新思维 新趋势 新方向

　　信息化的新思维

　　大家知道在过去一两年，关于互联网思维炒作得比较热。这本身并没有错，网络确实在改变这个时代。但是，我们还应该看到，改变时代的不止是网络，而是四个无处不在。一是计算无处不在；二是网络无处不在；三是数据无处不在；四是软件无处不在。这四个无处不在，对信息化的发展影响非常巨大，包括信息化的理念、战略、方法学，还有整套的标准规范，管理理论，这些都正在发生着深刻的变化，这跟十年前可以说是截然不同了。信息化向高端的发展，促进“四个无处不在”正在全球和中国形成，成为人类进入信息时代的基本特征，构成信息化发展的新思维的基础。

　　计算无处不在的“计算思维”

　　首先，我们看一下计算无处不在。从超大型计算机一直到我们眼睛看不见的计算机，尺寸跨度非常巨大。我们今天的iPhone卖价是几百美元，但是计算能力已经相当于1975年价值500万美元的一台超级计算机。换句话讲，今天我们每个人口袋里实际上装着相当于上世纪80年代的超级计算机。

　　这个带来什么结果呢？就是计算无处不在，无论是信息的采集、存储、处理、传播、分析、利用、安全保障等等，都离不开“计算”；无论算术运算、科学计算、逻辑运算，都离不开一个“算”字。“人算不如机算”。因为电脑比人脑转得更快。计算机无处不在了，怎么最大限度地用好计算机，就有讲究了，“智慧”、“智能”的概念应运而生。实际上智慧就无处不在，因为智慧的核心是计算。

　　网络无处不在的“网络思维”

　　第二，我们看到网络开始变得无处不在。今天的网络化是以数字化为前提的，数字通信网开始变得无处不在。网络的发展有两个趋势，第一个是宽带；第二个就是网络的计算机化。

　　几乎所有的信息化向高端的发展都指向宽带需求。宽带是人类走向网络时代的一个必然结果。从目前的情况来看，移动宽带的发展速度远高于固定宽带。因此，移动宽带和移动网络的发展显得更具重要性。

　　固网的宽带，世界各国基本上以下行100Mbps、上行50Mbps为目标。至于移动，现在我们已经走到了4G时代，LTE的下行带宽可以到150～300Mbps，而上行到75～150Mbps。所以，宽带成为一个大的趋势。另外一个大的趋势，就是网络走向计算机化。以此为基点，新一代的网络技术体系正在加速发展，实现网络的开放化、虚拟化、智能化。而利用软件定义网络（SDN），将网络的控制和数据分离为两个不同层面，直接利用控制层面的软件编程，实现数据（设备）层面网络资源的虚拟抽象，以逻辑/虚拟资源的形式支持各种应用与服务。这样，在网络的数据（设备）层面，包括传统的交换设备和路由设备，都不必支持大量的协议标准，仅仅接受控制器的指令即可，数据转发层面可以充分简化。这样，网络设备的通用化、计算机化就随之实现。

　　数据无处不在的“数据思维”

　　第三，数据开始无处不在。我们今天讲的数据只有两个基本元素，一个是“1”，一个是“0”。就是这两个代码的无穷组合，代表了极其复杂且变化万千的物理世界！

　　研究显示，大约在1986年的时候，数字化的数据只占到人类总数据量的1%；到了2002年的时候，数字化的数据跟模拟数据开始平分秋色，各占约50%。所以，有人说2002年是数字时代的开始。到了2007年，数字化的数据已经占到94%，模拟数据大概只占到6%。换句话讲，绝大部分的模拟数据也开始数字化。今年是2015年，数字化的数据有可能占到99%以上。数据是一个可再生、可自生的资源，我用了，你还可以用；数据可以产生新的数据。这是其它的物理资源所不可能具有的特征。

　　软件无处不在的“软件思维”

　　第四，软件开始无处不在。计算、网络和数据在哪里，哪里就一定有各种各样的软件在运行。否则，计算机和网络无法运行，数据资源无法利用，都一文不值。在信息社会中，软件产业是最重要、最具战略性的新兴产业，一定会越做越大。软件不强，计算、网络、数据，都不可能强。支撑整个信息社会运转靠的是软件。就连网络空间的进攻和防御，靠的也都是软件。说“软件正在统治世界”有一定的道理。所以，软件产业一定会成为信息社会最重要、最有战略性的产业，它的发展前景难以估计。

　　显然，以上“四个无处不在”所形成的，不仅是互联网思维，计算的思维、数据的思维、软件的思维，也都很重要。综合在一起，这是一个新时代的思维：信息化思维。

　　信息化的新趋势

　　这“四个无处不在”已经带来了几个值得关注的、信息化发展的新趋势。

　　产品计算成为主要驱动力

　　第一，“产品计算”成为信息技术和产业发展的主要驱动力。产品计算最标志性的发展是手机的计算机化，也就是智能手机的到来。我们还可以看到，电视、可穿戴设备、家用电器和汽车，这些东西的计算机化也已经成为一种潮流。

　　回顾过去60多年计算的发展，我们可以看到“计算”首先是从“科学计算”走向“业务计算”。计算机发明的初衷是用来解决科学计算问题，例如，各种微分方程和代数方程的求解。上世纪60年代以后、一直到70年代、80年代，计算机开始大规模地进入各种业务活动领域，例如，开发各种各样的数据处理系统、管理信息系统和决策支持系统，“业务计算”大行其道。上个世纪90年代后期，互联网的急剧发展，“计算”的社会应用逐渐成型，如Facebook、QQ、微信的发展，使得计算开始大规模走向“社会计算”。现在，“计算”又从“社会计算”走向“产品计算”，开始改造人类生产和生活不可或缺的各种产品。想一想，我们现在的产品有多少，如果都要走向计算机化，带来的是什么结果！“产品计算”类的市场极为巨大，正在成为网络空间的新成员和更为庞大的终端群体。“消费类”以及其它各种产品的计算机化，正在不可替代地成为信息技术和产业发展的主要驱动力。

　　产品的计算机化激励了作为科学计算、业务计算和社会计算的计算模式、技术和产业生态的变革，给中国信息产业的发展带来了莫大机遇。

　　产品计算一定会重绘全球信息产业的版图。这给中国的“后发优势”提供了重大机遇。预计至2020年，我国仅包括智能手机、个人计算机、平板电脑、智能电视等含计算功能的各种终端总量将达到20亿部以上，是一个全球独一无二的巨大市场。

　　从这几年的趋势我们可以看出，有些大的龙头企业或者日渐衰败、或者开始倒下去了；一些原来名不见经传的企业开始成长起来。这就是技术革命带来的机会，这是第一个大的趋势。

　　移动互联网推动网络空间急剧发展

　　第二个大的趋势是移动互联网推动了网络空间的急剧发展。大家都感受到移动互联网的重要性正在与日俱增。如果在农村地区，普及计算机上网是比较困难的。但是，当智能手机在农村普及的时候，利用智能手机上网就比较容易实现。

　　这样，会使得中国互联网络的普及率在未来几年，特别是在2020年前后有可能达到9亿甚至10亿。中国网民人数有可能是美国网民人数的3倍以上。按照“梅特卡夫”定律，中国的网络效益将是美国的9倍以上。中国再出10个阿里巴巴也是完全可能的。移动互联网的重要性正在超越固网。前面讲到，固定宽带预计到2020年才能普及到100兆，但是现在手机用4G，带宽已经是150到300兆了。移动互联网再加上WIFI，对固网的依赖性可能就越来越小了。

　　云计算改变信息化发展模式

　　第三个比较重要的趋势，是云计算开始改变信息化的发展模式。智能终端和网络技术的快速发展，推动了计算技术向云计算的发展，以求得更有效地利用计算资源、更便捷地提高服务能力、开拓更多更新的商业模式。云计算是计算技术发展的一次重大变革，必将重塑信息化的发展模式，对我国信息化的未来发展影响深远，是不可错过的历史机遇。目前，制约云计算发展的主要障碍在于数据安全和隐私保护。随着网络安全技术的发展，发展云计算带来的安全问题应该是可以解决的。

　　从理念上来看，那种认为利用互联网，计算能力可以作为一种公共事业（Utility），像电力、自来水、天然气一样通过网络来调度使用，用户只需要一个简易终端插上电源即可的“云计算”想法，并不符合信息化发展的客观实际。

　　实际上，近年来，比“云”发展得更快的是计算终端的发展。终端不仅不简易，而且，性能越来越高，功能越来越强，价格越来越低，品种越来越多。所以，“云+端”是一个比较现实、合理的发展趋势。

　　事实上，信息系统的构造，日渐趋于“终端+网络+云”的模式，或者说是信息化发展的新模式。终端、网络、云，各有各的计算、数据、软件和安全问题，各有各的核心技术，必将逐渐形成自己的技术体系。这种发展模式，不仅影响核心技术和产业发展，重绘全球信息产业的地图，而且影响信息化推进的形态和信息系统的构造和组织。

　　信息化的新方向

　　从国家层面，地方层面，或者行业层面，怎么才能把握住新的方向呢？我认为主要有三个途径。

　　产品创新

　　第一是产品的创新。把计算、网络、数据、软件应用到产品之中，可以有效地实现产品的创新，生产有“智慧”的产品。信息时代的产品和工业时代的产品，最大的差异之处，就在于产品有没有嵌入“计算”，有没有“联网”，有没有将“数据”用于产品的决策，有没有“软件”定义的新功能。无论简单产品或是复杂产品，只有力求实现计算、网络、数据、软件的应用，才能实现产品的更新换代，提升产品的价值，赋予企业新的竞争优势。嵌入的“计算、网络、数据、软件”越复杂、水平越高，产品的信息时代特征就越突出，科技含量就越高，竞争力就越强。

　　融合计算、网络、数据、软件的产品，才可以定义为信息时代的产品、具有智能化特征的产品。这是一场关于产品的革命，对全世界来讲意义是巨大的，改变了我们整个的生产、工作和生活的形态。其中，各种类型的微处理器的发展是一个关键点，因为到处都要计算，到处都要芯片。

　　系统创新

　　第二是系统的创新。过去60多年，信息系统的发展经历了一个从小到大，从简单到复杂，从有组织到无组织的发展过程。比如，早期做过的许多单位的信息系统，现在看来都是简单系统。有了互联网以后，我们开始做大系统，最典型的例子是把整个行业的各种简单系统通过互联网而构造成一个大系统，这种大系统是系统的系统。目前，信息系统的发展正在进一步走向比大系统规模更大的“超巨系统”，或者说是“没有系统的系统”。典型的例子就是美国国家安全局所构造的、每天可以监听全世界数千万部手机活动和信息的系统，目的是获取一些原先根本无法想象的数据和信息。

　　系统创新正在成为一个非常重要的问题。云计算、物联网、大数据带来了信息系统重构的巨大需求和机遇，信息系统的概念、思路、方法学都在发生巨大的变化。寻找新的功能、效益、利润，是信息系统创新的出发点和归宿。智能物理系统（Cyber-Physical Systems）是非常值得关注的新型的信息系统之一。

　　国际上，与两化融合相关的提法很多。如第三次工业革命、工业互联网、3G打印、德国的工业4.0等等。2013年4月，德国提出“工业4.0”战略。其中提到，第一次工业革命是蒸气机革命，第二次工业革命是电气化革命，第三次工业革命是利用IT的自动化革命，而第四次工业革命（工业4.0）则是“物联网和服务业引入制造业”。特别值得我国企业重视的是，“工业4.0”本质上是一个基于物联网和智能物理系统（Cyber-Physical Systems）的、企业级信息化的整体解决方案，是两化融合的新起点和新高度。

　　德国工业4.0在系统层面最重要的内涵就是物理系统（包括人、财、物）和计算机系统的集成。几十年信息化的发展，一些大企业可能已经构造了几十、上百个不同功能的信息系统，现在的目标是要把这些系统打造成一个整体，使企业不仅横向能够自动交换信息，而且纵向也能够自动交换信息，并且完成必要的计算功能（智能化）。德国工业4.0强调信息系统的两个一体化：横向一体化和纵向一体化。横向一体化是整合制造和业务规划流程不同阶段使用的各种信息系统，涉及公司内部，如进出厂物流、生产、营销，和公司外部价值网络的材料、能源、信息交换，目标是提供端到端的解决方案。纵向一体化则整合不同层次，如执行装置、传感装置、控制、生产管理、制造、执行及企业计划等各种信息系统，目标也是提供端到端的解决方案。当然，这种思想也同样适用于城市，把城市的各个系统组合成一个智慧的整体。

　　嵌入式系统的广泛应用催生了CPS（Cyber-Physical Systems）这个概念的诞生。将CPS译为“信息物理系统”并不恰当。更合理的译法是“智能物理系统”。因为Cyber部分的引入，使物理系统具有了智能的特征。显然，CPS是一种系统的系统，计算部分（Cyber）嵌入于物理系统之中，与物理部分（Physical）一起工作，二者不断地交换信息，计算部分的计算过程与物理部分的物理过程同时进行。

　　CPS的例子很多，几乎所有带有嵌入式系统的物理系统都可以看作是CPS。数控机床是最具代表性的单一装备的智能物理系统。有很多大系统事实上都带有智能物理系统的特征，换句话说，计算机和物理系统的联合工作，就构成了智能物理系统。如智能电网、过程控制、许多的军用武器系统等等。物联网也可能是一个CPS。

　　智能物理系统带来很多理论上需要研究的问题。在未来的10至20年间，有可能发展成为一门新的科学，是一个备受关注的热点。

　　产业创新

　　第三是产业的创新。从前面的介绍中，我们已经不难看出，信息通信产业本身就孕育着许多重大的发展机遇。

　　无论就计算、通信而言，还是就数据和软件而言，产业发展的机遇可以说是俯拾皆是。总的来看，计算机和网络设备，因为涉及芯片和各种微电子器件，产业化的难度比较大，需要有相当的产业基础。

　　数据产业、软件产业、互联网产业机会仍然很多、很大，是最具潜力的新兴产业。三者都是比较“轻、软”的产业，可以统称为“三软产业”。绿色、高效、门槛相对较低、产业纵深很大，是他们共同的特征，非常值得各地政府给予重视，率先发展。

　　应该说，找到切入点，破除各种障碍和降低门槛，是产业创新成败的关键。

　　上面说的四个无处不在，实际上为产业创新提供了巨大的机遇。包括计算机产业、通信产业、网络产业、数据产业、软件产业，无不如此。相对来说，“三软产业”的门槛相对低一点，机会可能更多。当然，这个里边也包括安全农业的发展问题。无论如何，我们面临的最具潜力的机遇是显而易见的。

　　周宏仁

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