认识信息工程方法论IEM

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欢迎访问e展厅 展厅 3 CIO信息化管理展厅 电子商务/企业门户, IT运维管理, 制造执行系统MES, 流程管理BPR/BPM, SOA/SaaS/云计算, ... 前 言 信息系统集成一般是指实现多个分散开发（包括引进购买）的应用软件系统之间的信息共享，而不能共享就是所谓的“信息孤岛”问题。 多年来的信息化建设，使很多企业建立了内部局域网并接入互联网建立了企业网站，也分散开发和引进一些应用系统（主要是财务、人力资源、库存、销售等等）。但如何实现内部系统集成，达到信息共享？同时外部与客户、供应商之间信息通畅，开展电子商务？就需要通过“系统集成（Integratio）”来解决。同时，一些新组建的企事业单位或原先信息化基础薄弱的单位，如何避免“信息孤岛”，高起点、高效率建设集成化的信息系统和新一代信息网络？就需要通过“系统重建（Reengineering）”来解决。上述两类问题归结起来实际是一个问题：如何成功建造集成化的大型信息系统。 那么，在解决俗称“信息孤岛”问题方面，有没有专门的理论或方法论呢？我们知道有"系统体系结构"（Systems Architecture）和"IT体系结构"（IT Architecture）的概念，以及系统逻辑集成的方法等。这里重点介绍行之有效的信息工程（Information Engineering，简称IE）方法论（简称IEM）。 信息工程的产生 20世纪60—70年代，以美国为首的一些信息技术发达国家，出现了“数据处理危机问题”，其现象与我们现在的“信息孤岛问题”完全相同。 当时他们差不多都经历了计算机在数据处理领域应用的起步和发展时期。开始实现批处理（Batch Processing），如工资计算、单据汇总、库存盘点等；后来逐步实现日常数据处理，如生产统计、库存控制等等。随着管理和用户需求的提高，一些老系统要修改或重建，就连一些单项应用也要加以不断维护；特别是随着计算机设备的不断降价，个人计算机越来越多地出现在管理人员的办公桌上，要发挥这些设备的效益，必须把它们互连起来，既满足每个管理人员的信息需要，又给高层领导提供及时的决策信息。这时，人们才吃惊地发现分散的开发所带来的严重后果：要修改原先的软件、重新组织数据、连成一个统一的大系统，所耗费的人力和资金比重新建立还要多；甚至，采取维护和修改的办法是根本行不通的。美国80年代初的统计表明，全国每年软件维护费耗资200亿美元。系统维护问题就像病魔似的缠住了数据处理的发展，这就是人们所说的“数据处理危机问题”。 以詹姆斯.马丁(James Martin)为代表的美国学者，总结了这一时期数据处理发展的正反两方面经验，在有关数据模型理论和数据实体分析方法的基础上，结合他发现的“数据类和数据之间的内在联系是相对稳定的，而对数据的处理过程和步骤则是经常变化的”的数据处理的一个基本原理，于1981年出版了《信息工程》（Information Engineering）一书，提出了信息工程的概念、原理和方法，勾画了一幅建造大型复杂信息系统所需要的一整套方法和工具的宏伟图景。第二年出版了《总体数据规划方法论》（Strategic Data-Planning Methodologies）一书，对信息工程的基础理论和奠基性工作——总体数据规划方法——从理论上到具体做法上详加阐述。 经过几年的实践和深入研究，詹姆斯.马丁于80年代中期又出版了《信息系统宣言》（An Information Systems Manifesto）一书，对信息工程的理论与方法加以补充和发展，特别是在关于“自动化的自动化”思想、关于最终用户与信息中心的关系以及用户在应用开发中应处于恰当位置的思想，都有充分的发挥；同时加强了关于原型法（Prototyping）、第四代语言和应用开发工具的论述。最后，向与信息工程有关的各类人员，从企业领导到程序员，从计算机制造商到软件公司，以“宣言”（Manifesto）式的忠告，提出了转变思维和工作内容的建议。实际上这是一系列关于建设高效率、高质量的复杂信息系统的经验总结。到此，可以认为信息工程作为一个学科已经形成了，并且用信息工程方法指导，成功地开发了越来越多的信息系统，成为解决信息系统集成的主流方法论。 信息工程概要 “信息工程作为一个学科要比软件工程更为广泛，它包括了为建立基于当代数据库系统的计算机化企业所必需的所有相关的学科。” 从这一定义中可以看出三个基本点：信息工程的基础是当代的数据库系统；信息工程的目标是建立计算机化的企业管理系统；信息工程的范围是广泛的，是多种技术、多种学科的综合。 信息工程的基本原理是： ①数据位于现代数据处理系统的中心； ②数据是稳定的，处理是多变的。可以通过有效方法建立稳定的数据模型，以适应行政管理上或业务处理上的变化能被计算机信息系统所适应，这正是面向数据的方法所具有的灵活性； ③最终用户必须真正参加开发工作。企业的高层领导和各级管理人员都是计算机应用系统的用户，正是他们最了解业务过程和管理上的信息需求。所以从规划到设计实施，在每一阶段上都应该有用户的参加。在总体规划阶段更需要企业高层领导参加，首先，信息是企业的重要资源，对如何发挥信息资源作用的规划工作，高层领导当然要亲自掌握；其次，总体规划要涉及企业长远发展政策和目前的组织机构及管理过程的改革和重新调整，而只有高层领导才能决定这些重大事情。而各管理层次上的业务人员对业务过程和信息需求最熟悉，单靠数据处理部门无法搞清用户的需求。另一方面，要使频繁的业务变化在计算机信息处理上得到及时的反映，满足管理上的变化要求，也是信息技术人员所不能完全胜任的。 从上述的基本原理和前提出发，马丁阐述了一整套自顶向下规划（Top—Down Planning）和自底向上设计（Bottom—Up Design）的方法论。他指出：建设计算机化的企业需要该组织的每一成员都为这一共同目标进行一致的努力，这就包括采用新方法论的总体策略，并要求每一成员对此应有清楚的理解。几经修改，他在《信息系统宣言》一书中提出了“信息工程”组成的13块构件，如图1.3所示。这13块构件是相互联系的，构成一个统一体——信息工程方法论的宏伟大厦。 信息工程在三峡工程管理系统中的应用 上面简要介绍了信息工程的产生和基本原理，其更丰富的内容可以从相关专著中了解[1]。那么信息工程实际应用情况如何？这里介绍一个在中国具有历史意义的典型案例。 三峡工程是世界上最大的水利工程，也是我国截至目前为止最大的工程项目。三峡工程管理信息系统（TGPMS）的开发应用，为三峡工程的顺利实施起到了重要作用。而TGPMS项目的成功，则与信息工程方法论（IEM）息息相关。 中国长江三峡工程开发总公司自１９９３年１０月正式组建后，在组织三峡信息系统规划论证和急用系统开发方面做了大量的工作。但当时国内根本没有象样的工程管理软件，而国外大部分的工程管理软件又是聚焦于计划、进度控制，不能满足三峡工程对成本控制和质量控制的需求。经过慎重选择，决定引进加拿大Monenco AGRA（也称AMI）公司的MPMS系统技术，二次开发三峡的TGPMS。1995年10月，李鹏总理带队去加拿大时，三峡总公司与Monenco AGRA司签订了相关合同。 但加方强调必须采用信息工程方法论进行总体规划，于是于１９９６年１２月１５日至１９日组织了“信息工程方法论--信息资源管理及信息组织技术研讨会”，并于　　１９９７年１月１４日至３１日集中进行的ＴＧＰＭＳ总体数据规划第一阶段（总体调研）工作，是按照信息工程方法进行正规的总体数据规划的基础工作，通过调研分析准确把握用户的需求--功能需求和信息需求。在此后进行的总体数据规划第二阶段（系统建模）工作，则是在功能需求和信息需求分析的基础上，产生总体数据规划的三项关键性成果--系统功能模型、系统据模型和系统体系结构模型。同年7月最后形成的系统功能模型和数据模型，为系统开发奠定了扎实的基础。 《软件世界》2003年2月17日刊登了凌曼文的《跨越时代的第一工程—记三峡工程管理信息系统》[2]，记叙了上述历史： 三峡工程的信息化系统与其他工程信息化系统的方法论有一点显著不同：不是以组织结构为核心设计，而是以数据为核心进行设计。 金和平博士对于工程管理中数据的重要性有清楚的认识：工程管理是一个协同、沟通的工作过程，不同的职位和职能部门关心不同的数据。 上级关注的是宏观管理，项目的总经费、总工期、里程碑任务完成情况等；职能部门关心工程进展中不同功能的数据；工程管理与外部企业要交换的数据是合同的报价、工程量和工期的确定等；下级需要的数据是实际工作人员的工作安排，完成每项工作所需的条件等。 庞大的三峡工程需要处理海量数据，只有以数据为核心才是最根本的。 对于三峡工程而言，各类广义数据是系统管理的中心，而对处于从计划经济向市场经济转变的中国管理业界来说，组织形式的不断调整几乎是不可避免的。此外，对工程项目管理这一理念而言，其业务关系不像周而复始、循环往复的生产过程管理那样具有明确的结构关系。整个工程管理在从手工转向计算机系统时，用户的需求往往是随着系统的建设逐步明确的，只有用户一直参与才可能建好系统。 综合项目需求，项目组确立了信息工程方法（IEM）为基本理论指导。 信息工程方法要求三个原则:数据处于系统的中心;数据是稳定的而处理是可以多变的;用户自始至终能参与系统的建设。 信息工程方法确立了TGPMS项目的工作流程为管理建模、总体设计，系统开发。 …… 该文还传达了一个信息：由于没有采用信息工程方法论进行总体规划，“AMI同样的系统，在上海一个工程里面做了几年还是用不上。” 必要的补充 之所以还要做补充，是因为我国信息技术的教育、宣传等一直没有重视信息工程，使很多人对信息工程的理解是模糊或错误的。一个现象是很多大学冠以“信息工程”头衔或有所谓的信息工程专业，但根本就没有开设信息工程这门专业课；另一个现象是很多人一接触信息工程，就误以为是软件工程，甚至最可怕的是用设计、编制一个应用软件系统的思维去考虑整个企业信息化建设的问题。这就不难理解为什么在信息系统集成问题上，我们看不到科学的解决方案和成功的实施案例了。 因此，认识、重视并学习、应用信息工程方法论，因该是当前解决“信息孤岛问题”的首要任务，只有从理论指导、方法论方面解决了思路问题，才能在实践中找到出路。 遗憾的是由于种种原因，詹姆斯.马丁的《信息系统宣言》（An Information Systems Manifesto）一书目前还没有中文版；根据《信息工程》（Information Engineering）和《总体数据规划方法论》（Strategic Data-Planning Methodologies）编译的《信息工程和总体数据规划》[2]也很难购买到。这里补充的信息是，关于信息工程的介绍以及在中国的应用实践及其发展，可以从《信息资源规划—信息化建设基础工程》[3]一书中了解（新华书店有售、清华大学出版社可邮购）。 另外我们还将用另外的篇幅，介绍解决“信息孤岛问题”的关键技术和应用实践资料（《学习信息资源管理IRM》、《介绍信息资源规划IRP》等），敬请关注。我们还在文章的参考资料中提供了相关的链接网址，以便提供更丰富、翔实的资料。 在发起本次“消除孤岛，实现信息集成的网上研讨会”的e-works论坛上，也有一个“信息资源规划”专栏（http://www.e-works.net.cn/eworkbbs/mainnew.asp），欢迎朋友们上来质疑、讨论和交流信息。 参考文献资料及有关链接： [1] 《信息工程与总体数据规划》高复先、吴曙光编译，人民交通出版社1989年9月（http://www.irp.cn/aboutirp/discourse_book2content.htm） [2] 《跨越时代的第一工程—记三峡工程管理信息系统》凌曼文，《软件世界》2003-02-17（http://www.sound-net.com/news/show.jsp?id=731#） [3] 《信息资源规划—信息化建设基础工程》高复先著，清华大学出版社2002年4月 （http://www.sound-net.com/book.htm） [4]《信息革命与信息化》周宏仁著，人民出版社2001年4月 [5] 国家自然科学基金项目《信息系统集成的理论和工具的研究》研究报告，高复先 (end)

文章内容仅供参考 (投稿) (5/7/2004)