第一节 技术驱动：信息技术成为推动数字经济发展的坚实基础
数字经济以大数据、云计算、人工智能、区块链、物联网等新技术引领传统经济的数字化转型，连接起经济全球化进程中的生产、交换、分配和消费。美国依托持续领先的创新技术，占据了全球创新链、价值链和产业链的中高端，以及一些产业附加值的最高环节。积极抢占科技竞争和未来发展制高点，突破关键核心技术，不断增强创新能力，才能从“中国制造”向“中国创造”转型。在通信、芯片设计等数个领域，我国正在冲破美国构筑的高科技垄断壁垒。近年来，推进新型基础设施建设作为落实“十四五”规划和实现2035年目标的战略举措，正成为持续扩大国内需求的工作重点，也是抢占全球科技竞争制高点的基础条件。（郑新立、白津夫、唐元、张永军、徐伟、刘森，2021）6
数据要素是区别于土地、资本和劳动力的另外一种重要生产要素和无形资产，具有促进经济增长、提高生产效率的作用。数据自然存在于源源不断被创造出来的新的社会财富中，因其“取之不尽，用之不竭”，成为支撑经济社会快速发展的战略资源。数据要素驱动的发展模式正与劳动力、资本驱动的发展模式并行，共同起到提升经济发展质量和效益的作用。
数据是贯穿数字经济活动全部过程的客观物质条件，是数字劳动必须具有的必要条件，属于广义上的劳动资料；数字技术是人的劳动能力的延伸，作为固定资本呈现，融入劳动资料当中。从数字劳动的生产力三要素（劳动资料、劳动对象和劳动者）看，劳动资料更加具有技术性，数据成为劳动对象，劳动者则更具创新性。劳动资料的数字化（包括数字本身成为劳动资料和传统劳动资料的数字化）成为生产方式变革的起点，深刻影响劳动过程中“活劳动”和劳动资料的结合方式。劳动对象的数字化源自劳动资料的数字化，技术推动劳动资料和劳动对象紧密联系、密不可分。以数字化的知识和信息即数据作为关键生产资料，是数字劳动区别于其他劳动的根本特征。在商品的生产和流通过程，不但需要经历一定的时间，而且要消耗一定的成本。数据作为关键生产资料，在缩短时间和节约成本两方面，都有着重要作用。一方面，可以缩短劳动时间、劳动过程的正常中断时间和生产要素的储备时间，并缩短购买时间和售卖时间，从而缩短资本周转的时间，加快资本循环速度；另一方面，通过减少与劳动力相结合的生产资料的损耗，降低企业的储备和管理成本，可以减少企业采购和售卖过程的匹配成本、搜索成本，从而使相同的资本量能够雇用更多的劳动力，创造更多的价值。流通费用理论对于数字经济中提高流通效率、减少交易成本，也具有深刻的现实意义。流通和生产本身一样重要，但数字经济中流通环节的形态和逻辑业已改变，传统的商业组织体系已被颠覆，形成了全新的流通渠道和交易空间。在生产和流通两个领域，数据生产要素推动实现价值增加的途径有多种。数字经济时代，数据从资源转变为具有变现能力的资产，成为区别于土地、资本和劳动的另外一种重要生产要素和无形资产，具有促进经济增长和提高生产效率的作用。数据生产要素具有一定的非竞争性特征。从土地到资本，再到数据，生产要素的竞争属性依次减弱。数据的非竞争性主要体现在三个方面：一是实时、低成本的数据收集具有一定的普遍性；二是数据应用的瞬时性；三是收集、管理和使用特定数据并不妨碍其他主体对数据的利用。
数据存得下、流得动、用得好，数据资源才能转化为数据资产。数字经济加快了数据和信息的获取、流动和交易，使信息传递更加直接、通畅，不但提高了交易的快捷性和准确性，而且降低了交易成本，提升了劳动生产率。安全、快速的数据流对数字经济发展至关重要。在信息技术支撑下，正确的数据能够在正确的时间，以正确的方式，被传递给正确的机器和人。以海量数据为基础的信息技术，带动数据量的爆发式增长，使数据规模的增速远超摩尔定律7的预测。随着全球经济社会运行过程中采集、处理和积累的数据迅猛增长，大数据成为与自然资源、人力资源同等重要的战略资源，是驱动新一轮科技变革的新引擎，是推动数字经济发展的新动力。可以说，谁拥有了大数据，谁就掌握了未来发展的资源和主动权。大数据的广泛运用还有助于颠覆传统思维模式，改造传统生产方式，从而提升生产要素组合效率，激发创新效率，提高宏观调控效率。大数据思维及其应用价值日益显现。8在产业互联时代，“大数据+云计算”加速助推数据成为数字经济时代的“蒸汽”与“电力”，工业大数据发展和应用不断向全产业链渗透，大数据技术在生物医药、环境保护、科研教学、工程技术、国土安全等多领域都有深度应用前景。数字平台的竞争力，很大程度上取决于其收集和分析数据的能力，以及如何实现数据的货币化以创造收入。消费者经由数字平台这一媒介，实时产生海量数据，而且年均增速异常快速。（图1-1）浩瀚的数据海洋蕴含着巨大的生产力和商机。对个体消费者来说，日常消费等交易行为所形成的各项消费支出“数据”，即成为有价值的劳动成果。单一数据对消费者来说没有意义，而作为营利性实体的平台企业无偿或低成本获取原始数据后，一旦对其进行深度挖掘和分析，就有望形成数字商品。用户点击平台页面的过程，即成为平台企业实现盈利的过程。数字经济中剩余价值的生产，已由资本逻辑强加到人类生活的方方面面。在这一过程中，数据和消费者成为价值创造的重要参与者。与传统经济比较，私人劳动向社会劳动的转换有所加速。个人的精神活动也正被逐步纳入资本运动的逻辑，私人的娱乐消遣活动不再被排除在社会劳动范畴以外，而是在平台企业营利动机引导和驱使下，参与到劳动价值转化和交换价值实现中来，从而扩展了市场关系和劳动关系。数字劳动在空间上的非本地化和在时间上的弹性化特征，在时空上得到无限延展，扩大了资本获取剩余价值的广度和深度。一方面，部分劳动场所正从工厂转移到网络和手机、电脑等分布式终端，分散在不同地域的劳动力在闲暇时间使用淘宝、京东、美团等平台时，其在线行为实时为平台企业无偿提供数据和信息等生产资料，劳动者的私人劳动就具有了社会劳动的属性。分析个人消费数据和网络行为后而投放量身定制的广告，其受众定位精准、传播范围广泛，具有明确的商业化目的，起到了精准营销的作用。定向广告投放吸引了消费者注意力，提升了广告点击率，增加了商品交易额，促进了剩余价值的创造。另一方面，劳动力在闲暇时间不自觉地、无偿地参与到剩余价值创造过程，使其整个生活时间都受到资本支配。由于资本侵占、渗透和控制了劳动者工作时间之外的闲暇生活时间，因此劳动者数字劳动比传统的劳动更加促进了剩余价值创造和资本的积累。激发、发挥人们创造力和合作潜力的平台，同时存在着对劳动力的剥削问题，并通过最大化采集劳动力的日常生活行为数据，加大了对劳动力的监控。
图1-1 全球每年产生数据量（估算）
数据来源：中国信息通信研究院。
我国大力推进网络强国建设，已经建成世界领先、全球最大的移动通信网络和光纤通信网络，对数字经济运行的支撑作用不断增强。当前，数据中心规模增长迅猛，站点分布结构日益优化，固定宽带覆盖率稳步提升，移动宽带覆盖率和速率均持续增长。近年来，我国网络基础设施能力不断提升，移动数据流量消费继续高速增长，网络提速效果显著。（表1-1、表1-2、表1-3）
表1-1 2014—2020年我国4G基站数量及在移动基站中占比情况
续表
数据来源：中国信息通信研究院。
表1-2 2014—2020年我国固定宽带光纤接入端口总数及占比
数据来源：中国信息通信研究院。
表1-3 我国手机网民规模及占比
续表
数据来源：德勤发布的《全球人工智能发展白皮书》。
我国在半导体集成电路领域已取得积极进展，虽然美国的垄断地位短期内难以撼动，但相对实力正朝有利于我国的方向发展。信息与通信技术（Information and Communication Technology，缩写为ICT）制造相关领域的技术不断快速迭代更新。硅基芯片和元器件是信息技术发展的基石。然而，硅基芯片的制程工艺已经接近物理极限，尺寸微缩逼近物理极限，升级难度日益加大，摩尔定律面临失效。同时，晶体管结构创新加速，碳基晶体管运算速度快，存储能力强，推进芯片制造工艺能力升级，有望满足新型半导体芯片发展需求。同时，系统级设计和多质多维封装同步深化，有利于进一步提高芯片集成度。
5G和IPv6（Internet Protocol Version 6，互联网协议第6版）等领域的布局加快突进。5G技术是通信行业的新动力，对整个移动生态系统正产生巨大的推动作用，对经济社会发展的影响巨大，已被多个国家提升为国家战略，在全球产生着重要影响力。5G是人工智能、虚拟现实/增强现实、智能家居、智慧医疗、智慧城市、车联网、城市管理、环境监测、智能交通以及工业互联网等数字经济前沿技术的前置性技术，具有超高速、低时延、广链接等特点。截至2021年9月底，5G基站达115.9万个，5G终端连接数达4.5亿户。5G正在重构城市信息基础设施，带动相关设备制造快速兴起，引领互联网内容产业的深度变革，实现消费互联网向产业互联网的关键跨越，这些均有利于扩大内需，带动就业，拉动经济增长，有利于推动实体经济转型和经济高质量发展。同时，我国IPv6的普及也稳步推进。IPv6传输速度更快，响应延迟更低，吞吐量更高。当前，我国IPv6保有量稳步提升，已位居全球第一，应用前景广阔。
受益于算法开源、算力提高和专用硬件的发展，人工智能领域的深度神经网络等技术的应用日新月异，正成为推动人类进入智能时代的重要推力。在感知数据和图形处理器等计算平台，正推动图像分类、无人驾驶、语音识别、人机对弈、知识问答等人工智能技术不断取得突破。通用人工智能加快起步，向人机协同、自主智能系统突破；局部智能测试、图像识别和人脸识别也在加快追赶人类智能。操作灵巧、体积更小、能力更强的机器人应用日益广泛，在工业、民用和军事领域的应用前景广阔。全球主要科技企业积极布局大数据、人工智能等技术生态，努力占据相关产业制高点。（图1-2）同时，人工智能的发展离不开大数据作为前提。9
我国不断加大对人工智能发展和应用的支持力度，提升人工智能研发强度，拓展应用领域，全方位增强我国在人工智能领域的国际竞争力。随着智能化成为未来整个信息技术产业的核心，以人工智能为核心的第四次产业革命已经开启。人工智能技术的应用正提升各行业运转效率，为数字经济发展注入新动力，对生产力和产业结构产生深远影响。工业机器人正成为电子信息制造业发展的新兴趋势，具有高灵活性、高生产率、高精度、高质量等特点，减少了对劳动的依赖。全球工业机器人的需求随着工业机器人技术的逐渐成熟而持续增加，应用场景不断拓展。根据国际机器人联合会（IFR）报告，我国已经成为世界上最大的工业机器人的应用市场。2018年，我国工业机器人应用密度为140台/万人，高于世界99台/万人的平均水平。
图1-2 全球人工智能市场规模
数据来源：德勤发布的《全球人工智能发展白皮书》。
区块链具有可追溯、不可更改、公开透明、不可伪造、无须第三方背书等特点，不但有利于提高透明度，促进构建新的信用体系，打破大数据的流通共享壁垒，提高大数据质量，而且能够显著降低整个社会经济运行中的交易成本，具有广泛的适用性。借助机器共识、共享账本、智能合约、隐私保护等技术变革，区块链与大数据、人工智能、物联网等深度融合，进一步提高了数据的可用性和安全性。去中心化的记账方案推动了数据和信息的充分自由流动，改善了市场参与主体间的信息不对称，能够减少市场失灵，提高资源配置效率；共识机制凸显了数字信用的客观性，有助于化解数字经济中的信任危机；非对称加密和智能合约有效改善了数据壁垒、泄露、篡改、窃取等问题，为数字经济发展提供了安全保障。区块链技术正加快进入大规模商业化应用阶段，在智慧城市10、数字政务11、数字货币12、供应链、社会公共服务等领域的应用非常广泛。（图1-3）比如，在新型智慧城市领域，区块链技术可用来探索实现信息基础设备间数据信息的高效交换，提升信息基础设施协同能力；依托区块链技术，数字货币可实现互相转账，即双离线支付。全球最大的社交媒体脸书（Facebook）联合其他多家机构发行了天秤币（Libra），成为一次伟大的区块链实践变革，引发了各国央行发行数字货币、提升本国货币吸引力的全球竞争。
图1-3 全球主要国家地区区块链企业占比情况
数据来源：中国信息通信研究院。
物联网技术通过传感器、射频设备技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描等各种传感设备，采集声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种信息，并与互联网、无线专网进行实时信息流的交互传输，实现物与人、物与物的网络识别、连接、管理和控制。中国移动、中国联通、中国电信三大运营商积极发展物联网建设，推动物联网在教育、医疗、交通和环境监测等领域的深化应用。中国已建成全球最大的NB-IoT网络13，海量广覆盖的低功耗连接条件已经初步具备，为应用规模化发展打下良好基础。随着家庭居住、个人穿戴、交通出行、医疗健康等领域新一代智能硬件的变革，智能终端已经渗透到经济社会生产生活的各个领域，联网设备边界正向如可穿戴设备、汽车等一般物品广泛延伸，产品共享化、智能化和应用场景多元化的趋势凸显。（表1-4、表1-5）近年来，腾讯、百度等互联网巨头公司正在加速物联网布局，以物联网为代表的信息感知和处理正推动信息产业进一步向纵深发展，依托传感器工业软件和网络通信设备的物联网正加速应用于生产领域。据美国信息技术创新基金会预测，物联网的应用有助于推动生产率提高25%以上。
表1-4 国内移动物联网连接数
数据来源：中国信息通信研究院。
表1-5 国内共享出行在居民日常出行占比
数据来源：中国信息通信研究院。
数字孪生（Digital Twin）是指在互联网和物联网的融合发展极大扩充物理空间与网络空间映射的背景下，充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，模拟对象在现实环境中的行为，对产品、制造过程进行虚拟仿真，并完成映射，从而反映模拟对象的全生命周期过程。作为连接物理世界和数字世界的桥梁，通过对承载物理空间规律的数据进行分析建模，并反馈给物理空间，数字孪生极大提升了物理空间的运行效率。创新是持续试错的过程，数字孪生则通向零成本试错之路，极大提升了创新的动力和效率。基于数字孪生的城市理念已成为近年来新型智慧城市建设的重点方向，相关的多技术集成创新需求更加旺盛，涉及虚拟现实、新型测绘、深度学习、地理信息、模拟仿真、语义建模、智能控制、协同计算等多技术门类，并对边缘计算、物联网、人工智能等技术赋予新的内涵和应用场景。数字孪生城市的建设和运行，将重塑现有城市治理结构和治理规则，在城市规划仿真、交通信号仿真、城市建设管理等领域带来新的发展动力和潜力。此外，与数字孪生比较，元宇宙（Metaverse）的概念更为庞大、复杂，它预示着人类以数字身份参与数字世界的无限可能和美好愿景。可以判断，元宇宙这一整合多种新技术而产生的新型虚实结合的技术—社会体系，通过提供沉浸式体验，加深思维的具象化，对数字经济的未来发展方向乃至整个人类的生产生活都将产生深远影响。14
算法作为解决一系列问题的清晰指令，是对物理世界运行规则的逻辑化、数字化处理，是数字经济体系的中枢。算法的高速实现是技术专家的恒久追求（武玉华、周玉坤、李艳俊、高献伟，2006）15，算法正不断得到优化。算法和基于算法所形成的产品，提升了数据的反馈性、预测性和有效性。数字经济的发展韧性和强度得益于连接的密度和计算的精度。“数据+算力+算法”构成了数字经济的技术架构体系，主要包括5G技术、互联网、大数据、云计算、边缘计算、移动计算等。这些数字基础设施是多种技术的组合和重构，其中，大数据和云计算技术提高了数据的自主分析能力，促进了物联网产业的深度发展；物联网的不断发展则促进了大数据和云计算的广泛应用。彼此间的融合发展促进了万物互联、人机智联，提高了各产业的数字化、网络化、智能化水平，催生了沉浸式交互模式等全新的应用场景和商业模式。可以说，人、机、物的互联、共融成为网络架构的基本形态。在实践中，面对2022年央视春晚红包互动691亿次点击量带来的激增的服务器处理数据压力，京东云依托云原生数字基础设施和混合多云操作系统云舰，控制超大量计算资源极限变阵，实现4小时内完成资源的16次秒级精准腾挪，秒级调度近300万个容器、超1000万核算力资源，以超高弹性成功登顶云计算领域的“珠穆朗玛峰”，展现了新基建的中国速度。京东云作为更懂产业的“云”，正深耕社会化数智供应链，做到供给端与需求端的精准和高效匹配。
信息技术颠覆性强，迭代周期短，扩散速度快，技术红利大。根据摩尔定律，在维持最低成本的前提下，以18—24个月为一个跨度，集成电路的集成度和性能将提升一倍。信息技术产品的价格将随着技术进步加快而快速下降，这诠释了信息技术产业高速增长的动力源泉。数字经济领域的技术创新具有交叉融合的特点，不易被复制。在数字经济背景下，技术演进结合模式创新，深化劳动分工，推动资源整合，不但缩短了商业周期，而且催生了新业态。技术创新力度决定着数字经济的韧性和速度。
人工智能、自动驾驶等新兴领域对云计算提出了急迫需求。应用创新对算法和计算需求的增速远超摩尔定律，应用创新产生的多样化需求成为云计算发展的重要推动力。通过集合和协调众多计算资源，云计算不受时间和空间限制进行分布式计算后，自动、快速、安全地返回计算结果，具有按需服务、资源共享、弹性架构等特点，是大数据提升预测精准性的算法基础。云计算作为传统行业数字化转型的重要支撑，是企业数字化转型的核心基础设施，正逐步向金融16、交通、制造、医疗健康等传统行业渗透，可有效解决计算资源利用低效、数据规模激增等问题。云计算还有望打破企业间数据与程序的隔离状态。大数据基础设施向云上迁移的云化趋势，降低了大数据技术的学习成本和使用门槛。云计算产业发展强劲，各类生产和市场资源利用云平台得以整合，产业链上下游得到高效对接与协同创新，彰显了规模效应的最大化，使企业数字化转型的门槛由此大幅降低。云计算还是实现行政效率提高和治理集约化的重要技术工具，我国的政务云由此发展迅速。部分地方加快搭建商务云平台、开发云平台和政务云平台等服务平台，强化信息基础设施建设，加快研究和推进云计算产业，提供存储、计算等云服务资源。
与此同时，量子计算和类脑计算方面的进展关乎国家技术、经济和战略安全，为基础科研、经济发展和国家安全等带来重大机遇。量子计算云平台作为提供量子计算服务的云计算平台，正推动量子计算的产业化，将对现有计算技术产生颠覆性影响。类脑计算彻底变革冯·诺依曼体系架构17中计算存储和通信之间的逻辑关系，成为中长期计算技术创新的重要方向。边缘计算将云计算技术创新性应用到边缘基础设施上，帮助用户将计算、转发、智能数据分析等业务下沉至边缘，减轻了云端数据处理压力，降低了响应时延。