企業(yè)依賴數(shù)據(jù)并需要控制硬件和軟件系統(tǒng)來做出決策。了解有關(guān)管理信息系統(tǒng)的更多信息以及如何開始學(xué)習(xí)。

管理信息系統(tǒng)(MIS)是對信息系統(tǒng)的研究和應(yīng)用，組織利用信息系統(tǒng)來訪問、管理和分析數(shù)據(jù)。要做到有效，管理信息系統(tǒng)需要了解業(yè)務(wù)流程并對其進行仔細規(guī)劃。數(shù)據(jù)必須準(zhǔn)確、及時，硬件和軟件必須能夠存儲和處理這些數(shù)據(jù)。

一個好的管理信息系統(tǒng)取決于開發(fā)、實施和使用它的人員。如果您正在考慮從事管理信息系統(tǒng)方面的工作，請閱讀我們撰寫的萊斯特大學(xué)信息系統(tǒng)與數(shù)據(jù)管理指南。

一、什么是管理信息系統(tǒng)?

管理信息系統(tǒng)是一種為管理人員提供決策所需的信息的系統(tǒng)。管理信息系統(tǒng)從不同來源收集數(shù)據(jù)，并將其處理成符合管理人員及其員工需要的信息。

盡管企業(yè)使用不同類型的系統(tǒng)，但它們都有一個共同的目標(biāo)：為管理人員提供所需的信息，以便他們做出更好的決策。在當(dāng)今瞬息萬變的商業(yè)世界中，獲取準(zhǔn)確及時的信息是成功的關(guān)鍵。有了管理信息系統(tǒng)，管理者就可以跟蹤業(yè)績，識別趨勢，并就資源分配做出明智的決策。

二、數(shù)據(jù)管理功能的類型

構(gòu)成整個數(shù)據(jù)管理流程的各個學(xué)科涵蓋一系列步驟，從處理和存儲數(shù)據(jù)到管理如何在操作和分析系統(tǒng)中格式化和使用數(shù)據(jù)。開發(fā)數(shù)據(jù)架構(gòu)通常是第一步，尤其是在需要管理大量數(shù)據(jù)的大型企業(yè)中。數(shù)據(jù)架構(gòu)為如何管理數(shù)據(jù)以及如何實施數(shù)據(jù)庫和其他數(shù)據(jù)平臺(包括為個別應(yīng)用定制的特定技術(shù))提供了藍圖。

數(shù)據(jù)庫是存儲業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)最常用的平臺。它們包含一系列數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)經(jīng)過整理，便于訪問、更新和管理。數(shù)據(jù)庫既可用于生成業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)(如客戶記錄和銷售訂單)的事務(wù)處理系統(tǒng)，也可用于存儲來自業(yè)務(wù)系統(tǒng)的綜合數(shù)據(jù)集以進行商業(yè)智能和分析的數(shù)據(jù)倉庫。

這使得數(shù)據(jù)庫管理成為一項集中的數(shù)據(jù)管理功能。數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建后，必須進行性能監(jiān)控和調(diào)整，以保持用戶從數(shù)據(jù)庫中存儲的數(shù)據(jù)檢索信息時查詢的可接受響應(yīng)時間。其他管理任務(wù)包括設(shè)計、配置、安裝和更新數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)庫備份和恢復(fù)、軟件更新和安全補丁。

用于實施和管理數(shù)據(jù)庫的主要技術(shù)是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)，它是一種軟件，充當(dāng)其管理的數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫管理員(DBA)、最終用戶和使用這些數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用程序之間的接口。數(shù)據(jù)庫的替代數(shù)據(jù)平臺包括文件系統(tǒng)和基于云的對象存儲服務(wù)，它們存儲數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化程度低于普通數(shù)據(jù)庫，在可存儲的數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)格式方面具有更大的靈活性。不過，它們并不適合事務(wù)性應(yīng)用。

其他核心數(shù)據(jù)管理學(xué)科包括

a.數(shù)據(jù)建模：描述數(shù)據(jù)元素之間的關(guān)系以及數(shù)據(jù)如何在系統(tǒng)間流動;

b.數(shù)據(jù)整合，將來自不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)整合起來，用于操作和分析目的;

c.數(shù)據(jù)管理：定義政策和程序，確保整個組織的數(shù)據(jù)保持一致;

d.數(shù)據(jù)質(zhì)量管理，旨在消除數(shù)據(jù)中的錯誤和不一致;以及

例如，主數(shù)據(jù)管理(MDM)，為客戶和產(chǎn)品創(chuàng)建通用參考數(shù)據(jù)集。

三、數(shù)據(jù)管理工具和技術(shù)

數(shù)據(jù)管理過程中可以使用不同的技術(shù)、工具和技術(shù)。 以下是數(shù)據(jù)管理不同方面的選擇。

1.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

最常見的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)被組織在包含數(shù)據(jù)庫記錄的行和列的表中。不同表中的相關(guān)記錄可以使用主鍵和外鍵進行鏈接，以避免重復(fù)數(shù)據(jù)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫使用 SQL 編程語言和嚴格的數(shù)據(jù)模型開發(fā)，最適合結(jié)構(gòu)化事務(wù)數(shù)據(jù)。再加上對 ACID 事務(wù)屬性(如原子性、一致性、隔離性和持久性)的支持，使其成為事務(wù)性應(yīng)用的最佳選擇。

不過，也出現(xiàn)了適用于各種數(shù)據(jù)工作負載的其他類型 DBMS 技術(shù)。其中大多數(shù)可歸類為 NoSQL 數(shù)據(jù)庫，它們對數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)庫模式?jīng)]有嚴格的要求。因此，它們可以存儲非結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，如傳感器數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)點擊流記錄以及網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器和應(yīng)用程序日志。

NoSQL 系統(tǒng)主要有四種類型：

文檔數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)元素存儲在類似文檔的結(jié)構(gòu)中;

鍵值數(shù)據(jù)庫，將唯一鍵及其相關(guān)值結(jié)合在一起。

列式數(shù)據(jù)庫，表格包含許多列，以及

圖數(shù)據(jù)庫，將相關(guān)數(shù)據(jù)元素以圖的形式組合在一起。

雖然 NoSQL 數(shù)據(jù)庫不是基于 SQL，但其中許多都支持 SQL 元素，并提供一定程度的 ACID 合規(guī)性。

數(shù)據(jù)庫和 RDBMS 的其他特點包括內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(數(shù)據(jù)存儲在服務(wù)器內(nèi)存而不是磁盤上，以加快輸入和輸出操作)和用于分析應(yīng)用的列式數(shù)據(jù)庫。在關(guān)系型系統(tǒng)和 NoSQL 系統(tǒng)之前出現(xiàn)的分層數(shù)據(jù)庫目前仍可在大型機上使用。用戶可以在企業(yè)內(nèi)部或云計算系統(tǒng)中部署數(shù)據(jù)庫。此外，各種數(shù)據(jù)庫供應(yīng)商還提供托管云數(shù)據(jù)庫服務(wù)，為用戶管理數(shù)據(jù)庫的安裝、配置和管理。

2.大數(shù)據(jù)管理

NoSQL 數(shù)據(jù)庫通常用于大數(shù)據(jù)部署，因為它們可以存儲和管理不同類型的數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)環(huán)境也通常使用開源技術(shù)構(gòu)建，如 Hadoop(一種基于文件的分布式數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，可在商品服務(wù)器集群上運行);相關(guān)的 HBase 數(shù)據(jù)庫;Spark 數(shù)據(jù)處理引擎;以及 Kafka、Flink 和 Storm 流數(shù)據(jù)處理平臺。大數(shù)據(jù)系統(tǒng)越來越多地使用亞馬遜簡單存儲服務(wù)(S3)等對象存儲部署在云中。

3.數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)湖

用于處理分析數(shù)據(jù)的兩種最廣泛的數(shù)據(jù)倉庫是數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)湖。比較傳統(tǒng)的方法通常基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫或列式數(shù)據(jù)庫，存儲從不同操作系統(tǒng)收集的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，并準(zhǔn)備用于分析。數(shù)據(jù)倉庫的主要用途是商業(yè)智能查詢和企業(yè)報告，使業(yè)務(wù)分析師和經(jīng)理能夠分析銷售、庫存管理和其他關(guān)鍵績效指標(biāo)(KPI)。

企業(yè)數(shù)據(jù)倉庫包含來自企業(yè)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。在大公司中，擁有自主管理權(quán)的各個子公司和業(yè)務(wù)單位可以創(chuàng)建自己的數(shù)據(jù)倉庫。數(shù)據(jù)倉庫的另一個變種是較小版本的數(shù)據(jù)倉庫，其中包含針對特定部門或用戶組的組織數(shù)據(jù)子集。在一種部署方法中，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)倉庫被用來創(chuàng)建不同的數(shù)據(jù)倉庫;在另一種方法中，數(shù)據(jù)倉庫首先被創(chuàng)建，然后用來填充數(shù)據(jù)倉庫。

數(shù)據(jù)湖則存儲大量數(shù)據(jù)，用于預(yù)測建模、機器學(xué)習(xí)和其他高級分析應(yīng)用。最初主要在 Hadoop 集群上構(gòu)建的 S3 和其他基于云的對象存儲服務(wù)正越來越多地用于部署數(shù)據(jù)湖。有時，數(shù)據(jù)湖也會部署在 NoSQL 數(shù)據(jù)庫上，不同的平臺可以組合在一個分布式數(shù)據(jù)湖環(huán)境中。 數(shù)據(jù)可以在添加時進行分析處理，但數(shù)據(jù)湖通常包含按原樣存儲的原始數(shù)據(jù)。在這種情況下，數(shù)據(jù)科學(xué)家和其他分析師通常會為特定的分析用途進行自己的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作。

用于存儲和處理分析數(shù)據(jù)的第三個平臺選項也出現(xiàn)了：數(shù)據(jù)湖屋。顧名思義，它結(jié)合了數(shù)據(jù)湖和數(shù)據(jù)倉庫的元素，將數(shù)據(jù)湖靈活的數(shù)據(jù)存儲、可擴展性和較低的成本與數(shù)據(jù)倉庫的查詢功能和更嚴格的數(shù)據(jù)管理結(jié)構(gòu)相結(jié)合。

4.數(shù)據(jù)集成

最廣泛使用的數(shù)據(jù)集成方法是提取、轉(zhuǎn)換和加載(ETL)，即從源系統(tǒng)中提取數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)換為一致的格式，然后將合并后的數(shù)據(jù)加載到數(shù)據(jù)倉庫或其他目標(biāo)系統(tǒng)中。不過，數(shù)據(jù)集成平臺現(xiàn)在支持多種其他集成方法。其中包括 "提取、加載和轉(zhuǎn)換"(ELT)，這是 ETL 的一種變體，在將數(shù)據(jù)加載到目標(biāo)平臺后保留其原始形式。ELT 是數(shù)據(jù)湖和其他大數(shù)據(jù)系統(tǒng)中常見的數(shù)據(jù)集成方法。

ETL 和 ELT 是按計劃間隔執(zhí)行的串行集成流程。數(shù)據(jù)管理團隊還可以使用數(shù)據(jù)變更捕獲(將數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)變更應(yīng)用到數(shù)據(jù)倉庫或其他存儲庫)和流數(shù)據(jù)集成(連續(xù)集成實時數(shù)據(jù)流)等技術(shù)執(zhí)行實時數(shù)據(jù)集成。數(shù)據(jù)虛擬化是另一種集成方法，它使用抽象層為終端用戶提供跨不同系統(tǒng)的虛擬數(shù)據(jù)視圖，而不是將數(shù)據(jù)實際上傳到數(shù)據(jù)倉庫。

5.數(shù)據(jù)建模

數(shù)據(jù)建模人員創(chuàng)建概念、邏輯和物理數(shù)據(jù)模型，直觀地記錄數(shù)據(jù)集和工作流程，并將其映射到事務(wù)處理和分析的業(yè)務(wù)需求。常見的數(shù)據(jù)建模技術(shù)包括為不同類型的模型實體創(chuàng)建關(guān)系圖、數(shù)據(jù)映射和模式。數(shù)據(jù)模型經(jīng)常需要隨著新數(shù)據(jù)源的添加或組織信息需求的變化而更新。

6.數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)質(zhì)量和 MDM

數(shù)據(jù)管理主要是一個組織流程，雖然有軟件產(chǎn)品可以幫助管理數(shù)據(jù)管理應(yīng)用程序，但這并不是強制性的。數(shù)據(jù)管理計劃可由數(shù)據(jù)管理專家領(lǐng)導(dǎo)，但通常包括一個由業(yè)務(wù)領(lǐng)導(dǎo)者組成的數(shù)據(jù)管理委員會，共同確定通用數(shù)據(jù)定義以及數(shù)據(jù)創(chuàng)建、格式化和使用的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

治理計劃的另一個重要方面是數(shù)據(jù)治理，它負責(zé)監(jiān)督數(shù)據(jù)集，確保最終用戶遵守已批準(zhǔn)的數(shù)據(jù)政策。根據(jù)企業(yè)規(guī)模和治理計劃的范圍，數(shù)據(jù)管理員可以是全職或兼職員工。數(shù)據(jù)管理員也可能是業(yè)務(wù)運營或 IT 部門的一部分，在這兩種情況下，他們通常都需要熟悉需要監(jiān)控的數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)治理與數(shù)據(jù)質(zhì)量改進工作密切相關(guān)：確保高水平的數(shù)據(jù)質(zhì)量是有效數(shù)據(jù)治理的關(guān)鍵組成部分，而記錄組織數(shù)據(jù)質(zhì)量改進情況的指標(biāo)對于向業(yè)務(wù)部門展示治理計劃的價值至關(guān)重要。不同軟件工具支持的主要數(shù)據(jù)質(zhì)量方法有

a.數(shù)據(jù)剖析：檢查數(shù)據(jù)集，找出可能存在錯誤的異常值;

b.數(shù)據(jù)清理，又稱數(shù)據(jù)清洗：通過修改或刪除錯誤數(shù)據(jù)來糾正數(shù)據(jù)錯誤。

c.數(shù)據(jù)驗證：根據(jù)預(yù)定義的質(zhì)量規(guī)則檢查數(shù)據(jù)。

主數(shù)據(jù)管理也與數(shù)據(jù)治理和數(shù)據(jù)質(zhì)量管理有關(guān)，但 MDM 并不像這些領(lǐng)域那樣普遍，部分原因是 MDM 計劃非常復(fù)雜，通常只適用于大型組織。MDM 為選定的數(shù)據(jù)域創(chuàng)建中央主數(shù)據(jù)寄存器，通常稱為 "黃金記錄"。主數(shù)據(jù)存儲在 MDM 中心，這些中心將數(shù)據(jù)輸入分析系統(tǒng)，以確保一致的企業(yè)報告和分析。如有必要，中心還可將更新的主數(shù)據(jù)發(fā)回源系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)監(jiān)控是一種新的流程，它可以補充數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)管理措施，提供更全面的組織數(shù)據(jù)狀況。數(shù)據(jù)監(jiān)控是從監(jiān)控 IT 系統(tǒng)的實踐中改編而來，通過監(jiān)控數(shù)據(jù)管道和數(shù)據(jù)集來發(fā)現(xiàn)需要解決的問題。數(shù)據(jù)監(jiān)控工具可用于自動化監(jiān)控、警報和根本原因分析程序，并規(guī)劃和確定問題解決工作的優(yōu)先級。

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