软考系统架构师系统工程与信息系统基础考点

系统工程

定义：一种组织管理技术，一种现代的科学决策方法

目的：以最好的方式实现系统

目标：整体最优

意义：利用计算机为工具，对系统的结构、元素、信息和反馈等进行分析，以达到最优规划、最优设计、最优管理和最优控制的目的。

系统工程方法

霍尔三维结构【“硬科学”方法论】

• 逻辑维：解决问题的逻辑过程
• 明确问题
• 确定目标
• 系统综合
• 系统分析
• 优化
• 系统决策
• 实施计划
• 时间维：工作进程
• 规划阶段（调研，谋求活动的规划与战略）
• 拟定方案 （提出具体的计划方案）
• 研制阶段 （完成研制方案以及生产计划）
• 生产阶段 （生产零部件以及提出安装计划）
• 安装阶段 （安装完成，完成系统运行计划）
• 运行阶段 （系统按照预期的用途开展服务）
• 更新阶段 （改进原有系统或消亡原有系统）
• 知识维：专业领域知识（如工程、医疗、建筑、商业、法律、管理等）

应用场景：组织和管理大型工程建设项目

切克兰德方法【“软科学”方法论】

核心：“比较”和“探寻”

七步骤：

• 认识问题
• 根底定义
• 建立概念模型
• 比较和探寻
• 选择
• 设计与实施
• 评估与反馈

并行工程方法

核心：“制造过程”与“支持过程”并行

三个方面：

• 产品设计开发期间，最快速度按质量完成
• 各项工作问题协调解决
• 适当的信息系统工具

综合集成法【钱学森命名】

分类：简单系统、巨系统

四原则：

• 整体论
• 相互联系
• 有序性
• 动态

WSR 系统方法

实践准则：懂物理、明事理、通人理

信息系统的生命周期

系统工程生命周期阶段

探索性研究 -> 使用阶段 -> 概念阶段 -> 开发阶段 -> 生产阶段 -> 保障阶段 -> 退役阶段

系统工程生命周期方法

计划驱动方法：需求 -> 设计 -> 构建 -> 测试 -> 部署

渐进迭代式开发：连续交付以达到期望的系统

精益开发：动态且知识驱动，以用户为中心的过程

敏捷开发：更好的灵活性

信息系统的生命周期

1. 产生阶段：提出建设信息的初步想法，对需求进行调研和分析

2. 开发阶段：单个系统开发则分5个小阶段【总体规划 -> 系统分析 -> 系统设计 -> 系统实施 -> 系统验收】

3. 运行阶段：通过验收、移交之后

4. 消亡阶段：更换创造、功能拓展、报废重建

信息系统建设原则

1. 高层管理人员介入原则：没有高层决策的支持，信息系统建设很难推进（涉及工作流程及模式的变革）

2. 用户参与开发原则：用户确定范围、核心用户全程参与、用户深度参与

3. 自顶向下规划原则：以此减少信息不一致的现象

4. 工程化原则：引入“信息工程”

5. 其他原则：创新型原则、整体性原则、发展性原则、经济性原则

软件开发方法

结构化开发方法

特点：用户至上，自顶向下，逐步分解。【适用于需求明确的开发场景】

优点：理论基础严密，注重开发过程的整体性和全局性。

缺点：开发周期长，文档及涉及说明繁琐，工作效率低。

原型法开发方法

特点：对用户需求动态响应，逐步纳入；其开发计划就是一个反复修改的过程。【适用于需求不明确的开发场景】

按功能分类：水平原型（界面）、垂直原型（复杂算法）

按结果分类：抛弃式原型、演化式原型

抛弃式原型（Throw-It-Away Prototype）：系统真正实现后就放弃不用的原型。

演化式原型（Evolutionary Prototype） ：从目标系统的一个或几个基本需求出发，通过不断变更演化完善系统功能，演化成最终系统。

面向对象方法

三种形态模型：

1. 对象模型：描述系统数据结构
2. 动态模型：描述系统控制结构
3. 功能模型：描述系统功能

面向服务方法

关键词：粗粒度、松耦合，系统功能标准化、构件化

好处：增加系统灵活性、可复用性、可演变性

三个抽象级别：

1. 操作，代表单个逻辑工作单元 （LUW） 的事务。
2. 服务，代表操作的逻辑分组。
3. 业务流程，为实现特定业务目标而执行的一组长期运行的动作或活动。

其他开发方法

形式化方法、数学模型化、统一过程方法、敏捷方法、基于架构的开发方法等。

信息系统分类

业务处理系统【TPS - Transaction Processing System

含义：早期最初级的信息系统

功能：数据输入、数据处理【批处理\OLTP】、数据库维护、文件报表产生

PS：OLAP（联机分析处理）、OLTP（联机事务处理）

管理信息系统【MIS - Management Information System】

含义：高度集成化的人机信息系统

四大部件：信息源、信息处理器、信息用户、信息管理者

开环系统：批处理系统

闭环系统：计算机实时处理系统

决策支持系统【DSS - Decision Support Systems】

含义：由预演系统、知识系统、问题处理系统组成。【主要解决半结构化和结构化问题】

功能：辅助决策、支持决策（PS：主要是支持用户做决策，而不是代替用户做决策）

专家系统【ES - Expert System】

含义：知识+推理=专家系统【人工智能的一个重要分支】

功能：解决问题、解释结果、进行决策和判断

组成：

• 知识库：存储求解实际问题的领域知识
• 综合数据库：存储问题的状态描述、中间结果、求解过程的记录等信息
• 推理机：规则解释器
• 知识获取：知识收集处理、知识自学习
• 解释程序：面向用户的应用程序

政府信息化和电子商务

电子政务几类角色：政府、企（事）业单位、公民、公务员

企业信息化和电子商务

信息化概念：指在国家宏观信息政策指导下，通过信息技术开发、信息产业的发展，信息人才的配置，最大限度地利用信息资源以满足全社会的信息需求，从而加速社会名领域的共同发展以推进信息社会的过程。

目的：优化企业业务活动使之更加有效，提高企业竞争能力。

企业信息化涉及的三类创新：

1. 技术创新：通过互联网及时了解和掌握创新的技术信息，加快从技术向生产的转化。
2. 管理创新：按照市场发展的要求，要对企业现有的管理流程重新整合，从作为管理核心的财务、资金管理，转向技术、物资、人力资源的管理，延伸到企业技术创新。
3. 制度创新：针对不适应企业信息化的管理体制、管理机制和管理制度进行革新。

企业信息化方法

业务流程重构方法：重新设计流程。

核心业务应用方法：围绕核心业务推动信息化。

信息系统建设方法：建设企业信息系统作为企业信息化的重点和关键

主题数据库方法：建立面向企业的核心业务的数据库，消除“信息孤岛”。

资源管理方法：切入点是为企业资源管理提供强大的能力。如:ERP、SCM。

人力资本投资方法：把一部分企业的优秀员工看作是一种资本，能够取得投资收益。

信息系统战略规划【ISSP - Information system strategic planning】

从企业战略出发，构建企业基本的信息架构，对企业内、外信息资源进行统一规划、管理与应用，利用信息控制企业行为，辅助企业进行决策，帮助企业实现战略目标。

ISSP方法经历的三个主要阶段：

第一个阶段【以数据处理为核心】

关键词：数据处理

主要方法：

• 企业系统规划法 （BSP - Business System Planning） --CU 矩阵：自上而下识别系统目标，自下而上设计信息系统，对组织机构的变动具有适应性。
• 关键成功因素法（CSF - Critical Success Factors）：找出实现目标的关键信息集合，从而确定开发优先级次序。
• 战略集合转化法(SST - Strategy Set Transformation)：把战略目标看成“信息集合”，把战略目标转变成信息系统的战略目标。
• 其他方法：投资回收法、征费法、零钱预算法、阶石法等

第二个阶段【以企业内部管理信息系统为核心】

关键词：围绕企业整体需求进行的信息系统规划

主要方法：

• 战略数据规划法 (SDP - Strategic Data Planning)
• 信息工程法 (IE - Information Engineering)
• 和战略栅法 (SG - Strategic Grid)

第三个阶段【以集成为核心】

关键词：以集成为核心，围绕企业战略需求进行的信息系统规划

主要方法：

• 价值链分析法 (VCA - Value Chain Analysis)
• 战略一致性模型 (SAM - Strategic Alignment Model)

企业资源计划【ERP - Enterprise Resource Planning】

ERP结构

定义：将企业所有资源（企业三大流：物流、资金流、信息流）进行整合，全面一体化管理的管理信息系统。

三方面：

1. 生产控制（计划、制造）
2. 物流管理（分销、采购、库存管理）
3. 财务管理（会计核算、财务管理）

客户管理【CRM - Customer Relationship Management】

理念：客户即资产

中心：客户关怀

目的：与客户建立长期、有效的业务关系，最大限度增加利润

核心：客户价值管理、提高用户忠诚度和留存率

供应链管理【SCM - Supply Chain Management】

理念：整合优化“三流”【信息流（需求信息流、供应信息流），资金流，物流】，打通企业间“信息孤岛”，严格的数据交换标准。

信息化三流:

1. 信息流【核心】
   需求信息流 (需方到供方): 如客户订单、生产计划、采购合同等。
   供应信息流 (供方到需方): 如入库单、完工报告单、库存记录、可供销售量、提货发运单等。
2. 资金流【辅助】
3. 物流【辅助】

商业智能【BI - Business Intelligence】

过程：需求分析 -> 数据仓库建模 -> 数据抽取 -> 建立BI分析报表 -> 用户培训和数据模拟测试 -> 系统改进和完善

相关技术：数据仓库、数据挖掘、OLAP（联机分析处理）

用途：决策分析【分析历史数据预判未来】

数据挖掘

分类：

• 关联分析：挖掘出隐藏在数据间的相互关系。
• 序列模式分析：侧重点是分析数据间的前后关系 (因果关系)。
• 分类分析：为每一个记录赋予一个标记再按标记分类。
• 聚类分析：分类分析法的逆过程。

数据湖

概念：存储企业的各种各样原始数据的大型仓库。

特点：湖从企业的多个数据源获取原始数据，并且针对不同的目的，同一份原始数据还可能有多种满足特定内部模型格式的数据副本。【结构化或非结构化】

与数仓区别：

数仓：仅支持联机分析处理（OLAP）
数据湖：支持联机分析处理（OLAP），也支持联机事务处理（OLTP）

业务流程重组【BPR - Business Process Reengineering】

定义：对企业的业务流程进行根本性的再思考和彻底性的再设计，从而获得可以用诸如成本、质量、服务和速度等方面的业绩来衡量的显著性的成就。

业务流程管理【BPM - Business Process Management】

中心：端到端的卓越业务流程

目的：持续的提高组织业务绩效

企业应用集成

表示集成（界面集成）

数据集成

控制集成（功能集成、应用集成、API集成）

业务流程集成

企业必须对各种业务信息交换进行定义、授权和管理，以便改进操作、减少成本、提高响应速度。

按传输方式分：

消息集成：数据量小，交互频繁，立即的，异步
共享数据库：交互频繁，立即的，同步
文件传输：数据量大，交互频率小，即时性要求底

企业门户

• 企业信息门户：访问企业内部网络和因特网存储的各种信息。【统一访问入口】
• 企业知识门户：企业网站的基础上增加知识性内容。【企业知识库】
• 企业应用门户：把商业流程中功能不同的应用模块通过门户技术集成在一起。【企业信息系统的网上集成界面】
• 垂直门户：为某一特定的行业服务的，传送的信息只属于人们感兴趣的领域。【提供特定行业或方向信息的门户或入口】

电子商务

主要角色：企业【B】、个人【C】

分类：

• 企业对消费者 (B2C)：京东，当当，天猫，亚马逊。
• 企业对企业 (B2B)：阿里巴巴。
• 消费者对消费者 (C2C)：闲鱼。
• 线上对线下(O2O)：与前三种类型的分类维度不一样。如:网上购买机票，就既属于B2C，也属于O2O

数字化转型智能制造体系

意义：新一代信息技术真正的实现推动整个商业模式变革，推动产业链的重构，推动改进企业与消费者之间的关系，以及企业与合作伙伴之间的关系。

发展阶段：

1. 初始级发展阶段
2. 单元级发展阶段
3. 流程级发展阶段
4. 网络级发展阶段
5. 生态级发展阶段

智能制造体系架构中，系统层级是指企业生产活动相关的组织结构的层级划分，包括：

• 设备层，利用传感器、仪器仪表、机器、装置等，实现实际物理流程并感知和操控物理流程。
• 单元层，用于企业内部处理信息、实时监测和控制物理流程。
• 车间层，实现面向工厂或车间的生产管理。
• 企业层，实现面向企业经营管理。
• 协同层，企业实现内部和外部信息互联和共享，实现跨企业间业务协同。

作者也整理了软考架构师学习备考资料，有需要的可以在文末添加作者 VX 了解详情。

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