第一章-信息化知识-信息与信息化

今日座右铭：最好的偷懒方式，就是一次做好。

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前言

在信息技术的推动下，人类社会已经并正在加速进入全新发展时期，基于智能、网络和大数据的新经济业态正在形成，而“融合”是这个时期的主要特征，表现为信息技术和工业制造深度融合、人和机器的融合、信息资源和材料资源的融合，在这个形势下.世界政治、经济、产业、文化和军事发展模式的竞争新格局必将重塑。而诸如教育、医疗、公共服务、社会交往等社会生活的方方面面开始从局部智能走向全局智能，极大地改变了人们的生活方式和行为模式。
在充满前所未有的创新活力的同时，信息化正以更快地速度推进生产力的发展，围绕智能制造、云计算、网络空间、移动互联、工业互联、大数据、信息安全等领域的竞争态势和展现出的技术水平，代表着一个国家的信息能力。加快信息化的融合发展，已经成为世界各国的共同选择，信息产业已经成为影响国家核心竞争力的战略制高点。

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提示：以下是本篇文章正文内容

一、信息

1、信息的基本概念

信息是客观事物状态和运动特征的一种普遍形式，客观世界中大量地存在、传递着以这些方式表示出来的各种各样的信息。

2、信息的传输模型

(1)信源：产生信息的实体，信息产生后，由这个实体向外传播。如QQ使用者。
(2)信宿：信息的归宿或接受者，如使用QQ的另一方（当然这一方也是信源），他透过电脑屏幕接收QQ使用者发送的文字（如：你好！）。
(3)信道：传送信息的通道，如TCP/IP网络。信道可以从逻辑上理解为抽象信道，也可以是具有物理意义的实际传送通道。TCP/IP网络是个逻辑上的概念，这个网络的物理通道可以是光纤、铜轴电缆、职绞线，也可以是4G网络，甚至是卫星或者微波。
(4)编码器：在信息论中是泛指所有变换信号的设备，实际上就是终端机的发送部分。它包括从信源到信道的所有设备，如量化器、压缩编码器、调制器等，使信源输出的信号转换成适于信道传送的信号。在QQ应用中，键盘敲击会使键盘由不确定状态转换为某种确定状态，此时信息产生了，通过一系列的信号采集、加工、转换、编码，信息最终被封装为TCP/IP包，推入TCP/IP网络，开始传播之旅。从信息安全的角度出发，编码器还可以包括加密设备，加密设备利用密码学的知识，将编码信息进行加密再编码。
(5)译码器：是编码器的逆变换设备，把信道上送来的信号（原始信息与噪声的叠加）转换成信宿能接受的信号，可包括解调器、译码器、数模转换器等。在上述QQ应用中，TCP/IP包被解析，信息将显示在信宿的电脑屏幕上，发送者传送信息的不确定性消除了。
(6)噪声：噪声可以理解为干扰，干扰可以来自于信息系统分层结构的任何一层，当噪声携带的信息大到一定程度的时候，在信道中传输的信息可以被噪声淹没导致传输失败。

信息传输模型：当信源和信宿已给定、信道也已选定后，决定信息系统性能就在于编码器和译码器。设计一个信息系统时，除了选择信道和设计其附属设施外，主要工作也就是设计编、译码器。一般情况下，信息系统的主要性能指标是它的有效性和可靠性。有效性就是在系统中传送尽可能多的信息；而可靠性是要求信宿收到的信息尽可能地与信源发出的信息一致，或者说失真尽可能小。为了提高可靠性，在信息编码时，可以增加冗余编码，犹如“重要的话说三遍”，恰当的冗余编码可以在信息受到噪声侵扰时被恢复，而过量的冗余编码将降低信道的有效性和信息传输速率。

3、信息的质量属性

信息反映的是事物或者事件确定的状态，具有客观性、普遍性等特点，由于获取信息满足了人们消除不确定性的需求，因此信息具有价值，而价值的大小取决于信息的质量，这就要求信息满足一定的质量属性，包括:
(1)精确性，对事物状态描述的精准程度
(2)完整性，对事物状态描述的全面程度，完整信息应包括所有重要事实
(3)可靠性，指信息的来源、采集方法、传输过程是可以信任的，符合预期。
(4)及时性，指获得信息的时刻与事件发生时刻的间隔长短。昨天的天气信息不论怎样精确、完整，对指导明天的穿衣并无帮助，从这个角度出发，这个信息的价值为零。
(5)经济性，指信息获取、传输带来的成本在可以接受的范围之内。
(6)可验证性，指信息的主要质量属性可以被证实或者证伪的程度
(7)安全性，指在信息的生命周期中，信息可以被非授权访问的可能性，可能性越低，安全性越高。

二、信息系统

1、系统的基本概念

系统是指由一系列相互影响、相互联系的若干组成部件，在规则的约束下构成的有机整体，这个整体具有其各个组成部件所没有的新的性质和功能，并可以和其他系统或者外部环境发生交互作用。系统在接受外部信息，并向系统外部输出信息或对外部环境发生作用的过程中所表现出来的效能或者特征，就是系统的功能。
系统的各组成部分之间、组成部分与整体之间，以及整体与环境之间，存在着一定的有机联系，从而在系统的内部和外部形成一定的结构和秩序。系统的形成、发展、变化的动态过程可以分解为活动。一般而言，系统具有以下几个特点:
(1)目的性。定义一个系统、组成一个系统或者抽象出一个系统，都有明确的目标或者目的，目标性决定了系统的功能。
(2)可嵌套性。系统可以包括若干子系统，系统之间也能够耦合成一个更大的系统换句话说，组成系统的部件也可以是系统。这个特点便于对系统进行分层、分部管理、研究或者建设。
(3)稳定性。系统的稳定性是指:受规则的约束，系统的内部结构和秩序应是可以预见的;系统的状态以及演化路径有限并能被预测，系统的功能发生作用导致的后果也是可以预估的。稳定性强的系统使得系统在受到外部作用的同时，内部结构和秩序仍然能够保持。
(4)开放性。系统的开放性是指系统的可访问性。这个特性决定了系统可以被外部环境识别，外部环境或者其他系统可以按照预定的方法，使用系统的功能或者影响系统的行为。系统的开放性体现在系统有可以清晰描述并被准确识别、理解的所谓接口层面上。
(5)脆弱性。这个特性与系统的稳定性相对应，即系统可能存在着丧失结构、功能秋序的特性，这个特性往往是隐藏不易被外界感知的。脆弱性差的系统，一旦被侵入，整体性会被破坏，甚至面临崩溃，系统瓦解。
(6)健壮性。当系统面临干扰、输入错误、入侵等因素时，系统可能会出现非预期的状态而丧失原有功能、出现错误其至表现出破坏功能。系统具有的能够抵御出现非预期状本的城性称为健壮性，也叫鲁棒性 (robustness)。要求具有高可用性的信息系统，会采取冗余技术、容错技术、身份识别技术、可靠性技术等来抵御系统出现非预期的状态，保持系统的稳定性。

2、信息系统的生命周期

软件在信息系统中属于较复杂的部件，可以借用软件的生命周期来表示信息系统的生命周期，软件的生命周期通常包括:可行性分析与项目开发计划、需求分析、概要设计、详细设计、编码、测试、维护等阶段，信息系统的生命周期可以简化为系统规划(可行性分析与项目开发计划)、系统分析(需求分析)系统设计(概要设计、详细设计)系统实施(编码、测试)、运行维护等阶段，为了便于论述针对信息系统的项目管理，信息系统的生命周期还可以简化为立项(系统规划)、开发(系统分析、系统设计、系统实施)、运维及消亡四个阶段，在开发阶段不仅包括系统分析、系统设计、系统实施，还包括系统验收等工作。详见“原版3.1.1 信息系统的生命周期”。如果从项目管理的角度来看，项目的生命周期又划分为启动、计划、执行和收尾等 4 个典型的阶段。

三、信息化

1、信息化层次

信息化从“小”到“大”分层以下 5个层次:
(1)产品信息化。产品信息化是信息化的基础，有两个含义。一是指传统产品中越来越多地融合了计算机化(智能化) 器件，使产品具有处理信息的能力，m知能出州智能灯且笔，另一个含义是产品携带了更多的信息，这些信息是数字化的，便于被计算机设备识别读取或被信息系统管理，如集成了车载电脑系统的小轿车。
(2)企业信息化。企业信息化是指企业在产品的设计、开发、生产、管理、经营等多个环节中广泛利用信息技术，辅助生产制造，优化工作流程，管理客户关系，建设企业信息管理系统，培养信息化人才并建设完善信息化管理制度的过程。企业信息化是国民经济信息化的基础，涉及生产制造系统、ERP、CRM、SCM等 (详见原版1.3.1节)
(3)产业信息化。指农业、工业、交通运输业、生产制造业、服务业等传统产业广泛利用信息技术来完成工艺、产品的信息化，进一步提高生产力水平，建立各种类型的数据库和网络，大力开发和利用信息资源，实现产业内各种资源、要素的优化与重组，从而实现产业的升级。
(4)国民经济信息化。指在经济大系统内实现统一的信息大流动，使金融、贸易、投资、计划、通关、营销等组成一个信息大系统，使生产、流通、分配、消费等经济的四个环节通过信息进一步联成一个整体。
(5) 社会生活信息化。指包括商务、教育、政务、公共服务、交通、日常生活等在内的整个社会体系采用先进的信息技术，融合各种信息网络，大力开发有关人们日常生活的信息服务，丰富人们的物质、精神生活，拓展人们的活动时空，提升人们生活、工作的质量。目前正在兴起的智慧城市 (详见原版1.6.4 节、互联网金融等是社会生活信息。

四、国家信息化体系要素

二十多年来，我国陆续建成了以“两网、一站、四库、十二金””工程为代表的国家级信息系统，形成了以信息系统为核心支撑的国家信息化运行体系。“十二五”期间，“智慧城市作为新兴的国家级战略规划，其建设成效又将直接影响我国各大城市在国际社会的竞争力和影响力。
(1)“两网”，是指政务内网和政务外网。
(2)“一站”，是指政府门户网站。
(3)“四库”，即建立人口、法人单位、空间地理和自然资源、宏观经济等四个基础数据库。
(4)“十二金”，是指以“金”字冠名的 12 个重点业各系统。分为 3 类，一类是对加强监管、提高效率和推进公共服务起到核心作用的办公业务资源系统、宏观经济管理系统建设(金宏):第二类是增强政府收入能力、保证公共支出合理性的金税、金关、金财、金融监管(含金卡)、金审等 5 个业务系统建设;第三类是保障社会秩序、为国民经济和社会发展打下坚实基础的金盾、金保、金农、金水、金质等 5 个业务系统建设。

国家信息化体系包括信息技术应用、信息资源、信息网络、信息技术和产业、信息化人才、信息化法规政策和标准规范 6 个要素，一个有机的整体。这6个要素按照下图所示的关系构成：

1、信息资源

信息资源、材料资源和能源共同构成了国民经济和社会发展的三大战略资源。信息资源的开发利用是国家信息化的核心任务，是国家信息化建设取得实效的关键，也是我国信息化的薄弱环节。信息资源开发和利用的程度是衡量国家信息化水平的一个重要标志。信息资源在满足信息技术应用提出的需求的同时，对其他4 个要素提出需求。下图显示了信息资源在信息系统中的核心地位，以及大数据时代数据管理工程师岗位的重要性。

2、信息网络

信息网络是信息资源开发利用和信息技术应用的基础，是信息传输、交换和共享的必要手段。只有建设先进的信息网络，才能充分发挥信息化的整体效益。信息网络是现代化国家的重要基础设施。信息网络在满足信息技术应用和信息资源分布处理所需的传输与通信功能的同时，对其他 3 个要素提出需求。目前，人们通常将信息网络分为电信网、广播电视网和计算机网。这3 种网络有各自的形成过程、服务对象、发展模式。3 种网络的功能有所交叉，又互为补充。3 种网络的发展方向是:互相融通，取长补短，逐步实现三网融合。
从技术上看，三网融合是指电信网、广播电视网、计算机网在向宽带通信网、数字电视网、下一代互联网演进过程中，三大网络通过技术改造，其技术功能趋于一致，业务范围趋于相同，网络互联互通、资源共享，能为用户提供语音、数据和广播电视等多种服务。三网融合并不意味着三大网络的物理合一，而主要是指高层业务应用的融合。二网融合应用广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居等多个领域。

3、信息技术和产业

信息技术和产业是我国进行信息化建设的基础。

4、信息化人才

信息化人才是国家信息化成功之本，对其他各要素的发展速度和质量有着决定性的影响，是信息化建设的关键。

5、信息化政策法规和标准规范

信息化政策法规和标准规范用于规范和协调信息化体系各要素之间关系，是国家信息化快速、持续、有序、健康发展的根本保障。

五、信息技术发展及趋势

我国在“十三五”规划纲要中，将培育人工智能、移动智能终端、第五代移动通信5G)、先进传感器等作为新一代信息技术产业创新重点发展，拓展新兴产业发展空间。

1、移动智能终端

智能手机逐渐成为人们通信、文档管理社交、学习、出行、娱乐、医疗保健、金融支付等方面的便捷、高效的工具。如下图所示即移动互联网的体系结构，智能手机的普及、良好用户体验应用的丰富和网络用户规模的不断扩大，使得移动互联网产业发展迅猛，而安全与隐私保护是移动互联网面临的重大课题。

2、两化融合

两化融合是指电子信息技术广泛应用到工业生产的各个环节，信息化成为工业企业经营管理的常规手段。信息化进程和工业化进程不再相互独立进行，不再是单方的带动和促进关系，而是两者在技术、产品、管理等各个层面相互交融，彼此不可分割，并催生工业电子、工业软件、工业信息服务业等新产业。两化融合是工业化和信息化发展到一定阶段的必然产物。
工业化与信息化“两化融合”的含义是:一是指信息化与工业化发展战略的融合即信息化发展战略与工业化发展战略要协调一致，信息化发展模式与工业化发展模式要高度匹配，信息化规划与工业化发展规划、计划要密切配合:二是指信息资源与材料、能源等工业资源的融合，能极大节约材料、能源等不可再生资源:三是指虚拟经济与工业实体经济融合，孕育新一代经济的产生，极大促进信息经济、知识经济的形成与发展四是指信息技术与工业技术、IT 设备与工业装备的融合，产生新的科技成果，形成新的生产力。

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总结

例如：以上就是今天要讲的内容，大家可以参考以下提纲进行学习，感谢。