❶ 信息系統的應用
5.3.1企業資源規劃
企業資源規劃（Enterprise Resources Planning,ERP）是對企業所擁有的資源（人、財、物、信息等）進行綜合管理的、高度集成的計算機管理系統。及相應的計算機管理系統經歷了基本MRP階段、閉環 MRP階段、MRP－Ⅱ階段及 ERP階段。
5.3.1.1物料需求計劃（Material Requirement Planning，基本 MRP）
物料需求計劃藉助計算機的運算能力及系統對客戶訂單、在庫物料、產品構成的管理能力，實現依據客戶訂單，按照產品結構清單展開並計算物料需求計劃。實現減少庫存，以達到「既要降低庫存，又要不出現物料短缺」的目的。
MRP主要用於製造業，具有從供應方買來原材料，經過加工或裝配，製造出產品，銷售給需求方的管理功能。任何製造業的經營生產活動都是圍繞其產品開展的，製造業的信息系統也體現了這種特點。MRP就是從產品的結構或物料清單出發，實現了物料信息的集成。
物料的需求信息、產品結構、采供提前期、庫存信息是運行 MRP的四項主要數據。這些數據的准確度，決定了MRP的有效性。
MRP一般包含以下模塊：主生產計劃（Master Proction Schele,MPS）模塊，是將生產計劃大綱規定的產品系列或大類轉換成特定的產品或特定部件的計劃，據此可以制定物料需求計劃、生產進度計劃與能力需求計劃；物料需求計劃（MRP）模塊，用來計算出物料需求的時間和數量，特別是相關需求物料的數量和時間；物料清單（Bill of Material,BOM）模塊，用來計算每一種產品的產品結構和所有要使用到的物料；庫存控制（Inventory Control,IC）模塊，是按照存儲論的方法，計算企業所有產品、零部件、在製品、原材料等變化數據的模塊；采購訂單（Purchasing Order,PO）模塊，是向供應商訂貨的模塊；加工訂單（Manufacturing Order,MO）模塊，用來生成加工產品的訂單。
5.3.1.2閉環 MRP
由於基本MRP是建立在下面兩個假設的基礎上：一是生產計劃是可行的，即假定有足夠的設備、人力和資金來保證生產計劃的實現；二是假設采購計劃是可行的，即有足夠的供貨能力和運輸能力來保證完成物料供應。但在實際生產中，能力資源和物料資源總是有限的，因而往往會出現生產計劃無法完成的情況。MRP系統在20世紀70年代發展為閉環 MRP系統。閉環MRP系統除了物料需求計劃外，還將生產能力需求計劃、車間作業計劃和采購作業計劃也全部納入MRP，形成一個封閉的系統。
簡單地說，閉環 MRP的形成是在基本 MRP基礎上增加了能力需求計劃，形成了「計劃—執行—反饋—計劃」的閉環系統。MRP系統的正常運行，需要有一個現實可行的主生產計劃。它除了要反映市場需求和合同訂單以外，還必須滿足企業的生產能力約束條件。因此，除了要編制資源需求計劃外，我們還要制定能力需求計劃，同各個工作中心的能力進行平衡。只有在採取了措施做到能力與資源均滿足負荷需求時，才能開始執行計劃。而要保證實現計劃就要控制計劃，執行MRP時要用派工單來控制加工的優先順序，用采購單來控制采購的優先順序。這樣，基本MRP系統進一步發展，把能力需求計劃和執行及控制計劃的功能也包括進來，形成一個環形迴路，稱為閉環MRP。
5.3.1.3製造資源規劃（Manufacture Resource Planning,MRPⅡ）
閉環 MRP系統的出現，使生產活動方面的各種子系統得到了統一。但這還不夠，因為在企業的管理中，生產管理只是一個方面，它所涉及的僅僅是物流，而與物流密切相關的還有資金流。這在許多企業中是由財會人員另行管理的，這就造成了數據的重復錄入與存儲，甚至造成數據的不一致性。於是，20世紀80年代，人們把生產、財務、銷售、工程技術、采購等各個子系統集成為一個一體化的系統，並稱為製造資源計劃（Manufacturing Resource Planning）系統，英文縮寫還是 MRP，為了區別物流需求計劃（亦縮寫為MRP）而記為MRPⅡ。
MRPⅡ與 MRP的主要區別就是它運用管理會計實現物料信息同資金信息的集成，用貨幣形式管理執行企業「物料計劃」帶來的經濟效益。
在 MRPⅡ系統中，以MRP的產品結構為基礎，從最底層采購件的材料費開始，逐層向上將每一件物料的材料費、人工費和製造費（間接成本）進行累計，得出每一層零部件直至最終產品的成本。再進一步結合市場營銷，分析各類產品的贏利性。
MRPⅡ的基本思想就是把企業作為一個有機整體，從整體最優的角度出發，通過運用科學方法對企業各種製造資源和產、供、銷、財各個環節進行有效地計劃、組織和控制，使他們得以協調發展，並充分地發揮作用。MRPⅡ把傳統的賬務處理同發生賬務的事務結合起來，不僅管理賬務的資金現狀，而且追溯資金的來龍去脈。一般包括如下模塊：產品數據管理模塊、主生產計劃模塊、物料需求計劃模塊、庫存管理模塊、能力需求模塊、銷售管理模塊、采購模塊、車間作業管理模塊、財務管理模塊、質量管理模塊。這些模塊結構上相互獨立，但功能上相互依存。
5.3.1.4ERP
ERP的概念，是美國Gartner Group公司於1990年提出的，其確切定義是：MRPⅡ（企業製造資源計劃）下一代的製造業系統和資源計劃軟體。MRPⅡ主要側重對企業內部人、財、物等資源的管理，ERP系統在 MRPⅡ的基礎上擴展了管理范圍，它把客戶需求和企業內部的製造活動，以及供應商的製造資源整合在一起，形成企業一個完整的供應鏈，並對供應鏈上所有環節如訂單、采購、庫存、計劃、生產製造、質量控制、運輸、分銷、服務與維護、財務管理、人事管理、實驗室管理、項目管理、配方管理等進行有效管理。隨著IT技術的飛速發展，網路通信技術的應用，ERP系統採用客戶/伺服器（C/S）體系結構和分布式數據處理技術，支持 Internet/Intranet/Extranet、電子商務（E-business、E-commerce）、電子數據交換（EDI）。此外，還能實現在不同平台上的互操作。
ERP把客戶需求和企業內部的製造活動以及供應商的製造資源整合在一起，形成企業一個完整的供應鏈，其核心管理思想主要體現在以下三個方面：①體現對整個供應鏈資源進行管理的思想；②體現精益生產、敏捷製造和同步工程的思想；③體現事先計劃與事前控制的思想。
ERP出現後不久，計算機技術就遇到了Internet/Intranet和網路計算的熱潮、製造業的國際化傾向以及製造信息技術的深化。由於今後Intranet將成為許多大公司網路建設的選擇，使用 Web客戶機具有費用低廉、安裝和維護方便、跨平台運行和具有統一、友好的用戶界面的優點，加之所有的資料庫廠商對 Web技術的支持，使得目前幾乎所有的客戶/伺服器應用程序的開發廠商都計劃將 Web瀏覽器的前端安裝到其產品上去。幾個大的製造軟體公司Oracle、SALP和BAAN都在爭先恐後地把其 MRPⅡ/ERP客戶/伺服器應用程序的客戶機「Web化」。
5.3.2決策支持系統
決策支持系統（Decision Support System,DSS）是一種以計算機為基礎和工具，應用決策科學及其有關的種理論和方法的人機交互系統，主要面向組織管理的戰略計劃中半結構化與非結構化的決策問題，提供用戶以獲取數據和構造模型的便利，輔助決策者分析並做出正確的決策。DSS的概念是20世紀70年代提出的，並且在80年代獲得發展。它的產生基於以下原因：傳統的MIS沒有給企業帶來巨大的效益，人在管理中的積極作用要得到發揮；人們對信息處理規律認識提高，面對不斷變化的環境需求，要求更高層次的系統來直接支持決策；計算機應用技術的發展為DSS提供了物質基礎。
5.3.2.1DSS的特點
根據定義，決策支持系統的特點可歸納為：
（1)DSS具有交互性。表現在通過管理者同系統之間的多次對話，使決策得以完成，而且人的因素如偏好、主觀判斷、能力、經驗、價值觀等對系統的決策結果有重要的影響。
（2)DSS系統解決的問題是針對半結構化的決策問題，模型和方法的使用是確定的，但是決策者對問題的理解存在差異，系統的使用有特定的環境，問題的條件也不確定和唯一，這使得決策結果具有不確定性。
（3）系統具有專門的結構存儲和研究備用的模型及方法，提供模型的比較、聯結和合成的功能。系統的驅動力來自模型和用戶，人是系統運行的發起者，模型是系統完成各環節轉換的核心。
（4)DSS只是起輔助決策的作用，DSS不應當取代管理者的判斷，而應當讓管理者處於主動地位，提高決策者做出科學決策的能力。
（5)DSS應當便於學習、使用和修改，因而要對用戶的需求做動態性的分析，做到及時完善DSS的各種功能。
5.3.2.2DSS的模型庫、方法庫和資料庫
（1）模型庫。
在管理領域常見的是信息處理模型，它的表達式為數學表達式、計算機程序等，通過對模型的建立和使用，決策者可以獲得有用的輔助決策信息。建立模型是有關決策領域的專家學者在探索事物的變化規律中抽象出它們的數學模型，這項工作是創造性勞動，需要花費大量的精力來得到規律性或相近的數學模型。
數學模型建立之後的一個重要問題就是該模型的求解演算法，它可以是精確求解，也可以是近似求解，這種演算法的提出由計算機數值計算學者來完成。有了模型演算法，就可以用計算機語言來編製成程序。實際的決策者就可以利用模型程序在計算機上執行，計算出結果，得到輔助決策信息。模型是輔助決策的重要手段，模型庫是模型的集合，它按照一定的組織方法，將模型有機地匯集起來，由模型庫管理系統統一管理。模型庫以及模型庫管理系統構成模型庫系統。
（2）方法庫。
方法庫系統由方法庫和方法庫管理系統組成。它的基本功能是為各種模型的求解分析提供必要的演算法以及為用戶的決策活動提供所需的方法。方法庫中的方法通常可以包括各種優化方法、預測方法、統計方法、對策方法、風險方法、矩陣方程求解等。
方法庫管理系統負責對方法的描述、錄入、存儲、增加、修改、刪除等處理。通常採用的方法是選擇適當的計算機程序設計語言，將有關演算法變成一組可執行的程序存入計算機內。這些程序可以表示為附有描述說明的函數或過程，而後按照求解問題的需要調用對應程序模型，從而達到求解問題的目的。另外，方法庫管理系統還應具有與資料庫、模型庫進行交互的能力以及為用戶選擇演算法提供靈活方便的交互揭示功能。
（3）資料庫。
資料庫是進行信息的收集、加工、存貯和輸出的軟體系統，因此，模型庫和方法庫的研製和應用應以資料庫為基礎。只有有了完善的資料庫系統，在信息有了根本保證的前提下，模型庫和方法庫才能發揮其作用。反過來，模型庫和方法庫的發展又給資料庫的研究和應用提出了新課題，促進它的研究如何提供更為適合模型和方法操作的數據模型。
模型庫和方法庫是不可分割的，無論是模型的參數估計、模型的求解還是模型的驗證都是通過各種方法來具體實現的。方法庫中方法的豐富程度、方法的性能決定了模型使用的效果。總之，從輔助決策的角度看，「三庫」是進行問題求解的重要支持方面，一個強有力的輔助決策系統應具備「三庫」，並以其為核心。
5.3.3專家系統
近30年來人工智慧（Artificial Intelligence,AI）獲得了迅速的發展，在很多學科領域都獲得了廣泛應用，並取得了豐碩的成果。作為人工智慧一個重要分支的專家系統（Expert System,ES）是在20世紀60年代初期產生和發展起來的一門新興的應用科學，而且正隨著計算機技術的不斷發展而日臻完善和成熟。1982年美國斯坦福大學教授費根鮑姆給出了專家系統的定義：「專家系統是一種智能的計算機程序，這種程序使用知識與推理過程，求解那些需要傑出人物的專門知識才能求解的復雜問題。」
專家系統是一個智能計算機程序系統，其內部含有大量的某個領域專家水平的知識與經驗，能夠利用人類專家的知識和解決問題的方法來處理該領域問題。也就是說，專家系統是一個具有大量的專門知識與經驗的程序系統，它應用人工智慧技術和計算機技術，根據某領域一個或多個專家提供的知識和經驗，進行推理和判斷，模擬人類專家的決策過程，以便解決那些需要人類專家處理的復雜問題。簡而言之，專家系統是一種模擬人類專家解決領域問題的計算機程序系統。
5.3.3.1專家系統的一般特點
總體上，專家系統具有一些共同的特點和優點。
（1）啟發性。專家系統能運用專家的知識與經驗進行推理、判斷和決策。世界上的大部分工作和知識都是非數學性的，只有一小部分人類活動是以數學公式為核心的（約佔8%）。即使是化學和物理學科，大部分也是靠推理進行思考的；對於生物學、大部分醫學和全部法律，情況也是這樣。企業管理的思考幾乎全靠符號推理，而不是數值計算。
（2）透明性。專家系統能夠解釋本身的推理過程和回答用戶提出的問題，以便讓用戶能夠了解推理過程，提高對專家系統的信賴感。例如，一個醫療診斷專家系統診斷某病人患有病毒性感冒，而且必須採用某種治療方案，那麼，這一專家系統將會向病人解釋為什麼他患有病毒性感冒，以及為什麼要採取這種治療方案。
（3）靈活性。專家系統能不斷地增長知識，修改原有知識，不斷更新。由於這一特點，使得專家系統具有十分廣泛的應用領域。
5.3.3.2專家系統的結構與類型
（1）專家系統的結構。
專家系統通常由人機交互介面、知識庫、推理機、解釋器、綜合資料庫、知識獲取等6個部分構成。
1）知識庫（Knowledge Base）。知識庫用來存放專家提供的知識。專家系統的問題求解過程是通過知識庫中的知識來模擬專家的思維方式的。因此，知識庫是專家系統質量是否優越的關鍵所在，即知識庫中知識的質量和數量決定著專家系統的質量水平。
2）綜合資料庫（Global Database）。綜合資料庫又稱全局資料庫或總資料庫，它用於存儲領域或問題的初始數據和推理過程中得到的中間數據（信息），即被處理對象的一些當前事實。
3）推理機（Reasoning Machine）。推理機針對當前問題的條件或已知信息，反復匹配知識庫中的規則，獲得新的結論，以得到問題求解結果。在這里，推理方式可以有正向和反向推理兩種。正向推理是從前件匹配到結論，反向推理則先假設一個結論成立，看它的條件有沒有得到滿足。由此可見，推理機就如同專家解決問題的思維方式，知識庫就是通過推理機來實現其價值的。
4）解釋器（explanator）。解釋器能夠向用戶解釋專家系統的行為，包括解釋推理結論的正確性以及系統輸出其他候選解的原因。解釋器還能夠根據用戶的提問，對結論、求解過程做出說明，因而使專家系統更具有人情味。
5）人機交互介面（Interface）。介面又稱界面，它能夠使系統與用戶進行對話，使用戶能夠輸入必要的數據、提出問題和了解推理過程及推理結果等。系統則通過介面，要求用戶回答提問，並回答用戶提出的問題，進行必要的解釋。
6）知識獲取（Knowledge Acquiring）。知識獲取是專家系統知識庫是否優越的關鍵，也是專家系統設計的「瓶頸」問題，通過知識獲取，可以擴充和修改知識庫中的內容，也可以實現自動學習功能。
專家系統的工作過程：知識被事先存儲在知識庫中（有些專家系統也可以通過學習來獲得知識），用戶通過人機交互介面輸入信息，專家系統則在原有知識庫中的知識和所得信息的基礎上，運用推理機和綜合資料庫的協調工作，完成推理過程，得出結論，最後以多媒體的形式將結論呈現給用戶。
（2）專家系統的類型。
1）解釋專家系統。解釋專家系統的任務是通過對已知信息和數據的分析與解釋，確定它們的含義。例如，衛星圖像（雲圖等）分析、集成電路分析、DENDRAL化學結構分析、ELAS石油測井數據分析、染色體分類、PROSPECTOR地質勘探數據解釋和丘陵找水等實用系統。
2）預測專家系統。預測專家系統的任務是通過對過去和現在已知狀況的分析，推斷未來可能發生的情況。例如，惡劣氣候（包括暴雨、颶風、冰雹等）預報、戰場前景預測、農作物病蟲害預報等專家系統。
3）診斷專家系統。診斷專家系統的任務是根據觀察到的情況（數據）來推斷出某個對象機能失常（即故障）的原因。診斷專家系統的例子特別多，有醫療診斷、電子機械和軟體故障診斷、材料失效診斷等。
4）設計專家系統。設計專家系統的任務是根據設計要求，求出滿足設計問題約束的目標配置。設計專家系統涉及電路（如數字電路和集成電路）設計、土木建築工程設計、計算機結構設計、機械產品設計和生產工藝設計等。
5）規劃專家系統。規劃專家系統的任務在於尋找出某個能夠達到給定目標的動作序列或步驟。規劃專家系統可用於機器人規劃、交通運輸調度、工程項目論證、通信與軍事指揮、農作物施肥方案規劃等。
6）監視專家系統。監視專家系統的任務在於對系統、對象或過程的行為進行不斷觀察，並把觀察到的行為與其應當具有的行為進行比較，以發現異常情況，發出警報。監視專家系統可用於核電站的安全監視、防空監視與警報、國家財政的監控、傳染病疫情監視、農作物病蟲害監視與警報等。
7）控制專家系統。控制專家系統的任務是自適應地管理一個受控對象或客體的全面行為，使之滿足預期要求。空中交通管制、商業管理、自主機器人控制、作戰管理、生產過程式控制制和生產質量控制等都是控制專家系統的潛在應用方面。
8）調試專家系統。調試專家系統的任務是對失靈的對象給出處理意見和方法。調試專家系統的特點是同時具有規劃、設計、預報和診斷等專家系統的功能。調試專家系統可用於新產品或新系統的調試，也可用於維修站進行維修設備的調整、測量與試驗。在這方面的實例還很少見。
此外，還有決策專家系統和咨詢專家系統等。