新老“三论”简介及“远望信息系统管理体系”的框架

 

1 “老三论”简介

“老三论”是一组综合科学。它是本世纪四十年代末期，为适应科学技术和军事战争发展的需要创立起来的。“老三论”的产生，对当代科学技术的发展和人们思维方式的变革，产生了巨大的影响。“老三论”包括“信息论”，“控制论”，“系统论”。信息系统管理的载体是信息，方法是控制而着眼于系统，可见老三论可以于信息系统管理取得良好的衔接。

1.1     系统论

   所谓系统是指由若干个相互联系、相互依赖、相互作用着的要素与部分所组成，具有一定结构和功能的有机整体。系统论是系统科学的理论分支，着重于系统的理论分析，是一门研究系统的模式，原理和规律，并对其进行数学描述的科学。它的任务，就是要确定使用各种“系统”的一般方法论原则。系统论基本原理如下：

1，  整体性原理。它包含如下两个方面：

（1）       要素和系统不可分割，要素如果离开了系统，要素本身就失去功能，甚至不能单独存在。因此，信息系统管理制度不能脱离信息系统和信息系统使用人员独立制定。脱离了信息系统本身管理制度也不复存在。

（2）       整体功能大于各个部分功能之和。因此，信息系统管理应该着眼于整体，而不仅仅是单个功能。

2，  相关性原理。这时要把系统分为以下三类：

（1）       独立系统。不由外界交互能量和物质。

（2）       封闭系统。只于外界交互能量。

（3）       开放系统。与外界交互能量和物质。

信息系统的定义具有相对性，对外网而言，政府内网就是一个独立系统，但是对于系统内部子系统之间就是开发系统或者封闭系统。因此，我们在分析信息系统时要考虑到和它相关事务对它的影响，不同着眼点的不同管理体系以及它内部本身的相互作用关系。

3，  动态原理。主要是揭示系统状态和时间的关系。系统内部因素之间和与外界因素之间的相关性，都不是静态的，而是动态的，都与时间密切相关，都会随时间不断变化。所以，我们分析信息系统时要注重实时性，注重事实监控。

4，  有序性原理。系统的有序性，是指诸要素在系统中的位置和次序，以及他们之间的联系。如，M-PDR和M-DRP两个管理体系的内容相同，但是不同的排列方式产生了不同的效果。

可见系统论的基本思想是：不过分追求部分的最优，而是着眼于关系结构的最优。操作方法是：整体性，综合性，最优化。系统论的一种实际操作流程，如图1.1.1

图1.1.1

运用于信息管理系统可以使用如图1.1.2的操作流程。

图1.1.2

1.2     控制论

   控制论是实现系统有目的的变化的活动，即保持事物规律性或者使事物由一种状态转向另一种状态的转换过程。控制论是研究各种系统的控制和调节的一般规律性的科学。主要具有如下特点：

A.        以统计理论为基础，抛开物质和能量方面，着重从信息方面研究系统的功能；

B.        要求把对象看作一个由多个因素组合的，有机的动态系统；

C.        研究的不是系统某时刻的行为，而是系统的一切可能的行为方式及其演化和趋势；

控制论基本原理是：

1)         信息变化原理。就是把信息的概念，作为分析和处理的基础。抛开系统的各种具体运动形态，把系统有目的运动，抽象为一个信息变换过程（即包含一个信息的接受，存取和加工的过程）、从信息流上研究系统的调节与控制规律，使系统按预定目标实现控制。

2)         反馈控制原理。是指把控制系统中输出的信息，全部或者部分发回到该系统的输入端，对信息的在输出发生影响，从而实现对该系统的控制。

控制论的一种实际操作流程，如图1.2.1

图1.2.1

运用于信息管理系统可以使用如图1.2.2的操作流程

图1.2.2

 

1.3     信息论

   信息论是使用数学方法研究信息的计量、传送、交换和存贮的一门科学。经典信息论有两条基本原理：

1)             香农信息模型。它是以通信为背景，创立的通信系统的信息模型。如图1.3.1

图1.3.1

运用于信息管理系统可以使用如图1.3.2的操作流程

图1.3.2

 

2)         信息量的计算。

信息量是指信息有其量的方面，这个方面可以测度或度量，信息系统管理而言要测量就是管理信息的执行程度和可行性的测量，将这个描述性的概念数字化是信息论的难点。

 

!!需要通过现场调查获得影响管理制度执行已经其他相关参数，然后才能建立数学模型!!

2             “新三论”简介

“新三论”是六十年代以后发展起来的系统科学的自组织理论。它是揭示用系统观点从相互联系中考察一个系统。特别是复杂系统从无序到有序，从低级有序到高级有序的转变、过渡及其规律，逐渐形成了 系统科学的一个新领域。

所谓自组织，是指系统在没有外部指令的条件下，内部各子系统之间能够按其某种规则，形成一定的结构或功能。这种自然发生的过程称之为自组织。自组织理论，是一种关于系统演化发展的一般性理论。它突破了传统的静态平衡理论的局限性，揭示了系统形成，演化，发展的机理。从而为理解复杂系统的生机奥秘，提供了科学根据，为现代科学研究，提供方法论的指导。

将“新三论”应用于信息系统管理将会很好的处理信息系统内部模块间的关系。

2.1     耗散结构论

耗散结构论是一门研究耗散结构的性质、稳定和演变规律的科学。它是系统科学深入发展过程中的重要新学科，是非平衡态统计物理学的新发展。

耗散结构论的创始人是比利时科学家普利高津于1969年在“ 理论物理与生物学”国际会上首次提出。他因创立了耗散结构理论而荣获1977年诺贝尔化学奖。耗散结构的主要理 论是。一个处于平衡的系统，其演化的趋势是从有序到无序，只有当系统处于远离平衡态的非线性区时，才有可能从原来的无序状态中形成新的有序结构；一个远离平衡的开放系统 (力学的、物理学的、化学的、生物的、以至社会性的、经济性的系统等)，通过不断与外界交换物质、能量和信息，即能吸收外界物质，能量、信息，又向外界耗散物质、能量和信息。在外界条件的变化达到一定的特征时，可能从原来的混沌无序状态，转变为一种在时间上、空间上或功能上的有序状态；当外参量继续改变时，还会出现一系列的新结构。这种在远离平衡情况下所形成的新的有序结构，就称之为“耗散结构”。运用耗散结构理论处理复杂问题时，就是耗散结构方法。它具有其它系统科学方法所不及的特殊效能，在许多方面深化和发展了一般系统论方法。

由于人天性的懒惰和其他行为习惯，管理制度面对的也是耗散系统，如图2.1.1。

图2.1.1

由图知管理制度补偿了破坏行为的耗散。要使耗散系统维持状态一定需要与之相当的外界补偿。

2.2     协同论

协同论是一门关于“协作”或关于“ 一个系统中各个子系统之间相互协同”的新兴综

合性横断学科。

协同论是西德物理学家哈肯于l977年创立的，它是关于系统自维织机理的理论。协同论主要研究各种不同的系统，在一定外部条件下，系统内部各子系统之间通过非线性的相互 作用而产生的协同效应。它是使事物从无序走向有序，又从有序转化为混沌的机理。协同论揭示了任何一个系统在外界条的作用下，系统内部的子系统，将朝着某一个目的点或目的彼此产生协同和竞争的运动。当外界作用达到某个特征值时，系统内部决定系统最终状态的序参量将迅速增长。这时子系统的协同作用占主导地位，从而推动系统走向新的有序状态。

根据协同理论，在处理复杂系统的问题时，应该主要抓住决定系统发展方向的序参量。由于序参量受控于调节参量的影响，因而又可通过调节控制参量来观察序参量的变化。只要序参量的变化规律不被打破，在序参量的作用下，子系统就会自动协同一致地推动系统向既定的方向发展。这样，只要选准序参量和控制参量，就能对系统加以有效的控制。因此，对许多复杂系统的研究，如生态系统，经济系统等，协同论提供了新的思想和方法。协同论的基本原理是:

1.         协同效应原理

在一个大量的子系统构成的复杂系统中出现各个子系统的协同一致的行为。那么，这种大系统的各个子系统的系统行为产生出超越各个要素自身的单独作用形成整个系统的统一作用，联合作用，就叫做协同效应。

2.         支配原理

协同论认为，系统的有序结构是由于其子系统的协同作用形成的。系统内部备子系统既存在着独立，又存在着关联运动。独立运动使系统趋向无序，关联运动则意味着协同。当子系统之间的关联运动的能量小于独立运动的能量时，独立运动占主导地位，反之亦然。关联运动的能最所以能存在并大干独立运动的能量，就在于子系统的序参量对子系统的行为始终发挥着支配作用。序参量之间的协同与竞争决定着系统从无序到有序的演化过程，这一结论叫作支配原理。