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摘要：本文在分析系统集成现状的基础上,讨论了系统集成的定义、必要性、异构性，并对系统集成的影响以及系统集成方法论等问题进行探讨,提出了系统集成的发展方向,并展望了信息系统集成的未来。
关键词：系统集成；异构性；系统集成方法论
一、引言
目前,企业内软件的开发是以一种比较原始的方式进行的:当公司感觉到需要某种职能时,就开发这种职能。其结果是:在公司内有大量不同时期开发的、由不同团体使用的、采用不同技术的孤立的软件系统。这些系统都处在相同的环境中(比如从同一个过程中获得输入并产生输出),它们很有可能从彼此的交互(共享信息和结论)中获益，然而由于它们没有在建设阶段从系统交互的角度,按照统一的思路进行考虑,使得各个系统采用的技术、针对特定问题设计的确保数据和知识表示的规范化以及相应所采用的推理技术,都是针对其特定问题的,因而导致它们难以从整体上加以集成,以发挥信息共享所带来的优点。
本文首先介绍了系统集成的定义和必要性,随后讨论了由于异构性对系统集成的影响和解决思路以及系统集成的方法论,最后展望了系统集成的发展方向和未来前景。
二、系统集成的定义
系统集成是将软件、硬件与通信技术组合起来为用户解决信息处理问题的业务。IBM公司把系统集成定义为将信息技术、产品与服务结合起来实现特定功能的业务。美国大型系统集成商INPUT公司认为系统集成是由一家厂商全面承包用户的大型复杂信息系统,负责系统设计,利用硬件、软件与通信技术实施包括资源调查、文档管理、用户培训与运行支持在内的全面项目管理。
所谓集成是指一个整体的各部分之间能彼此有机地和协调地工作，以发挥整体效益达到整体优化的目的，如果集成的各个分离部分原本就是一个个分系统，则这种集成就是系统集成。本文采用如下定义:系统集成的本质含义是通过思想观念的转变、组织机构的重组、流程(过程)的重构以及计算机系统的开放互连,使整个企业彼此协调地工作,从而发挥整体上的最大效益。
三、系统集成的必要性
系统集成的必要性体现在以下几个方面：
首先，各个信息技术企业所提供的产品仅仅限于它所专长的领域,比如公司重点在与操作系统和办公自动化领域等公司专注于数据库领域；公司则在开发工具和开发平台方面予以重点关注几乎没有一个厂商能够提供一个企业建设信息系统所需要的全部产品和技术,由此必然要求使用多家的产品构成解决方案。
其次，从企业信息系统的安全和发展的角度来看,采用多家信息技术公司的产品可以降低对某个特定的供应商的依赖性,有利于公司的信息安全。
实行系统集成可以统筹规划企业的资源,提高资源的利用率实行系统集成可以共享式的数据管理代替分散式的管理,实现大范围的数据共享。
理顺企业的业务及信息流程集成化应用，当一个企业应用信息技术进入成熟期时,他们会认识到需要将各个独立运行的系统联接到一起,如通过共享数据将财务与生产系统集成一体化。
四、异构性与集成的关系
异构性是系统集成的根源,由于系统中存在着异构的成分导致了系统中各个子系统无法实现有效的交互,才有了系统集成的必要。因此,首先有必要对异构性进行讨论
系统的异构性可以分为以下几种:
1)目标与语义异构:各个子系统被用于不同的任务或实现不同的职能；或者同一个符号赋予不同的语义；2)体系结构异构:如数据库类型有:关系型、层次型;如专家系统结构有:框架、黑板等等；3)系统类型异构:经典控制系统、数据库、专家系统；4)编程语言异构:采用不同的编程语言；5)操作系统异构:基于不同的操作系统。
为解决系统的异构性,通常采用的集成方法有以下两种:
1)在一个通用的环境中重新开发现有的系统,使得他们能够共享相同的表达方式、推理机制以及知识的语义。通常是利用现行的部门或行业标准来实现,如CIMS系统集成中采用的STEP标准。
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2)构造一个框架,使得现有的系统能够以尽可能少的修改来合成为一体,从而实现彼此的通讯和合作。通过增加一个同构的层次结构,将各个系统之间的交互在这个层次上进行,这样一方面可以利用以前的信息资源,另一方面又可以以较小的代价实现各个子系统之间的交互。如LockheedMartin的人工智能中心开发的SBD(Simulation2basedDesignEnvironment)设计环境就是通过提供一种包装器(Wrapper)来解决现有系统的异构性。
这两种方法各有所长,适用面各不相同,对于现在企业中系统集成问题的解决,我们更倾向于采用第二种方法,其优势在于能够充分利用现有的系统,以较低的代价解决系统集成问题。
五、集成方法论理论分析
以上从实现的技术层面上对系统集成问题进行分析,这是技术实现层面的问题。从系统集成方法论的角度来看,目前尚没有可供直接使用的理论。信息系统集成的方法从其实现的方式上,一般来说可以分为以下几种:
功能集成:由于开发时是按照各个职能部门开发的,因此按照功能集成是很自然的想法,例如,将已有的财务子系统、销售子系统、库存管理子系统、生产管理子系统等按照其各自的职能加以综合,对于这几个子系统,如果软硬件平台相近、功能相对简单的情况下,可以考虑采用这种集成方式；但是,对于差异较大且集成要求较高的系统,这种按照功能进行集成的方式显然是无法满足要求的。
内容集成:数据仓库可以说是信息系统内容集成方式的典范,W.H.Inmon给出数据仓库的形式化定义:数据仓库是一个用来支持管理决策的、面向主题的、集成、时变、非易失性的数据集合。它通过数据综合的方式提供了一个集成数据环境。但是这种集成方式是单向、自下而上的集成。
综合集成:这是我国学者提出的一种解决复杂系统问题的方法，采用定性和定量综合集成的方法,对复杂问题进行求解,取得了较好的效果,但是如何将其直接应用于信息系统的集成,尚存在一定的困难。传统的分析和集成方法,如战略数据规划方法、IDEF1X、结构化分析方法、数据流图、实体关系模型、面向对象分析方法等等,分别在不同的层面(主要集中在功能、结构以及数据库的分析和设计方面)对系统。
六、系统集成未来发展方向
系统集成行业的集中度正在降低，由于国内制造业自动化需求迅速增加，系统集成标准化水平也在提升，自动化集成行业也非常热。仅在苏州地区就有超过两百家系统集成企业，这一数字在几年前只有区区30家。由于机器人现在应用于各个行业，系统集成领域被逐渐细分，这就会使系统集成商数量进一步增加。参考国外经验，未来拥有核心竞争力且能够把3C等大体量行业集成业务做精的系统集成商将脱颖而出，规模达到数十亿。
再者我们可以看到，除汽车行业以外的其他领域集成业务迅速增加，系统集成业务分布发生了变化。现阶段，汽车工业是国内工业机器人最大的应用市场。随着市场对机器人产品认可度的不断提高，机器人应用正从汽车工业向一般工业延伸。自从2011年开始，我国食品加工工业、金属加工工业的机器人销量增幅明显高于汽车工业，说明汽车以外其它领域的系统集成正在迅速增加。
智慧工厂概念是系统集成的未来，智慧工厂的核心是数字化，智慧工厂是现代工厂信息化发展的一个新阶段。信息化数字化将贯通生产的各个环节，从设计到生产制造之间的不确定性降低，从而缩短产品设计到生产的转化的时间，并且提高产品的可靠性与成功率。
机器人系统集成行业的未来前景十分广阔，然而现阶段我国的系统集成行业虽然发展速度很快，但是质量不高，随着行业的不断成熟，经历几次大的洗牌，留下的企业将会是具有真正机器人技术的，这些企业将助力我国工业自动化转型发展。
七、结语
系统集成商的业务未来向智慧工厂或数字化工厂方向发展，将来不仅仅做硬件设备的集成，更多是顶层架构设计和软件方面的集成。
参考文献：
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[5]罗洁梅.浅析用电信息采集系统在电力企业的应用[J].企业技术开发,2010,23.
论文作者:孙喜涛
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/25
标签：系统集成论文; 系统论文; 异构论文; 子系统论文; 方法论论文; 企业论文; 信息论文; 《基层建设》2018年第6期论文;