软考系统架构师系统工程与信息系统基础考点
系统工程
定义:一种组织管理技术,一种现代的科学决策方法
目的:以最好的方式实现系统
目标:整体最优
意义:利用计算机为工具,对系统的结构、元素、信息和反馈等进行分析,以达到最优规划、最优设计、最优管理和最优控制的目的。
系统工程方法
霍尔三维结构【“硬科学”方法论】
- 逻辑维:解决问题的逻辑过程
- 明确问题
- 确定目标
- 系统综合
- 系统分析
- 优化
- 系统决策
- 实施计划
- 时间维:工作进程
- 规划阶段(调研,谋求活动的规划与战略)
- 拟定方案 (提出具体的计划方案)
- 研制阶段 (完成研制方案以及生产计划)
- 生产阶段 (生产零部件以及提出安装计划)
- 安装阶段 (安装完成,完成系统运行计划)
- 运行阶段 (系统按照预期的用途开展服务)
- 更新阶段 (改进原有系统或消亡原有系统)
- 知识维:专业领域知识(如工程、医疗、建筑、商业、法律、管理等)
应用场景:组织和管理大型工程建设项目
切克兰德方法【“软科学”方法论】
核心:“比较”和“探寻”
七步骤:
- 认识问题
- 根底定义
- 建立概念模型
- 比较和探寻
- 选择
- 设计与实施
- 评估与反馈
并行工程方法
核心:“制造过程”与“支持过程”并行
三个方面:
- 产品设计开发期间,最快速度按质量完成
- 各项工作问题协调解决
- 适当的信息系统工具
综合集成法【钱学森命名】
分类:简单系统、巨系统
四原则:
- 整体论
- 相互联系
- 有序性
- 动态
WSR 系统方法
实践准则:懂物理、明事理、通人理
信息系统的生命周期
系统工程生命周期阶段
探索性研究 -> 使用阶段 -> 概念阶段 -> 开发阶段 -> 生产阶段 -> 保障阶段 -> 退役阶段
系统工程生命周期方法
计划驱动方法:需求 -> 设计 -> 构建 -> 测试 -> 部署
渐进迭代式开发:连续交付以达到期望的系统
精益开发:动态且知识驱动,以用户为中心的过程
敏捷开发:更好的灵活性
信息系统的生命周期
-
产生阶段:提出建设信息的初步想法,对需求进行调研和分析
-
开发阶段:单个系统开发则分5个小阶段【总体规划 -> 系统分析 -> 系统设计 -> 系统实施 -> 系统验收】
-
运行阶段:通过验收、移交之后
-
消亡阶段:更换创造、功能拓展、报废重建
信息系统建设原则
-
高层管理人员介入原则:没有高层决策的支持,信息系统建设很难推进(涉及工作流程及模式的变革)
-
用户参与开发原则:用户确定范围、核心用户全程参与、用户深度参与
-
自顶向下规划原则:以此减少信息不一致的现象
-
工程化原则:引入“信息工程”
-
其他原则:创新型原则、整体性原则、发展性原则、经济性原则
软件开发方法
结构化开发方法
特点:用户至上,自顶向下,逐步分解。【适用于需求明确的开发场景】
优点:理论基础严密,注重开发过程的整体性和全局性。
缺点:开发周期长,文档及涉及说明繁琐,工作效率低。
原型法开发方法
特点:对用户需求动态响应,逐步纳入;其开发计划就是一个反复修改的过程。【适用于需求不明确的开发场景】
按功能分类:水平原型(界面)、垂直原型(复杂算法)
按结果分类:抛弃式原型、演化式原型
抛弃式原型(Throw-It-Away Prototype):系统真正实现后就放弃不用的原型。
演化式原型(Evolutionary Prototype) :从目标系统的一个或几个基本需求出发,通过不断变更演化完善系统功能,演化成最终系统。
面向对象方法
三种形态模型:
- 对象模型:描述系统数据结构
- 动态模型:描述系统控制结构
- 功能模型:描述系统功能
面向服务方法
关键词:粗粒度、松耦合,系统功能标准化、构件化
好处:增加系统灵活性、可复用性、可演变性
三个抽象级别:
- 操作,代表单个逻辑工作单元 (LUW) 的事务。
- 服务,代表操作的逻辑分组。
- 业务流程,为实现特定业务目标而执行的一组长期运行的动作或活动。
其他开发方法
形式化方法、数学模型化、统一过程方法、敏捷方法、基于架构的开发方法等。
信息系统分类
业务处理系统【TPS - Transaction Processing System
含义:早期最初级的信息系统
功能:数据输入、数据处理【批处理\OLTP】、数据库维护、文件报表产生
PS:OLAP(联机分析处理)、OLTP(联机事务处理)
管理信息系统【MIS - Management Information System】
含义:高度集成化的人机信息系统
四大部件:信息源、信息处理器、信息用户、信息管理者
开环系统:批处理系统
闭环系统:计算机实时处理系统
决策支持系统【DSS - Decision Support Systems】
含义:由预演系统、知识系统、问题处理系统组成。【主要解决半结构化和结构化问题】
功能:辅助决策、支持决策(PS:主要是支持用户做决策,而不是代替用户做决策)
专家系统【ES - Expert System】
含义:知识+推理=专家系统【人工智能的一个重要分支】
功能:解决问题、解释结果、进行决策和判断
组成:
- 知识库:存储求解实际问题的领域知识
- 综合数据库:存储问题的状态描述、中间结果、求解过程的记录等信息
- 推理机:规则解释器
- 知识获取:知识收集处理、知识自学习
- 解释程序:面向用户的应用程序
政府信息化和电子商务
电子政务几类角色:政府、企(事)业单位、公民、公务员
企业信息化和电子商务
信息化概念:指在国家宏观信息政策指导下,通过信息技术开发、信息产业的发展,信息人才的配置,最大限度地利用信息资源以满足全社会的信息需求,从而加速社会名领域的共同发展以推进信息社会的过程。
目的:优化企业业务活动使之更加有效,提高企业竞争能力。
企业信息化涉及的三类创新:
- 技术创新:通过互联网及时了解和掌握创新的技术信息,加快从技术向生产的转化。
- 管理创新:按照市场发展的要求,要对企业现有的管理流程重新整合,从作为管理核心的财务、资金管理,转向技术、物资、人力资源的管理,延伸到企业技术创新。
- 制度创新:针对不适应企业信息化的管理体制、管理机制和管理制度进行革新。
企业信息化方法
业务流程重构方法:重新设计流程。
核心业务应用方法:围绕核心业务推动信息化。
信息系统建设方法:建设企业信息系统作为企业信息化的重点和关键
主题数据库方法:建立面向企业的核心业务的数据库,消除“信息孤岛”。
资源管理方法:切入点是为企业资源管理提供强大的能力。如:ERP、SCM。
人力资本投资方法:把一部分企业的优秀员工看作是一种资本,能够取得投资收益。
信息系统战略规划【ISSP - Information system strategic planning】
从企业战略出发,构建企业基本的信息架构,对企业内、外信息资源进行统一规划、管理与应用,利用信息控制企业行为,辅助企业进行决策,帮助企业实现战略目标。
ISSP方法经历的三个主要阶段:
第一个阶段【以数据处理为核心】
关键词:数据处理
主要方法:
- 企业系统规划法 (BSP - Business System Planning) --CU 矩阵:自上而下识别系统目标,自下而上设计信息系统,对组织机构的变动具有适应性。
- 关键成功因素法(CSF - Critical Success Factors):找出实现目标的关键信息集合,从而确定开发优先级次序。
- 战略集合转化法(SST - Strategy Set Transformation):把战略目标看成“信息集合”,把战略目标转变成信息系统的战略目标。
- 其他方法:投资回收法、征费法、零钱预算法、阶石法等
第二个阶段【以企业内部管理信息系统为核心】
关键词:围绕企业整体需求进行的信息系统规划
主要方法:
- 战略数据规划法 (SDP - Strategic Data Planning)
- 信息工程法 (IE - Information Engineering)
- 和战略栅法 (SG - Strategic Grid)
第三个阶段【以集成为核心】
关键词:以集成为核心,围绕企业战略需求进行的信息系统规划
主要方法:
- 价值链分析法 (VCA - Value Chain Analysis)
- 战略一致性模型 (SAM - Strategic Alignment Model)
企业资源计划【ERP - Enterprise Resource Planning】
ERP结构
定义:将企业所有资源(企业三大流:物流、资金流、信息流)进行整合,全面一体化管理的管理信息系统。
三方面:
- 生产控制(计划、制造)
- 物流管理(分销、采购、库存管理)
- 财务管理(会计核算、财务管理)
客户管理【CRM - Customer Relationship Management】
理念:客户即资产
中心:客户关怀
目的:与客户建立长期、有效的业务关系,最大限度增加利润
核心:客户价值管理、提高用户忠诚度和留存率
供应链管理【SCM - Supply Chain Management】
理念:整合优化“三流”【信息流(需求信息流、供应信息流),资金流,物流】,打通企业间“信息孤岛”,严格的数据交换标准。
信息化三流:
- 信息流【核心】
需求信息流 (需方到供方): 如客户订单、生产计划、采购合同等。
供应信息流 (供方到需方): 如入库单、完工报告单、库存记录、可供销售量、提货发运单等。 - 资金流【辅助】
- 物流【辅助】
商业智能【BI - Business Intelligence】
过程:需求分析 -> 数据仓库建模 -> 数据抽取 -> 建立BI分析报表 -> 用户培训和数据模拟测试 -> 系统改进和完善
相关技术:数据仓库、数据挖掘、OLAP(联机分析处理)
用途:决策分析【分析历史数据预判未来】
数据挖掘
分类:
- 关联分析:挖掘出隐藏在数据间的相互关系。
- 序列模式分析:侧重点是分析数据间的前后关系 (因果关系)。
- 分类分析:为每一个记录赋予一个标记再按标记分类。
- 聚类分析:分类分析法的逆过程。
数据湖
概念:存储企业的各种各样原始数据的大型仓库。
特点:湖从企业的多个数据源获取原始数据,并且针对不同的目的,同一份原始数据还可能有多种满足特定内部模型格式的数据副本。【结构化或非结构化】
与数仓区别:
数仓:仅支持联机分析处理(OLAP)
数据湖:支持联机分析处理(OLAP),也支持联机事务处理(OLTP)
业务流程重组【BPR - Business Process Reengineering】
定义:对企业的业务流程进行根本性的再思考和彻底性的再设计,从而获得可以用诸如成本、质量、服务和速度等方面的业绩来衡量的显著性的成就。
业务流程管理【BPM - Business Process Management】
中心:端到端的卓越业务流程
目的:持续的提高组织业务绩效
企业应用集成
表示集成(界面集成)
数据集成
控制集成(功能集成、应用集成、API集成)
业务流程集成
企业必须对各种业务信息交换进行定义、授权和管理,以便改进操作、减少成本、提高响应速度。
按传输方式分:
消息集成:数据量小,交互频繁,立即的,异步
共享数据库:交互频繁,立即的,同步
文件传输:数据量大,交互频率小,即时性要求底
企业门户
- 企业信息门户:访问企业内部网络和因特网存储的各种信息。【统一访问入口】
- 企业知识门户:企业网站的基础上增加知识性内容。【企业知识库】
- 企业应用门户:把商业流程中功能不同的应用模块通过门户技术集成在一起。【企业信息系统的网上集成界面】
- 垂直门户:为某一特定的行业服务的,传送的信息只属于人们感兴趣的领域。【提供特定行业或方向信息的门户或入口】
电子商务
主要角色:企业【B】、个人【C】
分类:
- 企业对消费者 (B2C):京东,当当,天猫,亚马逊。
- 企业对企业 (B2B):阿里巴巴。
- 消费者对消费者 (C2C):闲鱼。
- 线上对线下(O2O):与前三种类型的分类维度不一样。如:网上购买机票,就既属于B2C,也属于O2O
数字化转型智能制造体系
意义:新一代信息技术真正的实现推动整个商业模式变革,推动产业链的重构,推动改进企业与消费者之间的关系,以及企业与合作伙伴之间的关系。
发展阶段:
- 初始级发展阶段
- 单元级发展阶段
- 流程级发展阶段
- 网络级发展阶段
- 生态级发展阶段
智能制造体系架构中,系统层级是指企业生产活动相关的组织结构的层级划分,包括:
- 设备层,利用传感器、仪器仪表、机器、装置等,实现实际物理流程并感知和操控物理流程。
- 单元层,用于企业内部处理信息、实时监测和控制物理流程。
- 车间层,实现面向工厂或车间的生产管理。
- 企业层,实现面向企业经营管理。
- 协同层,企业实现内部和外部信息互联和共享,实现跨企业间业务协同。
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