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情報學與信息系統研究(注: 國家社科項目“信息系統基礎理論及其應用研究”研究論文之一。)
情報學與信息系統研究(注: 國家社科項目“信息系統基礎理論及其應用研究”研究論文之一。)
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  隨著現代信息技術的迅速發展和社會信息化建設進程的加快,信息系統的研究與建設已日益成為人們普遍關注的重大課題。建設完善的現代化信息系統,不僅有助于信息資源的開發利用,實現資源共享,最大限度地滿足社會日益增長的情報需求,而且可以改善管理,加大生產過程的科技含量,提高勞動生產力,加速社會經濟的發展和社會的進步。因而正確認識并積極參與信息系統的研究和建設不只是對情報學,對所有以信息為研究、處理對象的學科和部門都具有重要的現實意義。
      1 信息系統的若干基本概念
  概念是反映事物本質、整體和內部聯系的一種抽象思維形式。根據系統科學的基本觀點和原理,我們可以對一個抽象的信息系統的有關概念進行下面一些基本的研究和描述。
    1.1 信息系統的系統概念
  要了解什么是信息系統,首先要明確什么是系統。貝塔朗菲把系統定義為:“系統是處于一定相互聯系中的與環境發生關系的組成要素的總體”〔1〕。錢學森的定義則是:“ 把極其復雜的研究對象稱為系統,即由相互作用和相互依賴的若干組成部分結合成具有特定功能的有機整體,而這個系統本身又是它所從屬的更大系統的組成部分”〔2〕。構成系統的各個組成部分,就是它的要素,系統所從屬的更大系統,則是它的生存環境。
  信息系統通常是由人、設備、信息、規則和目的等要素組成的,是具有收集、處理、貯存、傳遞、交流功能的綜合體。信息系統所處的大環境是社會系統,小環境可能是企業管理系統或國家經濟系統等。信息系統是一個發展中的概念,早期的信息系統只是一些分散的、功能有限的簡單系統;現代化的信息系統則已發展成為綜合性的、多要素、多功能的復雜大系統。作為信息系統組成部分的諸要素,無論它們是否作為相對獨立的部分存在,都只有在系統的整體運動中才能使其特征體現出來。信息系統只能是一定環境條件下的系統。一切現實的信息系統,由于不可能脫離環境而存在,因而必然是開放系統,它必須與環境進行信息的輸入和輸出;同時,信息系統作為一個系統本身,又必須與環境保持物質、能量、信息的交換,從而保證信息系統的正常運行。信息系統的開放性是信息系統發展演化的前提。明確有關系統的上述概念有助于我們從總體上把握信息系統的整體特性,從而提出改進信息系統性能的各種途徑和措施。
    1.2 信息系統的基本結構與功能
  信息系統的結構是指信息系統內部各組成要素之間相對穩定的分布狀態、排列順序和作用方式。這種結構的形式是多種多樣的,既可以是時空結構,也可以是等級結構;既可以是物理結構,也可以是邏輯結構。通常我們是根據信息在信息系統中的流程,將信息系統的結構描述為由輸入、輸出、存貯、處理和控制等模塊組成的邏輯結構。系統的組織規模、結構方式不同,其功能的大小也不同。對于互聯的信息網絡,我們常研究它的不同的拓撲結構,如星形結構、總線型結構、網絡型結構等。
  信息系統的功能則是指具有確定結構的信息系統在一定的約束條件下作用于環境的能力,它表征了信息系統在與環境之間進行信息輸入輸出的轉換關系中對于環境的輸出能力大小。我們一般可以將信息系統的功能劃分為五個部分,即輸入功能、存貯功能、處理功能、輸出功能、控制功能〔3〕。
  應當注意到,信息系統的結構和功能往往受到隨機性的擾動,我們稱其為漲落。漲落可以來自信息系統的內部結構,也可以來自信息系統的外部環境,它對信息系統的結構和功能的穩定性產生影響。漲落是隨時發生的,當信息系統處于平衡態附近時,其對信息系統的穩定性不會產生大的影響;但在遠離平衡態的情況下,漲落的作用往往很大,甚至破壞信息系統原有的結構和功能,出現新的結構和功能,從而把信息系統推向新的有序結構中去。認識漲落與信息系統結構和功能的關系,就可以有效地控制隨機漲落,使系統的結構和功能朝著人們所期望的方向發展。
    1.3 信息系統的信息與控制
  關于信息的含義,國內外學術界爭論不休,提出的定義多達數十種。從信息論的角度看,任何開放系統均存在著信息的傳遞交換過程。但這里的信息和作為信息系統處理對象的信息資源不同,主要是指系統在建立、管理、完善等一系列過程中所賴以決策的環境信息和反饋信息。這里,我們可以把信息看成是對不確定性的消除。
  控制就是一個系統根據系統內部狀態和外部環境的變化所進行的調節。信息系統通過對信息的收集、處理、存貯、傳遞、利用等環節的控制,調整各功能模塊之間的協調關系,使信息系統在整體上處于最優狀態。
  信息是控制系統行為的基礎,控制是對系統狀態的一種合乎目的的調節行為。信息和控制通過反饋過程聯系起來。所謂反饋,是指施控系統通過信息作用于受控對象后,把受控對象所產生的真實信息再輸送回來,并對施控系統發出的指令和信號產生影響的過程。一切控制都需要信息的反饋。信息過程是人們認識世界的思維活動,而反饋則是實現再認識、再實踐的中間環節,它把認識世界和改造世界的活動進一步聯系起來。實踐表明,為了能夠提供優質的信息服務,在信息系統建立之初,必須掌握關于所建系統的環境信息,包括社會環境、經濟環境、政治環境、技術環境以及同類系統、用戶信息需求狀況等方面的信息;信息系統建成之后,信息系統的控制實際上就是信息系統的管理。信息系統在運行過程中,不斷向環境輸出信息,引起環境的反應,這些反應即可作為反饋信息,用于信息系統的進一步控制和完善。
    1.4 信息系統的類型與層次
  信息系統是一個發展中的概念,通常人們多對其作廣義的理解。信息系統的種類繁多,按不同的標準和需要,對其類型可作如下劃分:
  (1)按系統的規模劃分,有小型信息系統、中型信息系統、 大型信息系統。
  (2)按系統網絡化程度劃分,有局域網系統、地域網系統、 廣域網系統。
  (3)按系統所從屬的部門劃分,有工業信息系統、 農業信息系統、經濟信息系統、科技信息系統等。
  (4)按系統服務范圍劃分,則有專用信息系統、 公共信息系統等。
  信息系統類型的劃分也是多種多樣,各類型之間也可以進行轉化。
  所謂層次,是指系統發育組織形成的等級系列。信息系統在其自身產生、老化、更新的生命周期中,由于系統某些性質(要素、功能、結構、狀態、環境等)的變化,引起信息系統組織形式的質變,這就顯示出系統由簡單到復雜、由低級到高級的發展階段屬性,即層次性。信息系統從數據處理發展到信息處理,進而向集成化的綜合信息系統的演化,正是這種層次性的表現。
    1.5 信息系統的有序與無序
  如前所述,信息系統是由相互作用、相互聯系的若干要素結合而成的具有特定功能的有機整體。信息系統的各要素之間、要素與系統之間存在著有規則的聯系,表現為一定秩序性,這就是信息系統的有序。如果信息系統各要素之間、要素與系統之間呈現出混亂的、無規則的組合,這個信息系統就是無序的。
  信息系統的有序和無序是相對的。在信息系統的有序結構中往往存在著無序的因素,如擾動、漲落等。相反,在無序中也存在著有序的因素。絕對的無序是不存在的。信息系統從低層次向高層次轉化,則有序性加強;反之,有序性減弱。
  信息系統的有序和無序是可以相互轉化的。由于信息系統是一個開放系統,當外界輸入的負熵流大于信息系統自發增熵,并達到某一閾值時,信息系統就會提高有序度,并自發形成一種新的有序結構,這種由于負熵流使信息系統遠離平衡態的結構,稱之為信息系統的耗散結構。信息系統產生耗散結構的條件,一是信息系統必須是遠離平衡的系統;二是信息系統的不同要素之間存在著非線性的相互作用機制。
  根據系統科學的理論,我們可以知道,信息系統的產生、發展、消亡的演化過程,一般都是“自行”完成的,這就是所謂的信息系統的“自組織”過程。自組織是系統科學的基本概念。除了耗散結構理論對自組織現象作了初步研究外,協同論、超循環理論、突變理論等都較集中地研究了自組織過程的一般條件和機制,給出了一些定量和半定量的結論〔4〕。信息系統的自組織過程,可能產生出幾種不同的結果, 既可能通過漲落的作用,使信息系統從一種有序態躍進到新的有序態上,也可能通過突變使信息系統的有序態解體,進入混沌狀態。
  研究了解信息系統的有序、無序以及自組織概念,對于理解信息系統的發展有重要意義。我們可以根據自組織理論,不僅設計出具有自組織能力的信息系統,而且還可以創造條件,使信息系統向著高度有序化方向發展。
      2 信息系統的多學科研究
  基于開發利用信息資源、加速社會經濟信息化進程的迫切需要,信息系統的研究不僅是情報學理論研究的一個重要領域,而且已經成為許多以信息或信息交流為研究對象的學科共同關注的重要課題。這在計算機科學和通信科學領域表現得尤為突出。可以說,研究、設計、建構和管理信息系統已成為情報界、計算機界和通信界共同面臨的時代責任。三者的共同特點是均以信息為處理對象,采用先進的理論方法和信息技術,通過集成化的信息系統網絡,為社會各行各業提供急需的優質信息資源服務。從大量的研究資料中可以發現,信息系統是上述等學科領域的主要研究對象,但在認識和描述信息系統方面,因依據各自學科的研究起點和目的,從不同的角度觀察和研究信息系統,這就不可避免地會發生認識上的差異。例如,通信界從信號轉換控制角度,關心信息的傳輸系統;計算機界從數據轉換控制角度更關注信息處理的操作系統;而情報界則從情報過程的轉換控制角度,研究信息內容的組織和管理系統,既重視現代的技術系統,也重視非技術支撐的人際組織系統。
  在早期的應用實踐中,情報工作主要在情報意識和情報需求較強烈的科技領域進行,科技人員間的科學交流過程規律決定了情報系統以至于情報學的兩大時代特征:一是科技范疇特征,情報系統成為科學系統的重要組成部分;二是科學交流的目的特征,即通過情報系統來提高科學交流過程的效率,以提高研究人員的科學勞動生產率。一些有影響的情報學家就是從這一角度來考察和認識情報系統的。在70年代,米哈依洛夫認為,情報系統是科學情報機構以及由這些機構間的聯系而成,是科學交流系統最重要的環節。   在對整體化情報系統(IntegratedInformation System)定義時,他才考慮技術因素,指出該系統是由一整套技術方法和技術設備組成的系統,它對科技文獻進行一次輸入處理并將所取得的資料進行多方面的輸出處理和多次利用,以便滿足多種多樣的情報需求〔5〕。T.Saracevic十分重視情報系統的研究,并從情報交流傳播的角度來觀察系統控制過程。他認為情報過程的現象就是知識傳播過程,該過程的實現又依賴于系統。對應于各種不同的傳播過程,有大量的、各種不同形式、結構、目的的系統,他將這些系統定名為情報系統〔6〕。A.Debons以情報系統研究飲譽情報界, 在其獲獎著作中,將情報系統定義為:“是由人、機器、過程所構成的一種環境,它能擴展人類獲取、處理和利用數據的生物潛能,因此能改善人類的生存機會”〔7〕。 他在書中提出并分析介紹了多種情報系統模型,如M. C.Yovits的一般性情報系統(GIS)模型等。在國內, 學術界的研究也很活躍,目前其研究范圍不再局限于科技情報領域,已經擴大至各行各業各種類型的情報系統。就其研究內容來看,情報學研究的重心顯然側重于信息資源的組織與管理,以及資源、技術、社會、經濟、人文等諸種要素在情報系統中的集成。而這一研究的任務就是為滿足社會上日益增長的情報需求,從總體上研究組織、管理情報系統的基本理論、方法和技術。
  按計算機領域的認識,由存貯器、控制器、中央處理機、外部設備等硬件構成計算機系統,由管理、執行、控制等軟件構成操作系統,當這些系統為實現某些特定功能目標而應用于一個或多個團體或行業時,由通信線路將主機、用戶終端、相關數據、特定目標管理等聯結成具有一定空間范圍和作業功能的信息系統。文獻〔8〕認為, 信息系統是以信息為主要處理對象的,并以信息集散、加工為目的而組成的綜合體。指出,計算機界關心的是具有當今時代特色,使用現代化工具,有著強烈人造色彩的,而不是原始的、自發的那種傳統的信息系統。該書從計算機專業角度提出了認識信息系統的技術線索與系統線索,認為信息系統的研究起點是企業信息系統,包括計算機系統結構、軟件、通信網絡以及EDP、MIS、DSS等的分析、設計、規劃等。現在, 計算機信息系統經歷了電子數據處理(EDP)、管理信息系統(MIS)到決策支持系統(DSS)、專家系統(ES)的發展過程,智能化程度越來越高。 隨著信息技術的集成,尤其是網絡技術的迅速發展和普及,這類系統正在從局域網進入廣域網絡環境,企業或機構的信息獲得能力空前提高,以至于信息管理從“支持性的”轉變成企業“不可分割的組成部分”。計算機信息系統的概念也隨之發生變化,文獻〔9〕認為, 中國正在實施的國家級的“三金”或“八金”工程都是網絡化信息服務的應用系統。這一觀點反映了計算機信息系統整體發展的方向,也符合當前各相關學科領域的認識主流。
  就通信科學而言,通過一定的渠道,將信息從信源不變樣地傳遞到信宿的傳輸體系也被認為是信息系統。這是通信界的普遍認識,實際指通信系統,與計算機技術結合后稱為計算機通信網絡,它包括電話網、局域網(LAN)、廣域網(WAN)、直接廣播衛星網(DBS)、 綜合業務數字網(ISDN)和興起不久的增值通信網(VAN)等〔10〕。 按通信專家鐘義信的說法,“信息系統,主要是指各種各樣應用信息系統和大量的應用軟件系統,加行政管理信息系統、經貿信息系統、金融管理信息系統、遠地多媒體教學系統、遠地醫療會診系統等。信息網絡,主要指各種信息系統所構成的信息網絡體系以及為了支持這個網絡體系有效運轉所需要的網絡標準—通信協議—操作規程—傳輸編碼等”〔11〕。在通信領域,信息系統的研究目的十分明確,那就是提供有效的信息傳輸,其本質為信號的處理及傳輸。由于現代通信技術的飛速發展,使得上述各類系統的發展對現代通信表現出更大程度的依賴,而且產生了相互走向融合的趨勢,另一方面,具有語義、語用意義的信息處理研究也正在步入通信領域,傳統的“不走樣傳輸”的通信正以此為契機進行研究和服務范圍的突破。情報學領域知識序化處理和情報服務的理論與方法,計算機領域的信息智能化高速處理的設備與技術,正被更廣泛地引入通信領域寬帶數字化的有效信道及由此而形成的全球通信網,三個領域圍繞信息的傳輸、序化處理和服務這一邏輯接口所作的有機融合,構成了當代信息技術的核心和靈魂,并以社會化的信息系統網絡為形式,共同為開發信息資源,為加速經濟發展和社會進步提供信息服務。
      3 信息系統與信息交流
  情報學研究的主要問題之一就是社會信息交流。信息交流是維持人類社會生存和發展的重要條件。信息交流與信息系統有著密切的聯系,信息系統的發展與完善有利于信息的有效交流,對提高社會生產力,加速社會發展具有重要意義。
    3.1 信息交流的概念
  信息交流涉及兩個最基本的概念:“信息”與“交流”。盡管人們對其有多種不同的論述,但有一點則是不變的,即:信息是一種客觀存在,而交流則是信息這種存在的運動過程。就是說,信息是從某個信息源傳向一個接受者的符號或編碼,它是有關事物及過程的描述;而交流則是指社會個人之間、團體之間通過標記或符號系統交換信息的行為過程。因此,信息交流是一種社會性過程,它的實現需要一定的條件與要素。根據香農的通訊模型,這些要素主要是:
  ①信源(信息發送者)。這是信息的原始來源。
  ②信宿(信息接受者)。這是信息的最后接受者。
  ③交流通道。即信息經過何種渠道傳達到信息接受者。不論現代通訊技術如何發達,對于信息發送者和信息接受者而言,他們發送和接受信息的通道就是交流雙方的感官系統,包括視覺、聽覺、味覺、嗅覺等。而外界的信息技術系統僅僅是這些感官通道的擴展延伸或變換。
  ④符號體系。這是信息傳遞交流時信息得以依附的載體。它包括語言、文字、手勢、表情、信物、繪畫、攝影、計算機二進制語言、電磁符號等。
  ⑤知識信息庫。這是人腦知識信息的總稱,它包括各種知識或信息,是信息系統交流的最根本來源和最終極的歸宿。
  ⑥支持條件。這是信息交流得以實現的保障,它包括自然條件(如空氣、光波、電磁波等)、技術條件(各種通訊技術、信息存貯、處理技術)和社會條件(法律、經濟條件等)〔12〕。
  社會信息交流與能源系統、交通運輸系統共同構成社會的三大基礎結構。基礎結構的每一次革命,都將促進社會的巨大進步。特別是信息交流技術的革新,對社會發展將產生更為深遠的影響。
    3.2 信息系統是信息交流的物質技術基礎
  從上述信息交流諸要素中可以看出,交流通道和信息資源都是實現交流的重要環節。沒有通道,沒有信息資源,就談不到交流。信息系統担負著加工處理、交流傳遞信息的重任,現代信息技術的迅速發展,大大提高了信息系統的現代化水平,使信息的處理方法越來越方便,存貯密度越來越高,準確性越來越好,傳輸距離越來越遠,傳播速度越來越快,系統的智能化程度越來越高。目前,各種具有不同功能的信息系統大量涌現,信息高速公路的建設在全球范圍內展開,以Internet為代表的國際化互聯網絡迅猛發展,這就不僅為在更廣闊的范圍內進行信息交流提供了重要物質技術基礎,也為實現人類信息資源的共享創造了必要的條件,我國從1993年起提出了推進國民經濟信息化的戰略目標。國民經濟信息化要素中用于交流的通信網絡系統和計算機等硬件設施等雖然可以通過資金的投入和采用先進的技術手段在較短的時間內實現,而要素中的數據庫、信息資源建設則不一樣,它需要長時間的積累、多方面支持、各部門的配合,以及市場機制的建立等才可能得以開發、建設。這正是我國目前信息系統建設中的薄弱環節。因此,克服重“硬”輕“軟”思想,加強信息資源的開發和數據庫的建設實屬當務之急。
  開發信息資源是多部門、多地區的共同事業,它必然要求打破部門和地域界限,聯合行動,相互協調,發揮整體優勢。信息共享是信息資源開發利用的目標,聯合是實現信息共享的條件,只有走聯合發展的道路,才是開發信息資源和加速數據庫建設的有效途徑。國外信息系統發展的經驗是,取得成功的系統要么是綜合性、權威性、面向社會大眾的系統;要么是專業性、權威性很強的專業化系統。我國經過幾年來的網絡建設,各種網絡,如CHINANET、教研網(CERNET)等,已初具規模,但都感到網上信息資源缺乏。因此,目前大家都全力以赴爭奪信息資源,使自己的網絡資源朝綜合性或專業性的方向發展。科技信息界在信息資源方面占有一定的優勢,經國家科委批準,建設Chinalnfo (中國信息)資源系統被列入“九五”國家科技攻關項目,由中國科技信息研究所萬方數據公司與全國信息機構聯合承建。1997年8月6日已經正式開通,大量中文信息開始上網服務。中國信息資源系統的開通解決了中文數據庫與Internet(因特網)接口技術,分布式信息服務所需的標準化技術以及網絡安全技術;一大批著名數據庫系統得到了充分利用。這將為推動我國科學技術面向經濟建設、推動我國信息資源建設、推動我國信息化核心任務的完成作出應有的貢獻〔13〕。中國科技信息研究所成功地開發中國信息資源系統、大力組織具有民族優秀文化傳統的中文信息資源上網的經驗是可貴的,它必將為發展我國信息系統、擴大信息交流,進一步推動信息服務業的全面發展產生深遠影響。
  收稿日期:1997年11月10日
情報學報京243~249G9圖書館學、信息科學、資料工作嚴怡民19981998文章指出,信息系統的研究與建設已成為所有以信息為研究、處理對象的學科共同關注的重大課題。作者從情報學角度,就信息系統的若干基本概念、信息系統的多學科研究特點以及信息系統與信息交流的關系等三個方面的問題進行了較深入的探討,所提見解對深化情報學理論研究有一定參考意義。情報學/信息系統/信息交流information science/information  system/  informationcommunication.Research on Information Science and Information System             Yan Yimin  (College of Library and Information Science,  WuhanUniversity, Wuhan 430072)This article points out that the research and constructionof information system are the key subjects of common concernin information field. From the angle of information science,the author deeply approaches some basic concepts and multi-disciplinary characteristics of information system as wellas  the  relationship  between  information  system  andinformation communication. The arthor's opinion is usefulto deepening theoretical research on information science.嚴怡民,男,1929年生,1951年哈爾濱外語學院畢業,1958年該院研究生畢業。現任武漢大學圖書情報學院情報學教授、博士生導師。武漢大學圖書情報學院,武漢430072 作者:情報學報京243~249G9圖書館學、信息科學、資料工作嚴怡民19981998文章指出,信息系統的研究與建設已成為所有以信息為研究、處理對象的學科共同關注的重大課題。作者從情報學角度,就信息系統的若干基本概念、信息系統的多學科研究特點以及信息系統與信息交流的關系等三個方面的問題進行了較深入的探討,所提見解對深化情報學理論研究有一定參考意義。情報學/信息系統/信息交流information science/information  system/  informationcommunication.
2013-09-10 21:35

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