第1章 信息化发展（一）

1.1信息与信息化

1.1.1信息基础

1.信息的定义

信息是物质、能量及其属性的标示的集合，是确定性的增加。它以物质介质为载体，传递和反映世界各种事物存在方式、运动状态等的表征。信息不是物质也不是能量，它以一种普遍形式，表达物质运动规律，在客观世界中大量存在产生和传递。

数学家香农指出：“信息是用来消除随机不定性的东西”。

2.信息的特征

香农关于信息的定义揭示了信息的本质，同时，人们通过深入研究，发现信息还具有很多其他的特征，主要包括客观性、普遍性、无限性、动态性、相对性、依附性、变换性、传递性、层次性、系统性和转化性等。

3.信息的质量

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，而价值的大小决定于信息的质量，这就要求信息满足一定的质量属性。

信息应用的场合不同，其侧重面也不一样。例如，对于金融信息而言，其最重要的特性是安全性，而对于经济与社会信息而言，其最重要的特性是及时性。

4.信息的传输模型

信息是有价值的一种客观存在，信息只有流动起来，才能体现其价值。信息的传输通过信息传输技术(通常指通信、网络等)来实现。

信息传输通常包括信源、信宿、信道、编码器、译码器和噪声等。

(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：信息的归宿或接收者，如使用QQ的另一方 (当然这一方也是信源)，他通过计算机屏幕接收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。

(4)编码器：编码器在信息论中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、压缩编码器和调制器等，使信源输出的信号转换成适于信道传送的信号。从信息安全的角度出发，编码器还可以包括加密解密设备。

(5)译码器：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)转换成信宿能接收的信号，可包括解调器、译码器和数模转换器等。

(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掩盖导致传输失败。

决定信息系统性能的关键就在于编码器和译码器。

一般情况下，信息系统的主要性能指标是有效性和可靠性。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，可以在信息编码时增加冗余编码，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。

1.1.2信息系统基础

1.系统及其特性

目的性、整体性、层次性、稳定性、突变性、自组织性、相似性、相关性和环境适应性是系统的主要特性。

2.信息系统及其特性

信息系统就是通过对输入的数据进行加工处理，产生信息的系统。面向管理和支持生产是信息系统的显著特点，以计算机为基础的信息系统可以定义为：结合管理理论和方法，应用信息技术解决管理问题，提高生产效率，为生产或信息化过程以及管理和决策提供支撑的系统。信息系统是管理模型信息处理模型和系统实现条件的结合。

信息系统的组成部件包括硬件、软件、数据库、网络、存储设备、感知设备、外设、人员以及把数据处理成信息的规程等。从用途类型来划分，信息系统一般包括电子商务系统、事务处理系统、管理信息系统、生产制造系统、电子政务系统、决策支持系统等。

对于信息系统而言，信息系统的开发性、脆弱性和健壮性等特性会表现得比突出。

3.信息系统生命周期

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)，系统运行和维护等阶段。

另外，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。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、执行和收尾四个典型阶段。

(1)系统规划阶段

系统规划阶段的任务是对组织的环境、目标及现行系统的状况进行初步调查，根据组织目标和发展战略，确定信息系统的发展战略，对建设新系统的需求做出分析和预测，同时考虑建设新系统所受的各种约束，研究建设新系统的必要性和可能性。根据需要与可能，给出报建系统的备选方案。对这些方案进行可行性研究，写出可行性研究报告。可行性研究报告审议通过后，将新系统建设方案及实施计划编写成系统设计任务书。

(2)系统分析阶段

系统分析阶段的任务是根据系统设计任务书所确定的范围，对现行系统进行

详细调查，描述现行系统的业务流程，指出现行系统的局限性和不足之处，确定

新系统的基本目标和逻辑功能要求，即提出新系统的逻辑模型。系统分析阶段的

工作成果体现在系统说明书中，这是系统建设的必备文件。它既是和用户确认需

求的基础，也是下一个阶段的工作依据。系统说明书一旦讨论通过，就是系统设

计的依据，也是将来验收系统的依据。

(3)系统设计阶段

简单地说，系统分析阶段的任务是回答系统“做什么”的问题，而系统设计阶段要回答的问题是“怎么做”。该阶段的任务是根据系统说明书中规定的功能要求，考虑实际条件，具体设计实现逻辑模型的技术方案，也就是设计新系统的物理模型。这个阶段又称为物理设计阶段，可分为总体设计(概要设计)和详细设计两个子阶段。这个阶段的技术文档是系统设计说明书。

(4)系统实施阶段

系统实施阶段是将设计的系统付诸实施的阶段。这一阶段的任务包括计算机等设备的购置、安装和调试、程序的编写和调试、人员培训、数据文件转换、系统调试与转换等。这个阶段的特点是几个互相联系、互相制约的任务同时展开，

必须精心安排、合理组织。系统实施是按实施计划分阶段完成的，每个阶段应写出实施进展报告。系统测试之后写出系统测试分析报告。

(5)系统运行和维护阶段

系统投入运行后，需要经常进行维护和评价，记录系统运行的情况，根据一定的规则对系统进行必要的修改，评价系统的工作质量和经济效益。

1.1.3信息化基础

1.信息化内涵

信息化的核心是要通过全体社会成员的共同努力，在经济和社会各个领域充分应用基于信息技术的先进社会生产工具，提高信息时代的社会生产力，并推动生产关系和上层建筑的改革，使国家的综合实力、社会的文明程度和人民的生活质量全面提升。信息化内涵主要包括：

·信息网络体系：包括信息资源、各种信息系统、公用通信网络平台等。

·信息产业基础：包括信息科学技术研究与开发、信息装备制造、信息咨询服务等。

·社会运行环境：包括现代工农业、管理体制、政策法律、规章制度、文化教育、道德观念等生产关系与上层建筑。

·效用积累过程：包括劳动者素质、国家现代化水平和人民生活质量的不断提高，精神文明和物质文明建设不断进步等。

信息化的：

主体：全体社会成员，包括政府、企业、事业、团体和个人

时域：一个长期的过程

空域：政治、经济、文化、军事和社会的一切领域

手段：基于现代信息技术的先进社会生产工具

途径：创建信息时代的社会生产力，推动社会生产关系及社会上层建筑的改革

目标：使国家的综合实力，社会的文明素质和人民的生活质量全面提升

2.信息化体系

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、信息化政策法规和标准规范6个要素，这6个要素的关系构成了一个有机的整体。

3.信息化趋势

(1) 组织信息化趋势

组织信息化除驱动和加速组织转型升级和生产力建设外，还呈现出产品信息化、产业信息化、社会生活信息化和国民经济信息化等趋势和方向。

产品信息化包含两层含义：①产品中各类信息比重日益增大、物质比重日益降低，其物质产品的特征向信息产品的特征迈进；②越来越多的产品中嵌入了智能化元器件，使产品具有越来越强的信息处理功能。

产业信息化指农业、工业、服务业等传统产业广泛利用信息技术，大力开发和利用信息资源，建立各种类型的产业互联网平台和网络，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。

社会生活信息化指包括市场、科技、教育、军事、政务、日常生活等在内的整个社会体系采用先进的信息技术，建立各种互联网平台和网络，大力拓展人们日常生活的信息内容，丰富人们的精神生活，拓展人们的活动时空等。

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、营销等组成一个信息大系统，生产、流通、分配、消费等经济的四个环节通过信息进一步连成一个整体。国民经济信息化是世界各国急需实现的目标。

(2) 国家信息化趋势

《国家信息化发展战略纲要》强调国家信息化发展战略总目标是建设网络强国，分“三步走”：

第一步到2020年，核心关键技术部分领域达到国际先进水平，信息产业国际竞争力大幅提升，信息化成为驱动现代化建设的先导力量；

第二步到2025年，建成国际领先的移动通信网络，根本改变核心关键技术受制于人的局面，实现技术先进、产业发达、应用领先、网络安全坚不可摧的战略目标，涌现一批具有强大国际竞争力的大型跨国网信企业；

第三步到21世纪中叶，信息化全面支撑富强民主文明和谐的社会主义现代化国家建设，网络强国地位日益巩固，在引领全球信息化发展方面有更大作为。当前，我国全面部署了“构建产业数字化转型发展体系”重大任务，明确我国信息化进入加快数字化发展、建设数字中国的新阶段。

4.国家信息化规划

《“十四五”国家信息化规划》明确了：建设泛在智联的数字基础设施体系，建立高效利用的数据要素资源体系，构建释放数字生产力的创新发展体系，培育先进安全的数字产业体系，构建产业数字化转型发展体系，构筑共建共治共享的数字社会治理体系，打造协同高效的数字政府服务体系，构建普惠便捷的数字民生保障体系，拓展互利共赢的数字领域国际合作体系和建立健全规范有序的数字化发展治理体系等重大任务。今后一段时间，我国信息化的发展重点主要聚焦在数据治理、密码区块链技术、信息互联互通、智能网联和网络安全等方面。

(1)数据治理

深化数据资源调查，推进数据标准规范体系建设，制定数据采集、存储、加工、流通、交易、衍生产品等标准规范，提高数据质量和规范性。

(2)密码区块链技术

着力推进密码学、共识机制、智能合约等核心技术研究。开展区块链创新应用试点。

(3)信息互联互通

推进涉企政务事项的全程网上办理，大力推进公共资源全流程电子化交易，构建覆盖全国透明规范、互联互通、智慧监管的公共资源交易体系。

(4)智能网联

遴选打造国家级车联网先导区，加快智能网联汽车道路基础设施建设和5G-V2X车联网示范网络建设，实现L3级以上高级自动驾驶应用。

(5)网络安全

加强网络安全核心技术联合攻关，开展高级威胁防护、态势感知、监测预警等关键技术研究。