1.1 數字化轉型的背景

1.1.1 數字化轉型的時代特征

從經濟社會發展史看，人類經歷了農業革命、工業革命，正在經歷信息革命（見圖1-1）。新一代信息技術是新一輪科技革命中創新最活躍、交叉最密集、滲透性最強的領域，正在引發系統性、革命性、群體性的技術突破和產業變革。全球正加速邁向以萬物互聯、數據驅動、軟件定義、平臺支撐、智能主導的數字經濟新時代。

1.萬物互聯：從“人人互聯”到“物物互聯”

信息技術發展的終極目標是實現萬物互聯，即形成人、數據和設備之間自由聯通的全球化網絡。近年來，隨著通信網絡的升級、軟件系統的推廣、智能終端的普及及各類傳感器的使用，信息提取、信息傳輸和信息存儲計算能力持續提升，促進人、機、物的泛在連接，使得產品與生產設備之間、不同的生產設備之間及數字世界和物理世界之間能夠實時聯通、相互識別和有效交流，萬物互聯的條件已經基本具備。

1）信息提取能力提高

近年來，微機電系統、智能仿生學、AI算法等技術快速發展，傳感器持續向微型化、多功能和系列化演化，攜帶各類智能傳感器的設備成為移動、泛在、高效的新一代網絡終端。物聯網設備方面，數據顯示，2011—2018年全球物聯網設備數量高速增長，復合增長率近21%；據HIS預測，到2025年，全球物聯網（Internet of Things, IoT）連接設備的總安裝量預計達754億個，約是2015年的5倍，BIIntelligence、華為、IDC、GSMA等多家機構也對全球物聯網設備數量進行了預測，預測均值達600億個。2025年全球物聯網設備數量預測如圖1-2所示。移動終端市場方面，據智研咨詢《2020—2026年中國智能移動終端產品行業市場營銷戰略及投資前景評估報告》數據顯示，我國移動智能終端行業市場規模快速增長，從2015年的9221.9億元增長到了2019年的10935.9億元。其中，2019年我國智能手機產量約為14.23億部，智能家居產品出貨量為19870萬臺，可穿戴設備出貨量為9924萬臺，平板電腦出貨量為2241萬臺。

2）信息傳輸能力提升

一方面，通信技術持續演進。每一次新技術的大規模推廣使用均離不開通信技術的更新、迭代、演進，通信技術不斷迭代升級，并隨著5G商用牌照的發放加快進入5G時代。從5G通信技術處理能力角度看，5G跟4G比峰值速率提升了30倍，用戶體驗速率提升了10倍，頻譜效率提升了3倍，移動性能夠支持500千米時速的高鐵，無線接口延遲減少50%，大概一毫秒，連接密度提高了10倍，達到1平方千米100萬個物聯網模塊聯網，能效流量密度提高了100倍，高可靠、低時延、廣覆蓋、大連接的特性有效推動信息傳輸能力大幅提升。從建設部署角度看，我國5G網絡建設布局不斷加快。2019年6月，商用牌照的發放拉開了我國5G規模化部署序幕，截至2019年年底，全國有22省已公開發布基站建設數量，建成5G基站約14萬個。其中，廣東省基站數量在全國排名第一，超過3萬個；北京、浙江、上海、湖北、江蘇、山東、重慶七省基站數均超過1萬個。2020年，各地政府工作報告中均將5G基站和網絡建設作為新基建建設的重要著力點，廣東、浙江、山東、貴州等地紛紛提出了2020年基站建設目標。同時，移動、聯通、電信、廣電也紛紛發布了5G網絡建設和應用計劃。可以預見，隨著各地政府投入力度持續加大、企業布局步伐持續加快，5G通信網絡很快就會建成，萬物互聯的基礎設施即將具備。圖1-3所示為2000—2020年移動通信基站設備產量。圖1-4所示為2020年各地5G基站建設目標。圖1-5所示為2020年三大運營商5G基站建設目標。

另一方面，信息傳輸成本下降。相比10年前，傳感器價格下降了54%，聯網處理器價格下降了98%，帶寬價格下降了97%，信息傳輸成本的下降為信息基礎設施的大規模部署提供了商業化的可能。同時，為推動信息傳輸成本下降，涌現了諸多新模式、新業態。例如，迅雷推出共享計算模式，通過收集社會普通家庭閑置帶寬、存儲、計算等資源，用海量共享節點取代傳統大型云計算中心，將個人的空閑寬帶和存儲轉變為企業級云計算服務，避免了傳統數據中心的高成本、高能耗，從而實現了對成本的有效控制。據工業和信息化部（以下簡稱“工信部”）信息中心編撰的《2018中國區塊鏈產業白皮書》顯示，截至2017年年底，迅雷通過共享計算為全社會節約了價值15億元的寬帶資源。圖1-6為1998—2020年間帶寬成本變化。

3）信息存儲與處理能力提升

一方面，信息存儲與處理基礎設施建設持續完善。當前，云計算、數據中心、超算中心等算力、存儲基礎設施的發展，為物理世界不同粒度的數據應用場景提供了強大而廉價的計算、存儲服務能力，數據存儲體量和數據分析頻度與深度持續提升。據互聯網數據中心（Internet Data Center, IDC）數據顯示，2018年全球云計算市場規模為2015年的2倍，預計2021年，全球云計算市場規模將超過2500億美元，平均增速超過20%。當前，企業業務系統的云端改造和云端遷移步伐不斷加快，據華為2025白皮書預測，2025年企業應用云化率將達85%。數據中心方面，在2016—2019年，我國數據中心機架規模從124萬架增長到227萬架，復合增長率超過22%（見圖1-7）。而超算中心作為計算能力的主要載體，受到全球各國高度重視。《美國總統信息咨詢委員會》報告指出：“計算科學利用先進計算能力去理解和解決復雜問題，是確保科學領導地位、經濟競爭力和國家安全的關鍵。”數據顯示，美國德州超算中心計算速度達580萬億次每秒，德國尤利希研究中心達1000萬億次每秒，中國“天河一號”則可以達到1200萬億次每秒。

另一方面，信息存儲成本與處理成本持續下降。存儲成本已從1980年的1400萬美元/TB下降到2018年的22.4美元/TB（見圖1-8）。Wikipedia數據顯示，計算成本也一路下探，$/GFLOPS（每秒十億次浮點運算價格）的CAGR（復合年均增長率）在-37%左右，2017年AMD Ryzen將$/GFLOPS降到0.06美元（見圖1-9）。

當前，企業正在通過萬物互聯技術將散落的傳感器、嵌入式終端系統、智能控制系統、通信設施連接成一個智能網絡，使得機器、工作部件、系統及人類通過網絡持續地保持數字信息的交流，最終實現無所不在的連接。羅克韋爾認為，互聯企業是企業轉型發展的高級形態，構建互聯企業是云計算、大數據、移動互聯、人工智能等新一代信息通信技術應用的集中體現，是企業降低運營成本、提升各環節協作效率、加強員工知識和技能傳承、應對安全風險等方面的現實選擇，也是實現企業資源共享、業務優化、智慧運營、服務增值的重要基礎。

2.數據驅動：以數據流帶動資金流、人才流、物資流

數據正成為一種新的資產、一種新的資源、一種新的生產要素。人類提升對世界認識能力的方法就是從現實世界中獲取信息、發現規律。數據作為用符號、文字、圖像等方式對客觀事物進行直觀描述的載體，是信息的表現形式，是人們發現規律、認識世界的基礎手段。牛津大學教授維克托·邁爾·舍恩伯格在其著作《大數據時代》中指出，大數據帶來了人們思維方式的三大改變，即從處理樣本數據轉為處理全體數據、從追求精確求解轉為接受近似求解、從關注因果關系轉為關注相關關系。這會使信息標準化、透明化、模型化、復雜問題簡單化，進而為人類探索未知、求解問題提供新的思維方法。并且，承載著信息和知識的數據，在沿著價值導向自由流動的同時，也將帶動資金、技術、人才等資源要素的優化配置。

數據要素呈現爆發式增長態勢。隨著信息技術的廣泛滲透和萬物互聯不斷深入，幾乎所有生產裝備、感知設備、聯網終端甚至生產者本身都在源源不斷地產生數據，使人類社會面臨數據資源爆發式增長的新形勢。特別是近幾年來互聯網、物聯網的普及和大數據、人工智能、云計算等前沿技術的廣泛應用，使數據的產生、獲取、傳輸、處理更加快捷、高效，數據的應用模式更加豐富，數據的采集和應用跨入了一個新階段，全球范圍內的數據開始井噴式增長，人類社會由IT（Internet Technology）時代進入了DT（Data Technology）時代，數據規模提升到PB（千萬億字節，250字節）級乃至EB（百億億字節，260字節）級。據國際數據公司（IDC）預測，全球數據將從2018年的33ZB增至2025年的175ZB（見圖1-10）。2018—2025年，中國的數據將以30%的年平均增長速度領先全球，比全球高3%，預計到2025年，中國數據增至48.6ZB，將占全球27.8%（見圖1-11）。

全球各國均高度重視數據資源的基礎性、戰略性地位，并積極探索數據生產要素優化配置路徑。美國在《大數據研究和發展倡議》提出對數據的占有和控制將成為國家核心資產，并且從信息資源公開和政府信息共享方面也出臺了《政府數據開放倡議》《開放數據行動計劃》和《聯邦數據戰略與2020年行動計劃》等大量政策措施，促進了數據資源整合共享。跟隨美國政府數據開放的浪潮，英國政府于2010年建立了政府數據開放平臺（data.gov.uk），并于2018年推出“發現開放數據”服務，幫助公眾檢索和使用公開數據。法國政府頒布《“數字共和國”法案》《公眾與政府關系法》等文件，規范政府數據開放和數據安全。部分國家出臺的數據開放共享相關政策如表1-1所示。

中國也高度重視數據資源的集聚、開放和共享，相繼出臺《政務信息資源共享管理暫行辦法》《政務信息系統整合共享實施方案》《關于推進公共信息資源開放的若干意見》等一系列政策文件推動數據資源體系建設。國家發展和改革委員會、中共中央網絡安全和信息化委員會辦公室于2019年聯合推動建設國家數字經濟創新發展試驗區，嘗試探索建立政府數據高效安全流通和應用的政策制度、機制化流程，加快數據生產要素高效配置。2020年3月30日頒布的《關于構建更加完善的要素市場化配置體制機制的意見》指出，要加快培育數據要素市場，促進重點領域政府數據開放和數據資源有效流動，擴大農業、工業、交通等重點行業的政府數據開發利用場景。據《中國地方政府數據開放報告》統計，截至2019年10月底，中國已有102個省級、副省級和地級政府上線數據開放平臺，全國政府數據開放數據集總量增長到71092個。

在產業領域，當感知無所不在、連接無所不在，數據必將無所不在。所有的生產裝備、感知設備、聯網終端，包括生產者本身都在源源不斷地產生數據，這些數據將會滲透到產品設計、建模、工藝、維護等全生命周期，企業的生產、運營、管理、服務等各個環節，以及供應商、合作伙伴、客戶等全價值鏈，成為制造的基石。企業自動化有兩種，一種是看得見的自動化，數控機床、機器人各種各樣先進的生產裝備，可以看見它是自動化的，不需要人為干預，自動就生產了；還有一種是看不見的自動化，這種自動化就是數據流動的自動化，隨著各種設計工具、仿真模型、管理軟件、工業數據的積累，隨著信息物理系統（Cyber-Physical Systems, CPS）在更廣范圍內應用，在企業研發、測試、生產、物流、管理、服務等環節，在企業橫向、縱向和產品全生命周期數據集成過程中，實現沒有人為干預的數據互聯、互通、互操作，即看不見的自動化。建設數據驅動型企業的本質就是通過生產制造全過程、全產業鏈、產品全生命周期數據的自動流動不斷優化制造資源的配置效率，就是要實現更好的質量、更低的成本、更快的交付、更高的滿意度，從而帶來數據驅動的創新、數據驅動的生產和數據驅動的決策。只有將采集到的各類數據進行聯網匯總和高效分析，才能反過來指導實現更加智能的生產和服務，重塑業務模式。很多時候，成功者不再是做出最佳產品的企業，而是能收集到最有用的數據并利用它們提供最佳數字服務的企業。

3.軟件定義：軟件使能“虛”“實”有效交互

軟件定義的技術本質就是把過去一體化的硬件設施打破，將基礎硬件虛擬化并提供標準化的基本功能，然后通過管控軟件控制基本功能，提供更開放、靈活、智能的管控服務^[1]。它既可以將網絡、數據、計算、傳感等海量資源在人與物的融合環境中連接起來，從而實現萬物互聯，又可以利用編程來提供包含云計算、工業互聯網、物聯網在內的眾多應用模式。總體來說，軟件定義是大數據、人工智能、共享經濟、平臺經濟等新模式新業態的重要支撐，是當今數字經濟時代發展的助推劑。

從數字化轉型角度看，軟件定義的本質就是物理世界運行規律在數字空間的模型化、算法化、代碼化、工具化，軟件不僅可以定義產品結構和功能，而且可以定義生產流程和生產方式，從根本上優化產品服務、業務流程、企業組織和產業生態。

軟件早已不再是過去的軟件業，而是產業的軟零件、軟部件和軟裝備。例如，工業軟件打破傳統工業生產的“設計—制造—測試—再設計”流程，通過軟件支撐創造一個與實物制造相對應的虛擬制造空間，實現研發設計、仿真、試驗、制造、服務在虛擬空間的仿真測試和生產，通過軟件定義設計、產品、生產和管理等制造全環節的方式，從而使制造過程快速迭代、持續優化，制造效率和質量顯著提高，成本快速下降。正如西門子所稱：“軟件是工業的未來，數據是未來的原材料。”西門子的軟件研發費用約占整個集團研發費用的40%。AUTODESK認為軟件將定義產品的結構和功能，其通過衍生式設計軟件為空客公司設計了具有內部晶格結構的仿生隔斷，比原來設計的結構重量輕45%。波音等企業擁有大量不為行業其他企業所掌握的工業軟件，波音在787研制過程使用了8000多款軟件，其中有7000款是非商業化專業軟件，這是波音多年工程技術經驗和方法的載體，高質量的工業軟件不僅是企業智慧化的基本要求，還是一個優秀制造企業核心競爭力的集中體現。工業軟件公司PTC，早在1998年就率先向市場推出基于互聯網的產品生命周期管理（Product Life-Cycle Management, PLM），又在2009年推出ThingWorx平臺，成功提出工業物聯網所需的技術解決方案，通過工業軟件對工業流程進行數字化表達，對大數據進行處理和利用，讓數據反哺生產，從而幫助工業互聯網兌現價值，實現工藝與管理的優化。

4.平臺支撐：平臺構筑產業數字化生態的“基礎底座”

數字平臺作為以數字技術為基礎，通過整合數據、算法、算力，實現居中撮合、鏈接多個群體以促進其互動的服務中樞，可以為人類的生產、生活提供生產、分配、交換、消費、服務等相關信息的收集、處理、傳輸及交流展示等數字交易服務和技術創新服務，是數字經濟時代的重要基礎設施（見圖1-12）。合理定價、公平交易、利益分享機制，能夠實現各方在同一平臺上最大程度地達到價值共創共贏的產業生態，為全要素、全產業鏈和全價值鏈連接提供載體。

從種類上看，數字平臺包括促進商品和勞務流通的電商平臺、外賣平臺、出行平臺等交易類平臺，促進信息傳遞和社會交往的資訊、視頻等媒介類平臺（如微信、QQ等社交類平臺），政務服務平臺等公共服務類平臺，為經濟運行或產業運行提供軟硬件基礎的云計算平臺、工業互聯網平臺等。其中，交易結算、物流配送類平臺規模最大，信息撮合類平臺起步最早，融資服務類平臺的商業模式逐步成型，技術賦能平臺對于產業發展的支撐作用明顯。從發展歷程上看，數字平臺大概經歷了以信息交流為典型特征的門戶平臺、以產品交易為典型特征的電商平臺階段，正在步入以知識交易為典型特征的工業互聯網平臺發展階段。

工業互聯網是連接工業全系統、全產業鏈、全價值鏈，支撐工業智能化發展的關鍵基礎設施，是新一代信息技術與制造業深度融合所形成的新興業態與應用模式，是互聯網從消費領域向生產領域、從虛擬經濟向實體經濟拓展的核心載體。當前工業互聯網平臺建設熱度高企，承載著工業知識的數字化模型和工業App成為平臺交易的重點，有助于降低空間和時間對社會生產的限制，有助于提升資源配置、產業分工、價值創造的共享協同水平，有助于構建工業知識沉淀、傳播、復用和價值創造體系，有助于構建資源富集、多方參與、創新活躍、高效協同的開放共贏產業新生態。

全球領軍企業加快構建基于工業互聯網平臺的制造業新生態，國際金融危機以來，GE、西門子等制造業領軍企業持續推進自身的數字化、網絡化、智能化轉型，圍繞“智能機器+工業互聯網平臺+應用App”功能架構，開展了一系列兼并重組、業務轉型、模式創新，整合平臺提供商、應用開發者和用戶的資源，搶占工業大數據入口主導權、培育海量開發者、提升用戶黏性，積極構建基于工業互聯網平臺的制造業新生態，旨在不斷鞏固和強化其壟斷地位。除此之外，傳統企業還進一步深化和工業互聯網企業的跨界合作，持續拓展生態范圍。其一是圍繞技術開展合作，實現能力互補，如GE、西門子分別與微軟、阿里云在平臺部署等基礎技術方面進行合作，微軟與高通依靠前沿技術合作，共同創建了邊緣側全新視覺AI解決方案；其二是平臺企業與行業用戶合作，打造實用性強的專業解決方案，如BP（英國石油公司）與GE合作提高油氣生產環節的效率、可靠性和安全性；其三是通過資本合作擴大發展實力，如羅克韋爾向PTC注入10億美元股權投資，博世、西門子等行業巨頭對眾多工業互聯網初創公司提供資金支持等。

中國高度重視工業互聯網平臺發展，國務院印發了《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》。領先企業紛紛開始探索構建面向行業的垂直領域的工業互聯網平臺，并形成三種典型模式，一是以航天云網INDICS為代表的協同制造工業互聯網平臺，二是以樹根互聯“根云”為代表的產品全生命周期管理服務工業互聯網平臺，三是以海爾COSMO為代表的用戶定制化生產工業互聯網平臺。這些平臺解決方案可以有效解決傳統企業數字化轉型的痛點問題，是行業價值創造的加速器。在汽車行業，航天云網打造的基于工業互聯網平臺的采集模式可以成功節約采購成本5000萬元/年，為企業創造約7000萬元/年的價值。在石化化工行業，石化盈科作為專注產品全生命周期管理服務的工業互聯網平臺，圍繞生產工藝優化、廠區安全防護、生產耗能優化等場景需求，打造基于ProMACE平臺的全生命周期資產管理解決方案，萬元產值能耗降低6%，試點企業年增效益達50億元。在家電行業，針對個性化定制、產品質量優化等需求，海爾COSMOPlat平臺打造的解決方案已賦能15家互聯工廠，且通過產品溢價創造了100多億元的生態價值。工信部數據顯示，全國具有一定區域和行業影響力的工業互聯網平臺超過了70個，雙跨平臺平均的工業設備連接數已達69萬臺，數據采集范圍和采集能力持續增強。

5.智能主導：“智能+”引領經濟社會高質量發展

人工智能等新技術加速向研發、生產、管理、服務等環節滲透，正在構建一套基于數據自動流動的狀態感知、實時分析、科學決策、精準執行的閉環賦能體系，逐步形成從局部向系統再向全局、從單環節向多環節再向全流程、從單企業向產業鏈再向產業生態的智能運行體系。

人工智能等新一代信息通信技術的融合發展正將制造業帶入一個感知無所不在、連接無所不在、數據無所不在的新時代，帶入一個獨立要素不斷整合為小智能系統、小智能系統不斷融入大智能系統、大智能系統不斷演進為超級復雜智能系統的新時代。智能的本質是以數據在閉環系統的自動流動，實現要素資源配置的優化，智能的核心是以賽博空間的信息流優化物質世界的資源配置效率，從企業自動化到企業智能化，是從局部優化到全局優化的過程。在時間上，資源優化只有起點，沒有終點，資源優化是一個不斷深化的過程。在空間上，參與優化的資源沿著點、線、面、體、大系統、巨系統方向不斷拓展，局部優化不能替代全局優化，全局優化也不是局部優化的總和。在頻率上，優化的頻率越來越快，企業面對個性需求帶來生產批次越來越多、批量越來越少的新形勢，面對制造環節柔性生產的要求，面對不斷追求零庫存的過程就是資源優化頻率加快的過程，對資源優化頻率的追求將是無止境的。因此，自動化是單點、低水平、有限的資源優化，智能化是多點、高水平、全局的資源優化。

1.1.2 數字化轉型的演進變遷

今天所講的數字化，實際上是一個覆蓋信息化全過程的過程。根據數字技術對整個經濟社會影響的本質區別，數字化可以分成三個階段，第一個階段是信息數字化（Digitization）；第二個階段是業務數字化（Digitalization）；第三個階段是數字化轉型（Digital Transformation）。人類擁抱數字化是一個從技術方面的信息數字化為主導到數字產品和服務方面的業務數字化為主導，再到制造業等傳統產業和整個社會數字化為主導的過程。

1.信息數字化

目前，國際上對信息本質的研究尚未形成一個共識性的結論，哲學界和科學界普遍認為，物質、能量和信息構成了物質世界的三大支柱，信息是物質的一種普遍屬性。1970年，哈佛大學就提出“資源三角形”的論斷，認為材料、能源、信息是推動社會發展的三種基本資源。杰里米·里夫金預言的“第三次工業革命”印證和發揚了這一觀點，他認為，建立在互聯網、新材料、新能源結合基礎上的第三次工業革命，將帶動人類社會進入綠色能源與“能源互聯網”的時代。今天，信息革命不斷深化，大數據加速提升信息資源對社會發展的基礎性資源作用，與另外兩種資源共同推動人類社會進步。大數據的發展，使人類更加清晰地看到未來社會的進步發展將進入由材料、能源、信息三種基本資源共同推動的階段。

信息資源的存在貫穿人類發展的全部歷程。從結繩記事的有限信息到各類智能終端收集的豐富信息，從口口相傳的神話蘊含的口頭信息到造紙術發明后廣泛傳播的書面信息，從“會說話的鼓”傳遞的原始編碼信息到信息論開啟的近代通信信息，都包含著人類社會演進的重要信息。信息具有相對獨立性，可以被傳遞、復制、存儲、加工和擴散，并具有無線共享性。信息可以從一種形態轉換為另一種形態，如自然信息可轉換為語言、文字和圖像等表述信息，也可以進一步轉換為電磁波信號和計算機代碼等。將數字、文字、圖像、語音等各種信息，通過采樣和量化，用二進制數字序列來表示，并用計算的方法從中提取有用的信息，以滿足我們實際應用需求的這一過程稱為信息數字化。

自從人類利用電磁信號承載并傳遞信息以后，信息傳輸便進入了一個嶄新的、以電磁通信為主要特征的、具有劃時代意義的近現代通信時期。從20世紀50年代開始，模擬通信成為信息傳輸的主要方式，出現了1GHz以下頻段的小容量微波接力通信，衛星通信進入試驗階段。主要發達國家以步進制和縱橫制交換機為基礎建立了包括自動電話網、自動電報網和自動保密電話網在內的戰略通信網絡。在模擬通信中，用戶線上傳送的電信號隨著用戶聲音大小而變化，這個變化的電信號無論在時間上還是在幅度上都是連續的，這種信號被稱為模擬信號。傳輸模擬信號的通信方式稱為“模擬通信”。模擬通信網絡通常只能承載一種業務，如果一個用戶需要完成多種業務，就需要多種終端連接到不同網絡上，造成了所謂的信息“煙囪林立”。

數字信號是一種離散的、脈沖形式的信號。數字通信是指用數字信號作為載體來傳輸信息，或者用數字信號對載波進行數字調制后再進行傳輸的通信方式。與模擬通信相比，數字通信擁有諸多優點，如信號傳輸過程中沒有誤差積累、傳輸質量高、可靠性高、便于糾錯、易于加密、適于集成、更加通用靈活等。隨著大規模集成電路及數字計算機的飛速發展，特別是20世紀60年代末以來隨著數字信號處理理論和技術的不斷成熟和完善，用數字方法來處理信號，即數字信號處理，已逐漸取代模擬信號處理。20世紀70年代，數字通信、數字交換逐漸成為信息傳輸的主要方式，出現了以光纖、數字微波傳輸和程控數字交換為支撐的綜合數字網。1970年，法國首先在拉尼翁開通了世界上第一臺數字交換機E10，開始了數字交換的新時期。數字交換機的誕生不但使電話交換跨上了一個新的臺階，而且為開通非電話業務提供了有利條件^[2]，數據通信真正登上歷史舞臺，業務通信中的非話音信息，如圖像情報、制導指令、導航定位信息、計算機數據等顯著增加，信息傳輸的內容完成了從話音為主向數據話音并重的轉變。20世紀80年代以來，大容量數字傳輸、綜合交換、綜合業務進一步成為信息傳輸的主要方式，發達國家積極建設寬帶綜合業務數字網（B-ISDN），在一個通信網絡中完成電話、數據、文字、圖像等綜合業務信息的傳輸成為現實。計算機網絡及其網上應用系統的發展，極大地推動了多媒體通信的應用，逐步實現了信息傳輸和信息應用的融合發展。進入21世紀以后，相繼又出現了標志交換（MPLS）、軟交換和其他一些新技術，信息傳輸演進到海、陸、空一體化通信網絡的新時代。

2.業務數字化

業務數字化通過新型數字運營模式驅動企業業務實現轉型和創新，并擴展企業新的發展空間，提高企業核心競爭力。業務數字化具體涉及六個信息層次和四個領域（見圖1-13）。

六個信息層次分別是信號、數據、信息、知識、認知、指令。信號是信息在物理域的表現形式；數據是從信號中提取原始信息的數字化表現形式；信息是按主體需求選擇形成的有價值的結構化數據；知識是對事物的理性認識；認知是在對知識進行分析和理解的基礎上，產生的解決問題的意圖和對策；指令是根據意圖和對策，形成的控制調整具體行動的命令、指示。

四個數字化業務中信息流轉的領域分別是物理域、信息域、認知域、社會域。物理域是效能的發生地，也是基礎設施和信息系統得以存在的領域；信息域是信息生成、受控和共享的領域；認知域是感覺、認識、信念和價值觀存在的領域，是根據理性認識進行決策的領域；社會域是實體內部及相互之間進行信息交互與交流、共享感知與理解及協同決策的領域。數字化業務模式首先通過對物理域的觀察獲得信號、數據和信息，進行態勢了解，然后進入信息域，進行信息交流與共享，在社會域與認知域，利用相關知識，分析態勢，形成認知，進行判斷、推理和決策，制訂實施計劃與指令，然后重新進入物理域，執行指令，完成信息的循環。

20世紀90年代后期被稱為“工業時代”向“信息時代”過渡的時期，超文本標記語言（HTML）、超文本傳輸協議（HTTP）、實用瀏覽器和個人計算機幾乎同步發展，推動國際互聯網成為可能，并開始對人類活動的廣闊領域產生有力的影響。美國陸軍建設的戰術互聯網就是多路由、自組織、自恢復、自適應的數據通信網絡，融合了態勢感知、指揮控制等多種信息系統，通過承載綜合數據業務，使戰斗單元實現從依賴地理連接向依賴信息連接的轉變。業務數字化在軍事領域的應用產生了大變革式的效果，《孫子兵法》中提到的“知己知彼”境界，首次被無限接近。在總結1991年海灣戰爭的經驗教訓之后，美軍領導層認為，陸軍在信息時代需要掌握的最主要本領是在以下三個基本問題上占據相對優勢，即“我們在哪里”“友鄰在哪里”“敵軍在哪里”。這也成為美軍“21世紀部隊”數字化建設的初衷。

問題一：我們在哪里？

從歷史上看，部隊或士兵在戰場上迷失方向是一種普遍現象。數字化部隊每臺戰車上用基于全球定位系統（Global Positioning System, GPS）的數字地圖取代指南針和磁羅盤之后，士兵們不僅能準確掌握自己的經緯度坐標，而且能觀察到自己在作戰環境中的相對位置。

問題二：友鄰在哪里？

第二次世界大戰時期，各級指揮官都要隨身攜帶1:50000比例的地圖，地圖上標注了密密麻麻的作戰分界線、進攻階段線、戰斗位置、檢查點、目標參考點、各式各樣的行軍路線和坐標軸。作戰協同的雙方必須不斷地進行電臺聯絡，明確對方位置，反復建立聯系。在裝配有藍軍跟蹤（Blue Force Tracking, BFT）系統的戰車內，數字化部隊的官兵們能通過屏幕及時、清楚地觀察到友鄰的位置，指揮官也可以將更多的精力用于決策與指揮控制。

問題三：敵軍在哪里？

進入20世紀，隨著戰場范圍擴大、涉及領域增多及戰場偽裝技術的使用，敵情信息搜集愈加困難，情報誤判、誤讀、誤傳與融合不好的問題屢屢出現。數字化部隊裝備的“全源情報分析系統”能夠對來自衛星、無人機、防空雷達、炮位雷達、遠程戰場傳感器系統的各類數字化信息進行融合處理，形成完整的敵情態勢圖，并根據對象級別與需求，加以裁剪、分發。

2003年5月，美國陸軍第2機步師第3旅在國家訓練中心與聯合戰備訓練中心，進行了一系列嚴格的部署演練與實裝實兵演習。蘭德公司受邀進行了戰斗力驗證性評估，評估結論為：與同等規模非數字化部隊相比，數字化部隊的作戰能力提高約10倍。

3.數字化轉型

數字化轉型利用數字技術創新結構業務模式，推動傳統業務逐漸向更具有數據驅動和技術強化特征的數字業務轉變，從而改善客戶服務效果，重塑價值創造方式，推動企業實現自我變革。數字化轉型的概念是IBM公司在2012年提出來的，當時提出來的時候并沒有引起廣泛重視，但到2015年，這一概念開始引起全世界產業巨頭的重視。2016年1月，世界經濟論壇和埃森哲發表了《產業界的數字化轉型》，把過去幾年全球數字化轉型的狀況做了一個總結和分析。其中講到，數字技術在經濟社會發展中的作用，已經從提升效率和勞動生產率的輔助角色，快速演變為基礎創新和創造的“支柱”。換句話講，數字技術已上升到生產力的中心位置，不是輔助角色。這是數字化轉型中最重要的一個轉變。而且這本書里也講到，產業與社會的數字化轉型，是所謂第四次產業革命最重要的內容之一。數字化轉型是信息革命和信息化發展的新階段，而且產業的數字化轉型一定會帶來社會的數字化轉型。

當前的數字化轉型浪潮，是信息革命和信息化發展的新階段。推動產業界和全社會的數字化轉型，是2015—2030年全球信息化發展的主線。因此，中國需要加大力度，重視和研究“數字化轉型”的概念、目標、內涵、要素、方法學等，以期與世界上先進國家、先進企業的“數字化轉型”發展同步，提高中國產業界和國家的全球競爭力。另外，數字化轉型所依賴的主要技術基礎是互聯網、物聯網和全聯網。因此，推動三網的發展，是當前信息與網絡技術、自動化技術、系統工程技術、管理科學與技術的最主要的發展方向^[3]。