1.1 数字化转型的背景

1.1.1 数字化转型的时代特征

从经济社会发展史看，人类经历了农业革命、工业革命，正在经历信息革命（见图1-1）。新一代信息技术是新一轮科技革命中创新最活跃、交叉最密集、渗透性最强的领域，正在引发系统性、革命性、群体性的技术突破和产业变革。全球正加速迈向以万物互联、数据驱动、软件定义、平台支撑、智能主导的数字经济新时代。

1.万物互联：从“人人互联”到“物物互联”

信息技术发展的终极目标是实现万物互联，即形成人、数据和设备之间自由联通的全球化网络。近年来，随着通信网络的升级、软件系统的推广、智能终端的普及及各类传感器的使用，信息提取、信息传输和信息存储计算能力持续提升，促进人、机、物的泛在连接，使得产品与生产设备之间、不同的生产设备之间及数字世界和物理世界之间能够实时联通、相互识别和有效交流，万物互联的条件已经基本具备。

1）信息提取能力提高

近年来，微机电系统、智能仿生学、AI算法等技术快速发展，传感器持续向微型化、多功能和系列化演化，携带各类智能传感器的设备成为移动、泛在、高效的新一代网络终端。物联网设备方面，数据显示，2011—2018年全球物联网设备数量高速增长，复合增长率近21%；据HIS预测，到2025年，全球物联网（Internet of Things, IoT）连接设备的总安装量预计达754亿个，约是2015年的5倍，BIIntelligence、华为、IDC、GSMA等多家机构也对全球物联网设备数量进行了预测，预测均值达600亿个。2025年全球物联网设备数量预测如图1-2所示。移动终端市场方面，据智研咨询《2020—2026年中国智能移动终端产品行业市场营销战略及投资前景评估报告》数据显示，我国移动智能终端行业市场规模快速增长，从2015年的9221.9亿元增长到了2019年的10935.9亿元。其中，2019年我国智能手机产量约为14.23亿部，智能家居产品出货量为19870万台，可穿戴设备出货量为9924万台，平板电脑出货量为2241万台。

2）信息传输能力提升

一方面，通信技术持续演进。每一次新技术的大规模推广使用均离不开通信技术的更新、迭代、演进，通信技术不断迭代升级，并随着5G商用牌照的发放加快进入5G时代。从5G通信技术处理能力角度看，5G跟4G比峰值速率提升了30倍，用户体验速率提升了10倍，频谱效率提升了3倍，移动性能够支持500千米时速的高铁，无线接口延迟减少50%，大概一毫秒，连接密度提高了10倍，达到1平方千米100万个物联网模块联网，能效流量密度提高了100倍，高可靠、低时延、广覆盖、大连接的特性有效推动信息传输能力大幅提升。从建设部署角度看，我国5G网络建设布局不断加快。2019年6月，商用牌照的发放拉开了我国5G规模化部署序幕，截至2019年年底，全国有22省已公开发布基站建设数量，建成5G基站约14万个。其中，广东省基站数量在全国排名第一，超过3万个；北京、浙江、上海、湖北、江苏、山东、重庆七省基站数均超过1万个。2020年，各地政府工作报告中均将5G基站和网络建设作为新基建建设的重要着力点，广东、浙江、山东、贵州等地纷纷提出了2020年基站建设目标。同时，移动、联通、电信、广电也纷纷发布了5G网络建设和应用计划。可以预见，随着各地政府投入力度持续加大、企业布局步伐持续加快，5G通信网络很快就会建成，万物互联的基础设施即将具备。图1-3所示为2000—2020年移动通信基站设备产量。图1-4所示为2020年各地5G基站建设目标。图1-5所示为2020年三大运营商5G基站建设目标。

另一方面，信息传输成本下降。相比10年前，传感器价格下降了54%，联网处理器价格下降了98%，带宽价格下降了97%，信息传输成本的下降为信息基础设施的大规模部署提供了商业化的可能。同时，为推动信息传输成本下降，涌现了诸多新模式、新业态。例如，迅雷推出共享计算模式，通过收集社会普通家庭闲置带宽、存储、计算等资源，用海量共享节点取代传统大型云计算中心，将个人的空闲宽带和存储转变为企业级云计算服务，避免了传统数据中心的高成本、高能耗，从而实现了对成本的有效控制。据工业和信息化部（以下简称“工信部”）信息中心编撰的《2018中国区块链产业白皮书》显示，截至2017年年底，迅雷通过共享计算为全社会节约了价值15亿元的宽带资源。图1-6为1998—2020年间带宽成本变化。

3）信息存储与处理能力提升

一方面，信息存储与处理基础设施建设持续完善。当前，云计算、数据中心、超算中心等算力、存储基础设施的发展，为物理世界不同粒度的数据应用场景提供了强大而廉价的计算、存储服务能力，数据存储体量和数据分析频度与深度持续提升。据互联网数据中心（Internet Data Center, IDC）数据显示，2018年全球云计算市场规模为2015年的2倍，预计2021年，全球云计算市场规模将超过2500亿美元，平均增速超过20%。当前，企业业务系统的云端改造和云端迁移步伐不断加快，据华为2025白皮书预测，2025年企业应用云化率将达85%。数据中心方面，在2016—2019年，我国数据中心机架规模从124万架增长到227万架，复合增长率超过22%（见图1-7）。而超算中心作为计算能力的主要载体，受到全球各国高度重视。《美国总统信息咨询委员会》报告指出：“计算科学利用先进计算能力去理解和解决复杂问题，是确保科学领导地位、经济竞争力和国家安全的关键。”数据显示，美国德州超算中心计算速度达580万亿次每秒，德国尤利希研究中心达1000万亿次每秒，中国“天河一号”则可以达到1200万亿次每秒。

另一方面，信息存储成本与处理成本持续下降。存储成本已从1980年的1400万美元/TB下降到2018年的22.4美元/TB（见图1-8）。Wikipedia数据显示，计算成本也一路下探，$/GFLOPS（每秒十亿次浮点运算价格）的CAGR（复合年均增长率）在-37%左右，2017年AMD Ryzen将$/GFLOPS降到0.06美元（见图1-9）。

当前，企业正在通过万物互联技术将散落的传感器、嵌入式终端系统、智能控制系统、通信设施连接成一个智能网络，使得机器、工作部件、系统及人类通过网络持续地保持数字信息的交流，最终实现无所不在的连接。罗克韦尔认为，互联企业是企业转型发展的高级形态，构建互联企业是云计算、大数据、移动互联、人工智能等新一代信息通信技术应用的集中体现，是企业降低运营成本、提升各环节协作效率、加强员工知识和技能传承、应对安全风险等方面的现实选择，也是实现企业资源共享、业务优化、智慧运营、服务增值的重要基础。

2.数据驱动：以数据流带动资金流、人才流、物资流

数据正成为一种新的资产、一种新的资源、一种新的生产要素。人类提升对世界认识能力的方法就是从现实世界中获取信息、发现规律。数据作为用符号、文字、图像等方式对客观事物进行直观描述的载体，是信息的表现形式，是人们发现规律、认识世界的基础手段。牛津大学教授维克托·迈尔·舍恩伯格在其著作《大数据时代》中指出，大数据带来了人们思维方式的三大改变，即从处理样本数据转为处理全体数据、从追求精确求解转为接受近似求解、从关注因果关系转为关注相关关系。这会使信息标准化、透明化、模型化、复杂问题简单化，进而为人类探索未知、求解问题提供新的思维方法。并且，承载着信息和知识的数据，在沿着价值导向自由流动的同时，也将带动资金、技术、人才等资源要素的优化配置。

数据要素呈现爆发式增长态势。随着信息技术的广泛渗透和万物互联不断深入，几乎所有生产装备、感知设备、联网终端甚至生产者本身都在源源不断地产生数据，使人类社会面临数据资源爆发式增长的新形势。特别是近几年来互联网、物联网的普及和大数据、人工智能、云计算等前沿技术的广泛应用，使数据的产生、获取、传输、处理更加快捷、高效，数据的应用模式更加丰富，数据的采集和应用跨入了一个新阶段，全球范围内的数据开始井喷式增长，人类社会由IT（Internet Technology）时代进入了DT（Data Technology）时代，数据规模提升到PB（千万亿字节，250字节）级乃至EB（百亿亿字节，260字节）级。据国际数据公司（IDC）预测，全球数据将从2018年的33ZB增至2025年的175ZB（见图1-10）。2018—2025年，中国的数据将以30%的年平均增长速度领先全球，比全球高3%，预计到2025年，中国数据增至48.6ZB，将占全球27.8%（见图1-11）。

全球各国均高度重视数据资源的基础性、战略性地位，并积极探索数据生产要素优化配置路径。美国在《大数据研究和发展倡议》提出对数据的占有和控制将成为国家核心资产，并且从信息资源公开和政府信息共享方面也出台了《政府数据开放倡议》《开放数据行动计划》和《联邦数据战略与2020年行动计划》等大量政策措施，促进了数据资源整合共享。跟随美国政府数据开放的浪潮，英国政府于2010年建立了政府数据开放平台（data.gov.uk），并于2018年推出“发现开放数据”服务，帮助公众检索和使用公开数据。法国政府颁布《“数字共和国”法案》《公众与政府关系法》等文件，规范政府数据开放和数据安全。部分国家出台的数据开放共享相关政策如表1-1所示。

中国也高度重视数据资源的集聚、开放和共享，相继出台《政务信息资源共享管理暂行办法》《政务信息系统整合共享实施方案》《关于推进公共信息资源开放的若干意见》等一系列政策文件推动数据资源体系建设。国家发展和改革委员会、中共中央网络安全和信息化委员会办公室于2019年联合推动建设国家数字经济创新发展试验区，尝试探索建立政府数据高效安全流通和应用的政策制度、机制化流程，加快数据生产要素高效配置。2020年3月30日颁布的《关于构建更加完善的要素市场化配置体制机制的意见》指出，要加快培育数据要素市场，促进重点领域政府数据开放和数据资源有效流动，扩大农业、工业、交通等重点行业的政府数据开发利用场景。据《中国地方政府数据开放报告》统计，截至2019年10月底，中国已有102个省级、副省级和地级政府上线数据开放平台，全国政府数据开放数据集总量增长到71092个。

在产业领域，当感知无所不在、连接无所不在，数据必将无所不在。所有的生产装备、感知设备、联网终端，包括生产者本身都在源源不断地产生数据，这些数据将会渗透到产品设计、建模、工艺、维护等全生命周期，企业的生产、运营、管理、服务等各个环节，以及供应商、合作伙伴、客户等全价值链，成为制造的基石。企业自动化有两种，一种是看得见的自动化，数控机床、机器人各种各样先进的生产装备，可以看见它是自动化的，不需要人为干预，自动就生产了；还有一种是看不见的自动化，这种自动化就是数据流动的自动化，随着各种设计工具、仿真模型、管理软件、工业数据的积累，随着信息物理系统（Cyber-Physical Systems, CPS）在更广范围内应用，在企业研发、测试、生产、物流、管理、服务等环节，在企业横向、纵向和产品全生命周期数据集成过程中，实现没有人为干预的数据互联、互通、互操作，即看不见的自动化。建设数据驱动型企业的本质就是通过生产制造全过程、全产业链、产品全生命周期数据的自动流动不断优化制造资源的配置效率，就是要实现更好的质量、更低的成本、更快的交付、更高的满意度，从而带来数据驱动的创新、数据驱动的生产和数据驱动的决策。只有将采集到的各类数据进行联网汇总和高效分析，才能反过来指导实现更加智能的生产和服务，重塑业务模式。很多时候，成功者不再是做出最佳产品的企业，而是能收集到最有用的数据并利用它们提供最佳数字服务的企业。

3.软件定义：软件使能“虚”“实”有效交互

软件定义的技术本质就是把过去一体化的硬件设施打破，将基础硬件虚拟化并提供标准化的基本功能，然后通过管控软件控制基本功能，提供更开放、灵活、智能的管控服务^[1]。它既可以将网络、数据、计算、传感等海量资源在人与物的融合环境中连接起来，从而实现万物互联，又可以利用编程来提供包含云计算、工业互联网、物联网在内的众多应用模式。总体来说，软件定义是大数据、人工智能、共享经济、平台经济等新模式新业态的重要支撑，是当今数字经济时代发展的助推剂。

从数字化转型角度看，软件定义的本质就是物理世界运行规律在数字空间的模型化、算法化、代码化、工具化，软件不仅可以定义产品结构和功能，而且可以定义生产流程和生产方式，从根本上优化产品服务、业务流程、企业组织和产业生态。

软件早已不再是过去的软件业，而是产业的软零件、软部件和软装备。例如，工业软件打破传统工业生产的“设计—制造—测试—再设计”流程，通过软件支撑创造一个与实物制造相对应的虚拟制造空间，实现研发设计、仿真、试验、制造、服务在虚拟空间的仿真测试和生产，通过软件定义设计、产品、生产和管理等制造全环节的方式，从而使制造过程快速迭代、持续优化，制造效率和质量显著提高，成本快速下降。正如西门子所称：“软件是工业的未来，数据是未来的原材料。”西门子的软件研发费用约占整个集团研发费用的40%。AUTODESK认为软件将定义产品的结构和功能，其通过衍生式设计软件为空客公司设计了具有内部晶格结构的仿生隔断，比原来设计的结构重量轻45%。波音等企业拥有大量不为行业其他企业所掌握的工业软件，波音在787研制过程使用了8000多款软件，其中有7000款是非商业化专业软件，这是波音多年工程技术经验和方法的载体，高质量的工业软件不仅是企业智慧化的基本要求，还是一个优秀制造企业核心竞争力的集中体现。工业软件公司PTC，早在1998年就率先向市场推出基于互联网的产品生命周期管理（Product Life-Cycle Management, PLM），又在2009年推出ThingWorx平台，成功提出工业物联网所需的技术解决方案，通过工业软件对工业流程进行数字化表达，对大数据进行处理和利用，让数据反哺生产，从而帮助工业互联网兑现价值，实现工艺与管理的优化。

4.平台支撑：平台构筑产业数字化生态的“基础底座”

数字平台作为以数字技术为基础，通过整合数据、算法、算力，实现居中撮合、链接多个群体以促进其互动的服务中枢，可以为人类的生产、生活提供生产、分配、交换、消费、服务等相关信息的收集、处理、传输及交流展示等数字交易服务和技术创新服务，是数字经济时代的重要基础设施（见图1-12）。合理定价、公平交易、利益分享机制，能够实现各方在同一平台上最大程度地达到价值共创共赢的产业生态，为全要素、全产业链和全价值链连接提供载体。

从种类上看，数字平台包括促进商品和劳务流通的电商平台、外卖平台、出行平台等交易类平台，促进信息传递和社会交往的资讯、视频等媒介类平台（如微信、QQ等社交类平台），政务服务平台等公共服务类平台，为经济运行或产业运行提供软硬件基础的云计算平台、工业互联网平台等。其中，交易结算、物流配送类平台规模最大，信息撮合类平台起步最早，融资服务类平台的商业模式逐步成型，技术赋能平台对于产业发展的支撑作用明显。从发展历程上看，数字平台大概经历了以信息交流为典型特征的门户平台、以产品交易为典型特征的电商平台阶段，正在步入以知识交易为典型特征的工业互联网平台发展阶段。

工业互联网是连接工业全系统、全产业链、全价值链，支撑工业智能化发展的关键基础设施，是新一代信息技术与制造业深度融合所形成的新兴业态与应用模式，是互联网从消费领域向生产领域、从虚拟经济向实体经济拓展的核心载体。当前工业互联网平台建设热度高企，承载着工业知识的数字化模型和工业App成为平台交易的重点，有助于降低空间和时间对社会生产的限制，有助于提升资源配置、产业分工、价值创造的共享协同水平，有助于构建工业知识沉淀、传播、复用和价值创造体系，有助于构建资源富集、多方参与、创新活跃、高效协同的开放共赢产业新生态。

全球领军企业加快构建基于工业互联网平台的制造业新生态，国际金融危机以来，GE、西门子等制造业领军企业持续推进自身的数字化、网络化、智能化转型，围绕“智能机器+工业互联网平台+应用App”功能架构，开展了一系列兼并重组、业务转型、模式创新，整合平台提供商、应用开发者和用户的资源，抢占工业大数据入口主导权、培育海量开发者、提升用户黏性，积极构建基于工业互联网平台的制造业新生态，旨在不断巩固和强化其垄断地位。除此之外，传统企业还进一步深化和工业互联网企业的跨界合作，持续拓展生态范围。其一是围绕技术开展合作，实现能力互补，如GE、西门子分别与微软、阿里云在平台部署等基础技术方面进行合作，微软与高通依靠前沿技术合作，共同创建了边缘侧全新视觉AI解决方案；其二是平台企业与行业用户合作，打造实用性强的专业解决方案，如BP（英国石油公司）与GE合作提高油气生产环节的效率、可靠性和安全性；其三是通过资本合作扩大发展实力，如罗克韦尔向PTC注入10亿美元股权投资，博世、西门子等行业巨头对众多工业互联网初创公司提供资金支持等。

中国高度重视工业互联网平台发展，国务院印发了《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》。领先企业纷纷开始探索构建面向行业的垂直领域的工业互联网平台，并形成三种典型模式，一是以航天云网INDICS为代表的协同制造工业互联网平台，二是以树根互联“根云”为代表的产品全生命周期管理服务工业互联网平台，三是以海尔COSMO为代表的用户定制化生产工业互联网平台。这些平台解决方案可以有效解决传统企业数字化转型的痛点问题，是行业价值创造的加速器。在汽车行业，航天云网打造的基于工业互联网平台的采集模式可以成功节约采购成本5000万元/年，为企业创造约7000万元/年的价值。在石化化工行业，石化盈科作为专注产品全生命周期管理服务的工业互联网平台，围绕生产工艺优化、厂区安全防护、生产耗能优化等场景需求，打造基于ProMACE平台的全生命周期资产管理解决方案，万元产值能耗降低6%，试点企业年增效益达50亿元。在家电行业，针对个性化定制、产品质量优化等需求，海尔COSMOPlat平台打造的解决方案已赋能15家互联工厂，且通过产品溢价创造了100多亿元的生态价值。工信部数据显示，全国具有一定区域和行业影响力的工业互联网平台超过了70个，双跨平台平均的工业设备连接数已达69万台，数据采集范围和采集能力持续增强。

5.智能主导：“智能+”引领经济社会高质量发展

人工智能等新技术加速向研发、生产、管理、服务等环节渗透，正在构建一套基于数据自动流动的状态感知、实时分析、科学决策、精准执行的闭环赋能体系，逐步形成从局部向系统再向全局、从单环节向多环节再向全流程、从单企业向产业链再向产业生态的智能运行体系。

人工智能等新一代信息通信技术的融合发展正将制造业带入一个感知无所不在、连接无所不在、数据无所不在的新时代，带入一个独立要素不断整合为小智能系统、小智能系统不断融入大智能系统、大智能系统不断演进为超级复杂智能系统的新时代。智能的本质是以数据在闭环系统的自动流动，实现要素资源配置的优化，智能的核心是以赛博空间的信息流优化物质世界的资源配置效率，从企业自动化到企业智能化，是从局部优化到全局优化的过程。在时间上，资源优化只有起点，没有终点，资源优化是一个不断深化的过程。在空间上，参与优化的资源沿着点、线、面、体、大系统、巨系统方向不断拓展，局部优化不能替代全局优化，全局优化也不是局部优化的总和。在频率上，优化的频率越来越快，企业面对个性需求带来生产批次越来越多、批量越来越少的新形势，面对制造环节柔性生产的要求，面对不断追求零库存的过程就是资源优化频率加快的过程，对资源优化频率的追求将是无止境的。因此，自动化是单点、低水平、有限的资源优化，智能化是多点、高水平、全局的资源优化。

1.1.2 数字化转型的演进变迁

今天所讲的数字化，实际上是一个覆盖信息化全过程的过程。根据数字技术对整个经济社会影响的本质区别，数字化可以分成三个阶段，第一个阶段是信息数字化（Digitization）；第二个阶段是业务数字化（Digitalization）；第三个阶段是数字化转型（Digital Transformation）。人类拥抱数字化是一个从技术方面的信息数字化为主导到数字产品和服务方面的业务数字化为主导，再到制造业等传统产业和整个社会数字化为主导的过程。

1.信息数字化

目前，国际上对信息本质的研究尚未形成一个共识性的结论，哲学界和科学界普遍认为，物质、能量和信息构成了物质世界的三大支柱，信息是物质的一种普遍属性。1970年，哈佛大学就提出“资源三角形”的论断，认为材料、能源、信息是推动社会发展的三种基本资源。杰里米·里夫金预言的“第三次工业革命”印证和发扬了这一观点，他认为，建立在互联网、新材料、新能源结合基础上的第三次工业革命，将带动人类社会进入绿色能源与“能源互联网”的时代。今天，信息革命不断深化，大数据加速提升信息资源对社会发展的基础性资源作用，与另外两种资源共同推动人类社会进步。大数据的发展，使人类更加清晰地看到未来社会的进步发展将进入由材料、能源、信息三种基本资源共同推动的阶段。

信息资源的存在贯穿人类发展的全部历程。从结绳记事的有限信息到各类智能终端收集的丰富信息，从口口相传的神话蕴含的口头信息到造纸术发明后广泛传播的书面信息，从“会说话的鼓”传递的原始编码信息到信息论开启的近代通信信息，都包含着人类社会演进的重要信息。信息具有相对独立性，可以被传递、复制、存储、加工和扩散，并具有无线共享性。信息可以从一种形态转换为另一种形态，如自然信息可转换为语言、文字和图像等表述信息，也可以进一步转换为电磁波信号和计算机代码等。将数字、文字、图像、语音等各种信息，通过采样和量化，用二进制数字序列来表示，并用计算的方法从中提取有用的信息，以满足我们实际应用需求的这一过程称为信息数字化。

自从人类利用电磁信号承载并传递信息以后，信息传输便进入了一个崭新的、以电磁通信为主要特征的、具有划时代意义的近现代通信时期。从20世纪50年代开始，模拟通信成为信息传输的主要方式，出现了1GHz以下频段的小容量微波接力通信，卫星通信进入试验阶段。主要发达国家以步进制和纵横制交换机为基础建立了包括自动电话网、自动电报网和自动保密电话网在内的战略通信网络。在模拟通信中，用户线上传送的电信号随着用户声音大小而变化，这个变化的电信号无论在时间上还是在幅度上都是连续的，这种信号被称为模拟信号。传输模拟信号的通信方式称为“模拟通信”。模拟通信网络通常只能承载一种业务，如果一个用户需要完成多种业务，就需要多种终端连接到不同网络上，造成了所谓的信息“烟囱林立”。

数字信号是一种离散的、脉冲形式的信号。数字通信是指用数字信号作为载体来传输信息，或者用数字信号对载波进行数字调制后再进行传输的通信方式。与模拟通信相比，数字通信拥有诸多优点，如信号传输过程中没有误差积累、传输质量高、可靠性高、便于纠错、易于加密、适于集成、更加通用灵活等。随着大规模集成电路及数字计算机的飞速发展，特别是20世纪60年代末以来随着数字信号处理理论和技术的不断成熟和完善，用数字方法来处理信号，即数字信号处理，已逐渐取代模拟信号处理。20世纪70年代，数字通信、数字交换逐渐成为信息传输的主要方式，出现了以光纤、数字微波传输和程控数字交换为支撑的综合数字网。1970年，法国首先在拉尼翁开通了世界上第一台数字交换机E10，开始了数字交换的新时期。数字交换机的诞生不但使电话交换跨上了一个新的台阶，而且为开通非电话业务提供了有利条件^[2]，数据通信真正登上历史舞台，业务通信中的非话音信息，如图像情报、制导指令、导航定位信息、计算机数据等显著增加，信息传输的内容完成了从话音为主向数据话音并重的转变。20世纪80年代以来，大容量数字传输、综合交换、综合业务进一步成为信息传输的主要方式，发达国家积极建设宽带综合业务数字网（B-ISDN），在一个通信网络中完成电话、数据、文字、图像等综合业务信息的传输成为现实。计算机网络及其网上应用系统的发展，极大地推动了多媒体通信的应用，逐步实现了信息传输和信息应用的融合发展。进入21世纪以后，相继又出现了标志交换（MPLS）、软交换和其他一些新技术，信息传输演进到海、陆、空一体化通信网络的新时代。

2.业务数字化

业务数字化通过新型数字运营模式驱动企业业务实现转型和创新，并扩展企业新的发展空间，提高企业核心竞争力。业务数字化具体涉及六个信息层次和四个领域（见图1-13）。

六个信息层次分别是信号、数据、信息、知识、认知、指令。信号是信息在物理域的表现形式；数据是从信号中提取原始信息的数字化表现形式；信息是按主体需求选择形成的有价值的结构化数据；知识是对事物的理性认识；认知是在对知识进行分析和理解的基础上，产生的解决问题的意图和对策；指令是根据意图和对策，形成的控制调整具体行动的命令、指示。

四个数字化业务中信息流转的领域分别是物理域、信息域、认知域、社会域。物理域是效能的发生地，也是基础设施和信息系统得以存在的领域；信息域是信息生成、受控和共享的领域；认知域是感觉、认识、信念和价值观存在的领域，是根据理性认识进行决策的领域；社会域是实体内部及相互之间进行信息交互与交流、共享感知与理解及协同决策的领域。数字化业务模式首先通过对物理域的观察获得信号、数据和信息，进行态势了解，然后进入信息域，进行信息交流与共享，在社会域与认知域，利用相关知识，分析态势，形成认知，进行判断、推理和决策，制订实施计划与指令，然后重新进入物理域，执行指令，完成信息的循环。

20世纪90年代后期被称为“工业时代”向“信息时代”过渡的时期，超文本标记语言（HTML）、超文本传输协议（HTTP）、实用浏览器和个人计算机几乎同步发展，推动国际互联网成为可能，并开始对人类活动的广阔领域产生有力的影响。美国陆军建设的战术互联网就是多路由、自组织、自恢复、自适应的数据通信网络，融合了态势感知、指挥控制等多种信息系统，通过承载综合数据业务，使战斗单元实现从依赖地理连接向依赖信息连接的转变。业务数字化在军事领域的应用产生了大变革式的效果，《孙子兵法》中提到的“知己知彼”境界，首次被无限接近。在总结1991年海湾战争的经验教训之后，美军领导层认为，陆军在信息时代需要掌握的最主要本领是在以下三个基本问题上占据相对优势，即“我们在哪里”“友邻在哪里”“敌军在哪里”。这也成为美军“21世纪部队”数字化建设的初衷。

问题一：我们在哪里？

从历史上看，部队或士兵在战场上迷失方向是一种普遍现象。数字化部队每台战车上用基于全球定位系统（Global Positioning System, GPS）的数字地图取代指南针和磁罗盘之后，士兵们不仅能准确掌握自己的经纬度坐标，而且能观察到自己在作战环境中的相对位置。

问题二：友邻在哪里？

第二次世界大战时期，各级指挥官都要随身携带1:50000比例的地图，地图上标注了密密麻麻的作战分界线、进攻阶段线、战斗位置、检查点、目标参考点、各式各样的行军路线和坐标轴。作战协同的双方必须不断地进行电台联络，明确对方位置，反复建立联系。在装配有蓝军跟踪（Blue Force Tracking, BFT）系统的战车内，数字化部队的官兵们能通过屏幕及时、清楚地观察到友邻的位置，指挥官也可以将更多的精力用于决策与指挥控制。

问题三：敌军在哪里？

进入20世纪，随着战场范围扩大、涉及领域增多及战场伪装技术的使用，敌情信息搜集愈加困难，情报误判、误读、误传与融合不好的问题屡屡出现。数字化部队装备的“全源情报分析系统”能够对来自卫星、无人机、防空雷达、炮位雷达、远程战场传感器系统的各类数字化信息进行融合处理，形成完整的敌情态势图，并根据对象级别与需求，加以裁剪、分发。

2003年5月，美国陆军第2机步师第3旅在国家训练中心与联合战备训练中心，进行了一系列严格的部署演练与实装实兵演习。兰德公司受邀进行了战斗力验证性评估，评估结论为：与同等规模非数字化部队相比，数字化部队的作战能力提高约10倍。

3.数字化转型

数字化转型利用数字技术创新结构业务模式，推动传统业务逐渐向更具有数据驱动和技术强化特征的数字业务转变，从而改善客户服务效果，重塑价值创造方式，推动企业实现自我变革。数字化转型的概念是IBM公司在2012年提出来的，当时提出来的时候并没有引起广泛重视，但到2015年，这一概念开始引起全世界产业巨头的重视。2016年1月，世界经济论坛和埃森哲发表了《产业界的数字化转型》，把过去几年全球数字化转型的状况做了一个总结和分析。其中讲到，数字技术在经济社会发展中的作用，已经从提升效率和劳动生产率的辅助角色，快速演变为基础创新和创造的“支柱”。换句话讲，数字技术已上升到生产力的中心位置，不是辅助角色。这是数字化转型中最重要的一个转变。而且这本书里也讲到，产业与社会的数字化转型，是所谓第四次产业革命最重要的内容之一。数字化转型是信息革命和信息化发展的新阶段，而且产业的数字化转型一定会带来社会的数字化转型。

当前的数字化转型浪潮，是信息革命和信息化发展的新阶段。推动产业界和全社会的数字化转型，是2015—2030年全球信息化发展的主线。因此，中国需要加大力度，重视和研究“数字化转型”的概念、目标、内涵、要素、方法学等，以期与世界上先进国家、先进企业的“数字化转型”发展同步，提高中国产业界和国家的全球竞争力。另外，数字化转型所依赖的主要技术基础是互联网、物联网和全联网。因此，推动三网的发展，是当前信息与网络技术、自动化技术、系统工程技术、管理科学与技术的最主要的发展方向^[3]。