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复杂信息系统由分布式部署的大量网络基础设施、软硬件、数据和用户构成，有较高的资源共享和协同能力，在网络结构上常呈现复杂网络（Complex Network）的特征，在组成上与网络空间（Cyberspace）相似，因其在通信、电力、交通、金融、军事、政务、教育文化、能源、卫生等重要领域的应用日益广泛，逐渐成为关键基础设施的重要组成部分。
复杂信息系统尚未形成严格、统一的定义，但一般认为其特性主要是规模庞大、体系复杂和持续演进。复杂信息系统与简单信息系统的主要区别如下。
（1）规模庞大：复杂信息系统规模庞大，包括众多计算设备、存储节点和网络安全设备；承载的业务量多、处理的数据量大、分布广泛、系统边界模糊。
（2）体系复杂：复杂信息系统包括节点复杂、结构复杂、演化复杂、计算复杂、行为复杂、分层复杂，并包括各种复杂性因素间的相互影响等。
（3）持续演进：复杂信息系统组件多，故常处在一个持续变化的动态过程中，通过与所在环境中其他系统的相互作用和内部的自组织，使其不断发展进入新阶段，表现出阶段性和临界性；系统不是静态的、一成不变的，而是一直处在持续演进过程中的。
因为复杂信息系统存在以上特性，所以研究其相关问题时应参考复杂网络和网络空间的相关研究成果，采用更网络化、体系化的技术和方法。