信息管理的理论基础：信息科学.ppt

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1、1 信息管理的理论基础：信息科学,1.1 信息的定义 1.2 信息与物质、能量与意识1.3 信息与感觉、知觉和思维1.4 信息与载体、媒体1.5 信息的层次 1.6 信息的相关概念,1.7 信息的分类1.8 信息的性质1.9 信息的质量1.10 信息的数量1.11 信息论、信息科学与信息方法,课件主页面,1.1 信息的定义（definitions of information）唐朝诗人李中的暮春怀故人“梦断美人沉信息，目穿长路倚楼台”。信息音信、消息。西方的“信息”一词大多数来自于拉丁文“informatio”英文“information”法文“la information”德文“die In

2、formation”西班牙文“information”其基本含义是指事物定型和构造，即关于某种事物的具体情况。这些词和“message”（消息）的含义有时也相同。,信息管理理论基础信息的定义,1.1.1 从信息不是什么来定义 信息就是信息，既不是物质也不是能量。N.维纳（Wiener）,物 质,能 量,信 息,客观物质世界,物质资源能量资源信息资源,三要素说,信息管理理论基础信息的定义,信息要素在不同社会形态中的地位与作用,信息,能量,物质,信息,能量,物质,物质,信息,农业社会,工业社会,信息社会,能量,信息管理理论基础信息的定义,1.1.2 从产生信息的客体来定义（客体论、本体论的信息定义

3、）信息就是事物（matterobject）运动的状态及其状态变化的方式。事物可以泛指一切可能的研究对象（客体）客体是主体获得信息的来源和认识了的对象 本体论 ontology，the branch of philosophy concerned with the nature of existence,信息管理理论基础信息的定义,运动一切意义上的变化，包括机械运动、物理运动、化学运动、生物运动、思维运动和社会运动等。运动状态事物运动在空间上所展示出的性状和态势。运动方式事物运动在时间上所呈现出的过程和规律。,信息管理理论基础信息的定义,1.1.3 从接收信息的主体来定义（主体论或认识论的信息定

4、义）主体论（认识论epistemology）意义上的信息，就是主体所感知或由主体所表述的事物运动状态及其变化方式。主体（subject）广义的主体包括人类、生物或人造智能机器；狭义的主体一般是指人类。,信息管理理论基础信息的定义,认识论层次的信息定义,层次的,信息,义定,论体主,论体客,层次的,信息,义定,认识论、主体论和客体论层次信息定义之间的关系,信息管理理论基础信息的定义,1.1.4从主体与客体之间的信息联系来定义信息是人们在适应外部世界，并且使这种适应反作用于外部世界的过程中，同外部世界进行交换的内容的名称。,物 质,能 量,？,人,环 境,信 息,信息管理理论基础信息的定义,1.1.

5、5 从传输中信息所依附的载体或媒体来定义 人们经常把信息看成是信号、数据、资料、情报、新闻、图象、符号、密码、语言、文字等的总称。,信息管理理论基础信息的定义,返回本章首页,1.2 信息与物质、能量和意识1.2.1 信息与物质（information and substance）信息来源于物质，但是它不是物质本身。认识利用物质离不开信息。1.2.2 信息与能量（information and energy）信息不是能量，但信息离不开能量。驾驭能量离不开信息。1.2.3 信息与意识（information and consciousness）意识是人脑对客观物质世界的反映，是感觉思维等各种心理活

6、动过程的总和。意识实际上就是信息在人脑中的运动过程,返回本章首页,信息管理理论基础信息与物质、能量和意识,1.3 信息与感觉、知觉和思维1.3.1 信息与感觉（information and sensation）感觉是客观事物的个别特性在人脑中引起的反映，它一般包括触觉、味觉、嗅觉、视觉、听觉，是把从外部获得的信息传递到大脑中的手段。1.3.2 信息与知觉（information and perception）知觉是反映事物的整体形象和表面联系的心理过程。知觉是从信息汇集的世界中抽取有关信息的过程。1.3.3 信息与思维（information and thinking）思维是对周围的世界的间

7、接的和概括的认识（反映）过程。思维是对信息的综合处理过程。,返回本章首页,信息管理理论基础信息与感觉、知觉和思维,1.4 信息与载体和媒体1.4.1 信息与载体（information and carrier）载体是载荷信息的物质实体。在一定情况下，实物本身也可以作为自身信息的载体。1.4.2 信息与媒体（information and medium）媒体是用以表现信息的媒介，或者说是信息的表现形式。声音、图象、图形、文字等就是最常见的媒体形式。载体和媒体与信息之间的关系是形式与内容之间的关系。,返回本章首页,信息管理理论基础信息与载体和媒体,1.5 信息的层次（levels of infor

8、mation）1.5.1 语法信息（syntactic information）语法信息回答的是“事物的运动状态及其变化方式”是什么的问题，只是符号关系，是事物的表象。1.5.2 语义信息（semantic information）语义信息回答的是“这种运动状态及其状态变化方式的含义是什么”，是符号所要表达的确切含义。1.5.3 语用信息（pragmatic information）语用信息回答的是“这种含义的运动状态及其状态变化方式对观察者有什么样的价值和效用”，是信息的有用性。,信息管理理论基础信息的层次,举例：语法信息语义信息语用信息,信息管理理论基础信息的层次,人,具有感觉能力,具有理

9、解能力,具有应用能力,事物运动的状态及其状态变化的方式,外在形式,内在含义,实用价值,语法信息,语义信息,语用信息,全信息,信息的3个层次和全信息,信息管理理论基础信息的层次,事物,语法信息,语义信息,语用信息,用户比较,目标信息,调整,控制,决策,人与信息之间的关系,信息管理理论基础信息的层次,客体,信息,效用（主观）,含义（主观+客观）,形式（客观）,语用信息,语义信息,语法信息,全信息,主体,信息三个层次的相互关系,信息管理理论基础信息的层次,返回本章首页,1.6 信息的相关概念1.6.1 数据(datum,data)数据是说明客观事实的符号和编码，是那些还没有根据特定目的进行评价的各种

10、事实的表述。数据并不等于数字（数值），是数字、文字、符号、图形、图象和声音等的统称。,信息管理理论基础信息的相关概念,数据只有经过解释才能成为信息 数据与信息之间的关系,数 据,信 息,解 释,描 述,信息管理理论基础信息的相关概念,1.6.2 信号、消息、文献和资料1.6.2.1 信号(signal)信号是用来传递消息和命令等的光、电波、声音和动作。信号是信息的载体，信息是信号所载荷的内容。1.6.2.2 消息(message)消息一般是指关于人或事等情况的报道，有时也有音信的含义。消息与信息之间是形式与内容的关系。1.6.2.3 文献(document)文献是指记录有知识和信息的载体。1.

11、6.2.4 资料(materials)资料狭义理解就是文献的同义语和代用词，经常指原始数据和信息或者是它们的某种组合。,信息管理理论基础信息的相关概念,1.6.3 知识与情报1.6.3.1 知识(knowledge)广义地说，知识包括理论知识与经验知识狭义的知识主要指前者，它是系统化、理论化的信息理论知识具有可传授性，是人们学习的主要对象知识可划分为显性知识和隐性知识，此外还可划分为：知道为什么（know why）知道是什么（know what）知道怎么样（know how）,信息管理理论基础信息的相关概念,1.6.3.2 情报(information or intelligence)情报是知

12、识中的一个子集情报的特征是 动态的 按特定方式获取的 用特殊方式传递的 为特定目的服务的 常常带有一定的时效性和机密性,信息管理理论基础信息的相关概念,1.6.4 数据、信息、知识和情报之间的关系,情 报,信,知,识,息,信息管理理论基础信息的相关概念,知识,信息,数据,知识,信息,数据,战略的,战术的,操作的,信息管理理论基础信息的相关概念,情 报,知 识,信 息,数 据,信息管理理论基础信息的相关概念,返回本章首页,1.7 信息的分类1.7.1 按信息的生成领域：自然信息、机器信息和社会信息1.7.2 按照观察的过程：实在信息、实得信息和先验信息1.7.3 按照信息的流动方向：纵向信息、横

13、向信息和网状信息。见下页图。1.7.4 按照信息的利用对象和作用层次，可将信息划分为战略信息、战术信息和业务信息,信息管理理论基础信息的分类,纵向信息,横向信息,网状信息,信息管理理论基础信息的分类,1.7.5 按照信息的加工深度，可以将信息划分为一次信息、二次信息和三次信息 一次信息一般是指社会实践活动过程中产生的原始论文、报告、记录等。二次信息是在对一次信息进行加工的基础上产生的一类信息，如书目、索引、目录、题录、文摘和简介等。三次信息是在一次信息和二次信息的基础上经过研究者的综合、分析而产生的信息，常见的有综述、述评、年度总结、进展报告、数据手册、调查报告等。,信息管理理论基础信息的分类

14、,1.7.6 按照信息的时间状态，可以将信息划分为历史信息、现状信息和预测信息1.7.7 按照信息对接受者的心理作用，信息可以划分为教育性信息、维持性信息和复原性信息1.7.8 按照信息是否已经被量化，可以将信息划分为定量信息和定性信息1.7.9 按照信息反映和描述的客观事物的范围，可以将信息划分为宏观信息和微观信息1.7.10 按照信息内容的性质，可以将信息划分为动态信息和静态信息 动态信息内容随着时间不断发生变化的、时间性强 静态信息内容具有相对的稳定性1.7.11 按照信息的获取方式，可以将信息划分为直接信息和间接信息,信息管理理论基础信息的分类,1.7.12 根据信息的地位，信息可以划

15、分为客观信息和主观信息 客观的含义 在人的意识之外，而且不依赖主观意识而存在。按照事物本来面目去考察，而不加个人的偏见。客观信息主要包括观察对象的初始信息以及经过观察者干预后的效果信息和环境信息。主观仅与自我意识有关，不依据实际情况，而完全凭自己的偏见。主观信息主要指人们在希望、愿望、想象、决心、决定、推测等的基础上提出或拟定的计划信息、目标信息、指令信息、决策信息、控制信息、推测信息。,信息管理理论基础信息的分类,1.7.13 按照信息载体的类型，可以将信息划分为记录型信息、实物型信息、智力型信息和零次信息1.7.14 按照信息载体的性质，可以将信息划分为电子信息、光学信息和生物信息1.7.

16、15 按照信息的内容是否与现实事物相符，可以将其划分为真实信息和虚假信息,信息管理理论基础信息的分类,1.7.16 前馈信息和反馈信息,现场控制,前馈控制,反馈控制,执行过程,输入,输出,信息流向,纠正措施,信息管理理论基础信息的分类,案例讨论1：,珍妮是一家大型五星级酒店的楼层经理，负责二楼四十间客房的准备工作。房间每天清洁，两天更换一次床铺，有新客人入住前也必须更换，肥皂、毛巾、茶叶和咖啡供应也要每天更换。宾馆外包给外面的一家洗衣店，该店通常在收到衣物之后两天内将衣物送回宾馆。珍妮手下有四个客房管理员辅助她的工作，另外在这些职员休假或告病期间还可以征用三个临时工。最近几周，有客人开始抱怨，

17、入住前客房接待准备不当，甚至有两次储藏室的肥皂供给告缺。现在，洗衣店又告知收到衣物三天后才能送返。今天珍妮又无意中听到一位客人在向他妻子抱怨，说他们房间的毛巾还没有更换。珍妮一直觉得她的客房管理小组可靠又能干，因此她担心可能是她没有从别人那里了解到必要的信息。珍妮要改善她的工作需要哪些信息？哪几项是内部信息，哪几项是外部信息？,信息管理理论基础信息的分类,返回本章首页,1.8 信息的性质（characteristics，properties，or natures of information）1.8.1 普遍性：信息充满于客观世界，人类存在于信息的汪洋大海之中，即事事有信息，时时有信息，处处有

18、信息。1.8.2 无限性：信息在量上是无边无际的。1.8.3 寄载性：信息必须要依附在一定的实物上。1.8.4 动态性：信息的内容和数量是不断变化的。1.8.5客观性：信息存在的客观性，主观信息（决策、判断、指令、计划、目标等）也有客观实际背景,信息管理理论基础信息的性质,1.8.6 传递性：也称转移性，是指信息可在空间上从某一地点转移到另一地点，或在时间上从某一时刻保存到另一时刻。1.8.7 变换性：同样内容的信息可以运用不同的形式来描述。1.8.8 时效性：脱离了母体的信息因不再能反映母体的新的运动状态及其状态变化方式，其效用将会降低，乃至完全丧失。1.8.9 不完全性：任何有关客观事物运

19、动状态及其变化方式的认识都不可能包揽无余，在实际工作中人们所获得和运用的信息不可能绝对完整。1.8.10可伪性：人在一定的条件下，可以按照自己的意志来生产、储存和传播假冒伪劣信息。,信息管理理论基础信息的性质,1.8.11 滞后性：信息是事物运动的状态及其状态变化的方式，因此，先有事物，后有信息。1.8.12 扩散性、扩充性与压缩性：1.8.13 非对称性：指信息的分布在时间上和空间上呈现出来的不均匀性。1.8.14 共享性：指同一内容的信息，可在相同的时间、相同或不同的地点，不同的时间、相同或不同的地点，为多个使用者所获取、掌握、占有和使用。1.8.15 转化性：信息在一定的条件下，可以完全

20、或部分转变为物质、能量、时间等。,信息管理理论基础信息的性质,案例讨论2：,小张是一家面包店的一名小组长，管理着四个面包师傅。在正常的工作周内，他必须完成以下工作：到总店为每位面包师取所需原料；保证烤箱正常工作；在每一批面包出炉后，监督烤箱的清洁；对所生产面包的质量和外观进行评定；制定每日的产量目标，并记录面包的实际生产数量；安排将成品面包送往商店。请讨论：1.小张是在哪个管理层工作？2.他所发送和接收的信息具有什么特点？3.如果面粉厂告诉小张下周他不能交付正常数量的面粉，那么他要怎样解决这一问题？,信息管理理论基础信息的性质,课堂讨论：,请列出此时你最想得到的信息是什么？你认为信息满足哪些条

21、件才是你想要的“好信息”？,信息管理理论基础信息的性质,返回本章首页,1.9 信息的质量1.9.1信息质量的定义 信息质量是指信息对事物运动状态和方式的反映、描述的准确性或真实性。准确性是指信息的内容与实际情况是否相符 真实性则是指信息的来源是否可靠。,信息管理理论基础信息的质量,1.9.2 信息的质量指标1.9.2.1 信息模糊度也称乏晰度，是指（人们在运用语言）描述、表示客观事物的状态及其状态变化的方式时，出现的没有精确规定的界限，以致表达不清楚、意思模糊。自然语言中的“好、高、大”,信息管理理论基础信息的质量,1.9.2.2 信息多余度信息中含有的某类（些）信息的量的多余程度与真正要表达

22、的内容无关或无用成分的量的多余程度信息中无效成分的相对含量1.9.2.3 信息密集度指信息中有效成分的相对含量用较少的符号表达较多的信息内容，可称为信息的密集度越大,信息管理理论基础信息的质量,返回本章首页,1.10 信息的数量（measurement of information）1.10.1 概率（probability）及其计算 概率是表示事件发生可能性大小的一个数。如果用X表示事件，则它的概率可用P（X）来表示。P（X）=1，表示事件X肯定会发生。P（X）=0，表示事件X肯定不会发生。通常，事件发生的概率满足0P（X）1。,信息管理理论基础信息的数量,例一一个不透明的袋子中装有100个

23、球，其中红球99个，白球一个。假定球的大小、形状、质量完全一样，则求：一、随意从袋子中摸到一个白球（记为事件A）的概率是多少？二、随意从袋子中摸到一个红球（记为事件B）的概率是多少？P（A）=1/100 P（B）=99/100,信息管理理论基础信息的数量,1.10.2 信息量与可能性（probability）可能性可用概率来表示概率与可能性间的关系是：可能性=概率可能性与信息量间的关系为：可能性=信息量概率可表示信息量：概率=信息量信息量是概率的递减函数,信息管理理论基础信息的数量,例二（A）客机坠毁；（B）卡车翻倒在路旁。例三（A）高材生W考取了大学；（B）高材生Z未考取大学。例四（A）营业

24、员：这台冰箱的质量很高；（B）顾 客：这台冰箱的质量很高。,信息管理理论基础信息的数量,1.10.3 信息量与不确定性假如你从未来过安徽大学，也没有看过或听过任何有关安徽大学的介绍，那么安徽大学对你来说就是一个“未知数”，存在着所谓“不确定性”（uncertainty）当你考取安徽大学并来此报到学习后，就能通过耳闻目睹、接触交谈，了解安徽大学的具体情况“信息”“信息”将帮你逐渐解开头脑中的疑团，消除你对“安徽大学”认识的不确定性，并由不确定性变成较为确定或确定。,如获得的“信息”越多，你对“安徽大学”的了解就越全面。,不确定性的变化程度能反映你所获 取的信息量的多少。只要能量度不确定性及其变化

25、程 度，就可量度信息。,信息管理理论基础信息的数量,不确定性，亦称不肯定性、不定性，是指人脑 对客观事件能否发生的一种近似把握在简单的通信（如打电话、写信、面谈等）过 程中，它表现为以下的形式：,告诉B一件事 打电话：A B,B的头脑中存在不确定性，因为他不知道A 要告诉他的事件内容,向B打听一件事 打电话：A B,A的头脑中存在不确定性，因为他不知道B要告诉他的事件内容,信息管理理论基础信息的数量,不确定性的大小在数学中可用随机事件发生的概率表示，随机事件发生与否或者随机变量的取值在事先是不确定的，其不确定性的大小在人们直觉中的反映就是：就单个事件而言，小概率事件的不确定性小，但它一旦发生变

26、成确定的，则由此而产生的从不确定性到确定性的变化幅度就大；概率为1的事件，其发生不足为奇，因此其不确定性的变化为0。概率为0的事件，永远不会发生，若真的发生了，则是从确定的发生到确定的不发生的最大变化，这将是不确定性变化的最大值，可视为无穷大。,两个独立的随机事件的不确定性是相互独立的，它们的不确定性变化也是相互独立的。故两者的不确定性变化幅度为其各自的不确定性变化幅度之和。,信息管理理论基础信息的数量,设Xi，Xj 为随机事件，P（Xi）为Xi 发生的先验概率，H（Xi）为Xi发生与否的不确定性到确定性的变化量，则可将上述三条用数学语言表示为：（一）H（Xi）是先验概率P（Xi）的单调递减函

27、数，即 当 P（Xi）P（Xj）时，H（Xi）H（Xj）；（二）P（Xi）=1时，H（Xi）=0；当P（Xi）=0 时，H（Xi）=；（三）如果Xi与Xj相互独立，那么 H（XiXj）=H（Xi）+H（Xj）,信息管理理论基础信息的数量,仙农证明了满足上述三个条件的函数具有对数的形式：若取c=1，则H（Xi）=-log a P（Xi）上述公式描述随机事件Xi不确定程度的变化量。在该公式中，当a=2时，单位为比特（bit）；当a=e时，单位为奈特（nat）；当a=10时，单位为哈特（hart，有的用迪西特decit）如不作特别说明，一般都把a取作2，此时信息量的单位为比特。,信息管理理论基础信息

28、的数量,1.10.4 自信息量所谓自信息量是指信息源（事物）X发出某一消息Xi时所含的信息量，消息不同，自信息量也不同。自信息量的含义是，如果事物X具有N种独立的可能状态（结果）为X1，X2，Xn，每一状态出现的概率分别为P（X1），P（X2），P（Xn），当然有：n P（Xi）=1 i=1,信息管理理论基础信息的数量,如已知事件Xi已经发生，则定义该消息中所 包含的信息量（即自信息量）为：H（Xi）=Xi的不确定性的变化量=-log a P（Xi）前面导出的公式实际上是自信息量计算公式。-log a P（Xi）的含义是：在事件发生之前，表示Xi发生与否的不确定性 如已知事件Xi已发生，则表示

29、Xi所含有或所提供的信息量 H（Xi）=-logaP（Xi）,信息管理理论基础信息的数量,例五计算例一中两个事件的信息量。随意从袋子中摸到一个白球这一事件（状态）的信息量。H（白球）=-log2（1/100）6.64（比特）随意从袋子中摸到一个红球这一事件（状态）的信息量。H（红球）=-log2（99/100）0.014（比特）,信息管理理论基础信息的数量,例六 若估计在一次国际象棋比赛中谢军获得冠军的可能性为0.1（记为事件A），而在另一次国际象棋比赛中她得到冠军的可能性为0.9（记为事件B）。试分别计算当你得知她获得冠军时，从这两个事件中获得的信息量各为多少？H（A）=-log2（0.1）

30、3.32（比特）H（B）=-log2（0.9）0.152（比特）,信息管理理论基础信息的数量,1.10.5 统计信息量（平均信息量）如果事物X具有n种独立的可能状态（结果）为X1，X2，Xn，每一状态出现的概率分别为P（X1），P（X2），P（Xn），当然有：n P（Xi）=1 i=1,信息管理理论基础信息的数量,则定义统计信息量的计算公式为：n H（X）=-P（Xi）log P（Xi）i=1 式中：Xi 表示第i个状态（总共有n种状态）；P（Xi）表示第i个状态出现的概率；H（X）表示用以消除这个事物的不确定 性所需要的信息量。,信息管理理论基础信息的数量,如信息源发出的消息有几种可能性，则

31、其输出一个消息所提供的平均信息量为H（X），它就是用于消除信息源不肯定性所需要的信息量。由于统计信息量的计算公式与热力学第二定律中熵的计算公式完全一样，所以信息量又被称为“负熵”或“信息熵”。熵的增加就意味着信息的损失，物质系统无序性的增强。信息量增加，熵减少，系统有序程度就提高。因此，信息量是系统有序化程度的一种量度。,信息管理理论基础信息的数量,例七 向空中投掷硬币，落地后有两种可能的状态，一个是正面朝上，另一个是反面朝上，每个状态出现的概率为1/2。如投掷均匀的正六面体的骰子，则可能会出现的状态有6个，每一个状态出现的概率均为1/6。试通过计算来比较状态的不肯定性与硬币状态的不肯定性的大

32、小。n H（硬币）=-P（Xi）log P（Xi）i=1=-（21/2）log2（1/2）1（比特）n H（骰子）=-P（Xi）log P（Xi）i=1=-（1/6）log2（1/6）2.6（比特）,信息管理理论基础信息的数量,例八 设甲地的天气预报为晴（占4/8），阴（占2/8）小雨（占1/8），大雨（占1/8）；乙地的天气预报为晴（占7/8），小雨（占1/8）。试比较甲乙两地天气预报提供的平均信息量大小。n H（甲）=-P（Xi）log P（Xi）i=1=-（4/8）log2（4/8）-（2/8）log2（2/8）-（21/8）log2（1/8）=1.75（比特）,信息管理理论基础信息的数

33、量,n H（乙）=-P（Xi）logP（Xi）i=1=-（7/8）log2（7/8）-（1/8）log2（1/8）=0.55（比特）可见甲地的天气预报提供的信息量比乙地大。推论1 当且仅当某个P（Xi）=1，其余的都等于0时，H（X）=0。推论2当且仅当某个P（Xi）=1/n，i=1，2，n时，H（X）有极大值log n。,信息管理理论基础信息的数量,返回本章首页,1.11 信息论、信息科学与信息方法1.11.1 信息论（information theory）信息论是一门用数理统计方法来研究信息的度量、传递和变换规律的科学。它是研究通信和控制系统中普遍存在着的信息传递的共同规律及最佳地解决信息

34、的获取、度量、变换、存储、传递等问题的基础理论。,信息管理理论基础信息论、信息科学与信息方法,1.11.1.1 仙农通信系统模型,信源,编码,信道,译码,信宿,噪音与干扰,消息,信号,信号+噪音,消息,单向通信系统,信息管理理论基础信息论、信息科学与信息方法,（1）信息源（发信者）发出信息的地方，可以是人、生物、机器以及其他自然物。信息是信息源发出或传递出去的抽象的内容 消息是用以表示信息内容的符号 信号是为了便于在信道中传输而将消息转变形成的声音、电磁或光（2）编码 将信息按照一定的规则变换成可供传输的信号，目的是便于传输（提高传输的效率）和抗干扰（提高可靠性）（3）信道传递信号的物理设施（

35、传输媒介）有线信道（电线、电缆、光缆）无线信道（如无线电波、声波和光波等 对同一信道而言，信道越长，信号在传输中受到的干扰就越大,信息管理理论基础信息论、信息科学与信息方法,（4）噪音与干扰信号在信道中传输时所受到的各种不利影响，它会造成信息在传输中出现失真现象。噪音的类型：系统内部的噪音，比如电子设备内部的热噪音等，这是设备本身固有的，很难全部消除；自然噪音，如雷电、大气辐射、太阳黑子等，这是无法消除的 干扰是人为的，是为了使对方的电台、通信、雷达等电子设备失去作用，而通过人工的方法施放的掩盖、扰乱对方通信的电磁信号（5）译码 编码的反变换。在接受部分，收到的是来自于信道中传来的带有干扰信号

36、的混合信号，必须要将信号中的这些干扰成份尽可能地去除，并将其还原为信息。（6）信宿 信息的接受者。可以是人、生物、机器或其他自然物。,信息管理理论基础信息论、信息科学与信息方法,1.11.1.2 信息论的研究内容 信源问题研究信息源究竟包含有多少信息，也就是信息数量问题 信宿问题接收者能够收到或获得多少信息，但不涉及到信息是否有意义或是否有用的问题 信道问题研究信道容量（信道传输能力，即信道最多能够传递多少信息）和传递速率（传递信息的快慢）两个问题 编码问题从理论上解决如何编码才能使信息源的信息能够被充分表达，信道容量被充分利用，以及编码的方法问题,信息管理理论基础信息论、信息科学与信息方法,

37、1.11.1.3 信息论的研究范围狭义信息论，即仙农信息论，以仙农理论为基础，研究信息的度量（消息的信息量），信道的容量以及编码等问题。一般信息论，研究信息传输的一般理论，包括信号与噪音理论、信号的过滤与检测、调制与信息处理问题。广义信息论，内容除了包括狭义信息论和一般信息论外，还包括所有与信息有关的领域，如心理学、语言学、语义学等。,信息管理理论基础信息论、信息科学与信息方法,1.11.2 信息科学 仙农信息论的局限性仅从量的角度来描述信息，未能解决：语义问题（语义信息或意义信息）任何信息源发出的信息除了有一定量的大小外，还具有一定的意义。5分钟的广播节目，不论是新闻节目还是娱乐节目，从仙农

38、信息论来看，信息量是一样的，但是它们的意义却大不一样。,信息管理理论基础信息论、信息科学与信息方法,语用问题（价值信息、有效信息）信息源发出的信息被接收者接收后所产生的作用和效果，即信息的有效性问题。同样的信息对不同的接收者，价值可能不同。同样的信息对同一个人在不同的时候，价值可能也有很大的差异。考生甲收到“甲已被录取”和“乙已被录取”这两条消息时，从信息量上看完全一样，但从考生来看，前者的价值比后者要大得多。,信息管理理论基础信息论、信息科学与信息方法,模糊信息 仙农信息论中给出的是对概率信息的定量描述，它是由普通集合（经典集合）的测度来定义的。客观世界还存在着另一种界限不明、模糊不清的事件

39、，如“多云”、“头痛”等就是一些无明确界限的模糊概念，反映这一类事件的信息叫模糊信息。随着科学技术的发展，研究对象越来越复杂，出现的和需要处理的模糊信息日益增多，但这类信息显然不能用仙农理论来处理。,信息管理理论基础信息论、信息科学与信息方法,信息科学是以信息作为主要研究对象，以信息的运动规律作为主要研究内容，以信息科学方法论作为主要研究方法，以扩展人的信息功能（特别是其中的智力功能）作为主要研究目标的一门科学。,信息管理理论基础信息论、信息科学与信息方法,认识论意义的信息,本体论意义的信息,认识论意义的信息,主 体,对 象,信息科学研究内容的抽象模型,信息管理理论基础信息论、信息科学与信息方

40、法,首先由对象产生本体论意义的信息其次通过主体的介入本体论意义的信息转变为认识论意义的信息第三主体再把经过自己的大脑加工过的信息反作用于对象客体，使其产生新的运动状态和方式。信息科学要研究的信息运动规律至少要包括信息产生的规律、信息获取的规律、信息再生的规律和信息施效的规律以及信息传递的规律等。,信息管理理论基础信息论、信息科学与信息方法,人类认识世界和改造世界的典型模型,信息存储,信息检索,信息处理,信息再生,信息表示,信息变换,信息传递,信息变换,信息识别,信息传递,信息检测,信息处理,信息感知,信息施效,对象,主 体,信息管理理论基础信息论、信息科学与信息方法,1.11.3 信息方法信息

41、科学研究的是高级运动形式，比如生物、人类、人类的智力活动，以及模拟他们行为的高级机器系统等，这和以物质和能量为研究对象的自然科学不同。对这些问题如只采用自然科学的研究方法，即运用物质和能量的观点，将无法顺利地解决。,信息管理理论基础信息论、信息科学与信息方法,信息方法早已在人类的认识活动中发生过重大作用，但在信息科学诞生之前，人们并没有对此进行过认真的总结，因而这些运用完全处于一种自发的状态。信息科学诞生后，人们开始将其提炼为一种普遍适用的科学方法，并运用于人类社会生活的各个领域。信息科学的方法论体系包括三个基本方法：信息分析方法、信息综合方法和信息进化方法，统称为信息方法。,信息管理理论基础

42、信息论、信息科学与信息方法,信息方法的本质：在与高级复杂事物打交道时，应从信息而非物质或能量的观点出发，通过分析该事物所包含的信息过程来揭示其复杂工作机制的奥秘，通过建立适当的信息模型和合理的技术手段来模拟或实现高级事物的复杂行为。,信息管理理论基础信息论、信息科学与信息方法,信息方法的三层含义：信息分析是认识问题 信息综合是实现问题 信息进化是优化和完善问题 从认识到实现再到完善，信息贯穿于这一过程的始终。,信息管理理论基础信息论、信息科学与信息方法,信息分析方法：在认识复杂事物的工作机制的时候，不能仅局限于物质和能量的观点，更要从信息的观点来分析。抓住事物运动的状态和方式（它的内部结构的状

43、态和方式）以及外部联系的状态和方式（即信息）。把事物的运动过程（即工作过程）视为一个信息过程，弄清楚该信息过程包含的各个环节及这些环节之间的逻辑关联和数量关系。建立一个能够反映该事物工作过程的信息模型。,信息管理理论基础信息论、信息科学与信息方法,障碍物,基准比较,差异检测,超声波发射,超声波接收,蝙蝠飞行的信息模型,控制飞行角,基准,信息管理理论基础信息论、信息科学与信息方法,信息综合方法：模拟、设计、综合或构造人工系统时，首先从信息观点出发，根据用户对系统的功能和指标的要求，运用自己的知识构造出能满足用户的功能要求的信息模型。其次在此基础上，明确模型中各个环节应当满足的功能指标和各个环节之

44、间的逻辑关联情况和数量关系。最后应用现有的物质、能量和技术手段来实现这个模型，根据用户的要求对模型、设计进行修正。,信息管理理论基础信息论、信息科学与信息方法,信息进化方法：在变革、改善或优化一个高级复杂系统的时候，首先从信息观点出发，利用信息手段和方法获得该系统现时的运动状态及其变化方式的形式（语法信息）、内容（语义信息）和效用（语用信息），据此判断该系统当前的“优度”。其次将其与目标优度作比较，在此基础上找出两者之间的“差距”，提出改变系统当前状态、缩小差距、达到目标优度的策略信息。最后根据策略信息，通过控制作用改变该系统的状态，使它逐步逼近目标，实现性能的优化，完成系统的进化。,信息管理

45、理论基础信息论、信息科学与信息方法,信息方法的意义：一、揭示了机器、生物和社会不同物质运动形态的信息联系，指出了这些运动之间存在某种一致性。人或动物的生命现象和企业管理、导弹制导、人脑和电脑等属于不同的物质运动形式，但它们都存在着信息的接收、存储、处理和传递过程。正是由于信息的流动，才使这些系统能够保持有目的的运动；,信息管理理论基础信息论、信息科学与信息方法,二、信息方法揭示出了某些事物的运动规律，能够对过去难以理解的一些现象作出科学解释。遗传现象，为什么猫生不出狗？因为猫的卵子和精子中包含了猫的遗传信息。正是它们控制着各种蛋白质的合成，最终决定了生成的是猫而不是狗。,信息管理理论基础信息论

46、、信息科学与信息方法,三、信息方法为实现科学技术、生产、经营管理、社会管理等的现代化提供了有效的武器。管理就是通过信息流（即信息过程）控制物质流和能源流的过程。因此，随着现代信息技术的发展和运用，人们建立起各种各样的信息系统和信息网络，从而将信息方法运用到现代社会生活的各个方面。,信息管理理论基础信息论、信息科学与信息方法,四、信息方法推动了科学的整体化首先，许多看起来互不相同的学科，其实从信息方法的角度来看，都有共同的一面。其次，信息科学方法论也可为许多其他研究物质和能量的学科所利用。第三，由于信息是当代社会发展的战略资源，所以许多原本不以信息为研究对象的学科也从本学科的角度开始研究信息问题，这些学科也需要掌握 信息科学方法论。信息方法促进了科学的整体化，使原来各自独立的学科开始向一起会聚，并连接成为一个有机整体。,信息管理理论基础信息论、信息科学与信息方法,返回本章首页,课件主页面,