信息系统工程基础

1信息系统工程基础编著：吴祖玉人民邮电出版社责任编辑：李振广2第一章绪论第二章网络与通信第三章关系数据库第四章信息系统分析与设计第五章决策支持技术3第一章绪论1.1企业管理思想1.2信息与知识1.3系统与系统工程1.4信息系统与信息系统工程1.5系统集成技术41.科学管理概念的提出泰勒在1911年发表了“科学管理原则”一书，主张利用科学管理原则提高生产效率。2.装配流水作业线的出现1913年8月福特公司在汽车制造中应用流水装配线进行生产，由于应用了专业分工和底盘可以自由移动的技术，每个底盘的平均装配时间为93分钟。而在此之前，一个工人完成一辆汽车底盘的装配要用12.5个小时。4.运筹学跨学科的发展运筹学为企业管理提供了许多定量分析的工具。3.社会环境因素的作用20世纪30年代社会学家梅奥（Mayo）在伊利诺斯州霍桑工厂做了一个实验，目的是研究一定环境因素的改变对装配线工人劳动效率的影响。以后，许多企业都建立了人力资源管理和人际关系部门。1.1企业管理思想51.1生产系统运作管理的概要模型生产系统企业战略市场运作策略财务策略营销策略运作管理部件工艺人力工厂计划与控制系统运作资源（5P）：人力People、工厂Plants、部件Parts、工艺过程Processes、计划与控制系统PlanningandControlsystem输入：原料顾客输出：产品服务61.15.物料需求计划（MaterialRequirementPlanning，MRP）20世纪70年代计算机在企业得到广泛应用，制造业有重大突破。在生产控制中应用了物料需求计划，生产计划人员可以根据需求变化，快速调整生产计划和库存水平。物料需求计划的基本形式：是一个程序，决定在指定的时段内生产指定数目的各种产品所需的各种物料项的数量和时间。物料清单库存记录时间表物料需求计划同时，麦当劳将大生产的管理技术用于餐饮服务行业，获得巨大成功。71.1物料需求计划（MRP）实例U：2*100=200V：3*100=300W：1*200+2*300=800X：2*200=400Y：2*300=600若需要生产100个单位成品，则需要部件的数量为：T(1)U(2)V(3)W(1)X(2)W(2)Y(2)一个单位成品T需要2个单位U、3个单位V一个单位V需要2个单位W、2个单位Y若部件生产或购买所需要的时间为：（单位：周）TUVWXY122311现在已知在某时刻需要一定数量的T，则可创建一个物料需求计划。。81.1物料需求计划（MRP）实例需求时刻tr，定货时间t0，单位：周MRP是基于非独立需求的。TUVWXY1223111234567提前期Ttr1001t0100Utr2002t0200Vtr3002t0300Wtr8003t0800Xtr4001t0400Ytr6001t060091.1物料需求计划的宗旨：在正确的时间、正确的地点、得到正确的物料资源。MRP的输入输出框图用于控制库存水平，使得投资最小、生产效率最大综合生产计划主生产计划物料需求计划物料清单文件物料清单文件工程设计变动库存事务处理随机需求预测已有客户订单生产活动报告用于库存和生产控制的计划订单日程辅助报告计划报告、例外情况报告、企业运行情况的控制报告101.1物料需求计划解决了以下问题：MRP的缺点：(1)生产计划的合理性。(2)库存的合理管理。(3)设备的充分利用。(4)作业的均衡安排。闭环MRP：以物料需求为核心，并且包括销售及运营等其它计划功能（生产规划、主生产计划和能力需求计划）的系统。只涉及物料，没有由于生产能力等因素而进行的计划调整。111.1闭环MRP流程图能力需求计划生产规划物料需求计划主生产计划执行能力计划执行物料计划是否可行是否121.16.制造资源计划（ManufacturingResourcesPlanning，MRP-II）20世纪80年代，物料需求计划系统进一步扩展，将其它资源也包括进来，如材料、人力、资金、设备等，并对它们加以控制。MRP发展为MRP-II，并逐渐被其代替。后来流行的企业资源计划（EnterprisesResourcesPlanning，ERP），在MRP-II的基础上扩充财务、市场等功能。131.1制造资源计划MRP-II流程图生产规划主生产计划物料需求计划库存状况需求管理物料清单制造工序文件粗能力计划细能力计划分时段需求计划物料及能力计划订单发放车间管理采购财务管理141.1MRP-II的主要模块应收帐主生产计划物料需求计划固定资产成本预测能力需求计划车间控制采购制造标准物料清单工序工作中心销售订单应付帐库存工资总帐151.16.准时化生产（Justintime，JIT）在必要的时候生产必要的产品，不要过量生产。由市场需求拉动生产，消除浪费。过量生产的浪费等待时间的浪费运输的浪费库存的浪费工序的浪费动作的浪费产品缺陷的浪费161.17.供应链（Supplychain）管理将客户需求、企业内部的制造活动、以及供应商的制造资源整合在一起。将集成系统理论用于管理始于原材料供应商、经由加工工厂和储存仓库、止于最终用户所构成的供应链上信息、物料和服务组成的流程。客户关系管理（CustomerRelationshipManagement，CRM）是供应链的重要部分。保持和提高客户满意度和忠诚度。171.18.全面质量管理（TotalQualityManagement，TQM）20世纪90年代，全面质量管理得到普及。TQM强调将质量作为企业运作的整体要素。TQM可理解为“管理整个组织，使其在对顾客有重要作用的产品和服务的各个方面都很优秀”。国际标准化组织（ISO）颁布的ISO9000系列标准在设立全球制造业质量标准方面起了重要作用。ISO9000系列标准在生产流程中的应用采购设计.开发生产安装服务ISO9003ISO9002ISO9001181.1质量管理的发展历程质量控制产品规范检验记录顾客满意与供应商参与持续改进JIT/QC质量成本分析质量保证全面质量控制全面质量管理程序ISO9000质量管理产品可靠性培育态度与行为QM结构工序简化基于顾客进行计划人类文明的推动力191.19.企业资源计划（EnterprisesResourcesPlanning，ERP）在MRP-II的基础上扩充财务、市场等功能。管理思想基于“供应链”，但更强调对资金流和信息流的控制。追求企业资源的合理高效利用，完全按用户需求制造。德国SAPAG公司R/3的主要功能模块销售和分销物料管理生产计划工厂维护办公和通信质量管理财务会计人力资源固定资产管理行业解决方案财务控制项目管理201.110.计算机集成制造系统（ComputerIntegratedManufaturingSystem，CIMS）管理信息子系统计算机网络子系统数据库子系统质量保证子系统制造自动化子系统工程设计自动化子系统原材料销售服务市场信息技术信息产品211.1CIMS的功能结构经营管理计算机网络数据库系统集成技术工程设计质量保证制造221.2信息与知识数据是原料，信息是产品。数据和信息是知识的源泉。知识是信息的再加工，是信息的结晶。知识是人类通过实践认识到的关于客观世界的规律性的东西，是概念、规则、规律、模式、约束等的集合。可以说，知识描述了信息之间的关联结构。信息是经过加工后的数据，它对接收者的行为能够产生影响，它对接收者的决策具有价值。数据是一组表示数量、行为和目标的非随机的可鉴别的符号。231.2信息的基本属性：1.真伪性。以事实为根据，真实地反映客观事实的信息是真实信息，反之则为虚假信息。7.增值性。合理地使用信息，或对信息再次加工，能使信息增值。2.层次性。对应于信息的获取、加工及其使用级别，信息有不同的层次。3.滞后性。由于数据的采集和处理需要时间，信息相对于事实有一段时间的延迟。4.时效性。在某一时刻得到的信息，随着时间的推移，会失去价值。5.共享性。信息可无限扩散。信息本身不会因为得知的人数增加而减少。6.保密性。对信息的共享范围加以限制。人们根据信息的价值来确定保密的级别和程度。241.2实例：某个体户由外地向北京运菜。每车6000kg，每kg赚1元。若市场好，可卖3车；市场为中，可卖2车；市场差，则只能卖1车。若多运，则多运部分要便宜处理，每kg损失0.5元。而按照以往的统计规律，市场为好、中、差的概率分别为：0.3、0.5、0.2。现在作三种运输方案，计算收益。Kg/天收益好收益中收益差期望收益(元)60006000*0.3+6000*0.5+6000*0.2=6000（1车）1200012000*0.3+12000*0.5+(6000-6000*0.5)*0.2（2车）=102001800018000*0.3+(12000-6000*0.5)*0.5+（3车）(6000-12000*0.5)*0.2=9900情报的附加值为：12600-10200=2400(元)若得到情报，则平均收益为：18000*0.3+12000*0.5+6000*0.2=12600251.3系统与系统工程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。每个部门可看作为一个小的系统，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。261.3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、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：①概念系统（描述系统的主要特征和大致轮廓）②逻辑系统（脱离实现细节的合理系统）③物理系统（实际存在的系统）271.3常用系统模型概念系统逻辑系统物理系统抽象层次模型结构层次模型系统子系统子系统二级子系统二级子系统二级子系统二级子系统…………………对象输入输出输入输出模型过程输入输出系统边界环境开放系统模型281.3系统工程的定义“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）。291.3霍尔三维体系结构制定规划制定方案研制试运行安装运行更新各种专业技术问题定义决策目标确定最优化系统分析系统综合计划实施301.4信息系统与信息系统工程管理信息系统是一个由人，计算机等组成的能进行信息的收集、传递、储存、加工、维护和使用的系统。管理信息系统能实测企业的各种运行情况；利用过去的数据预测未来；从企业全局出发辅助企业进行决策；利用信息控制企业的行为；帮助企业实现其规划目标（中国企业管理百科全书）。管理信息系统简称为信息系统，是一个包括数据处理、信息控制和决策支持的人机系统，具有开放性、随机性、动态性和历史局限性。311.4企业的信息系统工程模型系统集成技术计算机技术