【正文】 第 1章 信息管理的科學(xué)基礎(chǔ) ? 信息簡論 ? 信息管理的信息科學(xué)基礎(chǔ) ? 信息管理的管理科學(xué)基礎(chǔ) ? 走向信息管理科學(xué) 第 1章 信息管理的科學(xué)基礎(chǔ) ? 第一節(jié) 信息簡論 一、信息的概念 ? 1．信息是音信、消息 ? 這一概念由來已久，在一千多年前，唐朝詩人李中在 《 碧云集 暮春懷故人 》 的詩中就留下了“ 夢斷美人沉信息，目穿長路倚樓臺(tái) ” 的佳句。在我國的許多字典中，均把信息解釋為音信、消息，這一概念的應(yīng)用十分廣泛、十分普遍。 ? 2．信息作為科學(xué)的概念 ? 信息作為科學(xué)的概念在信息論中得以專門研究有二個(gè)代表人物二篇論文 ? 1928年，哈特萊（ ）在 《 貝爾系統(tǒng)技術(shù)雜志 》 上發(fā)表題為《 信息傳輸 》 的論文，為信息論的創(chuàng)立奠定了基礎(chǔ)。他把 “ 信息 ” 理解為選擇通信符號(hào)的方式，例如 “ I am well”，中文意思是 “ 我平安 ” 。 ? 1948年，申農(nóng)（ ）在 《 貝爾系統(tǒng)技術(shù)雜志 》 上發(fā)表題為《 通信的數(shù)學(xué)理論 》 一文，標(biāo)志著信息論的誕生。他從通信工程的角度去研究信息傳遞與度量問題，根據(jù)信息在通信過程中的作用提出了信息的定義：信息的多少、意味著消除了不確定性的大小。所謂不確定性，是指對客觀事物的不了解，不肯定，認(rèn)為消息和信息有區(qū)別。例如，人們收聽廣播或看電視，聽到看到了一些新聞，就是收到了一些消息。但是收到的新聞并不都是信息，收聽前已經(jīng)知道的新聞只是消息，而不認(rèn)為是信息，只有收聽前不知道的新聞，收聽后才認(rèn)為是信息。顯然消息比信息含義廣泛，信息只是消息的一部分。 ? 3．關(guān)于信息的本質(zhì)的認(rèn)識(shí) ? 維納將信息引入控制論，發(fā)表兩篇代表性論文。 ? 1948年，與申農(nóng)同時(shí)，維納（ ）發(fā)表了控制論的奠基性著作 《 控制論 —— 或關(guān)于在動(dòng)物和機(jī)器中控制和通信的科學(xué) 》 ，1950年發(fā)表論文 《 人有人的用處 —— 控制論與社會(huì) 》 ，把信息的概念引入控制論。他注意到信息質(zhì)的方面，給人們提供了一條深入揭示信息本質(zhì)的途徑。他指出： ? “ 人通過感覺器官感知外部世界 ” ， “ 我們支配環(huán)境的命令就是給環(huán)境一種信息 ” ? “ 信息就是信息，不是物質(zhì)也不是能量。不承認(rèn)這一點(diǎn)的唯物論，在今天就不能存在下去。 ” ? 表明信息與物質(zhì)、能量既有區(qū)別又有聯(lián)系。 ? 二、信息的類型與特征 1．信息的類型 ? 從不同的角度出發(fā)，依據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)，可以把信息劃分為不同的類型，這里介紹三種分類方法 ? 2．信息的特征 —— 是指信息區(qū)別于其它事物的本質(zhì)屬性。 ? 信息的基本特征是： ? （ 1）普遍性 —— 信息是事物運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)和方式，只要有事物存在，只要有事物的運(yùn)動(dòng)，就會(huì)有其運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)和方式，就存在著信息。無論在自然界、人類社會(huì)，還是在人類思維領(lǐng)域，絕對的 “ 真空 ” 是不存在的，絕對不運(yùn)動(dòng)的事物也是沒有的。因此，信息是普遍存在著的。信息與物質(zhì)、能量一起，構(gòu)成了客觀世界的三大要素。 ? （ 2）表征性 —— 信息不是客觀事物本身，而只是事物運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和存在方式的表征。一切事物都會(huì)產(chǎn)生信息，信息就是表征所有事物屬性、狀態(tài)、內(nèi)在聯(lián)系與相互作用的一種普遍形式。宇宙時(shí)空中的事物是無限的，表征事物的信息現(xiàn)象也是無限的。 ? （ 3）動(dòng)態(tài)性 —— 客觀事物本身都在不停地運(yùn)動(dòng)變化，信息也在不斷發(fā)展更新。特別是從語用信息的觀點(diǎn)來看，事物運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及方式的效用是會(huì)隨時(shí)間的推移而改變的。因此，在獲取與利用信息時(shí)必須樹立時(shí)效觀念，不能一勞永逸。 ? （ 4）相對性 —— 客觀上信息是無限的，但相對于認(rèn)知主體來說，人們實(shí)際獲得的信息（實(shí)得信息）總是有限的。并且，由于不同主體有著不同的感受能力、不同的理解能力和不同的目的性，因此，從同一事物中獲取的信息（語法信息、語義信息和語用信息）肯定各不相同，即實(shí)得信息量是因人而異的。 ? （ 5）依存性 —— 信息本身是看不見、摸不著的，它必須依附于一定的物質(zhì)形式（如聲波、電磁波、紙張、化學(xué)材料、磁性材料等等）之上，不可能脫離物質(zhì)單獨(dú)存在。我們把這些以承載信息為主要任務(wù)的物質(zhì)形式稱為信息的載體。信息沒有語言、文字、圖像、符號(hào)等記錄手段便不能表述，沒有物質(zhì)載體便不能存儲(chǔ)和傳播，但其內(nèi)容并不因記錄手段或物質(zhì)載體的改變而發(fā)生變化。 ? （ 6）可傳遞性 —— 信息可以通過多種渠道、采用多種方式進(jìn)行傳遞，我們把信息從時(shí)間或空間上的某一點(diǎn)向其他點(diǎn)移動(dòng)的過程稱為信息傳遞。信息傳遞要借助于一定的物質(zhì)載體，因此，實(shí)現(xiàn)信息傳遞功能的載體又稱為信息媒介。一個(gè)完整的信息傳遞過程必須具備信源（信息的發(fā)出方）、信宿（信息的接收方）、信道（媒介）和信息的四個(gè)基本要素。 ? （ 7）可干擾性 —— 信息是通過信道進(jìn)行傳遞的。信道既是通信系統(tǒng)不可缺少的組成部分，同時(shí)又對信息傳遞有干擾和阻礙作用。我們把任何不屬于信源原意而加之于其信號(hào)上的附加物都稱為信息干擾。例如，噪聲就是一種典型的干擾。產(chǎn)生噪聲的因素很多，有傳輸設(shè)備發(fā)熱引起的熱噪聲、不同頻率的信號(hào)相干擾產(chǎn)生的調(diào)制間噪聲、不同信道相干擾產(chǎn)生的串?dāng)_噪聲、外部電磁波沖擊產(chǎn)生的脈沖噪聲，等等。 ? （ 8）可加工性 —— 信息可以被分析或綜合，擴(kuò)充或濃縮，也就是說人們可以對信息進(jìn)行加工處理。所謂信息加工，是把信息從一種形式變換成另一種形式，同時(shí)在這個(gè)過程中保持一定的信息量。如果在信息加工過程中沒有任何信息量的增加或損失，并且信息內(nèi)容保持不變，那么就意味著這個(gè)信息加工過程是可逆的，反之則是不可逆的。實(shí)際上信息加工都是不可逆的過程。 ? （ 9）可共享性 —— 信息區(qū)別于物質(zhì)的一個(gè)重要特征是它可以被共同占有，共同享用，也就是說信息在傳遞過程中不但可以被信源和信宿共同擁有，而且還可以被眾多的信宿同時(shí)接收利用。物質(zhì)交換遵循易物交換原則，失去一物才能得到一物；信息交換的雙方不僅不會(huì)失去原有信息，而且還會(huì)增加新的信息；信息還可以廣泛地傳播擴(kuò)散，供全體接收者共享。 ? 三 . 信息的度量 1．語法信息的度量方法 ——表示認(rèn)知主體所獲得的是 “ 什么形式 ” 的信息。 ? （ 1）哈特萊測度信息量公式 —— 他認(rèn)為某一事物或消息的組元數(shù) m 與事物或消息的信息量 H 有如下關(guān)系（ 20世紀(jì) 20年代提出） H=log2m ? （ 2）申農(nóng)信息熵公式 —— 他肯定了哈特萊用對數(shù)來度量信息的做法，并提出了用信息熵度量信息的方法。即排除信息的語義因素，把信息加以形式化，以便從定量的角度描述語法信息量的大小。這一方法以后被廣泛應(yīng)用（于1948年在 《 通信的數(shù)學(xué)理論 》 中提出）。 ? 設(shè)某一隨機(jī)事件 x，其結(jié)果是不確定的，有多種可能性 x1， x2， … ， xn，每種結(jié)果出現(xiàn)的概率分別為 p1， p2， … ， pn，則事件 x的信息結(jié)構(gòu) S 為 ? 式中 K為系數(shù)，與不同的單位制有關(guān)。這個(gè)公式與物理學(xué)中熵的計(jì)算公式只差一個(gè)負(fù)號(hào)，因此可以把信息稱為負(fù)熵，即信息熵。 ? 此處有幾個(gè)名詞或概念需要理解。 ? i)信息量的計(jì)量單位：比特，即二進(jìn)制單位。一比特的信息量，就是含有兩個(gè)獨(dú)立等概率可能狀態(tài)的隨機(jī)事件所具有的不確定性被全部消除所需要的信息量，導(dǎo)出方法如下： ? 當(dāng)對數(shù)底數(shù)取為 2， n=2，p(x1)=p(x2)=，令 ? ii)信息熵 —— 是從信源的整體角度考慮的，它代表著信源整體的平均不確定程度。即事件客觀上所包含的全部不確定性。 ? iii)條件熵 —— 信宿收到信號(hào) y 后，對信源 x仍然存在的不確定性，或者由于干擾而失去的信息量，用符號(hào) H（ x|y）表示。 ? iv)信源的最大熵 —— 對于等概率信源，即 p(x1)＝ p(x2)＝ … ＝ p(xn)時(shí)，信源的平均信息量最大，稱信源的最大熵。 ? v)相對熵 —— 信源的實(shí)際熵與最大熵之比稱為相對熵 ? 2．語義信息度量方法 —— 表示認(rèn)知主體獲得的是 “ 什么意義 ” 的信息。 ? 1964年卡爾納普（ R. Carnap）等人提出 “ 語義信息 ” ，1974年哥廷格爾（ H. Gottinqer）提出 “ 無概率（主觀）信息 ” 的概念，對語義信息量問題都未能很好解決。后來，有人提出用邏輯真實(shí)度 T來表示語義信息的特征量，作為度量語義信息的參數(shù)?？梢悦枋鰹? ? 若隨機(jī)事件 x的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分布為 x={x1, x2, … , xn}，各狀態(tài)的概率分布為 P＝ {P1, P2, … , Pn}，各狀態(tài)的邏輯真實(shí)度分布為 T＝ {t1, t2, … , tn}，則事件 x的語義信息結(jié)構(gòu) St為 ? 3．語用信息的度量方法 ? 語義信息量研究的是主體關(guān)于事物運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其變化方式的邏輯