■魏文峰 王明琛 陳哲昊

（中國礦業(yè)大學(xué)（北京）能源與礦業(yè)工程學(xué)院）

引 言

大數(shù)據(jù)作為當(dāng)今特殊時(shí)代條件下催生的新興產(chǎn)業(yè)越來越受到人們的重視。隨著社會(huì)的發(fā)展，每天產(chǎn)生的數(shù)據(jù)規(guī)模越來越龐大，利用大數(shù)據(jù)完成的工作也越來越多。而對(duì)這些數(shù)據(jù)的和信息的篩選、匯集與管理無疑是一項(xiàng)艱巨的壓力和挑戰(zhàn)。在大數(shù)據(jù)發(fā)展越來越快的當(dāng)下，必須相應(yīng)地對(duì)管理信息系統(tǒng)做出變革和創(chuàng)新，才能夠適應(yīng)新時(shí)代下的變化，滿足未來嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。而為了有效滿足對(duì)管理信息系統(tǒng)的需求，必須對(duì)大數(shù)據(jù)背景下的管理信息系統(tǒng)進(jìn)行分析與討論，探索其與大數(shù)據(jù)的重要聯(lián)系的發(fā)展現(xiàn)狀。

1 大數(shù)據(jù)背景下的企業(yè)管理信息系統(tǒng)概述

大數(shù)據(jù)是指使用當(dāng)前運(yùn)算工具在一定時(shí)間內(nèi)難以捕捉、管理、分析和處理，需要通過數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)分析后才可以獲取其價(jià)值的大規(guī)模數(shù)據(jù)的集合，具有大量（Volume）、高速（Velocity）、多樣（Variety）、低價(jià)值密度（Value）、真實(shí)性（Veracity）的特點(diǎn)。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，大數(shù)據(jù)研究正成為推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的重要力量。習(xí)近平總書記于2019中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)指出，當(dāng)前，以互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能為代表的新一代信息技術(shù)蓬勃發(fā)展，對(duì)各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步、人民生活帶來重大而深遠(yuǎn)的影響。未來，大數(shù)據(jù)必將更深入地應(yīng)用到包括文化、醫(yī)療、民生等社會(huì)生活的各個(gè)方面。

而大數(shù)據(jù)環(huán)境下的管理信息系統(tǒng)主要是管理者通過綜合利用計(jì)算機(jī)軟件、硬件、網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備采集相關(guān)的信息，然后通過傳輸和分析對(duì)信息進(jìn)行加工處理，從而可以有效提升企業(yè)的經(jīng)營效益[1]。現(xiàn)代企業(yè)管理信息系統(tǒng)的發(fā)展研究必須以大數(shù)據(jù)為基本背景，才能夠?qū)⑵髽I(yè)管理信息系統(tǒng)與未來的發(fā)展要求相匹配，才可以順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)。而雖然目前我國越來越多的企業(yè)開始重視大數(shù)據(jù)背景下的企業(yè)管理信息系統(tǒng)的發(fā)展，并且取得了一定的成果，例如阿里研發(fā)的OceanBase分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，具備先進(jìn)的處理技術(shù)，建立了金融級(jí)分布式關(guān)系數(shù)據(jù)庫，推動(dòng)了我國管理信息系統(tǒng)的發(fā)展。但是也要清楚的認(rèn)識(shí)到，我國目前仍然與西方國家有較大差距，仍然需要大力發(fā)展和創(chuàng)新。未來的發(fā)展中管理信息系統(tǒng)將繼續(xù)適應(yīng)大數(shù)據(jù)環(huán)境，調(diào)整傳統(tǒng)管理信息系統(tǒng)架構(gòu)以適應(yīng)新的需求，同時(shí)打造優(yōu)質(zhì)的管理環(huán)境，革新傳統(tǒng)設(shè)備以提高管理信息系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，滿足企業(yè)的發(fā)展要求。

2 大數(shù)據(jù)背景下企業(yè)管理信息系統(tǒng)基本功能

2.1 數(shù)據(jù)集成與清洗功能

如今各類數(shù)據(jù)普遍存在于當(dāng)今社會(huì)的組織結(jié)構(gòu)當(dāng)中，而在大數(shù)據(jù)背景之下，對(duì)數(shù)據(jù)的集成和清洗功能又有了新的要求。對(duì)于大數(shù)據(jù)環(huán)境下數(shù)據(jù)的集成功能目標(biāo)主要是對(duì)新產(chǎn)生的大量非結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行高效的處理和集成，以便于后續(xù)高效的分析數(shù)據(jù)。而目前一般采用Hadoop架構(gòu)，這種架構(gòu)能夠高效處理此類數(shù)據(jù)，并結(jié)合云存儲(chǔ)和分布式處理等方式適應(yīng)多種情況下的數(shù)據(jù)處理，在大數(shù)據(jù)處理上具有非常大的優(yōu)勢(shì)，因而被廣泛采用。而大數(shù)據(jù)時(shí)代下數(shù)據(jù)的質(zhì)量難以保證，存在大量的無用、冗余甚至錯(cuò)誤的信息。這就對(duì)企業(yè)管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)清洗能力提出了一定的要求。數(shù)據(jù)清洗(data cleaning)主要用來檢測(cè)數(shù)據(jù)中存在的異常數(shù)據(jù)(例如錯(cuò)誤數(shù)據(jù)、缺失數(shù)據(jù)和不一致數(shù)據(jù)等)[2]。對(duì)于大數(shù)據(jù)背景下的管理信息系統(tǒng)，必然對(duì)于缺失數(shù)據(jù)平滑、屬性表征和異常檢測(cè)等數(shù)據(jù)清洗功能有新的較高的要求，這對(duì)于未來的數(shù)據(jù)清洗技術(shù)的發(fā)展仍然是較大的挑戰(zhàn)。

2.2 大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能

大數(shù)據(jù)背景下，隨著電子商務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)規(guī)模以幾何級(jí)數(shù)的方式增長，現(xiàn)有的存儲(chǔ)設(shè)備基本難以滿足數(shù)據(jù)庫對(duì)大數(shù)據(jù)中大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)需求，這催生出能夠滿足大數(shù)據(jù)時(shí)代存儲(chǔ)要求的技術(shù)和設(shè)備。而且由于企業(yè)成本、技術(shù)以及時(shí)間的限制，又要求管理信息系統(tǒng)的成本較低，能夠使非計(jì)算機(jī)專業(yè)的操作人員使用，并且要求存取數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、快速。即一方面要求存儲(chǔ)能向著縱向和無限擴(kuò)容發(fā)展，另一方面要求系統(tǒng)低的構(gòu)建成本、簡易的操作與維護(hù)的復(fù)雜程度和高效的可存取性。而在此背景下，一般采用云存儲(chǔ)技術(shù)滿足管理信息系統(tǒng)的存儲(chǔ)需求。云存儲(chǔ)以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，能夠很好地滿足當(dāng)前應(yīng)用的存儲(chǔ)需求。通過該技術(shù)，用戶能夠利用個(gè)人電腦、手機(jī)等多種設(shè)備，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、文檔、圖片等內(nèi)容的集中存儲(chǔ)和資料共享[3]。云存儲(chǔ)采用可擴(kuò)展的DFS，利用低價(jià)的PC為人們提供了大量廉價(jià)的存儲(chǔ)空間，滿足企業(yè)的需要并且大大降低了成本。并且云存儲(chǔ)借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)降低了資料傳輸?shù)臅r(shí)間投入，革新了共享效率和數(shù)據(jù)分享模式。

2.3 數(shù)據(jù)分析功能

數(shù)據(jù)分析是最重要的環(huán)節(jié)之一，是可以為企業(yè)提供決策依據(jù)和創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值的過程。傳統(tǒng)意義上的數(shù)據(jù)分析主要針對(duì)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)展開，且已經(jīng)形成了一整套行之有效的分析體系[4]。首先結(jié)合數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，進(jìn)行多維度下鉆（drilldown）或上卷（roll-up）操作，并產(chǎn)生了聚類、關(guān)聯(lián)分析等一系列有效的處理手段。但在大數(shù)據(jù)背景下這一處理過程段對(duì)于大量非結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)表現(xiàn)并不如人意。并且大數(shù)據(jù)背景下，又產(chǎn)生了許多新的問題。首先，處理設(shè)備的限制。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)管理中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單，數(shù)據(jù)較少，一般的處理設(shè)備可以較好處理。而大數(shù)據(jù)背景下數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，數(shù)據(jù)規(guī)模龐大，一般的設(shè)備難以應(yīng)付。如今采用的分布式處理的技術(shù)，滿足大數(shù)據(jù)管理的需要，但面對(duì)日益龐大的數(shù)據(jù)，其處理能力仍然面對(duì)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。其次是數(shù)據(jù)處理的實(shí)時(shí)性要求。數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含的信息價(jià)值隨著時(shí)間的延長而降低，而且在某些場(chǎng)景中必須要求對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，例如人工智能等技術(shù)，需要實(shí)時(shí)對(duì)獲得的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。目前雖然已有很多成果，但仍然缺少通用的實(shí)時(shí)處理大數(shù)據(jù)的應(yīng)用架構(gòu)。最后是處理方法的缺乏。在面對(duì)非結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)中，往往之前并不存在有效的處理問題的方法，使計(jì)算機(jī)能夠找到數(shù)據(jù)內(nèi)部的聯(lián)系，并得出合理的分析結(jié)果。而某些問題的實(shí)時(shí)處理要求更難應(yīng)用合理的處理方法得到結(jié)果。這些問題仍然制約著目前管理信息系統(tǒng)的發(fā)展，需要企業(yè)進(jìn)一步的發(fā)展和創(chuàng)新。

3 大數(shù)據(jù)推動(dòng)下企業(yè)管理信息系統(tǒng)的新發(fā)展

3.1 架構(gòu)規(guī)則與體系的發(fā)展

管理信息系統(tǒng)的架構(gòu)規(guī)則與體系是包括信息系統(tǒng)的概念、信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)、信息系統(tǒng)的信息資源結(jié)構(gòu)和信息系統(tǒng)的軟件架構(gòu)等[5]。而首先基于云計(jì)算的新型模式，系統(tǒng)將借助相應(yīng)的SaaS、IaaS、PaaS服務(wù)模式實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)資源遠(yuǎn)程管理，將企業(yè)與用戶的計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程連接，最大化利用計(jì)算機(jī)資源。其次是分布式數(shù)據(jù)處理體系，該技術(shù)的使用將大大提高系統(tǒng)的信息處理能力和容量，提高信息系統(tǒng)的性能與可靠性。以及虛擬數(shù)據(jù)儲(chǔ)存例如云存儲(chǔ)的技術(shù)，提高系統(tǒng)訪問的時(shí)效性和可靠性，增加與用戶的共享性，節(jié)省信息輸送時(shí)間，推動(dòng)企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。而且，傳統(tǒng)MIS系統(tǒng)的核心是CS結(jié)構(gòu)，主要范圍在企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)上，而在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展下的現(xiàn)代MIS核心是BS架構(gòu)，即在互聯(lián)網(wǎng)上可以供客戶使用操作的信息系統(tǒng)。這是適應(yīng)時(shí)代發(fā)展和變革的新的結(jié)構(gòu)。

3.2 大數(shù)據(jù)背景下管理信息軟件系統(tǒng)的發(fā)展

大數(shù)據(jù)時(shí)代下產(chǎn)生的難以短時(shí)間內(nèi)處理的規(guī)模龐大的數(shù)據(jù)，對(duì)軟件的分析和運(yùn)算能力提出了新的要求和任務(wù)。分布式文件系統(tǒng)Hadoop以高度的容錯(cuò)性和吞吐率帶來了極大的便利，受到了各類組織的廣泛使用。阿里巴巴自行研發(fā)的OceanBase分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，采用了兼具分布式系統(tǒng)的擴(kuò)展性和關(guān)系數(shù)據(jù)庫的易用性和靈活性的設(shè)計(jì)，使其具有良好的可擴(kuò)展性和可靠性。

3.3 安全體系的發(fā)展

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的數(shù)據(jù)得以數(shù)字化的形式保存在虛擬數(shù)據(jù)庫中，這大大提升了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理的能力，但也造成了極大的安全風(fēng)險(xiǎn)。而網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展使得這一風(fēng)險(xiǎn)再次提高。而大數(shù)據(jù)對(duì)于云存儲(chǔ)和分布式處理的廣泛使用也提高了數(shù)據(jù)安全的風(fēng)險(xiǎn)。目前信息安全防護(hù)中，APT 高級(jí)威脅檢測(cè)與分析是云技術(shù)防護(hù)體系的重要組成部分，是在基礎(chǔ)安全防護(hù)的基礎(chǔ)上，通過全流量采集、行為分析、威脅情報(bào)、機(jī)器學(xué)習(xí)等新技術(shù)和手段，對(duì)各類高級(jí)威脅、定向滲透、特種木馬等進(jìn)行深度分析。除此之外，對(duì)于數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)加密，防火墻漏洞分析等技術(shù)也在快速發(fā)展，人們對(duì)于數(shù)據(jù)庫安全的意識(shí)也在不斷提高，國家也在積極制定相關(guān)法律法規(guī)和政策，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全和規(guī)范進(jìn)行明確的規(guī)定，保護(hù)數(shù)據(jù)安全。

結(jié) 語

本文結(jié)合目前有關(guān)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)對(duì)管理信息系統(tǒng)在大數(shù)據(jù)背景下的發(fā)展情況進(jìn)行論述和分析。而社會(huì)大數(shù)據(jù)環(huán)境的不斷發(fā)展，雖然對(duì)傳統(tǒng)的管理信息系統(tǒng)產(chǎn)生了巨大的挑戰(zhàn)，但也促使著管理信息系統(tǒng)的不斷優(yōu)化和創(chuàng)新。這可以使得企業(yè)決策的合理性大大提高，對(duì)于企業(yè)的發(fā)展具有非常重要的意義。