信息系统工程02

的发生概率之总和，称关于事件x的平均信息量。
E ( x) P( xi ) log 2 P( xi )
i 1 n
且
P( x ) 1
i 1 i
n
平均信息量也称为香农(shannon)信息。
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4. 什么是信息？
例1. 对常用汉字（如一级字库3755个）分别进行使用频度统计，然后加权
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6. 什么是信息系统？ 知识工作系统：是一种能利用专业领域的知识对知识工作人员 的工作进行支持的系统。比如， 计算机辅助设计（ ComputerAided Design,CAD)系统是利用计算机和能处理复杂图形的软件 ESS Executive Support System（主管支持系统） 自动进行工程设计、修改工程设计的一种知识工作系统
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6. 什么是信息系统？
从技术角度认识信息系统
工作规 程 应用程序 操作系统
数据库 服务器
用 户
从技术角度，信息系统一般由人、硬件、软 件、数据库、工作规程组成。
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6. 什么是信息系统？
从组织或企业角度看信息系统的类型 信息系统类型
战略层 管理层 服务的群体
帮助高级管理人员处 高级管理者 理企业的战略性和长 期趋势问题
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4. 什么是信息？
？思考题 信息量与信息价值之间是什么关系？ 根据信息量与平均信息量的定义，思考其可能的应用？ 两个人玩猜数字游戏：甲在纸上写上一个1到N（如100）
之间的随机整数，乙猜这个数字，每猜一次，甲会告诉乙
所说数字与实际数字的大小关系，问最小用多少次必定能 猜到结果并计算猜到次数的概率分布。设计MATLAB仿真 实验，验证此结果，
的组合有
100001000 104000 种，
对于某一特定的1000条语句的事件y出现的概率为
P(y) 10-4000
I(y) log210-4000 4000log210 1.3*104bit
6 4 I(x)/I(y) (5*10 )/(1.3*10 ) 380 比较例1和例2的信息量，
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6. 什么是信息系统？
信息系统的功能
a. 信息采集：把分布在各部门、各处、各点的有关信息收集起来，记录数据，并 转换成信息系统所需的形式。 b. 信息处理：对进入信息系统的数据进行加工处理，如排序、分类、归并、查 询、统计、预测、模拟以及进行各种数学运算，从而得到管理所需的各种综合 指标。 c. 信息存储：对加工处理后的有用信息，进行存储保管。存储介质主要有纸、 胶卷、光盘、硬盘等。 d. 信息管理：为了保证信息的准确、及时、安全、保密，其主要内容是：规定应 采集数据的种类、名称、代码等，规定应存储数据的存储介质、逻辑组织方式， 规定数据传输方式、保存时间等。
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5. 什么是知识？
知识是以各种方式把一个或多个信息关联在一起的信息结 构系统，是人类在改造客观世界的实践中所获得的认识与经
验的总结,是概念、规则、规律、模式、约束等的集合。
数据是原料，信息是产品。知识是信息的再加工，是信息 的结晶。数据和信息是知识的源泉。
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5. 什么是知识？
信息关联方式：
THEN
经济发展要素：社会生产力
发展趋势：下降
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6. 什么是信息系统？
信息系统的定义
由人、计算机硬件、软件、网络和数据资源等组成，目的
是及时、正确地收集、加工、存储、传递和提供决策所需 的信息，(实现组织中各项活动的管理、调节和控制)。广 义上说，任何系统中信息流的总和都可视为信息系统。 （广义）信息系统可以不涉及计算机等现代技术，甚至可 以是纯人工的。
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6. 什么是信息系统？
e. 信息检索
为了方便使用者查询，查询方法简便、易于掌握、响应速度满足要求。数据 库的组织方式和检索方法决定了检索速度的快慢。
f. 信息传输 包括从信息采集点采集到的数据传送到处理中心、经处理的数据送到使用者 手中等。
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6. 什么是信息系统？
从用户角度认识信息系统
用户关心系统功能，因此不同的功能就对应着不同的信息系统。
Executive Information System （主管信息系统） EIS 办公自动化系统：帮助信息工作人员 —— 通常是指处理而不是 创造信息的人员 处理业务的系统。比如：文字处理、电子/语音 MIS Management Information system（管理信息系统） 邮件、电子日历、远程会议、传真等。
DSS
销售 /营销 制造 财务 Support 会计 System, 人力资源 决策支持系统 (Decision DSS) 用于组织中的管理层，把数据与高级的分析模型或数据 图：组织四个层次所需要的信息系统 分析工具结合起来，支持半结构化或非结构化决策。 22
6. 什么是信息系统？
一个信息系统的例子：
求和，得到汉字的平均信息量
E (Chinese ) Pi log 2 Pi 9bit
i 1
3755
例2. 对英文的26个字母和空格也进行使用频度统计，得到英文的平均信息 量
E ( English ) Pi log 2 Pi 4.02bit
i 1
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4. 什么是信息？
p3,…,pn (若X是离散随机变量)， 那么“事物运行方式和状态”
为某个具体值（比如 ai, 即 X= ai ）存在不确定性， 其不确定 性程度为不定度。 H(X= ai ) = K ( 1/P(X= ai ) ) 其中： H(X= ai ) —— 事件x = ai的不定度 P(X= ai ) —— 事件x = ai出现的概率 K —— 某种关系
4. 什么是信息？
信息的计量 世界上的一切事物都处在永恒的运动之中，因而所有事物
的运动方式和状态都是随机的（确定事件是概率为1的事件，
不可能发生的事件是概率为0的事件）。
为了定量地研究信息，必须解决信息的计量问题。首先引 入不定度的概念。
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4. 什么是信息？
不定度是关于某事物运行方式和状态的不确定程度。 理解：用随机变量 X 表示“事物运行方式和状态”值，其可 能取值的集合为 {a1, a2, a3, a4,…an}, 对应的概率为 p1, p2,
概率均为1/2；掷骰子时1-6出现的概率均为1/6。故掷骰子出现 某个点数的不定度比掷硬币出现正反面要大。
H (掷硬币= “正面” ) log2 (1/ P(掷硬币= “正面” )) log2 (1/ 2) 1bit H (掷骰子=1) log2 (1/ P(掷骰子=1)) log 2 (1/ 6) 2.585bit
用户角度
组织功能
所属部门
不同层级
政 府 信 息 系 统
企 业 信 息 系 统
军 队 信 息 系 统
财 务 会 计 信 息 系 统
人 力 资 源 信 息 系 统
生 产 制 造 信 息 系 统
市 场 销 售 信 息 系 统
战 略 层 信 息 系 统
管 理 层 信 息 系 统
知 识 层 信 息 系 统
操 作 层 信 息 系 统
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6. 什么是信息系统？
从系统角度认识信息系统 信息系统的特点
– 信息系统是一种“人－机”系统
– 信息系统是一个动态系统 – 信息系统是一个相对封闭的系统 – 信息系统是闭环系统 信息系统是综合性系统
– 信息系统是多种系统类型的综合
– 信息系统体现了对组织的全面综合管理 – 信息系统体现了管理思想与信息技术的综合
平均信息量最大原理 Ⅰ 如果事件 x 的 n 个独立状态都以等概率出现，则关于x的 平均信息量最大，且
Emax ( x)
i 1 n
1 log 2 (1 / n) log 2 n n
平均信息量最大原理 Ⅱ 如果事件 x 的 n 个独立状态都以等概率出现，则关于 x 的平均信息量是其状态数 n 的单调增函数。
I ( X ai ) H ( X ai ) log 2 P( X ai )
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4. 什么是信息？
例1. 设一幅彩色图像由约78万个像素组成，每个像素有10级亮 度和10种色彩。试求该幅图像所含的信息量？ 78万个像素，每个像素有10X10种组合，故全部可能出 现的图像是：
(10*10)780000Leabharlann “百闻不如一见”6
4. 什么是信息？
互信息I(X=ai, Y=bj)是表示当收到信息Y=bi时，所获得的关于 事件X=ai的信息量。 I(X=ai, Y=bj) = H(X=ai) - H(X=ai|Y=bj) H(X=ai)表示信息X=ai的不定度； H(X=ai|Y=bj)表示当收到信息Y=bj时，对信息X=ai仍存在的不 定度。
I (掷骰子=1,掷骰子="奇数") H (掷骰子=1) H (掷骰子=1|掷骰子="奇数") = log2 (1/ 6) ( log 2 (1/ 3)) 1bit
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4. 什么是信息？
平均信息量 若事件x由n个独立的状态变量x1,x2,…,xn组成，其相应出现
的概率为P(x1),P(x2),…,P(xn)，各状态的信息量乘上该状态
Decision support system（决策支持系统） 完成并记录日常必须的事 务处理，如订单输入、旅店 KWS knowledge work system（知识工作系统） OAS 管 Office （办公自动化系统） 理预订、客户信息输入等。 信Automation 息 系 统 System (Management Information System ):主要用于企业内部。以报告或联机方式向管理者 主管支持系统 /主管信息系统: 通过高级图形和通信工具， 辅助高层管理者获取和使用有关信息，来支持非结构化决策 TPS 提供当前或历史记录信息，支持计划、控制、决策等功能。 transactions processing system（事务处理系统） 数据来源是 TPS。 。