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04-信息系统基础

Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 +0000

04-信息系统基础（基于第4小时）

软考-系统架构设计师 | 第2篇架构设计专业知识出题形式：单项选择题 | 分值占比：2-4 分

0. 考点分析

第4小时主要学习信息系统概述、信息化的典型应用、典型信息系统架构模型等内容。

根据考试大纲，本小时知识点会涉及单项选择题，概念性强，掌握了这些知识，对学习其他软考科目也是有益处的。难度不大，充分理解记忆即可。本小时知识架构包括：信息系统概述、信息化的典型应用（TPS/MIS/DSS/ES/OAS/ERP）、典型信息系统架构模型（电子政务/企业信息化/电子商务）。

1. 核心知识点

1.1 信息系统概述

定义：信息系统是由计算机软硬件、网络和通信设备、信息资源、用户和规章制度组成的以处理信息流为目的的人机一体化系统。
功能：输入、存储、处理、输出和控制。
诺兰阶段模型：理查德·诺兰（Richard L. Nolan）将信息系统的发展道路划分为初始、传播、控制、集成、数据管理和成熟6 个阶段。
生命周期：4 个阶段——产生、开发、运行、消亡。
建设原则：高层管理人员介入原则、用户参与开发原则、自顶向下规划原则、工程化原则等。
开发方法：结构化方法、原型法、面向对象方法、面向服务的方法（SOA）、敏捷方法、构件化开发方法等。

原型法分类

分类维度	类型	说明
按实现功能	水平原型	行为原型，用于界面，细化需求但未实现功能
按实现功能	垂直原型	结构化原型，用于复杂算法实现，实现了部分功能
按最终结果	抛弃式	探索式原型，解决需求不确定性、二义性、不完整性
按最终结果	演化式	逐步演化为最终系统，适用于 Web 项目

构件化开发方法

构件并非一定包含类，一个类元素只能属于一个构件。
构件获取方式：①从现有构件中获取；②通过遗留工程（Legacy Engineering）提取；③从市场购买商业构件；④开发新构件。
构件的分类方式：关键字分类法、刻面分类法、超文本方法。
构件检索方式：基于关键字的检索、刻面检索法、超文本检索法。

面向服务的方法（SO）

在面向对象方法的基础上发展而来。
跨构件的功能调用采用接口的形式暴露。
接口的定义与实现解耦催生了服务（Service-Oriented, SO）。
重点关注面向服务的架构（SOA）。

敏捷方法

两个核心特点：
1. “适应型"而非"预设型”——欢迎变化
2. “面向人的"而非"面向过程的”——以人为本
3 点核心思想：
1. 适应型，而非可预测型
2. 以人为本，而非以过程为本
3. 属于迭代增量式的开发过程

1.2 信息化的典型应用

TPS（业务处理系统）和 EDPS（电子数据处理系统）

定义：业务处理系统（Transaction Processing System, TPS）或电子数据处理系统（Electronic Data Processing System, EDPS）
作用：计算机自动化、减轻数据处理负担、提高处理效率
特点：信息系统发展的最初级形式，也是基础和桥梁；常用结构化生命周期法开发
数据处理：IPO（Input-Process-Output）
数据处理周期：数据输入、数据处理、数据库的维护、文件报表的生成、查询处理 5 个阶段
数据处理方式：批处理（Batch Processing）、联机事务处理（OnLine Transaction Processing, OLTP）

MIS（管理信息系统）

在 TPS 基础上发展的高度集成化的人机信息系统
用于企业整体的某些管理和业务层面的管理决策
上层是子系统和功能，底层是各个过程
7 个子系统：销售市场、生产、后勤、人事、财务和会计、信息处理、高层管理

DSS（决策支持系统）

两种定义：
- 定义一：由语言系统、知识系统和问题处理系统 3 部分组成
- 定义二：交互式、灵活的、适应性强的基于计算机的信息系统
主要特征：
- 数据和模型是 DSS 的主要资源
- 支援用户作决策
- 主要解决半结构化及非结构化问题
- 提高决策的有效性而不是效率
DSS 两种级别结构：两库结构、基于知识的结构
DSS 9 项基本功能：多层决策、收集存储外部信息、收集反馈信息、模型存储管理、方法存储管理、数据模型方法管理、数据加工、人机接口和图形加工、支持分布使用
特点：面向决策者、支持半结构化问题、辅助支持、过程动态、交互
组建过程：数据重组 → 建立数据仓库 → 建立数据字典 → 数据挖掘 → 建立模型

ES（专家系统）

基于知识的智能计算机程序，使用知识与推理过程求解高难度问题
属于人工智能，用于求解半结构化或非结构化问题
分支：机器人技术、视觉系统、自然语言处理、学习系统、神经网络
专家系统 vs 一般计算机系统：

比较项	专家系统	一般计算机系统
功能	解决问题、解释结果、判断与决策	解决问题
处理能力	处理数字与符号	处理数字
处理问题种类	准结构性或非结构性，不确定知识	结构性，确定知识

ES 特点：超越时间限制、操作成本低廉、易于传递与复制、处理手段一致、善于克服难题、适用特定领域
ES 组成：知识库、综合数据库、推理机、知识获取、解释程序、人机接口
核心：推理机 + 知识库

OAS（办公自动化系统）

解决数据、文字、声音、图像等信息的一体化处理
集文字、数据、语言、图像为一体的综合性、跨学科的人机信息处理系统
构成：计算机设备、办公设备、数据通信及网络设备、软件系统
功能：事务处理、信息管理、辅助决策

ERP（企业资源规划）

三大流：物流、资金流、信息流
定义：在信息技术基础上集成了企业的所有资源信息，提供决策、计划、控制与经营业绩评估的全方位和系统化的管理平台
管理范围：所有供需过程，供应链全面管理，与人事系统和 CRM 等关联
11 个基本模块：生产预测、销售管理、经营计划、主生产计划、物料需求计划、能力需求计划、车间作业计划、采购与库存管理、质量与设备管理、财务管理
功能：支持决策、不同行业的针对性 IT 解决方案、提供全行业和跨行业的供应链

1.3 典型信息系统架构模型

电子政务（EG）

定义：利用信息技术和其他相关技术，实现公务、政务、商务、事务的一体化管理与运行的政府形态改造的系统工程
行为主体三方：政府（Government）、企（事）业单位（Business）、居民（Citizen）

电子政务分类：

名称	解释
G2G（政府对政府）	政府内部的政务活动
G2B（政府对企业）	政府向企（事）业单位发布方针、政策、法规等
G2C（政府对居民）	政府面向居民所提供的服务
B2G（企业对政府）	企业向政府缴税、投标、供应商品服务
C2G（居民对政府）	个人应向政府缴纳税款、填报信息、报警服务等

企业信息化（EI）

定义：企业利用现代信息技术，实现经营活动的自动化、便捷化、网络化和智能化
实现层面：技术 + 业务融合，从企业战略、业务运作和管理运作 3 个层面去实现
方法：业务流程重构方法、核心业务应用方法、信息系统建设方法、主题数据库方法、资源管理方法、人力资本投资方法

电子商务（EC）

定义：利用 Web 提供的通信手段在网上买卖产品或提供服务，及其衍生行为
主要模式：B2B、B2C、C2C、O2O（线上购买线下的服务）

2. 关键概念速查

概念	定义/说明	常见考点
诺兰模型 6 阶段	初始、传播、控制、集成、数据管理、成熟	信息系统的 6 个发展阶段
信息系统生命周期	产生、开发、运行、消亡 4 阶段	与软件生命周期的区别
原型法	快速建立系统模型与用户交流	水平/垂直、抛弃/演化的区别
构件	可复用的软件组件	构件获取方式、分类方式
敏捷方法	适应型、面向人、迭代增量	与传统方法（预设型、面向过程）对比
TPS/EDPS	业务处理系统/电子数据处理系统	信息系统最初级形式
MIS 7 大子系统	销售/生产/后勤/人事/财务/信息/高层	MIS 功能/层次矩阵
DSS 结构	两库结构 / 基于知识的结构	半结构化/非结构化问题
ES 组成	知识库+推理机+综合数据库+知识获取+解释程序+人机接口	推理机+知识库=核心
ERP 三大流	物流、资金流、信息流	11 个基本模块
电子政务主体	政府(G)、企事业(B)、居民(C)	G2G/G2B/G2C/B2G/C2G

3. 典型例题

题目1：ERP 中的企业资源包括（）。 A．物流、资金流和信息流 B．物流、工作流和信息流 C．物流、资金流和工作流 D．资金流、工作流和信息流

答案：A

解析：企业的所有资源包括三大流：物流、资金流和信息流。ERP 是对这 3 种资源进行全面集成管理的管理信息系统。

题目2：ERP（Enterprise Resource Planning）是建立在信息技术的基础上，利用现代企业的先进管理思想，对企业的物流、资金流和（1）流进行全面集成管理的管理信息系统。在 ERP 系统中，（2）管理模块主要是对企业物料的进、出、存进行管理。（1）A．产品 B．人力资源 C．信息 D．加工（2）A．库存 B．物料 C．采购 D．销售

答案：C A

解析：ERP 是建立在信息技术的基础上，利用现代企业的先进管理思想，对企业的物流、资金流和信息流进行全面集成管理的管理信息系统。ERP 系统主要包括：生产预测、销售管理、经营计划、主生产计划、物料需求计划、能力需求计划、车间作业计划、采购与库存管理、质量与设备管理、财务管理、有关扩展应用模块等内容。显然对企业物料的进、出、存进行管理的模块是库存管理模块。

题目3：电子政务是对现有的政府形态的一种改造，利用信息技术和其他相关技术，将其管理和服务职能进行集成，在网络上实现政府组织结构和工作流程优化重组。与电子政务相关的行为主体有三个，即政府、（1）及居民。国家和地方人口信息的采集、处理和利用，属于（2）的电子政务活动。（1）A．部门 B．企（事）业单位 C．管理机构 D．行政机关（2）A．政府对政府 B．政府对居民 C．居民对居民 D．居民对政府

答案：B A

解析：电子政务是对现有的政府形态的一种改造，利用信息技术和其他相关技术，将其管理和服务职能进行集成，在网络上实现政府组织结构和工作流程优化重组。与电子政务相关的行为主体有三个，即政府、企（事）业单位及居民。国家和地方人口信息的采集、处理和利用，属于政府对政府的电子政务活动。

4. 高频考点

ERP 三大流：物流、资金流、信息流（必考点，注意不是工作流）
MIS 7 大子系统：销售市场、生产、后勤、人事、财务和会计、信息处理、高层管理
DSS 解决什么问题：半结构化及非结构化问题；提高决策的有效性而非效率
ES 核心：知识库 + 推理机
电子政务行为主体三方：政府、企（事）业单位、居民
G2G/G2B/G2C/B2G/C2G 五种模式区分
诺兰模型 6 阶段：初始、传播、控制、集成、数据管理、成熟
敏捷方法两大特点：适应型、面向人
原型法 4 象限：水平/垂直 × 抛弃/演化

15-信息系统架构设计实践

Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 +0000

15-信息系统架构设计实践（第15小时）

软考-系统架构设计师 | 第4篇架构设计实践知识出题形式：上午选择题（2-5 分）+ 下午案例分析题（可能）+ 论文题 分值占比：约 2-5 分

0. 考点分析

5 大体系结构风格：数据流/调用-返回/独立构件/虚拟机/仓库
物理结构与逻辑结构：单体/分布式、横向/纵向/纵横综合
C/S、B/S 架构：二层/三层/多层、胖客户端/瘦客户端
MVC 模式：控制器/模型/视图的协作
SOA 与 ESB/EDB：服务化与企业总线
TOGAF 与 ADM：企业架构框架
信息化规划方法：CSF/SST/BSP

1. 核心架构知识

1.1 体系结构风格

5 大类体系结构风格：

风格类别	具体风格	特点
数据流	批处理、管道-过滤器	数据驱动，顺序处理
调用/返回	主程序/子程序、面向对象、层次结构	同步调用，结构清晰
独立构件	进程通信、事件系统	松耦合，异步
虚拟机	解释器、规则系统	灵活执行
仓库	数据库、超文本、黑板	数据为中心

1.2 信息系统架构分类

物理结构：

单体应用
分布式结构

逻辑结构：

横向综合：将同一管理层次的各个业务职能综合到一起
纵向综合：将同一业务的各个管理层次综合到一起
纵横综合：从信息模型和处理模型两方面建立公用数据库和统一信息处理系统

1.3 常用架构模型

1.3.1 单体应用

运行在单台物理机器上的独立应用程序
应用领域：信息系统领域，以数据处理为核心

1.3.2 客户机/服务器（C/S）

客户端与服务器通过 TCP/UDP 进行请求和应答

形式对比：

类型	形式	特点
二层 C/S	前台客户端 + 后台数据库	胖客户端
三层 C/S	前台客户端 + 后台服务端 + 后台数据库	引入应用层
三层 B/S	Web 浏览器 + Web 服务器 + 后台数据库	基于 HTTP
多层 C/S	前台 + 后台服务端 + 中间件/应用层 + 数据库	中间件提升性能与安全
MVC	Web 浏览器(View) + Web 服务器(Controller) + 数据库	关注点分离

通信协议：TCP/IP、Socket 自定义、RPC、CORBA/IIOP、Java RMI、J2EE JMS、HTTP

1.3.3 MVC（Model-View-Controller）

角色	职责
控制器（Controller）	接受用户输入，调用模型和视图
模型（Model）	业务数据和业务逻辑
视图（View）	用户界面

优点：允许多种用户界面扩展、易于维护、易于构建强大 UI、增强可扩展性、强壮性、灵活性

1.3.4 SOA（面向服务架构）

服务：能提供一组整体功能的独立应用系统
实现方式：借助消息中间件、交易中间件
典型应用：Web Service（通过消息机制或 RPC 调用）
主要实践：异构系统集成、同构系统聚合、联邦架构

1.3.5 ESB / EDB（企业服务总线/企业数据总线）

特征：

连接软件系统，提供服务代理功能和服务注册表
按照协议消息头进行数据、请求、回复的接收和分发
可基于消息中间件、事务中间件、CORBA/IIOP 协议开发

1.4 企业信息系统总体框架

构建有效集成的 ISA（信息系统架构）需考虑 4 个方面：

方面	描述
战略系统	战略制定、高层决策、长期/短期规划
业务系统	业务过程、活动、角色、数据的建模与执行
应用系统	应用软件，包括内部功能和外部界面
企业信息基础设施（EII）	信息设备、通信网络、数据库、系统软件、支撑软件

1.5 架构设计方法

1.5.1 TOGAF 架构框架

国际权威组织 The Open Group 制订的企业架构标准框架。

4 大目标：

节省时间和成本，更有效、合理利用资源
实现可观的投资回报率
确保所有用户使用相同的语言
避免被"锁定"到企业架构的专有解决方案

核心思想：模块化架构，为大型组织开发提供扩展指南

TOGAF 组件：

架构开发方法（ADM）
架构开发方法指南和技术
架构内容框架
企业连续序列和工具
架构框架参考模型
架构能力框架

1.5.2 ADM（架构开发方法）10 个阶段

预备 → 需求管理 → 架构愿景 → 业务架构 → 信息系统架构 → 技术架构 → 机会和解决方案 → 迁移规划 → 实施治理 → 架构变更管理

1.5.3 信息化 4+6+7+9

4 个内容：信息网络体系、信息产业基础、社会运行环境、效用积累过程
6 个要素：开发利用信息资源、建设国家信息网络、推进信息技术应用、发展信息技术和产业、培育信息化人才、制订和完善信息化政策
7 个平台：知识管理、日常办公、信息集成、信息发布、协同工作、公文流转、企业通信
9 个特征：易用性、健壮性、平台化、灵活性、扩展性、安全性、门户化、整合性、移动性

1.5.4 信息化架构两种模式

数据导向架构：关注数据模型和数据质量
流程导向架构：关注端到端流程整合及对流程变化的适应度

1.5.5 信息化建设生命周期

系统规划 → 系统分析 → 系统设计 → 系统实施 → 系统运行和维护

1.5.6 信息化工程总体规划方法

方法	核心思想
CSF（关键成功因素法）	找出企业成功的关键因素，围绕其确定系统需求
SST（战略目标集转化法）	反映各种人的要求，按要求分层，转化为信息系统目标
BSP（企业系统规划法）	自上而下识别系统目标、企业过程和数据，自下而上设计

1.6 实践案例

案例：某电商订单系统从单体到 C/S 再到 SOA 的演进

阶段1：单体应用，所有功能在一台服务器
阶段2：二层 C/S，前台客户端 + 数据库
阶段3：三层 B/S，引入 Web 服务器
阶段4：多层架构，引入中间件，提升并发性能
阶段5：SOA 化，通过 ESB 集成订单、库存、支付等服务

2. 关键概念速查

概念	定义/说明	常见考点
ISA	信息系统架构（Information System Architecture）	多维度、分层次、高度集成化的模型
C/S 架构	客户端/服务器架构	胖客户端/瘦客户端区分
B/S 架构	浏览器/服务器架构	本质是 HTTP 协议
MVC	模型-视图-控制器	强分离输入、处理、输出
SOA	面向服务架构	服务是独立应用系统
ESB	企业服务总线	服务间信息交换的公共通道
EDB	企业数据总线	数据层面的集成
TOGAF	The Open Group 架构框架	ADM 是核心方法
ADM	架构开发方法	10 个阶段环状排列
CSF	关键成功因素法	找企业成功关键
SST	战略目标集转化法	反映人的要求
BSP	企业系统规划法	自上而下识别，自下而上设计

3. 典型例题（案例分析题）

例题 1：选择题

题目：在信息化工程总体规划的方法论中，（）是通过分析找出使得企业成功的关键因素，然后再围绕这些关键因素来确定系统的需求，并进行规划。

A. 战略目标集转化法 B. 关键成功因素法 C. 企业系统规划法 D. 信息系统工程法

参考答案：B 解析：CSF 关键成功因素法正是通过分析找出使企业成功的关键因素，围绕其确定需求。

例题 2：选择题

题目：信息化建设生命周期的顺序是（）。

A. 系统设计、系统分析、系统规划、系统实施、系统运行和维护 B. 系统规划、系统分析、系统设计、系统实施、系统运行和维护 C. 系统规划、系统分析、系统设计、系统实施、系统运行和维护 D. 系统分析、系统规划、系统设计、系统实施、系统运行和维护

参考答案：C 解析：正确顺序是系统规划 → 系统分析 → 系统设计 → 系统实施 → 系统运行和维护。

例题 3：简答题

题目：请列举信息系统架构中较为常用的架构模型。

参考答案：传统的信息系统架构中架构模型主要关注应用系统架构，典型的应用系统架构包括：

单体应用架构
二层客户端/服务器架构
三层客户端/服务器架构
三层浏览器/服务器架构
多层客户端/服务器架构
面向服务的架构（SOA）
企业服务总线架构

说明：在企业应用中，复杂的面向服务架构会加重信息系统开发和管理负担，为了规避成本问题，多采用企业服务总线或企业数据总线架构模式。

4. 论文素材

本章是论文题出题范围，以下 3 个题目方向可以重点准备：

论企业信息系统的架构选型与演进
- 写作要点：从单体到 C/S 到 B/S 到 SOA 的演进过程，TOGAF 框架的应用
论面向服务架构（SOA）在企业中的应用
- 写作要点：服务粒度、ESB、协议标准化（UDDI/WSDL/SOAP）
论企业架构（EA）方法论在系统设计中的应用
- 写作要点：TOGAF/ADM 阶段、信息化 9 特征、BSP 方法应用

5. 高频考点

5 大体系结构风格：每年必考 1 题
C/S、B/S、二层/三层/多层 C/S 区分：案例题常考
MVC 三角色职责：基础题必出
TOGAF 与 ADM：概念题
CSF/SST/BSP 三大规划方法：必须能区分
信息化建设生命周期顺序：送分题
SOA 与 ESB 关系：高频综合题