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1、天津大学硕士学位论文海上钻井平台分布式管理信息系统分析与研究姓名:赵阳申请学位级别:硕士专业:港口、海岸与近海工程指导教师:杨树耕20050101中文摘要本文研究的海上钻井平台分布式管理信息系统是针对胜利石油管理局海洋钻井公司的管理需求而开发的,同时也为深入探索海洋平台的数字信息化、进一步完善信息系统的分布式管理做出了必要的研究工作并提出了现实可行的解决方案。本系统在国内第一次提出了一整套完善的针对海洋钻井平台生产作业的信息化管理模式,也是国内第一个使用分布式数据复制技术来完成海陆数据相互传送的分布式钻井管理模型。它具有结构合理、技术先进、管理全面、安装简单、操作便捷、推广容易等特点,从平台人
2、员到固定资产,再到生产运行,几乎囊括了钻井平台生产管理中的方方面面,达到了国内外领先水平,开创了国内海上钻井管理历史之先河,不仅填补了国内海上钻井信息化的空白,同时也为其它行业信息化管理的发展树立了成功的典范。本文针对现阶段流行的管理信息系统模式,从公司的实际情况和管理体制出发,通过分析现存的管理信息系统的不足提出了新的需求,同时利用成熟的网络技术和数据库分布式复制技术进行信息管理的研究。在设计过程中,采用逻辑严密的结构化生命周期法与灵活实用的原型法相结合的方法把整个系统合理地划分为双层管理体系陆地总部管理信息系统(采用B S 体系结构)和海上钻井平台管理信息系统(采用C S 体系结构),再通
3、过分布式数据复制技术使这两层管理体系达到完美的统一。本文主要就系统的两个主要技术分布式数据库技术和B S、C S 混合模式体系结构技术进行了详细的分析与阐述,最后通过运用流行的软件测试技术,结合本系统的具体特点,制定出一套适合本系统的周密详尽的测试方案,从而验证了新型管理信息系统的正确性和可行性。本系统目前已成功应用到胜利石油管理局海洋钻井公司平台的生产管理中,规范了平台的钻井生产制度,弥补了管理中存在的缺陷和不足,大大提高了整个公司的生产效率,增强了管理手段,已然成为公司管理中不可缺少的管理方式。本系统的成功研究,不仅对其它海上钻井平台管理信息系统有很高的参考价值,而且对海洋开发其他领域(如
4、生产平台、港口工程、近海工程),甚至对行业外其他领域管理系统的研究都有较高的借鉴价值,具有很大的经济效益和推广意义。关键词:海洋钻井平台,管理信息系统,分布式数据库,B S,C SA B S T R A C TT h ep a p e rp r e s e n t sas t u d yo fd i s t r i b u t e dM a n a g e m e n tI n f o r m a t i o nS y s t e m(M I S)o fo c e a nd r i l l i n gp r o d u c t i o nf o rS h e n g l iO i lB u r
5、 e a uO c e a nD r i l l i n gC o m p a n yi no r d e rt od e e p l ye x p l o r ei n f o r m a t i o n a l i z a t i o nf o ro c e a np l a t f o r m,f u r t h e ri m p r o v ed i s t r i b u t e dM I Sa n dp u tf o r w a r daf e a s i b l ea n dr e a s o n a b l ep l a nt os e t t l ep r o b l e m
6、 sa n dd e f e c t si nt h es y s t e m I ti st h ef i r s tt i m ei nt h ec o u n t r yt op r e s e n tap e r f e c tm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o nm o d e la n dt ou s et h et e c h n o l o g yo fd i s t r i b u t e dd a t a-r e p l i c a t i o nt or e a l i z ed a t as h a r i n gb e t w
7、 e e nd a t ao ns e a sa n do nl a n d s T h eM I Sh a sf e a t u r e so fl o g i c a lc o n s t r u c t i o n,a d v a n c e dt e c h n o l o g y,c o m p r e h e n s i v em a n a g e m e n t,s i m p l i f i e di n s t a l l a t i o n a n dc o n v e n i e n to p e r a t i o n,a l lo fw h i c h,f r o
8、mw o r k e r so np l a t f o r mt od e v i c e s,t or u n n i n g,a l m o s tc o n c e r ne v e r ya s p e c to fd r i l l i n gp r o d u c t i o nm a n a g e m e n t T h es t u d yo fs u c hM I Sn o to n l yi sal a n d m a r ko fi n f o r m a t i o n a l i z e dm a n a g e m e n tf o ro c e a nd r
9、i l l i n gp r o d u c t i o n,b u ta l s op r e s e n t sas u c c e s s f u lm o d e lt oi n f o r m a t i o n a l i z e dm a n a g e m e n ti no t h e rf i e l d s W ea n a l y z es o m eo ft o d a y Sp o p u l a rM 1 Sa n df i n do u tt h e i rd e f e c t s M e a n w h i l e,w ea l s oe s t a b l
10、 i s has c i e n t i f i cm a n a g e m e n tf r a m ef r o mt h ec o n c r e t ec o n d i t i o n sa n dt h em a n a g e m e n tm e c h a n i s mo fr e a l i t yb yu s i n gm a t u r et e c h n o l o g i e so fn e t w o r ka n dd i s t r i b u t e dr e p l i c a t i o ni nd a t a b a s e D u r i n
11、gt h ed e s i g n,w ec o m b i n e dt h ea d v a n t a g e so fs t r u c t u r el i f e c y c l em e t h o da n dp r o t o t y p em e t h o d,b yu s i n gw h i c hw ed i v i d e dt h ew h o l es y s t e mi n t ot w ol a y e r so fm a n a g e m e n t;o n ei st h eM I Sf o rh e a d q u a r t e r s(W e
12、u s eB Sf r a m et od e s i g ni t)a n da n o t h e ri st h eM I Sf o ro c e a nd r i l l i n gp l a t f o r m(W eu s eC Sf l a m et od e s i g ni t)W et h e nc o n n e c tt h et w op a r t si naw a yo fd i s t r i b u t e dr e p l i c a t i o n T h i sp a p e rm a k e sag r e a te f f o r tt oe x p
13、 l a i nt h ed i s t r i b u t e dr e p l i c a t i o ni nd a 诅b a s ea n dB Sf r a m et h a ta r et h et w om a j o rt e c h n o l o g i e so ft h es y s t e m W i t ht o d a y Sp o p u l a rs o f t w a r et e s t i n g,w em a k eac l o s ea n ds t r i c tt e s t i n gp l a nS Ot h a tt h ev a l i
14、d i t ya n dt h ef e a s i b i l i t yc a l lb ed e m o n s t r a t e d T h eM I Sw em a d eh a ss u c c e s s f u l l yb e e np u ti n t ot h ep r o d u c t i o nm a n a g e m e n to fS h e n g l iO i lB u r e a uO c e a nD r i l l i n gC o m p a n y,r e g u l a t e dd r i l l i n gp r o d u t i o
15、ns y s t e m,m e n d e dt h ed e f e c t sa n df a u l t s i nm a n a g e m e n t,i n c r e a s e dt h ee f f i c i e n c yo fp r o d u c t i o n,e n f e l r e e dt h em e a r t so fm a n a g e m e n ta n db e c o m ea ni n d i s p e n s i b l ew a yt od e a lw i t ht h ec o m p a n y T h eS u c c e
16、 s so ft h es t u d yo ft h eM I Sn o to n l yg i v eag r e a tv a l u et oo t h e rr e s e a r c ho fd r i l l i n gp l a t f o r mM I S,b u ta l s oc a nb eu s e df o rr e f e r r e n c et ot h es t u d yo fM I Si no t h e rf i e l d s I naw o r d,t h es t u d yo fo u rs y s t e mh a sg r e a ta p
17、 p l i c a t i o nv a l u ea n de c o n o m i cb e n e f i t K E YW O R D S:O c e a nD r i l l i n gP l a t f o r m,M a n a g e m e n tI n f o r m a t i o nS y s t e m,D i s t r i b u t e dD a t a b a s e,B S,C S独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获
18、得苤鲞盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名:赵7 a签字目期:2 歹年月9 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解苤鲞太茎有关保留、使用学位论文的规定。特授权:苤鲞盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名:赵闲导师签名:稻柳别签字日期:咖5 年f 月伸日签字日期:2 p s 年7 月f 了日天津大学硕
19、士学位论文第一章绪论1 1 课题的背景及提出第一章绪论当今世界新的科技革命所引起的社会经济结构、生产方式和消费结构的重大变化,深刻地改变着世界面貌。在各种科学技术中,以计算机为中心的现代信息技术,是当前发展最快、影响最深的技术。目前,信息化的浪潮席卷全球。在人类历史上还没有任何一项巨大工程像信息高速公路建设这样普遍得到不同的国家、不同的阶层的统一认识和积极推动,其发展速度也是史无前例的。信息化之所以能有这样的发展速度,一方面是由于世界经济的全球化、高科技化、多样化与虚拟化产生了对信息技术的要求,这是需求牵动的一面;另一方面,信息技术本身的发展提供了促进社会经济发展的多种工具与手段,这是科技推动
20、的一面。在这两种动因的作用下,信息化成为推动社会进步的主要因素。信息化正在给社会、经济、科技、文化带来巨大的变化,无疑也将对管理产生重大的影响。但是从历史上看,计算机技术在经济管理领域中,虽然从开始试用到目前已有4 0 多年的历史,但它的应用效果,特别是在高层和深层中应用的成效,却大大逊色于其它应用领域。除了用于具体事物处理之外,其余许多应用项目成功的少,而遇到挫折的多。以致美国有些论著在评价这方面的工作时,认为在人类奋斗的历史中,还没有像今天这样付出如此大的代价而取得如此少的成果。究其原因,主要在于从事系统开发的人员主要受技术与产品推动而忽视需求牵动,对管理行为的复杂性认识不足,对经营管理活
21、动向信息技术提出的真正需要缺乏了解,从技术实现方面考虑的多而从应用实效方面研究的少,而用户方面又缺乏应有的知识,不能主动提出实用的要求并在开发中配合,因此,即使系统开发出来交付使用,也使用户有削足适履的感觉。因此,关于信息化的研究不能仅仅着眼于信息技术本身,而要把它看作是一项系统工程,需要从整体上加以综合分析,要从信息化与管理业务的有机结合着手。这便是管理信息系统(M I S)的核心思想。管理信息系统是1 9 6 1 年美国J D。G A L L A G H E R 首先提出的,是由计算机技术、网络通信技术、信息处理技术、管理科学和人组成的综合系统。在当今的信息化时代里,任何一个企业都离不开正
22、确合理的信息管理。在国外,6 0 年代中期,以计算机为基础的管理信息系统就得到了迅速的发展,7 0 年代中期已日趋成熟并广泛应用于诸如飞机订票系统、天津大学硕士学位论文第一章绪论银行服务系统、库存管理系统各个领域,并在各个部门相应建立了管理信息系统。随着数据库、人工智能、专家系统等学科的发展,目前已向决策支持系统方向发展。在我国,自7 0 年代中期开始,已对管理信息系统有所认识和了解,并开始着手开发研制。8 0 年代初,由于微型计算机及中型计算机在我国得到空前发展,管理信息系统的开发研制得到进一步发展,在国家部委、公司、工厂、医院和科研单位等部门先后开发研制管理信息系统,并相应地设立了计算中心
23、、经济信息中一t l,、电脑部等单位。9 0 年代以至现在,随着计算机技术的迅猛发展以及社会对信息化建设的急切需求,管理信息系统如雨后春笋般发展到了新的高潮,各大企事业单位、政府机关都已建起或正在建设本单位的管理信息系统。随着世界及我国海洋石油勘探开发与相应配套部件的迅猛发展,管理信息系统也正在向海洋工程领域延伸。关于平台管理的信息系统是先在国外逐渐发展起来的。19 9 7 年J e l l l(i n s,C h r i s(U n i v o fS y d n e y)发表的论文B u i l d i n go f f s h o r es o i l sd a t a b a s e s
24、 l l】(建立近海土壤数据库)中就论述了从文本化的记录方法向电子化的数据库形式转化,用数据库系统来取代一直采用的手工记录的方法。与此同时,还有一些从事平台失效分析,可靠性分析等方面的研究,但国内外迄今为止专门从事海上平台综合管理信息系统(2,3】方面的研究少之又少,关于海洋平台的综合管理信息系统的研究还处于初始的起步与探索阶段。天津大学的任贵永教授、孟昭瑛教授、杨树耕教授、张雪峰同学【1 1 、丁果林同学 1 2】等人在本世纪初期曾为大港油田的港海一号自升式钻井平台开发出一套小型管理信息系统,初步建立起海洋平台管理信息系统的数据模型,作了开创性的工作,取得了成功。但由于采用V i s u a
25、 lF o x p r o 进行开发,此系统还是一个单机版,不适应现在流行的网络环境。另外,对于智能化、分布式的管理信息系统【”】在国内由于受到硬件以及管理制度等方面的限制,基本没有成功的解决方案。胜利石油管理局下属的海洋钻井公司是从事浅海钻井施工的专业公司,现有数座海上移动式钻井平台。虽然海洋钻井公司总部已经有了较为完备的管理信息系统和较为先进的管理技术和硬件条件,但是在这些海上钻井平台上生产运行的数据分散,通过传统的方法很难及时有效地流动到陆地总部,造成管理延迟甚至管理失误,并且各个平台的管理标准也没有得到完全的统一。随着我国计算机信息技术的发展以及无线网络的崛起,平台管理数据的快速流动以
26、及信息加工、分析的即时性已经成为海上平台管理迫在眉睫的必然趋势。特别是在中国加入W T O 之后,对我国的海洋平台进行信息化管理的建设就更为紧迫了,公司领导们都意识到这个问题,为此,海洋钻井公司在每个海上钻井平台上都新建了自身的局域网,平台与平台之间,平台与陆地之间通过微波通信进行连接。平台上计算机的硬件条件得到了很大地改观,现在就只差一套公司总部能对海上钻井平台天津大学硕士学位论文第一章绪论进行统一有效管理的管理信息系统。海洋钻井公司委托对海上平台管理信息系统开发有着丰富经验的天津大学海洋工程系进行信息系统的开发。项目管理开发组在对海洋钻井公司进行了详细的调查之后,把要开发的公司管理信息系统
27、划分成两个层次三个部分:第一,个体层次中海上钻井平台管理信息部分。在海上钻井平台这一层次上,开发出一套可对平台的人员、设备、材料、性能、成本、操船等信息进行日常管理的信息系统,这套系统对海洋钻井公司的所有海上钻井平台都有普遍的适用性。第二,个体层次中陆地公司总部管理信息部分。在陆地总部公司科室与领导核心层,开发出一套能对海上平台运行数据进行综合统计分析并可得出一些可辅助决策的结论的信息系统。第三,总体层次中的数据流动解决方案。根据公司软硬件的具体情况,如何快捷、安全、有效地使海上平台上产生的数据信息传递到陆地总部成为这一部分的解决重点。1 2 课题的研究意义研究本课题有如下意义:(1)研究开发
28、的海上钻井平台管理信息系统是国内第一个采用浏览器N 务器(B S)体系结构和客户端N 务器(C S)体系结构混合开发的用于管理浅海自升式钻井平台的管理信息系统,具有开创性的意义。而对于海上平台生产数据到陆地总部的分布式复制,不仅在国内,而且在国外都是首屈一指,为我国海上平台管理信息系统的研究开发迈出重要的一步。(2)此套管理信息系统的应用,可使海洋钻井公司海上钻井平台的管理实现信息化,使得公司总部和海上钻井平台同步达到了信息化管理,符合了当代企业管理的理念。(3)通过计算机技术、网络技术、以及管理技术相结合,使得各个海上平台生产的数据信息可以实时地向陆地总部汇总,解决了手动传播数据的繁杂、重复
29、、滞后等缺陷,加速了平台生产人员和陆地管理人员之间的衔接,增强了整个钻井作业管理的有效性和可行性,规范了各个平台本身的管理制度,从而提高了整个公司的经济效益。(4)此套管理信息系统的应用,可减少平台上的事故风险,提高生产安全性。(5)此套管理信息系统的应用,可及时而快捷地掌握各个海上钻井平台各种静态与动态资料,并且平台各方面的信息资料均可长期积累与保存,随时调用,天津大学硕士学位论文第一章绪论即时传输,便于领导做出正确的决策以及平台生产经验教训的总结。(6)研究成果还可推广应用到海上其它型式的钻井平台、采油平台以及其它海洋工程领域(如港口工程、海岸工程)的信息系统的开发上。其中分布式数据复制的
30、信息管理思想甚至可以应用到其他的行业领域,具有极强的推广实用价值,有明显的经济效益和社会效益。1 3 本文研究的内容(1)设计系统总体构架。对海上钻井平台进行详细的用户需求调查,明确系统的总体目标和主要功能,并进行可行性分析论证,划分系统的层次结构,确定系统的数据库体系结构和系统开发方法、开发环境。(2)进行系统分析。采用结构化系统分析方法,划分系统的功能结构,利用数据流程图建立起系统的逻辑模型。(3)进行后台的数据库设计。采用M i c r o s o f tS Q LS e r v e r2 0 0 0 在服务器端创建数据库及表、视图、触发器等数据库对象,并创建系统完整性机制、安全性机制,
31、确定系统备份与恢复策略。(4)分布式复制设计。利用M i c r o s o f tS Q LS e r v e r2 0 0 0 的分布式复制模型,并根据海洋钻井公司的实际情况,制定出一整套分布式数据复制解决方案。其中包括分布式数据库的建设、分布式数据传播模式、分布式复制安全机制和分布式数据库的备份与恢复策略。(5)公司总部基于B S 构架的信息系统设计。参照公司总部对海上钻井平台运行数据的各种需求以及公司现有的网络软硬件情况,制定出一套适合公司总部处理、分析、统计来自海上平台的数据的即方便快捷又安全可靠的信息系统构架。(6)公司总部基于B S 构架的程序设计与实现。采用结构化设计方法,对系
32、统服务器端和浏览器端应用程序进行模块结构的划分与设计,用M a c r o m e d i aD r e a m w e a v e rM X 设计用户访问的网页界面,设计一套统一的可重用性高的程序模块,并对各模块进行详细算法设计,用V b s e r i p t 和J a v a s c r i p t 语言加以实现。(7)对整个系统的综合测试。对一个完整的管理信息系统的测试不同于单个软件的测试,它需要更多的考虑。通过多种测试技术相结合,并根据测试经验,对系统的每一个方面进行比较完善的测试。天津大学硕士学位论文第二章信息系统工程概述第二章信息系统工程概述2 1 管理信息系统及其发展近年来,计
33、算机网络、分布技术日趋成熟,数据库技术不断发展,计算机完全可以把企业生产过程和经营管理中的各种数据及时收集和存储起来,按照一定的需要综合处理。这说明,计算机作为辅助管理的工具已进入到一个新阶段,形成了管理信息系统。这个系统可以管理和控制企业生产经营的全部过程,并为各层次的管理机构提供信息,辅助决策,从而提高企业管理的素质,使企业管理建立在科学的基础上。2 1 1 管理信息系统的含义与特征管理信息系统【15 J(M a n a g e m e n tI n f o r m a t i o nS y s t e m)简称M I S,它是利用系统思想建立起来,以计算机为基础,为管理决策服务的人机信息
34、系统。它输入的是一些与管理有关的数据,经过计算机的加工处理,输出的是供各级管理人员(或管理机构)使用的信息。它不仅能进行一般的事务处理,代替管理人员的繁重劳动,而且能为管理人员提供辅助决策方案,即为决策科学化提供有效的手段和工具。管理信息系统一般应包括以下三个部分:(1)管理系统。它是M I S 的服务对象,又是M I S 存在的前提。由它来提供原始数据;由它的需要来确定M I S 的功能;由它来实现信息反馈:由它来使用M I S 提供的信息。所以,M I S 离不开特定的管理模式。(2)信息处理系统。它是M I S 的中心环节,担负对企业内外有用资料的收集和存储,并进行整理、综合、分析、比较
35、、判断、运算等各种加工处理,为各管理部门提供有关报表和报告,还能运用现代数学方法、模拟方法、数理统计方法等,根据特定的要求,按照一定模式导出各种辅助决策信息。(3)传输系统。通过通信线路构成计算机网络,除实现数据共享外,还能把必要的信息及时、准确地传送到企业的有关部门,供其使用。基于上述含义,我们不难看出,管理信息系统具有如下特征:1 M I S 是一个人一机系统所谓人一机系统,有三重意思:一是在信息系统中人与计算机各有分工(有天津大学硕士学位论文第二章信息系统工程概述些工作靠计算机去实现比较好,有些则用人工完成更合理);二是在完成信息处理任务时,通常在人、机交互作用过程中取得处理结果;三是在
36、信息系统中起主导作用的是人,而计算机只是其助手,但它能扩大人在管理中的职能。总之,要充分发挥人和计算机的特长,组成一个和谐的、有效的系统。2 M I S 通常是带有数据库和计算机网络的联机系统随着计算机科学中的数据库技术及计算机网络,尤其是局域网技术的飞速发展和应用,为企业管理信息系统在数据管理、数据传输以及数据共享等方面提供了技术基础。3 M I S 应该是一个有一定辅助决策功能的系统随着企业管理工作的科学化,M I S 只能提供一般综合信息,或输出各种报表、报告和图形,往往不能满足更高的要求,尤其是较高层次的领导者所希望直接获取的决策信息或优化方案。为此,M I S 应该根据管理的需要,运
37、用数学的或模拟的方法等,建立模型,以辅助人们进行科学决策。4 M I S 的概念是发展的最初有些人设想管理信息系统是一个单个的、高度一体化的系统,具有所有组织的功能。但实践证明:这种单个的一体化的系统,显得过分的复杂和难以实现。于是,M I S 的概念转向各子系统的联合,即按总体规划的原则,依照定的标准和程序,根据需要,一个个地开发和实现子系统。这样既可以减少一次性投资,又可比较快的收到实效。2 1 2 管理信息系统的功能及其实现方式所谓管理信息系统的功能,一般有两种含义:一种是指根据管理需求、系统配置、软件性能,M I S 呈现在用户面前的功能;另一种是泛指的功能,即M I S可以提供的辅助
38、管理的功能。其泛指的功能主要是:1 数据处理功能能把各种形式的原始数据进行分类、整理和储存,以供查询;能进行各种统计和综合工作,并及时提供各种统一格式的有用信息。具体功能表现为:数据的收集和录入;数据的加工;数据的存储;信息的传递;信息的检索;信息的输出。原始数据的收集是个相当重要的环节,如同产品原材料的准备。在M I S 中,是指根据处理和输出的需要,把分散在不同场地、不同部门的数据,通过分析整理,以不同的形式存于各种介质上,以备加工成有用的信息。数据录入是指通过某些物理装置,如键盘、录入机等,将数据或程序输入计算机或转录到其它介质(如光盘)上的过程。这一手工过程是计算机进行各种数天津大学硕
39、士学位论文第二章信息系统工程概述据加工的前提。数据加工是数据处理的基本内容。数据J o n-r 过程中,常常应用许多经济数学方法,通过算术处理和逻辑处理产生各种有用的信息。信息加工往往不是一次完成的,在许多情况下,是根据不同要求逐步分层进行的。数据处理包括对数据的核对、排序、合并、更新、选择、转储以及各种算术运算、各种预测、优化决策等。数据加工功能的强弱,是衡量信息系统功能的一个重要方面。数据存储主要是确定数据的物理存储及逻辑组织两个方面。物理存储是指通过适当的途径把数据存储于介质上;逻辑组织是按企业的内在联系和使用方式,把数据组成合理的数据结构,以便快速存取。信息的传递形成了企业信息流。在M
40、 I S 中的信息传递有两层意思:一是将数据处理结果的报告、文件、图表等形式传递到各有关部门;二是为了实现数据资源共享与交换而进行的数据传输。信息的检索与数据的存储组织和介质有关。根据不同的存储方式,拟定出一套既迅速又方便的信息查找方法与手段,以满足管理工作对信息查询的要求。信息输出有多种形式,如屏幕显示,打印报表,远距离传输、存储等。这些形式与内容的确定,必须符合各管理层对信息输出的要求。2 预测功能运用现代数学方法、统计方法或模拟方法,根据过去的数据预测未来的情况。3 计划功能能合理地计划和安排每个职能部门的计划,按照不同的管理层次,提供不同要求和深度的报告,以便及时决策。4 决策优化功能
41、利用现代数学方法,采用各种数学模型,及时导出最优解、次优解和满意解,供各级管理者辅助决策,以获得较好的经济效益。5 控制功能对每个工作岗位和整体计划的执行情况进行检测、检查,比较计划与执行情况的差异,形成反馈信息。并根据偏差,分析其原因,以便使管理者采取措施加以纠正,达到预期的目的。随着管理信息系统功能的不断完善,对企业的生产经营管理将产生深远的影响。它促使企业对管理体制进行调整或改革,以便确保信息渠道畅通,提高工作效率;促使企业的管理方法逐步从定性分析向定量分析的方向发展。同时,它将使各级管理工作的性质发生变化,事物性工作减少了,分析决策工作增加了。这就要求采用新的工作方法并应掌握新的专业知
42、识,从而也促进了管理人员素质的天津大学硕士学位论文第二章信息系统工程概述提高。为了实现上述功能,必须有相应的实现方法,尤其是随着M I S 应用范围的不断扩大,要求处理方式也应多样化。处理方式目前有以下几种:1 成批处理(简称批处理)是经过一定的时间间隔,集中处理一批数据。单项业务处理项目多采用这种方式,其特点是:高效率地使用计算机资源;应有计划地安排信息的批处理作业。2 远程批处理是把信息作业从分散的远程终端通过通信线路输入到计算机,经批处理后,再把结果送回远程终端。3 分时处理是多用户同时访问一台计算机,系统把中央处理机的工作时间划分成若干时间片,轮流分配给各终端用户。当某一用户轮到分配给
43、的时间,中央处理机将允许该用户访问。这种方式又称会话型处理或即时处理。一般适用于终端数目较少,主机与终端距离较近的情况。4 实时处理是用户通过终端向系统提出服务请求,系统立即响应并回送处理结果,其特点是处理的即时性。2 1 3 管理信息系统的物理组成为了能通过上述各种处理方式,实现预定的功能,必须有相应的物质基础和软件作保证。概括起来,管理信息系统是由物理设备、软件系统、数据资源、运行规程以及相应运行人员等组成。下面分别予以介绍:1 硬件设备信息系统的硬件设备包括实现数据输入、存储、处理、输出、传输等功能的计算机设备(包括中央处理机、输入输出设备、数据存储设备等),以及数据采集、网络通信设备等
44、。2 软件软件是指计算机赖以运行的程序系统和运行资料、规程的总体。在一般意义下,常常把它仅仅理解为计算机运行的程序系统。根据其功能、来源和使用对象的不同,通常将计算机的运行程序分成系统程序(如操作系统等)、通用程序包(例如常用的分析、决策模型等)和专业的应用程序(例如为适应某一企业具体管理体制要求而编制的各种作业管理程序等)。3 数据资源天津大学硕士学位论文第二章信息系统工程概述在信息系统中的数据资源,是指按一定组织结构存储起来的各种原始数据和信息。它既包括以数据库或数据文件形式,存储在计算机辅助存储介质中的各种数据,也包括计算机输出的打印报表和记录在缩微胶片等介质上的各种数据和信息,以及人工
45、记录的单据和帐目。4 系统工作规程系统工作规程是指保证信息系统正常运行的各种指导手册、说明书之类的资料。如用户使用说明(须知),输入数据准备说明,计算中心运行细则等。5 工作人员信息系统工作人员主要是指直接从事系统开发、运行和维护的人员。根据其职责分工,系统研制人员包括:系统分析员,程序员,系统运行人员(操作员、录入员等),数据控制员(负责对原始数据的整理和监督),以及计算机软硬件维护人员等。以上介绍的是五个方面的实体要素。对于一个实际的信息系统而言,其中最主要的是合理确定物理设备,正确选择系统软件和开发应用程序,以及可靠的数据资源。2 1 4 管理信息系统的结构这里所说的管理信息系统结构,是
46、指管理信息系统各个组成部分之间关系的总和,它与企业的组织机构不同。组织机构是企业为了有效地进行生产经营活动而设置的职能部门体系;管理信息系统结构则是为了保证企业信息流畅通的信息处理体系。计算机应用于企业管理的初级阶段,一般是根据职能部门的业务需要,开发一些与职能部门相应的单项业务处理系统,如人员变动情况、材料统计、设备管理等部分事务处理系统。这些单项业务处理系统,主要是模仿手工管理方式,以单项职能最优为目标,在短期内对提高管理效率有一定作用。且由于这种系统结构与功能简单,因此易于开发,见效快。但存在以下缺点:单项业务处理系统往往以部门来组建,这样将会带来严重的数据重复,将来难以联合成为一个完整
47、的系统;职能部门有时与信息系统不协调,特别是职能机构及职能发生变化时,按部门需要的系统就不相适应;单项业务处理系统通常是间隔一定时间(一天、一星期等),集中一批数据,然后送入计算机进行集中处理。这样计算机的效率便不能充分发挥。随着管理信息系统的发展,人们已在优化这种系统结构的过程中,提出了以下综合系统的模式:1 横向结构它是同一管理层次的有关职能部门的数据综合。一般企业的组织可分为基天津大学硕士学位论文第二章信息系统工程概述层、中层、上层三个管理层次,各管理层次所需的信息不同。根据各个管理层次不同的信息需求,把有关职能所需的数据进行综合。通过数据的综合,设置公用的数据库及各子系统用的数据文件,
48、以满足某一层次管理职能的信息需要。2 纵向结构它是不同管理层次的数据综合,如图2 1 所示。二刃刀图2-1 横向和纵向结构示意图这种结构是对基层作业管理的数据进行分析、综合和处理,加工出中层战术管理所需的信息,而进一步从中层战术管理数据中综合和加工出上层战略管理所需的信息。从而使各级管理层次之间信息畅通,也保证了上层管理指令信息逐级下达,下层管理把生产经营执行情况的数据综合处理形成上层管理辅助决策所需的信息。3 综合结构把管理信息系统看作是由不同职能子系统按逻辑方式的组合。所谓按逻辑方式组合,就是必须事先对各职能子系统的数据进行分析和综合,根据不同管理层次的信息需求,建立公用基础数据库、各子系
49、统的专用数据文件,以及根据各子系统处理信息的需要,建立公用模型库及公用程序和各子系统的专用程序。每个职能子系统(指信息系统),均可按管理层次对信息的不同要求,分成基层作业管理、中层战术管理、上层战略管理。基层作业管理包括常规事务处理及作业控制,是M I S 的最低层,也是数据处理的基础。一般信息系统的开发(指具体实现)应从最低层开始。M I S 的综合结构如图2 2 所示。天津大学硕士学位论文第二章信息系统工程概述战略管理战术管理作业管理专用文件公用数据人设材性成操员备料能本船图2-2M l S 综合结构示意图基层作业管理是确保企业生产经营活动正常、有效地进行信息处理的过程。主要功能包括事务处
50、理、定期的报告及各种查询处理。这些功能中,也包括一些制定决策用的功能模块。中层战术管理是为了综合衡量企业生产经营执行情况,综合处理出企业的产品产量、总产值、净产值、物耗、质量等主要技术经济指标的完成情况,并与计划值或目标值比较,找出偏差原因,尽可能提出解决方案。它的主要功能有:(1)使用计划或预算模型来帮助管理人员编制计划,修改计划与预算。(2)定期提供企业生产经营执行情况的综合报告。(3)运用经济数学方法,分析执行的偏差情况,并为管理人员提供最佳处理方案。(4)提供各种查询服务。中层战术管理所需的数据有各项作业形成的数据库,各种计划、标准、预算及成本指标等。上层战略管理是为了制定企业达到自身