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2.2 信息理论的回顾

信息是管理信息系统的最重要的成分。过去有些人对管理信息系统有些错误的理解,把它看成是计算机系统,过多地强调了其技术面。殊不知,管理信息系统最重要的成分应当是信息。管理信息系统能起多大作用,对管理能做出多大贡献,都取决于有没有足够的和高质量的信息,而能否得到高质量的信息又取决于工作人员对信息的认识。以下将对信息的基本知识做一些介绍。

2.2.1 管理信息的定义和性质

哲学上的唯物论观点认为,物质、能量和信息是物体存在和运动的三种形式。三者缺一不可。本体论承认它们的存在,是最基本的概念,不能用其他概念解释。从认识论角度看,信息是物体运动的一种反映形式,可以相对独立存在。

在我们的日常生活中,信息一词已被滥用,数据和信息也经常是不分的。但在管理信息系统的概念中,信息和数据的概念是不同的。管理信息概念至少包括以下一些意思:信息具有“新鲜”和使人“震惊”的感觉;信息可以减少不确定性;信息能改变决策期望收益的概率;信息可以坚定或校正未来的估计等。

信息系统中常用的信息可以定义如下:信息是经过加工后的数据,它对接收者的行为能产生影响,它对接收者的决策具有价值。

根据这个定义,行驶着的汽车中的里程表上的数据不是信息,只有当司机看了里程表,并据其作了加速或减速决策的那个数据才是信息。

数据是一组表示数量、行动和目标的非随机的可鉴别的符号。它可以是字母、数字或其他符号,如S,也可以是图像、声音或者味道。数据项可以按使用的目的组织成数据结构。

如果把数据比作原料,则信息可看作产品。

与原料和产品的概念相似,一个系统的产品可能是另一个系统的原料。那么一个系统的信息可能成为另一个系统的数据。例如,派车单对司机方来说可能是信息,而对公司副总经理来说,它只是数据。

信息的广义定义至今争论不休,没有定论。有人说信息是消息,有人说信息是知识,有人说是运动状态的反映,当然也有人说是经过加工后的数据。信息是不是物质,信息有无价值,至今也争论不休。总之,信息是一个社会概念,它是人类共享的一切知识、学问以及客观现象加工提炼出来的各种消息的总和。

在管理信息系统学科中认为信息是有价值的。

信息的价值有两种衡量方法:一种是按所花的社会必要劳动量来计算;另一种是按照使用效果来衡量。

按照社会必要劳动量来计算信息产品的价值,其方法和计算其他一般产品价值的方法是一样的。即

式中:V——信息产品的价值;C——生产该信息所花成本;P—利润。

例如书籍的价值就可以这样计算。把生产书所用的纸张、能源、设备折旧和人工费用等算出,就得到成本。再加上按国家规定的合理的利润率算出的利润,就得出书的价值。提供信息服务的各种学习班也可以这样定价,把学习班所需的教材、请教员、做实验、租用教室及其他服务所花费用,加上合理的收益,即得出办班服务的价值,由此可算出学生应交的学费。

按照使用效果来衡量,是确定信息价值的另一种方法。该方法认为信息的价值是在决策过程中用了该信息所增加的收益减去获取信息所花费用。这里所说的收益是这个意思,如果在设计选择方案时,由于用了信息进行方案比较,在多个方案中选出一个最优的,与不用信息随便选一个方案,两种方案所获经济效益的差额叫收益。

式中:P max —最—好方案的收益;P i >——任选某个方案的收益。

比较合理的是用几种方案的期望收益代替P i ,再书写严格一些:

如果不是在多个方案中选一个,而是直接利用信息和模型选的最优方案,那么上式应为:

式中:P opt ——最优方案收益。

在工厂制订生产计划时,可以用计算机多制订几个计划,从中选择一个最好的计划,其收益也应当这样计算。

值不值得收集信息,或值不值得使用新的信息系统,要用“全情报价值”来衡量。所谓全情报价值是指获得全部情报,对客观环境完全了解,得到最优决策,与不收集情报所得最好收益之差。

举例说明,某个体户由外地向北京运菜,如北京市场好,可按原价卖出3车;如市场为中,可卖2车;如市场差,只能卖1车。每车6000千克,每千克赚1元。如超过以上市场情况多运,则多运的部分要便宜处理,每千克损失5角钱。按照以往的统计规律市场好的概率θ 1 为0.3;中的概率θ 2 为0.5;差的概率θ 3 为0.2。各种方案和各种情况的收益矩阵如表2-2:

表2-2 收益矩阵

表中a 1 ,a 2 ,a 3, 表示三种运输方案,即每天运6000千克,12000千克或18000千克

全情报价值:

此式的第一项是各种方案和各种情况中的最佳方案收益,即运往市场中好运3车,中运2车,差运1车,用(*)式表示每天均能得到这种情况下的最大收益,这样卖一段时间的平均收益为:

公式中第二项是按照期望收益EMW最大选择一种方案,以此方案坚持一段时间,所得的平均收益即为10200元,故:

全情报价值给出了一个界限,如果我们购买市场情报的花费超过这个值,那么购买情报则得不到附加的好处。

上例说明在市场条件下,信息的确可以转化为价值。如果我们把第一种方法计算所得的信息价值叫内在价值,那么我们可以把第二种方法计算所得的价值叫外延价值。随着信息经济的发展,生产信息产品的企业越来越多。由于信息产品的研发成本很高,而复制成本很低,按成本定价已失去意义,在市场经营策略上出现了以顾客期望定价的方法,使定价策略更为复杂,但它仍属于外延价值范畴。

为了更好地发掘信息的价值,我们应当更深地了解信息的性质。信息具有以下一些基本属性:

1.事实性

信息最早的概念是“关于客观事物的可通信的知识”,通信是把信息用于事实。事实是信息的中心价值。不符合事实的信息不仅没有价值,而且可能价值为负,既害别人也害自己。所以事实是信息的第一和基本的性质。破坏信息的事实性在管理中普遍存在:有的谎报产量,有的谎报利润和成本,有的造假账,这些都会给管理决策带来错误。例如,美国最大的管理咨询公司安达信,帮助安然公司做假账,最后被戳穿,安达信失去诚信,几乎到了破产的边缘。事实性是信息收集时最应当注意的性质。维护信息的真实性,也就是维护信息的真实性、准确性、精确性和客观性等。从而达到信息的可信性。尤其作为生产信息的信息源单位或信息服务单位,这个问题尤为重要。

2.等级性

管理是分等级的,不同等级的管理要求不同的信息,因而信息也是分等级的。管理一般分为高、中、低三层,相应地,信息也分为高、中、低三层,或者说分为战略级、策略级和执行级。不同级的信息其性质不相同。战略级信息是关系到企业长远命运和全局的信息,如企业长远规划,5~10年的信息,企业并、转、产的信息等。策略级信息是关系到企业运营管理的信息,如月度计划、产品质量和产量情况,以及成本信息等。执行级信息是关系到企业业务运作的信息,如职工考勤信息、领料信息等。

第一,从来源上来说,战略信息多来自外部;执行信息多来自内部;而策略信息有内有外。

第二,我们可以看出战略信息寿命较长,例如关于公司五年规划的信息至少要保存5年。执行信息则寿命较短,例如,关于考勤的详细信息,每月发完工资以后,信息就不再有保存的价值。而策略信息则处于中间状态。

第三,从保密程度来看,显然战略级信息要求最高。公司战略对策是公司的生命线,如果泄露出去,有时不只使公司赚不到钱,而且可能使公司垮台。对再友好的单位,战略级信息也是不可泄露的。例如,生产低油耗汽车在石油危机中大发横财的日本丰田汽车公司,在以后石油危机缓解情况下的战略,是绝对不会告诉别人的,策略级信息保密程度要低一些,但也不会轻易泄露,或者有偿转让,或者推迟一段时间。例如,某厂先进铣床结构的信息就属于这类。执行级的信息很零散,很难从中提取有价值的信息,因而保密要求不高。

第四,关于加工方法。执行级信息的加工方法最固定,例如,会计每月计算工资的方法,仓库发料的手续,都是固定的。策略信息次之。战略信息则最不固定,有时靠人预测一下,有时用计算机模型计算一下,所得信息均只能为决策者作参考,怎么用还要由决策者的水平决定。

第五,从使用的频率上来看。执行信息的频率最高。例如一种质量检查的标准,每天都要用它去衡量加工的产品是否合格。策略信息则次之。战略信息使用频率则最低,例如五年计划的信息可能每年只使用一次。

第六,在信息的精度上,执行信息精度最高。每天会计的结账,要求分文不差。策略信息次之。战略信息则要求最低,有时一个长期预测有60%~70%的精度已很满意,过高地要求战略信息的精度往往会带来假象。

3.可压缩性

信息可以进行浓缩,集中、概括以及综合,而不至于丢失信息的本质。信息的这种特性很像物质中的液化气、压缩饼干。例如,关于牛顿第二定律的论述可以压缩到一个简单的公式F=MA中。人们可以把很多的实验数据组成一个经验公式,把长串的程序压缩成框图,把许多现场运行的经验编成手册。当然在压缩的过程中会丢失一些信息,但丢失的应当是无用的或不重要的信息。无用的信息有两种,一种纯属干扰,像收音机中的杂音,本来就该清除,清除得越干净越好,通常这种清除也叫滤波。另一种是冗余的信息,虽然本质上它是多余的,但在传输的过程中它却能起到补充作用,可以利用它们进行检错和纠错。人们在日常通信中,冗余信息是大量存在的。例如,我们写一句话:A student is reading a book.在传输中漏掉一些字母,传成:A stud--t is reading a bo-k.但我们是照样可以看懂的。这里“-”是空格符。冗余信息过多会使人感到啰唆,信息接收者的水平越高,传输的信息越简练。压缩不重要的信息和压缩无用信息,性质上是完全不同的。它是从管理的目标出发,提取和目标相关的信息,舍弃其他信息。例如,根据企业长远战略规划的需要,在业务信息中综合提炼出战略信息。

压缩在实际中是很有必要的。因为我们没有能力收集一个事物的全部信息,我们也没有能力和必要储存越来越多的信息,这叫信息的不完全性。只有正确地舍弃信息,才能正确地使用信息。

4.扩散性

信息好像热源散出的热流,它总是力图向温度低的地方扩散,它又好像是桂花树散发出的香味,可以香飘数里。信息的扩散是其本性,它力图冲破保密的非自然约束,通过各种渠道和手段向四面八方传播。信息的浓度越高,信息源和接收者之间的梯度越大,信息的势态越高,信息的扩散力度越强。越离奇的消息,越耸人听闻的新闻,传播得越快,扩散的面越大。中国有句古话“没有不透风的墙”,就是说明了没有任何“墙”能挡住信息扩散的威力。

信息的扩散存在两面性:一方面它有利于知识的传播,所以我们有意识地通过各类学校和各种宣传机构,加快信息的扩散;另一方面扩散可能造成信息的贬值,不利于保密,可能危害国家和企业利益,不利于保护信息所有者的积极性。例如,软件盗版不利于软件发展。因此我们又要人为地筑起信息的壁垒,制定各种法律,例如保密法、专利法、出版法等,以保护信息的势态。在信息系统中如果没有很好地保密保安手段,就不能保护用户使用信息系统的积极性,可能导致信息系统的失败。

5.传输性

信息是可以传输的,它的传输成本远远低于传输物质和能源。它可以利用电话、电报进行国际国内通信。也可以通过光缆卫星传遍全球。传输的形式也越来越完善,包括数字、文字、图形和图像、声音,甚至味道等。它的传输既快又便宜,远远优于物质的运输。因而我们应当尽可能用信息的传输代替物质的传输,利用信息流减少物流,宁可用多传输10倍的信息来换取少传输1倍的物质。信息的可传输性加快了资源的交流,加快了社会的变化。

信道传输信息的容量用信息熵来描述,信息熵是对不确定性的一种衡量。

按照香农的定义,信息量的公式为:

I=log(后验概率/先验概率)

它实际上就是后验概率和先验概率之比,这里log只不过是一种单值变换。这个比值在后验概率越大、先验概率越小时信息量越大。也就是说,如果我们事先对某件事的知识很少,收到信息后能使这种知识增加很多,那么这个信息所传信息量就大。

在无干扰的情况下,传来的信息告诉某件事情发生,则某件事必是发生了,所以上式分子为1,因而信息源输出第i个消息的信息量为:

第i个消息可能有k个状态,那么输出这个消息的总消息量的期望值为:

为了说明信息熵的概念,让我们举一个简单的例子。假设我们想由甲地告诉乙地甲地的现状,如甲地共有8种状态,每种状态发生的概率是相等的,即1/8。如甲告诉乙,甲处于某个i状态,这时甲传给乙的信息量为:

这个3正好是要传8种状态的二进制位数,也就是说,我们只需在信道上传送3位二进制那么多的信息量,即可告诉乙“甲处于什么状态”。

这个信息量的公式还告诉我们,如甲的每一状态都是等概率的,则总信息量最大,如上例情况:

如果甲的各个状态发生的概率不相等,说明我们对甲的状态有些了解。最极端的情况是如果甲地某一状态的概率为1,其余状态的概率均为0,则说明我们已知道甲处发生了什么事,此时甲传给乙的信息量为:

乙不需要甲告诉什么。

如果是某个中间状态,例如甲处4种状态的概率全为0,其余4种各为1/4,那么总信息量为:

即只用2位二进制即可告诉乙:甲现在处于什么状态。

由于传送这么多的信息量就可以消除乙对甲的不了解,所以信息量就是不确定性的度量。在通信理论中就是用信息量来作为信息的定义的。

6.分享性

按信息的固有性质来说,信息只能共享,不能交换。我告诉你一个消息,我并没失去什么。不能把这则消息的记忆从我的脑子里抹去。相反物质的交换就是零和的,你的所得,必为我的所失,我给你一支笔,我就失去一支笔,你就得到一支笔,所得与所失之和为零。信息的分享没有直接的损失,但是也可能造成间接的损失。如果我告诉你生产某种药品的药方,你也去生产这种药品,就造成与我的竞争,将会影响我的销路。信息分享的非零和性造成信息分享的复杂性。有时我告诉你信息,我不失你得;有时你得我也得;有时你得我失;有时我不失你也不得。

信息的分享性有利于信息成为企业的一种资源。严格说只有达到企业信息的共享,信息才能真正成为企业的资源。然后,才能很好地利用信息进行企业的计划与控制,从而有利于企业目标的实现。

7.增殖性

用于某种目的的信息,随着时间的推移可能价值耗尽,但对于另一种目的,可能又显示出用途。例如,天气预报的信息,预报期一过就对指导生产不再有用。但和各年同期天气比较,总结变化规律,验证模型却是有用的。信息的增殖在量变的基础上可能产生质变,在积累的基础上可能产生飞跃。曾有一位学者把全国每天报纸上刊登的新厂投产的消息收集起来,进行提炼和分析,时间一久就能对全国工业有所估计。原来不保密的东西变成保密的了。原来不重要的信息变成重要的了。

信息增殖性和再生性,使我们能变废为宝,在信息废品中提炼有用的信息。

8.转换性

信息、物质和能源是人类现在利用的三项重要的资源。三者有机地联系在一起,形成三位一体,互相不能分割。有物质存在,必有促使它运动的能量存在,也必有描述其运动状态和预测未来的信息存在。对于一个企业来说,没有材料不能做产品,没有能源不能开工,没有知识和技术也就是没有信息,就不能成功生产。

信息、物质、能源三位一体,又是可以互相转化的。有能源、物质可以换取信息,这是不言而喻的。那么有信息能否转化为物质和能源呢?现在大量的事实已说明了这种转化的可能性。许多企业利用信息技术大大节约了能源。从电网的负荷分配到厂内锅炉汽机的经济运行,从汽车运输的合理调度到汽车上单板机节油器都是用信息技术转化为能源,从而做出巨大贡献的例子。利用信息技术在国际上选择最好的合作伙伴,选择合适的材料源,在国内生产价廉质优的材料源,直到合理的下料,信息都转化为材料,即物质。现在国际经营上有一种说法——“有了信息就有了一切”,就是对这种转化的一种艺术的概括。的确,现在有些公司就是由于掌握了信息,没有钱可以搞到钱,没有设备可以弄到设备,没有人可以招到人,信息使得公司很快发展起来。股市投资更是说明这个问题,只要掌握信息就可搞到钱,有钱就可以买到一切物质和能源。

知识是信息的结晶,因而也有信息的这种性质。“知识就是力量”的说法,也是信息的转换性的一种描述。

2.2.2 信息生命周期的各阶段

信息和其他商品一样是有生命周期的。人的生命周期是出生、成长、工作、退休;一般商品的生命周期是研究、制造、应用和报废;信息的生命周期是要求、获得、服务和推出。

要求是信息的孕育和构思阶段,人们根据所发生的问题,根据要达到的目标,根据设想可能采取的办法,构思所需要的信息类型和结构。获得是得到信息的阶段,它包括信息的收集、传输以及转换成合用的形式,达到使用的要求。服务是信息的利用和发挥作用的阶段,这时还要精心维护信息,使之保持最新的状态,准备用户随时使用,以支持各种管理活动和决策。退出是信息已经老化,失去了价值,没有再保存的必要,就把它更新或销毁。

信息生命周期的每个阶段中又包括一些过程,这些过程支持这个阶段的实现。各种阶段可能有相同的过程,而且可能不止一次。这些过程包括信息的收集、信息的传输、信息的加工、信息的储存、信息的维护以及信息的使用6种。

例如:在信息的要求阶段就可能包括信息的收集、加工、传输和储存。信息的获得阶段也可能包括收集、传输、加工、储存过程。信息的服务阶段可能包括信息的维护、加工等过程。信息的退出阶段也要包括信息的加工等过程。不同的过程组成了不同的生命周期阶段。为了更好地了解各阶段的特点,我们要介绍一下各个生命周期中各过程的特点。

(一)信息的收集

1.信息的识别

信息收集所遇到的第一个问题是确定信息需求的问题或者叫作信息的识别。由于信息的不完全性,想得到关于客观情况的全部信息实际上是不可能的,那种“给我全部情况,我好进行决策”的话等于没说,所以信息的识别是十分重要的。确定信息的需求要从系统目标出发,要从客观情况调查出发,加上主观判断,规定数据的思路。带着主观偏见去收集信息固然不对,但无主观思路规定数据的范围,以相等的权重看待所有信息,则只能是眉毛胡子一把抓,丢了西瓜拣芝麻。信息识别的方法有以下三种:

(1)由决策者进行识别。决策者是信息的用户,他最清楚系统的目标,也最清楚信息的需要。向决策者调查可以采用交谈和发调查表的方法。交谈是由系统分析员向决策者采访。这种方法有利于阐明意图,减少误解,最容易抓住主要的要求。调查应从上而下、从概括到具体。先由企业领导开始,然后经中层,再至下层管理人员,甚至还可以扩大到全体职工。这样不仅能了解战略信息需要,而且能了解具体任务的信息需要。这种方法的成功与否主要依赖信息分析员的提问水平。其缺点是谈话一般不够严格和确切,因而应进行采访纪要整理,并经受访者确认签字。

调查表是用书面方式进行调查,它比较正式严格,系统分析员可以节省时间。但当决策者的文化水平不高时,往往填写起来很困难,所答非所问,或者调查表长期交不上来。对这些企业进行调查时,最好要事先对决策者进行培训。

这两种方法都是基于一个前提,即决策者对于他们的决策过程比较了解,因而能比较准确地说明他们所需要的信息。由于大多数管理人员对他们的决策过程不十分清楚,他们可能像经济学基本原理所说的那样,“对某一个现象了解得越少,在描述和解释这种现象时就需要用越多的变量”。因而这些决策人员可能会采取保险的办法,企图收集有关现象的“全部”信息,结果造成信息系统的困难。管理信息系统的效用如何,主要依赖于对信息需要的识别。过多的信息不仅无益,而且可能引起对有效信息的忽视。

(2)系统分析员分析和亲自观察识别。所需要的信息是由系统分析员根据理论分析和科学设计得到。在收集的时候系统分析员不直接询问信息的需要,而是了解工作。这样管理人员谈论起来往往津津乐道,系统分析员可以由旁观的角度分析信息的需要,并把信息的需要和其用途联系起来,从而收集到所要的信息。对管理工作的描述越到下级越容易,越具体;越到上级其职能越广,越全面,越复杂。很多情况只靠外来人员是很难了解透的,因而选派一些管理人员参加系统分析会有很大好处。

(3)两种方法结合。先由系统分析员观察基本信息要求,再向决策人员进行调查,补充信息。这种方法虽然浪费一些时间,但了解的信息需求可能比较真实。这里应特别注意,决策者本人对信息的具体要求应当优先考虑,往往这些是重要的信息。

2.信息的采集

信息识别以后,下一步就是信息的采集。由于目标不同,信息的采集方法也不相同,大体上说有以下三种方法:

(1)自下而上的广泛收集。它服务于多种目标,一般用于统计,如国家统计局每年公布的经济指标。这种收集有固定的时间周期,有固定的数据结构,一般不随便更改。

(2)有目的的专项收集。例如我们要了解企业利润的留成情况,有意识地了解几项信息,发调查表或亲自去调查。有时可以全面调查,有时只能抽样调查。样本最好由计算机随机抽样得到,这样才能真实地反映情况。只选几个好的看看,比不调查还坏。

(3)随机积累法。调查没有明确的目标,或者是很宽的目标,只要是“新鲜”的事就把它积累下来,以备后用,今后是否有用,现在还不十分清楚。如现在有些省市派人每天翻阅全国各地的报纸,发现有什么新产品、新技术、新的经济消息,就把它记下来分类,如判断是有用的,就及时反映给领导。

究竟采用什么方法,与信息源的属性有很大关系。区分信息源有两个标准,一是地点,一是时间。按地点来分可把信息源分为内源和外源,内源数据完全处于自己控制之下,完全可用自己拥有的一切手段去收集,例如定期报表,不定期专项报表,甚至可用计算机联机终端和电子自动化测量装置。外源信息必须依赖外单位,只能从可得到的信息中提取需要的信息。按时间来分,可分为一次信息和二次信息,一次信息是由现场直接采得的信息;二次信息则是各种文件和数据库中存储的信息。二次信息的属性和格式一般不符合系统的要求,因而在使用前一般均要经过变换。

采集信息还要说明信息的维数。信息属性的维数是很多的,但从采集出发我们主要关心三维,即阶段维数、层次维数和来源维数。

(1)阶段维数是说明信息与决策过程的哪个阶段有关,与弄清问题阶段、解决问题阶段有关,还与选择阶段的问题有关。对于管理人员来说,往往使用管理周期来代替阶段,这种周期一般分为两个阶段,即计划阶段和控制阶段。

(2)层次维数说明是企业哪级需要的信息,是高层、中层,还是基层。正如前述,不同层的属性不同,它们的精度、寿命、频率、加工方法等均不相同。

(3)来源维数是内源还是外源,这直接影响到信息的采集方法。

上述三条实际上是在时间、地点和层次的坐标系给信息定标,使得我们对信息性质的了解更深。

3.信息的表达

信息收集的最后一个问题是信息的表达,信息表达不外是三种形式。一种是文字表述,一种是数字表达,再一种是图像表达。

文字表述是系统分析员的基本功。系统分析的文字要简练、确切、不漏失主要信息,避免使用过分专业化的术语,避免使用双关和二义性的语句,不要让人误解。在接收信息时,要切忌偷换主题概念所产生的错误理解。例如下面两段对话就是不同的主题和概念。

例2-1 甲问:“还有今天11∶45的飞机票吗?”

乙(售票员)回答:“还有,今天下午1∶40的4621航班的机票。”

例2-2 系统分析员问:“要实现我们公司的计算机管理需要150万元,这样在你的办公室里就可以用图像显示每天生产完成情况、财务收入情况以及市场情况,你需要吗?”

经理:“我愿意每天看到生产、财务和市场情况。”

现在许多管理人员学会一套双关语的本领,听起来他同意你的意见,实际上他又没做出决策。系统分析员不应当使用这种语言,也不应当错误地理解这种语言。

利用数字来表达一般来说是比较严格的,但有时也容易产生错觉。系统分析员要从思想上、技术上防止这种偏向。思想上的偏向是系统分析员把自己的主观推理带进客观的报告中,他滤除了不符合他主观思路的数据,这样虽然容易达到思想上的一致,但只是在虚假信息基础上的一致。利用垄断信息和虚假信息来达到思想上的一致,这在社会现象上是很多的,但系统分析员切记不要自己骗自己。要对信息源的真实性做出判断,防止信息原材料的虚假性。技术不同的数字表达方式也会引起偏见,如表2-3所示。

表2-3 由数据引起的决策偏见

利用图形表达信息是现在的发展趋势,由于图形能很快地给人以总貌、趋势和比较的信息,使人容易作出判断,因而有人说持续两小时的会议如用图形来辅助决策,可能缩短到20分钟。图形的这种作用,你可以看表2-4,对自己感觉的比较即可得出。

表2-4 某公司销售记录

表格表示能给人以确切的总数和个别项目的精确比较。图容易给出总的趋势信息和相对的趋势。图也可能引起一些偏见,例如:

·比例的选择影响差别的发觉;

·棒状图较顶线图不易发觉差别;

·尺寸小,差别难发现,不同的比例画于图上更难比较;

·用彩色和不用彩色差别很大。

随着计算机水平的提高,在图形上再标以数字则会给出更清晰的表达。最新的计算机图形技术是应用Image表达,也就是用图像技术来表达,图形宛如一幅照片或一幅风景画,不仅给人以身临其境的感觉,而且保存了最原始的真实信息,例如签字的笔迹。当然这也对终端的分辨率及存储量提出较高的要求。

(二)信息的传输

信息传输的理论最早是在通信中研究的。它一般遵守香农模型。

信源发出的信息要经过编码器变成信道容易传输的形式。如在电报传输中首先把报文转成数字码,为了防止出错,往往又加上纠错或检错码。变成电码以后,还需加以调制以便于信息传输。现代的信道形式多种多样,有明线、电缆、无线、光缆、微波和卫星等。无论信道怎么好都可能带来杂音或干扰,它或由自然界雷电形成,或由同一信道中其他信息引起。在接收端首先要经过译码器译码,译码器的作用是解调、解码,把高频载波信号恢复成电码脉冲,用检错或纠错码查错纠错以后舍去这些码,由代码译成文字等。经过译码器后的符号接收者即可以识别了,信息的接收者可能是人,也可能是计算机,他们把信息存储起来就转入下一个阶段。

电信中的信息传输模型和人们之间用语言或文字通信的过程十分相似,所以香农又提出了包括人间通信的信息传输的一般模式。

要通过语言表达的语义过程和语言编码的技术过程的交互作用才能产生信息,这个信息经过发送机构的再次编码和变换,产生适于传输的信号,到接收端接收机构把信号进行变换得到信息,信息再经过接收者的技术过程和语义过程的解码,使接收者能理解发送者的意图。在人工的信道中,信息传输的技术噪声和语义噪声是十分严重的,因而信息的歪曲、走漏、阻塞的现象常有发生。古代有人做了一个实验,他向一个人耳语一句话,让此人再耳语另一个人,传到第一百个人时再返回来告诉自己,结果他自己已听不懂是怎么回事了。人工信道的干扰不仅在于客观水平,而且更为严重的是各环节的人的主观歪曲。如顾客反映服务员态度不好,售货组长可能不向上级汇报,怕影响他们全组的业绩。信息系统人员想把旧机器换成新机器,他就说旧机器能力已达不到要求,其实旧机器的能力还远远没有发挥。社会上的小道消息很多,也是干扰和噪声,可能一个人误传,三个人重复,似乎它就是真理,其实根本没有那么回事。

下面我们再从技术上介绍一下信息传输各环节的原理和指标。

(1)信道。信道可能由各种物理元件组成,如人工传递、邮寄、邮寄软盘、电报、电话、电子邮件、传真等,只有电子信道才是真正的高速通道,现在一般双绞线信道每秒可传几K电码,用同轴电缆每秒可传几兆电码,而用光缆的传输速率可达400多兆电码,电子情报几秒钟之内即可传遍世界各地。

电子信息传输按功能可分为单工、双工和半双工系统。

(2)编码和解码。这里主要讲信息传输中的编码。在信息传输中往往用多传几位进行传输码的检错和纠错。最简单的是在传输码后面加一位奇偶校验码,例如我们想传1101码,我们实际用5位,第5位为前面4位的半加和。

那么,在接收端我们仍用前4位半加,看它等不等于传来的C 5 ,如果相等,说明对;如不等,可能有一位错。这种方法只能查出一位错,如有两位错或中间两位易位,它也查不出来。利用多余位数不仅可以检错,而且可以纠错,例如我们可以用下述方程在4位信息码后加3位纠错码。

根据上式求出C 5 ,C 6 ,C 7 ,加上C 1 ,C 2 ,C 3 ,C 4 后,如上例信息码加纠错码为:

在接收端我们同样用这三个式子计算,如果①②③式均错,则必然是C 1 传错,应把C 1 变为相反状态,即达到纠错目的。如果①②式错,则必为C 2 错;②③式错则是C 3 错,①③式错则是C 4 错;如仅①错则为C 5 错;②错则是C 6 错;③错则为C 7 错。用这种方法可以查出并纠正一位错误。这种码叫作汉明码。

编码是信息论的重要课题之一,我们这里只讲述一点概念,讲述过多将超出本书范围,有兴趣的读者可参考有关专著。在信息处理中的编码,将在以后系统设计的编码中讲。

(3)变换。为了适合信息的发送,信息要变换成合适的形式,其目的是防止干扰、复用通道等。变换也就是调制和解调,主要的几种变换方式。

总之,我们对一个好的信道的要求可以归纳为以下几条:

①信道的容量足够大;

②干扰尽可能小;

③传输延时Δt尽可能短;

④具有双工能力;

⑤保密性好。

电子通信经过声音通信、数据通信,逐渐向图像通信过渡,进而向动画通信方式过渡。图像通信的主要形式有闭路电视、会议电视、可视电话、可视数据、传真等,它们和计算机结合起来构成了通信的新方式,可视报刊、可视杂志、可视小说等均以图、文、声、情并茂的崭新面貌出现。

(三)信息的加工

数据要经过加工以后才能成为信息,其过程如下:

数据——预信息——信息——决策——结果

数据加工以后成为预信息或统计信息,统计信息再经过加工才成为信息。信息使用才能产生决策,有决策才有结果。每种转换均需要时间,因而不可避免地产生时间延迟,这也是信息使用的一个重要特征——滞后性。信息的不可避免的滞后性要求我们很好地研究,以便满足系统的要求。

在批处理和实时处理方式中,信息的滞后情况是不相同的。由于信息的采集也往往是周期性的。这样采集的周期和处理的延迟,造成信息根本不可能反映现实的最新状态,如果我们把信息和现实之间的时间差叫新度的话,那么新度越小,信息越新。信息的新度与信息是条件信息,还是运行信息也有关系。所谓条件信息是指现实过程某一定点数据,例如12月31日职工上班人数,所以也可以叫定点数据。运行数据是指一个时间间隔内发生数据累计,如5月份的存款数,是全月存款积累起来的,或叫累积数据。这两种数据的新度不同。

对定点数据来说,如马上采集,马上处理,则延迟最小为d,即只有处理时间。如采集到以后放了一段时间才去处理,其存放的最长时间为i,即采集周期,那么最大延迟为d+i。对累积数据来说,每一数据是发生在周期内各个时间点的,我们在期末累积时,有的数据刚发生,有的则已有一些延迟,最大可延i。平均延迟可认为是i/2,既然在处理以前至少有i/2的延迟,那么其最小、平均、最大新度均应加上i/2。

在批处理时d是相当大的,如一天、一个月等。在实时处理的情况我们可以认为处理时间为0。信息加工应仔细考虑延时的影响。

按信息是否经过加工来分,可分为一次信息和二次信息。未经加工的信息叫作一次信息。经过加工,不管是经过多少次加工,均叫作二次信息。

这里第1类是对信息滤波和简单整理,实际加工出的是预信息,但已是二次信息。第2类是对信息进行分析,概括综合能产生辅助决策的信息。第3类通过应用数学模型统计推断可以产生决策信息。

数据处理所用的数学模型主要有统计模型、预测模型、决策模型等。可能要用到一些标准的软件包,如统计包、数学规划软件包、模拟软件包(如GPSS等)。为了使计算机有较强的处理能力,现在许多大的处理系统各有三个库,即数据库、方法库和模型库。方法库中备有许多标准的算法,而模型库中存放了针对不同问题的模型,数据库中备有要用的二次数据。这样应用起来就十分方便。

随着技术的发展给数据处理能力的提高提供了广阔的前景,发展中的“人工智能”科学研究机器能否代替创造性的脑力劳动,如诊断、决策、写文章和创造思想等。正在研究的“自组织机”“自适应系统”“自学习机”“启发式程序”等都给机器以学习的能力,使各种思考的工作自动化,使人们可以摆脱许多烦琐和枯燥的编程工作。

(四)信息的储存

信息储存是将信息保存起来,以备将来应用。信息储存和数据储存应用的设备是相同的,但信息储存强调储存的思路,即为什么要储存这些数据,以什么方式储存这些数据,存在什么介质上,将来有什么用处,对决策可能产生的效果是什么等。

数据存储的设备主要有三种,纸、胶卷和计算机存储器。纸是中国发明的,至今已有几千年的历史,但现在仍然是储存数据的主要材料,用纸存数据的主要优点是存量大、体积小、便宜、永久保存性好,并有不易涂改性。所以现代控制用各种报表、宣传用的报纸杂志、教育用的书刊都用纸做成。纸还有一个优点,就是存储数字、文字和图像一样容易。用纸作为储存信息的材料,看来到21世纪末也不会消失。用纸存储的缺点就是传送信息慢,检索起来不方便。所以我们要掌握纸的特点,在信息系统合适的地方恰当地应用纸,扬长避短。用纸传输信息的形式是多种多样的,与电子计算机结合应用,又发展了纸带、穿孔卡等。用纸存储和传递信息,合适的画面是十分重要的,可惜现在尚处于“艺术阶段”,没有很成熟的方法。画画设计得好,既清楚易懂,阅读快,又不容易出错,这在信息系统输入输出设计中是一个主要问题。

胶卷,起初用来作为纸的补充,存储图像,以后也用来存储文字和数字,用它存储文字和数字的主要好处是存储密度大,1平方厘米胶卷上可存1024页16开纸面信息。因而它可能代替纸存储书籍上的信息内容,所以许多图书馆把许多书拍到缩微胶卷上存放。胶卷的特点是查询容易。其缺点是人阅读时必须通过接口设备,不方便,且价格昂贵。因而现在也只是把最常用的或最贵重的不常用的书籍存入。

计算机存储器主要用来存储变化的业务和控制信息,随着技术的进步其单位成本在不断地下降。

存储器的单位成本每两年差不多降低一半。单位芯片上的元件数则每年增加一倍。目前,用计算机存储器存储信息的成本已低于纸的成本,只是其读出还不如纸方便。无纸的管理系统已近于实用。但是我们估计它用不着也不可能完全代替纸张。

计算机存储器的形式很多,按其功能主要分为内存和外存。内存放在主机板上,计算机可以只靠电子线路直接存取数据,存取速度极快,而且可随机存取存储器中任何地方的数,且速度一样。内存过去由磁芯做成,现在逐渐为半导体所代替。外存由磁盘、磁带或光盘组成。它存储的数据量大,伴随着机械运动,数据才能被读出,所以读出的速度较慢,而且和数据所在的位置有关。现在一个微机的硬磁盘可以达到60GB,一个光盘可以达到1000MB(1GB)。

数据存储的介质还有软磁盘、磁卡等,软盘是一种由塑料做成的,类似唱片的盘片,由于它携带方便,现在广泛用来在机器之间作离线通信,俗称“跑盘”。许多国家的邮局已开展了邮寄盘片的业务。但软盘不易于作长期存储用,如要长期存储,每半年应重写一次。

磁卡一般是作为便于携带的存有数据的凭证,例如信用卡、电话卡等,实际上它是一种电子货币。

近年来半导体存储器的发展,不能不令人刮目相看,一个大指甲壳那么大的芯片上,装成U盘,可存1G个字节的数据,差不多相当于10本50万字的中文书。价格大约只有200元人民币,比10本精装的书要便宜多了。比利用胶卷,也要便宜了。所以利用数码相机和电子存储,已在大部分情况下可以代替胶卷存储了,只是在分辨率要求很高的情况下,胶卷存储才有意义。因为胶卷存储的分辨率是在银分子级,比现在相当好的500万像素的数码相机的分辨率还要高百倍。

对于数据存储设备的总的要求是存储数据量大,价格便宜。某些情况它有特殊要求,如易改性和不易改性。

信息存储的概念比数据存储的概念广得多。其主要问题是确定要存储哪些信息,存储多长时间,什么方式存储,如何支持目标,经济上怎么合算。

要存什么信息,主要由系统目标确定,在系统目标确定以后,根据支持系统目标的数学方法和各种报表的要求确定信息存储的要求。如为了预测国家长远的经济发展,我们要存储几十年内每年的经济信息。而要了解仓库物品的数量则要存储每种产品现在数量的数据。

信息保存时间的长短也要根据系统的要求确定。当前有两种倾向,一种过长,总认为信息只要保留就有好处,结果柜子放不下,屋子放不下,用时没法找,实际上没什么用。其实一般会计账目保存5~10年已没有什么价值,一般一个人的病历保存50年已没有什么用途,老人的疾病和小孩的疾病即使有联系也是很少的。

信息的存储方式也是由系统目标确定。首先考虑的问题是集中还是分散的存放,对于公用的信息,在有能力提供共享设备的支持下应集中存放,集中存放可以减少冗余。例如图书馆的过期书籍就可以只存一份,国家文件在一个机关中也可以只存一份。应用电子数据库技术更可以减少存储信息的冗余量。而在没有设备和非公用的数据下,分散存储是合理的。分散虽然有冗余和不能共享,但它方便了使用者。所以现在愿意用的方式是既有集中也有分散,了解集中的内容,避免重复,不断综合分散的内容供给集中。最新的信息要分散,老的信息要集中,确定合理的集中与分散的关系是信息存储研究的重要内容。

信息存储应当决定,什么信息存在什么介质上比较合适。总的来说凭证文件应当用纸介质存储;业务文件用纸或磁带、光盘存储;而主文件,如企业中产品结构、人事方面的档案材料、设备或材料的库存账目,应当存于硬磁盘,以便联机检索和查询。

总之,信息的存储是信息系统的重要方面,在今天信息爆炸性增长的时代,那种存得越多越好的概念是不对的。即使将来存储技术高度发展的时代,存储越多越好也是不对的。还是一句老话“只有正确地舍弃信息,才能正确地使用信息”。

(五)信息的维护

保持信息处于合用状态叫作信息维护。从狭义上说它包括经常更新存储器中数据,使数据均保持合用状态。从广义上说它包括系统建成后的全部数据管理工作。

信息维护的主要目的在于保证信息的准确、及时、安全和保密。保证信息的准确性,首先要保证数据是最新的状态,其次数据要在合理的误差范围内。数据不准确的主要原因在于操作过程的不严格,或把错误的数据放进去,或者一种数据放到另一种数据的位置。数据产生错误的主要原因有两个,一个文件报表错,二是转抄数据时产生错误。防止文件报表的错误,主要是靠加强数据收集人员的责任心和采用合适的报表格式。防止转抄错误,要尽量减少转抄,原始材料直送计算机。在键入计算机时,加强校验,如用双人工作台互校,加校验码等。对离奇的数据还可以设一些界限来检验,如某人工资超过异常数值,由程序自动打出提示。保证数据的准确性,还要保证数据的唯一性。应用数据库,容易保证数据唯一性。而应用文件系统,因为一个数据存于几个文件,一个文件修改了,别的文件没有修改,造成不唯一,所以很难判定哪个正确。所以在数据操作时有严格的规程是非常重要的,在程序中放入提示也是重要方法。

保证信息及时性是指信息的维护应考虑能及时地提供信息,常用的信息放在易取的地方,各种设备状态完好,各种操作规程健全,操作人员技术熟练,信息目录清楚。不至于找一个信息半天找不到。保证信息的安全性,是要防止信息由于各种原因而受到破坏。同时采取一些安全措施,在万一信息被破坏后,能较容易地恢复数据。为了保证信息的安全,首先要保证存储介质的环境,要防尘,要干燥,并要维持一定程度的恒温。对于容易丢失信息的介质,如软盘,要定期重录。无论维护得怎样好的数据,总难免因为各种因素而遭到破坏,所以信息维护时往往保存备份,或是保存前几天的业务信息。这样即使今天的信息受到破坏,我们也可以根据前几天的总账和今天的原始记录恢复现在的总账。为了考虑特殊情况的发生,如火灾、地震、战争等,对于一些重要的信息甚至应考虑存放于不同的地方,也许两地相隔几十千米。

信息的保密性是当前十分关心的问题,随着信息越来越成为一种资源,人们也越来越把它当成一种财产来对待,因而被盗的情况也越来越多。信息被盗就是失窃。盗窃信息的方式很多,如电缆窃听、机内安装窃听器发报机,通过厂家以维护为名,把设备拿走,取出录制的信息。或者把你已抹去的磁带读出,通过终端非法查阅数据库更是常用的方法。为了维护信息的密级,信息系统采用了许多技术。在机器内部可采用密码方式,密码的方式主要有换位、替代和成组替代字母等方法。但是没有不能破的密码,只是破码的时间和成本的问题。因而既使用密码,又广泛使用“通过字”(Passwords)。每人自己选设一个通过字,当你要用自己的数据时,机器要问你通过字是什么,如果你回答正确,才能通过。这样就可以保证你的数据不被别人取走。在机器上记录终端试探次数是个好办法,如果谁试探几次就对他进行追究,这样坏人也就不敢多试了。在机器外部也应采取一些办法防止信息失窃,包括应用严格的处理手续,物理上隔绝,不让闲人接触终端和磁带库,整个机房全用铁板屏蔽。所有这些防范的措施均不能防止失窃的根源——人员,所以加强人员的保密教育,慎重选择机要人员,是根本措施。

信息的维护是信息资源管理的重要一环。没有好的信息维护,就没有好的信息使用,就没有好的信息信誉,尤其在当前我国有重使用轻维护这种倾向,信息维护的重要性更要充分强调。

(六)信息的使用

信息的使用包括两个方面,一是技术方面,二是如何实现价值转换的问题。

技术方面主要解决的问题是如何高速度高质量地把信息提供到使用者手边。现代的技术已经发展得相当先进,但远未达到普遍使用的程度。例如,信息的提供已由过去的定期报告,发展到现在的实时检索,提供信息的形式已由过去仅是报告或报表,到现在能提供图形和图像,甚至声景。人机的对话方式也有很大的进展,使得非专业的管理人员可以直接和机器打交道。所以技术可以说已相当先进,当然由于成本问题使其远未普遍使用。

信息价值转化的问题相比之下差得太远。价值转化是信息使用概念上的深化,是信息内容使用的深度上的提高,信息使用深度大体上可分为三个阶段,即提高效率阶段、及时转化价值阶段和寻找机会阶段。

提高效率阶段联系于数据处理阶段,这时使用信息技术的主要目的是提高效率,使手工作业机械化,节省人力。

及时转化价值阶段已认识到管理的艺术在于驾驭信息,已经认识到信息的价值要通过转化才能实现,鉴于信息的寿命有限,转化必须及时。例如某车间可能窝工的信息,知道得早,及时安排插入其他工作,信息就转化为价值。这个阶段可以说信息主要用于管理控制。

寻找机会阶段,每个企业均在信息汪洋大海中游来游去,哪里有航船,哪里有岛屿,全凭企业驾驭信息能力去发现。这时预测和决策的技术对寻找有所帮助,但远未成功。许多企业丢掉了眼前闪过的机会而失败。这个阶段到来的一个特征是信息商品化,信息成为易取易存、易于定价和易于流通的商品,使之不被局部占用。应用信息市场,鼓励采用新技术,放弃过时的技术,应用信息市场化使决策分散化。信息商品化促进信息更好地共享和发挥信息系统的潜力。企业的信息系统在完成本部门的任务后积极提高服务能力,提高信息系统的经济效益。

信息系统是深化信息使用的重要手段,从使用深度上的变化情况看,信息系统的发展经过了6个阶段,叫作诺兰6个阶段。

(1)初装——以公司装第一台计算机为标志。

(2)扩展——由于任务量的增加,公司购买了越来越多的计算机,应用领域也越来越广。

(3)控制——由于扩展信息系统成本越来越高,机种越来越多,造成混乱,公司开始对信息系统的增长采取控制。

(4)整体化——意味着公司由全局出发对全系统进行更新,把过去分散的系统变成相互内聚的一体化的系统。

(5)数据管理阶段——其标志是完全一体化的数据库建成。

(6)信息管理阶段——是指数据处理的技术已经成熟,信息已成为资源,它已为公司各部门所共享,而且为支持公司目标做出贡献。

在控制和整体化阶段之间是一个转折点,它意味着计算机时代的结束和信息时代的到来,这种转换大约发生在1980年。

信息管理阶段要想很好地使用信息,管理要大大加强,管理内容比以前展宽,大致包括以下几个方面:

(1)人力资源管理。主要包括招聘和留住高质量的系统分析员,这些系统分析员要有一定的知识面和一定的工作业绩。另一方面包括怎么考虑和选择信息系统的负责人。

(2)硬件、软件管理。信息经理既要看到企业的需要,又要看到技术的进步,他要善于利用先进的硬软件技术来提高企业的生产率,他要考虑到工作负荷和硬软件资源的能力,决定装设和更新设备的时间。

经常评价机器性能是管好机器的前提,在软件资源管理上,由于软件费用比例越来越高,1980年硬软件费用比是1∶4。因而软件应量采用商用软件包,恰当地利用外来人员,把编程任务交给用户,提高专职程序员效率,以降低软件成本。

(3)通信管理。未来的信息服务越来越多地应用于通信技术,信息经理要注意开发通信能力,充分利用企业内的自备通信系统,或租用外界公用通信系统,去获得更多的内外信息资源,并使信息资源得到更好地共享。电话、电报、传真等通信设备应与信息系统很好结合,形成一体化的信息系统。

(4)办公室自动化。信息经理应当为办公室自动化创造条件,从办公机械分散化到电子信件、电子文件管理、业务过程自动化到一体化系统。应把电话、电报、传真,计算机的功能协调好,使经理的部分办公自动化。

(5)规划管理。信息经理要不断地预测未来的需要,然后提出新系统的规划。系统规划一般需2~3年经验的积累,识别和吸收关键用户介入系统是系统规划成功的重要条件。一次规划的实现意味着另一次新的规划的开始,因而实际上规划是信息系统经理经常的工作,而不是暂时的工作。

总之,在信息管理时代,信息管理的广义概念包括三方面。

①面向未来的规划管理。信息管理已成为现代管理的一个重要方面。随着信息资源的重要性的增加,信息管理的规划已和企业的战略规划并驾齐驱,成为企业第一把手的重要工作。规划管理也成为企业信息管理中最重要的工作。

②面向信息系统内部的运营管理。随着系统运行的实时化和社会信息基础设施的不断完善,运营的外包已成为十分重要的方法,也成为运营管理的主要内容。外包的管理也凸显其重要性。企业应设立首席信息官(Chief Information Officer,CIO),由他管理和协调用户使用、内部信息部门服务以及外包协调工作。没有这个处于企业领导核心的职位,企业是很难管好信息系统的运营的。

③面向开发的项目管理。由于软件的商品化,开发工具的成熟,供应商外包业务的推广,现在企业内部的信息部门自主开发项目越来越少,代之以进行项目管理。把实施项目开发当成促成企业变革的一种活动,去协调好用户开发、外包、信息部门的集成,从更高层、更战略、更宏观的角度进行管理是当前企业的一项很重要的工作,也是CIO的一项重要工作。 52udhZ3AzmX+Dn2dAqtGd73HpdkkbcoKf9Z+ix6iDTpTnGX7ykd066xd7maDTGFH

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