【第三版 系统集成项目管理工程师】第1章 信息化发展(原文)

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  广义的信息技术可以追溯到3500-5000年前人类语言的形成和使用，持续经历了文字的
创造、印刷术的发明、电脉冲和电磁的发现与应用、计算机技术发展、新一代信息技术应用等。 可以看出，信息技术的发展历程，伴随着人类信息沉淀的丰富、信息传播高效以及信息应用的泛化，信息技术发展的价值侧重点由传播转型到知识沉淀，进而演进到以模拟和预测为主要特征的知识自动化应用。自20世纪90年代以来，电子信息技术不断创新，伴随着信息产业持续发展，信息网络广泛普及，信息化成为全球经济社会发展的显著特征，并逐步向一场全方位的社会变革演进。
  进入21世纪，电子信息技术与经济社会发展深度融合，孕育了一系列的重大发展突破，互联网开辟了无限广阔的信息空间，成为信息传播和知识扩散的崭新的重要载体，同时也加剧了各种文化、思想的相互交流和融合。近年来，随着以大数据、人工智能等为代表的新一代信息技术的高速发展和深化应用，数据成了继土地、劳动力、技术和资本后，经济与社会发展的新型生产要素，正在孕育和促进新一轮的科技革命和产业革命，成为经济社会高质量发展和人类命运共同体的重要驱动因素。
  在新一代信息技术的推动下，人类社会正在加速进入全新发展时期，以智能化、网络化、 数字化等为典型特征的新模式、新经济、新业态等正在加速形成，电子政务、消费互联网、工业互联网、智能制造和智慧城市等正在深刻影响人们的生产、消费和生活方式等。随着数据广泛链接和共享、数字挛生广泛建设，重新定义了信息空间的内涵，基于已发生的信息快照已经无法满足人民对美好生活的需求。对物理世界的模拟、未来的预测以及物理社会的优化，将成为新的核心关注点，个性化需求的高效率满足成为发展主要方向之一。
  继工业化后，信息化正在催生一场新的人类社会革命，其影响更加广泛、变革更加深入， 已经成为世界各国的关注焦点和共同选择。一方面信息化的发展水平代表一个国家的信息能力， 信息产业成为国家核心竞争力的新战略高地，信息技术成为国家间竞争的核心聚焦；另一方面数字经济、数字人才成为区域经济与社会发展的重要支点，这不仅需要各类组织持续强化信息技术人才的业务能力建设，也需要更加关注业务技术人才的信息技术能力建设，从而形成立体化、多元化的新型人才体系。这是因为，作为数字化转型主体的计算机信息系统工程是一项复杂的社会和技术工程，无论是内容、规模、深度和广度，还是技术、工具、业务和流程，都在不断地发展和创新

1.1信息与信息化

  信息是指音讯、消息、信息系统传输和处理的对象，泛指人类社会传播的一切内容。人通
过获得、识别自然界和社会的不同信息来区别不同事物，得以认识和改造世界。在一切通信和控制系统中，信息是一种普遍联系的形式。信息化是指在国家宏观信息政策指导下，通过信息
技术开发、信息产业的发展、信息人才的配置，最大限度地利用信息资源以满足全社会的信息
需求，从而加速社会各个领域的共同发展以推进信息社会的过程。

1.1.1信息基础

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。

1 .信息的定义

1948年，数学家香农（Claude E. Shannon）在题为《通信的数学理论》的论文中指出：“信息是用来消除随机不定性的东西”。创造一切宇宙万物的最基本单位是信息。香农还给出了信息的定量描述，并确定了信息量的单位为比特（bit）o 1比特的信息量，在变异度为2的最简单情况下，就是能消除非此即彼的不确定性所需要的信息量。这里的“变异度”是指事物的变化状态空间为2,例如大和小、高和低、快和慢等。 同时，香农将热力学中的嫡引入了信息论。在热力学中，嫡是系统无序程度的度量，而信息与嫡正好相反，信息是系统有序程度的度量，表现为负嫡，计算公式如下：

式中，表n个状态中的第i个状态，RQ代表出现第z•个状态的概率，H代表用以消除
系统不确定性所需的信息量，即以比特为单位的负嫡。
信息的目的是用来“消除不确定的因素”。信息由意义和符号组成，指以声音、语言、文
字、图像、动画、气味等方式所表示的实际内容。信息是抽象于物质的映射集合。

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。
（1） 客观性。信息是客观事物在人脑中的反映，而反映的对象则有主观和客观的区别，因此，信息可分为主观信息（例如：决策、指令和计划等）和客观信息（例如：国际形势、经济发展和一年四季等）。主观信息必然要转化成客观信息，例如，决策和计划等主观信息要转化成实际行动。因此，信息具有客观性。
（2） 普遍性。物质决定精神，物质的普遍性决定了信息的普遍存在。
（3） 无限性。客观世界是无限的，反映客观世界的信息自然也是无限的。无限性可分为两个层次：一是无限的事物产生无限的信息，即信息的总量是无限的；二是每个具体事物或有限个事物的集合所能产生的信息也可以是无限的。
（4） 动态性。信息是随着时间的变化而变化的。
（5） 相对性。不同的认识主体从同一事物中获取的信息及信息量可能是不同的。
（6） 依附性。信息的依附性可以从两个方面来理解：一方面，信息是客观世界的反映，任
何信息必然由客观事物所产生，不存在无源的信息；另一方面，任何信息都要依附于一定的载
体而存在，需要有物质的承载者，信息不能完全脱离物质而独立存在。
（7） 变换性。信息通过处理可以实现变换或转换，使其形式和内容发生变化，以适应特定
的需要。
（8） 传递性。信息在时间上的传递就是存储，在空间上的传递就是转移或扩散。
（9） 层次性。客观世界是分层次的，反映它的信息也是分层次的。
（10） 系统性。信息可以表示为一种集合，不同类别的信息可以形成不同的整体。因此，可以形成与现实世界相对应的信息系统。
（11） 转化性。信息的产生不能没有物质，信息的传递不能没有能量，但有效地使用信息， 可以将信息转化为物质或能量。

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，主要包括精确性、完整性、可靠性、及时性、 经济性、可验证性和安全性等。
（1） 精确性。精确性指对事物状态描述的精准程度。
（2） 完整性。完整性指对事物状态描述的全面程度，完整信息应包括所有重要事实。
（3） 可靠性。可靠性指信息的来源、采集方法、传输过程是可以信任的，符合预期。
（4） 及时性。及时性指获得信息的时刻与事件发生时刻的间隔长短。昨天的天气信息不论
怎样精确、完整，对指导明天的穿衣并无帮助，从这个角度出发，这个信息的价值为零。
（5）经济性。经济性指信息获取、传输带来的成本在可以接受的范围之内。
（6） 可验证性。可验证性指信息的主要质量属性可以被证实或者证伪的程度。
（7） 安全性。安全性指在信息的生命周期中，信息可以被非授权访问的可能性，可能性越
低，安全性越高。 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，信息的传输模型如图1-1所示。

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。信源产生信息的实体，信息产生后，由这个实体向外传播。

版本记录：

• 2024年3月30第一版