算力经济 信息文明时代的中国机会

随着5G、人工智能、物联网、云计算、大数据、边缘计算等新一代信息技术的发展，数据成为新的关键生产要素。算力作为挖掘数据价值的工具，就像农耕文明时代的水力、工业文明时代的电力一样，成为信息文明时代的关键生产力。
以算力为核心动力的算力经济，是围绕算力资源的配置形成的一系列经济活动和关系的总称，日益成为拉动经济增长的新增长极，是贯穿人类信息文明的主导经济形态。当前，各国纷纷加大对算力经济的布局力度，算力经济已经成为全球竞争的战略制高点。
算力经济方兴未艾。面对这一新概念，如何理解其内涵并推动其发展，成为业界关注的重点。本书从畜力、水力、风力等自然力和蒸汽力、电力、算力等人造力影响人类文明进程入手，系统性地阐释了算力经济的概念与时代特征，回答了算力经济是什么、怎么样的问题，并深入浅出地描述了全球主要国家发展算力经济的战略布局与举措，分析了中国算力经济的优势和挑战，*后面向未来，提出了对我国发展算力经济的策略建议，以期与各方合力推进中国算力经济高质量发展，携手同行、共赢未来。

高同庆
中国移动通信集团有限公司副总经理、总法律顾问、首席合规官，GTI（全球TDD发展倡议）联席主席、GSMA（全球移动通信系统协会）董事、中国通信学会副理事长、工业和信息化部信息通信经济专家委员会副理事长、中国移动技术咨询委员会主任。管理学博士，教授级高级工程师，全国五一劳动奖章获得者。在科技创新、信息技术、国际化运营、股权投资、政策监管等领域拥有丰富经验和成就。
 

推荐序一 / 邬贺铨 VII
推荐序二 / 郑纬民 IX
推荐序三 修好政府与市场经济学，推动建立全国算力统一大市场 / 李稻葵 XI

前言 动力驱动人类文明的演进 XV

第一篇 观往知来，动力变化推动人类文明演进

第一章 自然力推动人类进入农业文明
人力和畜力是农业文明的主要动力源 003
人类落入“马尔萨斯陷阱” 006

第二章 人造力推动人类进入工业文明
人造力代替自然力 019
人造力推动人类进入工业文明 022

第三章 算力推动人类进入信息文明
大规模算力登上历史舞台 035
计算机辅助让经济社会实现新飞跃 040

第二篇 蓄势赋能，算力经济发展方兴未艾

第四章 理解算力经济的基本概念
算力经济的一般性定义 055
狭义的算力经济体系 057
广义的算力经济体系 060

第五章 算力经济呈现新的增长机理
算力投资“I”的“乘数效应” 063
推动劳动生产效率“J”型提升 065
突破知识生产的“S”型限制 067
创造“T”型隐性经济价值  068
可能加剧社会“K”型分化  071

第六章 算力经济与未来企业生产
企业规模向“巨型企业”与专精特新企业两极分化 073
依靠创新创造市场成为企业*主要的生存策略 079
产品制造由信息化制造向智能自主制造升级 082

第七章 算力经济与未来市场交易
产品以服务化的方式实现灵活精准交付 087
现金和货币作为价值尺度和交易媒介的功能日渐式 微 093
共享和按需分配成为市场交易的新选择 097

第八章 算力经济与未来消费升级
参与式的品质化消费成为主流 103
工作时间减少点亮家庭消费场景 107
物质需求被充分满足后，人们为自身的全面发展而消费 113

第九章 算力经济与未来基础设施建设
以信息能量协同为重点，加快布局建设新型信息基础设施 119
面向未来城市建设更高水平的融合基础设施 128

第十章 算力经济与未来科技创新
基础技术与数据驱动型应用创新加速突破 135
算力与其他学科交叉融合，开拓出更多研究新领域 147

第十一章 算力经济与未来政府治理
大算力让“大政府”决策更科学、执行更有 效 155
突破传统公共服务提供模式的“不可能三角” 160 
通过协同治理关上算力经济时代的“潘多拉魔盒” 166

第三篇 驰而不息，全球大国的算力经济之争

第十二章 美国领跑全球算力经济发展
基础研究和科技体系是美国科技创新的“动力之源” 178
刺激以芯片为首的制造业“回流” 197
热衷于“小院高墙、数字化转型、大政府”的美国政府 203
内外发力增强基础设施建设主导权 209
创新场景和商业模式，激发消费新动能 214
“三流并行”确保交易市场健康运行 220

第十三章 欧盟围绕“数字主权”全面发力
以“数字主权”概念指引政府治理走出“欧洲道路” 228
着力构造安全、有弹性的信息基础设施 235 
通过量子计算和人工智能科研攻关重塑欧盟“技术主权” 240
构建欧盟单一市场，促进交易高效流通 247
保障个人和企业消费者的“消费主权”  251
重拾“芯片雄心”和升级“工业 5.0”  256

第十四章 日韩着力强化细分领域领先优势
以半导体生产构筑算力经济核心优势 261
拓展新型消费与海外市场，弥补本土需求短板 272
持续扩大资源投入，建强算力经济基础设施 279
打造量子计算、人工智能等先进技术新优势 283
构建灵活可信的数据、资金流通体系 287
用数智技术赋能数字政府建设 292

第四篇 系统筹划，中国算力经济未来发展之路

第十五章 中国算力经济逆水行舟，不进则退
“新基建”部分领域实现国际领跑 300
基础研究成为算力技术创新的“阿喀琉斯之踵” 308
从“世界工厂”向“智造强国”迈进 316
消费新浪潮拉动新增长、创造新需求 322
资金流、物流、数据流“护航”交易市场行稳致远 327
数智化治理能力初见成效 334

第十六章 “两点一面”高质量发展算力经济
坚持“两点一面”的系统发展观 341
打造以算力网络为核心的新型基础设施 345
突破基础研究“人财物”的瓶颈 351
抢占“中国智造”发展新高地 356
创造新需求推动消费扩容提质 361
以算力交易助力全国统一大市场建设 366
让“数治”政府用好“看得见的手” 372

致 谢 377
参考文献 379

随着5G、人工智能、物联网、云计算、大数据、边缘计算等新一代信息技术的发展，数据成为新的关键生产要素。算力作为挖掘数据价值的工具，就像农耕文明时代的水力、工业文明时代的电力一样，成为信息文明时代的关键生产力。
以算力为核心动力的算力经济，是围绕算力资源的配置形成的一系列经济活动和关系的总称，日益成为拉动经济增长的新增长极，是贯穿人类信息文明的主导经济形态。当前，各国纷纷加大对算力经济的布局力度，算力经济已经成为全球竞争的战略制高点。
算力经济方兴未艾。面对这一新概念，如何理解其内涵并推动其发展，成为业界关注的重点。本书从畜力、水力、风力等自然力和蒸汽力、电力、算力等人造力影响人类文明进程入手，系统性地阐释了算力经济的概念与时代特征，回答了算力经济是什么、怎么样的问题，并深入浅出地描述了全球主要国家发展算力经济的战略布局与举措，分析了中国算力经济的优势和挑战，*后面向未来，提出了对我国发展算力经济的策略建议，以期与各方合力推进中国算力经济高质量发展，携手同行、共赢未来。

高同庆
中国移动通信集团有限公司副总经理、总法律顾问、首席合规官，GTI（全球TDD发展倡议）联席主席、GSMA（全球移动通信系统协会）董事、中国通信学会副理事长、工业和信息化部信息通信经济专家委员会副理事长、中国移动技术咨询委员会主任。管理学博士，教授级高级工程师，全国五一劳动奖章获得者。在科技创新、信息技术、国际化运营、股权投资、政策监管等领域拥有丰富经验和成就。
 

前言 动力驱动人类文明的演进

钱学森院士在《创建系统学》一书中指出，人类社会是特殊复杂巨系统。我们只有把社会作为一个社会系统来考虑，才能真正建立科学的社会学。
如果我们沿着这样的思路解构人类社会，那么每一个文明大致都由 6 个相互支撑、交织影响的子系统组成，它们分别是生产体系、交换体系、消费体系、科技体系、基础设施体系和治理体系。其中，生产体系是生产力的总和，以耕作、加工、制造等能力 为代表，是塑造文明形态的直接力量。恩格斯就指出“文明时代是学会对天然产物进一步加工的时期，是真正的工业和艺术的时期”。交换体系是产品和要素流通关系的总和，以各种产品服务的交易市场 为代表，是自给自足生活水平之上的人类社会关系变得更加活跃的标 志，通过交换、反馈、调节等一系列功能，促进供需方互通有无，从 而调动生产积极性。消费体系是消费内容的总和，以各种物质文化产 品为代表，反映了社会发展的整体状况和经济社会发展的目的。科技 体系是人类文明加速发展的杠杆，以各种科研机构和科学装置为代表。从本质上看，有意义的长期经济增长主要体现在技术革命驱动下的产业升级上。基础设施体系是人类文明进步的物质支撑，以水电气、交通、信息等公共基础设施为代表，这些设施的广泛建设既提高了生产、生活和治理的水平，也降低了社会运行的成本，为创新创业打开了空 间。正如佩雷斯分析的那样，通用的低成本投入品（能源或原材料） 是推动技术革命的三项基本要素之一。治理体系是国家管理制度的总 和，以社会各领域体制机制、法律法规等为代表，是维持人类社会稳 定有序运行的制度保障，其中以政府治理体系*为突出。
没有动力，就没有变化。就像火车的运行需要强大的发动机，推 动人类文明这样的复杂系统运行也需要巨大的能量。用爱因斯坦质能方程 E=mc² 概括，文明的一切变化都是能量转化运用的结果，人类文明总体上表现为不同层次的热力学革命。文明的起源就来自138 亿年前宇宙奇点的爆发。在后世的发展中，寻求更高效率的质能转化， 以在有限的能源维度中获得更多的生产生活资料是永恒的课题。人类从运用自身的体力、脑力，突破畜力、水力、风力等自然力的局限，到利用化石能源等创造蒸汽力、电力、算力等人造力，推动了文明的发展与进步。
具体的路径从两个方面展开。首先，动力的变化既对每个体系单 独的变化产生直接影响，也限定着体系演进的广度和深度。正如马克思指出的那样，“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎 样生产，用什么劳动资料生产”。生产动力的发展和人类文明的演进相互交错，刻画出不同文明时代的鲜明特征。我们以生产体系为例。在农业文明时期，由于人力和畜力耕作的土地始终有限，小农经济规模始终不经济，周期性的饥荒高悬在每个人头上，人类陷入“马尔萨斯陷阱”。到了工业文明时期，由于蒸汽机、内燃机和电动机提供了 几个数量级的能量提升，消费品匮乏的局面很快结束了，人类第一次 实现了有意义的经济起飞。到了信息文明时期，算力成为新动力，计算机、软件推动生产在全世界展开，推动生产效率实现了新飞跃。我 们再以治理体系为例。在农业文明时期，落后的交通通信设施以及缺 乏“数目字”管理，给以王权为中心的帝国治理带来了极大的技术性 困难。成吉思汗缔造的庞大蒙古帝国在他去世之后很快就分崩离析。弥补这些缺陷需要通过郡县制、城邦制等制度实行广泛的“行政性分包”，以及发挥乡绅等社会人士的影响力，从而维持统治的局面。到 了工业文明时期，由蒸汽机和内燃机驱动的工厂极大地壮大了资产阶 级的实力，掀翻了具有人力和土地优势的地主阶级的统治，蒸汽机驱 动着工业国家的舰船开往世界各地，电力动力技术转化为电力通信技 术，人们实现了高效的远距离沟通，被誉为“日不落帝国”的大英帝 国诞生，其影响持续到现在，现代资本主义国家得以建立。到了信息 文明时期，基于计算机和互联网的电子政务广泛应用，政府和公民之 间搭建起了更广泛和直接的联系通道，更多数据的应用提升了决策的科学性和民主性，人类开始迈向法治和数治的新阶段。
另外，通过一连串连锁反应，动力内核和外层六大体系共同推动 经济的发展和文明的演进。根据我们的观察，一般规律是，更强劲的 能量输入首先导致了生产能力和效率的提升。在社会可以供应超出 日常生活所需的物资后，自给自足的小农经济开始出现交换，商品经 济萌芽。随着人类将动力引入车马商船，市场覆盖范围扩大。这包括 区域贸易，也包括国际贸易。事实上，在汉武帝派张骞出使西域之前，粟特人已经在中亚地区的商路上川流不息；在明朝断绝对郑和下西洋 的资助后，中国人、日本人、葡萄牙人、荷兰人仍在东南亚海面上往 来不止。生产和交换的深化，促进了社会消费扩容。汉唐的市场充斥着西域的特产，《清明上河图》展示了北宋繁荣的店铺和富裕的生 活，而英帝国更是建立了人类历史上第一个摆脱消费品匮乏的现代国 家。这种强劲的需求带动了市场规模的扩大和分工的深化，推动了经济第一波的增长和相应的生产剩余的积累，为中长期投资奠定了基础。一方面是硬性的基础设施的改进。农业社会时期体现为农田水利和漕运车马驿道，形成了全国性的市场和治理疆域。工业社会时期则体现 为城市间的铁路、公路和水路交通设施以及城市内部的各种市政基础 设施，进一步推动了市场范围的扩大，降低了贸易的成本。另一方面 则是软性的科学技术的发展。当人类从日复一日的繁重劳动中抽身，摆脱了农业时期的饥荒，国家有更多的剩余支持高等教育和打造学术 团体，也有优质的实验条件支撑科研时，技术就第一次成为独立的生产要素。技术革命反过来重新发明“动力”，促进更大范围的产业结 构升级，新增长范式得以建立，从而形成第二波的经济增长。以上颠 覆性的变化，共同塑造了特定时期政府治理的范围、要素和工具，推 动治理模式从人治转向法治，从国内治理转向全球治理。这样的历史进程，在两次革命中表现得淋漓尽致。
从大国兴亡史来看，动力变化深刻影响大国兴衰。一言以蔽之，谁掌握*先进的动力，谁就能在世界竞争中占据主动，昂首屹立于世界民族之林。
在农业文明时期，庞大的劳动力让中国长期领先世界。由农业文 明自然发展而形成的区域性大国有四大文明古国—古巴比伦、古埃 及、古印度和中国。但在这一时期，没有一个国家的文明比中国更发达、更先进。11 世纪的中国就拥有由杰出的运河系统连接起来的、有灌溉之利的平原，其带来足够肥沃的土壤。当时，中国的城市也比 欧洲的城市更加繁荣，比如掌握了活字印刷术，纸币流通更早，商路 四通八达。11 世纪末，中国冶铁业达到了繁荣顶端，每年能生产铁约 12.5 万吨，比 700 年后英国工业革命早期的产量还多。在工业革命时期，蒸汽动力的发展依赖于煤炭、金属等能源，英国紧紧抓住动 力革命的契机，实现了生产力水平的飞跃，积累了大量的国家财富和 富裕人口。1801—1911 年，英国人口从 1 050 万增加到 4 180 万，年增长率为 1.26%，GDP（ 国内生产总值） 年均增长率为 2%~2.25%。德国和美国沿着类似的路径，步入世界强国之列。相反，现代动力在中国的发展则大大落后了。1783 年人类第一艘蒸汽轮船诞生之后， 西方便不断地改进。但直到约 100 年后，在列强坚船利炮的轰击之下， 清廷洋务派才支持徐寿和华蘅芳建造了中国第一艘蒸汽轮船。这是中 国近代衰亡和落后的一个注解，也是一个根源。
进入信息文明时期，人类又一次面临一次动力更替的历史契机。数十年前，未来学家阿尔文·托夫勒就指出，未来属于会利用网络和 计算机的国家。随着信息技术的发展，算力就像农耕文明时代的水力、工业文明时代的电力一样，日益成为信息文明时代的关键生产力。
有研究显示，一国的计算力指数与 GDP 走势呈现显著正相关，计算力指数平均每提高 1 个百分点，国家的数字经济和 GDP 将分别增长3.5‰ 和 1.8‰。可以说，未来大国竞争的焦点就在算力，得算力者得天下。这也是我们研究算力经济的*大的初衷。我们要有时代的紧迫感，从科学上、技术上、工程上和经济上做强、做优、做大算力经济，以强大的算力推进中华民族伟大复兴。

这本书提出了发展我国算力经济的策略建议，即着重强化基础设施与科技创新这两个战略支点。在基础设施上，应充分发挥我国的网络优势，加快构建以算力网络为核心的新型基础设施体系，“以网强算”，夯实算力经济发展的底座，为激发科技创新新动能提供强大支撑，推动关键核心技术实现新突破；在科技创新上，要基础研究先行，突破算力“卡脖子”核心技术，抓牢算力经济发展的主动权。

——邬贺铨 中国工程院院士

在算力沃土之上，算力经济的发展呈现出前所未有的蓬勃态势，正日益成为推动经济高质量发展的重要引擎。这本书旨在深入地探讨算力经济的内涵、发展历程和现状，从生产、交换、治理、消费、基础设施、科技创新等6个维度对算力经济展开论述，在全球视野下探索算力经济的“中国方案”。

——郑纬民 中国工程院院士

这本书是算力经济的先锋之作，值得仔细阅读。我相信，继续修好政府与市场经济学这门功课，中国就可以建设一个全国算力统一大市场，让不同的计算机连在一起，实现算力资源更有效的配置，形成对计算机所有者的正向投入激励，进而促进未来中国算力经济的蓬勃发展，为世界数字经济发展和人工智能发展做出自己的贡献，提供中国方案！

——李稻葵 清华大学中国经济思想与实践研究院院长