刘多

中国信息通信研究院，北京 100191

收稿日期：2020-11-09；修回日期：2020-12-17

新一轮科技革命和产业变革方兴未艾，数字技术仍是创新最活跃、带动性最强的领域，是未来相当长时期内驱动经济社会变革的主导力量。数字技术与实体经济深度融合正加速产业数字化转型，推动数字经济进入发展新阶段。

当前，数字科技正发生深刻变革。单一技术升级潜力逼近天花板，应用需求增速远超技术供给能力，跨界融合不断深化。既需要加强理论性、基础性创新，突破既有技术体系瓶颈，更需要面向需求增长加快应用深度优化升级，新一代无线移动通信、人工智能、区块链、量子计算等成为重要发展方向。

1）新一代无线移动通信技术持续演进，加速驱动垂直行业深度融合。我国5G已进入规模商用阶段，基本实现地级市网络覆盖，截至2020年9月累计建设5G基站69万个。在满足网络深度覆盖的同时，5G将进一步推动远程医疗、工业互联网和车联网等垂直行业应用成熟。在此基础上，6G有望进一步拓展物联网的领域和范畴，并与人工智能、大数据等信息通信（ICT）新技术深度融合，实现由“万物互联”向“万物智联”转变。展望未来，新一代无线移动通信技术正向更加融合、更加智能、更加开放和更广覆盖方向演进，ICDT（通信-信息-数据）的深度融合将形成新一代网络信息技术创新的倍增效应，人工智能加速推动网络进入智能化时代，开源开放有效释放网络信息技术创新活力，天地一体化全面拓展网络信息技术发展空间（图 1）。

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图 1 5G到6G的技术演进

2）人工智能技术寻求突破，产业仍在发展早期。以深度神经网络为核心的算法技术进入释放期，开源框架等核心平台刚刚步入高速发展阶段，但整体产业规模与移动互联网仍有100倍以上的差距。技术层面，人工智能已步入感知时代，图像识别和语音识别逼近人类水平，但距离认知时代仍有较远差距。当前，深度学习正试图从多角度提升数据质量和规模，结合知识图谱、融合多源数据等方式进行融合创新，以弥补对数据依赖、推理理解的局限性。产业层面，人工智能产业应用从谋求单点技术的“极致”向场景化综合生态发展，即以场景化、工程化为显著特点，构建综合生态。

3）区块链技术逐步成熟，赋能实体经济成为主航道。区块链作为一种分布式的网络数据管理技术，是数字技术创新发展的重要领域。区块链技术不断成熟，产业界更加注重解决区块链运行速率、存储规模、互联互通、安全可信等工程化问题。据中国信息通信研究院（以下简称中国信通院）测算，2013年至今，区块链全球专利申请量为3.5万个，智能合约安全、共识机制、互操作性等成为技术热点。区块链应用正加速向各领域扩展，已覆盖生产协同、流通管理、产融管理、数字金融等环节，为实体经济提供数字化服务。据IDC测算，2019年全球区块链市场规模达29亿美元，同比增长88.7%，但整体规模仍然偏小。

4）量子计算多种技术路线并存发展，应用探索成为关注焦点。当前，量子计算正处于工程实验验证和原型机研发的技术攻坚期。原理样机研发由Google、IBM、Honeywell、IonQ、D-Wave等科技公司和初创企业主导，近期在物理比特数量和量子体积等指标上屡创新高。其中，超导和离子阱路线暂处领先备受关注，但仍未实现逻辑比特的突破和技术路线的收敛。与此同时，基于当前可用的中等规模含噪量子处理器（NISQ）样机，量子计算在分子化学、机器学习、组合优化和量化金融等领域积极开展实用化计算困难问题应用探索。随着量子计算正接近关注度和期望值顶峰，能否实现实用化突破将成为维持发展势能的重要因素。

第四次工业革命是数字、能源、材料、制造、生物等多种技术协同驱动的系统性变革，数字技术群体突破及各项技术的融合应用是主要驱动力量，数字化、网络化、智能化是最重要的时代特征。应当看到，数字技术是全球研发投入最集中、争夺最激烈的技术领域，具有显著的赋能和外溢效应，推动着数字空间与物理世界的深度融合，迸发出强大的发展动能。叠加今年疫情的催化作用，全球数字化转型正步入加速发展进程（图 2）。

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图 2 数字科技的突破驱动全球产业数字化转型和第四次工业革命的兴起

1）工业互联网集数字技术之大成，正成为制造业数字化转型的基本路径和新方法论。从技术视角看，工业互联网包括网络、平台、安全三大功能体系，构建形成数据驱动、工业机理与智能科技结合，数字空间与物理世界融合的智能化决策闭环，对决策优化、资源配置优化等方面起到关键作用，也催生出了很多新的数字化新模式、新业态。从产业视角看，工业互联网逐渐成为信息技术与制造业深度融合下的重要基础设施、新型应用模式与全新生态体系，正在赋能制造业全要素、全产业链、全价值链的数字化、网络化、智能化发展。

2）工业互联网创新发展持续推进，在经济社会各领域中加速应用推广。据中国信通院对725个国内外应用案例的分析，当前工业互联网应用几乎涵盖了工业的各个行业、各个价值环节，与实体经济的融合赋能初步展现出强大的生命力和创造力，逐步成为推动经济社会数字化转型的重要新路径。从行业领域看，装备制造业成为工业互联网最主要的应用行业之一，同时，工业互联网正逐步从工业向采矿、水务、金融等实体经济其他领域延伸。从价值环节看，生产过程管控、设备资产管理是最主要的应用，降本增效成效显著，正从外围环节向核心业务流程深化拓展。未来，随着5G、人工智能等新技术日益成熟，将与工业互联网深度融合，共同驱动工业乃至整个实体经济数字化步入加速上升期（图 3）。

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图 3 工业互联网在主要行业及主要环节应用情况

3）数字孪生正成为打通物理世界和数字空间的重要方向，在工业互联网发展中的地位正变得日益重要。数字孪生技术具有高效决策、深度分析等特点，将有力推动数字经济发展进程。随着数字孪生理论技术体系不断成熟，应用探索不断深化。总体上，不同复杂级别、不同行业的数字孪生应用模式、发展重心、推进情况有所差异。例如，大量领军企业对单个设备的维护和管理、对工业优化等单点类、局部类的应用在加快推进，也有很多行业围绕产品数字化、制造流程虚实融合、集成级设备运维等进行数字孪生的初步应用，对于智能预测和智能诊断等更高复杂程度的应用，还受制于孪生的模型、控制技术、优化算法等自身的缺陷和多类技术融合的困难，仍处于初步探索阶段，尚未出现引领级的相关应用（图 4）。

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图 4 不同行业数字孪生程度

数字技术通过改变经济社会的运行基础、生产过程、交易过程、扩散过程，推动经济社会的数字化变革，发展数字经济成为必由之路。2019年，国际经济环境复杂严峻，整体经济下行压力增大，全球数字经济仍然保持了较快增长，数字经济各领域稳步推进，新兴产业快速发展，传统产业数字化渗透加深，对经济增长的拉动作用愈加明显。根据中国信通院对美国、英国、中国、日本、印度等47个国家的数字经济量化研究分析，可以发现以下特征。

一是规模大，数字经济体量实现连年增长。全球数字经济规模再上新台阶。2019年，全球47个经济体数字经济规模达到31.8万亿美元，较2018年增长1.6万亿美元，而同期GDP仅增长了1.2万亿美元。其中，发达国家数字经济规模达到23.5万亿美元，占47个经济体数字经济总量的73.9%，是发展中国家的2.8倍。主要国家数字经济规模持续扩大，2019年美国仍走在世界数字经济前列，规模达13.1万亿美元，中国第二，规模为5.2万亿美元。排名前五的国家数字经济规模占47个经济体数字经济总量的78.1%。

二是占比高，数字经济GDP占比稳步提升。全球数字经济在国民经济中地位持续提升。2019年，47个国家数字经济占GDP比重平均为41.5%，较2018年提升1.2个百分点。其中，发达国家数字经济在GDP中的占比达51.3%，是发展中国家的1.9倍。领先国家数字经济GDP占比超过60%，2019年，德国、英国、美国数字经济占GDP的比重分别为63.4%、62.3%和61.0%，此外仍有36个国家数字经济GDP占比不足30%。

三是增速快，数字经济增速实现“逆势上扬”。全球数字经济增速显著高于同期GDP增速。2019年，全球数字经济平均名义增速为5.4%，高于同期全球GDP名义增速3.1个百分点。其中，发达国家数字经济增速为4.5%，发展中国家增速为7.9%。各国数字经济实现正增长，2019年，中国数字经济增速领跑全球，同比增长15.6%，大部分国家数字经济增速介于1%~6%。疫情危机下数字经济得到了更为快速的发展。

四是融合深，产业数字化成为发展主战场。产业数字化是全球数字经济发展的主导力量。2019年，47个国家产业数字化占数字经济比重平均值为84.3%，数字产业化占比为15.7%。其中，发达国家产业数字化占比达86.3%，发展中国家产业数字化占比为78.6%，低于发达国家7.7个百分点。各国产业数字化占数字经济比重均超过50%，2019年，德国产业数字化高度发达，占比达到90.3%，大部分国家产业数字化占比介于60%~80%。

五是渗透强，数字经济推动三次产业转型升级。全球服务业数字化转型快于工业和农业。2019年，全球47个国家服务业、工业、农业数字经济平均渗透率分别为39.4%、23.5%和7.5%。其中，发达国家三二一产数字经济渗透率分别为46.7%、33.0%和13.3%，显著高于发展中国家水平。各国三次产业数字化转型持续推进，绝大部分国家数字经济渗透呈现三产高于二产、二产高于一产的特征。

面向未来，数字经济已成为推动经济复苏、重塑国家新优势的重要抓手。世界各国应加强多方面合作，强化新型基础设施共建共享，推动数字技术与实体经济融合创新，在数据跨境流动、数字贸易等领域凝聚共识，开展制度设计与国际规则探索，以充分释放数字经济发展红利为共同目标，携手构建可持续的数字世界。