医药信息系统建模理论与实践
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1 信息系统规划概述

1.1 信息化规划

信息化规划正是从业务战略规划(BSP)向信息系统战略规划(ISSP)及信息技术战略规划(ITSP)发展的,其过程包含了业务与技术的融合过程,即通过信息技术支持业务过程、经营战略(表2-1)。

表2-1 信息化规划表

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从方法上看,信息化规划的过程也是BPR(业务流程再造)以及IRP(信息资源规划)的融合过程。信息化战略从内容上具体还可以划分为信息技术战略、信息资源战略、信息机构战略等功能或管理战略。

总之,BSP以业务为核心理解关键的企业目标,分析企业如何达到这些目标;ISSP则关注的是如何通过信息系统支撑业务过程,进而实现关键的企业目标,重点在于对信息系统远景、组成架构、各部分逻辑关系的规划;ITSP则基于对ISSP对信息系统规划的基础上,规划支撑这些系统的硬件、软件、支撑技术等,重点围绕技术展开;IRP则是在以上规划基础上,为开展具体的信息化建设项目必须进行的数据需求分析、信息标准建立、信息资源整合工作,重点在IT规划的实施过程。

1.2 信息系统战略规划

1.2.1 信息系统战略规划

战略计划的一个主要部件是信息系统战略计划。当今的信息系统与组织是紧密联系在一起的,几乎任何计划的改变都要求新的或改进的信息系统。除此之外,信息系统本身经常促进战略计划。

信息系统战略规划(information system strategic planning,ISSP)是从企业战略出发,构建企业基本的信息架构,统一规划、管理和使用企业内外信息资源,辅助企业决策、帮助企业实现战略目标。为支持组织的战略计划,确定信息系统功能需要提供的技术和应用系统。从诺兰模型看,企业信息系统战略规划的最佳时机是处于控制和集成阶段。

通过对几十年信息系统发展经验的总结,美国哈佛商学院诺兰(Nolan)教授在1980年提出信息系统发展阶段论,即著名的诺兰模型。诺兰认为信息系统的建设需要经过起步、扩展、控制、集成、信息管理和成熟六个阶段。诺兰认为,无论是宏观的国家和行业信息系统,还是中小企业信息系统,其发展必须遵循这六个阶段,一个企业的信息系统不可能从起步不经过扩展、控制、集成和信息管理等阶段就直接逾越到成熟阶段,这就是信息系统发展的内在规律。诺兰也认为,在前三个阶段中,信息系统的主要特征是从手工管理过渡到事务的计算机处理,因此计算机技术是关键因素。在这几个阶段,企业还没有突出信息的作用,因此,把这几个阶段称为计算机时代。在后三个阶段,信息已经成为企业的主要资源,成为企业管理和决策的主要因素,成为企业系统的中心,因此诺兰把后三个阶段称为信息时代(图2-1)。

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图2-1 信息系统建设的诺兰模型示意图

1.2.2 信息系统的战略规划的主要内容

信息系统的总目标、发展战略和总体结构:根据企业的战略目标和内外约束条件,确定信息系统的总目标和总体结构。信息系统的总目标规定信息系统的发展方向,战略规划提出衡量具体任务完成的标准,总体结构提供系统开发的框架。

了解当前信息系统的状况:企业现有信息系统的状况是制定战略规划的基础,要充分了解和分析,包括硬件系统、软件系统、人员结构、开发项目的进展及应用系统的情况等。

对影响计划的信息技术发展的预测:在规划中,要考虑信息技术发展对系统的影响,对环境的更新、软硬件技术和方法论的发展变化等要做出预测。

短期计划安排:战略规划涉及的时间长,应对短期发展做出具体的安排。短期计划一般指1~2年的具体工作安排,包括硬件设备的购置、项目开发、系统维护的时间安排以及人力、资金的需求计划等。

1.2.3 信息系统战略规划与组织各部门

信息系统战略计划有时涉及整个组织。通常在首席信息系统执行官的推荐下,最高管理层将批准一个关键的项目去为整个组织规划信息系统。与正在进行的计划不同,根据行业或公司的变化,每五年左右就可能批准一个特定的信息系统战略计划项目。

在开发信息系统战略计划中,工作人员要考虑整个组织,预测所要解决的问题,而不是当问题出现后再去应付。有几种技术可以帮助组织完成一个信息系统战略计划项目,咨询公司也经常被请来帮助做项目。顾问能够提供有关战略计划技术的经验,并对经理和分析员进行培训,以完成计划项目。

通常这样的一个项目会涉及组织各部门的经理和职员,但一般来说这个项目组是在顾问的协助下由信息系统经理领导的。系统分析员经常专门从事于信息收集和面试他人的工作。

1.2.4 组织的商业功能模型与应用程序结构计划

在重新检查许多文档和已有系统后,项目组要设法建立一个反映整个组织能够完成的全部商业功能的模型,也要开发能够展示整个组织产生和使用的各种数据的模型,项目组要检查功能完成和产生、使用数据的所有场所。为实现组织的商业职能,项目组要从这些模型中整理出整个信息系统的数据清单,即应用程序结构计划。随后,这个小组根据现有的系统和其他因素,概述实现所要求系统所需的顺序。

应用程序结构计划:为实现商业职能,一个组织所需的集成信息系统的说明。

在给出所需信息系统的数据清单后,这个小组要决定技术结构计划,即实现整个计划系统所要求的硬件、软件和通信网络的类型。小组必须考虑技术发展趋势,并对专门技术和可能的技术提供者做出承诺。

技术结构计划:实现计划的信息系统所需的硬件、软件和通信网络的说明。

在理想世界里,一个综合的信息系统计划项目可以解决信息系统经理面临的所有问题。遗憾的是,这个世界在不断地变化,计划必须不断地更新。未计划的信息系统项目时时刻刻在出现,因此必须不断地评估需要优先考虑的事情。

1.2.5 信息系统战略规划的方法

由组织的发展计划导出信息系统的计划:当组织已有明确的发展目标及策略时,信息系统的目标与策略可由之导出。分析组织发展计划的每项目标与策略,可以找出需要信息系统支持的项目,这些项目便可组合成信息系统的目标、子目标及策略。

策略方格:Mckenney的策略方格是决定信息系统目标及策略的又一方法,它将信息系统分为4类(表2-2):①策略型,信息系统的活动能影响企业现在和未来的策略,信息系统就是新策略的一部分。②工厂型,信息系统深度地影响企业活动的运作,但信息系统并非是未来策略的一部分。③支援型,信息系统支持组织的活动(多为例行的非关键的数据处理工作,且不包含在未来策略中)。④扭转型,由“支援型”到“策略型”的转换阶段,此时组织已有支援型的应用,重点是寻找策略运用的机会。Mckenney的策略方格可用图2-2所示:

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图2-2 Mckenney的策略方格示意图

表2-2 策略类型与信息系统规划的关系表

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策略方格可用以了解信息系统在组织中扮演的角色。方格中的位置说明了需要高层主管参与的水平,以及信息系统规划与公司规划的关系。策略方格只说明已经发生了什么,但未说明应该发生什么。

配合组织文化的策略:每个组织都有其特定的组织文化,组织文化理念包括:组织价值、规范、信仰等,如仪式、宴会、会议的安排;高级主管的言行形象;办公室等活动场所及设备等风格;员工誓词等。信息系统的目标与策略应配合组织文化理念,以免受到抗拒而招致失败。

战略目标集转移法:策略方格可用于估计信息系统的一般策略性定位,而组织文化分析有助于了解信息系统的一般价值和方向,但两者均无法产生信息系统的目标和策略。William King提出的战略目标集转移法可产生信息系统的目标和策略。他把组织的总战略和信息系统战略分别看成是“信息集合”,战略规划的过程则是把组织的战略目标转变为信息系统战略目标的过程,其步骤如下:

第一步:识别组织战略集。先考查该组织是否有成文的战略式长期计划,如果没有,要构造这种战略集合,可以采用以下步骤:①描绘出组织各类人员结构,如业主、经理、雇员、供应商、顾客、贷款人、代理人、地区社团及竞争者等。②识别每类人员的目标。③对于每类人员识别其使命及战略。

第二步:进一步解释和验证组织战略集。由主管审定组织战略集,提出评论来验证前项所定义的组织战略集。

第三步:将组织战略集转化成信息系统战略集。信息系统战略包括系统目标、约束以及设计原则等。这个转化的过程包括对应组织战略集的每个元素识别对应的信息系统战略约束,然后提出整个信息系统的结构,最后制定信息系统的战略规划。

信息系统战略规划方法:如表2-3所示。

表2-3 信息系统战略规划方法表

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1.3 信息系统规划意义

信息系统规划(information system planning,ISP)是基于企业发展目标与经营战略制定的,面向企业信息化发展的IT方案、实施策略和计划、预算等。可帮助组织充分利用信息技术来规范组织内部管理;提高组织工作效率和顾客满意度,为组织获取竞争优势;实现组织的宗旨、目标和战略。规划目标是根据组织的目标与战略,制定业务流程改革与创新,信息系统建设的长期发展方案,决定信息系统在整个生命周期内的发展方向、规模和发展进程

信息系统规划是信息系统生命周期的第一阶段,是信息系统的概念形成时期,这一阶段的主要目标,就是根据组织的目标与战略制定出组织中业务流程改革与创新、明确系统整个生命周期内的发展方向、系统规模和开发计划。

信息系统规划要支持企业的总体目标,整体是着眼于高层管理,兼顾各管理层的要求,面向企业过程,摆脱信息系统对组织结构的依从性,采用自上而下的规划方法,使系统结构有良好的整体性,从实际出发,使系统规划有利指导,便于实施。

1.3.1 信息系统规划的必要性

信息系统建设是一个复杂的社会过程,涉及组织的目标、战略、资源、环境等多种错综复杂的因素。在信息系统建设之初,应该对这些因素进行全面、宏观的分析,根据组织发展的战略目标,制定出能够有效为组织目标服务的信息系统总体规划。

信息系统建设是一个复杂的系统工程,涉及人员、技术、资金、设备、管理等要素,为了能够有效地开展建设工作,需要对信息系统的建设做出总体规划,确定信息系统的目标、功能、结构以及实施计划等,使信息系统建设工作能够有条不紊地进行。

信息系统建设也是一个渐进的过程,大型信息系统一般都需要分步骤、分阶段建设。对于涉及因素多、时间跨度大的信息系统,必须在建设之初做出总体规划,否则信息系统建设工作将会陷入无计划、无头绪的混乱状态。

1.3.2 信息系统规划的主要任务

制定信息系统的发展战略:信息系统服务于企业管理,其发展战略必须与整个企业的战略目标协调一致。首先调查分析企业的目标和发展战略,评价现行信息系统的功能、环境和应用状况,自此基础上再确定信息系统的使命,制定信息系统的战略目标及相关政策。

制定信息系统的总体方案,安排项目开发计划:在调查分析企业信息需求的基础上,提出信息系统的总体结构方案。根据发展战略和总体结构方案,确定系统和应用项目的开发次序及时间安排。

制定系统建设的资源分配计划:提出实现系统开发计划所需要的硬件、软件、数据通讯设备、人员、技术、服务、资金等资源,以及系统建设的概算,进行可行性分析。

依据信息系统规划的任务,Bowman和Davis等提出了三阶段模型。该模型将信息系统的规划依活动的顺序、可用的技术及适用的方法分为策略规划、信息需求分析、资源分配三个阶段,各阶段可用的方法如表2-4所示:

表2-4 信息系统规划的三阶段模型表

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1.3.3 信息系统规划的特点

系统规划阶段是概念系统形成的时期,系统规划主要有以下特点:①信息系统规划是面向全局、长远的关键性问题,具有较强的不确定性,结构化程度较低。信息系统规划立足于企业信息系统的长远建设,必须把握企业信息系统发展的总体脉搏,使其具有宏观指导性。信息系统规划不能像信息系统开发计划那样细致、具体。②信息系统规划是一个管理决策过程,高层管理者是工作的主体。信息系统是为企业目标服务的,因此,企业信息系统规划必须以企业总体规划为依据,而且信息系统规划应该成为企业总体规划的有机组成部分。③信息系统规划要有概括性,宜粗不宜细。它要给后续各阶段的工作提供指导,为系统的发展制定一个科学而又合理的目标和达到该目标的可行途径,而不是代替后续阶段的工作。④信息系统规划是企业规划的一部分,要具有灵活的应变能力。现代企业面临市场化、国际化的环境,竞争越来越激烈,企业要生存和发展,就要不断调整和改革,对信息系统的适应性要求也越来越高。企业所赖以存在的市场环境是变化的,企业目标也会动态调整,因此,企业发展战略和总体规划具有动态性。为企业目标服务的信息系统也必须跟着企业目标的变化而变化,企业信息系统规划具有动态性。

1.3.4 信息系统规划的内容

信息系统规划是提供资源分配及进行控制的基础,可分为一年期短期计划和多年期长期规划。长期规划指出大方针,短期计划则主要是拟定工作项目和制定绩效衡量方法。作为规划来说,一般包括:信息系统总目标、子目标与信息系统架构,现有资源分析,预测未来信息技术的发展,子计划和信息系统计划的更新等。

信息系统总目标、子目标与信息系统架构:① 组织的总体目标、子目标及策略;② 外部环境(产业状况、相关法规、顾客及供应商状况等);③ 组织内部限制(如经营理念等);④ 企业风险与预期结果;⑤ 信息系统的总体目标、子目标及策略;⑥ 信息系统的架构(信息类别、主要系统名称、各系统的界面等)。

分析现有资源:① 清理现有信息系统资源,如硬件设备、软件设备、应用系统、人力资源等;② 分析现有信息系统资源运行情况及相关费用;③ 对现有信息系统进行评估,包括主要功能系统(如财务系统、销售系统)、系统软件、数据库管理系统、应用软件等,对它们的组织策略、运行情况等方面进行评估;④ 了解组织业务流程现状,找出存在的问题和不足,为业务流程重组提供依据;⑤ 分析人力资源状况,了解各类人员分类(系统分析员、程序设计员、操作员等),以及各部门对各类人员的配置。

预测未来信息技术的发展:信息技术的现状与未来的发展都会影响信息系统的规划。计算机、网络、DBMS、OA、ERP等技术的发展,软件的可用性及对未来系统的影响,系统设计方法的改变,甚至法规、竞争者行为等环境因素对规划的影响,都必须纳入长期规划中。

子计划:子计划应包括硬件实施计划、软件实施计划、系统转换计划、人员培训计划以及财务预算等。

信息系统计划的更新:影响信息系统计划的因素有很多,如设备的更新、人事的变动、科技的进步、经验的积累、对系统需求的转变、以及组织的变动都会影响未来的计划。对这些变化均应加以评估,并据之修正原计划。

1.3.5 信息系统规划应遵循以下原则

支持企业的总目标:企业的战略目标是系统规划的出发点。系统规划应从企业目标出发,分析企业管理的信息需求,逐步导出信息系统的战略目标和总体结构。

整体上着眼于高层管理:兼顾各管理层的要求。

摆脱信息系统对组织结构的依从性:企业最基本的活动和决策可以独立于任何管理层和管理职责。例如,“库存管理”可以定义为“原材料、零件和组件的收发控制和库存量估计过程”。这个过程可以由一个部门单独完成,也可以由多个部门联合完成。组织机构可以有变动,但库存管理的过程大体上是不变的。对企业过程的了解往往从现行组织机构入手,但要摆脱对它的依从性,才能提高信息系统的应变能力。

使系统的结构有良好的整体性:信息系统的规划和实现是一个“自顶向下规划,自底向上实现”的过程,如图2-3所示。采用自上而下的规划方法,可以保证系统结构的完整性和信息的一致性。

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图2-3 信息系统规划与实现示意图

便于实施:系统规划应给后续工作提供指导,要便于实施。方案选择应追求实效,宜选择最经济、简单、易于实施的方案。技术手段强调实用,不片面求洋、求新。

1.4 组织信息需求分析

一旦确定了信息系统的目标与策略,下一步便是找出组织的信息需求。信息需求从组织层级着手,提供信息系统规划之用。在信息系统规划和设计信息系统时都有信息需求,获取信息需求的方法主要有两种:企业系统规划法和关键成功因素法。

1.4.1 企业系统规划法

企业系统规划法(business system planning,BSP)是IBM提倡的一套用以定义组织信息需求的方法。企业系统规划法是通过全面调查,分析企业信息需求,制定信息系统总体方案的一种方法,主要分为四个基本步骤:

定义管理目标:为了确定信息系统的目标,需要调查了解企业目标和为了达到此目标所采取的方针、措施及约束条件等。一个企业的目标可由若干子目标组成,子目标还可以进一步细分。例如一个企业的总目标是年产值和年利润达到多少指标,跃居国内同行第一,其子目标可分为产品生产与开发、市场定位、各项管理(财务、设备、材料、人力等)的目标。整个目标可构成一棵目标树,只有明确企业的管理目标,信息系统才可能给企业最直接的支持。

定义管理功能:管理功能是管理各类资源的各种相关活动和决策的组合,管理人员通过管理这些资源支持管理目标。BSP法强调管理功能应独立于组织机构,从企业的全部管理工作中分析归纳出相应的管理功能。这样设计的信息系统可以相对独立于组织机构,较少受体制变动的影响。例如不论招生工作是属于教务处还是学生工作处,其工程过程都是一样的。

定义数据类:在总体规划中,把系统中密切相关的信息归成一类数据,称为数据类。如客户、产品、合同等,都可称为数据类。识别数据类的目的在于了解企业目前的数据状况和数据要求,查明数据共享的关系,为定义信息结构提供基本依据。

定义数据类的基本方法,仍然是对企业的基本活动进行调查研究,一般采用实体法和功能法分别进行,然后相互参照,定义出数据类。

实体是与企业有关的可以独立描述的事物,如:客户、产品、人员、现金、材料等,每个实体可用四种类型的数据来描述,即文档型、事务型、计划型和统计型。文档型数据反映实体的现状,仅与一个数据或实体有关;事务型数据反映由于获取或分配活动引起文档型数据的变化;计划型数据反映目标、资源转换过程等计划值;统计型数据反映历史和综合数据,用做对企业的度量和控制,如表2-5所示。

表2-5 四种数据类型及其特点表

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把实体和数据类做在一张表上,得到实体/数据类矩阵,如表2-6所示。

表2-6 实体/数据类矩阵表

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功能法是对每个功能都标出其输入、输出数据类,然后与实体法进行比较调整,最后归纳出系统的数据类,一般为30~60个数据类,图2-4是功能法的一个例子。

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图2-4 功能法举例示意图

定义信息结构:定义信息结构也就是划分子系统,确定信息系统各个部分及其相关数据之间的关系,确定各子系统实施的先后顺序。一般来讲,对企业贡献大的、需求迫切的、容易开发的优先开发。

该方法着重企业的处理活动,强调由上而下识别系统目标,识别企业过程,识别数据,也就是从高层主管开始,了解并界定其信息需求,再依次往下推衍,直到了解整个组织的信息需求,完成整体的系统构架为止(包括子系统与系统界面)。然后再自下而上设计系统,以支持目标。其过程如图2-5所示。

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图2-5 BSP方法流程示意图

1.4.2 关键成功因素法(critical success factor,CSF)

1970年哈佛大学教授William Zani在管理信息系统模型中用了关键成功变量,这些变量是确定信息系统成败的因素。过了10年,MIT教授John Rockart把CSF提高成为信息系统的战略,用以满足高层管理的信息需求,特别是解决那些每月收到大量计算机生成的报表却几乎找不到任何有价值的信息的问题。关键成功因素指的是对企业成功起关键作用的因素。关键成功因素法就是通过分析找出使得企业成功的关键因素,然后再围绕这些关键因素确定信息系统的需求,并进行规划。

CSF的前提假定:任何一个企业经营成功,必须掌握若干关键因素(一般来说,成功与否的关键因素大约是6~10个)。例如,就总裁层而言,一个汽车工业经营成功的关键因素可能涉及省油、形象、销售网络、生产成本控制等;一个软件公司经营成功的关键因素可能包含产品创新、产品性能、全球销售服务网络等。同样组织中每位主管都有相应的成功关键因素。

采用CSF法规划信息系统时,要做到三个“必须”:系统必须适合企业或组织所属的行业以及它采用的特殊策略;系统必须要能够识别为使企业成功而在管理上要经常给予关注的成功因素;在系统提供给各管理层的报告中必须突出有关成功因素的情况。

CSF法源自企业目标,通过目标分解和识别、关键成功因素识别、性能指标识别,一直到产生数据字典。这好像建立了一个数据库,一直细化到数据字典,CSF法就是要识别联系于系统目标的主要数据类及其关系。

CSF法的一般步骤是:①了解企业目标。②逐层(总裁层、主管层)了解,识别和确定关键成功因素。③定义测度关键因素的性能指标和评估标准。④定义信息系统应该提供什么信息。

CSF法主要适合在高层领导人员中使用,因为高层领导总在考虑什么是关键成功因素。当然,在中层管理者中,采用CSF也具有较大的作用。CSF法有助于管理者们确定哪些因素值得注意,以保证那些关键因素得到认真的管理和监督,并迫使管理者们为那些因素确定度量的方法,制定有关度量的报告。当然CSF法也有其局限性:①它过分注重于特定管理者的信息需求,而不是考虑整个组织的信息需求。②没有推荐或采用一种数据结构来完成信息规划战略和信息需求分析。