算力网络与产业共变共创，助力产业数字化变革报告

算力网络与产业共变共创助力产业数字化变革 中国移动研究院2023年3月 前言 数字经济是以数据资源为关键要素、以现代信息网络为主要载体、以信息通信技术融合应用和全要素数字化转型为重要推动力、以数字赋能为显著特征的新经济形态，是信息技术创新的扩散效应、数据和知识的溢出效应、数字技术释放的普惠效应日益凸显、交互作用的综合结果。数字经济已经成为重组全球要素资源、重塑全球经济结构、改变全球竞争格局的关键力量。 党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央准确把握我国经济发展的阶段性特征，深刻洞察数字经济发展趋势，出台一系列政策、作出一系列部署，大力推进数字产业化和产业数字化。习近平总书记在党的二十大报告中再次指出：“加快发展数字经济，促进数字经济和实体经济深度融合，打造具有国际竞争力的数字产业集群。优化基础设施布局、结构、功能和系统集成，构建现代化基础设施体系。” 信息技术正处于系统创新和智能引领的重大变革期，5G、工业互联网、物联网、云计算、车联网、大数据、人工智能、区块链等新一代信息技术加速集成创新与突破，推动经济社会各领域数字化、网络化、智能化转型不断深化，数字经济规模不断扩张、经济贡献不断增强。伴随信息技术加速创新，数字经济发展速度之快、辐射范围之广、影响程度之深前所未有。 泛在的网络连接和算力是千行百业数字化转型的基石。通信网络基础设施和算力基础设施作为信息基础设施的重要组成部分，是数字经济的核心动力。我国信息通信产业积极思考两者的融合发展，在全球创新提出了“算力网络”的全新理念。算力网络是以算为中心、网为根基，网、云、数、智、安、边、端、链等深度融合，提供一体化服务的新型信息基础设施。算力网络的目标是实现“算力泛在、算网共生、智能编排、一体服务”，达成“网络无所不达、算力无所不在、智能无所不及”的愿景。 本报告旨在探讨以算力网络为代表的新一代信息技术通过与产业共变共创推动产业数字化变革的机制，期待能够为算力网络技术融合创新与技术应用扩散以及赋能产业数字化变革提供业界共识框架。 本报告的版权归中国移动所有，未经授权，任何单位或个人不得复制或拷贝本建议之部分或全部内容。 目录 摘要3 1.产业数字化变革对信息基础设施关键技术提出更高要求4 1.1.信息基础设施构筑产业数字化发展基石4 1.2.产业数字化转型对信息基础设施关键技术的能力要求5 1.3.信息基础设施关键技术在产业应用面临挑战7 2.技术与产业共变共创实现“工具机”革命，推动产业变革9 2.1.“工具机革命”能激发和释放技术推动产业变革的作用9 2.2.技术与产业共变共创实现“工具机革命”的机制11 3.算力网络有望发挥“工具机”作用，推动产业数字化变革14 3.1.算力网络发挥“工具机”作用的机制14 3.1.1.算力网络发挥“工具机”作用，需要与产业共变共创14 3.1.2.算力网络牵引技术共变，实现技术融合与算力资源整合16 3.1.3.算力网络与产业共变，加速技术适配和产业适应性改变17 3.1.4.算力网络与产业共创，为产业数字化转型提供动力17 3.2.算力网络助力产业数字化变革19 3.2.1.算力网络助力生产制造从人工驱动向智能决策转型19 3.2.2.算力网络助力管理运营从分散管理向统筹管控转型24 3.2.3.算力网络助力产业协同从信息互联向运营协同转型27 4.产学研用携手共谱产业数字化新篇章29 4.1.中国移动协同产业建设算力网络新型基础设施29 4.2.共变共创发展倡议30 缩略语列表32 参考文献33 摘要 我国信息基础设施已取得长足发展，但是与产业数字化转型的高要求相比，信息基础设施关键技术在产业应用中仍面临三方面挑战：技术集成度低、技术应用门槛高、技术使用成本高。信息技术对产业数字化变革的推动作用有待进一步激发。 历史经验与学术理论证明，只有“工具机革命”才能充分激发和释放技术推动产业变革的作用，这一目标的实现需要技术与产业“共变共创”。 算力网络有望通过技术与产业共变共创，打造新型信息基础设施，发挥“工具机”作用，激发信息技术推动产业数字化变革的作用：算力网络可牵引“网云数智安边端链”技术要素共变，实现技术融合与算力资源整合；可与产业共变，加速技术适配和产业适应性改变；可与产业共创，为产业数字化转型提供动力。算力网络与产业持续共变共创，形成能力供给对外赋能，形 成产品供给对外服务，助力产业数字化实现生产制造、管理运营、产业协同三个方面的跃迁。 中国移动充分发挥运营商网络领先优势，联合产业推动算网技术融合和优化算网资源供给。面向未来，为推动算力网络尽早发挥助力产业数字化变革成效，需要强化产学研用联动：一是加强统筹规划，推动核心技术攻关和应用孵化；二是强化应用牵引，打造智简服务新模式；三是鼓励试点应用，助力产业做出适应性改变。 1.产业数字化变革对信息基础设施关键技术提出更高要求 1.1.信息基础设施构筑产业数字化发展基石 数字经济已进入加速创新、引领发展的新阶段。党的十八大以来，我国数字经济取得了举世瞩目的发展成就，2021年我国数字经济占GDP比重达到39.8%，较“十三五”初期提升了9.6个百分点；数字经济规模达到45.5万亿元，高于同期GDP名义增速3.4个百分点1；总体规模连续多年位居世界第二。数字经济在国民经济中的支柱作用日益凸显。习近平总书记在党的二十大报告再次强调：“加快发展数字经济，促进数字经济和实体经济深度融合。”数字经济发展动能将继续壮大，为实体经济发展添能蓄力。 产业数字化是数字经济发展的主导力量。当前，新一轮科技革命和产业变革深入发展，数字化转型已经成为大势所趋。2021年我国产业数字化规模达到37.18万亿元，占数字经济比重为81.7%，占GDP比重为32.5%2，产业数字化已成为数字经济增长的主引擎。随着“十四五”规划的推进，产业数字化转型将进入落地攻坚阶段。 信息基础设施是产业数字化发展的基石。《“十四五”数字经济发展规划》和《数字中国建设整体布局规划》等规划文件明 1《中国数字经济发展报告（2022年）》，中国信通院 2《中国数字经济发展报告（2022年）》，中国信通院 4 确部署，加强数字基础设施建设，打通数字基础设施大动脉，协同推进数字产业化和产业数字化，赋能传统产业转型升级，培育新产业新业态新模式。近年来，产业数字化加速向生产制造、社会服务等领域渗透，信息基础设施建设为数字经济发展起到保驾护航的战略性引领作用。据信通院测算，2021年5G直接带动经济增加值约2999亿元3；麦肯锡预计，到2030年，人工智能每年将为中国的汽车、交通运输和物流、制造业等关键产业创造超过6000亿美元的经济价值4；国家信息中心认为，“十四五”期间，若智算中心应用水平达到80%，其投资可带动相关产业增长约36-42倍5。 1.2.产业数字化转型对信息基础设施关键技术的能力要 求 根据国家发改委界定，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。演化生成信息基础设施的关键信息技术包含以下四类：支撑信息互通的5G、物联网、工业互联网等连接类技术，支撑数据存储和计算的数据中心、智算中心、云计算等计算类技术，支撑信息分析的大数据、人工智能等智能类技术，支撑信息安全的安全、区块链等安全类技术。 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 3《中国5G发展和经济社会影响白皮书（2022年）》，中国信通院 4《探索人工智能新前沿：中国经济再迎6000亿美元机遇》，麦肯锡 5《智能计算中心创新发展指南》，国家信息中心与浪潮信息 下游的全要素数字化升级、转型和再造的过程6。产业数字化的进程就是数据要素应用广度与深度不断拓展，数据要素价值逐步释放的过程。信息基础设施关键技术可以全面支持数据的采集、存储、传输、汇聚和挖掘，其中，连接类技术支持数据要素广泛接入，计算类技术支持数据要素加工运算；智能类技术支持数据要素价值挖掘，安全类技术保障数据要素使用权益。 产业数字化转型背景下，数据要素全面嵌入企业生产、管理等流程，数据应用呈现三个趋势：一是数据应用规模提升。从业务数据、用户数据、流程数据的应用，转向全域数据的应用。二是数据应用深度提升。更快捷的应用连接和更强大的数据智能分析。三是数据应用协同程度提升。从本地业务域单点数据应用，转向跨空间、跨业务域、跨逻辑架构的数据集成和协同应用。 数据深度应用对信息基础设施关键技术提出较高要求： 一是对技术类型需求多。数据应用规模和应用深度提升需要更多类型信息技术支撑。企业应用的信息技术类型越来越多，连接类技术有5G、物联网、工业互联网、车联网、千兆光网、确定性网络等，算力类技术有云计算、边缘计算、智能计算、超级计算等，智能类技术有语音识别、计算机视觉、知识图谱、机器学习、自然语言处理、人机交互等，安全类技术有区块链、联邦学习等。 二是对技术融合要求高。数据应用深度和协同度提升需要信 6《携手跨越重塑增长——中国产业数字化报告2020》，国家信息中心与京东数字科技 息技术进行深度集成和协同应用。连接与算力融合，实现以网调算、云边协同；连接、算力与智能协同，实现模型云端训练、边端推理执行；连接、算力与安全融合，实现一体化云原生安全。三是对技术能力要求高。数据应用规模和应用深度提升对信 息技术能力要求大幅提高。连接能力从尽力而为到确定性保障，计算能力要求高性能算力和低时延计算，智能能力要求大小模型协同和模型自演进，安全能力要求全链路安全可信。 1.3.信息基础设施关键技术在产业应用面临挑战 我国信息通信基础设施发展迅速，连接、算力、智能、安全四类信息基础设施关键技术已经形成全面发展的格局，但是在产业数字化转型的高要求下，信息技术在产业的应用面临如下挑战： 一是信息技术集成度低。支撑企业研发、生产、营销、服务等数字化场景，需要连接、算力、智能和安全四类信息技术经系统化集成后形成数字化产品或解决方案，各个单项技术简单叠加应用无法实现数字化转型。但目前各类信息技术都是独立演进，技术集成度低，服务商选择技术、整合技术的成本高，影响了信息技术更好发挥作用。 二是信息技术应用门槛高。各类信息技术都在不断升级和演进，企业对不断涌现的新技术及新特性存在认知门槛。同时，这些信息技术在企业的应用落地涉及资源建设、系统开发、业务部署、产品交付、售后运维等一系列流程，实施复杂且周期较长。 三是信息技术使用成本高。企业数字化应用越多、越深入，需要的技术类型就越多、能力要求就越高，企业针对各项信息技术不断升级或叠加使用，不可避免会带来信息化技术使用成本的上升。如果信息技术不能规模应用则很难降低成本，同时，部分信息基础设施重复建设，会导致资源利用率低，无法有效降低成本。 信息基础设施关键技术在产业应用推进中面临的上述挑战，制约了其在产业实践中的规模化应用，容易加大中小微企业与大型企业间的数字鸿沟，导致产业整体数字化转型周期拉长。因此，我国亟需打造信息技术融合发展、应用门槛低、普惠共享的新型信息基础设施。 2.技术与产业共变共创实现“工具机”革命，推动产业变革 历史经验与经典理论证明，只有“工具机革命”才能充分激发和释放技术推动产业变革的作用。这一目标的实现，需要技术与产业共变共创。 2.1.“工具机革命”能激发和释放技术推动产业变革的作 用 纵观人类发展史，技术始终是经济社会进步的重要推动力，但不是所有技术都能发挥推动产业变革的重大作用。回顾技术创新所引发的产业变革，工具机在其中发挥了关键性作用。正如马克思认为第一次工业革命的起点不是动力革命（蒸汽机的改进）而是工具机革命（珍妮纺纱机的发明），技术需要能够充分释放其作用的工具机7。1712年诞生的纽克门蒸汽机没有立即引发工业革命，原因在于当时并没有需要这种动力机推动的工具机。1765年发明的珍妮纺纱机，通过改进传动装置、增加纱锭数目， 将纺纱效率提高了近8倍，因而呼唤更强劲动力代替人力驱动，推动了瓦特蒸汽机的