1.1 信息技術的演進歷程

當我們回看歷史的時候，在腦海里描述過去的場景，揮之不去的就是那個時代的技術特征。無論是石器時代，還是鐵器時代、蒸汽機時代、電氣時代，一直到信息化時代，技術比任何其他事物都更能代表時代的特征，它與人類文明的更迭息息相關。信息技術的演進同樣如此。不斷發展的信息技術，展現著一百多年來人類社會生活的進步歷程。然而，隨著云計算、大數據、人工智能等新一代信息技術的成熟，各種諸如IT、DT、數字技術、數字化技術等提法層出不窮，一時間讓人眼花繚亂。如何為這個數字經濟時代的新興技術群給出一個準確的概念？恐怕要到信息技術的演進歷程中去探究。

1.1.1 信息技術以“載體-內容”螺旋上升的方式演進

今天，我們生活在信息技術的時代。從1844年商用電報的發明，到1876年固定電話的發明，再到1946年個人計算機、1969年互聯網、1973年商用移動通信的出現，乃至21世紀初云計算、大數據等數字技術的提出，可以說，一百多年的信息技術的發展史（見圖1-1），就是半部技術和商業進步的歷史，信息技術當之無愧地成為帶動經濟社會進步的火車頭。在這百年恢宏的大潮中，不同階段的信息技術具有什么樣的階段特征？當前大熱的數字技術又與信息技術有什么關系？

按照信息論創始人香農對于信息本質的闡述，“信息是不確定性的辨析度”，信息的意義在于使用它能夠消除未知世界的不確定性，從而達到了解它的目的。顯然，信息的內涵與承載它的方式無關。隨著電信號成為信息載體，極大地加速了信息的傳播，對社會經濟的發展做出了巨大貢獻，并推動與信息呈現相關的業態快速演進。今天，人們普遍將19世紀中期商用電報的發明作為信息技術歷史的起點，不僅因為電報是第一項近代通信技術，更因為它和我們今天理解的信息有較大的相關性。可以說，進入19世紀之后，電的使用催生出近代的信息產業，而我們能夠說出的對人類影響最大的那些發明創造，如電報、電話、電影、無線電、計算機、移動通信、互聯網等，全都和信息有關。

從本質上講，信息技術可以分為“信息載體技術”和“信息內容技術”，如圖1-2所示。其中，信息載體技術涵蓋了信息獲取、信息存儲、信息傳輸等，它們共同的特點是與信息處理無關，如光盤、半導體存儲器、電話、手機通信和互聯網等。信息內容技術涵蓋了信息技術中與信息內容的加工、梳理、抽象、凝練等相關的技術，包括信息組織、數據挖掘、智能推理、機器學習等。從一百多年來信息技術的演進過程來看，信息技術的發展并不是簡單地從一種技術向另一種技術的切換，而是在一系列經濟社會發展規律的驅動下，經過無數理論探索和技術試錯的復雜過程。其中，一個非常重要的規律就是“載體-內容交替律”。

簡單來說，“載體-內容交替律”是指信息技術的發展遵循從載體技術到內容技術再到載體技術，這樣互為依托、交替演進的螺旋上升過程，這也符合哲學辯證法中對事物發展規律的基本認識。近百年來，信息技術經歷了從“電報、電話（載體技術）”到“制表技術、計算機（內容技術）”，再到“企業局域網、互聯網（載體技術）”這樣兩次交替演進的過程。目前正經歷第三輪的交替，即從“企業局域網、互聯網（載體技術）”向以云、大、物、智為代表的“融合性的數字技術（內容技術）”轉變。這種演進規律的背后，正是復雜性科學奠基人布萊恩·阿瑟提出的“技術是由技術構成”這一深刻判斷的具體體現。技術進化是現實需求驅動下的一種自創生現象，大部分技術的重大突破都來自對已有技術的重新組合。

規模經濟和生產與管理在空間的分離，促使企業需要處理的信息總量開始激增，以計算機為代表的第二代信息技術得到大規模商用。計算機技術推動部門和個人信息處理能力大幅提升。隨著企業規模和經營領域的不斷擴大，一些領軍企業開始倡導分權化管理，采用多部門層級式結構的企業多設立擁有自主經營權的事業部，包括了垂直的生產部門和管理部門。部門、個人以分散化的方式存儲文件。這種趨勢得以迅速蔓延，催生了對企業內部乃至企業之間進行便捷和廣泛的信息交流的需求，企業局域網開始出現，并成為組織內部信息資源共享的基本載體。

以網絡為中心的計算理念促使以載體為中心的第三代信息技術階段即網絡時代最終到來。網絡技術的變革，對人類社會產生了巨大影響。隨著網絡技術的發展，企業開始將信息視為一種資源，層級型的組織結構被打破，企業組織在管理流程上呈現水平化的價值鏈特征，由此擴展出企業網絡。網絡化的企業組織對傳統層級組織形式進行改造，大規模生產轉變為彈性生產，企業根據客戶需求來從事生產。

第三代信息技術的發展，導致網絡帶寬快速上升，迅速接近計算機內部總線的傳輸速度，使主機間的傳輸能力（反映了系統的通信能力）與主機內部的傳輸能力（反映了系統的計算能力）之間的差距逐漸縮小，通信和計算的界限逐漸消弭，催生了融合信息空間和物理空間的一體化運算模式。云計算、分布式計算、大數據、人工智能等第四代信息技術群體，形成一種集計算、通信和控制能力于一體的“信息-物理融合系統”，稱為信息物理系統（Cyber Physical System, CPS）。CPS將分布在物理環境各個角落的信息終端通過網絡和云平臺連接成為一個有機體，形成信息空間和物理空間緊密聯動的格局，從而徹底將人類的生產和生活帶入數字化時代。這種普遍具有寬帶、融合、泛在的第四代信息技術，看似邊界模糊不清，但實際上所遵循的技術規律是一致的，也被人們視為數字技術的真正內涵。信息技術的演進路徑如圖1-3所示。

1.1.2 四代信息技術演進剖析

1.第一代和第二代信息技術的演進

19世紀中期到20世紀初期：以電為載體的第一代信息技術消除了通信空間及時間距離，帶來信息產業最初的萌芽，但此時仍是模擬信號的時代。毫不夸張地說，在這一階段，經濟引擎中的每一個齒輪都已經離不開電話。新技術不斷推動社會分工的深化，催生了企業電話系統服務、市場行情通報等新業態，可以被視為信息產業化的早期階段。工業企業利用電話、電報等信息技術和服務，有效地管理協調生產與銷售，對企業實現跨地域的遠程協同生產和運作提供了有利條件，從而引發了服務經濟革命。但該階段的數據信息仍是模擬信號，數字產業尚未出現。

20世紀初期到20世紀70年代：以計算機為代表的第二代信息技術開啟了數據化和數字化的發展進程，奠定了數字產業發展的基礎。在這一階段，以打字機、加法器、表格技術、圖形表示技術、計算器、制表系統以及后來的電子計算機為代表的第二代信息技術紛紛出現。尤其是隨著電子計算機的發明和后來幾波產品形態的不斷演變，開啟了人類的計算新時代，同時也開啟了與之配套的信息產業（數字產業）的演進歷程。“0-1”數字化的出現引發了數字經濟的第一輪浪潮。由此，數據分析、計算機系統集成、情報檢索、辦公自動化、企業財務管理等信息產業產生，為管理決策層及基礎工作實施層提供服務。

2.第三代和第四代信息技術的演進

20世紀70年代到21世紀初期：以網絡技術為代表的第三代信息技術是數據激增的革命性動因，信息產業逐步轉型到數字產業，產業數字化拉開大幕，數字經濟開始浮現。如果說電子計算機的出現實現了信息存儲和處理方式的變革，那么互聯網的出現則完全開啟了一個新的時代。人類的經濟社會活動有了一個虛擬化的“映射”，從現實世界投影到了虛擬的世界。這個虛擬的世界通過大量的軟件和信息服務，創造了多種多樣的語言和圖形等信息表達形態，不斷豐富和完善著數字經濟的世界。

從土地，到生產性資本，再到數據，人類生產活動中使用的生產要素的接觸性和競爭性越來越弱，而生產要素所能產生的規模經濟、網絡效應和范圍經濟效應卻越來越強，顯然數字經濟的生產效率提升潛能要遠高于傳統經濟。在網絡社會里，傳統的科層組織結構在逐步瓦解，組織結構越來越呈現出高度有機、靈活的網絡組織結構。網絡時代到來之后，信息已經成為主導全球經濟運行的一種關鍵性要素。信息技術不僅僅是用來提升產業的科技水平和生產制造水平，還是消弭行業企業之間各種信息不對稱和信息不充分問題的保障。在這一階段，催生了電子商務、ERP、CRM、SCM等信息產業與數字產業新業態，信息產業逐步轉型為數字產業，開始進入高附加值階段，同時，信息資源開始成為企業生存和發展壯大必不可少的資源，信息產業和數字產業逐漸具備成為國民經濟中主導產業的潛在條件。

隨著互聯網泡沫的破滅，數字經濟一度進入了發展的低谷，但經濟的低谷往往孕育著新的技術突破。以大數據、云計算、人工智能等為代表的數字技術快速發展，推動了物理世界和數字世界的融合，從數據、算力、算法等各個方面帶來顛覆性的改變，帶動數字經濟再次進入快速發展期。以大數據、云計算、人工智能為代表的第四代信息技術，打造了劃時代的全新技術范式，以前所未有的力度整合異構平臺和業務，推動數字經濟浪潮的真正來臨。

目前，技術創新和商業模式創新推動大數據的行業應用領域不斷增加，大數據產業化的范圍和深度持續拓展。維克托·邁爾-舍恩伯格等總結了大數據的“4V”（Volume, Velocity, Variety, Value）特征，即海量數據規模、數據快速流轉、數據類型多樣和數據價值密度低四大特征（見表1-1）。大數據直指向數字經濟時代的核心——海量、多樣的數據產生的價值。大數據強調浩大信息量的價值提取，超越了傳統的統計與計量方法，可能帶來人類對經濟、社會認識方法論的改變。

云計算最早由Salesforce在2000年推出“No Software”的產品宣傳開始，掀起了SaaS浪潮；2006年，亞馬遜推出IaaS產品；2007年，Salesforce推出PaaS產品。自此，業界完成了IaaS、PaaS和SaaS的創新。云計算是基于網絡提供的按需的、共享的、可配置的計算以及其他資源，可實現計算、網絡、存儲資源的時間靈活性和空間靈活性，本質是資源到應用的全面彈性（見圖1-4）。云服務核心理念是以租代購、按量計費為企業帶來彈性的ICT資源，降低企業IT設備和人員成本，提升企業運營效率和響應速度。它的出現和發展使得成千上萬廉價的服務器能夠通過虛擬化和分布式等技術按需提供計算和存儲能力，推動著云計算成為類似于水電這樣的公共基礎設施服務，大大降低了技術創新創業的成本，提高了創新效率，使得數據流動起來。相對于IT自建模式，云計算便于統一部署業務，統一運維，企業可以根據自己需求彈性申請計算資源。例如全球最大在線視頻公司Netflix已經關閉其所有數據中心，將業務負載全部搬到云上，解決了高峰時段容量激增的問題。

以深度學習為代表的人工智能技術之所以能取得突飛猛進的進展得益于良好的大數據基礎，即計算能力、數據、算法的大幅提升和改善。移動互聯網、物聯網等技術的發展讓我們擁有了以往難以想象的海量數據，尤其是在某一細分領域更深度的、邏輯化的數據，而這些都是訓練某一領域智能的前提。從軟件時代到互聯網，再到如今的大數據時代，數據的量和復雜性都經歷了從量到質的改變。

人工智能（Artificial Intelligence, AI）本質是對人的意識、思維的信息過程的模擬。人工智能一詞最初是在1956年美國計算機協會組織的Dartmouth學會上提出的。自那以后，研究者們發展了眾多理論和原理，人工智能的概念也隨之擴展。根據技術原理不同，人工智能可分為三個流派：符號主義、聯結主義和行為主義。不同流派對人工智能發展的觀點不同，研究方法也不相同，但在不同的細分領域中都取得了突破和成就。前文提到的Alpha Go正是利用聯結主義中的深度學習技術，戰勝了人類圍棋高手。近來人工智能取得極大突破的重要原因之一，便是以深度學習算法為代表的核心算法改良應用。近三十年來，隨著核心算法的不斷改進，人工智能獲得了迅速的發展，基于人工智能技術的各種產品如雨后春筍般出現，在各個領域代替人類從事簡單重復的體力或者腦力活動，人工智能真正成為智能產品的大腦。

大數據、云計算、物聯網、區塊鏈、人工智能等數字技術，以前所未有的力度整合異構的技術平臺和業務，催生出一大批融合型的數字化產業新業態。信息化進入新階段，數字化的特征是“萬物數字化”，越來越多物理實體的實時狀態被采集、傳輸和匯聚，從而使數字化的范圍蔓延到整個物理世界，海量、多樣、時效等大數據特征也更加突出。智能化作為剛剛開啟的數字化新階段的主要特征，通過各類智能化的信息應用幫助人們判斷態勢、預測趨勢并付諸決策，實現數據驅動的智能。隨著數字技術的不斷進步，以及應用智能化程度的提升，數據資源蘊藏的巨大能量將進一步釋放。

在此階段，企業、機構和個人等各類社會主體的信息行為和信息需求也將隨之產生復雜而深刻的變化。在企業層面上，第四代信息技術平臺的異構整合，使應用層面上不同主體行為之間出現了“平滑的過渡”，而這種行為模式的變化，最終體現到企業的業務運作上，就是現代企業管理越來越趨向于快速反應和組合創新的模式發展，業務平臺的交叉聯動成為現代企業管理的核心理念。第四代信息技術的諸多應用模式，如云計算、分布式計算、網格計算等，是深深扎根于以網絡技術為代表的第三代信息技術的土壤之中的，它將分布在物理環境各個角落的信息終端通過網絡和云平臺連接成為一個有機體，形成信息空間和物理空間緊密聯動的格局之后，消弭了網絡時代“計算”“通信”和“控制”過程之間的技術隔閡，最終將在信息化、數字化、智能化領域推動全球邁向“智能世界”。數字技術由此成為新的生產力和生產關系，驅動產業商業模式創新，驅動產業生態系統重構，驅動企業服務大變革，推動新一輪產業數字化浪潮的到來。

基于信息技術推動信息產業化（數字產業化）和產業信息化（產業數字化）的發展，可以看出，當前新一輪工業革命背景下的數字技術，徹底實現了物理世界和數字世界的融合，引發各行各業的資源配置方式、產業創新體系、生產運行方式、組織管理模式的根本性變革，從而將全球經濟帶入數字化轉型的新階段，而推動數字化轉型的新一代信息技術也成為具有鮮明特征的數字技術。