系統(tǒng)科學視域下高校信息化標準的制定

張遠惠 梁振輝

[摘 要]文章探討在系統(tǒng)思想的指導下制定高校信息化標準體系，高校信息化系統(tǒng)是一個復雜系統(tǒng)，具有整體性、非線性、突現性、自組織性和層次性等特征，各系統(tǒng)以及系統(tǒng)間相互作用的總和形成的組織整體即為信息化系統(tǒng)，其功能是為了實現高校的數據共享與資源共享，實現共享的核心是信息化標準的研究與制定，系統(tǒng)科學哲學為信息化標準的研究與制定提供了理論基礎，系統(tǒng)思想為制定高校信息化標準從而實現數據與資源共享提供了新的視角和方法論基礎。

[關鍵詞]系統(tǒng)科學;復雜系統(tǒng);信息化標準;整體性

[中圖分類號]G434 [文獻標識碼]A [文章編號]1008-7656（2019）06-0051-05

引言

當前，隨著信息技術、網絡技術的飛速發(fā)展，以及教育信息化進程近十年的不斷推進，國家在高校信息化方面的投入大幅增長，極大地改善了高校的信息化教學，有關高校信息化的相關新名詞更是層出不窮，如校園大數據、云平臺、智慧校園、翻轉課堂、微課堂等都在不斷地刷新人們對高校信息化的認識，但這種認識還只是停留在簡單地應用信息技術指導教學與管理層面，而實際高校信息化應該被視為一個復雜的信息化系統(tǒng)，不能只是片面地理解為單一數據、信息化環(huán)境與技術支持，軟硬件系統(tǒng)的使用等。高校信息化系統(tǒng)是一個由信息化教學系統(tǒng)、信息化管理系統(tǒng)、信息化技術服務系統(tǒng)以及師生信息化素養(yǎng)系統(tǒng)和各系統(tǒng)間以及系統(tǒng)與外界環(huán)境的相互作用關系所組成的復雜組織整體，而其功能是要實現高校數據和資源的有效共享，目前，國家和地方政府投入了大量的人力、財力和物力去打造智慧校園，雖然建設了校園云平臺和資源庫，并且提供了先進的技術環(huán)境和設備，但并沒能真正實現數據共享與資源共享，高校內各行政部門和二級學院各自為政，缺乏溝通和交流，信息資源無法共享，關鍵的問題就在于學校沒有統(tǒng)一的信息標準，因此信息化標準的制定是實現數據共享與資源共享的前提。信息化標準的制定是一項復雜的系統(tǒng)工程，要完成這一系統(tǒng)工程就必須進行系統(tǒng)思考。系統(tǒng)科學家G·克勒爾闡述了信息時代系統(tǒng)科學的重要意義[1]。他認為，系統(tǒng)科學是信息社會的智力工具，跨學科的方法論更適合處理信息社會中內在的大規(guī)模社會問題[2]。系統(tǒng)科學是信息時代的二維科學[3]，各種系統(tǒng)理論是建設信息社會必需的科學理論，各種信息技術、自動化技術、系統(tǒng)工程等是建設信息社會必須的基本技術。信息社會可以從系統(tǒng)科學中尋找思路和方法[1]。

一、系統(tǒng)科學哲學和復雜性研究

雖然系統(tǒng)科學是產生于20世紀的一個學科群，但系統(tǒng)觀念和系統(tǒng)思想古已有之。古代的系統(tǒng)觀念主要表現為整體觀、目的觀和相互聯(lián)系變化的觀念[1]，如《周易》的陰陽五行說，老子的《道德經》，德謨克利特以原子為基礎的系統(tǒng)整體觀等都具有豐富的系統(tǒng)思想，從《孫子兵法》中運用系統(tǒng)思想對軍事的指導、《黃帝內經》對人體系統(tǒng)的認識、亞里士多德關于整體性、目的性觀念的闡述，所有這一切無不體現了古人應用系統(tǒng)思維指導生活實踐的智慧。隨著科學技術的飛速發(fā)展，在19世紀下半葉，馬克思和恩格斯批判地繼承了康德、黑格爾的辯證法和系統(tǒng)思想，他們創(chuàng)立的唯物辯證法使系統(tǒng)思維方式取得了哲學的表述形式[1]。到了20世紀上半葉，數學和計算機技術的發(fā)展以及威佛關于有組織復雜性的研究，大大促進了系統(tǒng)科學的發(fā)展。諾貝爾獎獲得者西蒙教授將系統(tǒng)科學和復雜性探索的發(fā)展歷程概括為“三次浪潮”[4]。第一次是20世紀20至60年代，一般系統(tǒng)理論、控制論和信息論等學科開始創(chuàng)立和發(fā)展;第二次浪潮是20世紀70年代，自組織理論的建立;第三次浪潮是20世紀80年代，復雜系統(tǒng)科學的興起。

不同于大多數自然系統(tǒng)，系統(tǒng)工程及其管理所研究的系統(tǒng)是有目的性的，系統(tǒng)中各元素是為了特定的目的而聯(lián)系起來并相互作用的統(tǒng)一整體。如水電站、大壩或地鐵等是為了實現保護人類或服務于人類的目的而建造且運轉的。因此，韋伯大辭典對系統(tǒng)定義為：“系統(tǒng)是由許多通常是種類不同的部分，依照一個共同的計劃或適用于一個共同目的所組成的一個復雜統(tǒng)一體?！盵1]這個復雜統(tǒng)一體中的各元素以及元素之間通過與環(huán)境間的輸入輸出關系實現系統(tǒng)的整體特性。首先，對復雜系統(tǒng)進行研究時要從整體角度出發(fā)，系統(tǒng)各組成元素單獨所具有的性質并不能代表系統(tǒng)各元素相互作用且與環(huán)境發(fā)生相互作用后整體表現出來的功能，也即亞里士多德曾說過的“整體不等于部分之和”。其次，系統(tǒng)的突現性被系統(tǒng)科學家認為是“系統(tǒng)整體具有其組成部分所不具有且不能根據部分的行為加以預測的性質”[1]。第三，“復雜性的構造是分等級的，并且不同層次需要用不同的語言來描述”[5]。復雜系統(tǒng)由一個或多個層級所構成，對任何系統(tǒng)來說，層級結構提供了最可行的形式[6]，實踐證明，復雜系統(tǒng)的組織層級起著相當重要的作用，系統(tǒng)的控制能力越弱，越需要增加系統(tǒng)的層級結構以利于系統(tǒng)演化朝向正確的方向發(fā)展。最后，系統(tǒng)處在不斷地與外界進行物質、能量與信息交換的變化中。因此，研究系統(tǒng)的動態(tài)演化機制是深入了解系統(tǒng)并對系統(tǒng)進行管理的必要手段。

二、信息化標準的制定是復雜系統(tǒng)的工程

教育信息化始于20世紀80年代，韓國教育信息化發(fā)展規(guī)劃啟動于20世紀80年代;美國前總統(tǒng)克林頓于1993年提出建設國家信息基礎設施由此揭開了美國教育信息化建設的序幕，中國從1989年正式頒布《國家教育管理信息系統(tǒng)總體規(guī)劃綱要》開始正式走上了具有中國特色的教育信息化之路[7]。高校信息化系統(tǒng)是一個包含多種要素，層級豐富功能多樣的非線性系統(tǒng)，該信息化系統(tǒng)的構建是一項復雜系統(tǒng)工程，受各種因素的影響與制約，同時該系統(tǒng)還是一個開放系統(tǒng)，受到外界社會、政治和經濟的影響。

所謂信息化標準，就是在信息的產生、傳輸、交換和處理時采用統(tǒng)一的概念、名詞、術語、規(guī)則、傳輸格式、表達格式和代碼[8]。把信息化標準應用于高校，即是指在高校內與教學和管理相關的所有人員能共同遵守和使用的信息表達標準，這一標準涉及信息傳遞、信息技術處理、數據流程以及通訊控制等。目前在教育部頒發(fā)的標準中，信息類標準包括編號、信息項名、中文簡稱、類型、長度和說明六部分的內容。目前高校內信息化建設、運維和管理等工作沒有真正的統(tǒng)一規(guī)劃，教務、科研、財務、后勤以及各二級學院等部門各自為政，采用的數據標準不統(tǒng)一，造成各信息系統(tǒng)間兼容性差，數據信息資源不能共享，因此研究和制定適合本校信息化發(fā)展的標準是解決校內信息化孤島，消除校內低水平重復建設，改善對各信息系統(tǒng)數據的重復管理及數據不同步現象的關鍵[9]。

組成高校信息化生態(tài)系統(tǒng)的各子系統(tǒng)具有各自的信息化標準，如教學信息化標準、管理信息化標準等等，這些標準可以實現學校內部數據按照標準進行存儲，各子系統(tǒng)的信息化標準間又具有統(tǒng)一的規(guī)范，通過對數據的標準化處理統(tǒng)一整合校內相對獨立且分散的各部門子系統(tǒng)，從而有效地實現數據與資源的共享，只有當信息實現共享，各行政部門需要數據時可以直接從數據中心獲取，各二級學院教師需要資源時可以從資源中心獲取，學生需要素材時可以從資源中心獲取，這樣才能避免重復勞動，提高工作效率，真正實現智慧校園的目標。

從上述分析可以看出，信息化標準系統(tǒng)中的各標準體系在統(tǒng)一的規(guī)范下相互聯(lián)系和相互作用，并受外界標準（如教育部和各省市信息化標準）的制約，為全校師生以及行政管理人員提供統(tǒng)一的使用標準。信息化環(huán)境下的數據共享與資源共享表明信息化標準系統(tǒng)是一個開放的復雜系統(tǒng)，各標準間具有非線性相互作用，全校的標準系統(tǒng)是一個組織整體，具有整體性、多樣性、自組織性、層次性和動態(tài)性等特征，因此制定信息化標準體系是一項復雜的系統(tǒng)工程。近20年來，將系統(tǒng)科學與復雜系統(tǒng)理論用于教育領域的研究思路正在全世界興起，盡管目前系統(tǒng)科學與復雜系統(tǒng)理論在國內教育界還沒獲得廣泛的關注和深入研究，但已經引起了部分學者專家的濃厚興趣，相關議題也已經著手進行研究。系統(tǒng)科學哲學與復雜性理論為高校信息化標準的研究提供了理論基礎，為信息化標準的制定提供了新的視角和方法論支持。

三、復雜信息環(huán)境下標準制定的對策

（一）整體性思維是關鍵

長久以來，學校各個職能部門和二級學院的管理信息系統(tǒng)和辦公自動化系統(tǒng)從設計規(guī)劃建設到使用運維管理階段都存在各自為政的現象，某些地方信息匱乏，某些地方又存在信息冗余，信息不對稱情況比較嚴重[9]，原因就在于信息系統(tǒng)建設人員缺乏系統(tǒng)的整體性思維，學校信息化系統(tǒng)在建設初期沒有統(tǒng)一規(guī)劃，而系統(tǒng)科學運動就提倡采用“整體論”而非“還原論”的思想來解釋和處理現實世界中的復雜性問題[5]。

高校信息化標準是由多個不同標準要素層級構成的整體，而不是單個整體，這個組織整體表現出它的組成部分所不具有的整體性質。例如，傳統(tǒng)的觀點認為，單靠接口就想實現系統(tǒng)集成，但這實際是不可行的，要實現真正的系統(tǒng)集成，必須在校園內制定各行政部門及二級學院業(yè)務系統(tǒng)統(tǒng)一遵循的格式數據和標準規(guī)范才能實現不同業(yè)務系統(tǒng)間基礎數據的統(tǒng)一，并對其進行相應的管理。統(tǒng)一了基礎數據標準，才能在進行數據采集、處理及傳輸過程中實現校內各業(yè)務系統(tǒng)間信息數據及資源的共享，滿足各級部門對學校信息進行查詢、統(tǒng)計及管理的要求。

制定統(tǒng)一的信息數據標準實際上就是整體性思維的體現，學校舊有的信息化系統(tǒng)從建設之初都存在各自為政的現象，各業(yè)務部門制定自己的規(guī)章制度，并視為各自遵守的所謂標準，但實際上各業(yè)務部門單靠這些單一標準是無法滿足智慧校園的需求的。學校的信息標準化應包括信息管理的標準化、信息教學的標準化、信息技術服務的標準化以及師生信息素養(yǎng)的標準化，并在體系架構、數據規(guī)范、互操作規(guī)范、業(yè)務規(guī)范等方面進行統(tǒng)一要求，形成整體的解決方案，例如，對教師信息的更新，傳統(tǒng)的做法是人事處每學期督促各二級學院上報教師的相關信息以便進行更新，教師的信息包括繼續(xù)教育、職稱、科研、培訓以及獎懲等等眾多資料，教師填報完成后上交給人事處，人事處只是存儲在自己的人事系統(tǒng)中，并不能供其他行政部門使用，接著科研處又要求教師上報科研及成果等各項信息，教師們又要再重新填報上交給科研處，科研處錄入的當然也是自己的業(yè)務系統(tǒng)，這樣數據存儲于不同的業(yè)務系統(tǒng)中，當有其他部門比如教務處需要教師的相關數據時又需要教師進行填報，對于教師來說他們做了許多重復工作，當全省開展普查和統(tǒng)計時，全校就要全面開展信息的收集與更新工作，接著新一輪的填報和上傳數據又開始了。這樣較難實現智慧校園的目標。數據共享中心就為解決數據的存取及更新提供了最佳的解決方案，如果學校制定了信息化統(tǒng)一標準及互操作規(guī)范，那全校教師的相關信息就可以在數據共享平臺錄入、取用及更新，既避免了重復工作，也便于整體管理。

（二）注重不同層級間的非線性相互關系

傳統(tǒng)的觀點認為，信息化生態(tài)系統(tǒng)的構建是基于線性的過程，也即規(guī)劃——建設——運維——提升，但實際它是一個非線性的循環(huán)過程。信息化生態(tài)系統(tǒng)間各要素的相互作用必定是動力學的，這一復雜系統(tǒng)會因此而隨時間變化，對于信息化系統(tǒng)可以把要素間的相互作用理解為信息的轉移。復雜性是作為要素間的相互作用模式的結果而突現出來的[10]。

在信息化標準系統(tǒng)這一大的系統(tǒng)下包含著信息化管理標準、信息化教學標準、師生信息化素養(yǎng)標準以及技術服務標準，其中一個標準體系不完善都會影響到其他的標準體系的建設與運用，而標準體系中某一看似不重要的標準細則恰恰有可能發(fā)揮著重要的作用，這就是復雜系統(tǒng)非線性相互作用的體現。除了平行層級間的相互作用，復雜系統(tǒng)表現出來的整體性特征，還與上下層級間的相互作用相關聯(lián)。以信息化管理標準體系的制定為例，信息化管理標準體系的第一層級可以分為信息、工作、事務性工作、成果中心和資產，這五個平行層級各自又細分為第二級，如信息的第二層級根據學校各行政部門可以分為人力資源域、教學管理域、學生管理域、科研管理域、財務資產域、學校檔案域、系統(tǒng)管理域以及公共服務域，主要針對人事處信息的人力資源域的第三層級可以分為教職工基本信息管理、教職工招聘、入校離校、職稱評審、職務聘任、考核管理、薪資管理、黨團工作、出國管理、培訓管理和離退休管理等，再來看科研管理域層級，其下一層級可以分為項目管理、合同管理、成果管理、科研機構管理以及科研經費管理。標準的制定要考慮平行層級以及上下層級間的相互聯(lián)系，如某一教師的信息不僅體現在人力資源域，還體現在教學、科研以及財務等領域，所以學校信息化標準的制定之所以復雜并具有不確定性，就是因為單一要素對于信息化標準整體系統(tǒng)的行為是無知的，它僅可以對局域信息作出響應，但對系統(tǒng)整體行為具有不可預測性。正因為各層級間要素豐富的相互作用，以及相互作用間形成的正反饋和負反饋，在制定學校信息化標準時必須注重層級間的非線性相互用，弄清相互作用的機制以便在日后的管理與更新中對其進行調整和轉換。

（三）信息化標準體系是一個具有自組織性的開放體系

復雜系統(tǒng)是一個不斷地與環(huán)境進行能量與物質交換的開放系統(tǒng)，在信息化標準的制定和使用過程中要充分利用其自組織性的特征，有效地解決信息化標準體系形成過程中一系列深層次的問題。自組織是指通過低層次客體的局域的相互作用而形成的高層次的結構、功能有序模式的不由外部特定干預和內部控制者指令的自發(fā)過程，由此而形成的有序的較復雜的系統(tǒng)稱為自組織系統(tǒng)[1]。自組織開放系統(tǒng)是由系統(tǒng)元素中局域性的相互作用引起的，這種局域性的相互作用協(xié)同產生復雜的有序模式，該系統(tǒng)的躍遷會將學校的整體信息化水平帶入不同的狀態(tài)，在信息化標準的形成和發(fā)展過程中，有序程度會隨時間推移而增加，標準體系需要從環(huán)境中獲得信息，提高適應環(huán)境的能力，因此，在制定信息化相關標準的時候要注重標準體系的開放性，引入外部的信息和能量來促進學校信息化標準體系的發(fā)展進程。

通常人們認為，高度組織性的系統(tǒng)一定是集中控制系統(tǒng)，但實際并不是這樣，信息化標準系統(tǒng)制定過程的控制就是一種分布式控制。在信息化標準體系的制定過程中，它的進程是由系統(tǒng)的各組成部分按一定的概率分布協(xié)同發(fā)出控制信號分散地實現，而不是由一個統(tǒng)一的控制者系統(tǒng)來執(zhí)行，如制定信息化技術服務標準體系包括信息技術標準化和教育行業(yè)標準化，該體系的制定和應用是基于各組成部分，分別是體系架構、數據規(guī)范、互操作規(guī)范、業(yè)務規(guī)范協(xié)同地發(fā)出控制信號來加以實現的，當這種自組織系統(tǒng)躍遷達到一定的穩(wěn)定性后，可以通過他組織（他組織指系統(tǒng)中有序結構的這樣一種形成過程：是在外界環(huán)境施加決定性影響的情況下或由一個分離的子系統(tǒng)即控制者系統(tǒng)施加組織指令的作用下形成的[1]），比如學校領導對信息化標準制定的支持與推動，或者學校的信息制度與文化建設給予標準化體系發(fā)展動力，只要這種支持和動力適時又適度，就有助于標準化體系的躍遷，使學校的整體信息化水平進入一個更好的階段。

四、結語

高校信息化標準體系是一個復雜系統(tǒng)，需要用系統(tǒng)思維對其進行研究和分析，而復雜科學理論為高校信息化標準體系的構建提供了方法論的指導。依照本校實際情況編寫信息化標準是為了實現校內各業(yè)務部門和二級學院的數據和資源按照標準存儲及使用，標準為數據庫和資源庫提供數據字典和資源字典的作用，通過對數據和資源進行標準化處理，將全校各自分散的信息系統(tǒng)進行統(tǒng)一整合，為各業(yè)務部門和二級學院系統(tǒng)進行信息交換、資源共享提供必要的基礎條件，為各子系統(tǒng)的開發(fā)應用提供數據使用規(guī)范，并實現數據共享與資源共享，消除數據和資源不能同步和不同共享的問題。試圖一次性建立信息化標準體系是不現實的，信息化標準會受外界的影響，在制定和使用的過程中也不是一成不變的，新的標準會不斷突現，在發(fā)展過程中需要系統(tǒng)科學理論做指導，遵循系統(tǒng)的突現性的特點，著重系統(tǒng)的變化適應性，根據相應的政策及技術的發(fā)展對標準進行相應的調整，以適應不斷發(fā)展的適合于本校的信息化需求。

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[作者簡介] 張遠惠（1979-），女，廣東汕頭人，廣東省外語藝術職業(yè)學院高級工程師，博士生，研究方向：科學技術哲學;梁振輝（1979-），男，海南萬寧人，廣東省外語藝術職業(yè)學院副教授，碩士，研究方向：高職教育信息化。

[責任編輯 方 仁]