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管理信息系统的基本概念

时间:2022-06-21 百科知识 版权反馈
【摘要】:第二节 管理信息系统的基本概念管理信息系统的基本概念主要有:管理信息系统、信息、系统、系统管理、控制论、管理信息系统学科和安东尼模型等。[3]这是最早从事管理信息系统工作的中国学者给管理信息系统下的一个定义。信息“消除系统不确定性”的重要属性,反映了信息在帮助人类认识世界过程中的巨大作用。

第二节 管理信息系统的基本概念

管理信息系统的基本概念主要有:管理信息系统、信息、系统、系统管理、控制论、管理信息系统学科和安东尼模型等。

一、管理信息系统的定义

“以书面或口头的形式,在合适的时间向经理、职员以及外界人员提供过去的、现在的、预测未来的有关企业内部及其环境的信息,以帮助他们进行决策。”[1]

这个定义是从管理的角度提出的,而不是从计算机的角度。它没有强调一定要用计算机,它强调了用信息支持决策,没有强调应用模型,这些均显示了这个定义的初始性。

“它是一个利用计算机硬件和软件,分析、计划、控制决策模型和数据库的系统。它能提供信息,支持企业或组织的运行、管理和决策。”[2]

这个定义说明了管理信息系统的目标、功能和组成,而且反映了管理信息系统当时已达到的水平。它说明了管理信息系统的目标是在高、中、低三个层次,即决策层、管理层和运行层上支持管理活动。

“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。”[3]

这是最早从事管理信息系统工作的中国学者给管理信息系统下的一个定义。

“管理信息系统是一个由人、机械(计算机等)组成的系统,它从全局出发辅助企业进行决策,它利用过去的数据预测未来,它实测企业的各种功能情况,它利用信息控制企业行为,以期达到企业的长远目标。”[4]

这个定义指出了当时中国一些人认为管理信息系统就是计算机的应用的误区,再次强调了计算机只是管理信息系统的一种工具。对于一个企业来说没有计算机也有管理信息系统,管理信息系统是任何企业必备的系统。对于企业来说管理信息系统只有优劣之分,不存在有无的问题。

二、信息

信息是生物存在的必要条件。我们这个星球上的所有生物都是群体性组织,个体之间如果没有畅通高效的交流方式是不可能凝聚成一个能够繁衍后代的庞大集体的。而信息正是作为各种生物之间的交流方式,将一堆散沙碎石整合成了我们这个目前所知唯一存在生物的星球。

信息是人类认识世界的媒介。信息是事物的普遍属性,人类都是在接受、感知、识别、分析、整理信息的基础上来认识事物的。信息“消除系统不确定性”的重要属性,反映了信息在帮助人类认识世界过程中的巨大作用。信息是强大的生产力要素。“Knowledge is power.”弗兰西斯·培根的这句名言正是强调了被人类处理后的信息反过来指导人类改造世界的强大作用。现在我们所说的“信息社会”、“信息化革命”,都是因为信息日益凸显的创造性作用正深刻地改变着整个世界。

1.信息的含义

作为一个严谨的科学术语,信息的定义却不存在一个统一的观点,这是由它的极端复杂性决定的。信息的表现形式数不胜数:声音、图片、温度、体积、颜色……信息的分类也不计其数:电子信息、财经信息、天气信息、生物信息……要对信息作一个严密而又具有普适性的定义,就必须从本质上来把握信息。现在学术界主要有以下几种观点:

(1)狭义的定义

美国数学家、信息论的奠基人克劳德·艾尔伍德·香农(Claude Elwood Shannon)在他的著名论文《通信的数学理论》(1948)中提出计算信息量的公式(一个信息X由n个符号所构成,每个符号出现的概率为p)如下:

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这个公式和热力学的熵的计算方式一样,故也称为熵(或信息熵)。从公式可知,当几率平均时,“不确定性”(uncertainty)最高,信息熵最大。故信息可以视为“不确定性”或“选择的自由度”的度量。

美国数学家、控制论的奠基人诺伯特·维纳在他的《控制论——关于在动物和机器中控制和通信的科学》中指出,信息是“我们在适应外部世界,控制外部世界的过程中同外部世界交换的内容的名称”。“信息就是信息,不是物质也不是能量。不承认这一点的唯物论,在今天就不能存在下去。”

英国学者阿希贝认为,信息的本性在于事物本身具有变异度。

意大利学者朗高在《信息论:新的趋势与未决问题》中认为,信息是反映事物的形成、关系和差别的东西,它包含在事物的差异之中,而不是在事物本身之中。

(2)广义的定义

本体论认为,信息是事物运动的状态和运动的方式,而与是否被其他事物所反映无关。

认识论认为,信息是关于事物运动的状态和运动方式的反映,而并不是事物运动的状态和运动的方式本身。

加拿大传播学家麦克卢汉认为,媒介即是信息(medium is message)。[5]麦克卢汉没有用information,而用message。麦克卢汉认为,媒介是那些延伸人类器官的所有工具、技术和活动。一般的观点认为媒介的内容是信息,媒介只不过是一个工具或者说是载体,具有影响的是媒介的内容而不是媒介本身,而媒介即是信息的观点表明媒介本身就是一种内容,内容和载体是不可分离的。而具有影响的是媒介本身,媒介产生的直接后果是在实践中会产生新的标准和行为方式,这种标准和行为方式不是由媒介内容所决定的。

中国台湾地区的学者谢清俊教授在《一个通用的资讯定义》中提出,资讯即所知表现在媒介上的形式,或形式即资讯。[6]

2.信息的特征

尽管从不同的角度出发对信息有不同的定义,但是对于信息的一些基本性质还是达成了共识。主要包括:普遍性、客观性、动态性、时效性、可识别性、可传递性、可共享性。

(1)普遍性

只要有事物的地方,就必然存在信息。信息在自然界和人类社会活动中广泛存在。

(2)客观性

信息是客观现实的反映,不随人的主观意志而改变。如果人为地篡改信息,那么信息就会失去它本来的价值,误导我们的决策。

(3)动态性

事物是在不断变化发展的,信息也必然随之运动发展,其内容、形式、容量都会随时间而改变。信息是如此地捉摸不定,为了弄清楚它的真实状态,人类已经发明了无数的工具。

(4)时效性

由于信息的动态性,一个固定的信息的使用价值必然会随着时间的流逝而衰减。

(5)可识别性

人类可以通过感觉器官和科学仪器等方式来获取、整理、认知信息。这是人类利用信息的前提。信息的识别也包含对虚假信息的识别,伪装是自然生物的本能,人类社会制造的虚假信息在当今信息时代更是达到了一个无以复加的地步。

(6)可传递性

信息可以通过各种媒介在不同对象之间传递,如果信息不能被传递,信息的存在就毫无意义。我们生存的星球,乃至整个宇宙中的一切事物存在的基础就是,任何一个个体都要和其他个体进行物质和能量的交换,在这个交换过程中,信息的传递始终起着指导作用。

(7)可共享性

信息与物质、能量显著不同的是信息在传递过程中并不是“此消彼长”,同一信息可以在同一时间被多个主体共有,而且还能够无限地复制、传递。

3.信息的3个维度

为了更加精确地认识信息、运用信息去工作,甚至把信息作为一种产品来生产,我们还可以从信息的3个维度,即时间、内容和形式来确定人们对信息的需求。信息的3个维度如图1.1所示。

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图1.1 信息的3个维度

(1)时间维度

不论我们是运用信息进行决策,还是向客户提供有关产品和服务的信息,信息的时间维度都是非常重要的。信息的时间维度特征包括两个方面:及时性和新颖性。

及时性:在人们需要信息时,及时获得。

新颖性:最新的信息,而不是过时的信息。

(2)内容维度

信息的内容通常被认为是信息中最重要的方面,它涉及信息是什么的问题。内容维度的特征包括:准确性、相关性、完整性。

准确性:准确的信息才能有准确的决策。

相关性:与决策不相关的信息,即使准确也没有意义。

完整性:信息的完整程度越高,决策的不确定性就越小。

(3)形式维度

信息的形式维度就是指信息是如何呈现出来的,其特征包括:表现形式和载体。

表现形式:信息的表现形式多种多样,有文字、图表、图像、动画、影像、声音、气味、触觉等,世界上信息的表现形式多得可能需要一个庞大的分类系统才能加以概括。

载体:信息不可能不依附于任何事物而独自存在,它必须通过某种载体才能表现出来。文字的载体可以是纸张,还可以是计算机屏幕。文字没有被发明前,信息的载体可能是绳结(所谓结绳记事)。

4.数据、知识、情报与信息的关系

数据、知识、情报与信息是我们在工作和日常生活中的常用词,而且我们常常不加区分地使用这些词,这正是很多争论发生的根本原因。为了规范术语,不致引起不必要的争议,有必要将这四个词加以区分,并描述它们之间的关系。

(1)数据与信息

数据(Data),用以表示信息的物理符号。实际上数据是信息的表现形式,以数字的方式来呈现信息,这些数字甚至还和图表结合在一起。

信息(Information)是现实世界中有关事物的解释。信息的表现形式是多种多样的,并不局限于数字这种形式。但不管什么形式,最关键的是人如何去理解、去解释,离开了人的主观理解,数字就只是一堆数字,毫无意义。比如表1-1所示的一组数字。

表1-1

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如果不加以解释,我们无法判断这些数字代表什么含义。

如果赋予这些数字相应的解释,就变成信息了,如表1-2所示。

表1-2

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注:1.男性用数字1表示;2.职位4表示助工。

(2)信息与知识

信息是原始数据,它既可以是一个新闻报道中得到的一则消息,也可以是天空中出现了乌云。就信息本身而言,基本不可能依据原始的、未经评估的信息作出决策。

知识是将可靠信息与高质量的分析合并的结果,是经过评估的信息,是信息和数据经过分析后增值的产品。

(3)信息与情报

将情报与信息混用是中国特有的,许多人将情报等同于信息。在英文中,情报(intelligence)与信息(information)有着严格的区别,前者是指经过分析的信息,后者则泛指所有信息。究其原因,是information最初被翻译为中文时就既对应于“情报”,又对应于“信息”,由此造成情报和信息的混用,延误至今。

关于信息与情报具体如何区分,可以参考马费成先生的相关著作。在此,我们需要特别指出的是,情报概念具有政治含义,一般和间谍有关;信息概念是一个中性词,不涉及政治领域,无论哪个阶层使用都不会产生歧义。所以,在本课程中,我们不会使用情报这个词。实际上,中国高校的图书情报专业基本上都改名为信息管理专业了。

(4)数据、信息与知识的关系

数据就像水滴,数据与数据汇合并以某种方式表达了信息;信息就像河流,信息与信息汇合成知识;知识就像大海,它是由数据与信息组成的综合体,知识是数据与信息的高度概括与提炼。

它们三者的关系可以用图1.2表示。

5.信息论

信息论是一门用数理统计方法来研究信息的度量、传递和变换规律的科学。它主要是研究通信和控制系统中普遍存在的信息传递的共同规律以及信息的获取、度量、变换、储存和传递等问题的最佳解决方法的基础理论。

信息论将信息的传递作为一种统计现象来考虑,给出了估算通信信道容量的方法。信息传输和信息压缩是信息论研究中的两大领域。这两个领域存在着相互联系的两个定理,即信息传输定理和信源—信道隔离定理。

香农被称为“信息论之父”。人们通常将香农于1948年10月发表于《贝尔系统技术学报》上的论文A Mathematical Theory of Communication(通信的数学理论)作为现代信息论研究的开端。这一文章部分基于哈里·奈奎斯特和拉尔夫·哈特利先前的成果。在该文中,香农给出了信息熵的定义。

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图1.2 数据、信息与知识的关系图

这一定义可以用来推算传递经二进制编码后的原信息所需的信道带宽。信息熵度量的是消息中所含的信息量,其中去除了由消息的固有结构所决定的部分,比如,语言结构的冗余性以及语言中字母、词的使用频度等统计特性。信息论中熵的概念与物理学中的热力学熵有着紧密的联系。玻耳兹曼与吉布斯在统计物理学中对熵做了很多的工作。信息论中的熵也正是受此启发。

信息论被广泛应用在编码学、密码学与密码分析学、数据传输、数据压缩、检测理论、估计理论等方面。

信息论的研究范围极为广阔。一般把信息论分成以下三种不同类型:

①狭义信息论,是一门应用数理统计方法来研究信息处理和信息传递的科学。它是一门研究通信和控制系统中普遍存在的信息传递的共同规律,以及如何提高各信息传输系统的有效性和可靠性的通信理论。

②一般信息论,主要是研究通信问题,此外还包括噪声理论、信号滤波与预测、调制与信息处理等问题。

③广义信息论,不仅包括狭义信息论和一般信息论的问题,而且还包括所有与信息有关的领域,如心理学、语言学、神经心理学、语义学等。

三、系统

系统的存在是客观事实,但人类对系统的认识却经历了漫长的岁月,对简单系统研究得较多,而对复杂系统则研究得较少,直到20世纪30年代前后才逐渐形成一般系统论

1.系统的定义

英文中系统一词(system)来源于古代希腊文systεmα,意为部分组成的整体。古希腊哲学家德谟克利特所著的《世界大系统》是最早采用该词的书。

近代意义的系统概念是由加拿大籍奥地利理论生物学家、一般系统论的创始人路德维希·冯·贝塔朗菲提出来的。

贝塔朗菲在其著作《一般系统论》中明确指出:“系统的定义可以确定为处于一定的相互关系中,并与环境发生关系的各组成部分的总体。”[7]

贝塔朗菲在1924—1928年曾多次发表文章阐述系统论的思想。他反对生物学中机械论的思想,强调生物学中有机体的概念,主张把有机体当做一个整体或系统来考虑,认为生物学的主要任务应当是发现生物系统中一切层次上的组织原理。1932年和1934年,他分别发表了《理论生物学》和《现代发展理论》,论述了整体性原则,提出用数学和模型来研究生物学的方法和机体系统论的概念。1937年,他提出了一般系统论原理,之后在1945年和1950年分别发表了《关于一般系统论》和《物理学和生物学中的开放系统理论》。1955年他出版了专著《一般系统论》。

贝塔朗菲认为机械论的观点是错误的,其主要错误观点:一是简单相加的观点,即把有机体分解为各要素,并采用简单地相加的方式来说明有机体的属性;二是机械观点,即把生命现象简单地比做机器;三是被动反应的观点,即把有机体看做只有受到刺激时才能反应,否则就静止不动。

他概括地吸取了生物机体论的思想,并加以发展,提出了新的机体论思想。贝塔朗菲的上述思想,既受到一些科学家的赞赏,又受到一些科学家的责难,几经波折,直到第二次世界大战以后,他的系统论思想才逐渐得到承认,系统论作为一门新学科才得以成立,并不断发展。20世纪50年代,贝塔朗菲为宣传和发展系统论付出了艰苦的努力,60—70年代,系统论思想才真正受到人们的重视。他临终前,发表了《普遍系统论的历史和现状》,试图突破人们仅从“技术”和“数学”上对一般系统论的理解,认为系统论作为新的科学规范,可运用于广泛的研究领域。

2.系统的特征

一般认为,系统具有以下六个方面的特征:

(1)整体性

系统是由相互依赖的若干部分组成的,各部分之间存在着有机的联系,构成一个综合的整体,以实现一定的功能。这表现为系统具有集合性,即构成系统的各个部分可以具有不同的功能,但不能实现系统的整体功能。因此,系统不是各部分的简单组合,而要有统一性和整体性,要充分注意各组成部分或各层次的协调和连接,提高系统的有序性和整体的运行效果。

(2)相关性

系统中相互关联的部分或部件形成“部件集”,“集”中各部分的特性和行为相互制约和相互影响,这种相关性确定了系统的性质和形态。

(3)目的性或功能性

大多数系统的活动或行为可以完成一定的功能。如,经营管理系统要按最佳经济效益来优化配置各种资源;军事系统为保全自己,消灭敌人,就要利用运筹学和现代科学技术组织作战,研制武器。

这一点实际上是从人类的角度来看问题的,所有的人造系统都是有目的性的,但是,自然系统就不能从人类的角度来看其目的性了。如,太阳系存在的目的是什么呢?你无法从人类的角度给出答案。

(4)环境适应性

一个系统和包围该系统的环境之间通常都有物质、能量和信息的交换,外界环境的变化会引起系统特性的改变,相应地引起系统内各部分相互关系和功能的变化。为了保持和恢复系统原有的特性,系统必须具有对环境的适应能力,例如反馈系统、自适应系统和自学习系统等。

(5)动态性

物质和运动是密不可分的,各种物质的特性、形态、结构、功能及其规律性,都是通过运动表现出来的,要认识物质首先要研究物质的运动,系统的动态性使其具有生命周期。开放系统与外界环境有物质、能量和信息的交换,系统内部结构也可以随时间变化。一般来讲,系统的发展是一个有方向性的动态过程。

(6)有序性

由于系统的结构、功能和层次的动态演变有某种方向性,因而使系统具有有序性的特点。一般系统论的一个重要成果是把生物和生命现象的有序性和目的性同系统的结构稳定性联系起来,也就是说,有序能使系统趋于稳定,有目的才能使系统走向期望的稳定系统结构。

3.一般系统论

1747年出版的拉美特利的《人是机器》,是哲学与科学思想史上一部对神学挑战的光辉杰作。此后,随着哲学与科学、特别是社会科学与人文科学的进步,它的机械论观点便日益显露出来了。

《人是机器》是16—18世纪以牛顿为代表的力学机械论在哲学与科学中的反映;到了20世纪前期,爱因斯坦批评了力学机械论的局限性,他致力于构建统一场论,以此作为科学大厦的新的基础,试图把一切科学还原为物理学,以代替牛顿把一切科学还原为力学,这是现代的物理学机械论。

通常认为,机械论哲学到牛顿那里达到了巅峰,因为正是通过他的《自然哲学的数学原理》,人们看到,世界机器遵循着形式上是数学的,并能用数学语言表达的规律,数学和机械论由此合为一体。

一般系统论来源于生物学中的机体论,是在研究复杂的生命系统中诞生的。1925年英国数理逻辑学家和哲学家N.怀特海在《科学与近代世界》一文中提出用机体论代替机械决定论,认为只有把生命体看成是一个有机整体,才能解释复杂的生命现象。系统思维最早出现在1921年建立的格式塔心理学中。1925年美国学者A.J.洛特卡发表的《物理生物学原理》和1927年德国学者W.克勒发表的《论调节问题》中先后提出了一般系统论的思想。1924—1928年加拿大籍奥地利理论生物学家贝塔朗菲多次发表文章表达一般系统论的思想,提出生物学中有机体的概念,强调必须把有机体当做一个整体或系统来研究,才能发现不同层次上的组织原理。1947—1948年贝塔朗菲在美国讲学和参加专题讨论会时进一步阐明了一般系统论的思想,指出不论系统的具体种类、组成部分的性质和它们之间的关系如何,存在着适用于综合系统或子系统的一般模式、原则和规律,并于1954年发起成立一般系统论学会(后改名为一般系统论研究会)。虽然一般系统论几乎是与控制论、信息论同时出现的,但直到60—70年代才受到人们的重视。1968年贝塔朗菲的专著《一般系统论——基础、发展和应用》,总结了一般系统论的概念、方法和应用。1972年他发表《一般系统论的历史和现状》,试图重新定义一般系统论。贝塔朗菲认为,把一般系统论局限于一种数学理论是不适宜的,因为有许多系统问题不能用现代数学概念表达。一般系统论这一术语有更广泛的内容,包括极广泛的研究领域,其中有三个主要的方面:①关于系统的科学,又称数学系统论。这是用精确的数学语言来描述系统,研究适用于一切系统的根本学说;②系统技术,又称系统工程。这是用系统思想和系统方法来研究工程系统、生命系统、经济系统和社会系统等复杂系统;③系统哲学。它研究一般系统论的科学方法论,并将其上升到哲学方法论的地位。贝塔朗菲企图把一般系统论扩展到系统科学的范畴,几乎把系统科学的三个层次都包括进去了。但是现代一般系统论的主要研究内容尚局限于系统思想、系统同构、开放系统和系统哲学等方面。而系统工程专门研究复杂系统的组织管理的技术,已成为一门独立的学科,并不包括在一般系统论的研究范围内。

4.复杂系统论

一般系统论的主要研究领域是简单系统,对于复杂系统的研究还需要不断发展新的理论方法,在这一指导思想下,又出现了一些新的系统理论,主要包括:比利时化学家普利高津提出的“耗散结构理论”、德国物理学家哈肯提出的“协同论”、法国数学家雷内·托姆提出的“突变论”等。

(1)耗散结构理论

耗散结构理论把复杂系统的自组织问题当做一个新方向来研究。在复杂系统的自组织问题上,人们发现有序程度的增加随着所研究对象的进化过程而变得复杂起来,会产生各种变异。由此针对进化过程时间方向不可逆的问题,人们借助于热力学和统计物理学用耗散结构理论研究一般复杂系统,提出非平衡是有序的起源,并以此作为基本出发点,在决定性和随机性两方面建立了相应的理论。

耗散结构理论比较成功地解释了复杂系统在远离平衡态时出现的耗散结构这一自然现象,并得到广泛的应用。它已在解释和分析流体、激光器、电子回路、化学反应、生命体等复杂系统中出现的耗散结构方面获得了很多有意义的结果,并且人们正在用耗散结构理论研究一些新的现象。诸如核反应过程,生态系统中的人口分布,环境保护,交通运输和城市发展等,都可当做远离平衡态的复杂系统来研究。这方面的工作也取得了一定的进展。

耗散结构理论是物理化学上的一个重大发现,但它的意义同时也是哲学上的。当耗散结构理论在20世纪80年代传入中国时,也曾引起中国哲学界的重视。依据耗散结构理论所述:一个开放系统与外界交换能量才能维持系统组织的熵的逆增的有序状态。中国的哲学家们以此来说明中国改革开放的哲学意义。而西方人毫不夸张地认为:用耗散结构理论可以研究人类无所不包的问题,例如:一个国家或者一个城市的变化,人类的战争和平问题。耗散结构理论是20世纪80年代世界上一个时髦的理论。

(2)协同论

联邦德国斯图加特大学教授、著名物理学家哈肯(Hermann Haken),于1971年提出了协同的概念。1976年他系统地论述了协同理论并发表了《协同学导论》。

协同论着重探讨各种系统从无序变为有序时的相似性。哈肯把这个学科称为“协同学”,一方面是由于我们所研究的对象是许多子系统的联合作用,以产生宏观尺度上的结构和功能;另一方面,它又是由许多不同的学科进行合作,来发现自组织系统的一般原理。协同论是在研究事物从旧结构转变为新结构的机理的共同规律上形成和发展的,它的主要特点是通过类比对从无序到有序的现象建立了一整套数学模型和处理方案,并推广到更多的领域。它基于“很多子系统的合作受相同原理支配而与子系统的特性无关”的原理,设想在跨学科领域内,考察其类似性以探求其规律。哈肯在阐述协同论时讲道:“我们现在好像在大山脚下从不同的两边挖一条隧道,这个大山至今把不同的学科分隔开,尤其是把‘软’科学和‘硬’科学分隔开。”

协同论具有广阔的应用范围,它在物理学、化学、生物学、天文学、经济学、社会学以及管理科学等许多方面都取得了重要的应用成果。比如我们常常无法描述一个个体的命运,但却能够通过协同论去探求群体的“客观”性质。又如,针对合作效应和组织现象能够解决一些系统的复杂性问题,可以应用协同论去建立一个协调的组织系统以实现工作的目标。哈肯提出了“功能结构”的概念。认为功能和结构是互相依存的,当能流或物质流被切断的时候,所考虑的物理和化学系统要失去自己的结构;但是大多数生物系统的结构却能保持一个相当长的时间,这样生物系统颇像是把无耗散结构和耗散结构组合起来了。他还进一步提出,生物系统是有一定的“目的”的,所以把它看做“功能结构”更为合适。

(3)突变论

突变论的创始人是法国数学家雷内·托姆。他于1972年发表的《结构稳定性和形态发生学》一书阐述了突变理论,并因此荣获国际数学界的最高奖——菲尔兹奖章。突变论的出现引起了各方面的重视,被称为“是牛顿和莱布尼茨发明微积分300年以来数学上最大的革命”。

突变论是研究客观世界非连续性突然变化现象的一门新兴学科,自20世纪70年代创立以来,数十年间获得迅速发展和广泛应用,引起了科学界的重视。

“突变”一词,法文原意是“灾变”,是强调变化过程的间断或突然转换的意思。突变论的主要特点是用形象而精确的数学模型来描述和预测事物的连续性中断的质变过程。突变论是一门着重应用的科学,它既可以用在“硬”科学方面,又可以用于“软”科学方面。当突变论作为一门数学分支时,它是关于奇点的理论,它可以根据势函数而把临界点分类,并且研究各种临界点附近的非连续现象的特征。突变论与耗散结构理论、协同论一起,在有序与无序的转化机制上,把系统的形成、结构和发展联系起来,成为推动系统科学发展的重要学科之一。

在自然界和人类的社会活动中,除了渐变的和连续光滑的变化现象外,还存在着大量的突然变化和跃迁现象,如水的沸腾、岩石的破裂、桥梁的崩塌、地震、细胞的分裂、生物的变异、人的休克、情绪的波动、战争、市场变化、经济危机等。突变论方法正是试图用数学方程描述这种过程。突变论的研究内容简单地说,是研究从一种稳定组态跃迁到另一种稳定组态的现象和规律。

突变论能解释和预测自然界和社会上的突然现象,无疑它也是软科学研究的重要方法和得力工具之一。突变论在数学、物理学、化学、生物学、工程技术、社会科学等方面有着广阔的应用前景。1977年出版的《大英百科年鉴》中写道:“突变论使人类有了战胜愚昧无知的珍奇武器,获得了一种观察宇宙万物的深奥见解。”突变论本身也还有待于进一步完善,在突变论的方法上也有许多争议之处。

四、系统管理

1990年,美国麻省理工学院(MIT)斯隆管理学院教授皮特·圣吉(Peter Senge)在其著作《第五项修炼——学习型组织的艺术和实务》中指出,学习型组织的五项修炼是:自我超越、心智模型、建立共同愿景、团体学习、系统思考。系统思考与其他几项修炼结合起来就发生了思想上的转变,改变了看问题的角度,即:有时是自身行为引发了曾面对的问题,而不是将棘手的问题归咎于外界因素。该书的出版引起了企业管理者对系统管理思想研究的高度热情。实际上,系统管理思想30多年前就已经出现了。

理查德·约翰逊、弗里蒙特·卡斯特和詹姆斯·罗森茨韦克于1963年共同撰写了《系统理论与管理》一书,比较全面地阐述了管理的系统理论。

1970年卡斯特和罗森茨韦克又合作出版了《组织与管理——系统方法与权变方法》一书,进一步充实了这一理论。

1.系统管理思想的形成

社会系统学派的代表人物巴纳德最早提出了协作系统的概念,并指出管理的职能就在于保持组织同外部环境的平衡。

在20世纪30年代,福莱特也明确地提出了管理的整体性思想,她把企业组织视为一个不断运动着的统一整体,指出管理必须着眼于整体内部的协调。

此后,管理科学学派也把系统分析作为一种基本方法用于解决某些工程项目的规划和复杂管理问题的决策。

第二次世界大战之后,企业组织规模日益扩大,企业内部的组织结构也更加复杂,从而提出了一个重要的管理课题,即如何从企业整体的要求出发,处理好企业组织内部各个单位或部门之间的相互关系,保证组织整体的有效运转。以往的管理理论都只侧重于管理的某一个方面,它们或者侧重于生产技术过程的管理,或者侧重于人际关系,或者侧重于一般的组织结构问题,为了解决组织整体的效率问题,系统管理理论产生了。

到20世纪60年代西方的系统管理学派开始盛行。当时,“系统科学”、“系统理论”、“系统工程”、“系统分析”、“系统方法”等术语充斥于管理文献之中。追根溯源,系统管理理论的发展同一般系统理论有密切的关系。近代比较完整地提出“系统”概念的是亨德森,后来发展为贝塔朗菲的一般系统论。1948年,诺伯特·维纳创立“控制论”。美国经济学家肯尼思·博尔丁又尝试把控制论与信息论结合起来,并于1956年发表了题为《一般系统论:一种科学的框架》的文章。1968年,贝塔朗菲出版的《一般系统理论——基础、发展和应用》一书,更加全面地阐述了动态开放系统的理论,被公认为一般系统论的经典著作。一般系统理论建立以后,把它应用于工商企业的管理,形成了系统管理学派。

2.系统管理思想的主要观点

系统管理思想主要有以下三个方面。

①组织是一个由许多子系统组成的,组织作为一个开放的社会技术系统,是由五个不同的分系统构成的整体,这五个分系统包括:目标与价值分系统、技术分系统、社会心理分系统、组织结构分系统、管理分系统。这五个分系统之间既相互独立,又相互作用,不可分割,从而构成一个整体。这些系统还可以继续分为更小的子系统。

②企业是由人、物资、机器和其他资源在一定的目标下组成的一体化系统,它的成长和发展同时受到这些组成要素的影响,在这些要素的相互关系中,人是主体,其他要素则是被动的。管理人员需力求保持各部分之间的动态平衡、相对稳定以及一定的连续性,以便适应情况的变化,达到预期目标。同时,企业还是社会这个大系统中的一个子系统,企业预定目标的实现,不仅取决于内部条件,还取决于企业外部条件,如资源、市场、社会技术水平、法律制度等,它只有在与外部条件的相互影响中才能达到动态平衡。

③如果运用系统的观点来考察管理的基本职能,可以把企业看成是一个投入—产出系统,投入的是物资、劳动力和各种信息,产出的是各种产品(或服务)。运用系统的观点使管理人员不至于只重视某些与自己有关的特殊职能而忽视了大目标,也不至于忽视自己在组织中的地位与作用,可以提高组织的整体效率。

以上系统管理思想可以进一步简化如下:

①组织是由人们建立起来的相互联系并共同运营的要素(子系统)所构成的系统;

②任何子系统的变化均会影响其他系统的变化;

③系统具有开放性——与外界沟通的特性。

3.系统管理思想的缺陷

但是,也有不少学者指出,现代组织和管理面临着十分复杂的条件,系统管理理论企图用系统的一般原理和模式来解决如此复杂的现实问题是难以奏效的。他们认为,系统方法过于抽象,实用价值不大。结果,曾经风行一时的“系统热”渐渐地变冷了。就连系统管理理论的主要代表人物卡斯特和罗森茨韦克,在他们的后期著作《组织与管理——系统方法和权变方法》中,也把系统管理理论同权变管理理论结合起来了。

系统理论研究的对象是组织,系统理论通过对组织的研究来分析管理行为,虽然在理论上是正确的,但系统理论对组织的构成因素的分析存在一定的问题,导致其理论并未提出具体的管理行为和管理职能,只是笼统地提出一些原理和观点,初学者在实践中会无所适从。因此,与其他管理理论相比较,它在解决具体的管理问题上的研究显得不足,许多人只是把它看做解决管理问题的一种崭新的方法,而不是一种新的管理理论。

五、控制论

自从1948年诺伯特·维纳发表了著名的《控制论——关于在动物和机器中控制和通信的科学》一书以来,控制论的思想和方法已经渗透到了几乎所有的自然科学和社会科学领域。维纳把控制论看做一门研究机器、生命和社会中控制和通信的一般规律的科学,更具体地说,是研究动态系统在变化的环境条件下如何保持平衡状态或稳定状态的科学。他特意创造“cybernetics”这个英语新词来命名这门科学。

1.控制论的基本概念和基本思想

控制论强调系统的行为能力和系统的目的性。维纳提出了负反馈概念和功能模拟法。

行为——系统在外界环境作用(输入)下所做的反应(输出)。人和生命有机体的行为是有目的、有意识的。生物系统的目的性行为又总是同外界环境发生联系,这种联系是通过信息的交换实现的。外界环境的改变对生物体的刺激对生物系统来说就是一种信息输入,生物体对这种刺激的反应对生物系统来说就是信息输出。控制论认为任何系统要保持或达到一定目标,就必须采取一定的行为,输入和输出就是系统的行为。

反馈——系统输出信息返回输入端,经处理,再对系统输出施加影响的过程。反馈分正反馈和负反馈。负反馈是控制论的核心问题。

正反馈——反馈信息与原信息起相同的作用,使总输入增大。系统目标偏离会加剧系统不稳定。

负反馈——反馈信息与原信息起相反的作用,使总输入减小。系统目标偏离减小,系统趋于稳定。

控制论的研究表明,无论自动机器,还是神经系统、生命系统,以至经济系统、社会系统,都可以看做一个自动控制系统。在这类系统中有专门的调节装置来控制系统的运转,维持自身的稳定和系统的功能。控制机构发出指令,作为控制信息传递到系统的各个部分(即控制对象)中去,由它们按指令执行之后再把执行的情况作为反馈信息输送回来,并作为决定下一步调整控制的依据。这样我们就看到,整个控制过程就是一个信息流通的过程,控制就是通过信息的传输、变换、加工、处理来实现的。反馈对系统的控制和稳定起着决定性的作用,无论是生物体保持自身的动态稳定(如温度、血压的稳定),或是机器自动保持自身功能的稳定,都是通过反馈机制实现的。控制论就是研究如何利用控制器,通过信息的变换和反馈作用,使系统能自动按照人们预定的程序运行,最终达到最优目标的学问。它是自动控制、通信技术、计算机科学、数理逻辑、神经生理学、统计力学、行为科学等多种科学技术相互渗透形成的一门横断性学科。它研究生物体和机器以及各种不同基质系统的通信和控制的过程,探讨它们共同具有的信息交换、反馈调节、自组织、自适应的原理和改善系统行为、使系统稳定运行的机制,从而形成了一大套适用于各门科学的概念、模型、原理和方法。

2.控制论的基本方法

控制论是具有方法论意义的科学理论。控制论的理论、观点,可以成为研究各门科学问题的科学方法,这就是撇开各门科学的质的特点,把它们看做一个控制系统,分析它的信息流程、机制和控制原理,这样往往能够寻找到使系统达到最佳状态的方法。

控制论的主要方法有信息方法、反馈方法、功能模拟法、黑箱方法和白箱方法等。

信息方法是把研究对象看做一个信息系统,通过分析系统的信息流程来把握事物规律的方法。

反馈方法则是用反馈控制原理去分析和处理问题的研究方法。所谓反馈控制就是由控制器发出的控制信息的再输出发生影响,以实现系统预定目标的过程。正反馈能放大控制作用,实现自组织控制,但它也使偏差愈益加大,导致振荡。负反馈能纠正偏差,实现稳定控制,但它减弱控制作用、损耗能量。

功能模拟法是用功能模型来模仿客体原型的功能和行为的方法。所谓功能模型就是以功能行为相似为基础而建立的模型。如猎手瞄准猎物的过程与自动火炮系统的功能行为是相似的,但两者的内部结构和物理过程是截然不同的,这就是一种功能模拟。功能模拟法为仿生学、人工智能、价值工程提供了科学方法。

黑箱方法(又称系统辨识)是通过考察系统的输入与输出关系以认识系统功能的研究方法。它是探索复杂大系统的重要工具。黑箱方法是在输入、输出的基础上,从一类系统中确定一个与所测系统等价的系统。黑箱就是指那些不能打开箱盖,又不能从外部观察内部状态的系统。

黑箱方法也是控制论的主要方法。具体是:首先给黑箱一系列的刺激(系统输入),其次通过观察黑箱的反应(系统输出),从而建立起输入和输出之间的规律性联系,最后把这种联系用数学语言描述出来形成黑箱的数学模型。

黑箱方法不涉及复杂系统的内部结构和相互作用的大量细节,而只是从总体行为上去描述和把握系统、预测系统的行为,这在研究复杂系统时特别有用。

白箱方法是研究系统的可观性和可控性,通过定量分析找出两者之间的关系的方法。

白箱方法的目的在于为黑箱建立模型,使黑箱变成白箱。有时黑箱模型不止一个,这种情况下,通过黑箱方法确定其中最合理的一个。

黑箱方法的主要步骤是:试验设计、选择模型、参数估计和检验模型。

3.控制论在管理上的应用

从控制系统的主要特征出发来考察管理系统,可以得出这样的论:管理系统是一种典型的控制系统。管理系统中的控制过程在本质上与工程的、生物的系统是一样的,都是通过信息反馈来揭示成效与标准之间的差,并采取纠正措施,使系统稳定在预定的目标状态上的。因此,从理论说,适合于工程的、生物的控制论的理论与方法,也适合于分析和说明管理控制问题。

维纳在阐述他创立控制论的目的时说,控制论的目的在于创造一种思想和技术,使我们有效地研究一般的控制和通信问题,同时也寻找一套恰当的思想和技术,以便通信和控制问题的各种特殊表现都能借助一定的概念加以分类。的确,控制论为其他领域的科学研究提供了一套思想和技术,以至于在维纳的《控制论——关于在动物和机器中控制和通信的科学》一书发表后的几十年中,各种冠以控制论名称的交叉学科如雨后春笋般生长出来。例如工程控制论、生物控制论、神经控制论、经济控制论以及社会控制论等。而管理更是控制论应用的一个重要领域。甚至可以这样认为,人们对控制论原理最早的认识和最初的运用是在管理方面。用控制论的概念和方法分析管理控制过程,更便于揭示和描述其内在机理。

控制论中的“控制”,实质上是一个简单的信息反馈,它的纠正措施是即刻就可付诸实施的。而且,若在自动控制系统中,一旦给定程序,衡量成效和纠正偏差就往往都是自动进行的。但是,管理工作中的控制活动比上述自动控制系统更为复杂和实际。主管人员当然是要衡量实际的成效情况,并与标准相比较,以及明确地分析出现的偏差和原因。但是,为了随之做出的纠正,主管人员必须为此而花费一定的人力、物力和财力去拟订计划并实施这一计划,才有可能纠正偏差以达到预期的成效。

对于管理控制工作中的信息来说,它是根据管理过程和管理技术而组织起来的在生产经营活动中产生的。经过分析整理后的信息流或信息集所包含的信息种类繁多、数量巨大。这种管理信息(包括管理控制工作中的信息)和管理系统结合一起,就形成了一个系统——管理信息系统。这种系统既要反映生产过程,以便使信息系统能起到控制产品的生产过程和产品的价值形成过程的作用;又要适应管理决策的需要,使信息系统能起到为各级管理服务的作用,使信息的流动符合管理决策的需要,使信息系统成为进行科学管理和严格执行计划的有力工具。

六、管理信息系统学科

管理信息系统(Management Information System,MIS)是一个较新的交叉学科,是计算机科学、管理科学及行为科学等的交叉组合。当电子计算机于20世纪50年代迅速成为支持现代工业发展的有力的自动化工具时,美国明尼苏达大学(University of Minnesota)会计系教授Gordon B.Davis认识到,计算机技术不仅是一个将工业生产及操作自动化的工具,还将对现代管理、企业组织结构及运作等产生深远而重大的影响。而计算机对企业的非技术性的影响却是传统计算机科学及当时的管理科学都不研究的对象。Gordon于1967年创立了世界上第一个MIS学科的博士学位课程,宣告了MIS学科的创立,并奠立了他作为MIS学科之父的基础。

1.国际MIS学科核心课程体系

美国大学里的MIS学科核心课程在最初的一二十年里,也是各自为政,各自按自己对MIS学科的认识及自身条件来发展。不少有识之士发现了这一问题,开始成立学术协会整合不同大学对MIS学科发展的认识。然而,由于意见不一致,产生了各自为政的中小型学术协会,分散了MIS学科本身的影响力及权威性。从1967年MIS学科创立,到20世纪80年代,MIS学科的课程设置权落在了偏重计算技术但较为开通的国际计算技术的权威学术机构——国际计算机器协会(Association for Computing Machinery,ACM)的手中。ACM与MIS学术团体进行沟通与协商,使制定的MIS学科的核心课程能为MIS学术界基本接受。这样,ACM就在MIS学科课程设置方面领导了MIS学科20多年。

到20世纪80年代末及90年代初,MIS学科完成了内部的“统一大业”——将世界五大洲的MIS学术团体汇聚一堂,成立了MIS领域最大也最有权威的MIS学术组织——国际信息系统协会(Association of Information Systems,AIS)。AIS采用较为民主的分权管理方式,协会总裁每年由会员投票选举产生,而且候选人由三大主要区域——美洲、欧洲及亚太地区轮流产生。从此,AIS开始统一地以MIS学科世界代理人的身份在国际学术界出现,大大提高了MIS学科在世界学术界的声誉及影响力。

AIS也开始较为独立地研究创立MIS学科的核心标准课程。在与其他同MIS学科有关的学术团体,如ACM、AITP(Association of Information Technology Professional)和IFIP(International Federation for Information Processing)合作的基础上,经过三四年的踏实工作,AIS于1997年推出了以MIS学科自身的学术团体为主创立的MIS学科的标准核心课程方案并为世界各主要大学的MIS专业所采纳使用。20世纪90年代初,AIS决定将1997年的标准核心课程版本进行一次全面的修订,于2002年公布了新的MIS学科的标准核心课程。

最新的MIS学科的标准核心课程基于以下三个经抽样调查确定的关键因素:①MIS专业的毕业生必须具备宽广的商业和现实世界的视角及学识;②他们必须具备很强的分析与带批判性思考的能力;③他们必须具备很强的人际关系沟通、交流以及团队合作的能力。更具体地说,MIS专业的毕业生应该在以下几方面得到正规的培训与教育:人际关系沟通与团队合作技能、商业知识、企业组织过程的发展(包括信息系统的分析与设计)、项目管理、数据库技术、网络技术、软件开发、网站编程技术以及系统集成等。

2.MIS领域的国际权威学术刊物

每过几年(一般2~3年),MIS领域中权威的学术刊物都会发表MIS领域中学术刊物的排名,这是对在MIS领域从事研究与教学的上千名教授的问卷调查进行统计分析之后做出的排名,同时采用其他国际通用的指标对问卷调查得到的排名进行补充分析。这个排名对美国、欧洲、澳洲及亚洲一些国家和地区,如新加坡、中国香港、中国台湾地区的大学的MIS系及专业的研究经费支持、职称评定及各大学MIS专业的名望有重大影响,所以各个国家和地区的大学对此排名都非常关注。

2001年,Communication of ACM发表的全球MIS学术刊物排名前三位的依次为Management Information Systems Quarterly,Information Systems Research,Communication of ACM。

3.明尼苏达流派

20世纪60年代,世界名牌大学都对新问世的MIS学科不屑一顾,因为它们有CS(计算机科学),在当时,如何制造计算机确实是头等大事,如何应用的问题还不在考虑之列。由于MIS不是诞生于像哈佛或沃顿这样的世界著名的大学里,这便使明尼苏达大学几乎成为当时世界MIS的学术中心。十几年后,许多大学才猛然悟到MIS学科的重要性,奋起直追,但为时已晚,明尼苏达大学的MIS学科已稳稳地占据了世界MIS学科中心的地位。

明尼苏达大学有着42年发展MIS学科的领先经验,世界最具权威的MIS学术刊物及90%以上的国际会议由明尼苏达大学MIS专业毕业的博士或其流派的教授主持或管理。MIS领域最权威的国际学术协会——世界信息系统协会的正副总裁,Professor Richard Watson教授和K.K.Wei(魏国基)教授都是明尼苏达流派的。Professor Richard Watson是Gordon的学生。K.K.Wei(魏国基)教授虽不是明尼苏达大学的毕业生,但曾进修于该大学MIS专业,且采用明尼苏达大学MIS学科体系于其教学及科研中,所以一般也都认为他属于明尼苏达流派。可见明尼苏达流派在国际MIS学科方面的影响之大。至今,美国明尼苏达流派仍然是世界MIS学科的主导流派,其较具权威的教授很多,如Davis教授,Watson教授等。[8]

七、安东尼模型(Anthony Model)

1965年,安东尼(Anthony)等企业管理研究专家通过对欧美制造业长达15年的大量实践观察和验证,创立了制造业经营管理业务流程及其信息系统构架理论,即著名的“安东尼模型”,该理论认为经营管理业务活动(即企业管理系统)可分为战略规划、战术决策和业务处理3个层次(见图1.3)。

①战略规划层(Strategic Planning Layer,SPL):为最高管理层,是指诸如企业组织目标的设定与变更、为实现该目标所采取的资源政策的计划、规划、预算等过程。

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图1.3 安东尼模型示意图

②战术决策层(Tactics Decision Layer,TDL):又叫管理控制层,为中间管理层,是为实现企业目标,使企业能够有效地获得并利用资源的具体过程。

③业务处理层(Business Treatment Layer,BTL):又叫运行控制层,为下层管理层,是为确定某特定业务能够被有效地、高效地执行的全过程。

在“安东尼模型”中,首次将制造型企业管理系统视为一个以经营资源为基本元素的企业经营业务活动的整体,系统化地描述出了企业内外信息流、资金流、物流的传递和接收过程。

安东尼等通过对以组装加工业务为主的制造型企业进行大量的观察分析发现,其管理系统业务流程包括物流、资金流和信息流的双向流动及其基本规律。首先,物流的流程一般体现在从采购部件到产品销售出去的整个过程之中,是自上游向下游方向流动,先从供应商流到企业,再到批发商、零售商和顾客,即企业需要经过零部件采购、调拨、生产加工、发送、销售等业务流程,同时,在企业进行上述调拨或采购零部件流程之前,零部件制造商及原材料加工商等供应商也在进行销售活动;在企业进行销售活动之前,批发商和零售商也在进行采购活动。而资金流的流程与物流相反,是从下游向上游方向流动,即从顾客流到零售及批发商,然后到企业(或直接到企业),再流到供应商。其次,信息流与物流、资金流等相比较,其流动过程要复杂得多。企业信息主要包括订货信息、发货信息、收支信息等,信息流在与物流、资金流互补的同时,又起着管理企业整体活动的作用。不难看出,其实安东尼所描述的正是一幅供应链全景图。

安东尼所提出的管理信息系统(Management Information System,MIS)是一个针对其提出的企业管理系统所具有的战略规划层、战术决策层和业务处理层等3个层次,分别确定并提供有效信息的系统。安东尼首次描绘出了MIS提供信息的基本流程,即:MIS通过与顾客、贸易伙伴的交互,从环境中获取信息,并将信息存储于数据库中,然后分别向安东尼所定义的管理系统的3个层次传送信息。把交易处理与决策系统的组合作为管理信息系统,“安东尼模型”将MIS视为一个以业务交易为基础的、能提供固定形式的信息的信息系统。

安东尼认为,企业管理信息系统是以企业经营所涉及的“信息”资源为元素的企业管理规划和控制系统。在支持企业的经营管理活动中和在企业各层次做出决策时,管理“信息”资源发挥着重要作用。与此同时,基于计算机的信息系统在提高和优化企业经营业务的Quality(质量)—Cost(成本)—Delivery(交货)—Service(服务)各要素方面以及在实施各项业务活动中也发挥着作用。也就是说,MIS包含以下两层含义:

①MIS是对企业经营管理活动提供支持的系统;

②MIS是支持或构成业务活动的系统。

因此,安东尼将管理信息系统定义为,能够灵活地运用信息技术,系统化地传送、存储、交换企业内外部的信息,从而形成或支持企业的经营活动或业务的系统。

“安东尼模型”可谓是现代企业管理信息系统的开山鼻祖,很显然,在“安东尼模型”中已经出现了体现现代企业管理信息系统新理念的雏形,这与在此之前的其他管理信息系统定义的本质区别就在于它是已包含和考虑了企业内外部环境因素的相互关联和影响的管理系统,正确反映了企业内外部供应链的物流、资金流、信息流的真实流向,反映了企业管理的本质。

随着时代的进步、信息技术和管理科学的发展,企业管理信息系统的功能已经在“安东尼模型”的基础上不断加以扩展与完善,时至今日已发展为基于计算机网络技术和电子商务技术的现代管理信息系统。但是,无论怎样发展,“安东尼模型”仍然是我们理解管理信息系统的理论基础。

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