP 对大型信息系统而言是 “ 自上而下 ” 的系统规划 、 “ 自下而上 ” 的分步实现。应用 BSP ，信息系统就能按部就班地以模块化方式进行建设，并照顾到企业的业务人员 、 资金情况和其他考虑。总结起来， BSP 方法确立了信息系统建设的若干原则。方法本身是可以灵活运用的，即方法中的某些步骤和技巧可根据具体情况变化而做相应的调整，但它的基本原则不能违背，因为这些原则是 BSP 的灵魂。

**（2）BSP 的目标**

BSP 的目标主要是提供信息系统规划，用以支持企业短期的和长期的信息需要。其具体目标可归纳如下：

1.  为管理者提供一种形式化的、客观的方法，明确建立信息系统的优先顺序，而不考虑部门的 狭隘利益，并避免主观性 ；
2.  为具有较长生命周期系统的建设和投资提供保障 ；
3.  由于系统是基于业务过程的，因而不因机 构变化而失效 ；
4.  为了以最高效率支持企业目标，BSP 提供数据处理和资源管理 ；
5.  增加负责人的信心，使其坚信高效的信息系统能够被实施 ；
6.  通过提供信息系统对用户需求的快速响应，从而改善信息系统管理部门和用户之间的关系 ；
7.  应将数据作为一种企业资源加以确定，为使每个用户更有效地使用这些数据，要对这些数据进行统一规划、管理和控制 。

由 BSP 所得到的规划不应当被看成是一成不变的，它只是在某一阶段对事物的最好认识。 BSP 方法的真正价值在于提供了下面的机会：  
一是创造一种环境和提出初步行动计划，使企业能依此对未来的系统和优先次序的改变做出反应，不致造成设计的重大失误。  
二是定义信息系统的职能，并不断完善。

**（3） BSP 方法实施步骤**

① 确立项目。 BSP 的经验说明，除非得到了最高领导者和某些最高管理部门参与的承诺，否则不要贸然开始实施 BSP 。因为这项工作必须反映最高领导者关于企业的观点，其成果取决于管理部门能否向项目组提供企业的现状，以及他们对于企业的理解和对信息的需求。因此在一开始时就要对项目的范围和目标 、 应交付的成果取得一致意见，避免事后的分歧，这是至关重要的 。  
② 工作准备。在取得领导赞同以后，最重要的是选择项目组组长，要有一位企业领导用全部时间参加项目工作并指导项目组的活动。要确认参与研究的其他层次领导是否合适，并能正确地解释由他们所在部门得到的材料 。  
③ 主要活动。除了项目确立和准备工作外， BSP 还包含 11 项主要活动。

1.  开始。 BSP 首项活动是企业情况介绍，全体项目组成员要参加。重点内容有三方面：由管理部门负责人再次重申项目的目标，期望的成果和远景规划，以及与业务活动的关系；讨论有关企业的决策过程 、 组织职能 、 关键人物 、 存在问题 、 开发策略 、 敏感问题，以及用户对数据处理工作的支持等；由信息系统负责人和管理人员互相介绍本部门的情况，以便互相了解企业业务和信息化的历史和现状 、 目前的主要活动 、 计划中的变化和主要存在的问题。
2.  定义业务过程。业务过程被定义为在企业资源管理中所需要的 、 逻辑上相关的一组决策活动。这些活动将作为安排同管理人员面谈 、 确定信息总体结构 、 分析问题 、 识别数据类，以及随后许多项目的基础。
3.  定义数据类。业务过程被定义后，即要识别和定义由这些过程产生 、 控制和使用的数据。数据类指支持企业所必需的逻辑上相关的数据，即数据按逻辑相关性归成类，这样有助于数据库的长期开发。
4.  分析现存系统支持能力。弄清目前的数据处理如何支持企业，进而对将来的行动提出建议。对目前存在的组织 、 业务过程 、 数据处理和数据文件进行分析，发现不足和冗馀，明确责任，并进一步增进对业务过程的理解。
5.  确定管理部门对系统的要求。 BSP 方法必须考虑管理人员对系统的要求，并通过与高层管理人员的对话来确认项目组已做的工作，明确目标 、 问题 、 信息需求和它们的价值，并建立同最高管理部门的联系，争取他们的参与，使 BSP 项目组和管理部门间建立新的 、 更密切的关系。
6.  提出判断和结论。通过与管理部门的会谈对所收集的材料作出确认 、 解释和补充。要对问题进行分析并联系到业务过程，以便指导安排项目的优先顺序，并指明信息的改进将有助于解决问题。
7.  定义信息总体结构。定义信息总体的结构是由对目前工作的情况转向对将来计划的综合的主要步骤。信息总体结构刻画出将来的信息系统和相应的数据，使系统和它们产生的数据结构化和条理化。由于此项工作是描绘将来信息系统的蓝图，因此全体项目组成员都要加以重视。
8.  确定总体结构中的优先顺序。项目组要确定系统和数据库开发优先顺序。对信息总体结构中的子系统的项目进行排列，然后根据确定的准则评定项目的重要性，从而确定开发顺序。
9.  评价信息资源管理工作。为了使信息系统能高效率地开发 、 实施和运行，必须建立一个可控的环境。同时，信息系统的开发和运行过程必须加以优化，使其不断地随着技术和业务战略的变化而改变。
10. 制定建议书和开发计划。开发计划是帮助管理部门对所建议的项目作出决策，这些项目由总体结构优先顺序和信息管理部门的建议来决定。开发计划要确定具体的资源 、 日程和其他项目间的关系，并需估计工作规模，以便管理部门进行调度。
11. 工作成果报告。最后，项目组要向最高管理部门提交工作报告，等待最高管理部门的审查批准。

### 4.2 关键成功因素法 ###

关键成功因素法（ Critical Success Factors ， CSF ）是由麻省理工学院的一个研究小组开发的，并用于信息系统规划的一个有效方法。该方法能够帮助组织找到影响系统成功的关键因素，进行分析以确定组织的信息需求，从而为管理部门控制信息技术及其处理过程提供实施指南。

在每个企业中都存在着对企业成功起关键性作用的因素，称为关键成功因素。关键因素通常与那些能够确保组织生存和发展的方面相关。不同的业务活动，关键成功因素不同。即使同一类型的业务活动在不同时期的信息需求也可能不尽相同，同一信息系统的信息需求在不同时期也不相同。

> 关键成功因素法能够抓住主要矛盾，使目标的识别重点突出，为管理者提供一个结构化的方法，帮助企业确定其关键成功因素和信息需求。

**（1）CSF 的确定关键成功因素的特征**  
内部 CSF ：针对机构的内部活动，如改善产品质量 、 提高工效等。  
外部 CSF ：与机构的对外活动有关，如，满足客户企业的进入标准 、 获得对方的信贷。  
监控型 CSF ：对现有业务流程等进行监控，如监测零件缺陷百分比。  
建设型 CSF ：适应组织未来变化的有关活动，如改善产品组合。

CSF 共分4层：行业的 CSF 、 组织的 CSF 、 部门的 CSF 、 管理者的 CSF ，它们依次相互影响。可以通过内外渠道收集的数据按一定方法来验证 CSF ，对于不易量化的 CSF 则多由管理者做出主观判断。若要用客观方法来量度，需相当高的创意，例如，使用德尔斐法或其他方法把不同人设想的关键因素综合起来。行业关键成功因素是在竞争中取胜的关键环节，可以通过层次分析法识别行业关键成功因素。

**（2）CSF 实施步骤**

CSF 法通过与管理者特别是高层管理者的交流，根据企业战略确定的企业目标，识别出与这些目标相关的关键成功因素及其关键性能指标。 CSF 方法能够直观地引导高层管理者理清企业战略 、 信息化战略与业务流程之间的关系。

CSF 实施过程通常是：通过集成高层管理者的目标而确定成功因素，通过个人的成功因素的汇总，导出组织整体的决定性成功因素，然后据此建立能够提供与这些成功因素相关的信息系统。  
第一步：了解组织的战略目标。  
第二步：识别所有成功因素。可以通过与高级管理层进行交流，辨别其目标及由此产生的成功因素；也可以采用逐层分解的方法，引出影响系统战略目标的各种因素及影响这些因素的子因素。  
第三步：确定关键成功因素。对所有成功因素进行评价，根据组织的现状和目标确定关键成功因素。  
第四步：识别绩效指标和标准，以及测量绩效的数据。即给出每个成功因素的绩效指标和标准，以及用以衡量相应指标的数据。关键成功因素与组织战略规划密切相关，组织战略描述组织期望的目标，关键成功因素则提供达到目标的关键路径和所需的测量标准。

关键成功因素是为确保业务过程的成功需要完成最重要的工作，是业务过程的可观察 、 可测量的特征。它分布于组织的战略层 、 战术层 、 应用层及组织的各个方面，因此，需要对关键成功因素进行认真选择和度量，并对关键成功因素之间的关系进行动态调整。

**（3）CSF的优缺点**

管理者必须面对环境的变化，在对环境分析的基础上认真考虑如何形成自己的信息需求，对于高层管理和开发 ESS、DSS 尤其适用，该方法要求高层管理就评价标准达成共识。该方法的缺点是：数据的汇总和数据分析过程比较随意，缺乏一种专门严格的方法将众多个人的

管理者必须面对环境的变化，在对环境分析的基础上认真考虑如何形成自己的信息需求，对于高层管理和开发ESS 、 DSS尤其适用，该方法要求高层管理就评价标准达成共识。

该方法的缺点是：数据的汇总和数据分析过程比较随意，缺乏一种专门严格的方法将众多个人的关键成功因素汇总成一个明确的整个组织的成功因素；由于个人和组织的成功因素往往并不一致，两者之间的界限容易被混淆，从而容易使组织的成功因素具有个人倾向性；由于环境和管理经常迅速变化，信息系统也必须做出相应调整，而用 CSF 法开发的系统可能无法适应变化了的环境； CSF 在应用于较低层的管理时，由于不容易找到相应目标的关键成功因子及其关键指标，效率可能会比较低。

### 4.3 战略目标集合转化法 ###

战略目标集合转化法（ Strategy Set Transformation ， SST ）将组织的战略看成一个 “ 信息集合 ” ，包括使命 、 目标 、 战略和其他战略变量，如管理水平 、 发展趋势以及重要的环境约束等。战略性系统规划就是把组织的战略集合转化为信息系统的战略集合，而后者由信息系统的系统目标 、 环境约束和战略规划组成。该方法的步骤如下。

第一步：识别和阐明组织的战略集合。首先考察组织是否有书面的战略规划，如果没有，就要去构造这种战略集合。其构造过程如下。可以采用以

（1）描绘出组织各类人员结构，如卖主 、 经理 、 雇员 、 供应商 、 顾客 、 贷款人 、 政府代理人 、 地区社团及竞争者等。  
（2）识别每类人员的目标。  
（3）对于每类人员识别其使命及战略。

第二步：将组织的战略集合转化为信息系统战略集合。这个转换过程包括对组织战略集合的每一个元素确定对应的信息系统战略元素。信息系统战略集合由系统目标 、 系统约束和系统设计原则组成。

然后提炼出整个信息系统的结构，最后，选出一个较优的方案呈送管理层。战略目标集合转化法所描述的是从组织的基本宗旨出发，得到对系统开发阶段的输入，其目的是产生一个与组织的战略和能力紧密相关的系统。但是由于不同组织的战略目标集的内容差别很大，所以转化过程还不能形成形式化的算法。

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