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近年來情報系統理論研究綜述
近年來情報系統理論研究綜述
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  (劉春茂 徐久齡 南開大學分校信息產業學系 天津300070)
  [摘要]分四部分對近年來的情報系統理論研究的主要內容——①情報系統基礎理論的研究;②情報系統耗散結構理論的研究;③情報系統理論的開發研究;④專門情報系統和情報用戶的研究,進行了概括和歸納。
  [關鍵詞] 情報系統 理論
  *            *            *
  “情報系統”作為情報科學理論研究中的一項重要內容,為眾多的學者所重視和研究,且在不同的階段,皆表現出一種較為“均衡”的研究趨向。“情報系統”理論研究上的突破,將會給情報科學的理論帶來新的認識和思維。本文概述了近年來該領域的主要研究成果,并分四個方面進行論述。
      1 情報系統基礎理論的研究
  “情報系統”理論是“系統科學”與“情報科學”之間的一門交叉科學。因此,“情報系統”理論便不可避免地要以“系統科學”為方法論來進行研究。在眾多作者的文獻中也都體現了這一特點。
  “系統”可定義為“互相關聯的元素的集合”,其本質是將相互作用和相互依賴的若干組成部分組合成具有特定功能的有機整體。我們亦可根據不同的目的和標準將“系統”劃分為不同類型。
  何為“情報系統”?迄今為止,人們皆普遍采用文獻[1]中所下的定義:情報系統,又稱情報傳遞交流系統,是將科學情報從情報源傳遞給用戶的職能系統。情報系統是由包括人、設備、情報傳遞交流過程及目的等系統對象所組成的綜合體。情報系統在本質上是屬于一種人造的、開放的、社會的系統[2]。
  情報系統因其自身的獨特結構而具備了以下基本功能:輸入功能、存貯功能、處理功能、控制功能[2]。文獻[3]又卓有見地地提出了情報系統還應具備新的功能——創新的功能。
  情報系統功能的發揮是一個具有整體性的問題,而其中新情報技術的采用則會極大地提高系統整體的功能。新一代的情報系統采用了如微型計算機技術、新的大容量存貯技術、新的數據通訊技術等,從而使其功能在形式和質量上產生出巨大的活力,也使其功能在形式和質量上發生巨大的飛躍。
  一個情報系統若想發揮其應有的功能,則必須處于一種相對穩定的狀態,即具備穩定機制。情報系統的穩定機制是:采用一切可能采用的科學方法,去尋找消耗能量(人力、物力、財力)最少而情報功能最強、最穩定的途徑。可見,情報系統內部的能量差和張力使系統達到最穩定狀態,構成了一個情報系統發展的動力和壓力。
  對情報系統進行科學的檢驗和評價須借助于系統工程理論。情報系統是系統工程在情報科學上具體應用的一門學科。它采用系統工作的有關理論,對情報系統的設計、管理和評價等問題進行研究[12]。目前,情報系統工程的作用主要有以下四個方面[4]:
  ·對情報工作進行評價和科學管理;
  ·為情報系統的管理者提供科學的分析方法;
  ·為情報管理部門提供先進的技術手段;
  ·分析、總結以往經驗,預測未來管理工作。
  在對情報系統模型的評價過程中,文獻[5 ]提出了“情報系統辨識”的方法,即通過分析、觀測情報系統的輸入、輸出關系來確定其數學模型,它包括三個要素:數據、模型類型和準則。情報系統辨識一般通過建模、試驗、參數辨識、性能檢驗等步驟來實現。因此,這種方法不失為一種有效的評價、模擬、比較、分析、控制、優化情報系統的工具。
      2 情報系統的“耗散結構”理論研究
  “耗散結構”理論也應是情報系統的理論基礎,但因其文獻多且重要,筆者在此將單獨進行討論。
  “耗散結構”理論之所以在情報系統的研究中被廣為應用,主要是與情報系統本身的特點分不開的,即情報系統是一個動態的開放系統,它與外界不斷地進行物質、能量和信息的交換,從而使系統處于一種“遠離平衡的狀態”。因此,“耗散結構”理論已成為情報系統研究中一種重要的模型化方法。在有關情報系統研究的文獻中,文獻[2 ]對“耗散結構”理論的論述較為詳細,并率先將其歸為情報科學的基本原理之一。
  將“耗散結構”理論用于情報系統基本理論的研究,主要是從情報系統的定義出發的,即分析情報系統的“無序”和“有序”、其中的一些機理以及相應采取的手段[6~7]。
  情報系統本身就是動態開放的、“遠離平衡”的系統,它也會不斷地產生出增熵。造成情報系統出現增熵的原因是多方面的,也是不可避免的。于是,情報系統還必須從系統外輸入負熵流,而只有當引入的負熵流大于系統內部的增熵時,才能使系統總熵減小,從而使系統呈現出一種有序狀態。從系統外所輸入的各種物質、能量和信息在某種程度上都屬于負熵流。文獻[8 ]還重申了情報系統耗散結構形成的兩個根本條件,一是情報系統必須處于遠離熱平衡狀態;二是情報系統內必須存在某些非線性的動力學機制。
  文獻[7]和[8]均從耗散結構理論出發,探討了我國科技情報體制改革的問題,并為新的情報系統的構建提供了理論基礎。 而文獻[8]的新穎之處則是在論述了傳統的耗散結構理論的基礎上,闡述了耗散結構理論的新發展——系統的序變能力。
  一個系統在具備了有序結構的基礎上,還應具備一定的序變能力。系統的序變能力是指系統適應外界環境的應變能力[9]。 一個系統只有具備較好的序變能力,才能更好地適應外界環境的變化,從而較好地成為一個“活”系統。可見,情報系統序變能力及其模式的問題還有待于進一步研究。
  耗散結構理論認為:漲落是形成系統有序結構的動力,漲落是有序之源。這一點對于情報系統而言,亦概莫能外。正是由于情報系統的自組織過程處于以非均勻、非對稱為特征的非平衡態,所以,情報系統的自組織過程才始終包含著一定的漲落作用。反過來,漲落作用又會影響平衡態,并在一定條件下,促進情報系統的發展[10]。文獻[10]對情報系統自組織過程中漲落作用的形式(內漲落、外漲落、微漲落、巨漲落、正漲落、反漲落)做了一些研究。
  一個系統在運行過程中,系統內部各組成部分之間也必然會產生一些相互抑制、相互抵消的力量,即系統的內耗。對于一個情報系統而言,它在運行過程中,也會因某些方面的不合理、不協調引起無序和混亂,從而產生內耗問題。引起情報系統出現內耗的原因是多方面的,其中既有元素性內耗、結構性內耗,又有功能性內耗和時序性內耗。而解決情報系統內耗的關鍵是改善情報系統內、外部的環境。
  用熵理論來研究情報和文獻有序化的問題,主要涉及以下四個相互模糊的概念:文獻熵、情報熵、情報信息熵和信息熵。
  無庸置疑,香農的信息論和維納的控制論與情報科學的姻緣關系已被學術界所公認了[11]。情報科學所研究的“主觀信息”與傳統的信息論所研究的“客觀信息”存在貌合神離之處。因此,我們在借鑒香農的信息科學理論時,務必要突出情報科學的特征。
  總之,耗散結構理論無論對大的情報系統,還是對具體的小情報系統(如文獻檢索系統[12])都具有較為重要的方法論的作用。
      3 情報系統理論的開發研究
  所謂開發研究是指其在基礎研究的基礎上進一步深化研究。
  3.1 專家情報系統、情報系統網絡化的研究  專家系統是知識工程中的研究成果。它主要是指收錄某一知識體系的電子計算機系統。這種系統能夠模擬人的大腦思維方式,轉達、加工和處理知識。專家系統可以由以下三部分所構成:知識庫(knowledge base)、事實和規則數據庫(fact and rule base)與推理發動機(inference engine)。其中推理發動機是一個軟件系統,專門負責執行邏輯的運算,并把用戶的提問與知識庫中的事實和規則數據庫加以聯系,檢索出事實后,把答案告訴給用戶[13]。
  專家系統在情報系統的管理、情報檢索、期刊評價和知識表達等方面都有較好的應用。為了幫助人們進行決策,并克服決策者的一些缺點,人們已開發出許多不同的技術。然而,直到近年來人們才開發出了數據庫管理系統(DBMS)、情報管理系統(MIS)和決策支持系統(DSS)等專家系統。這些系統的開發為情報管理系統提供了新型的工具和方法[32]。
  專家系統在情報檢索系統中的應用應首推文獻檢索系統的智能接口。如CANSEAR系統是為那些希望在CANCERLIT數據庫中檢索有關癌癥治療課題的終端用戶構造檢索策略。該系統為了克服用戶在選擇主題和輸入查詢技巧時遇到的困難,采用了一個觸摸屏幕接口,即用戶觸摸屏幕上的一個主題詞,就可自動地選擇主題詞,并將它編入查詢中。此外,在聯機數據庫的檢索系統中,也出現了類似的專家系統。
  專家系統用于期刊評價主要是在編制一個計算機程序(推理發動機)的基礎上,將用戶的提問和專家的意見相比較,從而對期刊進行選擇和評價[14]。
  在智能情報系統中,傳統的以主題詞和關鍵詞為基礎的表示方法,不適于推理機制,且檢索效率低下。而另一種以知識為基礎的表示方法,使用了結構的、靜態和動態相結合的模式以及框架和語義網等。這種面向對象、面向語義的特征,較適合于智能情報系統中知識的表示和組織[15]。
  在情報系統的理論研究中,情報系統網絡化問題已日趨重要。無疑,情報網絡化對實現“資源共享”以及情報的標準化、一體化、現代化、商品化和國際化都有著重要的意義[16]。特別是繼美國之后,各國政府都相應地制定了本國的信息高速公路計劃,從而使情報網絡化具有舉足輕重的戰略意義。其中,較為重要的步驟應是“網絡布局”的設置問題[17]。
  文獻[17]利用物流系統工程的方法,研究了情報系統的網絡布局問題,分析了情報流系統網點設置的數目、地理位置、服務范圍以及供求關系等問題,并在此基礎上提出了情報系統網點布局的線性規劃的數學模型。
  情報系統與灰色系統存在著某種相似性。灰色系統理論在情報科學研究中也有具體的應用[18]。系統中有已知的信息,又有未知的或非確知的信息,即“灰色系統”。而情報系統實際上就是由灰色情報、灰色人等構成的灰色系統。因此,灰色系統理論對于情報系統的預測、控制和定量化的實施都有借鑒作用。
  3.2 情報系統理論研究的進一步深化  情報系統作為一個開放的系統,與情報環境有著密切的聯系,而情報環境是多維立體的。它既包括情報用戶的自身因素和自然的時空因素,又包括政治、經濟和技術的因素,而情報系統各項職能的發揮也會受到情報環境的影響。因此,情報系統和情報環境的協調和一致必然也有利于情報系統各項功能的發揮[19]。
  如果我們從功能角度對情報系統進行劃分的話,可將情報系統簡單地劃分為:知識情報系統(knowledge-base information system )和情報決策系統(information decision system)。 在服務功能和水平上,前者處于初級階段,以傳遞情報為主;后者為較高級的階段,以情報分析為主。顯然,情報決策系統在當今時代已顯示出其日益重要的作用。
  既然不同情報系統的功能有所差異,那么在進行情報系統設計時,就必須對情報系統的需求、系統目標及環境限制條件、系統可行性分析等作充分的研究。只有這樣,才能滿足情報系統的需求。
  一個情報系統何以被視為有效的情報系統呢?我們應該怎樣對其進行評價?費用效益評價不失為一種有效的方法[20]。
  費用效益分析是指對費用和效益兩方面分別進行計量,然后進行相互比較。這種計量不是從企業的觀點出發,而是從社會的觀點出發進行計量的。文獻[43]在綜合了信息系統費用和效益的測定方法的基礎上,提出了比較信息系統費用和效益的測定方法:凈現值法、內在報酬率法和費用效益比率法。這些方法可在建立相應評價指標體系的基礎上使用。而文獻[21]采用了系統工程中適合于“多項投入和多項產出”的“數據包絡分析”(data envelopment analysis)方法, 對情報系統的功效進行了客觀的評價。這樣的評價方法亦應引起情報科學界的重視。
  總之,情報系統本身總是不斷地發展的。情報系統的發展動力是各種軟要素力量以及軟、硬要素的有機結合。文獻[22]勾勒出了情報系統發展的三大規律:智能化規律、情報環境交互作用規律和系統內部有機協調發展的規律。情報系統將會沿著這樣的軌跡發展。
      4 專門情報系統和情報用戶的研究
  4.1 專門情報系統的研究 在情報系統的研究中, 這些具體的情報系統主要涉及到以下幾種類型。
  ·國家情報系統。是指全國范圍內統一組織協調的情報工作系統,它可以分為行政管理分系統和情報工作執行分系統。可見,它是一個多環節、多側面、多層次的復雜系統。它的因素和各子系統之間以特有的方式聯結起來,形成相互提供條件、進行補償的“投入產出鏈”[23]。其中,情報系統的投資結構則具有決定性作用。文獻[23]結合實際情況對我國情報系統的投資結構進行了分析,并指出了使我國情報系統總體能力受到限制的一些因素。
  國家情報系統也是不斷地演進的,而情報價值觀則是國家情報系統演進的動力。受情報價值觀的影響,國家情報系統必然要經歷從SI(科學情報)→STI(科技情報)→STSI(科技情報與社會情報)的過程。對于中國而言,由于情報價值觀的變化,國家情報系統必然要從STI 過渡到STSI。因此,重建國家情報系統已成為當務之急[24]。而對于我國情報系統,則必須分析系統的有利環境和不利影響,及時采取切實可行的措施,才能真正發揮國家情報系統的作用[25]。
  ·企業情報系統。在我國經濟體制改革和搞活企業的形勢下,企業情報系統業已成為熱點之一。企業情報系統作為一個相對獨立的系統,也具有多元化的功能,而其中企業的經營情報系統則較為重要,這也體現了特定的情報需求[26]。
  10年來,我國企業情報系統取得了較大發展。“六五”期間是我國企業信息(情報)系統建設的起步階段。“七五”期間是我國企業信息系統建設的初步發展階段。此間,企業計算機信息技術由單機應用發展到聯網共享,信息系統建設由新型的單項分散子系統發展成為綜合性全方位的集成化系統,由引進為主發展到自我開發為主。從技術層次上看,企業信息系統也經歷了由EDP(電子數據處理)→MIS(管理信息系統)→DSS(決策支持系統)的過程[27]。雖然從宏觀上看, “六五”至“七五”期間,我國企業情報系統取得了一定的發展。但若從企業、情報機構、情報市場、消費者四大要素綜合分析的話,則我國情報系統仍存在一些發展緩慢的原因。我國企業情報系統必須擴大用戶群,參與企業經營與產品決策,這樣才能使之在一定程度上加快發展[28]。
  總之,企業信息(情報)系統是主觀信息需求、技術和管理水平及客觀環境的綜合產物。各企業應根據自身的特點,選擇建立相應的系統和研究重點。
  此外,在具體的情報系統的研究中,科學院、高等院校、外向型經濟以及文獻信息系統等也都有一定的研究。
  4.2 情報用戶的研究 情報用戶是情報系統中的最后一個環節。任何一個情報系統均與特定的情報用戶聯系在一起。情報系統之設計、建立、健全和運行的最終模式必定要受到用戶的制約[29]。在現今的信息(情報)系統設計中,必須充分考慮到“用戶界面”的設計方法[ 30~31]。
  文獻[31]描述了歐洲航天局(ESA)ESRIN計劃中的四種情報系統用戶界面的工程。盡管其中每個工程用戶界面的設計方法不盡相同,但它們所具有的共性是:必須考慮到用戶的目的、任務和特點。而且,作者進一步地表明:下一代的科學情報系統必須使用戶通過同一界面獲得大量不同的情報源。可見,設計這樣的情報系統必須多層次地分析情報用戶的目標、任務和主要觀點,即情報系統的設計必須以情報用戶為中心。
  事實上,盡管在情報科學研究中一再強調“人的因素”[32]及其“認知觀點”[33],但長期以來,對于情報系統,我們狹窄地考慮了經濟和技術方面,而未適當地考慮其中的人的問題[34]。文獻[34]研究了情報系統中所存在的有關人的文化、地位和交流等問題。
  近來,隨著對情報科學及情報系統不斷深入的認識和研究,人們越來越發現“用戶”問題的重要性。如文獻[35]在綜合了大量文獻的基礎上,總結出了情報系統的“知識模型”、“數據模型”和“概念模型”,并且在此基礎上,特別強調了“用戶”的觀點。
  總之,情報用戶無疑是情報系統中所要考慮的首要因素。情報用戶是以“最小努力原則”為基礎的[36]。情報系統的可近性和易用性對用戶的情報需求將產生重要的影響[37]。
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  The General Review of Recent Theoretical Studies ofInformation System
        Liu Chunmao Xu Jiuling
   (Branch College of Nankai University) [Abstract] Summarizes the main contents of the studies ofinformation system. As the chief component of informationscience theory, information system can be divided into fourparts: 1. studies of information system theory; 2. studies ofthe theory of dispersed structure; 3. research on informationsystem development;  4.  studies of information user andspecific information system. The authors hope to find sometendencies in the studies of information system.
  [作者簡介]劉春茂,男,1963年生,講師,發表論文10余篇。
        徐久齡,男,1949年生,講師,曾多次參加國家級及天津市級的科研項目的攻關工作。
  收稿日期:1995—08—21
  * 此文在寫作過程中得到王崇德教授的悉心指導,謹此致謝。*
  
  
  
圖書情報工作京31-35G9圖書館學、信息科學、資料工作劉春茂/徐久齡19961996 作者:圖書情報工作京31-35G9圖書館學、信息科學、資料工作劉春茂/徐久齡19961996
2013-09-10 21:39

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