5.1系统集成和信息集成
企业信息化工程的核心是集成。在工业经济时代，劳动分工使生产效率有了极大提高，使人们对分解充满信心，与劳动分工相适应而出现的组织分工和管理部门分工也取得了成功。在当时，人们在思想方法上，将分解或者分析作为时尚。20世纪中期，人们一度认为任何复杂的问题通过分解或分析都能得到解决，但是人们很快就发现这种想法是不切实际的，且不说一些极为复杂的问题找不到分析的方法，就连劳动和部门的分工原理也受到市场竞争的挑战。由于分工产生的隔离、矛盾、不协调，使企业不能对市场变化和客户需求及时作出反应，从而失去了很多机会，成为妨碍企业发展的主要问题。为了解决一个“快”字，研究人员把关注点由分工转移到了集成上。
5.1.1系统集成
系统集成的概念是在单元技术向企业级信息系统发展时提出和形成的。对于单元技术或者一种计算机辅助工程而言，尽管可能涉及多台计算机，但是由于已经共享软件，在实施中一般不涉及系统集成的问题。系统集成通常是指不同的计算机辅助单元之间的信息交互和共享。这是一种站在企业高度上的集成，要把企业所有的计算机应用单元都连接起来。进一步还应看到，系统集成不仅仅是用网络把各个计算机连接在一起，让它们遵守一定的开放标准，同时还应看到系统集成所蕴含的哲理、思想和观念。
在企业信息化的过程中，系统集成的本质含义是通过企业文化和思想观念的更新、组织的重构、生产流程的重组以及计算机系统的互连使整个企业协调地工作，从而发挥整体优势，以取得最大的效益。从这个意义上说，企业信息化不仅仅是一个技术问题，也是一个人文、管理、心理和艺术的问题。
具体说来，系统集成应该包含如下内容：
（1）硬件集成
硬件集成是指在计算机网络的支撑下完成计算机之间、计算机与工厂底层执行设备的连接，并实现数据交换。主要的连接媒体有双绞线、同轴电缆、光缆，在某些情况下还可以使用无线媒体，例如微波、红外线、激光等。这些媒体组成一张大网把企业的各种硬件相互连接在一起。机械制造企业中的底层设备主要是制造自动化系统（MAS）；在流程或半流程企业中，底层是集散控制系统（DCS）。
（2）软件集成
硬件集成解决了不同设备之间的连接问题，但如果没有相应的软件集成支持，系统是不可能正常工作的。软件集成主要解决异构软件的相互通信问题。在系统软件、工具软件及应用软件3个层次上都存在集成的问题。在设计企业信息系统时，选用的各类软件应尽可能符合国际标准和开放性互连的要求。
（3）数据与信息集成
除了硬件与软件集成外，系统集成还要求做到数据与信息的集成。数据与信息集成的基本要求是数据的一致性和信息的共享性。为此，必须对整个企业的数据进行合理规划和设计，避免不必要和有害的冗余数据，建立一个良好的信息模型。信息模型是一种独立于具体数据库管理系统（DBMS）的概念模型，第2.3.1节对此作了简单的介绍。后面讨论信息建模时还要谈这个问题。
（4）功能集成
信息集成为企业的管理、技术、生产、质量、财务等功能集成奠定了必要的基础。企业为了完成战略目标和具体任务，各职能部门必须协调一致地工作。以前由于没有信息集成系统的支持，各职能部门彼此隔离，工作相互脱节，缺乏合作的规范化工作基础，其结果是效率低、反应慢，严重影响了企业的市场竞争能力。功能集成则要求各部门成为一体，按照最精炼的流程和特定的逻辑安排工作。
（5）技术与管理的集成
目前，宏观技术的发展足以支持企业级信息集成，特别是支撑环境、信息管理、工程设计以及底层自动化等方面的技术，已经相当成熟，实施企业信息化工程在技术上没有什么风险，成功的关键在于管理的规范化以及数据录入的准确性和及时性。我国是发展中国家，工业化问题还没有完全解决，但是可以通过信息化来带动工业化。实施信息化工程要重视管理体制的改革。管理体制改革不能把工业经济时代的管理模式作为目标，而应该利用信息化的有利时机向知识经济时代的管理模式发展。技术与管理的集成是指技术与管理的协调发展，企业信息化要求改变传统的管理理念和管理模式，建立能够利用信息来管理企业、组织生产的新模式。
（6）人与组织的集成
企业信息化工程绝对不是单纯的计算机和信息技术的应用问题，人与组织的集成起着十分重要的作用。国内外一些信息系统失败的原因大约有70%与人的因素有关。在企业信息化工程的实施过程中，会引起组织机构、人的权利和地位、人的心理、人际关系等方面的一系列变化，例如我们已经谈到的BPR（业务流程重组）就涉及业务流程的重构、组织机构的改组、人际关系的调整等。如果我们认识不到人与组织集成的重要性，那么企业信息化的任务就很难完成。
5.1.2信息集成和信息模型
通俗地讲，信息集成主要是指对系统中各种类型的数据进行统一管理，避免不必要的冗余，为用户提供统一和透明的界面，从而达到信息共享。这里所说的“透明”，是指用户在调用远地数据时不必考虑数据放在什么地方，其感觉就像使用本地数据一样。
信息集成涉及若干不同功能、不同软件平台的分系统，例如MRPⅡ和CAD。
由于各个分系统在应用模式的结构上存在差异，同一实体可能在不同分系统中采用了不同的名称和不同的编码，有的实体名相同但是属性不同，各分系统的支撑软件也可能不同，例如不同的操作系统、不同的数据库等，因此，每个具体问题都给信息集成带来困难。我们所以强调总体设计的重要性，其中一个原因就是要尽可能减少信息集成的困难。
信息模型是信息集成的基础。所谓信息模型，是指描述企业信息系统基本情况的模型，它主要从概念上和逻辑上对一个企业的数据和数据流进行说明，从而对它们做出合理的规划。它应该与企业的管理模式相匹配。在实践中，人们并不像学术研究那样严格区分信息模型和数据模型，如同没有严格区分信息和数据两个概念一样。信息模型（也称概念模型）将现实世界抽象为信息世界，它表达的信息结构不依赖于具体的计算机系统，不是用某个数据库管理系统（DBMS）的结构数据模型来表示，而是用概念模型来描述。数据模型在广义上包含了信息模型，狭义的数据模型是指基本数据模型或结构数据模型。任何一个DBMS都有它自身支持的基本数据模型。基本数据模型通常需要严格的形式化定义，以便在机器上实现。
它是用于机器世界的模型。
信息模型是现实世界和机器世界的桥梁，它为用户和数据处理的专业人员所共同理解。使用信息模型的优点在于不需要考虑数据库在机器内的物理实现，这样，用户和数据处理专业人员能集中精力去思考如何客观而真实地反映数据的合理分布及企业的实际需求。信息模型是一种相对稳定的数据模式，是经常变动的外界环境与数据的物理组织之间的缓冲剂。许多情况下，企业的变化表现为信息模型的调整而不是重建物理数据库，从而使数据作为一种资源可以在较长的时间内支持企业运行。
5.1.3信息模型的建立
建立信息模型有多种方法，第2.3.1节介绍的实体-联系（E-R）模型就是最常用的信息模型。
此外，还有IDEF1X方法、数据流程图、面向对象方法等。
（1）IDEF1X方法
IDEF1X方法是由美国空军1981年提出并在国际上得到推广应用的一种方法。IDEF是集成化的计算机辅助制造系统定义方法的英文缩写，其来源可以追溯到美国空军公布的ICAM（Integrated Computer Aided Manufacturing），后来演变为IDEF（ICAM Definition Method）。它把E-R模型和结构化系统分析（SA）方法的优点结合在一起，有一套严谨的语义描述、语法规则和图形化语言。
IDEF1X的建模过程可以分为以下5个阶段：
第0阶段：设计开始。写明开发项目的研究范围、开发顺序，组织好建模队伍，收集各种原始材料。
第1阶段：定义实体。一个实体表示一个现实和抽象事物的集合，这些事物具有相同的属性或特征。在此阶段，标识和定义在信息系统建模范围内的全部实体。
第2阶段：定义联系。标识和定义第1阶段中定义的实体之间的联系，形成联系矩阵和图形化描述联系的实体级图。
第3阶段：定义键。键是惟一可以标识实体一个实例的属性或属性组，此阶段首先保证在第2阶段中出现的某些不确定联系得到改善，然后定义键属性，进行主键迁移以确认外来键。
第4阶段：定义属性。标识非键属性，建立属性的所有权，定义属性以及改善模型。
IDEF1X最后呈现的模型为属性级图、实体报告、联系定义、属性定义、联系/实体对应和属性/实体对应。
（2）数据流程图
在开发管理信息系统（MIS）时常用到结构化分析和开发技术（SADT），而数据流程图（DFD）和数据字典（DD）则是SADT方法中的两个主要工具。DFD重点表达了数据的流动过程，对于数据之间的复杂关系表达不够清楚，所以在企业信息化工程的设计中通常用它描述功能模型。
（3）面向对象方法
面向对象（OO）的概念在20世纪60年代初就已出现，但直到80年代才开始在信息系统设计和编程语言中得到应用，而运用于系统分析却到了90年代才实现。
对象实际上也是一种实体，不过它与现实中的实体有很大的区别。对象是一种包含了数据和操作方法，能够对外提供一种服务（service）的实体。数据被封装在对象之中。OO的本质是处理数据，这正好与信息集成的思想相吻合。在传统的程序设计中，数据和操作方法之间维持着一种松散的结合，实际上是面向功能的，因而功能一旦有变化，系统就要跟随做较大调整。在面向对象方法（OOM）中把数据作为相对稳定的因素，以数据为中心构造信息模型，这与IDEF方法、E-R方法的思想是一致的。
OOM由于出现较晚，还没有形成一套规范化的定义和步骤，一些文章和教材讲述的内容也是各家之言，运用OOM进行大型信息系统设计还不多见，我们在这里只做简略介绍。按照美国Peter Coad和Edward Yourdon的研究报告，OOM的主要步骤为：
a.发现类/对象层（class/object layer）；
b.识别类/对象层之间的关系和结构；
c.识别主题（subjects），将结构图中位于最高层次上的类提炼为主题；
d.定义属性；
e.定义服务（service），即识别对象的状态，以及所需的操作或方法、消息连接方式等。
OOM虽然还不成熟，但它提供了一种新的思维方式。这种思维方式有利于信息集成，很可能是今后信息集成技术的发展方向。后面我们还将介绍关于面向对象的数据库的概念，这些方法都不很成熟，还需要进一步探讨，以形成实用的系列化方案。
5.1.4异构系统之间的信息集成
在实现企业级信息集成时，如果能够设计一个好的全局信息模型，信息集成就有了好的基础。但是，信息模型只能从数据的总体规划和分布上帮助系统开发人员，在具体的物理实现上，还可能碰到各种异构软件之间的信息集成问题。如果企业已经实现了一两个计算机辅助系统，甚至已经形成了信息孤岛，那么问题就更为复杂。这就意味着必须解决异构系统之间的信息集成问题。
目前，解决异构系统信息集成的主要方法有以下几种：
（1）数据的迁移和转换
在与企业现有信息系统集成或者取代企业原有的信息孤岛时，保护其中的数据资源是一个重要问题。一般可以利用DBMS自带的数据转换程序，利用开放式数据库系统互连工具（ODBC）或者人工编写有关程序，对数据格式进行转换，使其他系统能够接受数据。
这种方法处理时简单易行，已为大多数用户理解和接受，许多数据库软件自身就带有转换程序，也为用户提供了方便。
这种方法最大的问题是数据更新与数据使用不同步，即使规定运行转换程序的时间和周期，往往也不能满足使用要求，也不适用于数据更新频繁和实时性要求较高的场合。此外，这种数据传输一般都是单方向的，如果要求双向读写，那么问题就更多。
（2）使用特殊的网关
网关（gateway）是一种允许在不同类型系统之间进行信息交换的设备，其基本功能是充当不同协议（protocol）层之间的“翻译”，故在数据通信中又被称为“协议转换器”。它包括软件和硬件，工作于网络OSI参考模型的最底层，即应用层。
