第1章 信息化发展

1.1 信息与信息化

1.1.1 信息

1、信息(Information)是物质、能量及其属性的标示的集合，是确定性的增加。它以物质介质为载体，传递和反映世界各种事物存在方式、运动状态等的表征。

香农: “信息是用来消除随机不定性的东西”

信息量的单位为比特( bit)

2、信息的特征， 主要包括：客观性、 普遍性、 无限性、 动态性、 相对性、 依附性、 变换性、 传递性、 层次性、 系统性和转化性等。

3、信息的质量属性主要包括：

• 精确性
• 完整性
• 可靠性
• 及时性：经济与社会信息
• 经济性
• 可验证性
• 安全性: 金融信息

1.1.2 信息系统

信息系统抽象模型

4、软件的生命周期通常包括：

• 可行性分析与项目开发计划
• 需求分析
• 概要设计
• 详细设计
• 编码
• 测试
• 维护

5、信息系统的生命周期可以简化为：

• 系统规划（可行性分析与项目开发计划）
• 系统分析（需求分析）
• 系统设计（概要设计、 详细设计）
• 系统实施（编码、 测试）
• 系统运行和维护

信息技术软件生存周期过程的主要过程包含:

• 获取过程
• 供应过程
• 开发过程
• 运作过程
• 维护过程

1.1.3 信息化

6、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。

7、组织信息化除驱动和加速组织转型升级和生产力建设外， 还呈现出产品信息化、 产业信息化、 社会生活信息化和国民经济信息化等趋势和方向。

8、国家信息化体系包括6个要素（上鹰，下鸡，左人，右龟）：

• 信息技术应用：龙头、主阵地
• 信息资源：核心任务、关键、薄弱环节
• 信息网络：基础设施
• 信息技术和产业：物质基础
• 信息化人才：成功之本
• 信息化政策法规和标准规范：保障

信息化趋势:

1. 组织信息化趋势
2. 国家信息化趋势:(“ 三 步 走”)

• 第一步到 2020年，核心关键技术部分领域达到国际先进水平
• 第二步到 2025 年，建成国际领先的移动通信网 络
• 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

1.2 现代化基础设施

1.2.1 新型基础设施建设

新基建是面向国家战略需求，为经济社会的创新、协调、绿色、开放、共享发展提供底层支撑的具有乘数效应的战略性、网络型基础设施

9、“新基建” 主要包括七大领域：

• 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

10、新型基础设施：

• 以新发展理念为引领
• 以技术创新为驱动
• 以信息网络为基础

11、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。信息基础设施凸显“技术新”。信息基础设施包括:
  • 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:
  • 以 人工智能、云计算、区块链等为代表的新技术基础设施;
  • 以数据中心、智能计算中心为代表 的算力基础设施
• 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。融合基础设施重在“应用新” 。 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
• 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 。 创新基础设施强调“平台新” 。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

信息基础设施包括:

1. 通信网络基础设施: 5G、物联网、工业互联网、卫星互联网
2. 新技术基础设施: 人工智能、云计算区块链
3. 算力基础设施: 数据中心、智能计算中心

3、 国家“十四五” 规划中提出持续加快建设新型基础设施：

1. 强化数字转型、 智能升级、 融合创新支撑， 布局建设信息基础设施、 融合基础设施、 创新基础设施等新型基础设施;

2. 建设高速泛在、 天地一体、集成互联、 安全高效的信息基础设施， 增强数据感知、 传输、 存储和运算能力;

3. 加快5G网络规模化部署，持续提高用户普及率， 推广升级千兆光纤网络;

4. 前瞻布局6G网络技术储备;

5. 扩容骨干网互联节点， 新设一批国际通信出入口， 全面推进互联网协议第六版（IPv6） 商用部署;

6. 实施中西部地区中小城市基础网络完善工程;

7. 推动物联网全面发展， 打造支持固移融合、 宽窄结合的物联接入能力;

8. 加快构建全国一体化大数据中心体系， 强化算力统筹智能调度， 建设若干国家枢纽节点和大数据中心集群,建设E级和10E级超级计算中心;

9. 积极稳妥发展工业互联网和车联网;

10. 打造全球覆盖、 高效运行的通信、 导航、 遥感空间基础设施体系， 建设商业航天发射场;

11. 加快交通、 能源、 市政等传统基础设施数字化改造， 加强泛在感知、 终端联网、 智能调度体系建设;

12. 发挥市场主导作用， 打通多元化投资渠道， 构建新型基础设施标准体系等。

1.2.2 工业互联网

12、工业互联网（Industrial Internet）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。

是工业数字化、网络化、智能化转型的基础设施，也是互联网、大数据、人工智能与实体经济深度融合的应用模式

13、工业互联网不是互联网在工业的简单应用， 是具有更为丰富的内涵和外延。

14、工业互联网平台体系具有四大层级：

• 网络为基础
• 平台为中枢
• 数据为要素
• 安全为保障

工业互联网融合应用六大类典型应用模式

1. 平台化设计
2. 智能化制造
3. 网络化协同
4. 个性化定制
5. 服务化延伸
6. 数字化管理

15、工业互联网网络体系包括三部分：

• 网络互联
• 数据互通
• 标识解析

16、工业互联网平台体系包括四个层级:

• 边缘层
• IaaS：基础设施即服务
• PaaS：平台即服务
• SaaS：软件即服务

相当于工业互联网的“操作系统” 。

1.2.3 车联网

车联网是新一代网络通信技术与汽车、 电子、 道路交通运输等领域深度融合的新兴产业形态。

17、车联网分别是车与云平台、 车与车、 车与路、 车与人、 车内设备之间等全方位网络链接。

18、车联网（Internet of Vehicles， IoV） 系统是一个“端、 管、 云” 三层体系。

1. 端系统：采集信息
2. 管系统：互联互通
3. 云系统：信息汇聚

1.3 现代化创新发展

1.3.1 农业农村现代化

农业信息化是农业现代化的重要技术手段

乡村振兴战略:

• 建设基础设施
• 发展智慧农业
• 建设数字乡村

1.3.2 两化融合与智能制造

20、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。

工业化与信息化"两化融合"的含义:

• 一是指信息化与工业化发展战略的融合;
• 二是指信息资源与材料、能源等工业资源的融合:
• 三是指虚拟经济与工业实体经济融合:
• 四是指信息技术与工业技术、IT设备与工业装备的融合。

21、信息化与工业化主要在四个方面进行融合:

• 技术融合
• 产品融合
• 业务融合
• 产业衍生

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。

22、智能制造能力成熟度等级分为五个等级， 自低向高分别是:

• 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 。

1.3.3 消费互联网

23、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

24、消费互联网具有的属性包括：

• 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。

1.4 数字中国

25、“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。

1.4.1 数字经济

26、从产业构成来看， 数字经济包括两大部分：

• 数字产业化
• 产业数字化

《数字经济及其核心产业统计分类（2021）》 给出了数字经济具体分类，分别是：

• 数字产业化
  • 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
• 产业数字化
  • 数字化效率提升业

27、从整体构成上看，数字经济包括四个部分：

• 数字产业化
• 产业数字化
• 数字化治理
• 数据价值化

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

28、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。

实施"上云用数赋智"行动，推动数据赋能全产业链协同转型

29、产业数字化具有的典型特征包括：

• 以数字科技变革生产工具;
• 以数据资源为关键生产要素;
• 以数字内容重构产品结构;
• 以信息网络为市场配置纽带;
• 以服务平台为产业生态载体;
• 以数字善治为发展机制条件。

30、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。

31、 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。

32、 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

1.4.2 数字政府

33、 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。

34、 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。

35、 数字政府也被赋予了新的特征：协同化、 云端化、 智能化、 数据化、 动态化。

36、 数字政府建设关键词主要包括：共享、 互通、 便利。

37、 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” 。

1.4.3 数字社会

38、 数字民生建设重点通常强调：普惠、 赋能、 利民。

39、 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。

40、 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。

数字生活主要体现在如下方面：

1. 生活工具数字化
2. 生活方式数字化
3. 生活内容数字化

1.4.4 数字生态

《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》指出“坚持放管 并重，促进发展与规范管理相统一，构建数字规则体系，营造开放、健康、安全的数字生态”。

1.5 数字化转型与元宇宙

1.5.1 数字化转型

数字化转型(Digital Transformation)是建立在数字化转换(Digitization)、数字化升级 (Digitalization) 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。

42、 国家工业信息安全发展研究中心2021年12月提出的全球数字营商环境评价指标体系。该评价体系包含5个一级指标：

• ①数字支撑体系;
• ②数据开发利用与安全;
• ③数字市场准入;
• ④数字市场规则;
• ⑤数字创新环境。

43、 DIKW模型很好地诠释了数据（Data） 、 信息（Information） 、 知识（Knowledge） 和智慧（ Wisdom） 之间的关系， 并揭示了他们的转化过程与方法。S8D模型就是基于DIKW模型， 构筑了“智慧—数据”“数据—智慧” 两大过程的8个转化活动。

44、 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） 。

1.5.2 元宇宙

45、 元宇宙（Metaverse）的主要特征包括：

• 沉浸式体验
• 虚拟身份
• 虚拟经济
• 虚拟社会治理

46、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

元宇宙主要有以下几项核心技术:

1. 扩展现实技术，包括VR和AR。扩展现实技术可以提供沉浸式的体验，可以解决手机解决不了的问题。
2. 数字孪生，能够把现实世界镜像到虚拟世界里面去。这也意味着在元宇宙里面，我们可以看到很多自己的虚拟分身。
3. 用区块链来搭建经济体系。随着元宇宙进步发展，对整个现实社会的模拟程度加强，我们在元宇宙当中可能不仅仅是在花钱，而且有可能赚钱，这样在虚拟世界里同样形成了一套经济体系

十四五规划：

1、 党中央、 国务院一直高度重视信息化工作。2016年8月中共中央办公厅、 国务院办公厅颁布的《国家信息化发展战略纲要》 强调国家信息化发展战略总目标是建设网络强国， 分“三步走” ：

• 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为。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。

2、 《“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。

4、 《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》 提出了强调加快推动数字产业化， 培育壮大人工智能、 大数据、 区块链、 云计算、 网络安全等新兴数字产业， 提升通信设备、 核心电子元器件、 关键软件等产业水平。构建基于5G的应用场景和产业生态， 在智能交通、 智慧物流、 智慧能源、 智慧医疗等重点领域开展试点示范。鼓励企业开放搜索、 电商、 社交等数据， 发展第三方大数据服务产业。促进共享经济、 平台经济健康发展。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、 拟现实和增强现实。

5、 《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。

6、《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》 指出: “坚持放管并重， 促进发展与规范管理相统一， 构建数字规则体系， 营造开放、 健康、 安全的数字生态” 。

互联网+有六大特征:

• 跨界融合
• 创新驱动
• 重塑结构
• 尊重人性
• 开放生态
• 连接一切

工信部向四家企业颁发5G牌照(4家):

• 中国电信: 中国电信集团有限公司
• 中国移动: 中国移动通信集团有限公司
• 中国联通: 中国联合网络通信集团有限公司
• 中国广电: 中国广播电视网络有限公司

"十四五"规划和2035年远景目标纲要提出:

展望2035年我国将进入创新型国家前列，基本实现新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化，建成现代化经济体系

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。题千中"堆动政务信息化共建共用"属于打造"数字政府"的内容推动构建网络空间命运共同体属于营造良好数字生态的内容

《"十四五"国家信息化规划》提出要建设物联数通的新型感知基础设施

国务院印发《"十四五"数字经济发展规划》 (以下简称《规划》)，强调数据要素是数字经济深化发展的核心引擎，到2025年数据要素市场体系初步建立。《规划》还提出了要充分发挥数据要素作用。加快数据要素市场化流通:鼓励企业、研究机构等主体基于区块链等数字技术探索相关应用

到2025年，中国标准化发展将实现"四个转变":

• 标准供给由政府主导向政府与市场并重转变
• 标准运用由产业与贸易为主向经济社会全域转变
• 标准化工作由国内驱动向国内国际相互促进转变
• 标准化发展由数量规模型向质量效益型转变

群智协同计算: 大量互联网用户信息系统与其他各类设备等群智资源的交互与协同催生了一种基于互联网的新型计算模式，其本质是群体智能、协同计算和社会计算等的融合与发展。

我国企业信息化发展战略要点:

• (1) 以信息化带动工业化
• (2) 信息化与企业业务全过程的融合、渗透
• (3) 信息产业发展与企业信息化良性互动
• (4) 充分发挥政府的引导作用
• (5) 高度重视信息安全
• (6) 企业信息化改组改造和形成现代企业制度有机结合
• (7) 因地制宜推动企业信息化

我国信息化发展的主要任务和发展重点:

• (1) 促进工业领域信息化深度应用
• (2) 加快推进服务业信息化
• (3) 积极提高中小企业信息化应用水平
• (4) 协力推进农业农村信息化
• (5) 全面深化电子政务应用
• (6) 稳步提高社会事业信息化水平
• (7) 统筹城镇化与信息化互动发展