《Web2.0與信息系統複雜性變革》是2008年科學出版社出版的圖書,作者是張樹人。
基本介紹
內容簡介,作者簡介,目錄,
內容簡介
隨著信息技術的快速發展,信息系統也逐漸由低級到高級、由簡單到複雜、由封閉孤立到開放協同地發展;具體表現為系統組分的獨立性越來越強、組分之間的耦合度越來越低、組分之間組合互動的靈活度越來越高,信息系統也因此越來越具有複雜性系統的特徵。信息系統的複雜性在近年來興起的社會性軟體和Web2.0中表現得尤其突出。
在對大量的社會性軟體和Web2.0系統進行分析後,本文總結出社會性軟體和Web2.0有別於傳統信息系統的4類特徵:1、主體參與式架構,人件引入信息系統設計;2、開放式架構,系統間協同與互操作的關係錯綜複雜,有明顯的類生態特徵;3、系統記憶體在大量非線性機制和自組織現象,能夠在使用中不斷改變和適應性調整自身的功能及組織結構;4、社會關係網路引入信息系統,在一些社會性軟體和Web2.0中,通過用戶的自發協作、自底向上地構建出了各種社會關係網路。這些新特徵讓社會性軟體和Web2.0具有超越過去普通信息系統的複雜性,而具有了類社會系統和類生態系統的複雜性。
結合上述分析,本文區分了信息系統三個層次的複雜性:對象複雜性、社會複雜性和生態複雜性,並總結出這些複雜性給信息系統研究設計帶來的系列難題,如難以理解和把握系統的動態機制的設計,系統的適應性的設計難以控制,系統的行為不可預期,系統的發展前景難以評價,無法進行可重複測試(系統性能與功能的穩定性和不變性是用戶可用性測試及算法比較測試的預設前提,系統的動態複雜性和適應性演化特徵讓這一預設前提不再成立),信息系統的演化及相關技術的發展規律難以認識,等等。
在論證上述系列難題在傳統的信息系統範式中無法解決之後,為了能有效地研究和設計複雜信息系統,本文提出了基於CAS理論的信息系統範式,即複雜適應信息系統 (CAIS:Complex Adaptive Information System) 範式,具體包括一系列關於信息系統設計觀念的變革,一個基於CAS抽象架構的概念模型,一些設計指導原則等。然後結合CAIS範式對複雜信息系統研究及設計中的一些具體問題進行了研究。
具體研究的內容及相關結論如下:
在CAIS中,用戶、數據(內容)和系統功能(模組)的互動構成了多類節點的複雜網路,對該複雜網路進行分析和聚類,有助於促進系統內的物以類聚與人以群分,從而能夠改善系統的組織結構和內容秩序、能夠促進或促成用戶間達成協同與協作。基於這個套用背景,本研究提出並設計了一些由兩類或三類節點組成的複雜網路的分析算法及策略,並結合一個大型社會性軟體的數據,對算法進行了驗證。最後提出一個通過嵌入網路分析,最佳化信息流的拓撲結構,把傳統設計的信息系統提升為具有適應性的CAIS的一般步驟框架。
具有多類節點的複雜網路的分析問題是複雜網路研究中的難題,本研究在複雜適應信息系統這一研究背景下提出的幾種2模式網路拆分算法及3模式網路拆分的策略不僅可以用於本研究,還可以套用於更一般的複雜網路的分析。在本研究中除套用於嵌入CAIS設計、促進系統內形成各類自組織網路外,還被用於對Web2.0構成的複雜的信息系統生態的分析,對Web2.0的組分和混合系統構成的2模式網路進行分析,為大量Web2.0部件混合組成的信息系統的分類和關係刻畫提供了形式化的科學判據。
為研究和設計CAIS的動態湧現機制,本文提出用多主體建模方法(ABM,Agent based Modeling)來輔助CAIS的動態原型設計,並針對CAIS中主體行為規則設計了一個多主體模型,發現了一類有助於快速促進同類主體分類聚合的行為規則。
為解決CAIS因適套用戶行為和外在環境難以測試的困難,本文用多主體建模方法設計了一個輔助CAIS測試的平台。通過把用戶行為模式納入到模型設計中,增加了對複雜的用戶行為的可控性(可用同一用戶行為模式數據反覆測試、消除了因真實用戶的記憶效應造成的測試的不可重複性),從而為複雜適應信息系統的可重複實驗和測試提供了可能。在此模擬測試環境的基礎上,對本研究前面提出的一些網路拆分算法在系統內促成各類自組織網路形成的效果進行了模擬比較。
CAIS的複雜性和適應性不僅表現在系統內的各種複雜湧現現象和動態演化機制,還表現為系統之間的開放性協作帶來的協同進化;如在社會性軟體和Web2?.0領域內的大量相關信息系統相互促進創新的現象等。為了研究CAIS協同進化和創新的規律。本文對社會性軟體和Web2?.0的系統創新模式進行了大量的分析,總結出一些典型的模式和規律,並對這些模式和規律的套用進行了示範說明。
隨著CAIS跨系統之間的混合越來越多,系統彼此間的耦合度越來越高(與系統內組分間耦合度越來越低的發展趨勢正好相反),一種新的系統模式能否獲得套用上的成功,不僅取決於其自身的設計,還取決於其面向別的信息系統的適應性(可協同互動能力、互操作能力、可集成性與數據兼容能力等),本文提出套用信息系統生態分析的方法輔助信息系統的項目立項論證,可以在新系統模式設計之前,預先分析出其發展的潛力和成功的可能性;對於混合創新的系統來說,對各部件的生態位分析則有助於在各類同質的部件間作出理性的選擇。
本研究的主要創新點包括:
1. 在信息系統研究中全面引入系統思維、系統理論和系統方法,對信息技術和信息系統的發展規律進行了系統分析,用系統思維的整體觀點和發展的觀點對社會性軟體和Web2.0進行了較全面的分析。著重分析了社會性軟體中的湧現現象及非線性機制,以及Web2.0的幾種典型架構及其意義。總結出社會性軟體和Web2.0的四種典型特徵、兩類適應性和三類複雜性。
2. 分析出傳統的簡單信息系統設計中隱含的哲學觀念、理論預設、思維方式、設計原則等,總結出信息系統範式的概念,並對複雜信息系統中存在的、傳統信息系統範式難以解決的一些問題進行了分析;在此基礎上,提出複雜適應信息系統範式,具體包括一系列關於信息系統設計觀念的變革,一個基於CAS抽象架構的概念模型,一些設計指導原則等。
3. 針對複雜適應信息系統設計的需要,提出基於關鍵中介節點的2-Mode網路拆分算法、基於介度威權累計的2-Mode網路拆分算法等多種網路拆分算法,以及3-Mode網路的分析策略。這些算法和策略不僅能夠用於適應性信息系統的設計,還可廣泛套用於其它網路分析的套用領域。
4. 在對複雜適應信息系統適應性演化中表現出的非線性動力學特徵帶來的種種困難進行分析的基礎上,提出用多主體建模方法對複雜適應信息系統進行動態原型設計的方法,並結合兩個具體的問題:適應信息系統內主體行為規則的設計問題和複雜網路的拆分及聚類算法的評價比較問題進行了模擬實驗研究。
5. 套用生態系統的概念和研究方法對信息系統的衍生髮展模式進行了分析,用網路分析方法對部分熱點Web2.0系統之間的關係進行了動態追蹤分析。實際上提出了一種可有效輔助電子商務、套用信息系統創新設計及項目論證的分析理論和分析方法。
本研究的主要貢獻是,針對越來越複雜多樣化的社會性軟體和日趨複雜的Web信息系統構建的網際網路,在信息系統的研究中全面引入系統科學和複雜性研究的相關理論和方法,把系統思維、系統理論和系統方法與信息系統的思考、分析與架構設計結合起來,不僅彌補了社會性軟體和Web2.0等套用信息系統在理論研究上的不足(在這個嶄新的領域記憶體在的理論嚴重落後於實踐的問題,妨礙了人們對它們的正確認識和理解,不利於相關信息系統的研究與創新設計)、拓展了系統理論與複雜性系統研究的套用範疇,還因此發現並提出了一些新問題;在解決這些由傳統的分析方法套用到新研究領域產生的新問題過程中,對一些系統研究方法本身做了補充發展和完善。
作者簡介
張樹人人機互動與工業心理學專業碩士、信息系統專業博士、浙江大學計算機學院博士後,主要研究方向為系統科學、電子商務和知識管理,現任職於杭州電子科技大學管理學院。曾編著出版過《複雜系統建模與仿真》,在《中國人民大學學報》、《系統工程與實踐》、CNAIS等中外期刊和國際會議上發表過多篇學術論文。
方美琪知名電子商務專家,中國信息經濟學會秘書長,中國人民大學教授、博士生導師,經濟科學實驗室副主任,在電子商務教學科研方面獲得多項國家級、省部級和國際獎項。長期以來,一直對複雜系統科學前沿、網際網路新技術和信息革命帶來的新經濟具有濃厚的研究興趣。
目錄
序
前言
第1章緒論
1.1信息系統的系統研究概述
1.1.1信息技術與信息系統的發展趨勢
1.1.2系統科學在信息系統研究中的套用
1.2從Web2.0熱到複雜系統研究
1.2.1Web2.0:從狂熱到困惑
1.2.2Web2.0與複雜適應系統理論
1.2.3本書的基本理論和方法
1.3本章小結
第2章互動與湧現——Web2.0相關技術的深度解析
2.1Web2.0中的適應性和湧現
2.1.1Bl09:全球資訊網中的適應性主體
2.1.2Wiki:“共同規範”的湧現
2.1.3社會性標籤系統:分眾分類的湧現
2.1.4網路社群的自組織與社會關係網路的湧現
2.2web2.0系統的經典架構的系統動力學分析
2.2.1主體參與式架構的典範一一豆瓣評論
2.2.2開放式架構的典範——可程式的Web與Web2.0組合工廠
2.2.3代表未來開源系統架構的Nin9
2.3從社會性軟體到Web2.0
2.3.1社會性軟體的由來
2.3.2社會性軟體的定義
2.3.3社會性軟體的發生過程及判別標準
2.3.4社會性軟體的分類
2.4Web2.0的範疇
2.5本章小結
第3章複雜適應信息系統範式
3.1系統複雜性研究與信息系統的複雜性
3.1.1系統複雜性研究產生的背景及研究的對象
3.1.2信息系統的複雜性分析
3.1.3信息系統複雜性所帶來的機遇與挑戰
3.2複雜範式及複雜適應信息系統範式
3.2.1科學研究的複雜範式
3.2.2信息系統的範式
3.2.3複雜適應信息系統範式
3.2.4CAIS範式與簡單信息系統範式的比較
3.2.5CAIS設計的指導原則
3.2.6CAIS範式的適用範疇
3.3本章小結
第4章複雜適應信息系統與複雜網路
4.1複雜網路分析
4.1.1複雜網路分析的背景
4.1.2複雜網路研究的相關概念
4.2複雜適應信息系統中的複雜網路分析算法
4.2.12模式網路及拆分算法研究
4.2.23模式網路及其分析策略
4.3複雜網路分析與複雜適應信息系統的架構設計
4.4本章小結
第5章複雜適應信息系統的動態原型與建模
5.1多主體建模與CAIS的動態原型概述
5.1.1多主體系統及多主體建模
5.1.2多主體模型的原理及特點
5.1.3兩種層次的CAIS動態建模
5.2CAIS建模實例
5.2.1實例l:適應性與非適應性頁面
5.2.2實例2:適應性規則
5.2.3模型結論的套用推廣
5.3多主體建模在CAIS算法測試中的套用
5.3.1模型設計
5.3.2模擬實驗
5.4本章小結
第6章複雜適應信息系統生態及衍生模式
6.1信息系統生態概述
6.1.1信息系統生態的學緣分析
6.1.2信息系統生態的基本概念
6.2信息系統的衍生模式及其套用
6.2.1“收割者”模式及“N:1→N:M→N:1:M”中介產生模式
6.2.2“收割者”模式及中介產生模式的套用
6.2.3基因混合模式
6.2.4系統功能綜合集成模式及系統協作生態網路
6.2.5系統功能綜合集成模式與SOA的區別
6.3本章小結
第7章涌動的變革——包羅萬象的Web2.O套用
7.1社會計算與群體智慧型類
7.1.1社會化個性新聞服務:SpotBack
7.1.2社會化音樂分享服務:Last和Pandora
7.1.3社會化軟體推薦服務:Wakoopa和SOft1001
7.1.4網路行為的社會化聚合服務:BlueDot
7.1.5基於社會群體智慧型和社會化協作的RSS萃取服務
7.1.6增加社會化評價、評論或注釋的服務
7.1.7增強社會化網路服務功能的外掛程式:Widget
7.1.8集合群體智力解釋詞條的社會化線上字典服務:WordSource
7.2綜合衍生類
7.2.1線上標籤管理服務:Tagsahoy
7.2.2社會性書籤提交代理
7.2.3線上RSS發布代理
7.2.4社會性書籤、社會性網路和RSS線上閱讀的綜合集成服務
7.2.5聚合各種社會化軟體服務的服務:Mugshot
7.2.6Widgey外掛程式綜合服務
7.2.7專注於提供各類基於RSS的操作和接口轉換的服務
7.2.8其他RSS衍生服務
7.3手機和即時通信類
7.3.1手機定位及分享的社會性服務
7.3.2手機作為未來Web2.O的套用終端
7.3.3即時通信的外掛程式和社會化擴展
7.4信息系統生態群落類
7.4.1Twitter及其模仿克隆系列
7.4.2Twitter衍生服務
7.4.3線上知識問答類的細分衍生
7.4.4社會性書籤的模仿與衍生
7.4.5從社會性標籤到社會陛搜尋引擎
7.4.6Digg類的模仿與改進
7.5線上辦公處理類
7.5.1常見辦公處理軟體替代服務
7.5.2線上日程和事務管理類
7.5.3線上圖形、圖像處理類
7.5.4線上流程圖製作工具:DrawAnywhere等
7.5.5線上多媒體混燒服務:Sayjoy、Eyespot、Juraixut等
7.5.6其他辦公相關處理類
7.6Web2.0的企業級套用
7.6.1Yahoo的Pipes
7.6.2Adobe的Apollo
7.6.3微軟的Silverlight與Popfly
7.6.4BEA的WebLogicPortal10
7.7本章小結
參考文獻
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