管理信息系统MIS是信息管理与信息系统专业的核心课程，但许多教材的知识体系都非常混乱，课上教授的脉络很容易让人混淆，这既不便于准备考试，也不利于掌握知识体系。本章以作者个人理解，从课堂笔记提取相关内容，构建完整清晰的知识体系。参考教材：北科出品的2007版《管理信息系统基础教程》。

管理信息系统的基础概念

定义

结合管理科学的思想和方法，运用计算机与网络技术手段，构建的人机结合系统，用于管理信息、辅助决策。其主要有三大作用：

1. 统一信息格式
2. 全面、系统地组织和保存信息
3. 及时、准确地提供不同细度、不同要求的信息

发展阶段

1. 最初由EDPS（电子数据处理系统）发展而来
2. 在运用数据库管理系统和计算机网络技术实现分布式数据处理后，构成MIS管理信息系统
3. 新的发展趋势：向DSS（决策支持系统）发展

DSS与MIS的主要区别：MIS的数据库一般采用关系数据模型存储数据，而DSS则采用不同的方式存储和处理数据，一般从时间序列的视角对不同阶段数据进行建模，从而提供预测分析、支持决策

基本结构

1. 概念结构：由信息源、信息处理器、信息管理者、信息用户四个主体构成
2. 功能结构：描述管理信息系统的构成及其联系，是各种企业管理过程的缩影
3. 硬件结构
4. 软件结构：分为应用软件和系统软件，其中系统软件依附于硬件结构

分层结构的一般表示方法：分层树状结构图

开发方法论

1. 结构化的生命周期法

在含义上，结构化：代表严格区分系统开发的各个阶段；生命周期：代表5大开发阶段（系统规划，系统分析，系统设计，系统实施，系统运行与维护）。

优点：注重系统开发的整体性、全局性，以及文档的规范化、标准化

缺点：开发周期长，与用户交流困难

适用领域：较大规模信息系统的开发

2. 快速原型法

在含义上，代表先初步了解用户需求，通过原型设计软件和工具快速构建原型，然后再通过原型与用户交流，进一步了解需求，从而对原型进行改进，进而不断进行这一过程。

优点：与用户交流更多，容易获取真正需求；提升了用户参与程度，便于系统的切换和运维；能够较早发现系统的潜在问题。

缺点：难以保证系统全局的性能，且容易陷入机械模拟手工操作的误区。

适用领域：规模较小、用户需求获取较难的信息系统开发

技术基础铺垫——企业计算模式

1. 单主机计算模式

作为最早出现的企业计算模式，它将用户界面层、业务逻辑层、数据服务层放在同一应用中，通过主机提供集中的数据处理服务。

其中：单主机-多终端模式是常见的集中式计算模式，主机进行集中数据处理、为终端分时轮流服务。

优点：结构简单，管理和维护容易；缺点：主机集中进行数据处理，当用户增多时，会增加主机的负载压力，同时集中式服务的模式会降低可靠性。

2. 客户/服务器（C/S）计算模式

在应用分布方面，C/S模式将用户界面层、业务逻辑层放在同一应用程序中实现，数据服务层则由数据库管理系统实现。

在硬件方面，该模式将计算机划分为客户机和服务器，客户端的应用程序分散安装在客户机中，服务程序则被安装在服务器上。

在数据流方面，该模式的客户机向服务器发送数据处理请求，服务器处理数据、向客户机返回处理结果。

优点：该模式较为成熟，相关的开发工具丰富，且客户机和服务器之间只相互传送请求和数据信息，网络负载低；缺点：该模式需要在客户机上安装客户端程序，存在软件安装的困难，且后期难以对客户机上的应用进行维护更新。

3. 三层客户/服务器（C/S）计算模式

该模式在客户/服务器服务模式的基础上，将用户界面层与业务逻辑层区分开，在客户机上只安装用户界面层的应用软件，在应用服务器上安装业务逻辑层的业务处理软件。

用户软件发送输入数据，应用服务器接收数据，进行业务处理，向数据库服务器发送数据处理请求；应用服务器收到数据库服务器返回的数据后进行业务处理，将输出结果发送给用户。

其中，应用服务器的业务逻辑处理程序常可复用，被称为中间件。

优点：降低了维护成本，以及在客户机部署数据库驱动的成本；缺点:客户机的程序依然存在维护上的困难，基于中间件开发的应用服务器可能由于中间件的不同导致问题。

4. 浏览器/服务器（B/S）模式

该模式在三层C/S基础上，通过浏览器作为用户端的用户界面层访问方式，部署Web应用服务器提供业务逻辑的处理。

其实现方式有：

1. 动态脚本：浏览器向Web应用服务器发送对动态脚本的访问，Web应用服务器调用代码执行引擎，执行脚本、生成HTML代码，将生成的HTML代码发送给浏览器，从而在用户端显示网页。
2. 动态脚本+业务组件：在执行脚本、生成HTML时，通过调用应用服务器上的业务组件来执行业务逻辑操作。

优点：通过浏览器，外部用户能够便捷地访问系统，从而极大提升了覆盖率，降低了用户端程序的维护成本；缺点：降低了系统的安全性，且依赖网络传输网页内容，会提升网络负载率。

企业计算模式的发展趋势：

• B/S与C/S模式长时间共存
• 逐步向B/S模式转变

系统规划

系统规划的出发点是企业目标。

从全局角度，首先要确定MIS的目标，由此确定总体功能结构，回答MIS“是什么”的问题。

在这一过程中，还需要了解企业资源，从而估计MIS开发费用，进而规划开发进度。

附带地，这一过程可以从管理全局，对企业运作方式、总体业务流程进行规划。

1. 确定关键信息需求——CSF关键成功因素法

从企业目标出发，通过提取关键成功因素，得到信息系统的关键信息需求。

2. 确定关键功能需求——SST战略目标集转化法

将企业目标视为集合，将其转化为MIS的战略目标，进而从中确定关键功能需求。

3. 确定MIS总体功能结构——BSP企业系统规划法

总体思路：依照信息联系程度，对不同的企业过程进行聚类，从而划分出不同的子系统。

优点：与组织机构无关，是从企业目标出发，利用企业过程之间的数据联系；在组织机构发生变化时，有很强的适应性；且该方法能够指导企业组织结构的调整。

步骤1：识别企业目标

步骤2：识别企业过程

企业过程指逻辑上相关的策略和活动，其通过输入（使用数据类）、处理、输出（生成数据类）来描述。

步骤3：从企业过程识别相关数据类

步骤4：确定MIS的总体功能结构

通过上述数据类得到的数据产生、使用关系，确定信息的联系程度，从而对企业过程进行聚类。具体来说：

1. 将企业过程转化为数据类之间的产生、使用关系，构建矩阵$A_c$和$A_u$，，其中A(i,j)代表企业过程i产生或使用数据类j
2. 计算企业过程间的一步可达关系矩阵G，通过G=$A_c$乘以$A_u$的转置，得到G(i,j)代表企业过程i一步可达企业过程j
3. 计算企业过程间的多步可达关系矩阵Gn，得到Gn(i,j)代表企业过程i多步可达企业过程j
4. 计算企业过程间的可达矩阵R，通过R=I并G并G2....并Gn，其中并代表布尔和运算，从而得到R(i,j)，代表企业过程i可达企业过程j
5. 计算企业过程间的相互可达矩阵Q，通过Q=R并R的转置，得到R(i,j)代表企业过程i与企业过程j相互可达
6. 调整相互可达矩阵Q，得到多个强相互可达的强子矩阵Q`，每个子矩阵代表一个子系统

步骤5：确定子系统的开发优先级

步骤6：确定管理信息系统的开发规划

4. 重新规划业务流程——BPR企业流程再造法

对于企业流程，最终目标是让一切活动都为企业和顾客提供价值。对于增值的企业流程，需要进行重组优化；对于不增值的企业流程，需要进行剔除。

对于再造来说，需要摆脱现行系统，从0开始构造新系统，在这一过程中重新规划业务流程，实现再造。

主要途径有以下四种：

1. 清除非增值活动
2. 对必要活动进行简化
3. 通过并行、合并的方式对活动进行整合
4. 通过自动化手段，运用信息技术对流程活动进行改造

5. 确定战略信息需求——BSC平衡记分卡

4层次：企业目标→战略目标→关键成功因素→关键指标，对于各个指标又划分为绩效驱动的先导指标和核心成果的滞后指标。
4方面：财务(出发点和归宿）、客户（从顾客角度评价经营效果）、内部业务流程（从内部角度评价经营效果）、学习与成长

系统分析

出发点是对现行系统的描述，通过对企业的业务流程、数据处理的过程的分析，确定新系统的逻辑功能和信息需求，从而回答MIS“要做什么”的问题。

1. 对现行系统——调查方法

1. 对公司高管：重点访谈

2. 对基层业务部门：全面业务需求的填表调查

   在这一步，需要保证表格的一致性、完备性，通常要求同一问题在不同章节以不同形式出现，从而起到检查作用。表格常需要包括：组织结构、目标功能、信息需求调查表

3. 对关键问题的协调、阶段性成果的确认：专题调查会
4. 对业务处理不规范的细节：深入实际调查

2. 分析1——对组织机构与业务流程

1. 对组织机构的结构进行描述，通过组织结构图的方式
2. 对组织机构的业务处理流程进行描述，通过绘制业务流程图TFD
3. 对组织机构与业务流程的联系进行描述，通过绘制组织/业务联系表（行列分别代表业务、组织，*表明该部门执行该业务，×表示该部门辅助执行，√表示需要该部门数据）

3. 分析2——对数据流程和数据

1. 对数据流程进行描述，通过绘制数据流程图DFD
2. 对数据进行分析，通过描述各个数据类，制作数据字典DD

TFD与DFD的区别：

1. 图形方面：前者包括圆圈、方框、两种数据文件图形，后者包括圆圈、方框、描述数据存储的矩形
2. 含义方面：前者代表的是业务部门间的处理、活动，后者代表的是业务内部的数据关系，其将业务视为相对独立的功能，将其作为一个系统来描述，将外部实体当做环境来交换信息
3. 使用者角度：前者更易与用户交流，后者更加抽象
4. 使用领域：两者都能用在对现有系统的描述上，而DFD还能用于对新系统的描述上

4. 分析3——对现有系统的功能结构

通过之前的分析，从逻辑结构对现有系统的功能进行划分，形成多个功能模块（包含输入、输出、处理），从而确定整个系统的层次结构。包括:

1. 通过对应业务的分析，将系统划分为多个子系统
2. 参照TFD、DFD，对对应业务中的处理进行分析，将子系统划分为多个功能模块
3. 适当调整，使得功能结构适应组织管理机构的特征

5. 分析4——对业务（功能）与数据的匹配程度

主要是对之前的工作进行查缺补漏，通过绘制功能-数据的U-C矩阵（行代表功能，列代表数据类，标志U和C分别代表使用和生成）。绘制完成后，通过三个方面检验：

1. 完备性：每一列必须有U和C
2. 一致性：每一列只有一个C
3. 冗余性：每一列至少一个U

6. 对新系统——逻辑方案的建立

通过在现行系统中找问题，得到新的要求，从而按顺序修改/增加业务流程、数据类，进而归纳总结，形成新的功能结构。这一过程就是重复分析1-4的过程。最终，还需要征求用户的意见，将管理模型和方法运用到新系统中。以物资存货的计价管理为例，包含但不限于：

1. 个别计价法
2. FIFO法
3. LIFO法
4. 加权平均法
5. 移动平均法
6. 计划单价法

系统设计

前一阶段形成了新系统的逻辑模型，该阶段设计新系统的物理模型，从而回答MIS“如何做”的问题。自顶向下，该部分分为总体（概要）设计和详细设计。

总体（概要）设计

1. 硬件/系统软件的结构设计

硬件结构包括：

1. 总体计算模式（集中式或分布式）
2. 网络拓扑结构（原则：信息交换量大的应用放在同一网段）
3. 网络中的计算机和连接设备

系统软件结构按照三个层次划分，包括：

1. 操作系统（服务器和客户机的）
2. 应用服务器的系统软件和开发工具（依据总体计算模式确定）
3. DBMS

2. 数据处理流程和数据类设计

根据系统分析，在现行系统基础上进行改造，得到新系统的数据处理流程和数据类。

3. 应用软件的结构设计

对于上层结构，进行事务分析：将相对独立的业务直接视为数据处理事务，从而将系统分解为多个子系统。

对于下层结构，进行变换分析：依照DFD等，对业务中的处理进行分析，将子系统拆分为功能模块。

4. 数据库设计

经历了人工管理、文件系统、DBS三个阶段后，现代数据库采用数据模型抽象现实世界，其设计步骤是：

1. 由TFD和DFD确定数据类
2. 进一步确定数据类中存储的内容
3. 列出1NF（分量不可再分）的关系模式
4. 进行范式规范化，逐步使其满足2NF（非主属性完全依赖于主属性）、3NF（不存在传递依赖）的范式要求
5. 归纳合并、去重优化

5. 编码设计

对于共享数据类（多个子系统使用的关键字段）的结构进行设计，通过分段设计的方法，使其满足唯一性、规范性、可识别性、可拓展性，进而在使用时由用户携带、前台输入、后台组合。

详细设计

1. 功能模块的输入输出设计

2. 功能模块的处理过程设计

系统实施

1. 硬件/系统软件：购置、安装、配置网络环境

2. 应用程序模块：设计、调试

设计方法：结合面向对象思想，进行结构化设计，包括：

1. 控制结构：4种基本
2. 设计原则：自顶向下
3. 书写风格：锯齿形
4. 功能：层次、调用关系分明

调试方法：从单个模块开始调试，再进行组装，最后进行系统联调

3. 系统测试

测试数据处理的正确性、功能的完整性、系统性能。方法包括：

按是否针对内部结构划分：黑盒/白盒测试法

黑盒测试针对系统功能，本质是穷举输入。包括：

1. 等价类划分：需要同时考虑有效和无效的数据点
2. 边界值分析：取>=<三种情况的边界进行测试
3. 因果图：通过绘制因果图，进而绘制判定表，从而形成测试用例
4. 错误推测法

白盒测试针对系统结构，既可以是动态也可以是静态，通过语句覆盖等手段。

按测试面向的对象划分：α/β测试

• α测试是开发人员在场的情况下，对开发环境的设备进行测试。
• β测试是在开发人员不在场的情况下，对用户环境的设备进行测试

4. 人员培训

对象是系统的使用人员，包括：

1. 操作人员
2. 维护人员
3. 管理决策人员
4. 归档人员

5. 系统切换

三种方式：

1. 直接切换：节省时间、经费开支，但会出现意想不到的问题
2. 并行切换：便于对比评估新系统，但时间、经费开支大
3. 逐步切换：可能导致数据衔接的问题

系统运行维护与评价

基础：运维的组织管理

运维的组织机构有以下三种形式：

1. 零散组织形式：效率高，但无法跨部门综合利用信息
2. 并行组织形式：可以共享整个企业的信息资源，但开发运维时难以协调不同部门
3. 核心组织形式：能深入了解各个部门需求

作为信息工作的领导者，首席信息官CIO既是技术专家，又是管理变革的领导者，其职责包括：

1. 规划企业信息化战略
2. 执行信息化战略
3. 负责企业信息的综合开发
4. 负责与信息管理相关的沟通协调

系统维护的内容

1. 硬件系统

包括硬件系统更新和故障维护（突发与日常维护）

2. 软件系统

1. 正确性维护：对于系统功能
2. 适应性维护：对于系统性能
3. 完善性维护（时间比例最大的方面）：扩展系统功能、提升系统性能

4. 预防性维护：对于未来

   3. 数据

   包括：备份、恢复、归档

系统评价的角度

1. 目标：实现情况

2. 性能和实用性

3. 直接经济效益

4. 间接经济效益

5. 社会效益