第2章 理论基础

2.1 信息化理论概述

2.1.1 信息化的发展和演进

从技术方面来看，1946年世界第一台电子计算机问世；1947年第一只晶体管诞生；1965年第一个商用卫星通信系统投入使用；20世纪70年代，发现光纤通信的实用价值；20世纪90年代初期Internet转入商业运营，移动通信、多媒体通信、路由技术、光纤通信和并行处理计算机技术以及人工智能技术得到快速发展；21世纪，实现量子通信和传统通信的有机结合。从科学理论发展来看，1948年美国贝尔实验室的Claude E. Shannon在贝尔系统技术杂志发表了《通信数学理论》，阐述了在通信意义下的信息概念和数学度量方法，并建立通信信道容量的定义和模型，证明通信的有效性和可靠性的一组编码定理，开创了通信领域内的信息理论研究的新纪元。同年，美国麻省理工学院Norbert Wiener出版《控制论：机器和东吴中的通信与控制问题》，论述在统计干扰背景下通过信息的反馈和控制实现机器系统的自适应、自学习和自组织的可能机制，奠定了深入研究控制系统和人工智能系统的重要理论基础。1956年，A.McCarthy等人在“用计算机模拟人类思维过程”的研讨会中，提出“人工智能”概念。信息化研究由工程领域转移到人工智能领域，成为信息科学纵深发展的标志。从社会产业结构演化的角度，日本社会学家梅·忠夫于1963年在其发表的《信息产业论》中参照“工业化”的概念首次提出了“信息化”的思想，他认为“信息社会”是人类社会的未来走向，而且还向人们全面展示了“信息革命”的发展前景和“信息化社会”的美好蓝图。但不幸的是，他的论述当时并未得到普遍的认可。至20世纪70年代后期，西方一批专家和学者再次掀起对“信息化”探讨的热潮，其中最具影响力的相关专著有：美国学者丹尼尔·贝尔的《后工业社会的来临》、约翰·奈斯比特的《大趋势——改变人们生活的十个新方向》、阿尔温·托夫勒的《第三次浪潮》和《未来的冲击》等。20世纪90年代初期，由美国副总统戈尔提出的“信息高速公路”建设为美国经济带来了持续10年的高速增长，由此“信息化”概念才得到普遍推广。

1956年周恩来总理亲自主持并制定的《1956至1967年科学技术发展远景规划纲要》，即“十二年科学规划”中提到将电子数字计算机的研制作为战略重点，以此揭开中国信息革命的序幕。十五届五中全会，中共中央提出信息化是覆盖现代化建设全局的战略举措（周宏仁，2009）。1986年12月，“首届中国信息化问题学术会议”对信息化的发展模式和战略及其与经济社会协调发展等问题进行了讨论，并编辑出版了《信息化——历史的使命》一书。

20世纪90年代，相继启动了以金关、金卡和金税为代表的重大信息化应用工程；1997年在首届全国信息化工作会议上，国务院信息化工作领导小组确立了“国家信息化”的定义和“国家信息化六要素体系”，进一步丰富了我国信息化建设的内涵和发展要求。党的十五届五中全会把信息化提到了国家战略的高度，党的十六大进一步提出以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，走新型工业化道路的战略；党的十六届五中全会再一次强调，要推进国民经济和社会信息化，加快转变经济增长方式。“十五”期间，国家信息化领导小组对信息化发展重点进行了全面部署，做出了推行电子政务、振兴软件产业、加强信息安全保障、加强信息资源开发利用、加快发展电子商务等一系列重要决策。2006年，国务院办公厅发布了《2006—2020年国家信息化发展战略》，提出大力推进信息化，是覆盖我国现代化建设全局的战略举措，是贯彻落实科学发展观、全面建设小康社会、构建社会主义和谐社会和建设创新型国家的迫切需要和必然选择。指出中国信息化在信息网络、信息产业、信息技术、电子政务、信息资源开发利用、信息安全保障、国防军队信息化建设、信息化基础工作等方面得到快速发展。提出战略目标，到2020年，综合信息基础设施基本普及，信息技术自主创新能力显著增强，信息产业结构全面优化，国家信息安全保障水平大幅提高，国民经济和社会信息化取得明显成效，新型工业化发展模式初步确立，国家信息化发展的制度环境和政策体系基本完善，国民信息技术应用能力显著提高，为迈向信息社会奠定了坚实基础。

2007年，党的十七大报告明确指出，要“全面认识工业化、信息化、城镇化、市场化及国际化深入发展的新形势新任务，深刻把握我国发展面临的新课题新矛盾，更加自觉地走科学发展道路”。2008年12月29日全国工业和信息化工作会议，提出在信息化推动中国特色工业化进程。2009年联合国负责信息通信技术的主导机构国际电信联盟（ITU）发布的信息化发展指数（IDIITU）研究报告指出：2002年到2007年，中国信息化水平从排名90上升到73，是全球信息化发展指数增长最快的十个国家之一；2009年世界经济论坛发布2008/2009网络就绪指数（NRI）测算研究报告，对全球134个国家的信息化水平进行测评，中国网络就绪指数排名，从2001年的65位上升至2009年的46位，首次在金砖四国中居于首位。“十一五”期间，中国电子信息产业在世界电子信息产业竞争中，地位不断得以巩固。2010年中国规模以上电子信息产业销售收入7.8万亿元，同比增长29.5%，其中软件产业收入1.3万亿元，同比增长31.3%，中国信息技术专利申请比例超过总量的32%，医疗信息化市场的投资规模持续扩大，已经连续5年保持20%左右的增长率，远高于全球市场5.1%的年均复合增长率。截至2010年，我国医疗整体IT市场投资规模达到120多亿。2013年国务院办公厅发布了《国务院关于加快促进信息消费扩大内需的若干意见》，从以下几个方面提出了促进信息消费的主要任务：一是加快信息基础设施升级；二是增强信息产品供给能力；三是培育信息消费需求；四是提升公共服务信息化水平；五是加强信息消费环境建设等。该意见的发布与实施为信息消费扩大内需提供政策保障。信息消费将是内需驱动的有力抓手，推动经济快速增长。截至2014年10月，三家基础电信企业电信业务总量完成1611.6亿元，同比增长17.6%；互联网宽带接入用户总数突破2亿户，互联网流量消费持续高速增长，移动互联网接入流量达16.05亿G，同比增长58.6%；网络购物同比增长39.4%，比专业店、超市和百货店当月增速分别高出33.3、33.6和35.4个百分点。

2016年中共中央办公厅、国务院办公厅根据形势在对《2006—2020年国家信息化发展战略》调整的基础上印发了《国家信息化发展战略纲要》，再次强调没有信息化就没有现代化。适应和引领经济发展新常态，增强发展新动力，需要将信息化贯穿中国现代化进程始终，加快释放信息化发展的巨大潜能。以信息化驱动现代化，建设网络强国，是落实“四个全面”战略布局的重要举措，是实现“两个一百年”奋斗目标和中华民族伟大复兴中国梦的必然选择。该纲要是国家战略体系的重要部分，是信息化领域规划的重要依据，具有战略地位。将战略目标定为到2020年，固定宽带家庭普及率达到中等发达国家水平，第三代移动通信（3G）、第四代移动通信（4G）网络覆盖城乡，第五代移动通信（5G）技术研发和标准取得突破性进展。明确提出可以从增强信息化发展能力（发展核心技术，做强信息产业；夯实基础设施，强化普遍服务；开发信息资源，释放数字红利；优化人才队伍，提升信息技能；深化合作交流，拓展发展空间）；提升经济社会信息化水平（培育信息经济，促进转型发展；深化电子政务，推进国家治理现代化；繁荣网络文化，增强国家软实力；创新公共服务，保障和改善民生；服务生态文明建设，助力美丽中国；加快信息强军，构建现代军事力量体系）；优化信息化发展环境（推进信息化法治建设；加强网络生态治理；维护网络空间安全）；体制保障和组织实施这几方面推进信息化。

信息技术的不断创新发展与推广应用，使其在世界经济社会演进过程中扮演着越来越重要的角色，并成为推动新经济社会高速发展的重要力量，也促使越来越多的学者投入到对信息化发展的研究中。

2.1.2 信息化的内涵

信息化到底是什么？信息化的理论历史表明，不同领域的专家学者对信息化的认识有着不同的见解，或从信息技术角度、信息资源开发利用角度，抑或从信息产业角度、社会经济变革等角度对其下了不同的定义：

1．信息技术角度

姜奇平、汪向东（2004），钟义信（2004）等认为，信息化是指人们利用现代信息技术手段，极大地提高社会劳动生产率，推动社会经济向高效、优质方向发展的历史进程。

这类定义强调了信息技术的重要性。

2．信息资源角度

T. C. Powell、A. Dent-Micallef（1997），赵苹（2000）等认为，信息化是指人们对现代信息技术的应用达到较高的程度，在全社会范围内实现信息资源的高度共享，推动人的智能潜力和社会物质资源潜力充分发挥，使社会经济向高效、优质方向发展的历史进程。这类定义强调了信息资源的有效性。

3．信息产业角度

李京文（1994）提出，信息化是指从物质生产占主导地位的发展形态，向信息产业占主导地位的发展形态过渡的社会演进过程。李晓东（2000）认为，信息化是指在工业化的过程中，要优先发展以信息技术为支撑的信息产业，逐步提高信息经济对国民经济的贡献作用，同时通过信息高速公路的建设，提高信息技术的自主开发能力，扩大信息技术的应用领域。这类定义强调了信息产业的先导性。

4．社会与经济角度

李富强、关忠良、张景曾（1998），吴基传、张春江、倪健民等（2001）提出，信息化就是指社会经济的发展结构从以物质与能量为重心，向以信息与知识为重心发生转变的演进过程。宋玲（2001）提出，信息化是由信息基础设施的完备建设、信息技术的推广应用、信息资源的开发利用和信息的产业化所组成的整个信息革命的发展过程。这类定义强调了信息化的转变性。

5．国家信息化领导小组定义

国家信息化领导小组于2002年在《国民经济和社会发展第十个五年计划信息化重点专项规划》中界定了信息化的概念：信息化是以信息技术的广泛应用为主导，信息网络为基础，信息资源为核心，信息产业为支撑，信息人才为依托，信息相关政策法规为保障的综合体系。该定义强调了信息化的统筹协调性。

目前，理论界对于信息化的理解还未达成一致的结论，但其从不同角度对信息化的阐述都表明信息化是一个全局性、发展中的概念，是相对于一定历史阶段中经济社会各个领域整体发展而言的。因此，从信息化的起源和发展演进过程来看，信息化的概念应理解为包含信息基础设施的全面建设、信息技术的广泛应用、信息产业的发展支撑、信息资源的开发利用以及信息人才的全面培养几方面内容的经济社会整体发展过程，其最终要归结到社会经济的发展变化上，即经济的发展阶段由工业经济向信息经济演进，社会的发展阶段由工业社会向信息社会演进的过程。

2.1.3 信息化理论体系模型

不少学者对信息化理论体系进行了思考。钟义信（2014）在《信息化理论基础》一书中建立“信息化”的理论框架，其理论基础为“信息科学—信息技术—信息经济—信息社会相互作用”的规律，是“科学—技术—经济—社会相互作用”的特殊情形。基于互动原理和机制，钟义信对信息化做如下理解：是人类社会从工业社会（或工业农业社会）发展转化为信息社会的一个历时进程，它的实质是通过全体社会成员的共同努力，在经济和社会各个领域充分应用现代信息科学技术等先进生产工具，创造信息时代的生产力，并由此推动生产关系和上层建筑的改革。

郑建明（2016）梳理了信息化理论内容，将信息化理论分为三个方面，具体为内容架构、层次划分和技术应用。内容架构主要采用国家信息体系六要素说，即信息资源、国家信息网络、信息技术应用、信息技术与产业、信息化人才和信息化政策。从层次上进行划分，采用邮电部经济技术发展研究中心的观点，包括产品信息化、企业信息化、产业信息化、经济信息化和社会信息化等方面。信息技术应用是六要素体系中的龙头，在实践中促进信息技术的发展，将信息技术应用于产业；信息资源是核心，信息技术的应用、信息产业的发展、信息人才的培养离不开信息资源这一个核心要素，而在信息技术的应用及信息产业发展的过程中，进一步丰富信息资源的内容；信息网络是信息资源开发利用和信息技术应用的基础，是信息传输、交换和共享的必要手段。信息政策和法规的制定和完善建立在信息技术应用基础上，同时也是信息化进程得以顺利推动的保障。技术应用上，郑建明认为主要是1个“C”到3个“C”的认识过程，即从网络技术发达带动计算机技术发展，进而计算机与通信技术的复合体，然后是控制技术成为信息技术的主要内容。其理论内核为信息资源的开发和利用。

信息资源最早出自于沃罗尔科的《加拿大的信息资源》，指人类社会信息活动中积累起来的以信息为核心的各类信息活动要素（信息技术、设备、设施、信息生产者等）的集合。有狭义和广义之分。狭义信息资源是指经过加工处理，并对经营组织决策有用的数据和信息；广义信息资源是信息活动中各要素的总称。信息资源归纳起来的三大要素为信息生产者、信息和信息技术。信息技术是（Information Technology, IT），主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称，通常包含通信、计算机与计算机语言、计算机游戏、电子技术、光纤技术等，现代通信技术往往是以通信、计算机和微电子技术为特征的。信息技术又可以被解释为计算机和通信技术支持下用以获取、加工、存储、变换、显示和传输文字、数值、图像以及声音信息，包括提供设备和提供信息服务两大方面的方法与设备的总称。信息网络是指构成电子信息传输通道的各种线路、设备的总称。信息产业又称为第四产业，是指计算机和通信设备行业为主体的IT产业，建立在知识产业研究的基础上的，具体可包括电讯、电话、印刷、出版、新闻、广播、电视等传统的信息部门和新兴的电子计算机、激光、光导纤维、通信卫星等信息部门，将信息转化为产品的产业。

张雪霞（2016）在探讨城镇化与信息化关系时，对信息化内容的一般理论模型进行梳理，将信息化理论内容也分为三个层面：核心层、支撑层和应用层。其中核心层为信息资源和信息网络；支撑层包括信息化所需要的人才队伍、信息技术、信息化所需要的法规法制环境保障；应用层包括应用实效、政府导向、消费观念、用户需求、市场供应和价格定位等方面。

2.1.4 信息化水平测评综述

学术界对信息化水平的测算开始于20世纪60年代，其测算理论模型已相对比较成熟，而且其中一些测算模型已被世界各国采用。目前国外具有代表性的几种信息化水平测算模型主要包括马克卢普法、波拉特法和信息化指数法等。

1．马克卢普法

信息化测度理论最早起源于美国经济学家弗里兹·马克卢普（F. Machlup）于1962年出版的《美国的知识生产和分配》。该理论主要研究的是信息产业在国民经济中的结构比例问题，并考察了信息产业在经济社会发展过程中的作用与意义，主要是以教育、通信媒介、研究与开发、信息设备和信息服务这五个层次中所包含的30个产业为核心来构建信息经济的测度体系。该方法主要是将测度体系中的各项指标从现有的统计体系中筛选出来逐个进行测算与衡量。此测度体系是采用“最终需求法”（亦称最终产品法或支出法）来测算信息产业，其具体公式如下所示：

其中，GNP为独立的商品化信息部门的GNP值；C为消费量，指的是消费者对最终产品及服务的消费或需求量；G为政府采购，指政府对最终产品及服务的消费或需求量；I为政府对最终产品及服务的消耗量；X为一国产品或服务的国外销售量；M为一国从国外购进的产品或服务的销售量。

马克卢普法作为首个测算信息经济的理论方法，难免存在一些局限和不足，如该测度方法只能反映信息部门的经济规模对国民经济的贡献程度，而且其测算过程中涉及的数据收集工作量巨大，测算过程相当复杂；同时，对于教育是否应划入信息产业中、“知识产业”的概念及其范畴等方面都有待进一步探讨。

2．波拉特法

1977年，马克·波拉特（M. U. Porat）以马克卢普的研究为基础，在其出版的《信息经济》中提出“四次产业”划分法，将信息活动划分为独立的“第四产业”——信息产业，建立了以信息部门产值占国民生产总值比例为指标的测量模型，首次较系统地提出了被称为“波拉特法”的信息化水平测算方法。

波拉特法与马克卢普法有相似之处，都是将需测算的部门从国民经济体系中识别出来，并用信息经济对国民经济的贡献程度来衡量信息经济规模。

波拉特定义的第一信息部门主要包括：知识生产和发明性产业，如民间研究开发和发明类产业，信息服务业；信息流通和通信产业，主要有公共信息服务、通信媒介、教育；风险经营，如保险业、金融业、投资经纪人；调研类产业，如调查业、非投机经纪业、广告宣传业等；信息处理和传递服务业、电子服务和非电子服务、电报电话服务；信息产品业，电子或非电子性消费或中间产品，投资产品；政府性质的信息服务，邮政服务，州或者地方教育；基础设施，信息建筑物的建设及其租金。

第二信息部门包括：电子数据处理，如计算机、软硬件设备、咨询服务等；广告宣传业，如艺术、摄像、照相、排版、设计等；书信打印等秘书工作；复印，印刷，包括印刷机、装订机、印刷装订工作；研究开发、研究场所、研究设备、研究人员等；杂志、报刊及其工作人员；经营管理，如管理、交流、咨询、数据处理等；会计，包括会计人员、薄记、记账工具、数据处理、通信等；法律、律师、通信及信息处理；知识产权，如著作、唱片、发明等；图书检索，如图书、档案、配套设施、图书管理人员等。

根据信息部门的不同，在数据的收集和处理上，一级信息部门的产值测算主要采用最终需求法和增值法，其增加值等于全部销售收入和经营收入减去中间产品和服务、进口的购买以及外购经营费用；二级信息部门产值则由该部门中信息劳动者所获收入和信息资本折旧率所组成。波拉特采用该方法，并利用美国国家统计数据对其信息化的GNP值和就业人数进行了具体的测算，第一次让人们对美国的经济结构有了较为清晰的认识与了解。

但是，该方法还存在一些不足：其一，波拉特法测度的只是国家信息部门的经济规模，而不是某国家或地区的信息化程度；其二，该方法主要是从信息经济对国民经济的贡献方面加以衡量，缺乏对社会、生活、公共事业方面的反映。虽然波拉特法存在一些缺陷，但经济合作与发展组织（OECD）还是采用它来分析和比较其成员国之间的信息化水平差异。

3．信息化指数法

日本经济学家小松畸清于1965年提出了信息化指数模型，该模型由信息量、信息装备率、通信主体水平和信息系数4个二级指标和11个三级指标构成。其中，人均年通话次数、信息量由人均年使用函件数、每万人书籍销售点数、每百人每天报纸发行量和每平方公里人口密度5个指标来衡量；信息装备率由每万人电话机数、每万人电视机数和每万人电子计算机数3个指标来衡量；通信主体水平由每百万人在校大学生人数和第三产业人数所占百分比2个指标来衡量；信息系数由个人消费中杂费的比率1个指标来衡量。从体系构成上看，该指标体系全面反映社会信息化程度的总体水平，但该测算体系更侧重于评价信息技术的应用普及和推广情况。

信息化指数法在实际操作和数据收集上相对于波拉特法显得更为简便易行，同时，其从时间序列和横截面两个角度上去考察不同国家的信息化发展程度和趋势。但是，该方法也存在较为明显的缺陷，其测算体系采用的算术平均法会导致各指标在权重设置上存在较大的随意性，不尽合理。

除以上几种具有代表性的测评体系外，国际上还有一些关于信息化水平测度的研究，如国际电信联盟的“七国信息化”指标体系，但该测评体系过分偏重于信息基础设施方面；国际数据公司（IDC）提出的“信息社会指数”评估体系，该测评体系主要用于比较和测量各国获取、吸收和有效利用信息的信息技术能力，其指标体系主要包括社会基础结构、计算机基础结构和信息基础结构三个部分。

而国内的信息化水平评价模型主要包括信息化综合指数法、国家信息化指标体系和国家统计局统计科学研究所提出的“信息化发展指数”等。

4．信息化综合指数法

我国学者钟义信、舒华杰、吕廷杰等（2001）在学习马克卢普法、波拉特法和信息化指数法的基础上，从综合性角度提出了信息化综合指数法。该测算指标体系主要包括第一、二信息部门的产值，信息基础设施装备能力，信息基础设施使用水平，信息主体水平，信息消费水平五大类。

5．国家信息化指标体系

信息产业部在2001年发布了《国家信息化指标构成方案》，该指标体系在综合借鉴马克卢普法、波拉特法和信息化指数法等国外指标体系优点的基础上，结合中国特色国情，认真筛选出关系到社会经济生活各方面的25个单项指标，根据国家信息化的体系结构，从信息网络建设、信息技术应用、信息产业发展、信息资源开发利用、信息人才培养、信息政策法规六个方面来反映国家的信息化水平。

该指标体系的优点是算法简单，具有较强的可操作性，能从定量角度掌握同一地区在不同时期或同一时期在不同地区之间的信息化程度差距，有利于横向或纵向比较；同时该指标也存在不足之处，其测度指标设置过多，且某些指标间相关性较强，从而使评价结果有失合理性。

6．国家统计局统计科学研究所的“信息化发展指数”

为全面反映信息化发展水平，国家统计局统计科学研究所构建了由信息化基础设施、信息化使用、知识水平、发展环境与效果和信息消费五大要素构成的信息化发展指数，作为衡量国家或地区信息化水平的综合评价尺度。信息化发展指数是一个评价国民经济和社会信息化发展水平的综合性指标，可以用来衡量信息化发展对社会经济发展的推动作用，还可以概括性地评价与比较国家及地区的信息化发展水平和发展进程。对信息化发展指数横向的比较，可以较全面、准确地反映各个国家或地区信息化发展的现状及其地位；通过纵向比较，能够反映一个国家或地区信息化的发展进程和变化特征。

信息化对经济社会的发展有着重要而深刻的影响，这是毋庸置疑的。但是，如何建立一个统一科学的标准来衡量一个国家或地区的信息化水平是当前战略制定的关键所在。信息化发展指数是国家统计局统计科学研究所的重要研究成果，标志着我国在信息化水平的测度上取得了重大进步。信息化发展指数可以定量地衡量国家或地区的信息化发展程度，提高信息化发展决策的科学性和准确性，从而有效地指导和促进信息化发展，进而推动国家和地区的社会经济发展。因此，该指标体系的提出具有十分重要的战略意义和现实意义。