信息化在左，數字化在右

不知從哪天起，數字化熱起來了。熱到把在中國大地馳騁了三十年的信息化都融化了，氣化了，蒸發了。人們不再提信息化，有人羞於提它，甚至有意無意地貶低它，就像第十個饅頭吃飽了，就說前九個饅頭都是白癡一樣。今天，“數字化”和“數字化轉型“在線上線下塵囂甚上，文章、演講和視頻鋪天蓋地。我們正讚歎於國人的快速創作和創新能力時，卻聽到同行們和企業們嘟囔：這不就是過去那些信息化的東西穿了個數字化外衣嘛？嗯？沒錯，如果把數字化三個字替換成信息化，裡面90%的東西都似曾相識燕歸來。所以，該讚歎的不是創作和創新能力，而是文字處理軟件的“查詢和替換“功能，更是國人追蹤風口飛起來的能力。類似的能力，我還在數字孿生領域被震撼到了，傳統業務穿上數字孿生外衣就開始行走天下。1.司左與行右 、我常說“一個時代有一個時代的明星”，與時俱進起見，追星還是必要的。但如果忘了歷史，就會迷失於當下，忘了信息化的實質，也會迷惑於數字化的本質。在信息化大潮中衝浪過的人，面對數字化浪潮有點懵：過去做的那算啥？現在要做點啥？沒有在信息化中衝過浪的人，面對紛繁複雜的數字化局面，眉毛鬍子一把抓，總是缺乏章法，不得要領，其結局不是懵不懵的問題，而是翻船與否的問題。人的大腦分兩部分：左腦和右腦。左腦是理性之腦，主管邏輯和推理；右腦是感性之腦，主管直覺和藝術。左腦的理性決定了它是現實派、事實派、控制派、質量派；右腦的感性決定了它是未來派、幻想派、衝動派、創新派。信息化司左腦之責，數字化行右腦之事。當我們掌握了明確的機理、完備的初始條件（初態）和邊界條件（環境）時，用信息化幫我們提高效率和質量。當我們的研究對象超越了我們理解，機理、初態和環境不完備時，則需要用數字化來突破我們侷限，實現創新。2.信息化司左 我們所在的世界是三類系統的混構體系：第一類是自然物（如星系、生物等），第二類是人造物（如機器、生產線等），第三類是組織體（如企業、聯盟等）。人類始終致力於對這三類系統的運行規律進行研究，以期獲得明確的機理。具有清晰初始條件和完備邊界條件時，用明確機理來運算就能獲得確定性的結論，人們靠這個運算結果可以預測時空運轉（未來和遠方）。過去，人們掌握了類似F=ma、E=MC²、工程經驗公式、機器工作原理、生產執行策略、政治經濟學、企業管理學等運行規律。基於這些機理，計算科學一出世，人們就迫不及待地開發了相應軟件，於是科學計算、工程驗算、MES、ERP、PLM、PM、MRO等軟件相繼涌現。這些軟件的出現，大幅度提升了人類的工作和生活的效率和質量。1990年代開始，這股浪潮變得尤爲迅猛。那個年代，我們稱爲“信息時代”，很具中國特色的“信息化”一詞也是從那時開始的。之所以用“信息”一詞，是因爲我們掌握了機理之後，只需要少量的數據“喂”給軟件，就可以獲得足夠好的反饋。這些少量的數據就是初始條件和邊界條件。大量的複雜的計算工作和內部數據流傳，軟件就全部完美無誤地完成了。信息是控制論中大行其道的概念，該詞的本意就包含對大量數據進行提煉總結而形成的最有價值的少量“數據”。信息不僅包含了明確的運行機理，還包含了清晰的初始條件和完整的邊界條件，即信息包含機理、初態和環境。3.數字化行右 不幸的是，人類對自然物、人造物和組織體這三類系統的運行規律研究都不盡完善，對這個世界99%以上的運行機理、邊界條件和初始條件的掌握都不完備。人們現已掌握的機理，不僅只是這個世界規律中非常少的一部分，而且在同一範疇中，已經掌握的規律也非常有限。一臺機器的工作原理看似明確了，其實同一機器中還有很多地方不明確。企業運行的規律更是如此，不然就不存在“管理不僅是科學，更是一門藝術”這一模棱兩可的說法了。而且，即便是掌握了事物的運行機理，對邊界條件和初始條件的確定也有很多挑戰。機理、初態和環境三個中有一個不清晰，運算結果就基本靠感覺了。在信息化時代，遇到這種情況都繞着走。但人類現有的信息終有一天會被信息化用盡的時候，那些信息化做的比較早且成熟的人們發現，信息化帶來的邊際效益越來越低，就是因爲能明確的機理、初態和環境都已經進入信息化系統了，但仍然還有很多問題沒有解決，還有很多時空需要預測。此時，信息化遇到了瓶頸，上升通道被堵住了，價值曲線無限接近一條水平漸近線。當然，人類從來都不會坐以待斃。信息（包含機理、初態和環境）都是從大量數據中總結提煉而成，不管這種數據完整還是不完整。其實，信息的提取恰恰就是人類中的聰明人通過並不完備的數據抽象提煉總結而成的。過去做信息化的時候，普羅大衆幾乎忘了這一事實，直接使用既有的信息來完成工作。但那些聰明的少數人始終是清醒的，科學技術也在不斷髮展，他們發現新科技（特別是大數據與AI技術）可以在海量數據中總結出具有一定明確程度的機理、初態和環境（姑且稱爲“準信息”），而且隨着數據量的增加和進一步分析學習，“準信息”可以越來越明確。準信息更接近純數學的表達，未必像人類總結的信息那樣具有顯而易見的物理意義和業務含義。但在一定範圍和條件下，準信息包含的規律確實接近真實世界的規律。也就是說，計算科學的發展，讓人們可以迴歸到信息的本源——數據層面，發現靠人腦不曾發現的機理，總結機理需要的初態和環境。於是，數字化時代拉開了序幕。如果說信息化以明確信息爲前提，那數字化則以海量數據爲基石。數字化看似繞開了明確信息，但卻走通了信息化曾繞開的路。數字化的前提，是儘量完整地將研究對象從實物轉換爲數字化模型。當然這裡指的是廣義數字化模型，不僅僅指的形體或外形的數字化，而是凡是能反映實物特徵和屬性的所有時空關係數據進行數字化表達。所謂的時空關係數據，不僅僅是靜態的，而且是動態的，不僅僅是實物自己，而且包括所有與自己相關聯實體的關係。當物理世界數字化之後，就可直接從大千世界的數據出發，來獲得我們需要的機理、初態和環境，哪怕是準信息也好。只要新的機理在手，初態和環境收入囊中，那對時空的預測又可以上一個臺階。因此，數字化是在信息化走到天涯海角時又搭建的橋樑、船舶或飛行器。4.右行者之轍 司左者信息化歷史夠悠久了，不再追憶和贅述。但你有沒有覺得，在當年信息化大潮之下，有一類軟件顯得很另類。當時“數字化”一詞還沒如此流行，所以人們就一直忍受着這種另類，簡直逼死技術潔癖處女座的節奏。沒錯，我們說的就是CAD、CAE和CAM。最早走上數字化之路的領域是仿真（或CAE）。CAE出現之前，人們雖然掌握了固體力學、流體力學、熱學、電磁學、化學等基礎理論，但在工程中仍然在使用大量的經驗公式。理論只適用於簡單結構（單擺、樑杆、板殼、四面體、立方體等），經驗公式只適用於特定場景（那些結構簡單、具有特定和明確的初態和環境的情況）。此時計算機的使用，只是把算盤和計算尺搬到了電腦裡，屬於信息化的範疇。對於複雜結構（異形建築、高端裝備、體系（系統之系統）等），儘管基礎理論、初始條件和邊界條件都很明確，但我們仍然無法獲得研究對象工作機理的全貌，人們仍然不能預測時空。CAE方法讓人們可以建立複雜結構的數字化的完整空間，從研究對象的完整數據出發，獲得接近真實世界的機理、初態和環境，從而實現了對理論和經驗公式的突破，複雜結構的運作機理得以透視。由於數字化歷程的長期積澱，讓仿真的確定性越來越高，對於那種進行過大量仿真確認的複雜結構，很多組織已經不需要重新計算，只需要在已經形成的數據庫中差值就可以獲得工程可信的結果，這意味着，仿真的信息化的屬性越來越強。現在，仿真界開始利用AI探索以前不確定性較強的領域，譬如拓撲優化、基於AI的參數優化、湍流、複合材料、斷裂力學、電磁干擾與兼容、人類無法觸及的遠端（如火星環境）複雜結構的計算。另一個數字化先性者是三維CAD/CAM，有與CAE相似的經歷。當年甩圖板時期的二維CAD走向三維CAD，相當於從信息化走向了數字化。當人們使用三維空間完整數字化模型數據來進行產品的設計時，出現了成效斐然的突破與創新，長期困擾人們的高度複雜結構的形心、重心、裝配、干涉、尺寸鏈、公差鏈、物料成本等問題迎刃而解。當下流行的創成式設計是其更進一步的發展。創成式設計方法完全發揮算法和AI的長處，不需要人做過多幹預，也不希望人做干預，因爲人的思維定式缺陷可能會妨礙設計創新。我們只需要提供必要的設計限制，其餘的完全交給算法來創造。這種新型的設計方法雖然不能替代正向設計和創新，但它是對人們大腦和眼界給予大幅度擴展。最近出現的大量的數字化應用是在生產製造過程、運行維護、企業管理、數字經濟中，利用完整的生產數據、供應鏈數據、運行數據、企業數據、經濟數據來預測以前MES、ERP、MOR、CRM、SCM等信息化軟件只能繞開的場景，深挖數據中的信息，實現業務和管理的突破，耳熟能詳的預測性維護便是典型實例。凡此種種應用都顯示，當物理世界都能全面數字化表達的時候，人類的所有工業及經濟的夢想——工業4.0、工業互聯、智能製造、數字孿生、數字經濟和智能商業等，都似乎近在眼前，觸手可及。當然，你一定會說：“數字化轉型，必須進行商業模式創新、經營模式變革、價值體系創新、組織文化變革……”好吧，我同意！5.左右相成 如此看來，先有信息化，後有數字化，那是不是意味着數字化就比信息化高級一些？非也！數字化其實是一種遞歸，是信息化發展遇到瓶頸之後的迴歸本源，但又不是簡單的返璞歸真，而是事物螺旋發展的一次高層次的迴歸。信息來源於數據，那是不是意味着信息比數據高級一些？非也，信息最終會轉化爲常識，沒人認爲只掌握常識的人是高人。信息也終會轉化爲流程和規則，只知按章辦事的人，在組織中稱爲普通工作人員。高瞻遠矚的人，也就是那些企業領袖、行業翹楚、社會賢達及科技怪才，都往往是那些跳出現有信息框架，直接到高緯度和寬視野的數據中用敏銳直覺感知未來的人。人的左右大腦是相伴相生、相輔相成的。藝術和創新是人類的生活夢想，但質量和效率是生存之本。無論人的個體還是人類社會，都是在感性和理性的交替運行、直覺和推理共同作用的過程中成長和進化的，沒人願意爲了理性和質量而去掉右腦，也沒人爲了藝術和創新而去掉左腦。個體人和人類社會都是先從樸素的感性和直覺發展上升到理性和理論的高度，然後又昇華到優秀的直覺。優秀的直覺源於對豐富經歷和有效經驗的高度總結，還需要經常性的深度思考和遠期瞭望。我們的社會中確實有一類具有這種優秀和敏銳直覺的人，是他們引導着你的企業、機構甚至人類的發展方向。正是這種優秀的直覺推動了人類新理論的產生和新科技的發展。因此，我們這裡談左右，並不是要把信息化和數字化對立。其實，數字化是我們夢寐以求的創新和發展，但信息化是我們賴以生存的質量和效率。從數據中識別總結確定性信息（機理、初態和環境）是數字化的使命，人類終究還是要像牛頓、愛因斯坦那樣取得真正的具有物理含義和業務意義的終極模型，才能獲得實質性的根本進步。數字化識別出來的信息需要進行另一次遞歸，最終還要回歸到信息化中來。有人說數據可以幫助人們消除不確定性，其實數據本身並不是不確定性的終結者，從數據中獲得的信息纔是。質量與創新的交替進步和螺旋上升，是人類和工業的進化與發展的基本模式。不妨把信息化和數字化看成是智慧工業DNA的兩條鏈，就像生物DNA由兩條鏈構成，缺一不可。當然，我們也不能左右不分。沒有質量和效率的創新發展是不可靠、沒前途的。沒有信息化爲基礎的數字化是無本之木，就像大樓缺少了地基，終將傾倒坍塌，落得個白茫茫大地真乾淨。搞數字化，信息化的欠賬遲早是要還的，以工匠精神先把企業已經明確的工業機理和業務模型梳理清楚，在信息化系統中得到優良運行，然後再利用數字化進行創新發展，這纔是進行數字化轉型的正確姿勢。“轉型”二字，不僅代表了物理向數字的轉變，同時代表了信息化向數字化的轉變。因此，奉勸那些試圖跳過信息化階段直接進入數字化的人，不要試圖通過數字化來眉毛鬍子一把抓地補救一切，不然可能因彎道超車而翻車。