情报学与信息系统研究(注: 国家社科项目“信息系统基础理论及其应用研究”研究论文之一。)

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  随着现代信息技术的迅速发展和社会信息化建设进程的加快,信息系统的研究与建设已日益成为人们普遍关注的重大课题。建设完善的现代化信息系统,不仅有助于信息资源的开发利用,实现资源共享,最大限度地满足社会日益增长的情报需求,而且可以改善管理,加大生产过程的科技含量,提高劳动生产力,加速社会经济的发展和社会的进步。因而正确认识并积极参与信息系统的研究和建设不只是对情报学,对所有以信息为研究、处理对象的学科和部门都具有重要的现实意义。
      1 信息系统的若干基本概念
  概念是反映事物本质、整体和内部联系的一种抽象思维形式。根据系统科学的基本观点和原理,我们可以对一个抽象的信息系统的有关概念进行下面一些基本的研究和描述。
    1.1 信息系统的系统概念
  要了解什么是信息系统,首先要明确什么是系统。贝塔朗菲把系统定义为:“系统是处于一定相互联系中的与环境发生关系的组成要素的总体”〔1〕。钱学森的定义则是:“ 把极其复杂的研究对象称为系统,即由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成具有特定功能的有机整体,而这个系统本身又是它所从属的更大系统的组成部分”〔2〕。构成系统的各个组成部分,就是它的要素,系统所从属的更大系统,则是它的生存环境。
  信息系统通常是由人、设备、信息、规则和目的等要素组成的,是具有收集、处理、贮存、传递、交流功能的综合体。信息系统所处的大环境是社会系统,小环境可能是企业管理系统或国家经济系统等。信息系统是一个发展中的概念,早期的信息系统只是一些分散的、功能有限的简单系统;现代化的信息系统则已发展成为综合性的、多要素、多功能的复杂大系统。作为信息系统组成部分的诸要素,无论它们是否作为相对独立的部分存在,都只有在系统的整体运动中才能使其特征体现出来。信息系统只能是一定环境条件下的系统。一切现实的信息系统,由于不可能脱离环境而存在,因而必然是开放系统,它必须与环境进行信息的输入和输出;同时,信息系统作为一个系统本身,又必须与环境保持物质、能量、信息的交换,从而保证信息系统的正常运行。信息系统的开放性是信息系统发展演化的前提。明确有关系统的上述概念有助于我们从总体上把握信息系统的整体特性,从而提出改进信息系统性能的各种途径和措施。
    1.2 信息系统的基本结构与功能
  信息系统的结构是指信息系统内部各组成要素之间相对稳定的分布状态、排列顺序和作用方式。这种结构的形式是多种多样的,既可以是时空结构,也可以是等级结构;既可以是物理结构,也可以是逻辑结构。通常我们是根据信息在信息系统中的流程,将信息系统的结构描述为由输入、输出、存贮、处理和控制等模块组成的逻辑结构。系统的组织规模、结构方式不同,其功能的大小也不同。对于互联的信息网络,我们常研究它的不同的拓扑结构,如星形结构、总线型结构、网络型结构等。
  信息系统的功能则是指具有确定结构的信息系统在一定的约束条件下作用于环境的能力,它表征了信息系统在与环境之间进行信息输入输出的转换关系中对于环境的输出能力大小。我们一般可以将信息系统的功能划分为五个部分,即输入功能、存贮功能、处理功能、输出功能、控制功能〔3〕。
  应当注意到,信息系统的结构和功能往往受到随机性的扰动,我们称其为涨落。涨落可以来自信息系统的内部结构,也可以来自信息系统的外部环境,它对信息系统的结构和功能的稳定性产生影响。涨落是随时发生的,当信息系统处于平衡态附近时,其对信息系统的稳定性不会产生大的影响;但在远离平衡态的情况下,涨落的作用往往很大,甚至破坏信息系统原有的结构和功能,出现新的结构和功能,从而把信息系统推向新的有序结构中去。认识涨落与信息系统结构和功能的关系,就可以有效地控制随机涨落,使系统的结构和功能朝着人们所期望的方向发展。
    1.3 信息系统的信息与控制
  关于信息的含义,国内外学术界争论不休,提出的定义多达数十种。从信息论的角度看,任何开放系统均存在着信息的传递交换过程。但这里的信息和作为信息系统处理对象的信息资源不同,主要是指系统在建立、管理、完善等一系列过程中所赖以决策的环境信息和反馈信息。这里,我们可以把信息看成是对不确定性的消除。
  控制就是一个系统根据系统内部状态和外部环境的变化所进行的调节。信息系统通过对信息的收集、处理、存贮、传递、利用等环节的控制,调整各功能模块之间的协调关系,使信息系统在整体上处于最优状态。
  信息是控制系统行为的基础,控制是对系统状态的一种合乎目的的调节行为。信息和控制通过反馈过程联系起来。所谓反馈,是指施控系统通过信息作用于受控对象后,把受控对象所产生的真实信息再输送回来,并对施控系统发出的指令和信号产生影响的过程。一切控制都需要信息的反馈。信息过程是人们认识世界的思维活动,而反馈则是实现再认识、再实践的中间环节,它把认识世界和改造世界的活动进一步联系起来。实践表明,为了能够提供优质的信息服务,在信息系统建立之初,必须掌握关于所建系统的环境信息,包括社会环境、经济环境、政治环境、技术环境以及同类系统、用户信息需求状况等方面的信息;信息系统建成之后,信息系统的控制实际上就是信息系统的管理。信息系统在运行过程中,不断向环境输出信息,引起环境的反应,这些反应即可作为反馈信息,用于信息系统的进一步控制和完善。
    1.4 信息系统的类型与层次
  信息系统是一个发展中的概念,通常人们多对其作广义的理解。信息系统的种类繁多,按不同的标准和需要,对其类型可作如下划分:
  (1)按系统的规模划分,有小型信息系统、中型信息系统、 大型信息系统。
  (2)按系统网络化程度划分,有局域网系统、地域网系统、 广域网系统。
  (3)按系统所从属的部门划分,有工业信息系统、 农业信息系统、经济信息系统、科技信息系统等。
  (4)按系统服务范围划分,则有专用信息系统、 公共信息系统等。
  信息系统类型的划分也是多种多样,各类型之间也可以进行转化。
  所谓层次,是指系统发育组织形成的等级系列。信息系统在其自身产生、老化、更新的生命周期中,由于系统某些性质(要素、功能、结构、状态、环境等)的变化,引起信息系统组织形式的质变,这就显示出系统由简单到复杂、由低级到高级的发展阶段属性,即层次性。信息系统从数据处理发展到信息处理,进而向集成化的综合信息系统的演化,正是这种层次性的表现。
    1.5 信息系统的有序与无序
  如前所述,信息系统是由相互作用、相互联系的若干要素结合而成的具有特定功能的有机整体。信息系统的各要素之间、要素与系统之间存在着有规则的联系,表现为一定秩序性,这就是信息系统的有序。如果信息系统各要素之间、要素与系统之间呈现出混乱的、无规则的组合,这个信息系统就是无序的。
  信息系统的有序和无序是相对的。在信息系统的有序结构中往往存在着无序的因素,如扰动、涨落等。相反,在无序中也存在着有序的因素。绝对的无序是不存在的。信息系统从低层次向高层次转化,则有序性加强;反之,有序性减弱。
  信息系统的有序和无序是可以相互转化的。由于信息系统是一个开放系统,当外界输入的负熵流大于信息系统自发增熵,并达到某一阈值时,信息系统就会提高有序度,并自发形成一种新的有序结构,这种由于负熵流使信息系统远离平衡态的结构,称之为信息系统的耗散结构。信息系统产生耗散结构的条件,一是信息系统必须是远离平衡的系统;二是信息系统的不同要素之间存在着非线性的相互作用机制。
  根据系统科学的理论,我们可以知道,信息系统的产生、发展、消亡的演化过程,一般都是“自行”完成的,这就是所谓的信息系统的“自组织”过程。自组织是系统科学的基本概念。除了耗散结构理论对自组织现象作了初步研究外,协同论、超循环理论、突变理论等都较集中地研究了自组织过程的一般条件和机制,给出了一些定量和半定量的结论〔4〕。信息系统的自组织过程,可能产生出几种不同的结果, 既可能通过涨落的作用,使信息系统从一种有序态跃进到新的有序态上,也可能通过突变使信息系统的有序态解体,进入混沌状态。
  研究了解信息系统的有序、无序以及自组织概念,对于理解信息系统的发展有重要意义。我们可以根据自组织理论,不仅设计出具有自组织能力的信息系统,而且还可以创造条件,使信息系统向着高度有序化方向发展。
      2 信息系统的多学科研究
  基于开发利用信息资源、加速社会经济信息化进程的迫切需要,信息系统的研究不仅是情报学理论研究的一个重要领域,而且已经成为许多以信息或信息交流为研究对象的学科共同关注的重要课题。这在计算机科学和通信科学领域表现得尤为突出。可以说,研究、设计、建构和管理信息系统已成为情报界、计算机界和通信界共同面临的时代责任。三者的共同特点是均以信息为处理对象,采用先进的理论方法和信息技术,通过集成化的信息系统网络,为社会各行各业提供急需的优质信息资源服务。从大量的研究资料中可以发现,信息系统是上述等学科领域的主要研究对象,但在认识和描述信息系统方面,因依据各自学科的研究起点和目的,从不同的角度观察和研究信息系统,这就不可避免地会发生认识上的差异。例如,通信界从信号转换控制角度,关心信息的传输系统;计算机界从数据转换控制角度更关注信息处理的操作系统;而情报界则从情报过程的转换控制角度,研究信息内容的组织和管理系统,既重视现代的技术系统,也重视非技术支撑的人际组织系统。
  在早期的应用实践中,情报工作主要在情报意识和情报需求较强烈的科技领域进行,科技人员间的科学交流过程规律决定了情报系统以至于情报学的两大时代特征:一是科技范畴特征,情报系统成为科学系统的重要组成部分;二是科学交流的目的特征,即通过情报系统来提高科学交流过程的效率,以提高研究人员的科学劳动生产率。一些有影响的情报学家就是从这一角度来考察和认识情报系统的。在70年代,米哈依洛夫认为,情报系统是科学情报机构以及由这些机构间的联系而成,是科学交流系统最重要的环节。   在对整体化情报系统(IntegratedInformation System)定义时,他才考虑技术因素,指出该系统是由一整套技术方法和技术设备组成的系统,它对科技文献进行一次输入处理并将所取得的资料进行多方面的输出处理和多次利用,以便满足多种多样的情报需求〔5〕。T.Saracevic十分重视情报系统的研究,并从情报交流传播的角度来观察系统控制过程。他认为情报过程的现象就是知识传播过程,该过程的实现又依赖于系统。对应于各种不同的传播过程,有大量的、各种不同形式、结构、目的的系统,他将这些系统定名为情报系统〔6〕。A.Debons以情报系统研究饮誉情报界, 在其获奖着作中,将情报系统定义为:“是由人、机器、过程所构成的一种环境,它能扩展人类获取、处理和利用数据的生物潜能,因此能改善人类的生存机会”〔7〕。 他在书中提出并分析介绍了多种情报系统模型,如M. C.Yovits的一般性情报系统(GIS)模型等。在国内, 学术界的研究也很活跃,目前其研究范围不再局限于科技情报领域,已经扩大至各行各业各种类型的情报系统。就其研究内容来看,情报学研究的重心显然侧重于信息资源的组织与管理,以及资源、技术、社会、经济、人文等诸种要素在情报系统中的集成。而这一研究的任务就是为满足社会上日益增长的情报需求,从总体上研究组织、管理情报系统的基本理论、方法和技术。
  按计算机领域的认识,由存贮器、控制器、中央处理机、外部设备等硬件构成计算机系统,由管理、执行、控制等软件构成操作系统,当这些系统为实现某些特定功能目标而应用于一个或多个团体或行业时,由通信线路将主机、用户终端、相关数据、特定目标管理等联结成具有一定空间范围和作业功能的信息系统。文献〔8〕认为, 信息系统是以信息为主要处理对象的,并以信息集散、加工为目的而组成的综合体。指出,计算机界关心的是具有当今时代特色,使用现代化工具,有着强烈人造色彩的,而不是原始的、自发的那种传统的信息系统。该书从计算机专业角度提出了认识信息系统的技术线索与系统线索,认为信息系统的研究起点是企业信息系统,包括计算机系统结构、软件、通信网络以及EDP、MIS、DSS等的分析、设计、规划等。现在, 计算机信息系统经历了电子数据处理(EDP)、管理信息系统(MIS)到决策支持系统(DSS)、专家系统(ES)的发展过程,智能化程度越来越高。 随着信息技术的集成,尤其是网络技术的迅速发展和普及,这类系统正在从局域网进入广域网络环境,企业或机构的信息获得能力空前提高,以至于信息管理从“支持性的”转变成企业“不可分割的组成部分”。计算机信息系统的概念也随之发生变化,文献〔9〕认为, 中国正在实施的国家级的“三金”或“八金”工程都是网络化信息服务的应用系统。这一观点反映了计算机信息系统整体发展的方向,也符合当前各相关学科领域的认识主流。
  就通信科学而言,通过一定的渠道,将信息从信源不变样地传递到信宿的传输体系也被认为是信息系统。这是通信界的普遍认识,实际指通信系统,与计算机技术结合后称为计算机通信网络,它包括电话网、局域网(LAN)、广域网(WAN)、直接广播卫星网(DBS)、 综合业务数字网(ISDN)和兴起不久的增值通信网(VAN)等〔10〕。 按通信专家钟义信的说法,“信息系统,主要是指各种各样应用信息系统和大量的应用软件系统,加行政管理信息系统、经贸信息系统、金融管理信息系统、远地多媒体教学系统、远地医疗会诊系统等。信息网络,主要指各种信息系统所构成的信息网络体系以及为了支持这个网络体系有效运转所需要的网络标准—通信协议—操作规程—传输编码等”〔11〕。在通信领域,信息系统的研究目的十分明确,那就是提供有效的信息传输,其本质为信号的处理及传输。由于现代通信技术的飞速发展,使得上述各类系统的发展对现代通信表现出更大程度的依赖,而且产生了相互走向融合的趋势,另一方面,具有语义、语用意义的信息处理研究也正在步入通信领域,传统的“不走样传输”的通信正以此为契机进行研究和服务范围的突破。情报学领域知识序化处理和情报服务的理论与方法,计算机领域的信息智能化高速处理的设备与技术,正被更广泛地引入通信领域宽带数字化的有效信道及由此而形成的全球通信网,三个领域围绕信息的传输、序化处理和服务这一逻辑接口所作的有机融合,构成了当代信息技术的核心和灵魂,并以社会化的信息系统网络为形式,共同为开发信息资源,为加速经济发展和社会进步提供信息服务。
      3 信息系统与信息交流
  情报学研究的主要问题之一就是社会信息交流。信息交流是维持人类社会生存和发展的重要条件。信息交流与信息系统有着密切的联系,信息系统的发展与完善有利于信息的有效交流,对提高社会生产力,加速社会发展具有重要意义。
    3.1 信息交流的概念
  信息交流涉及两个最基本的概念:“信息”与“交流”。尽管人们对其有多种不同的论述,但有一点则是不变的,即:信息是一种客观存在,而交流则是信息这种存在的运动过程。就是说,信息是从某个信息源传向一个接受者的符号或编码,它是有关事物及过程的描述;而交流则是指社会个人之间、团体之间通过标记或符号系统交换信息的行为过程。因此,信息交流是一种社会性过程,它的实现需要一定的条件与要素。根据香农的通讯模型,这些要素主要是:
  ①信源(信息发送者)。这是信息的原始来源。
  ②信宿(信息接受者)。这是信息的最后接受者。
  ③交流通道。即信息经过何种渠道传达到信息接受者。不论现代通讯技术如何发达,对于信息发送者和信息接受者而言,他们发送和接受信息的通道就是交流双方的感官系统,包括视觉、听觉、味觉、嗅觉等。而外界的信息技术系统仅仅是这些感官通道的扩展延伸或变换。
  ④符号体系。这是信息传递交流时信息得以依附的载体。它包括语言、文字、手势、表情、信物、绘画、摄影、计算机二进制语言、电磁符号等。
  ⑤知识信息库。这是人脑知识信息的总称,它包括各种知识或信息,是信息系统交流的最根本来源和最终极的归宿。
  ⑥支持条件。这是信息交流得以实现的保障,它包括自然条件(如空气、光波、电磁波等)、技术条件(各种通讯技术、信息存贮、处理技术)和社会条件(法律、经济条件等)〔12〕。
  社会信息交流与能源系统、交通运输系统共同构成社会的三大基础结构。基础结构的每一次革命,都将促进社会的巨大进步。特别是信息交流技术的革新,对社会发展将产生更为深远的影响。
    3.2 信息系统是信息交流的物质技术基础
  从上述信息交流诸要素中可以看出,交流通道和信息资源都是实现交流的重要环节。没有通道,没有信息资源,就谈不到交流。信息系统担负着加工处理、交流传递信息的重任,现代信息技术的迅速发展,大大提高了信息系统的现代化水平,使信息的处理方法越来越方便,存贮密度越来越高,准确性越来越好,传输距离越来越远,传播速度越来越快,系统的智能化程度越来越高。目前,各种具有不同功能的信息系统大量涌现,信息高速公路的建设在全球范围内展开,以Internet为代表的国际化互联网络迅猛发展,这就不仅为在更广阔的范围内进行信息交流提供了重要物质技术基础,也为实现人类信息资源的共享创造了必要的条件,我国从1993年起提出了推进国民经济信息化的战略目标。国民经济信息化要素中用于交流的通信网络系统和计算机等硬件设施等虽然可以通过资金的投入和采用先进的技术手段在较短的时间内实现,而要素中的数据库、信息资源建设则不一样,它需要长时间的积累、多方面支持、各部门的配合,以及市场机制的建立等才可能得以开发、建设。这正是我国目前信息系统建设中的薄弱环节。因此,克服重“硬”轻“软”思想,加强信息资源的开发和数据库的建设实属当务之急。
  开发信息资源是多部门、多地区的共同事业,它必然要求打破部门和地域界限,联合行动,相互协调,发挥整体优势。信息共享是信息资源开发利用的目标,联合是实现信息共享的条件,只有走联合发展的道路,才是开发信息资源和加速数据库建设的有效途径。国外信息系统发展的经验是,取得成功的系统要么是综合性、权威性、面向社会大众的系统;要么是专业性、权威性很强的专业化系统。我国经过几年来的网络建设,各种网络,如CHINANET、教研网(CERNET)等,已初具规模,但都感到网上信息资源缺乏。因此,目前大家都全力以赴争夺信息资源,使自己的网络资源朝综合性或专业性的方向发展。科技信息界在信息资源方面占有一定的优势,经国家科委批准,建设Chinalnfo (中国信息)资源系统被列入“九五”国家科技攻关项目,由中国科技信息研究所万方数据公司与全国信息机构联合承建。1997年8月6日已经正式开通,大量中文信息开始上网服务。中国信息资源系统的开通解决了中文数据库与Internet(因特网)接口技术,分布式信息服务所需的标准化技术以及网络安全技术;一大批着名数据库系统得到了充分利用。这将为推动我国科学技术面向经济建设、推动我国信息资源建设、推动我国信息化核心任务的完成作出应有的贡献〔13〕。中国科技信息研究所成功地开发中国信息资源系统、大力组织具有民族优秀文化传统的中文信息资源上网的经验是可贵的,它必将为发展我国信息系统、扩大信息交流,进一步推动信息服务业的全面发展产生深远影响。
  收稿日期:1997年11月10日
情报学报京243~249G9图书馆学、信息科学、资料工作严怡民19981998文章指出,信息系统的研究与建设已成为所有以信息为研究、处理对象的学科共同关注的重大课题。作者从情报学角度,就信息系统的若干基本概念、信息系统的多学科研究特点以及信息系统与信息交流的关系等三个方面的问题进行了较深入的探讨,所提见解对深化情报学理论研究有一定参考意义。情报学/信息系统/信息交流information science/information  system/  informationcommunication.Research on Information Science and Information System             Yan Yimin  (College of Library and Information Science,  WuhanUniversity, Wuhan 430072)This article points out that the research and constructionof information system are the key subjects of common concernin information field. From the angle of information science,the author deeply approaches some basic concepts and multi-disciplinary characteristics of information system as wellas  the  relationship  between  information  system  andinformation communication. The arthor's opinion is usefulto deepening theoretical research on information science.严怡民,男,1929年生,1951年哈尔滨外语学院毕业,1958年该院研究生毕业。现任武汉大学图书情报学院情报学教授、博士生导师。武汉大学图书情报学院,武汉430072 作者:情报学报京243~249G9图书馆学、信息科学、资料工作严怡民19981998文章指出,信息系统的研究与建设已成为所有以信息为研究、处理对象的学科共同关注的重大课题。作者从情报学角度,就信息系统的若干基本概念、信息系统的多学科研究特点以及信息系统与信息交流的关系等三个方面的问题进行了较深入的探讨,所提见解对深化情报学理论研究有一定参考意义。情报学/信息系统/信息交流information science/information  system/  informationcommunication.

网载 2013-09-10 21:35:35

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