第1章 - 信息化发展
1.1 信息与信息化
信息基础
信息不是物质,也不是能量- 信息是客观世界各种事物变化和特征的反应
- 信息必须依附于某种载体进行传输
- 信息就是通过数据所提炼出的有价值的内容
信息是用来消除随机不定性的东西
信息的特征
普遍性:只要有事物存在,就必然存在信息。客观性:信息是客观现实的反应,不随人的主观意识而改变。主观信息必然要转化成客观信息。无限性:客观世界是无限的,反应客观世界的信息自然也是无限的。包括无限的事物产生无限的信息和有限的事物产生无限的信息。动态性:事物在不断变化,对应的信息也随时发生变化,不是静止不变的。相对性:不同的主体从一个事物中获取的信息及信息量可能是不同的。依附性:信息不能完全脱离物质而独立存在,任何信息都要依附于一定的载体而存在。变换型:信息通过处理可以实现变换或转换,使其形式和内容发生变化,以适应特定的需要。文字转成图片传递性:信息在时间上的传递就是存储,在空间上的传递就是转移或扩散。层次性:客观世界是分层次的,反映它的信息也是分层次的。个体、集体 微观、宏观系统性:信息可以表示为一种集合,不同类别的信息可以形成不同的整体。因此,可以形成与现实世界相对应的信息系统。转化性:信息的产生不能没有物质,信息的传递不能没有能量,但有效地使用信息,可以将信息转化为物质或能量。物质 <-> 信息
普客无动相 依变传层系 转
信息的质量
由于获取信息满足了人们消除不确定性的需求,因此信息具有价值,而价值的大小决定于信息的质量,这就要求信息满足一定的质量属性。信息应用的场合不同,其侧重面也不一样。例如,对于金融信息而言,其最重要的特性是安全性;而对于经济与社会信息而言,其最重要的特性是及时性。
精确性:指对事物状态描述的精准程度.完整性:指对事物状态描述的全面程度,完整信息应包括所有重要事实。及时性:指获得信息的时刻与事件发生时刻的间隔长短。昨天的天气信息不论怎样精确、完整,对指导明天的穿衣并无帮助,从这个角度出发,这个信息的价值为零。可靠性:指信息的来源、采集方法、传输过程是可以信任的,符合预期。经济性:指信息获取、传输带来的成本在可以接受的范围之内。安全性:指在信息的生命周期中,信息可以被非授权访问的可能性越低,安全性越高。可验证性:指信息的主要质量属性可以被证实或者证伪的程度。
精确完整 及时可靠 经济安全 可验证
信息的传输模型
信源:产生信息的实体,信息产生后,由这个实体向外传播。如QQ使用者。信宿:信息的归宿或接收者,如使用QQ的另一方(当然这一方也是信源),他通过计算机屏幕接收QQ使用者发送的文字(如:你好!)。信道:传送信息的通道,如TCP/IP网络。编码器:编码器在信息论中泛指所有变换信号的设备,实际上就是终端机的发送部分,它包括从信源到信道的所有设备,如量化器、压缩编码器和调制器等,使信源输出的信号转换成适于信道传送的信号。从信息安全的角度出发,编码器还可以包括加密设备。译码器:译码器是编码器的逆变换设备,把信道上送来的信号(原始信息与噪声的叠加)转换成信宿能接收的信号,可包括数模转换器、解码器解调器和解密设备等。噪声:噪声可以理解为干扰,噪声可以作用于五个环节中的任意环节,但是对信道的影响最大,当噪声携带的信息大到一定程度的时候,在信道中传输的信息可以被噪声掩盖导致传输失败。
决定信息系统性能的关键就在于编码器和译码器。
一般情况下,信息系统的主要性能指标是有效性和可靠性。有效性就是在系统中传送尽可能多的信息;而可靠性是要求信宿收到的信息尽可能地与信源发出的信息一致,或者说失真尽可能小。为了提高可靠性,可以在信息编码时增加冗余编码,犹如“重要的话说三遍”,恰当的冗余编码可以在信息受到噪声侵扰时被恢复,而过量的冗余编码将降低信道的有效性和信息传输速率。
系统的特征
目的性:定义一个系统、组成一个系统或者抽象出一个系统,都有明确的目标或者目的,自标性决定了系统的功能。整体性:系统是一个整体,元素是为了达到一定的目的,按照一定的原则,有序地排列起来组成系统,从而产生系统的特定功能。层次性:系统是由多个元素组成的,系统和元素是相对的概念。元素是相对于它所处的系统而言的,系统是从它包含元素的角度来看的,如果研究问题的角度变一变,系统就会变成更高一级系统的元素,也称为子系统。稳定性:系统的稳定性是指受规则的约束,系统的内部结构和秩序应是可以预见的,系统的状态以及演化路径有限并能被预测,系统的功能发生作用导致的后果也是可以预估的。稳定性强的系统使得系统在受到外部作用的同时,内部结构和秩序仍然能够保持。突变性:突变性是指系统通过失稳从一种状态进入另一种状态的一种剧烈变化的过程,它是系统质变的一种基本形式。自组织性:开放系统在系统内外因素的作用下自发组织起来,使系统从无序到有序,从低级有序到高级有序。相似性:系统具有同构和同态的性质,体现在系统结构、存在方式和演化过程具有共同性。系统具有相似性的根本原因在于世界的物质系统性。相关性:元素是可分的和相互联系的,组成系统的元素必须有明确的边界,可以环境适应性与其他元素区分开来。另外,元素之间是相互联系的,不是哲学上所说的那种普遍联系,而是实实在在的、具体的联系。环境适应性:系统总处在一定环境中,并与环境发生相互作用。系统和环境之间总是在发生着一定的物质和能量交换。
整日稳突层 自织环境相似相关
信息系统的特性
信息系统的组成部件包括硬件、软件、数据库、网络、存储设备、感知设备、外设、人员以及把数据处理成信息的规程等。从用途类型来划分,信息系统一般包括电子商务系统、事务处理系统、管理信息系统、生产制造系统、电子政务系统、决策支持系统等。
开放性:系统的开放性是指系统的可访问性。这个特性决定了系统可以被外部环境识别,外部环境或者其他系统可以按照预定的方法,使用系统的功能或者影响系统的行为。系统的开放性体现在系统有清晰描述并被准确识别和理解的接口层。脆弱性:这个特性与系统的稳定性相对应,即系统可能存在着丧失结构、功能、秩序的特性,这个特性往往是隐蔽的且不易被外界感知的。脆弱的系统一旦被侵入,整体性会被破坏,甚至面临崩溃和系统瓦解。健壮性:当系统面临干扰、输入错误和入侵等因素时,系统可能会出现非预期的状态而丧失原有功能、出现错误甚至表现出破坏功能。系统具有能够抵御出现非预期状态的特性称为健壮性,也称鲁棒性(robustness)。一般来说,具有高可用性的信息系统,会采取冗余技术、容错技术、身份识别技术和可靠性技术等来抵御系统出现非预期的状态并保持系统的稳定性。
信息系统生命周期

系统规划阶段:系统规划阶段的任务是对组织的环境、目标及现行系统的状况进行初步调查,根据组织目标和发展战略,确定信息系统的发展战略,对建设新系统的需求做出分析和预测,同时考虑建设新系统所受的各种约束,研究建设新系统的必要性和可能性。根据需要与可能,给出报建系统的备选方案。对这些方案进行可行性研究,写出可行性研究报告。可行性研究报告审议通过后,将新系统建设方案及实施计划编写成系统设计任务书。要不要做系统分析阶段:系统分析阶段的任务是根据系统设计任务书所确定的范围,对现行系统进行详细调查,描述现行系统的业务流程,指出现行系统的局限性和不足之处,确定新系统的基本目标和逻辑功能要求,即提出新系统的逻辑模型。系统分析阶段的工作成果体现在系统说明书中,这是系统建设的必备文件。它既是和用户确认需求的基础,也是下一个阶段的工作依据。系统说明书一旦讨论通过,就是系统设计的依据,也是将来验收系统的依据。做什么系统设计阶段:系统设计阶段要回答的问题是“怎么做”。该阶段的任务是根据系统说明书中规定的功能要求,考虑实际条件,具体设计实现逻辑模型的技术方案,也就是设计新系统的物理模型。这个阶段又称为物理设计阶段,可分为总体设计(概要设计)和详细设计两个子阶段。这个阶段的技术文档是系统设计说明书。怎么做系统实施阶段:系统实施阶段是将设计的系统付诸实施的阶段。这一阶段的任务包括计算机等设备的购置、安装和调试、程序的编写和调试、人员培训、数据文件转换、系统调试与转换等。这个阶段的特点是几个互相联系、互相制约的任务同时展开,必须精心安排、合理组织。系统实施是按实施计划分阶段完成的,每个阶段应写出实施进展报告。系统测试之后写出系统测试分析报告。动手做系统运行和维护阶段:系统投入运行后,需要经常进行维护和评价,记录系统运行的情况,根据一定的规则对系统进行必要的修改,评价系统的工作质量和经济效益。上线维护
信息化的内涵
信息化的核心是要通过全体社会成员的共同努力,在经济和社会各个领域充分应用基于信息技术的先进社会生产工具,提高信息时代的社会生产力,并推动生产关系和上层建筑的改革,使国家的综合实力、社会的文明程度和人民的生活质量全面提升。
- 主体:
全体社会成员,包括政府、企业、事业、团体和个人 - 时域:一个
长期的过程 - 空域:政治、经济、文化、军事和社会的
一切领域 - 手段:
基于现代信息技术的先进社会生产工具 - 途径:提高信息时代的社会生产力,推动社会生产关系及社会上层建筑的改革
- 目标:使国家的综合实力,社会的文明程度和人民的生活质量全面提升
信息化内涵主要包括:
信息网络体系:包括信息资源、各种信息系统、公用通信网络平台等。信息产业基础:包括信息科学技术研究与开发、信息装备制造、信息咨询服务等。社会运行环境:包括现代工农业、管理体制、政策法律、规章制度、文化教育、道德观念等生产关系与上层建筑。效用积累过程:包括劳动者素质、国家现代化水平和人民生活质量的不断提高,精神文明和物质文明建设不断进步等。
信息化体系六要素

信息资源:信息资源的开发和利用是国家信息化的核心任务信息网络:信息网络是信息资源开发和利用的基础设施信息技术应用:是指把信息技术广泛应用于经济和社会各个领域,他直接反应了效率、效果、效益。信息技术应用是信息化体系六要素中的龙头,是国家信息化建设的主阵地信息技术与产业:信息产业是信息化的物质基础信息化人才:人才是信息化的成功之本信息化政策法规和标准规范:信息化政策和法规、标准、规范用于规范和协调信息化体系要素之间的关系,是国家信息化快速,有序,健康和持续发展的保障
信息化趋势
- 组织信息化趋势:
产品信息化、产业信息化、社会生活信息化、国民经济信息化 - 国家信息化趋势:
- 第一步到
2020年,核心关键技术部分领域达到国际先进水平,信息产业国际竞争力大幅提升,信息化成为驱动现代化建设的先导力量 - 第二步到
2025年,建成国际领先的移动通信网络,根本改变核心关键技术受制于人的局面,实现技术先进、产业发达、应用领先、网络安全坚不可摧的战略目标,涌现一批具有强大国际竞争力的大型跨国网信企业 - 第三步到
21世纪中叶,信息化全面支撑富强民主文明和谐的社会主义现代化国家建设,网络强国地位日益巩固,在引领全球信息化发展方面有更大作。当前,我国全面部署了“构建产业数字化转型发展体系” 重大任务,明确我国信息化进入加快数字化发展、建设数字中国的新阶段。
- 第一步到
国家信息化规划
《“十四五”国家信息化规划》明确了:建设泛在智联的数字基础设施体系,建立高效利用的数据要素资源体系,构建释放数字生产力的创新发展体系,培育先进安全的数字产业体系,构建产业数字化转型发展体系,构筑共建共治共享的数字社会治理体系,打造协同高效的数字政府服务体系,构建普惠便捷的数字民生保障体系,拓展互利共赢的数字领域国际合作体系和建立健全规范有序的数字化发展治理体系等重大任务。今后一段时间,我国信息化的发展重点主要聚焦在数据治理、密码区块链技术、信息互联互通、智能网联和网络安全等方面。
数密互通 智能网络
1.2 现代化基础设施
新型基础设施建设
2018年召开的中央经济工作会议,首次提出“加快5G商用步伐,加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设”,简称“新基建”。“新型基础设施建设”的提法由此产生,其主要包括5G基建、特高压、城际高速铁路和城际轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网等七大领域。
新型基础设施主要包括如下三个方面:
信息基础设施。信息基础设施主要指基于新一代信息技术演化生成的基础设施。信息基础设施包括:①以5G、物联网、工业互联网、卫星互联网为代表的通信网络基础设施;②以人工智能、云计算、区块链等为代表的新技术基础设施;③以数据中心、智能计算中心为代表的算力基础设施等。信息基础设施凸显“技术新”。5G、大数据中心、人工智能、工业互联网融合基础设施。融合基础设施主要指深度应用互联网、大数据、人工智能等技术,支撑传统基础设施转型升级,进而形成的融合基础设施。融合基础设施包括智能交通基础设施、智慧能源基础设施等。融合基础设施重在“应用新”特高压、城际轨交、新能源充电桩创新基础设施。创新基础设施主要指支撑科学研究、技术开发、产品研制的具有公益属性的基础设施。创新基础设施包括重大科技基础设施、科教基础设施、产业技术创新基础设施等。创新基础设施强调“平台新”。
工业互联网
工业互联网(Industriallnternet)是新一代信息通信技术与工业经济深度融合的新型基础设施、应用模式和工业生态,通过对人、机、物、系统等的全面连接,构建起覆盖全产业链、全价值链的全新制造和服务体系,为工业乃至产业数字化、网络化、智能化发展提供了实现途径,是第四次工业革命的重要基石。
工业互联网平台体系具有四大层级:它以网络为基础,平台为中枢,数据为要素,安全为保障。
- 网络是基础:工业互联网网络体系包括
网络互联、数据互通和标识解析三部分。网络互联实现要素之间的数据传输,包括企业外网和企业内网。典型技术包括传统的工业总线、工业以太网以及创新的时间敏感网络(TSN)、确定性网络、5G等技术。数据互通是通过对数据进行标准化描述和统一建模,实现要素之间传输信息的相互理解,数据互通涉及数据传输、数据语义语法等不同层面。标识解析体系实现要素的标记、管理和定位,由标识编码、标识解析系统和标识数据服务组成,通过为物料、机器、产品等物理资源和工序、软件、模型、数据等虚拟资源分配标识编码,实现物理实体和虚拟对象的逻辑定位和信息查询,支撑跨企业跨地区、跨行业的数据共享共用。
- 平台是中枢:工业互联网平台体系包括
边缘层、IaaS、PaaS和SaaS四个层级,相当于工业互联网的“操作系统”,它有四个主要作用:- ①
数据汇聚。网络层面采集的多源、异构、海量数据,传输至工业互联网平台,为深度分析和应用提供基础。 - ②
建模分析。提供大数据、人工智能分析的算法模型和物理、化学等各类仿真工具,结合数字孪生、工业智能等技术,对海量数据挖掘分析,实现数据驱动的科学决策和智能应用。 - ③
知识复用。将工业经验知识转化为平台上的模型库、知识库,并通过工业微服务组件方式,方便二次开发和重复调用,加速共性能力沉淀和普及。 - ④
应用创新。面向研发设计、设备管理、企业运营、资源调度等场景,提供各类工业App、云化软件,帮助企业提质增效。
- ①
- 数据是要素:工业互联网数据有三个特性:
- ①
重要性。数据是实现数字化、网络化、智能化的基础,没有数据的采集、流通、汇聚、计算、分析,各类新模式就是无源之水,数字化转型也就成为无本之木。 - ②
专业性。工业互联网数据的价值在于分析利用,分析利用的途径必须依赖行业知识和工业机理。制造业千行百业、千差万别,每个模型、算法背后都需要长期积累和专业队伍,只有深耕细作才能发挥数据价值。 - ③
复杂性。工业互联网运用的数据来源于“研产供销服”各环节,“人机料法环”各要素,ERP、MES、PLC等各系统,维度和复杂度远超消费互联网,面临采集困难、格式各异、分析复杂等挑战。
- ①
- 安全是保障:工业互联网安全体系涉及设备、控制、网络、平台、工业App、数据等多方面网络安全问题,其核心任务就是要通过监测预警、应急响应、检测评估、功能测试等手段确保工业互联网健康有序发展。与传统互联网安全相比,工业互联网安全具有三大特点:
- ①
涉及范围广。工业互联网打破了传统工业相对封闭可信的环境,网络攻击可直达生产一线。联网设备的爆发式增长和工业互联网平台的广泛应用,使网络攻击面持续扩大。 - ②
造成影响大。工业互联网涵盖制造业、能源等实体经济领域,一旦发生网络攻击、破坏行为,安全事件影响严重。 - ③
企业防护基础弱。目前我国广大工业企业安全意识、防护能力仍然薄弱整体安全保障能力有待进一步提升。
- ①
工业互联网融合应用推动了一批新模式、新业态孕育兴起,提质、增效、降本、绿色、安全发展成效显著,初步形成了六大类典型应用模式。
- (1)
平台化设计。平台化设计是依托工业互联网平台,汇聚人员、算法、模型、任务等设计资源,实现高水平高效率的轻量化设计、并行设计、敏捷设计交互设计和基于模型的设计,变革传统设计方式,提升研发质量和效率。 - (2)
智能化制造。智能化制造是互联网、大数据、人工智能等新一代信息技木在制造业领域加速创新应用,实现材料、设备、产品等生产要素与用户之间的在线连接和实时交互,逐步实现机器代替人工生产,智能化代表制造业未来发展的趋势。 - (3)
网络化协同。网络化协同是通过跨部门、跨层级、跨企业的数据互通和业务互联,推动供应链上的企业和合作伙伴共享客户、订单、设计、生产、经营等各类信息资源,实现网络化的协同设计、协同生产、协同服务,进而促进资源共享、能力交易以及业务优化配置等。 - (4)
个性化定制。个性化定制是面向消费者个性化需求,通过客户需求准确获取和分析、敏捷产品开发设计、柔性智能生产、精准交付服务等,实现用户在产品全生命周期中的深度参与,是以低成本、高质量和高效率的大批量生产实现产品个性化设计、生产、销售及服务的一种制造服务模式。 - (5)
服务化延伸。服务化延伸是制造与服务融合发展的新型产业形态,指的是企业从原有制造业务向价值链两端高附加值环节延伸,从以加工组装为主向制造+服务”转型,从单纯出售产品向出售“产品+服务”转变,具体包括设备健康管理、产品远程运维、设备融资租赁、分享制造、互联网金融等。 - (6)
数字化管理。数字化管理是企业通过打通核心数据链,贯通制造全场景全过程,基于数据的广泛汇聚、集成优化和价值挖掘,优化、创新乃至重塑企业战略决策、产品研发、生产制造、经营管理、市场服务等业务活动,构建数据驱动的高效运营管理新模式。
数平智服网个
城市物联网
- 物联网:物联网(Internet of Tings,loT),是指通过
信息传感设备,按约定的协议,将任意物体与网络相连接,物体通过信息传播媒介进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监管等功能。通信与识别、智能化、互联性是其主要特征。- ①
通信与识别。一般来说,在物联网上需要安装海量的各类型传感器,每个传感器均是一个信息源。 - ②
智能化。物联网通过一些设备与传感器相连接,利用云计算、智能识别等各种先进的自动化反馈技术可大范围实现对事物的智能化管控。 - ③
互联性。物联网技术的核心和基础仍是互联网。
- ①
- 智慧城市:系统感知、传递可靠、高度智能等是智慧城市重要特征。物联网与智慧城市特征的高度重合,证明了智慧城市是物联网集中应用的平台之一,也是物联网技术综合应用的典范。
- 城市物联网应用场景:典型应用领域包括
智慧物流、智能交通、智能安防、智慧能源环保、智能医疗、智慧建筑、智能家居和智能零售等。零售物流交通 家居医疗安防 建筑环保
1.3 产业现代化
农业农村现代化
农业现代化是用现代工业装备农业,用现代科学技术改造农业,用现代管理方法管理农业,用现代科学文化知识提高农民素质的过程;是建立高产、优质、高效农业生产体系,把农业建成具有显著经济效益、社会效益和生态效益的可持续发展的农业的过程;也是大幅度提高农业综合生产能力、不断增加农产品有效供给和农民收入的过程,同时,农业现代化又是一种手段。
农业信息化是农业现代化的重要技术手段。
乡村振兴战略
围绕数字赋能农业农村现代化建设,重点将围绕建设基础设施、发展智慧农业和建设数字乡村等方面。
- (1)
加强基础设施建设。一手抓新建、一手抓改造,提出推动农村干兆光网.5G、移动物联网与城市同步规划建设,提升农村宽带网络水平,推动农业生产加工和农村基础设施数字化、智能化升级。 - (2)
发展智慧农业。建立和推广应用农业农村大数据体系,推动物联网、大数据、人工智能、区块链等新一代信息技术与农业生产经营深度融合,建设一批数字田园、数字灌区和智慧农牧渔场,不断提高农业发展数字化水平,让农业资源利用更加合理、农业经营管理更加高效。 - (3)
建设数字乡村。构建线上线下相结合的乡村数字惠民便民服务体系,推进”互联网+”政务服务向农村基层延伸,深化乡村智慧社区建设,促进农村教育、医疗、文化与数字化结合,提升乡村治理和服务的智能化、精准化水平。
工业现代化
深入实施智能制造和绿色制造工程,发展服务型制造新模式,推动制造业高端化、智能化、绿色化”是我国推动制造业优化升级的重点方向。
两化融合
两化融合是信息化和工业化的高层次的深度结合,是指以信息化带动工业化、以工业化促进信息化,走新型工业化道路;两化融合的核心就是信息化支撑,追求可持续发展模式。
信息化与工业化主要在技术、产品、业务、产业四个方面进行融合。
- (1)
技术融合。技术融合是指工业技术与信息技术的融合,产生新的技术,推动技术创新。例如汽车制造技术和电子技术融合产生的汽车电子技术;工业和计算机控制技术融合产生的工业控制技术。 - (2)
产品融合。产品融合是指电子信息技术或产品渗透到产品中,增加产品的技术含量。例如,普通机床加上数控系统之后就变成了数控机床;传统家电采用了智能化技术之后就变成了智能家电;普通飞机模型增加控制芯片之后就成了遥控飞机。信息技术含量的提高使产品的附加值大大提高。 - (3)
业务融合。业务融合是指信息技术应用到企业研发设计、生产制造、经营管理、市场营销等各个环节,推动企业业务创新和管理升级。例如,计算机管理方式改变了传统手工台账,极大地提高了管理效率;信息技术应用提高了生产自动化、智能化程度,生产效率大大提高;网络营销成为一种新的市场营销方式,受众大量增加,营销成本大大降低。 - (4)
产业衍生。产业衍生是指两化融合可以催生出的新产业,形成一些新兴业态,如工业电子、工业软件、工业信息服务业。工业电子包括机械电子、汽车电子、船舶电子、航空电子等;工业软件包括工业设计软件、工业控制软件等;工业信息服务业包括工业企业B2B电子商务、工业原材料或产成品大宗交易、工业企业信息化咨询等。
智能制造
智能制造(Intelligent Manufacturing,IM)是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合,贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节,具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。智能制造是一项重要的国家战略,也是各个国家推动新一代工业革命的关注焦点。
智能制造按照成熟度划分为五个等级:
一级(规划级):企业应开始对实施智能制造的基础和条件进行规划,能够对核心业务活动(设计、生产、物流、销售、服务)进行流程化管理。二级(规范级):企业应采用自动化技术、信息技术手段对核心装备和业务活动等进行改造和规范,实现单一业务活动的数据共享。三级(集成级):企业应对装备、系统等开展集成,实现跨业务活动间的数据共享。四级(优化级):企业应对人员、资源、制造等进行数据挖掘,形成知识、模型等,实现对核心业务活动的精准预测和优化。五级(引领级):企业应基于模型持续驱动业务活动的优化和创新,实现产业链协同并衍生新的制造模式和商业模式。
服务现代化
服务现代化是使用信息技术手段,推动服务的效能提升、质量提高、风险降低和成本优化,也包括基于信息环境下的服务创新。
现代化服务业主要包括四大类:
- ①基础服务(包括通信服务和信息服务);
- ②生产和市场服务(包括金融、物流、批发、电子商务、农业支撑服务以及中介和咨询等专业服务);
- ③个人消费服务(包括教育、医疗保健、住宿、餐饮、文化娱乐、旅游、房地产、商品零售等);
- ④公共服务(包括政府的公共管理服务、基础教育、公共卫生、医疗以及公益性信息服务等)。
融合形态
- (1)结合型融合。是指在制造业产品生产过程中,中间投入品中服务投入所占的比例越来越大;同时,在服务业最终产品的提供过程中,中间投入品中制造业产品投入所占比重也越来越大。
- (2)绑定型融合。是指越来越多的制造业实体产品必须与相应的服务产品绑定在一起使用,才能使消费者获得完整的功能体验。
- (3)延伸型融合。是指以体育文化产业、娱乐产业为代表的服务业引导周边衍生产品的生产需求,从而带动相关制造产业的共同发展。
消费互联网
消费互联网是以个人为用户,以日常生活为应用场景的应用形式,满足消费者在互联网中的消费需求而生的互联网类型。消费互联网以消费者为服务中心,针对个人用户提升消费过程的体验,在人们的阅读、出行、娱乐、生活等诸多方面进行改善,让生活变得更方便、更快捷。消费互联网本质是个人虚拟化,增强个人生活消费体验。
消费互联网的基本属性包括:
- 媒体属性:由自媒体、社会媒体以及资讯为主的门户网站。
- 产业属性:由在线旅行和为消费者提供生活服务的电子商务等其他组成。
消费互联网的应用新格局:
社交圈会因特定的因素而聚集,从而带来了新型网络经济,如网络商城快递、餐饮外卖、网红带货等,成就了社交网络的消费互联网的核心地位。
消费互联网不仅仅给人们带来了生活方式的变化和生活质量的提高,而且推动了社会生活的深层变革,那就是“无身份社会”的建立。
1.4 数字中国
数字中国是新时代国家信息化发展的新战略,是满足人民日益增长的美好生活需要的新举措,是驱动引领经济高质量发展的新动力,涵盖经济、政治、文化、社会、生态等各领域信息化建设,主要包括宽带中国、互联网+、大数据、云计算、人工智能、数字经济、电子政务、新型智慧城市、数字乡村等内容。”迎接数字时代,激活数据要素潜能,推进网络强国建设,加快建设数字经济、数字社会、数字政府,以数字化转型整体驱动生产方式、生活方式和治理方式变革”成为了新时代我国信息化发展的主旋律。

数字经济
数字经济是继农业经济、工业经济之后的更高级经济形态。从本质上看,数字经济是一种新的技术经济范式,它建立在信息与通信技术的重大突破的基础上,以数字技术与实体经济融合驱动的产业梯次转型和经济创新发展的主引擎,在基础设施、生产要素、产业结构和治理结构上表现出与农业经济工业经济显著不同的新特点。
- 1.新技术经济范式:数字经济的技术经济范式的结构主要包括
驱动力、新结构、价值创造和经济增长。- (1)驱动力。由新一代信息技术革命而形成的
智能技术群被普遍认为是数字经济发生和发展的基本驱动力。智能技术群是包括云计算、大数据、人工智能、区块链、物联网、5G、VR/AR等众多技术的集群。结构。 - (2)新结构。每一次技术经济范式转换都会带来全新的经济形态和经济
- (3)价值创造。数字经济的本质是技术经济范式转换,数字经济必然要创造出全新的价值
- (4)经济增长。新技术驱动新经济,新经济创造新价值,新价值驱动经济增长,前述三个元素构建出数字经济的基本逻辑。
- (1)驱动力。由新一代信息技术革命而形成的
- 2.主要内容构成:从“
数字产业化”和“产业数字化”两个方面,确定了数字经济的基本范围,将其分为数字产品制造业、数字产品服务业、数字技术应用业、数字要素驱动业、数字化效率提升业等5大类。其中,前4大类为数字产业化部分,是数字经济发展的基础。第5大类产业数字化部分,体现了数字技术将进一步与国民经济各行业进行深度渗透和广泛融合。- (1)数字产业化:
- 数字产业化是指为产业数字化发展提供
数字技术、产品、服务、基础议施和解决方案,以及完全依赖于数字技术、数据要素的各类经济活动,包括电子信息制造业、电信业、软件、信息技术、互联网行业等。 - 数字产业化发展重点包括:云计算、大数据、物联网、工业互联网、区块链、人工智能、虚拟现实和增强现实。
- 数字产业化是指为产业数字化发展提供
- (2)产业数字化:
- 产业数字化是指在新一代数字科技支撑和引领下,
以数据为关键要素,以价值释放为核心,以数据赋能为主线,对产业链上下游的全要素数字化升级、转型和再造的过程。产业数字化作为实现数字经济和传统经济深度融合发展的重要途径,是新时代背景下使用数字经济发展的必由之路和战略抉择。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》明确提出了推进产业数字化转型,实施“上云用数赋智“行动,推动数据赋能全产业链协同转型。
- 产业数字化是指在新一代数字科技支撑和引领下,
- (3)数字化冶理:数字化治理通常指
依托互联网、大数据、人工智能等技术和应用,创新社会治理方法与手段,优化社会治理模式,推进社会治理的科学化、精细化、高效化,助力社会治理现代化。数字化治理的核心特征是全社会的数据互通、数字化全面协同与跨部门的流程再造,形成“用数据说话、用数据决策、用数据管理、用数据创新”的治理机制。数字化治理的内涵包含:对数据的治理、运用数据进行治理、对数字融合空间进行治理。 - (4)数据价值化:价值化的数据是数字经济发展的关键生产要素,加快推进数据价值化进程是发展数字经济的本质要求。近年来,数据可存储、可重用、呈现爆发增长、海量集聚的特点,是实体经济数字化、网络化、智能化发展的基础性战略资源。数据价值化包括但不限于
数据采集、数据标准、数据确权、数据标注、数据定价、数据交易、数据流转、数据保护等。数据价值化是指以数据资源化为起点,经历数据资产化、数据资本化阶段,实现数据价值化的经济过程。上述三个要素构成数据价值化的“三化”框架,即数据资源化、数据资产化、数据资本化。数据资源化:是使无序、混乱的原始数据成为有序、有使用价值的数据资源。数据资源化阶段包括通过数据采集、整理、聚合、分析等,形成可采、可见、标准、互通、可信的高质量数据资源。数据资源化是激发数据价值的基础,其本质是提升数据质量,形成数据使用价值的过程。数据资产化:是数据通过流通交易给使用者或者所有者带来的经济利益的过程。数据资产化是实现数据价值的核心,其本质是形成数据交换价值,初步实现数据价值的过程。数据资本化:主要包括两种方式,数据信贷融资与数据证券化。数据资本化是拓展数据价值的途径,其本质是实现数据要素社会化配置。
- (1)数字产业化:
数字政府
数字政府通常是指以新一代信息技术为支撑,以“业务数据化、数据业务化”为着力点,通过数据驱动重塑政务信息化管理架构、业务架构和组织架构,形成“用数据决策、数据服务、数据创新”的现代化治理模式。
1.数字新特征
数字政府既是“互联网+政务“深度发展的结果,也是大数据时代政府自觉转型升级的必然,其核心目的是以人为本,实施路径是共创、共享、共建、共赢的生态体系。
同时数字政府也被赋予了新的特征:
协同化:主要强调组织的互联互通,业务协同方面能实现一个跨层级、跨地域、跨部门、跨系统、跨业务的高效协同管理和服务。云端化:云平台是政府数字化最基本的技术要求,政务上云是促成各地各部门由分散建设向集群集约式规划与建设的演化过程,是政府整体转型的必要条件。智能化:智能化治理是政府应对社会治理多元参与、治理环境越发复杂、治理内容多样化趋势的关键手段。数据化:数据化也是现阶段数字政府建设的重点,是建立在政务数据整合共享基础上的数字化的转型。动态化:指数字政府是在数据驱动下动态发展不断演进的过程。数字政府(掌握)数字政府建设关键词主要包括:
数字政府建设关键词主要包括:
共享:推动政务数据共享,推进政务服务事项集成化办理。数字政府,数据先行。数据共享是提升政务服务效能的重要抓手。互通:国家政务服务平台持续推动与各地区、各部门政务服务业务办理系统的全面对接融合,打破地域阻隔与部门壁垒,实现更大范围内的系统互联互通,有力推动了政务服务线上线下融合互通和跨地区、跨部门、跨层级协同办理。便利:数字政府,利企便民。加强数字政府建设的根本目标是更好地服务企业和群众,满足人民日益增长的美好生活需要。
2.主要内容
数字政府从面向社会大众政务服务视角来看,主要内容重点体现在一网通办、跨省通办、一网统管
- (1)一网通办:企业群众办事线上只登录一次即可全网通办。
- (2)跨省通办:申请人在办理地之外的省市提出事项申请或在本地提出办理其他省市事项申请,办理模式通常可分为全程网办、代收代办和多地联办等。
- (3)一网统管:”一网统管”通常从城市治理突出问题出发,以城市事件为牵引,统筹管理网格,统一城市运行事项清单,构建多级城市运行“一网统管”应用体系。”一网统管”建设通常强调:
一网、一屏、联动、预警、创新。- ①一网:主要包括政务云、政务网和政务大数据中心等。
- ②一屏:通过对多个部门的数据进行整合,将城市运行情况充分反映出来。
- ③联动:畅通各级指挥体系,为跨部门,跨区域,跨尽级联勒联动,真效处置提供快速响应能力。
- ④预警:基于多维、海量、全息数据汇集,实现城市运行体征的全量、实时掌握和智能预警。
- ⑤创新:以管理需求带动智能化建设,以信息流、数据流推动业务流程全面优化和管理创新。
3.能力体系
(1)强化经济运行大数据监测分析,提升经济调节能力。
(2)大力推行智慧监管,提升市场监管能力。
(3)积极推动数字化治理模式创新,提升社会管理能力。
(4)持续优化利企便民数字化服务,提升公共服务能力。
(5)强化动态感知和立体防控,提升生态环境保护能力。
(6)加快推进数字机关建设,提升政务运行效能。
(7)推进公开平台智能集约发展,提升政务公开水平。
数字社会
1.数字民生
将”人”与“公共服务“通过数字化的方式全面连接,将大幅提升社会整体服务效率和水平,实现数字民生。
数字民生建设重点通常强调:
- 普惠:充分开发利用信息技术体系,扩大民生保障覆盖范围,助力普惠型民生建设,解决民生资源配置不均衡等问题。
- 赋能:信息技术体系与民生的深度融合赋予了民生建设新动能,促进民生保障实效指数式增长,如“互联网+教育、互联网+养老、互联网+交通”、互联网+医疗 等。”“
- 利民:信息技术体系创新拓展了公共服务场景,推动数字技术全面融入社会交往和日常生活新趋势,使民生服务日趋智慧化、便利化和人性化。
2.智慧城市
智慧城市是运用信息通信技术,有效整合各类城市管理系统,实现城市各系统间信息资源共享和业务协同,推动城市管理和服务智慧化,提升城市运行管理和公共服务水平,提高城市居民幸福感和满意度,实现可持续发展的一种创新型城市。

智慧城市基本原理表现为:
- ①强调“人民城市为人民”,以面向政府、企业、市民等主体提供智慧化的
服务为主要模式; - ②重点强化
数据治理、数字孪生、边际决策、多元融合和态势感知五个核心能力要素建设; - ③更加注重
规划设计、部署实施、运营管理、评估改进和创新发展在内的智慧城市全生命周期管理; - ④目标旨在推动
城市治理、民生服务、生态宜居、产业经济、精神文明五位一体的高质量发展; - ⑤持续推动城市治理体系与治理能力
现代化水平提升。
该原理确立的智慧城市核心能力要素,揭示了当前及未来一段时期智慧城市发展的重心在于信息技术与社会发展的深度融合。智慧城市的五个核心能力要素密切关联且相互影响,但不可互为替代,均是开展新一阶段智慧城市整体、局部乃至具体项目建设、运行需要关注的核心能力要素。对核心能力要素解释为:
数据治理:围绕数据这一新的生产要素进行能力构建,包括数据责权利管控.全生命周期管理及其开发利用等。数字孪生:围绕现实世界与信息世界的互动融合进行能力构建,包括社会孪生、城市孪生和设备孪生等,将推动城市空间摆脱物理约束,进入数字空间。边际决策:基于决策算法和信息应用等进行能力构建,强化执行端的决策能力,从而达到快速反应、高效决策的效果,满足对社会发展的敏捷需求。多元融合:强调社会关系和社会活动的动态性及其融合的高效性等,实现服务可编排和快速集成,从而满足各项社会发展的创新需求,态势感知:围绕对社会状态的本质反映及模拟预测等进行能力构建,洞察可变因素与不可见因素对社会发展的影响,从而提升生活质量。
可将智慧城市发展成熟度划分为规划级、管理级、协同级、优化级、引领级5个等级。
一级(规划级):应围绕智慧城市的发展进行策划,明确相关职责分工和工作机制等,初步开展数据采集和应用,确保相关活动有序开展。二级(管理级):应明确智慧城市发展战略、原则、目标和实施计划等,推进城市基础设施智能化改造,多领域实现信息系统单项应用,对智慧城市全生命周期实施管理。三级(协同级):应管控智慧城市各项发展目标,实施多业务、多层级、跨领域应用系统的集成,持续推进信息资源的共享与交换,推动惠民服务、城市治理、生态宜居、产业发展等的融合创新,实现跨领域的协同改进。四级(优化级):应聚焦智慧城市与城市经济社会发展深度融合,基于数据与知识模型实施城市经济、社会精准化治理,推动数据要素的价值挖掘和开发利用,推进城市竞争力持续提升。五级(引领级):应构建智慧城市敏捷发展能力,实现城市物理空间、社会空间、信息空间的融合演进和共生共治,引领城市集群治理联动,形成高质量发展共同体。
数字生活是依托互联网和一系列数字科技技术应用为基础的一种生活方式,可以方便快捷地带给人们更好的生活体验和工作便利。数字生活主要体现在如下方面。
(1)生活工具数字化。数字化生活时代,信息技术和产品成为极其重要的生活工具,人们将像享受空气、阳光、水一样享受数字化生活工具带来的舒适和便捷。根据摩尔定律和梅特卡夫定律,随着技术的不断创新与广泛扩散,其应用成本将显著下降,而其价值则显著增加。(2)生活方式数字化。在数字社会中,借助于数字化技术,每个人的工作、学习、消费、交往、娱乐等各种活动方式都将具有典型的数字化特征,数字家庭成为未来家庭的发展趋势。体现在工作更加弹性化和自主化;终身学习与随时随地学习成为可能;网络购物跻身主流消费方式;人际交往的范围与空间无限扩大等。(3)生活内容数字化。数字生活时代,人们工作、学习、消费和娱乐的内容具有典型的数字化特征。生活内容数字化体现在工作内容以创造、处理和分配信息为主;学习内容个性化;信息成为重要消费内容;娱乐内容数字化等。
数字生态
- 1.数据要素市场:随着数字经济的快速发展,数据作为数字经济的关键要素,对我国经济高质量发展的重要作用日益凸显。
- 2.数字营商环境:良好的营商环境是一个国家或地区经济软实力和综合竞争力的重要体现。
- 3.网络安全保护:强大的网络安全产业实力是保障网络空间安全的根本和基石。
1.5 数字化转型与元宇宙
数字化转型
数字化转型(Digital Transformation)是建立在数字化转换、数字化升级基础上,进一步触及组织核心业务,以新建一种业务模式为目标的高层次转型。
1.驱动因素
- (1)生产力飞升:第四次科技革命
- 经验范式,它偏重于经验事实的描述和明确具体的实用性的科学研究范式。在研究方法上以归纳为主,带有较多盲目性的观测和实验。
- 理论范式,它主要指偏重理论总结和理性概括,强调较高普遍的理论认识而非直接实用意义的科学研究范式。
- 模拟范式,它是一个由数据模型构建、定量分析方法以及利用计算机来分析和解决科学问题的研究范式。
- 数据密集型研究范式,它针对数据密集型科学,是由传统的假设驱动向基于科学数据进行探索的科学方法转变而生成的科学研究范式。第四科学范式通过新型信息技术的数据洞察,从大数据中自动化挖掘实践经验.、理论原理并自行开展模拟仿真,完成基于数据的自决策和自优化,这将极大地繁荣应用科学技术。
- (2)生产要素变化:数据要素的诞生
- 数据是与土地、劳动力、资本和技术并列的主要生产要素
- (3)信息传播效率突破:社会互联网新格局
- (4)社会“智慧主体”规模:快速复制与“智能+”
- 社会的“智慧主体”己经不单纯是自然人,它可以是一个互联网账号、一台自动驾驶的汽车、一部智能手机,或者是工厂中的一套智能机器人。
2.基本原理
数字经济时代,经济与社会竞争的进一步加剧,传统发展视角下的竞争力与竞争优势的保持和增强等方法,越来越难以支撑组织的发展需求,主要体现在:决策瓶颈、变革制约、知识资产流失、需求响应延迟。
3.智慧转移
数字化转型基本原理揭示了个体智慧(知识、技能和经验等)由“自然人“个体,转移到组织智慧(计算机、信息系统等掌握的)的必要性和重要性。这种“智慧转移”也称“智慧移植”,需要经历系列的过程才能完成每个组织开展此类活动的模式与方法存在差异。也可以参考下图所示的“智慧转移”模型。
- (1)“智慧-数据”过程:
信息化过程(体力劳动替代) - (2)“数据·智慧”过程:
智慧化过程(脑力替代)
“数据-智慧”过程该过程通常指数据的开发利用和资源管理的过程,即人们常说的“智慧化过程”,重点解决基于各类组织组成对象“数字关系”的“脑力替代”。该过程在大数据“筑底”后,多元化数据能够被开发利用:
- ①通过对象数字化实现对各类对象的数字化表达;
- ②通过孪生虚拟化完成物理对象到信息空间的映射;
- ③通过架构可视化实现业务知识模型与经验沉淀的复用和创新;
- ④通过计算智能化实现多元条件下的调度和决策。
4.持续迭代
组织数字化转型需要在能力因子不断细化的基础上,针对能力因子的数字化转型实施迭代,可类比为整体数字化转型与局部数字转型的关系。组织每个能力因子数字化“封装”的持续迭代主要包含四项活动,即:信息物理世界(也称数字孪生CPS)建设、决策能力边际化(PtoE)部署、科学社会物理赛博机制构筑(cpsS)、数字框架与信息调制(DFIM)。
元宇宙
元宇宙(Metaverse)是一个新兴概念,是一大批技术的集成。
- 北京大学陈刚教授对元宇宙的定义是:
元宇宙是利用科技手段进行链接与创造的,与现实世界映射与交互的虚拟世界,具备新型社会体系的数字生活空间。 - 清华大学沈阳教授对元宇宙的定义是:元宇宙是整合多种新技术而产生的新型虚实相融的互联网应用和社会形态,它基于扩展现实技术提供
沉浸式体验,以及数字孪生技术生成现实世界的镜像,通过区块链技术搭建经济体系,将虚拟世界与现实世界在经济系统、社交系统、身份系统上密切融合,并且允许每个用户进行内容生产和编辑。 - 中国社会科学院学者左鹏飞从
时空性、真实性、独立性、连接性四个方面去交叉定义元宇宙。- 从时空性来看,元宇宙是一个空间维度上虚拟而时间维度上真实的数字世界;
- 从真实性来看,元宇宙中既有现实世界的数字化复制物,也有虚拟世界的创造物;
- 从独立性来看,元宇宙是一个与外部真实世界既紧密相连,又高度独立的平行空间;
- 从连接性来看,元宇宙是一个把网络、硬件终端和用户囊括进来的一个永续的、广覆盖的虚拟现实系统。
元宇宙的主要特征包括:
- 沉浸式体验:元宇宙的发展主要基于人们对互联网体验的需求,这种体验就是即时信息基础上的沉浸式体验。
- 虚拟身份:人们已经拥有大量的互联网账号,未来人们在元宇宙中,随着账号内涵和外延的进一步丰富,将会发展成为一个或若干个数字身份,这种身份就是数字世界的一个或一组角色。
- 虚拟经济:虚拟身份的存在就促使元宇宙具备了开展虚拟社会活动的能力,而这些活动需要一定的经济模式展开,即虚拟经济。
- 虚拟社会治理:元宇宙中的经济与社会活动也需要一定的法律法规和规则的约束,就像现实世界一样,元宇宙也需要社区化的社会治理。