信息化知识

信息与信息化

当前国内形势热点

2015年政府工作报告中提出要实施“中国制造2025”促进工业化和信息化深度融合。

2015年政府工作报告中提出要制定“互联网+”计划。

《中国制造2025》强国战略规划：远超制造本身。

制造业大国2025、制造业强国2035、世界强国2045。

突出特点：信息化与工业化深度融合、智能制造。

核心关键：创新驱动、智能转型、网络化、数字化、智能化。

五大工程：国家制造业创新中心建设工程、大力推进智能制造、工业强基工程、绿色发展工程、高端装备创新工程。

十大领域：新一代信息技术、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械、农业机械装备。

信息的基本概念

信息（information）是客观事物状态和运动特征的一种普遍形式。

维纳（Norbert Wiener）认为：信息就是信息，既不是物质也不是能量。

事物的本体论信息，就是事物的运动状态和状态变化方式的自我表述。

事物的认识论信息，就是主体对于该事物的运动状态以及状态变化方式的具体描述，包括对于它的“状态和方式”的形式、含义和价值的描述。

香农（信息论之父）用概率来定量描述信息。

信息的传输模型

信源：产生信息的实体。

信宿：信息的归宿或接受者。

信道：传送信息的通道。

编码器：在信息论中泛指所有变换信号的设备。

译码器：是编码器的逆变换设备，把信道上送来的信号（原始信息与噪声的叠加）转换成信宿能接受的信号。

噪声：噪声可以理解为干扰。

一般情况下，信息系统的主要性能指标是它的有效性和可靠性。

有效性就是在系统中传送尽可能多的信息。

可靠性是要求信宿收到信息尽可能地与信源发出的信息一致，或者说失真尽可能小。

信息的质量属性

1. 精确性，对事物状态描述的精确程度。
2. 完整性，对事物状态描述的全面程度，完整信息应包括所有重要事实。
3. 可靠性，指信息的来源、采集方法、传输过程是可以信任的，符合预期。
4. 及时性，指获得信息的时刻与事件发生时刻的间隔长短。
5. 经济性，指信息获取、传输带来的成本在可以接受的范围之内。
6. 可验证性，指信息的主要质量属性可以被证实或者证伪的程度。
7. 安全性，指在信息的生命周期中，信息可以被非授权访问的可能性，可能性越低，安全性越高。

信息系统

系统的基本概念

系统是指由一系列相互影响、相互联系的若干组成部件，在规则的约束下构成的有机整体。

这个整体具有其各个组成部件所没有的新的性质和功能，并可以和其他系统或者外部环境发生交互作用。

系统在接受外部信息，并向系统外部输出信息或对外部环境发生作用的过程中所表现出来的效能或者特征，就是系统的功能。

系统的特点：

1. 目的性：定义一个系统、组成一个系统或者抽象出一个系统，都有明确的目标或者目的，目标性决定了系统的功能。
2. 可嵌套性：系统可以包括若干子系统，系统之间也能够耦合成一个更大的系统。
3. 稳定性：受规则的约束，系统的内部结构和秩序应是可以预见的；系统的状态以及演化路径有限并能被预测；系统的功能发生作用导致的后果也是可以预估的。稳定性强的系统使得系统在受到外部作用的同时，内部结构和秩序仍然能够保持。
4. 开放性：指系统的可访问性。这个特性决定了系统可以被外部环境识别，外部环境或者其他系统可以按照预定的方法，使用系统的功能或者影响系统的行为。系统的开放性体现在有可以清晰描述并被准确识别、理解的所谓接口层面上。
5. 脆弱性：这个特性与系统的稳定性相对应，即系统可能存在着丧失结构、功能、秩序的特性，这个特性往往是隐藏不易被外界感知的。脆弱性差的系统，一旦被侵入，整体性会被破坏，甚至面临崩溃，系统瓦解。
6. 健壮性：系统具有的能够抵御出现非预期状态的特性称为健壮性，也叫鲁棒性（robustness）。要求具有高可用性的信息系统，会采取冗余技术、容错技术、身份识别技术、可靠性技术等来抵御系统出现非预期的状态，保持系统的稳定性。

信息系统的定义

信息系统是一种以处理信息为目的的专门的系统类型。

信息系统可以是手工的，也可以是计算机化的。

信息系统的组成部分包括硬件、软件、数据库、网络、存储设备、感知设备、外设、人员以及把数据处理成信息的规程等。

信息系统的生命周期

软件的生命周期通常包括：可行性分析与项目开发计划、需求分析、概要设计、编码、测试、维护。

信息系统的生命周期可以简化为：

系统规划（可行性分析与项目开发计划）

系统分析（需求分析）

系统设计（概要设计、详细设计）

系统实施（编码、测试）

运行维护

为便于论述针对信息系统项的项目管理，信息系统的生命周期还可以简化为：

立项（系统规划）

开发（系统分析、系统设计、系统实施、系统验收）

运维

消亡

信息化

信息化从“小”到“大”分为以下五个层次

1. 产品信息化
2. 企业信息化
3. 产业信息化
4. 国民经济信息化
5. 社会生活信息化

信息化的基本内涵：

主体是全体社会成员，包括政府、企业、事业、团体和个人；

时域是一个长期的过程；

空域是政治、经济、文化、军事和社会的一切领域；

手段是基于现代信息技术的先进社会生产工具；

途径是创建信息时代的社会生产力，推动社会生产关系及社会上层建筑的改革；

目标是使国家的综合实力、社会的文明素质和人民的生活质量全面提升。

国家信息化体系六要素

1. 信息资源。信息资源的开发和利用是国家信息化的核心任务，是国家信息化建设取得实效的关键。
2. 信息网络。信息网络是信息资源开发和利用的基础设施，包括电信网、广播电视网和计算机网络。
3. 信息技术应用。信息技术应用是信息化体系六要素中的龙头，是国家信息化建设的主阵地。
4. 信息技术和产业。信息产业是信息化的物质基础。
5. 信息化人才。人才是信息化的成功之本。
6. 信息化政策法规和标准规范。是国家信息化快速、有序、健康和持续发展的保障。

信息资源网承载的信息资源处于信息系统的核心

用户群	集成化信息系统	服务系统
数据管理工程师	信息资源网	现代信息网
信息系统管理工程师	计算机网
网络工程师 通信工程师	通信网

信息技术发展及趋势

1. 高速度大容量
2. 集成化和平台化
3. 智能化
4. 虚拟计算
5. 通信技术
6. 遥感和传感技术
7. 移动智能终端
8. 以人为本
9. 信息安全
10. 两化融合

国家信息化战略和规划

国家信息化战略目标

根据《2006-2020年国家信息化发展战略》：

1. 促进经济增长方式的根本转换。
2. 实现信息技术自主创新、信息产业发展的跨越。
3. 提升网络普及水平、信息资源开发利用水平和信息安全保障水平，抓住网络技术转型的机遇，基本建成国际领先、多网融合、安全可靠的综合信息基础设施。
4. 增强政府公共服务能力、社会主义先进文化传播能力、中国特色的军事变革能力和国民信息技术应用能力。

信息化的指导思想和基本原则

根据《2006-2020年国家信息化发展战略》，信息化发展的基本原则：

1. 统筹发展，有序推进。
2. 需求牵引，市场导向。
3. 完善机制，创新驱动。
4. 加强管理，保障安全。

我国信息化发展的主要任务和发展重点

1. 促进工业领域信息化深度应用。
2. 加决推进服务业信息化。
3. 积极提高中小企业信息化应用水平。
4. 协力推进农业农村信息化。
5. 全面深化电子政务应用。
6. 稳步提高社会事业信息化水平。
7. 统筹城镇化与信息化互动发展
8. 加强信息资源开发利用。
9. 构建下一代国家综合信息基础设施。
10. 促进重要领域基础设施智能化改造升级。
11. 着力提高国民信息能力。
12. 加强网络与信息安全保障体系建设。

电子政务

电子政务的概念和内容

电子政务是指政府机构在其管理和服务智能中运用现代信息技术，实现政府组织结构和工作流程的重组优化，超越时间、空间和部门分隔的制约，建成一个精简、高效、廉洁、公平的政府运作模式。

电子政务主要包括如下4个方面：

1. 政府间的电子政务（G2G，Government TO Government，政府对政府）：政府内部、上下级之间或者是不同地区、职能部门之间的电子政务。这是电子政务的最基本模式，包含：电子公交、电子财政、政策法规、电子办公、业绩考核、培训等系统。
2. 政府对企业的电子政务（G2B，Government To Business，政府对企业）：比如有电子税务、政府电子招标与采购、信息咨询服务、中小企业电子服务、电子证照办理等功能。
3. 政府对公众的电子政务（G2C，Government To Citizen，政府对公民）：政府通过信息网络系统为公民提供的各种便民服务，比如公众信息服务、电子身份认证、电子税务、电子社会保障服务、电子民主管理、电子医疗服务、电子就业服务、电子教育、培训服务、电子交通管理等。
4. 政府对公务员（G2E，Government To Employee，政府对公务员）：利用Intranet建立起有效的行政办公和员工管理体系，提高政府工作效率和公务员管理水平服务，是G2G、G2B和G2C电子政务模式的基础。

电子政务的发展方向和应用重点

1. 加快推动重要政务应用发展。
2. 加强保障和改善民生应用。
3. 加强创新社会管理应用。
4. 强化政务信息资源开发利用。
5. 建设完善电子政务公共平台。
6. 提高政府信息系统的信息安全保障能力。

企业信息化和两化深度融合

企业信息化内涵

企业信息化就是：“在企业作业、管理、决策的各个层面，科学技术、过程控制、事务处理、经营管理的各个领域，引进和使用现代信息技术，全面改革管理体制和机制，从而大幅度提高企业工作效率、市场竞争能力和经济效益。”

企业信息化结构：

1. 产品（服务）层；
2. 作业层；
3. 管理层；
4. 决策层。

企业信息化的概念：用现代信息技术来实现企业经营战略、行为规范和业务流程。

       我国企业信息化发展的战略要点：

1. 以信息化带动工业化
2. 信息化与企业业务全过程的融合、渗透
3. 信息产业发展与企业信息化良性互动
4. 充分发挥政府的引导作用
5. 高度重视信息安全
6. 企业信息化与企业的改组改造和形成现代企业制度有机结合
7. “因地制宜”推进企业信息化

企业信息化发展原则

1. 效益原则。
2. “一把手”原则。
3. 中长期与短期建设相结合原则。
4. 规范化和标准化原则。
5. 以人为本的原则。

ERP系统的概念和特点

ERP是一个以财务会计为核心的信息系统，用来识别和规划企业资源，对采购、生产、成本、库存、销售、运输、财务和人力资源等进行规划和优化，从而达到最佳资源组合，使企业利润最大化。

ERP系统的特点：

1. ERP是统一的集成系统；
2. ERP是面向业务流程的系统；
3. ERP是模块化可配置的；
4. ERP是开放的系统。

系统由制造管理、财务管理、分销管理、人力资源管理、质量管理和内控内审循环等子系统组成。

ERP系统的功能

1. 财会管理。
2. 生产控制管理。
3. 物流管理。
4. 人力资源管理。

CRM的概念

CRM系统是基于方法学、软件和因特网的以有组织的方式帮助企业管理客户关系的信息系统。

客户数据可以分为：

1. 描述性数据；
2. 促销性数据；
3. 交易性数据。

CRM与数据挖掘

• 数据挖掘的任务：描述、分类和预测
• 数据挖掘的之间对象：关系数据库、数据仓库、事物数据库

CRM的功能

1. 自动化的销售。
2. 自动化的市场营销。
3. 自动化的客户服务。

供应链管理的概念

供应链管理（SCM）是一种集成的管理思想和方法，是在满足服务水平要求的同时，为了使系统成本达到最低而采用的将供应商、制造商、仓库和商店有效地结合成一体来生产商品，有效地控制和管理各种信息流、资金和物流，并把正确数量的商品在正确的时间配送到正确的地点的一套管理方法。

SCM的特点：

1. 以客户为中心；
2. 集成化管理；
3. 扩展性管理；
4. 合作管理；
5. 多层次管理。

电子商务

原始电子商务概念：使用电子信息技术工具进行商务活动。凡使用了诸如电报、电话、广播、电视、传真以及计算机、计算机网络等手段、工具和技术进行商务活动，都可以称之为电子商务。

现代电子商务概念：电子商务通常是指在网络环境下，买卖双方不需见面，实现网上（线上）交易、在线支付（或者货到付款）、智能配送以及相关综合服务的一切活动，是完全创新的或者在一定程度上模拟传统商务流程的一种以信息化手段应用为典型特征的商业运营模式。

可以认为EDI（电子数据交换）是连接原始电子商务和现代电子商务的纽带。

电子商务系统架构

公共政策、法律及隐私	电子商务应用 在线营销与广告、在线购物、采购和购买、远程金融服务、供应链管理、其他应用	各种技术标准
	商业服务的基础设施 目录服务、安全、认证、电子付款
	报文和信息传播的基础设施 FAX、E-mail、EDI、HTTP
	多媒体内容和网络出版的基础设施 HEML、Java、全球Web
	网络基础设施 远程通信网、有线电视网、无线电通信网和Internet

电子商务的类型

1. B2B：企业与企业之间的电子商务。com
2. B2C：商业与消费者之间的电子商务。京东、当当、苏宁。
3. C2C：消费者与消费者之间的电子商务。淘宝
4. O2O：电子商务与线下实体店有机结合向消费者提供商品和服务。

商业智能

商业智能的概念

商业智能（Business Inetlligence,BI）通常被理解为将组织中现有的数据转化为知识，帮助组织做出明智的业务经营决策。

为了将数据转化为知识，需要利用数据仓库、联机分析（On-Line Analytics Process,OLAP）工具和数据挖掘等技术。

把商业智能看成是一种解决方案应该比较恰当。

商业智能的主要功能

1. 数据仓库：高效地数据存储和访问方式。
2. 数据ETL（抽取、转换、装载）：支持多平台、多数据存储格式（多数据源、多格式数据文件、多维数据库等）的数据组织，要求能自动地根据描述或者规则进行数据查找和理解。减少海量、复杂数据与全局决策数据之间的差距。
3. 数据统计输出（报表）：报表能快速地完成数据统计的设计和展示，其中包括了统计数据表样式和统计图展示，可以很少地输出给其他应用程序或者以Html形式表现和保存。
4. 分析功能：可以通过业务规则形成分析内容，并且展示样式丰富，具有一定的交互要求，例如预警或者趋势分析等。

商业智能的三个层次

1. 数据报表。简单地说，报表系统是BI的低端实现。
2. 多维数据分析。侧重于针对宏观问题全面分析数据，获得由价值的信息。
3. 数据挖掘。数据挖掘是从特定形式的数据集中提炼知识的过程。

大数据相关概念

大数据是以容量大、类型多、存取速度快、应用价值高为主要特征的数据集合。

大数据技术对数量巨大、来源分散、格式多样的数据进行采集、存储和关联分析，从中发现新知识、创造新价值、提升新能力。

大数据有5V特定：Volume（大量）、Velocity（高速）、Variety（多样）、Value（价值）、Veracity（真实性）。

大数据发展应用目标

2015年，国务院印发《促进大数据发展行动纲要》：

1. 打造精准治理、多方协作的社会治理新模式。
2. 建立运行平稳、安全高效地经济运行新机制。
3. 构建以人为本、惠及全民的民生服务新体系。
4. 开启大众创业、万众创新的创新驱动新格局。
5. 培育高端智能、新兴繁荣的产业发展新生态。

大数据关键技术

大数据存储管理技术。谷歌文件系统（GFS）和Hadoop的分布式文件系统HDFS奠定了大数据存储技术的基础。

大数据并行分析技术。谷歌的MapReduce和Apache Hadoop MapReduce。

大数据分析技术。

1. 大数据所涉及的技术很多，主要包括数据采集、数据存储、数据管理、数据分析与挖掘四个环节。
2. 数据采集阶段主要使用的技术是数据抽取工具ETL。
3. 数据存储环节主要有结构化数据、非结构化数据和半结构化数据的存储与访问。结构化数据一般存放在关系数据库，通过查询语言（SQL）来访问。非结构化（如图片、视频、DOC文件等）和半结构化数据一般通过分布式文件系统的NoSQL（Not Only SQL）进行存储，比较典型的NoSQL有Google的Bigtable、Amazon的Dynamo和Apache的Hbase。
4. 数据管理主要使用了分布式并行处理技术，比较常用的有MapReduce。
5. 数据分析与挖掘是根据业务需求对大数据进行管理、聚类、分类等钻取和分析，并利用图形、表格加以展示。

Hadoop框架中的大数据关键技术

1. HDFS：Hadoop分布式文件系统（HDFS）是适合运行在通用硬件上的分布式文件系统，是一个高度容错性的系统，适合部署在廉价的机器上。HDFS能提供高吞吐量的数据访问，非常适合大规模数据集上的应用。
2. HBase:是一个分布式的、面向列的开源数据库，适合于非结构化数据存储的数据库。HBase基于列而不是基于行的模式。
3. MapReduce:是一种编程模型，方便编程人员在不会分布式并行编程的情况下，将自动的程序运行在分布式系统上。数据管理
4. Chukwa：是一个开源的用于监控大型分布式系统的数据收集系统。还包含强大而灵活的工具集，可用于展示、监控和分析已收集的数据。

云计算相关概念

云计算（Cloud Conmputing），是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，在网络上配置为共享的软件资源、计算资源、存储资源和信息资源可以按需求提供给网上终端设备和终端用户。

云计算主要特点包括：意识宽带网络连接，用户需要通过宽带网络接入“云”中并获取有关的服务，“云”内节点之间也通过内部的高速网络相连；二是快速、按需 、弹性的服务，用户可以按照实际需求迅速获取或释放资源，并可以根据需求对资源进行动态扩展。

一句话概括：云计算就是通过网络提供可动态伸缩的廉价技术能力。

一种基于网络的计算，共享服务器群就像电力网络一样，为计算机或者其他设备按需提供资源、软件和数据。

云计算是虚拟化、面向服务架构和效用计算的自然演进。

云计算是一种计算模式，而不是一种新的技术。

1. 按需租用和管理，节约投资
2. 降低终端的性能要求
3. 提升中心的服务能力

云计算特点

1. 超大规模，服务器群。
2. 虚拟化，可以看做是一片用于计算的云。
3. 高可靠性，冗余副本、负载均衡。
4. 通用性，支撑千变万化的实际应用。
5. 高可扩展性，灵活、动态伸缩。
6. 按需服务，按需购买。
7. 极其廉价，不在需要一次性购置大量硬件。
8. 潜在的危险性。

发展云计算的主要任务

1. 增强云计算服务能力。
2. 提升云计算自主创新能力。
3. 探索电子政务云计算发展新模式。
4. 加强大数据开发与利用。
5. 统筹布局云计算基础设施。
6. 提升安全保障能力。

云计算服务的类型

IaaS（基础设施即服务），向用户提供计算能力、存储空间等基础设施方面的服务。这种服务模式需要较大的基础设施投入和长期运营管理经验，但IaaS服务单纯出租资源，盈利能力有限。

英文为Infrastructure as a Server，指消费者通过Internet可以从云计算中心获得完善的计算机基础设施服务，例如虚拟主机、存储服务等，典型厂家有Amazon、阿里云等。如果把云计算比作一台计算机，IaaS就相当于计算机的主机等硬件。

PaaS（平台即服务），向用户提供虚拟的操作系统、数据库管理系统、Web应用等平台化的服务。PaaS服务的重点不在于直接的经济效益，而更注重构建和形成紧密的产业生态。

英文为Platform as a Service，指为云计算上各种应用软件提供服务的平台应用，其作用类似于个人计算机的操作系统，也包括一些增强应用开发的“开发包”，典型厂家有Google App Engine、Microsoft Azure、阿里Aliyun Cloud Enginee、百度Baidu App Enginee等。

SaaS（软件即服务），向用户提供应用软件（如CRM、办公软件等）、组件、工作流等虚拟化软件的服务，SaaS一般采用Web技术和SOA架构，通过Internet向用户提供多租户、可定制的应用能力，大大缩短了软件产业的渠道链条，减少了软件升级、定制和运行维护的复杂程度，并使软件提供商从软件产品的生产者转变为应用服务的运营者。

英文名Software as a Service，是一种通过Internet提供软件的模式，用户无需购买软件，而是向提供商租用基于Webde的软件，来管理企业经营活动。类似于个人计算机中各种各样的应用软件。提供SaaS服务的厂家越来越多，典型的如国外的Salesforce、国内的淘宝等。

SaaS应用层：各类软件应用政务业务系统应用、门户网站、互动应用、移动应用、网站内容管理应用、信息公开应用等。

PaaS平台层：各类支撑平台并行计算、分布式文件服务、分布式数据库服务、缓存服务、分布式WEB服务、集群管理等。

IaaS设施层：各类硬件设施网络带宽、服务器、其他硬件等。

云计算的类型

公有云通常指第三方提供商用户能够使使用的云，公有云一般可通过Internet使用，可能是免费或成本低廉的。

私有云是为一个客户单独使用而构建的，因而提供对数据、安全性和服务质量的最有效控制。公司拥有基础设施，并可以控制在此基础设施上部署应用程序的方式。

混合云就是将公有、私有两种模式结合起来，根据需要提供统一服务的模式。

互联网+相关概念

“互联网+”就是“互联网+各个传统行业”。

并不是简单的两者相加，而是利用信息通信技术以及互联网平台，让互联网与传统行业深度融合，创造新的发展生态。

到2025年，网络化、智能化、服务化、协同化的“互联网+”产业生态体系基本完善，“互联网+”新经济形态初步形成，“互联网+”成为经济社会创新发展的重要驱动力量。

智慧城市相关概念

智慧城市是城市发展的新理念，是推动政府职能转变、推进社会管理创新的新方法，目标是使得基础设施更加智能、公共服务更加便捷、社会管理更加精细、生态环境更加宜居、产业体系更加优化。

智慧城市是利用新一代信息技术来感知、监测、分析、整合城市资源，对各种需求做出迅速、灵活、准确反映，为公众创造绿色、和谐环境，提供泛在、便捷、高效服务的城市形态。

是“互联网+”在现代城市管理的综合应用，是“数字城市”发展的必然和全面跃升。

智慧城市参考模型

社会公众	企业用户	城市管理决策用户	标准规范体系	安全保障体系	运营管理体系
智慧应用层 市民服务（社会保障、智慧医疗、智慧旅游等） 企业服务（行政审批、报税纳税、信用管理等） 城市管理服务（智能交通、规划建设、智慧城管、环境保护）
数据及服务支撑层 业务通用服务（SOA、海量数据汇聚与存储、数据融合与处理、智能挖掘分析、协同处理）
计算与存储层 城市基础信息资源、共享交换资源、应用领域信息资源、互联网信息资源
网络通信层 互联网、电信网、广播电视网
物联感知层 传感器网络、芯片、传感器、摄像头、RFID标签、其他感知设备、天气、水、电、气、路灯、管线、汽车、人、建筑、家居、其他

两化深度融合、中国制造2025

党的十六大提出了“以信息化带动工业化，工业化促进信息化”的战略思想

党的十七大提出了“发展现代产业体系，大力推进信息化与工业化融合，促进工业由大变强”的战略思想

十八大“四化同步”坚持走中国特色新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化道路，推动信息化和工业化深度融合、工业化和城镇化良性互动、城镇化和农业现代化相互协调，促进工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展。

企业信息化-两化融合

资金投入         人才保障         设备设施         信息资源         信息安全

战略层面：两化融合管理思想的落地，组织机制的保障；

战术层面：规范企业两化融合一套切实可行的指导框架和文件体系。

标准解读

1. 一套管理思想，管理体系
2. 企业以获取可持续竞争优势为关注焦点，信息化环境下新型能力为输出
3. 四个核心要素：组织机构、业务流程、技术、数据
4. 四个管理域：管理职责、基础保障、实施过程、评测与改进
5. 五个基础保障：资金输入、人才保障、设备实施、信息资源、信息安全
6. 九项基本原则

两化融合工作的目标：打造新型能力

         生成过程信息化     产品流通和市场信息化         研发设计信息化     企业管理信息化