作者：薛大龙
出版社：机械工业出版社
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信息系统监理工程师手册试读：
前言
项目管理或工程监理已经存在几千年，古代埃及的金字塔到中国的万里长城，人类在几千年前就可以建设规模浩大、由成千上万人共同完成的工程，尽管当时对“管理”或“监理”的称呼与今日不同，但是这种管理不可缺少。
信息系统工程监理是吸收了传统的建筑行业建设监理的经验和思路，结合IT行业的特点，逐渐摸索起步的。20世纪90年代初，信息系统工程监理开始以附着在其他监理上或作为其中部分内容的形式出现。1995年，原电子工业部发布了《电子工程建设监理规定（试行）》，为我国信息系统工程监理的政策法规建设奠定了基础；2002年9月，国务院信息化工作办公室发布《振兴软件行业行动纲要》，要求国家重大信息化工程实行工程监理制；同年11月，信息产业部正式下发《信息系统工程监理暂行规定》，标志着我国信息系统工程监理制度的正式诞生；2004年6月，原信息产业部给8家企业颁发了全国首批信息系统工程监理“部临时”资质，信息系统工程监理被列为国务院发布的首批行政许可项目之一，信息系统工程监理继续受到肯定与支持；2005年5月，“信息系统监理师”资格考试第一次纳入全国计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试系列；随后北京、上海等地先后发布了地方性法规，对信息系统工程监理的行为、机构、职责、资质、认证、规划、实施等都做了规定，确立了信息系统工程监理“四控（进度、成本、质量、变更）”、“三管（合同、信息、安全）”、“一协调（监理单位需协调项目各参建单位的工作，以促进项目建设目标向着原定方向前进）”原则，发展了传统工程监理的理念和模式。
2009年11月，工业和信息化部发布《关于开展信息系统监理工程师资格认定有关事项的通知》（工信计资[2009]9号），通知规定：为了适应信息系统工程监理行业发展需要，进一步推进信息系统工程监理单位资质管理，根据行政许可有关要求，经部计算机信息系统集成资质认证工作办公室研究，自2010年1月1日起，开展信息系统工程监理工程师资格认定。同年12月，工业和信息化部计算机信息系统集成资质认证工作办公室发布《关于信息系统工程监理单位资质认证的补充通知》（工信计资[2009]15号），内容要点如下：为了更好地推动信息系统工程监理行业发展，规范信息系统工程监理临时资质认证工作，促进从业单位监理能力提高，经部计算机信息系统集成资质认证工作办公室研究，决定在监理资质认证中分步要求取得信息系统工程监理工程师资格人员数量。
截至2010年5月，全国共有274家获得信息系统工程监理资质的企业，其中具有部级临时资质的企业有91家，具有地方临时资质的企业有183家。虽然目前的信息系统工程监理资质仍为“部临时”或“地方临时”资质，相信随着IT信息技术与监理管理水平的发展，信息工程监理行业的管理会越来越规范，信息系统工程监理取得正式资质指日可待。
有能力、经过认证的信息系统监理工程师将成为“十二五”期间最受欢迎的IT职业之一。本书旨在为信息监理行业的监理工程师提供一本日常工作手册，指导日常的监理工作。全书共分四篇：第一篇是基础篇，主要介绍了信息系统工程监理的基础知识；第二篇是方法篇，主要介绍了信息系统监理工作常用的控制方法；第三篇是应用篇，分别介绍了不同系统的特点以及针对这些系统的监理要点；第四篇是提高篇，介绍了具有代表性的国家重大电子政务工程（两网一站四库十二金）、信息系统项目管理知识，以及包括物联网、云计算、虚拟化、三网融合等在内的新一代信息技术知识。
本书综合了笔者12年的IT技术与管理经验，尤其是在北京赛迪信息工程监理有限公司的工程监理经验使笔者对信息系统工程监理有了更深层次的理解。在此深深感谢对我的工作有过帮助的领导和一同工作的同事们。同时，本书的完成还得到了下列人员的帮助：中国软件测评中心副主任兼北京赛迪信息工程监理有限公司总经理管东升、北京赛迪信息工程监理有限公司副总经理朱卫东、高级信息系统项目管理师王达、监理工程师刘春淼、北京理工大学软件学院赵建华老师、中科软科技股份有限公司高级项目经理杨红蕾、中安乐物流网科技（北京）有限公司董事长李杰浩、北京数字政通科技股份有限公司项目经理杨军伟、湖南有色金属股份有限公司黄沙坪矿业分公司高级信息系统项目管理师莫维、北京北昌技贸有限责任公司声学工程师张孟苛、中国兵器工业系统总体部信息化主管周昕等，在此表示感谢。
在本书的编写和出版过程中，得到了机械工业出版社编辑们的大力支持，他们是：杨福川、曾珊、白宇、陈佳媛，特此致谢！另外由于时间仓促和作者的水平有限，书中的错误和不妥之处在所难免，敬请读者批评指正。薛大龙2011年4月15日第一篇 基础篇第1章 信息系统及信息系统工程概述
2007年10月，中国共产党第十七次全国代表大会首次提出了信息化与工业化融合发展的崭新命题，在报告的第三部分“深入贯彻落实科学发展观”中提出：“我们必须始终保持清醒头脑……全面认识工业化、信息化、城镇化、市场化、国际化深入发展的新形势新任务……”。十七大报告的第五部分“促进国民经济又好又快发展”再次强调了信息化的重要性：“发展现代产业体系，大力推进信息化与工业化融合，促进工业由大变强”。
在十七大报告中，信息化已经被提到了很高的层次。在“工业化、信息化、城镇化、市场化、国际化”这“五化”中排在第二位，这是非常引人注目的。同时，十七大首次鲜明地提出了信息化与工业化融合发展的崭新命题，赋予了信息化建设全新的历史使命，为信息化建设创造了空前的机遇，首次提出了信息化与工业化融合发展的思路，明确了信息化的战略地位。
在报告中，推进信息化的思想贯穿全篇，成为一个重要亮点。无论是“深入贯彻落实科学发展观，促进国民经济又好又快发展，加快行政管理体制改革，推动社会文化大繁荣”，还是“民生建设、军队和国防建设”，处处都贯穿着信息化的思想。特别是首次提出了信息化与工业化融合发展的崭新命题，充分反映出党中央对信息化的认识不断深化，对信息化重视程度不断提升，这对今后我国推进国民经济与社会信息化必将产生重大而深远的影响。
信息化是人类社会发展的一个高级进程，它的核心是在经济和社会各个领域，通过充分应用基于现代信息技术的先进社会生产工具，创建信息时代社会生产力，推动生产关系和上层建筑的改革，使国家的综合实力、社会的文明素质和人民的生活质量全面达到现代化水平。根据中国国家信息化发展战略，信息化是充分利用信息技术，开发利用信息资源，促进信息交流和知识共享，提高经济增长质量，推动经济社会发展转型的历史进程。为了实现信息化的战略目标，除了综合信息基础设施要普及外，信息系统的应用是关键，通过对信息系统的开发和深化应用，最终实现国民经济和社会信息化取得明显成效，新型工业化发展模式初步确立，国民信息技术应用能力显著提高，为迈向信息社会奠定坚实基础。本章主要介绍信息与信息系统、信息系统工程等基础内容。1.1 信息与信息系统1.1.1 信息“信息”一词有着很悠久的历史，早在两千多年前的西汉，即有“信”字的出现。“信”常可作消息来理解，“信息”经常是指“音讯、消息”的意思。在信息系统工程管理中，一般认为，信息是物质、能量、信息及其属性的标识，信息是事物现象及其属性标识的集合，信息以物质介质为载体，传递和反映世界各种事物存在方式和运动状态的表征，信息是物质运动规律的总和，信息是客观事物状态和运动特征的一种普遍形式，客观世界中大量地存在、产生和传递着以这些方式表示出来的各种各样的信息。
总的来说，信息的概念存在两个基本的层次，即本体论层次和认识论层次。前者是纯客观的层次，与主体的因素无关；后者则是从主体立场来考察的信息层次，既与客体因素有关，又与主体因素有关。本体论层次的信息概念因为它的纯客观性而成为最基本的概念，认识论层次的信息概念则因为考虑了主体因素而成为最适用的概念。
1.本体论信息的概念
事物的本体论信息，就是事物的运动状态和状态变化方式的自我表述。按照这个定义，亦即没有任何约束条件，我们可以将信息定义为事物存在的方式和运动状态的表现形式。这里的“事物”泛指存在于人类社会、思维活动和自然界中一切可能的对象。“存在方式”指事物的内部结构和外部联系。“运动状态”则是指事物在时间和空间上变化所展示的特征、态势和规律。由此可见，哪里有事物和事物的运动，哪里就必然有本体论信息的存在。世间事物无处不在，本体论信息无处不有，本体论信息是取之不尽、用之不竭的信息源泉。
2.认识论信息的概念
认识论层次的信息，就是主体对于该事物的运动状态以及状态变化方式的具体描述，包括对于它的“状态和方式”的形式、含义和价值的描述。主体所感知的是外部世界向主体输入的信息，主体所表述的则是主体向外部世界输出的信息。主体关于某个事物的认识论信息，由于引入了主体的因素，认识论信息的内涵变得比本体论信息更丰富了。按照这个定义，所谓得到了某个事物的认识论信息，就是不仅知道了这个事物的运动状态和状态变化方式的表现形式，而且知道了这种“状态和方式”的含义以及它们对主体的价值。在本体论层次上，信息的存在不以主体的存在为前提，即使根本不存在主体，信息也仍然存在。在认识论层次上则不同，没有主体，就不能认识信息，也就没有认识论层次上的信息。
因此，我们如果获得了足够的认识论信息，就可以根据它的形式、含义和价值做出恰当的判断和决策。我们认识世界的任务和先决条件之一，就是要把本体论信息恰如其分地转化为认识论信息，为其后的决策提供依据。1.1.2 信息系统
信息系统是与信息加工、信息传递、信息存储以及信息利用等有关的系统。从广义上来说，信息系统可以不涉及计算机等现代技术，甚至可以是纯人工的。但是，随着现代通信与计算机技术的发展，使信息系统的处理能力得到很大的提高。现在各种信息系统已经离不开现代通信与计算机技术，所以现在所说的信息系统一般均指人、机共存的系统，即由计算机硬件、网络和通信设备、计算机软件、信息资源、信息用户及规章制度组成的以处理信息流为目的的人机一体化系统。
1.信息系统的功能
一般来说，信息系统具有如下五个基本功能：输入、存储、处理、输出和控制。
输入功能：信息系统的输入功能决定于系统所要达到的目的及系统的能力和信息环境的许可。
存储功能：存储功能指的是系统存储各种信息资料和数据的能力。
处理功能：基于数据仓库技术的联机分析处理（OLAP）和数据挖掘（DM）技术。
输出功能：信息系统的各种功能都是为了保证最终实现最佳的输出功能。
控制功能：对构成系统的各种信息处理设备进行控制和管理，对整个信息加工、处理、传输、输出等环节通过各种程序进行控制。
2.信息系统的分类
信息系统一般包括数据处理系统、管理信息系统、决策支持系统和办公自动化系统。（1）数据处理系统
数据处理系统是指运用计算机处理信息而构成的系统。其主要功能是将输入的数据信息进行加工、整理，计算各种分析指标，使之变为易于接受的信息形式，并将处理后的信息进行有序存储，随时通过外部设备输给信息使用者，它包括对数据进行收集、存储、传输或变换等过程。（2）管理信息系统
管理信息系统是为了适应现代化管理的需要，在管理科学、系统科学、信息科学和计算机科学等学科的基础上形成的一门学科，它研究管理系统中信息处理和决策的整个过程，并探讨计算机的实现方法。它是使用系统思想建立起来的，以计算机为信息处理手段，以现代化通信设备为基本传输工具，能力管理决策者提供信息服务的人机系统。它将大量复杂的信息交给计算机处理，使人和计算机充分发挥各自的特长，组成一个和谐、有效的系统，为现代化管理带来便捷。
由于现代管理工作的复杂性，管理信息系统一般都是以电子计算机为基础的。管理信息系统的设计是在切实了解客观系统中信息处理的全面实际状况的基础上，合理地改善信息处理的组织方式与技术手段，以达到提高信息处理的效率、提高管理水平的目的。按照管理信息系统所面向的管理工作的级别，可以分为面向高层管理、面向中层管理和面各操作级管理的三种类型。按其组织和存取数据的方式，可以分为使用文件的系统和使用数据库的系统两种类型。按其处理作业方式，可以分为批处理和实时处理的系统两种类型。按其各部分之间的联系方式，可以分为集中式和分布式两种类型。管理信息系统的广泛建立，有效地改善了各种组织管理，提高了电子计算机的应用水平。
管理信息系统的基本特征是具有协助各级管理者的一个信息中心，具有结构化的信息组织和信息流动，可以按职能统一集中电子数据处理作业，通常拥有数据库，具有较强的询问和报告生成能力。通过信息系统在管理上促进了企业管理工作的提升。
在企业管理现代化中，组织、方法、控制的现代化离不开管理手段的现代化。随着科学技术的发展，尤其是信息技术和通信技术的发展，使计算机和网络逐渐应用于现代管理之中。面对越来越多的信息资源和越来越复杂的企业内外部环境，企业有必要建立高效、实用的管理信息系统，为企业管理决策和控制提供保障，这是实现管理现代化的必然趋势。管理信息系统在管理现代化中起着举足重轻的作用。它不仅是实现管理现代化的有效途径，同时，也促进了企业管理走向现代化的进程。（3）决策支持系统
决策支持系统是辅助决策者通过数据、模型和知识，以人机交互方式进行半结构化或非结构化决策的计算机应用系统。它使用的电子计算机技术是数据库、模型库以及可能进行实时处理的计算机网络系统，基本特征是能够协助管理者或决策者，特别是协助高层管理者制定决策；系统的重点在于易变性、适应性以及快速的响应和回答；系统允许用户自己启动和控制。
决策支持系统面对的是决策过程，它的核心部分是模型体系的建立，它提供了方便用户使用的接口。决策支持系统为决策者提供分析问题、建立模型、模拟决策过程和方案的环境，调用各种信息资源和分析工具，帮助决策者提高决策水平和质量。决策支持系统能够在复杂的、迅速变化的外部环境中，给各级管理人员或决策者提供有关的信息资料，并协助决策者制定和分析决策。
决策支持系统基本结构主要由四个部分组成，即数据部分、模型部分、推理部分和人机交互部分。数据部分是一个数据库系统；模型部分包括模型库及其管理系统；推理部分由知识库、知识库管理系统和推理机组成；人机交互部分是决策支持系统的人机交互界面，用以接收和检验用户请求，调用系统内部功能软件为决策服务，使模型运行、数据调用和知识推理达到有机地统一，有效地解决决策问题。
决策支持系统一般具有如下的基本特征：
解决管理层面临的结构化程度不高、说明不充分的问题；
将模型或分析技术与传统的数据存取技术和检索技术有机结合；
易于以交互会话的方式使用；
强调对用户决策方法改变的灵活性；
支持高层决策者制定决策。（4）办公自动化系统
办公自动化系统是由计算机、办公自动化软件、通信网络、工作站等设备组成，使办公过程实现自动化的系统。它采用Internet/Intranet技术，基于工作流的概念，使企业内部人员方便快捷地共享信息，高效地协同工作；改变了过去复杂、低效的手工办公方式，实现迅速、全方位的信息采集、信息处理，为企业的管理和决策提供科学的依据，深受众多企业的青睐。该系统包括硬件设备、操作系统、数据库和网络软件等，计算机是整个系统的核心。
办公自动化系统利用技术的手段提高办公的效率，进而实现办公自动化处理。一个比较完整的办公自动化系统，包括信息采集、信息加工、信息传输、信息保存四个基本环节，其核心任务是向它的各层次的办公人员提供所需的信息，所以该系统综合体现了人、机、信息资源三者之间的关系。1.2 信息系统工程1.2.1 工程
在现代社会中，“工程”一词有狭义和广义之分。就狭义而言，工程定义为“以某组设想的目标为依据，应用有关的科学知识和技术手段，通过一群人的有组织的活动将某个现有实体转化为具有预期使用价值的人造产品的过程”。就广义而言，工程则定义为“由一群人为达到某种目的，在一个较长时间周期内进行协作活动的过程”。
工程是将自然科学原理应用到工农业生产部门中去而形成的各学科的总称，工程是科学的某种应用，通过这一应用，人们可将自然界的物质和能源通过各种结构、机器、产品、系统和过程，以最短的时间和精而少的人力转换为高效、可靠且对人类有用的东西。
工程的发展经历了古代、近代和现代三个历史时期。
1.古代工程
古代工程（泛指土木工程）有着很长的时间跨度，它大致从新石器时代（约公元前5000～6000年前）开始至17世纪中叶。中国的古代四大工程如下。（1）长城
长城是我国古代劳动人民创造的奇迹。自秦始皇开始，修筑长城一直是一项大工程。据记载，秦始皇使用了近百万劳动力修筑长城，占全国人口的1/20！当时没有任何机械，全部劳动都得靠人力，而工作环境又是崇山峻岭、峭壁深壑。可以想象，没有大量的人力进行艰苦的劳动，是无法完成这项巨大工程的。（2）都江堰
都江堰坐落于四川省都江堰市城西，位于成都平原西部的岷江上。都江堰水利工程建于公元前256年，是全世界迄今为止，年代最久、唯一留存、以无坝引水为特征的宏大水利工程，属全国重点文物保护单位。（3）灵渠
灵渠又称湘桂运河，也称兴安运河。在广西壮族自治区兴安县境内。灵渠属全国重点文物保护单位，位于桂林东北60公里处兴安县境内，是现存世界上最完整的古代水利工程，与四川都江堰、陕西郑国渠齐名，并称为“秦朝三大水利工程”。郭沫若先生称其为“与长城南北相呼应，同为世界之奇观”。（4）大运河
举世闻名的京杭大运河，是世界上开凿最早、最长的一条人工河道。大运河北起北京，南达杭州，流经北京、河北、天津、山东、江苏、浙江六个省市，沟通了海河、黄河、淮河、长江、钱塘江五大水系，全长1794公里。在中华民族的发展史上，为发展南北交通，沟通南北之间经济、文化等方面做出了巨大的贡献。
在这一历史时期，工程所用材料最早只是当地的天然材料，后来才发展了土坯、石材、砖、瓦、木材、青铜、铁以及混合材料，如草筋泥、混合土等。土木工程的工艺技术，最早只是利用石斧、石刀等，后来发展了斧、凿、钻、锯、铲等的青铜和铁制工具，兴起了窑制和煅烧技术，以及打桩机、桅杆起重机等机械。
但是在这个历史时期内，除了一些经验总结和形象描述的著作外，工程中缺乏理论上的依据和指导。这些著作如我国公元前5世纪的《考工记》，它只记载了6门工艺30个工种的技术规则；北宋李诫在公元1100年编写的《营造法式》，它主要为建筑的设计、施工、计算工料等各方面的记叙；明代民间匠师用书《鲁班经》，也只介绍了建房工序和常用构架形式，对技术知识写得比较笼统。
2.近代工程
从古代7000余年的历史跨度看，我国的土木工程水平在全世界范围内一直领先。但是由于封建制度的延续，限制了包括土木工程在内的生产力的进一步发展。正是由于17世纪以后欧洲社会经济基础的变革，导致了科学技术的发展，才取得后来工程的巨大进步，使工程历史从古代大步迈向近代。近代工程跨越17世纪中叶至20世纪中叶的300年。这个历史时期工程的主要特征为：
1）有力学和结构理论作为指导。
2）木、石、砖、瓦等材料使用广泛，混凝土、钢材、钢筋混凝土以及早期的预应力混凝土得到发展。
3）结构形式如桁架、框架、拱结构等得到长足发展，高层建筑出现。
4）施工技术进步很大，建造规模日益扩大，建造速度大大加快。
在这个历史时期内，以下几件大事具有重要意义。
1）意大利学者伽利略在1638年发表的《关于两门新科学的叙述与数学研究》中，论述建筑材料的力学性质和梁的强度，首次用公式表达了梁的设计理论。
2）英国科学家牛顿在1687年总结了力学三大定律，它是土木工程技术的理论基础。
3）英国科学家胡克根据弹簧实验观察所得的“力与变形成正比”这一重要物理定律（称胡克定律），是后来土木工程理论的基础。
4）瑞士数学家欧拉在1744年发表的《曲线变分法》中，建立了柱的压屈理论，得到柱的临界受压力公式，为分析土木工程结构稳定问题奠定了基础。
5）1825年纳维建立了土木工程中结构设计的容许应力分析法；19世纪末里特尔等人提出极限平衡概念；1922年英国的戴孙提出按破损阶段的强度计算方法。他们都为土木工程的设计计算理论打下了基础。
6）1824年英国人阿斯普丁取得了波特兰水泥的专利，1850年开始生产。这是形成混凝土的主要材料，在土木工程中得到广泛应用。20世纪初，有人发表了水灰比学说，才初步奠定了混凝土强度的理论基础。
7）19世纪后期在建造铁路中出现了桁架和连续梁结构。美国的惠普尔提出桁架计算理论；法国的克拉伯龙提出连续梁计算方法；1864年由麦克斯韦提出超静定结构的力法方程；1874-1885年莫尔发展了利用虚位移原理求位移的理论；1914年本迪克森最先提出转角位移法；1932年克罗斯首创力矩分配法。这些方法和理论都是结构力学的基础。
8）1859年发明了贝塞麦转炉炼钢法，使钢材得以大量生产，越来越多地用于土木工程。英国1851年建成水晶宫、美国1883年建成布鲁克林桥、法国1889年建成埃菲尔铁塔，这三座在19世纪规模最大、跨度最大、高度最高的钢结构的建成，为土木工程的高耸、大跨、大面积建筑奠定了基础。
9）1861年法国人莫尼埃在混凝土里埋置铁丝网做成大花盆，并把这种方法推广到工程中，建成了一座蓄水池和一座桥梁，这是应用钢筋混凝土的开端。1884年德国人购买了莫尼埃的专利，进行了钢筋混凝土的试验研究，1887年后德国人威斯和鲍兴格尔提出应将钢筋配置在结构受拉部位的概念和钢筋混凝土板的计算方法，使钢筋混凝土在建筑结构中得到广泛应用。
10）在砖石结构方面，俄罗斯的别列留布斯基、拉赫琴等学者曾在19世纪中叶至20世纪初从事砖、石、砂浆、砌体构件的承载力和稳定性研究；1939年苏联在建筑科学院建筑结构研究所奥尼希克教授的科研工作基础上，制定了世界上第一个砖石结构规范。
11）铁路、公路、桥梁建设得到大规模发展。1825年英国人斯蒂芬森在英格兰北部修筑了世界上第一条长21km的铁路；接着，1863年英国又在伦敦建成了世界上第一条地下铁道；1770年英国用铸铁建成跨度为30.5m的拱桥，1926年又用锻铁建成第一座跨度为177m的悬索桥，1890年又建成两孔主跨达521m的悬臂式桁架梁桥，现代桥梁的3种基本形式（梁式桥、拱桥、悬索桥）相继出现；1931-1942年德国率先修筑了长达3860km的高速公路网。
12）自然灾害如1906年的美国旧金山大地震和1923年的日本关东大地震，推动了结构动力学和工程抗震技术的发展。
从上述重大事件可以看出，近代工程的范畴依旧是以土木工程为主，其发展是以理论研究的突破和钢材等新型材料的大量运用为主要特点。这一阶段，为适应钢结构工程发展的需要，在牛顿力学的基础上，材料力学、结构力学、工程结构设计理论等应运而生。施工机械、施工技术和施工组织设计的理论也随之发展，工程从经验上升成为科学，在工程实践和基础理论方面都面貌一新，从而促成了工程更迅速的发展。
3.现代工程
从第二次世界大战结束至今，工程发展与科学技术发展密切相关。
这一时期，科学技术发展共经历了5次大的飞跃。第一次为1945-1955年，是以原子能的释放与利用为标志，人类开启了利用核能的新时代；第二次为1955-1965年，是以人造卫星的发射成功为标志，人类开始摆脱地球引力向外层空间进军；第三次为1965-1975年，是以1973年重组DNA实验的成功为标志，人类进入了可以控制遗传和生命过程的新阶段；第四次为1975-1985年，是以微处理机大量生产和普及为标志，揭开了扩大人脑能力的新篇章；第五次为1985年至今，是以软件开发和大规模产业化为标志，人类进入了信息革命的新纪元。这五次飞跃汇合成为一个统一的科学技术革命过程，伴随着这一过程，工程在各个领域得以快速发展。
1）微电子和计算机技术。所谓微电子技术，就是对微小性电子元器材和电路的研制生产以及用它们实现电子系统功能的技术领域。它是随着集成电路技术的发展而发展起来的一门新兴科学技术。它是现代化的广播电视技术、通信技术、办公室自动化技术、计算机技术的支柱。这门技术的杰出结晶便是微型计算机，即具有完整功能的微小型电子计算机，俗称电脑。
2）航天技术。航天技术又称空间科学技术，是研究和解决如何使空间飞行器进入外层空间并在那里有效工作、探索、开发和利用外空间以及地球及外天体的综合性工程技术。空间科学则以研究宇宙空间的物质的性质、分布及其变化为目的。航天技术主要有以下4方面内容：人造地球卫星、载人宇宙飞船/航天飞机、行星探测技术、空间材料加工技术。
3）新能源的开发。新能源是指那些已被人类发现或利用，但尚未被广泛开发和利用的能源，如太阳能、波浪能、潮汐能、地热能、海洋能、核裂变能、生物能等。它们都有广泛开发和利用的前景，但是目前由于受到技术、经济等各种条件的限制，在能源生产和消费的构成中所占的比例还很小，有待进一步开发和利用。目前，运用得比较普遍的新能源和可再生能源主要包括核能技术、太阳能新技术、风能技术、生物能利用技术和氢能利用技术等。
4）新材料的开发。新材料是指具有比传统材料更为优异的性能的材料。新材料技术就是在原有材料的性能、品质等的基础上，研究和解决如何开发利用新材料的问题。现在，世界上的新材料约有100万种，各国已注册的新材料大约也有30万种。这些新材料可分为结构材料、智能材料、复合材料3大类。
5）光导纤维通信。光导纤维通信是指利用一种能导光的、非常细的高纯玻璃丝（光导纤维）来传送光（激光）信号的通信技术。目前，光纤通信在各国差不多都已逐渐代替电能通信而成为主要的通信方式。
6）生物工程技术。生物工程是指人们利用物质机能造福于人类的科学技术，是物质原理与工程学原理相结合的产物。它主要包括基因工程、细胞融合技术、细胞移植与培育技术、生物反应技术等方面。
随着人类文明的发展，我们已经建造出比单一产品更大、更复杂的产品，这些产品不再是结构或功能单一的东西，而是各种各样的大型“新型工程”，比如奥运场馆鸟巢和水立方、神舟七号载人飞船、上海世博中国馆，嫦娥二号探月卫星等。我们可以将冯·诺依曼于1946年发明了世界上第一台电子计算机看成是工程发展史上的一个标志性事件。根据工程信息技术的运用和工程的集成化程度，我们发现目前的新型工程与传统工程相比，表现出如下特征。
高科技化。当今世界，以信息技术为先导的科技革命方兴未艾，极大地改变着人类社会的生产和生活方式。各传统的工程领域，包括采矿、机械、建筑、交通等，无一例外地越来越多地渗透进高科技的因素，传统建筑工程中除土木施工外，也包含了一般通信线路系统的建设内容；然而随着信息技术的发展和智能建筑的建设需要，弱电与网络系统建设正逐渐从传统的建筑工程中分离出来，并作为一项单独的工程加以实施。同时，高科技的发展催生了一批新兴的工程领域，如信息工程、生物工程、环境工程等。可以说，离开了高科技的工程是缺乏竞争力的，新型工程正成为名副其实的“高科技化工程”。
大规模的集成化。工程作为以建造为核心的活动，包括多因素、多环节。这些因素和环节之间相互制约，互为支持，这决定了工程是在一定边界条件下的集成和优化。新型工程中的集成包括两个层面：一是技术集成，即工程活动需要对多个学科和多种技术在更大的时空尺度上进行集成，而工程集成的成果则表现出新型工程的特点。二是技术要素和经济、社会、管理等基本要素的集成。工程活动常常涉及群体、物质流、能量流、信息流、资金流等方面的问题，必须在工程总体尺度上对技术、市场、产业、经济、环境、劳动力、社会以及相应的管理进行更为综合的优化集成。这两个层面的集成都随着新型工程的复杂性增加而呈现出大规模的特征。
更深刻的社会化。工程活动是各相关主体以共同体的方式从事的社会活动，是多种形式、多种性质社会活动的集合，因此工程活动中必然存在着一定的社会关系。新型工程从规模和广度上都达到了前所未有的高度，特别是许多大型工程，比如三峡工程、阿波罗工程等，往往需要十几万甚至几十万人员的参与，其中的社会关系更为复杂。同时，当代工程对社会的影响也更为广泛和深刻，承载着多元的政治、经济、文化等价值，受到更广泛的社会关注。由此，当代工程不仅是“技术活动的工程”、“经济活动的工程”，还是更深刻的“社会活动的工程”。1.2.2 信息系统工程
信息系统工程是指按照工程学原理构建信息系统的过程。从生命周期来讲，信息系统工程包括以下主要阶段：立项、规划、建设、应用、维护。从所包含内容来讲，信息系统工程是指信息化工程建设中的信息网络系统、信息资源系统、信息应用系统的新建、升级、改造工程。
1.信息网络系统
信息网络系统是指以信息技术为主要手段建立的信息处理、传输、交换和分发的计算机网络系统。
计算机网络技术是计算机技术与通信技术的结合，是智能建筑的核心技术，涉及通信网络系统、办公自动化系统和楼宇设备自动化系统，延伸到建筑的各个楼层及角落。计算机网络系统已成为智能建筑的重要设施之一。在整个信息系统中，网络系统作为信息和应用的载体，为各种复杂的计算机应用提供可靠、安全、高效、可控制、可扩展的底层支撑平台。图1-1给出了信息网络系统集成的一般体系结构，将计算机网络系统划分成若干平台。图 1-1 计算机网络系统集成的一般体系结构
信息网络系统是信息系统的基础，无论是在政务信息化，还是企业信息化工程中，信息网络系统的功能为上层应用系统提供基础平台。在信息系统工程建设当中，它可以作为完整信息工程的一个组成部分存在（另一部分为信息应用系统）。也可以作为单独工程实施，例如网络平台建设及相关升级改造工程，包括广域网、城域网、局域网等工程。信息网络系统建设可以划分为工程准备、设计、实施和验收四个阶段。
可以将计算机网络系统划分成如下平台：（1）网络基础平台
网络基础平台是计算机网络的枢纽，由传输设备、交换设备、网络互连设备、布线系统、网络服务器、网络操作系统、网络测试、数据存储等组成，如图1-2所示。图 1-2 网络基础平台的组成（2）网络服务平台
在实际应用中许多用户只重视网络硬件建设，不重视网络服务和应用。其实网络服务是网络应用的核心问题。即使建设技术再先进的网络，如果没有完善的网络服务，也不能充分发挥网络的效益。网络服务平台主要包括：Internet服务、多媒体信息检索、信息点播、信息广播、远程计算与事务处理和其他信息服务等，如图1-3所示。图 1-3 网络服务平台的组成（3）网络安全平台
网络安全平台主要包括防火墙、入侵监测和漏洞扫描、网络防病毒、安全审计、证书系统等。
安全问题一直是网络研究和应用的热点问题，特别是近年来，由于Intranet网络的高速发展，网络安全已成为网络用户关注的焦点之一。信息总是依托于信息系统存在的，表现为信息系统所存储、处理和交换的数据单元。完整的信息系统应当包括信息采集系统、信息存储系统、信息交换系统、信息处理系统和信息应用系统。作为一套完整的信息系统，包括了基础设施、计算机网络、计算机操作系统、基本通用应用平台、存储系统等诸多方面，因此信息系统安全保障体系也就应当涉及信息系统的各个组成部分，同时考虑到信息安全可持续的特性，还需要运行中的安全保障问题。根据信息安全工程高级保障体系框架，我们可以把安全体系分为：实体安全、设施安全、平台安全、数据安全、通信安全、应用安全、运行安全和管理安全等层次。
1）实体安全。它是信息系统安全的基础，是信息系统安全的最基本的保障。
2）设施安全。主要是考虑各种可靠性问题，所有的设备应当具备相应的信息系统工程安全级别，同时要保证通信线路物理上的安全性。
3）平台安全。泛指操作系统和通用基础服务安全，主要用于防范黑客的攻击。平台安全实施需要用到市场上常见的网络安全产品，主要包括VPN、物理隔离系统（网闸）、防火墙、入侵监测和漏洞扫描系统、网络防病毒系统、信息防篡改系统、安全审计等系统。
4）数据安全。为防止数据丢失、崩溃和被非法访问，如下实施内容：介质与载体安全保护、数据访问控制、系统数据访问控制检查、标识与鉴别、数据完整性、数据可用性、数据监控和审计、数据存储与备份安全。
5）通信安全。为防止系统之间通信的安全脆弱性威胁，采取的措施有：通信线路和网络基础设施安全性测试与优化、安装网络加密设施、设置通信加密软件、设置身份鉴别机制、设置并测试安全通道、测试各项网络协议运行漏洞。
6）应用安全。是指保障相关业务在计算机网络系统中能安全运行，应用安全脆弱性可能给信息化系统带来致命威胁。以工商业务运行实际面临的威胁为依据，为应用安全提供的保证措施有：工商业务软件的程序安全测试、工商业务交往的防抵赖测试、工商业务资源的访问控制验证测试、工商业务实体的身份鉴别检测、工商业务现场的备份与恢复机制检查、工商业务数据的唯一性/一致性/防冲突检测、工商业务数据的保密性测试、工商业务系统的可靠性测试、工商业务系统的可用性测试。
7）运行安全。是指为保障系统稳定运行，为运行安全提供的实施措施有：应急处置机制和配套服务、网络系统安全性监测、网络安全产品运行监测、定期检查和评估、系统升级和补丁提供、跟踪最新安全漏洞及通报、灾难恢复机制与预防、系统改造管理、网络安全专业技术咨询服务。
8）管理安全。是对以上各个层次的安全性提供管理机制，以用户单位网络系统的特点、实际条件和管理要求为依据，利用各种安全管理机制，为用户综合控制风险、降低损失和消耗，促进安全生产，提高综合效益。管理安全设置的机制有：人员管理、培训管理、应用系统管理、软件管理、设备管理、文档管理、数据管理、操作管理、运行管理和机房管理，主要体现在身份验证、加密、密钥管理、授权等方面。（4）网络管理平台
随着计算机网络的普及和广泛应用，网络的规模将会越来越大，设备越来越多，如果采用人工来管理维护网络、监测网络的工作状态和性能指标，显然是非常困难的。因此，必须使用专门的网络管理系统来管理、监测和控制网络的运行。网络管理系统的主要功能是维护网络正常高效率的运行，能及时检测网络出现的故障并进行处理，能通过网络配置协调更有效地利用网络资源。
网络管理系统主要包括以下内容：
网络管理的任务
网络管理协议
集成本地管理接口
网络运行维护管理
网络打印管理
网络存储管理
网络管理测试（5）环境平台
环境平台主要包括机房建设和综合布线系统两部分。
1）机房建设：近年来信息技术的迅猛发展，使得电子计算机机房这个概念被广泛地应用于各个领域。计算机系统设备只有通过稳定、可靠的运行才能发挥其应有的作用和效益，而计算机设备的稳定、可靠运行要依靠电子计算机房的严格的环境条件，即机房温度、湿度、洁净度、电磁屏蔽、不间断供配电、承重、安保、噪声、振动、防静电、防雷、防火、防漏水等条件要求及其控制精度。因此计算机机房工程的设计与施工也日益被重视起来。
计算机机房工程是一种涉及空调技术及新风技术、供配电技术、综合布线和弱电技术、安防技术、自动检测与控制技术、抗干扰技术、防雷技术、防过压技术、净化技术、消防技术、建筑和装饰技术等多种专业的综合性的工程。电子计算机的可靠运行要依靠机房严格的技术条件来保证。
机房建设包括机房装修、空调系统、电气系统、接地与防雷系统、消防系统和环境监控系统。
2）综合布线系统：综合布线是一种模块化的、灵活性极高的建筑物内或建筑群之间的信息传输通道。它既能使语音、数据、图像设备和信息交换设备与其他信息管理系统彼此相连，也能使这些设备与外部通信网络相连接。它还包括建筑物外部配线网络或电信线路与应用系统设备之间的所有缆线及相关的连接部件。综合布线由不同种类和规格的部件组成，其中包括：传输介质、相关连接硬件（如配线架、连接器、插座、插头、适配器）以及电气保护设备等。这些部件可用来构建各种配线子系统，它们都有各自的具体用途，不仅易于实施安装，而且能随需求的变化而平稳升级。
所谓综合布线系统是指按标准的、统一的和简单的结构化方式编制和布置各种建筑物（或建筑群）内各种系统的通信线路，包括网络系统、电话系统、监控系统、电源系统和照明系统等。因此，综合布线系统是一种标准、通用的信息传输系统。
综合布线系统应是开放式星形拓扑结构，应能支持电话、数据、图文、图像等多媒体业务的需要。
2.信息资源系统
信息资源系统是指以信息技术为主要手段建立的信息资源采集、存储、处理的资源系统。随着社会的不断发展，信息资源对国家和民族的发展，对人们的工作、生活至关重要，成为国民经济和社会发展的重要战略资源。它的开发和利用是整个信息化体系的核心内容。
信息资源是企业生产及管理过程中所涉及的一切文件、资料、图表和数据等信息的总称。它涉及企业生产和经营活动过程中所产生、获取、处理、存储、传输和使用的一切信息资源，贯穿于企业管理的全过程。大力推动信息资源开发利用，要以需求牵引，与信息化应用相结合，特别要注重实效。国家在十二五期间，针对信息资源系统的建设，计划重点抓以下五方面的内容：
发布和实施与国家信息资源开发利用相关的法规，制定相应的规划，加强信息资源开发利用的统筹管理，规范信息服务市场行为，促进信息资源共享。
积极开展试点示范工程，在国民经济和社会各领域广泛利用信息资源，促进信息资源转化为社会生产力。
建设若干个国家级数据交换服务中心和一批国家级大型数据库，形成支撑政府决策和社会服务的基础资源。
加大中文信息资源的开发力度，鼓励上网应用服务，鼓励信息资源的共享。
协调信息资源开发利用标准的制订工作。
在当今社会，随着信息技术的发展，以及政府、企业、社会信息化应用的需求，信息资源从技术应用变成了无处不在的重要经济资源。信息资源牵动着经济增长、体制改革、社会变迁和发展，信息资源管理技术也从单一走向综合，正在形成集各种软件构件于一体的大型平台。用于分布式信息资源管理的信息资源管理平台成为当前及未来信息化推进的关键。
3.信息应用系统
信息应用系统是指以信息技术为主要手段建立的各类业务管理的应用系统。
信息应用系统的生命周期包括四个阶段：产生阶段、开发阶段、运维阶段和消亡阶段。
1）产生阶段：也称为信息系统的概念阶段、需求分析阶段。可分为两个过程：一是概念的产生，即提出初步的信息应用系统建设设想；二是需求分析阶段，即对企业信息系统的需求进行深入的调研和分析，并形成需求分析报告。
2）开发阶段：可分为如下5个子阶段。
总体规划：是系统开发的起始阶段，一个完整的总体规划应当包括信息应用系统的开发目标、总体架构、组织架构和管理流程、实施计划、信息应用系统的技术规范等。
系统分析：目标是为系统设计提供系统的逻辑模型，内容包括组织结构及功能分析、业务流程分析、数据和数据流程分析、系统初步方案等。
系统设计：根据系统分析的结果，设计出信息应用系统的实施方案。内容包括系统架构设计、数据库设计、处理流程设计、功能模块设计、安全控制方案设计、系统组织和队伍设计、系统管理流程设计等。
系统实施：将设计方案在计算机和网络上具体实现，将文本计划转变为在计算机上运行的软件系统。
系统验收：实施完成即进入试运行阶段，在试运行结束后，系统没有出现大的问题，即进入系统验收阶段。
3）运维阶段：信息系统验收通过，正式移交给客户后，系统进入运维阶段。运维阶段的维护可以分为如下四种类型。
纠错性维护：纠错性维护是指对系统进行定期的或随机的检修，纠正运行阶段暴露的错误，排除故障，更新易损部件，刷新备份的软件或数据存储，保证系统按预定要求完成各项工作。
适应性维护：适应性维护指由于管理环境与技术环境的变化系统中某些部分的工作内容与方式已不能适应变化了的环境，因而影响系统预定功能的实现，故需对这些部分进行适当的调节、修改，以满足管理工作的需要。
完善性维护：完善性维护指用户对系统提出了某些新的信息需求，因而在原有系统的基础上进行适当的修改、扩充，完善系统的功能，以满足用户新的信息需求。
预防性维护：预防性维护指对预防系统可能发生的变化或受到的冲突而采取的维护措施。
4）消亡阶段：企业的信息系统会不可避免地遇到系统的更新改造、功能扩展，乃至报废重建，一个信息系统也必然逐渐消亡。
信息应用系统的开发方法有如下几类。
1）结构化方法：结构化方法遵循系统工程原理，按照事先设计好的程序和步骤，使用一定的开发工具，完成规定文档，在结构化和模块化的基础上进行信息系统的开发工作。此方法的开发过程一般是先把系统的功能看成是一个大的模块，再根据系统分析与设计的要求进行进一步的模块分解和组合。结构化方法是目前最成熟、应用最广泛的信息应用系统开发方法之一。
2）快速原型法：快速原型法是根据客户需求，利用开发工具快速建立一个系统模型并展示给用户，在此基础上同用户反复交流，对原型进行不断的修改和完善，使系统逐步细化，直到生成一个用户满意的解决方案为止。快速原型法适用于那些对自身需求模糊、结构性较差，或对系统效果需求比较迫切的用户。
3）企业系统规划方法：企业系统规划方法其目标是提供一个信息应用系统规划，用以支持企业短期、长期的信息需求。
4）战略数据规划方法：战略数据规划方法认为，如果企业要建设信息系统，那么首要任务应该是在企业战略目标的指导下做好企业战略数据规划。一个好的企业战略数据规划应该是企业的核心竞争力的重要构成因素。战略数据规划的要点如下。
数据环境：数据环境对信息应用系统至关重要，企业的数据环境是随企业的发展不断变化的，也是企业发展的基础条件。在信息应用系统发展的历程中共有4类数据环境，即数据文件、应用数据库、主题数据库和信息检索系统。
建设主题数据库是信息系统开发的中心任务。这里的主题数据库并不是指数据库的大小，也不是指数据库的功能，而是指哪些数据库是面向企业的业务主题的，哪些不是面向业务主题的。业务主题，就是指企业的核心业务和主导流程。例如，对于服装生产企业，服装的生产是其核心竞争力；而对于服装连锁销售企业，店铺零售、物流等才是其核心业务。明确了企业的核心业务，确立了企业的主题数据库后，就需要围绕主题数据库搞好应用软件的开发。
5）信息工程方法：信息工程方法把信息应用系统开发过程工程化，采用一整套成熟完整的工程方法、技术标准、程序和规范，使原先作坊式的系统开发摆脱了随意性和多变性，其目标是使信息应用系统的开发走上智能化、程序化和自动化的道路。信息工程方法与企业系统规划方法、战略数据规划方法是交叉关系，信息工程方法是其他两种方法的总结和提升。
6）面向对象方法：面向对象方法中把客观世界从概念上看成是一个由许多相互配合而协作的对象所组成的系统，是建立在“对象”概念基础上的方法学。对象是由数据和容许的操作组成的封装体，与客观实体有直接对应关系，一个对象类定义了具有相似性质的一组对象。而继承性是对具有层次关系的类的属性和操作进行共享的一种方式。所谓面向对象就是基于对象概念，以对象为中心，以类和继承为构造机制，来认识、理解、刻画客观世界，从而设计和构建相应的软件系统。第2章 信息系统工程监理概述
自1993年我国在多年发展信息产业、推广信息技术应用的基础上全面启动社会信息化建设以来，以金字系列工程为代表的国家级重大信息系统工程建设陆续展开，在我国的信息化进程中，金字系列重点工程起着奠基的作用，为其他重大国民经济和社会服务信息化工程的建设提供了样本和可以参照的依据，同时也为我国信息化建设提供了大体思路，对我国信息化未来发展战略的选择产生了深远的影响。虽然我国的信息化建设取得了辉煌的成就，但也暴露出一系列问题，有的甚至带来了严重损失。随着国家信息化的建设，信息系统工程监理也逐渐被摆到越来越重要的位置，如何更好地实施以大型应用工程为依托，促进我国信息化进程的战略思路；如何更好、更快地实现我国信息化建设的目标呢？本章将介绍信息系统工程监理的相关内容。2.1 信息系统工程监理的发展2.1.1 我国的信息系统监理发展现状
根据国务院信息化工作办公室宣布，结合WTO要求及国内发展需要，我国已把建设电子政务作为转变政府职能、改善政府服务和提高工作透明度的重要手段，按照“十五”期间全国电子政务建设指导意见，进一步加强建设政务平台，整合信息资源，统一平台、统一标准，电子政府建设工作主要围绕“两网一站四库十二金”重点展开。“两网”是指政务内网和政务外网；“一站”是指政府门户网站；“四库”即建立人口、法人单位、空间地理和自然资源、宏观经济四个基础数据库；“十二金”则是要重点推进办公业务资源系统等十二个业务系统。这十二个重点业务系统又可以分为三类，第一类是对加强监管、提高效率和推进公共服务起到核心作用的办公业务资源系统、宏观经济管理系统建设；第二类是增强政府收入能力、保证公共支出合理性的金税、金关、金财、金融监管（含金卡）、金审5个业务系统建设；第三类是保障社会秩序、为国民经济和社会发展打下坚实基础的金盾、社会保障、金农、金水、金质5个业务系统建设，各工程的关系详见图2-1。图 2-1 “两网一站四库十二金”工程构成图
我国的信息系统建设在发展中，也暴露出一些问题，有些项目虽然投入了资金，系统却没有建立起来；有些项目虽然系统建立了，却是个运转不起来的死系统，从而导致投资见不到效果，见不到效益，这些问题严重阻碍着信息化建设进程。
1.信息系统建设普遍存在的主要问题
1）系统质量不能满足应用的基本需求；
2）工程进度拖后延期；
3）项目资金使用不合理或严重超出预算；
4）项目文档不全甚至缺失；
5）在项目实施过程中系统业务需求一变再变；
6）在项目实施过程中经常出现推诿现象；
7）系统存在着安全漏洞和隐患；
8）重硬件投资、轻软件投资；重开发系统、轻维护系统；重建设项目、轻使用项目。
2.产生问题的主要原因
1）不具备能力的单位搅乱系统集成市场；
2）一些建设单位在选择项目承建单位和进行业务需求分析方面有误；
3）信息系统集成企业自身建设有待加强；
4）缺乏相应的机制和制度。
为此，工业和信息化部与信息产业主管部门和领导机构，在积极推进信息化建设的过程中，逐步采取有效措施，进行有益的探索，主要有：
1）计算机信息系统集成单位资质管理；
2）信息系统项目经理资格管理；
3）信息系统工程监理单位资质管理；
4）信息系统工程监理人员资格管理。
3.实施计算机信息系统集成资质管理制度
1999年11月工业和信息化部发出了《计算机系统集成资质管理办法（试行）》，决定从2000年1月1日起实施计算机信息系统集成资质认证制度，规定：计算机信息系统集成是指从事计算机应用系统工程和网络系统工程的总体策划、设计、开发、实施、服务及保障；计算机信息系统集成的资质是指从事计算机信息系统集成的综合能力，包括技术水平、管理水平、服务水平、质量保证能力、技术装备、系统建设质量、人员构成与素质、经营业绩、资产状况等要素；计算机信息系统集成资质等级从高到低依次为一级、二级、三级、四级。
资质认证过程中要对企业的软件开发和系统集成的人员队伍、环境设备、质保全系、服务体系、培训体系、软件成果及所占比例、注册资本及财务状况、营业规模及业绩、项目质量、单位信誉等各方面进行严格审查，还要进行每年一次自检、每两年一次年检和每四年一次换证检查。
4.推行项目经理制度
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