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系统集成项目管理工程师教程

第 3 版

张树玲宋跃武主编

刘 玲 岳 素 林 李 超 副主编

内 容 简 介

本书是由全国计算机专业技术资格考试办公室组织编写的考试用书。本书根据《系统集成项目管理 工程师考试大纲》(2023年审定通过)编写，阐述了系统集成项目管理工程师(项目经理)岗位所要求 的主要知识以及应用技术。

本书主要内容包括信息化发展、信息技术发展、信息技术服务、信息系统架构、软件工程、数据工 程、软硬件系统集成、信息安全工程、项目管理概论、启动过程组、规划过程组、执行过程组、监控 过程组、收尾过程组、组织保障、监理基础知识、法律法规和标准规范、职业道德规范。

本书是参加系统集成项目管理工程师考试应试者的必读教材，也可以作为信息化教育的培训或辅导 用书，还可以作为高等院校信息管理专业的教学或参考用书。由于书中提供的一些技术、工具和方法 具有较强的实践性，本书也能够作为在职人员的工具书。

本书封面贴有清华大学出版社防伪标签，无标签者不得销售。

版权所有，侵权必究。举报：010-62782989,beiqinquan@tup.tsinghua.edu.cn。

图书在版编目(CIP)数据

1.①系一 IⅡ.① 张…②宋…ⅢI.① 系统集成技术-项目管理-资格考试一自学参考资料 IV.①TP311.5

责任编辑：杨如林

封面设计：杨玉兰

责任校对：胡伟民

责任印制；宋 林

出版发行：清华大学出版社

网 址 ：htps:/www.tup.com.cn,https:/www.wqxuetang.com

地 址：北京清华大学学研大厦A 座 邮 编：100084

社 总 机 ：010-83470000 邮 购 ：010-62786544

投稿与读者服务：010-62776969,c-service@tup.tsinghua.edu.cn

质 量 反 馈 ：010-62772015,zhiliang@tup.tsinghua.edu.cn

印 装 者：河北鹏润印刷有限公司

经 销 ：全国新华书店

版 次：2009年3月第1版

定 价 ：139.00元

采用现代管理理论作为计划、设计、控制的方法论，将计算机系统、数据库、网络、安全 设施、应用软件等资源按照规划的结构和秩序，有机地整合到一个边界清晰、敏挺高效的信息 系统中，以达到预定的系统目标，这是系统集成的主要工作。综合运用相关知识、技能、工具 和技术在一定的时间、成本、质量等要求下，为实现预定的系统目标而进行的管理计划、设计、 开发、实施、运维等方面的活动称为信息系统项目管理。实施项目管理的项目管理工程师(项 目经理)和项目管理师(高级项目经理)岗位已经成为组织信息化建设和数字化转型过程中不 可缺少的重要岗位，对这个岗位的人才选拔和评价是信息行业人才队伍建设的重要组成部分。

在信息技术的推动下，人类社会正在加速进入全新发展时期，以数据要素开发利用为基础 的数字时代、数字经济快速发展，以人工智能、区块链和物联网等为代表的新一代信息技术， 正在深刻影响着各行业领域的改革创新与转型升级，信息系统相关技术、建设、管理、运行等 数字化能力需求持续强化，系统集成项日管理将面临新的行业背景和形势。2023年，为适应经 济与社会的发展需要以及信息技术和项目管理技术的发展现状，全国计算机专业技术资格考试 办公室广泛吸纳当前最新的研究成果，在原大纲的基础上，组织专家对系统集成项目管理工程 师考试大纲进行了较大幅度的修改，增强了信息化发展、信息技术、信息技术服务、系统集成 工程建设等方面的知识要求，以实用性和适用性为主线，并结合敏捷和价值驱动等，丰富和完 善了项目管理的知识体系要求，更新、丰富和完善了系统集成项目相关标准与法律法规的要求。

Ⅱ 系统集成项目管理工程师教程(第3版)

适度给出了知识示例相关材料。

另外，为了便于参加软考的专业技术人员复习应考，第3版《教程》在每章还提供了相应 练习题。

第1章信息化发展由宋跃武、刘媛媛编写；第2章信息技术发展由宋俊典、王铮、宋跃武 编写；第3章信息技术服务由李美翠、曾寰嵩、王林编写；第4章信息系统架构由孙佩、李美 翠、张荣静编写；第5章软件工程由李超、白文江、王林编写；第6章数据工程由宋俊典、刘 媛媛、郝孝宇编写；第7章软硬件系统集成由刘瑞慧、隋志巍、李超、崔晓柳编写；第8章信 息安全工程由林程远、隋志巍、彭高编写；第9章项目管理概论由刘玲、宋跃武编写；第10章 启动过程组由李少杰、刘玲、宋跃武编写；第11章规划过程组由李京、刘玲、宋跃武编写；第 12章执行过程组由唐百惠、张树玲编写；第13章监控过程组由刘娜、张树玲、刘玲编写；第

14章收尾过程组由李少杰、张树玲、李静编写；第15章组织保障由尹正茹、岳素林、郭爽编 写；第16章监理基础知识由宋跃武、贾卓生、李京编写；第17章法律法规和标准规范由李修 仪、朱盼盼、岳素林编写；第18章职业道德规范由岳素林、刘玲、李世喆编写。

另外，张树玲和宋跃武依据考试大纲对全书做了内容统筹、章节结构设计和统稿，岳素林、 李超等参加了本书的策划以及部分章节的审校，刘玲和李超提供了各类实践经验并对相关内容 进行了提炼总结，李美翠参与了本书部分章节的审校工作。清华大学出版社为本书的编写做了 大量的组织管理工作，在此表示感谢。

编 者

2023年12月

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、数字孪生广泛建设，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。

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

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) 。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。

式中，x, 代表n 个状态中的第i 个状态，P(x) 代表出现第i 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熵。

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

(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。

(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。

(3)信道。信道是传送信息的通道，如TCP/IP网络。信道可以从逻辑上理解为抽象信道， 也可以是具有物理意义的实际传送通道。TCP/IP 网络是逻辑上的概念，这个网络的物理通道可 以是光纤、同轴电缆、双绞线、移动通信网络，甚至是卫星或者微波。

(4)编码器。编码器在信息论中泛指所有变换信号的设备，实际上就是终端机的发送部分。 它包括从信源到信道的所有设备，如量化器、压缩编码器和调制器等，使信源输出的信号转换 成适于信道传送的信号。从信息安全的角度出发，编码器还可以包括加密解密设备。

(5)译码器。译码器是编码器的逆变换设备，把信道上送来的信号(原始信息与噪声的叠 加)转换成信宿能接收的信号，可包括解调器、译码器和数模转换器等。

(6)噪声。噪声可以理解为干扰，干扰可以来自于信息系统分层结构的任何一层，当噪声 携带的信息达到一定程度的时候，在信道中传输的信息可能被噪声掩盖导致传输失败。

当信源和信宿已给定，信道也已选定后，决定信息系统性能的关键就在于编码器和译码器。 设计一个信息系统时，除了选择信道和设计其附属设施外，主要工作也就是设计编码和译码器。 一般情况下，信息系统的主要性能指标是有效性和可靠性。有效性就是在系统中传送尽可能多 的信息；而可靠性是要求信宿收到的信息尽可能地与信源发出的信息一致，或者说失真尽可能 小。为了提高可靠性，可以在信息编码时增加冗余编码，犹如“重要的话说三遍”,恰当的冗余 编码可以在信息受到噪声侵扰时被恢复，而过量的冗余编码将降低信道的有效性和信息传输速率。

概括起来，信息系统的基本规律应包括信息的度量、信源特性和信源编码、信道特性和信 道编码、检测理论、估计理论以及密码学。

1.1.2 信息系统基础

信息系统是由相互联系、相互依赖、相互作用的事物或过程组成的具有整体功能和综合行 为的统一体。在经济与社会活动中，经常使用“系统”的概念，例如，经济领域中的业务系统 和金融系统，自然界中的水利系统和生态系统等。从数学角度来看，系统是一个集合，是由许 多相互作用、相互依存的事物(集合元素)为了达到某个目标组成的集合。

1.系统及其特性

研究系统的一般理论和方法，称为系统论。系统是系统论的主要研究对象，而要研究系统， 首先应该认识系统的特性。系统的总体特性是系统整体上的属性，系统的这些特性通常是很难 提前预测的，只有当所有子系统和元素被整合形成完全的系统之后才能表现出来。目的性、整 体性、层次性、稳定性、突变性、自组织性、相似性、相关性和环境适应性是系统的主要特性。

(1)目的性。定义一个系统、组成一个系统或者抽象出一个系统，都有明确的目标或者目 的，目标性决定了系统的功能。

(2)整体性。系统是一个整体，元素是为了达到一定的目的，按照一定的原则，有序地排 列起来组成系统，从而产生系统的特定功能。

(4)稳定性。系统的稳定性是指受规则的约束，系统的内部结构和秩序应是可以预见的， 系统的状态以及演化路径有限并能被预测，系统的功能发生作用导致的后果也是可以预估的。 稳定性强的系统使得系统在受到外部作用的同时，内部结构和秩序仍然能够保持。

(5)突变性。突变性是指系统通过失稳从一种状态进入另一种状态的一种剧烈变化的过程， 它是系统质变的一种基本形式。

(6)自组织性。开放系统在系统内外因素的作用下自发组织起来，使系统从无序到有序， 从低级有序到高级有序。

(7)相似性。系统具有同构和同态的性质，体现在系统结构、存在方式和演化过程具有共 同性。系统具有相似性的根本原因在于世界的物质系统性。

(8)相关性。元素是可分的和相互联系的，组成系统的元素必须有明确的边界，可以与其 他元素区分开来。另外，元素之间是相互联系的，不是哲学上所说的那种普遍联系，而是实实 在在的、具体的联系。

(9)环境适应性。系统总处在一定环境中，并与环境发生相互作用。系统和环境之间总是

在发生着一定的物质和能量交换。

2.信息系统及其特性

广义的信息系统可以是手工的，也可以是电子化的。电子化信息系统的组成部件包括硬件、 软件、数据库、网络、存储设备、感知设备、外设、人员以及把数据处理成信息的规程等。从 用途类型来划分，信息系统一般包括电子商务系统、事务处理系统、管理信息系统、生产制造 系统、电子政务系统、决策支持系统等。对于信息系统而言，信息系统的开发性、脆弱性和健 壮性等特性会表现得比较突出。

(1)开放性。系统的开放性是指系统的可访问性。这个特性决定了系统可以被外部环境识 别，外部环境或者其他系统可以按照预定的方法，使用系统的功能或者影响系统的行为。系统 的开放性体现在系统有清晰描述并被准确识别和理解的接口层。

6 系统集成项目管理工程师教程(第3版)

的特性，这个特性往往是隐蔽的且不易被外界感知的。脆弱的系统一旦被侵入，整体性会被破 坏，甚至面临崩溃和系统瓦解。

(3)健壮性。当系统面临干扰、输入错误和入侵等因素时，系统可能会出现非预期的状态 而丧失原有功能、出现错误甚至表现出破坏功能。系统具有能够抵御出现非预期状态的特性称 为健壮性，也称鲁棒性(robustness)。 一般来说，具有高可用性的信息系统，会采取冗余技术、 容错技术、身份识别技术和可靠性技术等来抵御系统出现非预期的状态并保持系统的稳定性。

3.信息系统生命周期

信息系统是面向现实世界人类生产和生活中的具体应用的，是为了提高人类活动的质量、 效率而存在的。信息系统的目的、性能、内部结构和秩序、外部接口、部件组成等由人来规划， 它的产生、建设、运行和完善构成一个循环的过程，这个过程遵循一定的规律。另外，信息系统 建设周期长、投资大、风险大，比一般技术工程有更大的难度和复杂性，其在使用过程中，随着 生存环境的变化，要不断维护和修改，当它不再适应的时候就要被淘汰，由新系统代替老系统。 为了工程化的需要，有必要把这些过程划分为具有典型特点的阶段，每个阶段有不同的目标和 工作方法，阶段中的任务也由不同类型的人员来负责。这个过程称为信息系统的生命周期。

软件在信息系统中属于较复杂的部件，可以借用软件的生命周期来表示信息系统的生命周 期。软件的生命周期通常包括：可行性分析与项目开发计划、需求分析、概要设计、详细设计、 编码、测试和维护等阶段。

第1章信息化发展 7

1)系统规划阶段

系统规划阶段的任务是对组织的环境、目标及现行系统的状况进行初步调查，根据组织目 标和发展战略，确定信息系统的发展战略，对建设新系统的需求做出分析和预测，同时考虑建 设新系统所受的各种约束，研究建设新系统的必要性和可能性。根据需要与可能，给出报建系 统的备选方案。对这些方案进行可行性研究，写出可行性研究报告。可行性研究报告审议通过 后，将新系统建设方案及实施计划编写成系统设计任务书。

2)系统分析阶段

系统分析阶段的任务是根据系统设计任务书所确定的范围，对现行系统进行详细调查，描 述现行系统的业务流程，指出现行系统的局限性和不足之处，确定新系统的基本目标和逻辑功 能要求，即提出新系统的逻辑模型。

系统分析阶段又称为逻辑设计阶段。这个阶段是整个系统建设的关键阶段，也是信息系统 建设与一般工程项目的重要区别所在。系统分析阶段的工作成果体现在系统说明书中，这是系 统建设的必备文件。它既是和用户确认需求的基础，也是下一个阶段的工作依据。因此，系统 说明书既要通俗又要准确。用户通过系统说明书可以了解未来系统的功能，判断是不是所要求 的系统。系统说明书一旦讨论通过，就是系统设计的依据，也是将来验收系统的依据。

3)系统设计阶段

简单地说，系统分析阶段的任务是回答系统“做什么”的问题，而系统设计阶段要回答的 问题是“怎么做”。该阶段的任务是根据系统说明书中规定的功能要求，考虑实际条件，具体 设计实现逻辑模型的技术方案，也就是设计新系统的物理模型。这个阶段又称为物理设计阶段， 可分为总体设计(概要设计)和详细设计两个子阶段。这个阶段的技术文档是系统设计说明书。

4)系统实施阶段

系统实施阶段是将设计的系统付诸实施的阶段。这一阶段的任务包括计算机等设备的购 置、安装和调试、程序的编写和调试、人员培训、数据文件转换、系统调试与转换等。这个 阶段的特点是几个互相联系、互相制约的任务同时展开，必须精心安排、合理组织。系统实 施是按实施计划分阶段完成的，每个阶段应写出实施进展报告。系统测试之后写出系统测试 分析报告。

5)系统运行和维护阶段

系统投入运行后，需要经常进行维护和评价，记录系统运行的情况，根据一定的规则对系 统进行必要的修改，评价系统的工作质量和经济效益。另外，为了便于论述针对信息系统的项 目管理，信息系统的生命周期还可以简化为立项(系统规划)、开发(系统分析、系统设计、系 统实施)、运维及消亡四个阶段，在开发阶段不仅包括系统分析、系统设计、系统实施，还包括 系统验收等工作。如果从项目管理的角度来看，项目的生命周期又划分为启动、计划、执行和 收尾四个典型阶段。

1.1.3 信息化基础

信息化是一个过程，与工业化、现代化一样，是一个动态变化的过程。信息化是指培养、

1.信息化内涵

信息化在不同的语境中有不同的含义。信息化用作名词时，通常指信息技术应用，特别是 促成应用对象或领域(比如政府、企业或社会)发生转变的过程。例如，“企业信息化”不仅指 在企业中应用信息技术，更重要的是通过深入应用信息技术，促进企业的业务模式、组织架构 乃至经营战略发生革新或转变。信息化用作形容词时，常指对象或领域因信息技术的深入应用 所达成的新形态或状态。例如，“信息化社会”指信息技术应用到一定程度后达成的社会形态， 它只有充分应用信息技术才能达成。综上所述，信息化是推动经济社会发展与转型的一个历史 性过程。在这个过程中，综合利用各种信息技术，支撑改善人类的各项政治、经济和社会活动， 并把贯穿于这些活动中的各种数据有效、可靠地进行管理，经过符合业务需求的数据处理，形 成信息资源，通过信息资源的整合与融合，促进信息交流和知识共享，形成新的经济和社会形 态，推动各方面的高质量发展。

信息化的核心是要通过全体社会成员的共同努力，在经济和社会各个领域充分应用基于信息 技术的先进社会生产工具(表现为各种信息系统或软硬件产品),提高信息时代的社会生产力， 并推动生产关系和上层建筑的改革(表现为法律、法规、制度、规范、标准和组织结构等),使 国家的综合实力、社会的文明程度和人民的生活质量全面提升。信息化的内涵主要包括：

●信息网络体系：包括信息资源、各种信息系统和公用通信网络平台等。

●信息产业基础：包括信息科学技术研究与开发、信息装备制造和信息咨询服务等。

●社会运行环境：包括现代工农业、管理体制、政策法律、规章制度、文化教育和道德观 念等生产关系与上层建筑。

●效用积累过程：包括劳动者素质、国家现代化水平和人民生活质量的不断提高，精神文 明和物质文明建设的不断进步等。

信息化的基本内涵给人们的启示是：信息化的主体是全体社会成员，包括政府、企业、事 业、团体和个人。信息化的时域是一个长期的过程，它的空域是政治、经济、文化、军事和社 会的一切领域；它的手段是基于现代信息技术的先进社会生产工具；它的途径是创建信息时代 的社会生产力，推动社会生产关系及社会上层建筑的改革；它的目标是使国家的综合实力、社 会的文明素质和人民的生活质量得到全面提升。我国大规模开展信息化工作已经30多年，已成 为保障国家安全、支撑政府行政职能、维护社会和谐稳定、促进民生经济发展等各大战略层面 的重要支柱。

2.信息化体系

信息化代表了一种信息技术被高度应用，信息资源被高度共享，从而使得人的智能潜力 以及社会物质资源潜力被充分发挥，个人行为、组织决策和社会运行趋于合理化的理想状态。

(1)信息资源。信息资源的开发和利用是国家信息化的核心任务，是国家信息化建设取得 实效的关键，是衡量国家信息化水平的一个重要标志。

(2)信息网络。信息网络是信息资源开发和利用的基础设施，包括电信网、广播电视网和 计算机网络。这三种网络有各自的形成过程、服务对象和发展模式，它们的功能有所交叉，又 互为补充。

(3)信息技术应用。信息技术应用是指把信息技术广泛应用于经济和社会各个领域，它直 接反映了效率、效果和效益。信息技术应用是信息化体系六要素中的龙头，是国家信息化建设 的主阵地，集中体现了国家信息化建设的需求和效益。

(4)信息技术和产业。信息产业是信息化的物质基础，包括微电子、计算机、电信等产品 和技术的开发、生产、销售，以及软件、信息系统开发和电子商务等。从根本上来说，国家信 息化只有在相关产品和技术方面拥有雄厚的自主知识产权，才能提高综合国力。

(5)信息化人才。人才是信息化的成功之本，而合理的人才结构更是信息化人才的核心和 关键。合理的信息化人才结构要求不仅要有各个层次的信息化技术人才，还要有精干的信息化 管理人才，营销人才，法律、法规和情报人才。

(6)信息化政策法规和标准规范。信息化政策和法规、标准、规范用于规范和协调信息化 体系各要素之间的关系，是国家信息化快速、有序、健康和持续发展的保障。

3.信息化趋势

信息化是信息产业发展与信息技术在经济与社会各方面扩散的基础上，不断运用信息技术 改造传统的经济、社会结构，通往如前所述的理想状态的一段持续的过程。随着数字化、网络

1)组织信息化趋势

随着计算机技术、网络技术和通信技术的发展和应用，组织信息化已成为业务价值实现、 可持续化发展和提高经济与社会竟争力的重要保障。组织应该采取积极的应对措施，推动其信 息化的建设进程。品牌2.0理论指出，信息化建设是品牌母体树冠部分的支持网络，庞大的品 牌识别系统必须对应强大的信息化建设体系。如果信息化建设不能满足品牌识别系统的要求， 品牌识别系统也将受到伤害，会自动调低到现有的信息化建设体系可以支撑的大小，这是品牌 母体的自我调整过程。根据这个原理我们可以解释一种现象：为什么有的品牌进行了很好的品 牌识别系统设计，初看起来是一个极具竞争力和发展前景的品牌，但却不能持久，并马上出现 了负品牌效应。

各行业领域组织的信息化是国家经济与社会信息化的基础，指组织在产品的设计、开发、 生产、管理、经营等多个环节中广泛利用信息技术，并大力培养信息人才，完善信息服务，加 速建设组织信息系统。组织的信息化建设体现了组织在通信、网站、电子商务方面的投入情况， 在客户和服务对象资源管理、质量管理体系方面的建设成就等。信息化建设日渐成为组织影响 力、生产、销售、服务等各环节的核心支撑，并随着信息技术在组织中应用的不断深入，其价 值显得越来越重要，未来甚至许多组织必须依托信息化建设才能生存。

组织信息化除驱动和加速组织转型升级和生产力建设外，还呈现出产品信息化、产业信息 化、社会生活信息化和国民经济信息化等趋势和方向。产品信息化包含两层含义：①产品中各 类信息比重日益增大、物质比重日益降低，其物质产品的特征向信息产品的特征迈进；②越来 越多的产品中嵌入了智能化元器件，使产品具有越来越强的信息处理功能。产业信息化指农业、 工业、服务业等传统产业广泛利用信息技术，大力开发和利用信息资源，建立各种类型的产业 互联网平台和网络，实现产业内各种资源、要素的优化与重组，从而实现产业的升级。社会生 活信息化指包括市场、科技、教育、军事、政务、日常生活等在内的整个社会体系采用先进的 信息技术，建立各种互联网平台和网络，大力拓展人们日常生活的信息内容，丰富人们的精神 生活，拓展人们的活动时空等。国民经济信息化指在经济大系统内实现统一的信息大流动，使 金融、贸易、投资、计划、营销等组成一个信息大系统，生产、流通、分配、消费等经济的四 个环节通过信息进一步连成一个整体。国民经济信息化是世界各国急需实现的目标。

2)国家信息化趋势

党中央、国务院一直高度重视信息化工作。2016年7月中共中央办公厅、国务院办公厅颁 布的《国家信息化发展战略纲要》强调国家信息化发展战略总目标是建设网络强国，分“三步 走”:第一步到2020年，核心关键技术部分领域达到国际先进水平，信息产业国际竞争力大幅 提升，信息化成为驱动现代化建设的先导力量；第二步到2025年，建成国际领先的移动通信网 络，根本改变核心关键技术受制于人的局面，实现技术先进、产业发达、应用领先、网络安全 坚不可摧的战略目标，涌现一批具有强大国际竞争力的大型跨国网信企业；第三步到21世纪

4.国家信息化规划

《“十四五”国家信息化规划》明确了；建设泛在智联的数字基础设施体系，建立高效利用 的数据要素资源体系，构建释放数字生产力的创新发展体系，培育先进安全的数字产业体系， 构建产业数字化转型发展体系，构筑共建共治共享的数字社会治理体系，打造协同高效的数字 政府服务体系，构建普惠便捷的数字民生保障体系，拓展互利共赢的数字领域国际合作体系和 建立健全规范有序的数字化发展治理体系等重大任务。今后一段时间，我国信息化的发展重点 主要聚焦在数据治理、密码区块链技术、信息互联互通、智能网联和网络安全等方面。

1)数据治理

深化数据资源调查，推进数据标准规范体系建设，制定数据采集、存储、加工、流通、交 易、衍生产品等标准规范，提高数据质量和规范性。建立和完善数据管理国家标准体系和数据 治理能力评估体系。聚焦数据管理、共享开放、数据应用、授权许可、安全和隐私保护、凤险 管控等方面，探索多主体协同治理机制。

2)密码区块链技术

着力推进密码学、共识机制、智能合约等核心技术研究，支持建设安全可控、可持续发展 的底层技术平台和区块链开源社区。构建区块链标准规范体系，加强区块链技术测试和评估， 制定关键基础领域区块链行业应用标准规范。开展区块链创新应用试点，聚焦金融科技、供应 链服务、政务服务、商业科技等领域开展应用示范。

3)信息互联互通

打造市场化、法治化、国际化营商环境，深化电子证照、电子合同、电子发票、电子会计 凭证等在政务服务、财税金融、社会管理、民生服务等重要领域的有序有效应用。推进涉企政 务事项的全程网上办理，大力推进公共资源全流程电子化交易，构建覆盖全国、透明规范、互 联互通、智慧监管的公共资源交易体系。

4)智能网联

遴选打造国家级车联网先导区，加快智能网联汽车道路基础设施建设和5G-V2X车联网示 范网络建设，提升车载智能设备、路侧通信设备、道路基础设施和智能管控设施的“人、车、 路、云、网”协同能力，实现L3 级以上高级自动驾驶应用。

5)网络安全

全面加强网络安全保障体系和能力建设，深化关口前移、防患于未然的安全理念，压实网 络安全责任，加强网络安全信息统筹机制建设，形成多方共建的网络安全防线。开发网络安全 技术及相关产品，提升网络安全自主防御能力。全面加强网络安全保障体系和能力建设。加强 网络安全核心技术联合攻关，开展高级威胁防护、态势感知、监测预警等关键技术研究，建立 安全可控的网络安全软硬件防护体系。强化5G、工业互联网、大数据中心、车联网等安全保

1.2 现 代 化 基 础 设 施

基础设施包括交通、能源、水利、物流等传统基础设施以及以信息网络为核心的新型基础 设施，在国家发展全局中具有战略性、基础性、先导性作用。统筹推进传统基础设施和新型基 础设施建设，打造系统完备、高效实用、智能绿色、安全可靠的现代化基础设施体系，是我国 当前在该领域的发展战略和导向。

1.2.1 新型基础设施建设

2018年召开的中央经济工作会议，首次提出“加快5G商用步伐，加强人工智能、工业互 联网、物联网等新型基础设施建设”,简称“新基建”。“新型基础设施建设”的提法由此产生， 主要包括5G 基建、特高压、城际高速铁路和城际轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、 人工智能、工业互联网等七大领域。“新基建”是立足于高新科技的基础设施建设，与传统“铁 公基”相对应，是结合新一轮科技革命和产业变革特征，面向国家战略需求，为经济社会的创 新、协调、绿色、开放、共享发展提供底层支撑的具有乘数效应的战略性、网络型基础设施。 “新基建”的内涵更丰富，更能体现数字经济的特征，能够更好地推动中国经济转型升级。

1.概念定义

新型基础设施是以新发展理念为引领，以技术创新为驱动，以信息网络为基础，面向高质 量发展需要，提供数字转型、智能升级、融合创新等服务的基础设施体系。目前，新型基础设 施主要包括信息基础设施、融合基础设施、创新基础设施。

(1)信息基础设施。信息基础设施主要指基于新一代信息技术演化生成的基础设施。信息 基础设施包括：①以5G、物联网、工业互联网、卫星互联网为代表的通信网络基础设施；②以 人工智能、云计算、区块链等为代表的新技术基础设施；③以数据中心、智能计算中心为代表 的算力基础设施等。信息基础设施凸显“技术新”。

(2)融合基础设施。融合基础设施主要指深度应用互联网、大数据、人工智能等技术，支 撑传统基础设施转型升级，进而形成的融合基础设施。融合基础设施包括智能交通基础设施和

智慧能源基础设施等。融合基础设施重在“应用新”。

(3)创新基础设施。创新基础设施主要指支撑科学研究、技术开发、产品研制的具有公益 属性的基础设施。创新基础设施包括重大科技基础设施、科教基础设施、产业技术创新基础设 施等。创新基础设施强调“平台新”。

伴随技术革命和产业变革，新型基础设施的内涵、外延也将持续变化和演进。新型基础设 施建设比传统基建内涵更加丰富、涵盖范围更广，更能体现数字经济特征，能够更好地推动经 济与社会转型升级。

2.发展重点

新型基础设施建设更加侧重于突出产业转型升级的新方向，无论是人工智能还是物联网， 都体现出加快推进产业高质量发展的大趋势。我国持续加快建设新型基础设施，将重点围绕： ①强化数字转型、智能升级、融合创新支撑，布局建设信息基础设施、融合基础设施、创新基 础设施等新型基础设施；②建设高速泛在、天地一体、集成互联、安全高效的信息基础设施， 增强数据感知、传输、存储和运算能力；③加快5G网络规模化部署，持续提高用户普及率，推 广升级千兆光纤网络；④前瞻布局6G 网络技术储备；⑤扩容骨干网互联节点，新设一批国际 通信出入口，全面推进互联网协议第六版(IPv6) 商用部署；⑥实施中西部地区中小城市基础 网络完善工程；⑦推动物联网全面发展，打造支持固移融合、宽窄结合的物联接入能力；⑧加 快构建全国一体化大数据中心体系，强化算力统筹智能调度，建设若干国家枢纽节点和大数据 中心集群，建设E 级和10E 级超级计算中心；⑨积极稳妥发展工业互联网和车联网；⑩打造全 球覆盖、高效运行的通信、导航、遥感空间基础设施体系，建设商业航天发射场； ⑪加快交通、 能源、市政等传统基础设施数字化改造，加强泛在感知、终端联网、智能调度体系建设； ⑫发 挥市场主导作用，打通多元化投资渠道，构建新型基础设施标准体系等。

1.2.2 工业互联网

工业互联网(Industrial Internet) 是新一代信息通信技术与工业经济深度融合的新型基础设 施、应用模式和工业生态，通过对人、机、物、系统等的全面连接，构建起覆盖全产业链、全 价值链的全新制造和服务体系，为工业乃至产业数字化、网络化、智能化发展提供了实现途径， 是第四次工业革命的重要基石。

1.内涵和外延

工业互联网不是互联网在工业的简单应用，其具有更为丰富的内涵和外延。它既是工业数 字化、网络化、智能化转型的基础设施，也是互联网、大数据、人工智能与实体经济深度融合 的应用模式，同时也是一种新业态、新产业，将重塑企业形态、供应链和产业链。

从工业经济发展角度看，工业互联网为制造强国建设提供关键支撑。 一是推动传统工业转 型升级。通过跨设备、跨系统、跨厂区、跨地区的全面互联互通，实现各种生产和服务资源在 更大范围、更高效率、更加精准地优化配置，实现提质、降本、增效、绿色、安全发展，推动 制造业高端化、智能化、绿色化，大幅提升工业经济发展质量和效益。二是加快新兴产业培育 壮大。工业互联网促进设计、生产、管理、服务等环节由单点的数字化向全面集成演进，加速

从网络设施发展角度看，工业互联网是网络强国建设的重要内容。 一是加速网络演进升级。 工业互联网促进人与人相互连接的公众互联网、物与物相互连接的物联网，向人、机、物、系 统等的全面互联拓展，大幅提升网络设施的支撑服务能力。二是拓展数字经济空间。工业互联 网具有较强的渗透性，可以与交通、物流、能源、医疗、农业等实体经济各领域深度融合，实 现产业上下游、跨领域的广泛互联互通，推动网络应用从虚拟到实体、从生活到生产的科学跨 越，极大地拓展了网络经济的发展空间。

2.平台体系

工业互联网平台体系具有四大层级，它以网络为基础，平台为中枢，数据为要素，安全为 保障。

1)网络体系是基础

工业互联网网络体系包括网络互联、数据互通和标识解析三部分。网络互联实现要素之间 的数据传输，包括企业外网和企业内网。典型技术包括传统的工业总线、工业以太网以及创新 的时间敏感网络 (TSN) 、确定性网络、5G 等技术。企业外网根据工业高性能、高可靠、高灵 活、高安全网络需求进行建设，用于连接企业各地机构、上下游企业、用户和产品。企业内网 用于连接企业内人员、机器、材料、环境和系统，主要包含信息(IT) 网络和控制(OT) 网 络。当前，内网技术发展呈现三个特征：IT 和 OT 正走向融合，工业现场总线向工业以太网演 进，工业无线技术加速发展。数据互通是通过对数据进行标准化描述和统一建模，实现要素之 间传输信息的相互理解，数据互通涉及数据传输、数据语义语法等不同层面。标识解析体系实 现要素的标记、管理和定位，由标识编码、标识解析系统和标识数据服务组成，通过对物料、 机器、产品等物理资源和工序、软件、模型、数据等虚拟资源分配标识编码，实现物理实体和 虚拟对象的逻辑定位和信息查询，支撑跨企业、跨地区、跨行业的数据共享共用。

我国标识解析体系包括五大国家顶级节点、国际根节点、二级节点、企业节点和递归节点。 国家顶级节点是我国工业互联网标识解析体系的关键枢纽，国际根节点是各类国际解析体系跨 境解析的关键节点，二级节点是面向特定行业或者多个行业提供标识解析公共服务的节点，递 归节点是通过缓存等技术手段提升整体服务性能、加快解析速度的公共服务节点。标识解析应 用按照载体类型可分为静态标识应用和主动标识应用。静态标识应用以一维码、二维码、射频 识别码(RFID) 、近场通信标识(NFC) 等作为载体，需要借助扫码枪、手机App等读写终端 触发标识解析过程。主动标识通过在芯片、通信模组、终端中嵌入标识，主动通过网络向解析 节点发送解析请求。

2)平台体系是中枢

工业互联网平台体系包括边缘层、IaaS 、PaaS 和SaaS四个层级，相当于工业互联网的“操 作系统”,它有四个主要作用：

(2)建模分析。提供大数据、人工智能分析的算法模型和物理、化学等各类仿真工具，结 合数字孪生、工业智能等技术，对海量数据挖掘分析，实现数据驱动的科学决策和智能应用。

(3)知识复用。将工业经验知识转化为平台上的模型库、知识库，并通过工业微服务组件 方式，方便二次开发和重复调用，加速共性能力沉淀和普及。

(4)应用创新。面向研发设计、设备管理、企业运营、资源调度等场景，提供各类工业 App、云化软件，帮助企业提质增效。

3)数据体系是要素

工业互联网数据有三个特性：

(1)重要性。数据是实现数字化、网络化、智能化的基础，没有数据的采集、流通、汇聚、 计算、分析等各类新模式就是无源之水，数字化转型也就成为无本之木。

(2)专业性。工业互联网数据的价值在于分析利用，分析利用的途径必须依赖行业知识和 工业机理。制造业千行百业、千差万别，每个模型、算法背后都需要长期积累和专业队伍，只 有精耕细作才能发挥数据价值。

(3)复杂性。工业互联网运用的数据来源于“研产供销服”各环节，“人机料法环”各要 素 ，ERP 、MES 、PLC 等各系统。数据的维度和复杂度远超消费互联网，面临采集困难、格式 各异、分析复杂等挑战。

4)安全体系是保障

工业互联网安全体系涉及设备、控制、网络、平台、工业 App、数据等多方面网络安全问 题，其核心任务就是要通过监测预警、应急响应、检测评估、功能测试等手段确保工业互联网 健康有序发展。与传统互联网安全相比，工业互联网安全具有三大特点：

(1)涉及范围广。工业互联网打破了传统工业相对封闭可信的环境，网络攻击可直达生产 一线。联网设备的爆发式增长和工业互联网平台的广泛应用，使网络攻击面持续扩大。

(2)造成影响大。工业互联网涵盖制造业、能源等实体经济领域， 一旦发生网络攻击等破 坏行为，安全事件影响严重。

(3)企业防护基础弱。目前我国广大工业企业安全意识、防护能力仍然薄弱，整体安全保 障能力有待进一步提升。

3.融合应用

工业互联网融合应用推动了一批新模式、新业态孕育兴起，提质、增效、降本、绿色、安 全发展成效显著,初步形成了平台化设计、智能化制造、网络化协同、个性化定制、服务化延 伸、数字化管理六大类典型应用模式。

(1)平台化设计。平台化设计是依托工业互联网平台，汇聚人员、算法、模型、任务等设 计资源，实现高水平高效率的轻量化设计、并行设计、敏捷设计、交互设计和基于模型的设计 变革传统设计方式，提升研发质量和效率。

16 系统集成项目管理工程师教程(第3版)

(3)网络化协同。网络化协同是通过跨部门、跨层级、跨企业的数据互通和业务互联，推 动供应链上的企业和合作伙伴共享客户、订单、设计、生产、经营等各类信息资源，实现网络 化的协同设计、协同生产、协同服务，进而促进资源共享、能力交易以及业务优化配置等。

(4)个性化定制。个性化定制是面向消费者个性化需求，通过客户需求准确获取和分析、 敏捷产品开发设计、柔性智能生产、精准交付服务等，实现用户在产品全生命周期中的深度参 与，是以低成本、高质量和高效率的大批量生产实现产品个性化设计、生产、销售及服务的一 种制造服务模式。

(5)服务化延伸。服务化延伸是制造与服务融合发展的新型产业形态，指的是企业从原有 制造业务向价值链两端高附加值环节延伸，从以加工组装为主向“制造+服务”转型，从单纯 出售产品向出售“产品+服务”转变，具体包括设备健康管理、产品远程运维、设备融资租赁、 分享制造、互联网金融等。

(6)数字化管理。数字化管理是企业通过打通核心数据链，贯通制造全场景、全过程，基 于数据的广泛汇聚、集成优化和价值挖掘，优化、创新乃至重塑企业战略决策、产品研发、生 产制造、经营管理、市场服务等业务活动，构建数据驱动的高效运营管理新模式。

工业互联网已延伸至众多个国民经济大类，涉及原材料、装备、消费品、电子等制造业各 大领域，以及采矿、电力、建筑等实体经济重点产业，实现更大范围、更高水平、更深程度发 展，形成了多样化的融合应用实践。