算力向数字化生产力转化的三重逻辑

【关键词】算力 数字化生产力 转化逻辑

【中图分类号】F49

【文献标识码】A

从狩猎时代到农业时代，人类经历了从打猎技术向耕种技术的跳跃式革命，而后蒸汽机的发明开启了工业化革命，电力的出现催生了电气化革命。伴随着生产力的不断更迭，生产力工具也从“刀耕火种”发展到“铁犁牛耕”。而数字经济时代的到来，信息技术革命也将基于大数据的“5V”特性发展算力，即大量（Volume）、快速（Velocity）、多样（Variety）、准确（Veracity）、价值（Value）。算力是数字经济的底座，《中国数字经济发展研究报告（2023）》显示，2022年我国数字经济规模达到50.2万亿元，同比名义增长10.3%，占GDP比重达到41.5%。在数字经济浪潮下，我国算力产业也正处于由高增长向高质量发展的转型阶段，位居仅次于美国的算力领先国家行列。《2022-2023全球计算力指数评估报告》指出，算力指数平均每提高1点，国家的数字经济和GDP将分别增长3.6‰和1.7‰。然而，正如美国计算机科学家尼葛洛庞帝在《数字化生存》中写到的，“计算，不再只是与计算机有关，它还决定了我们的生存”。当前算力的发展已不再局限于计算机技术，而是集信息计算力、数据存儲力、网络运载力于一体的数字化生产力。那么，“如何实现从计算机领域的算力转化为广泛应用至各领域的数字化生产力”成为数字经济时代的重要命题。

为将算力转化为数字化生产力，我国实施了“东数西算”工程，并带动47家上市公司积极投入算力产业，以及在天津、广州、深圳等30座城市建设超级计算中心。但随着算法模型的复杂程度与精度越来越高，互联网与物联网数据量呈现指数级增长，数字技术对算力需求也呈现几何倍数递增，尤其面对在特定场景下的大数据挖掘与多模态训练需求，仅凭借一个中心或者几家企业已经不足以支撑起多模态场景的技术与应用需求，为此，在算力向数字化生产力转化过程中也呈现出算力发展的上游技术支撑动力不足、供需错配、生态薄弱等系列问题。究其根本，这些问题根植于算力技术的关键突破与普惠效率不高。要解决这些问题，则需要从算力技术、产业与生态着手，协同产业链上不同节点的价值主体形成共创关系，实现“技术上突破、生态上开放”，并着力打通“从无到有”“从有到优”“从优到精”三大逻辑堵点。

自1956年达特茅斯会议提出“人工智能”这一概念以来，人工智能的发展可以分为机械智能化、分析智能化、直觉智能化与共情智能化四个阶段。在分析智能化及之后的阶段，算法开始正式通过分析大数据与机器学习的形式发展算力，并实现了由简单的算法驱动转化为大数据驱动。尽管在直觉智能化阶段，我国在算力网络中攻克了视频解析、数据查询、路径规划、图像渲染等部分应用层算力技术，但在资源池化、数据转发、压缩存储、网络功能虚拟化、存算一体、高性能计算应用中间件和算法库开发等基础层算力技术以及芯片设计、芯粒封装等元器件技术方面仍然有待突破，这也极大限制了我国人工智能进入共情智能化阶段，实现人机共生。而相比之下，当前美国在共情智能化阶段已经能够生产同理心要求较高的索菲亚机器人。同时，与传统硬件制造的技术突破逻辑不同，算力技术极难通过“引进—消化—吸收”的二次创新过程实现关键核心技术突破，为此，我国需要发展独特的“从无到有”的算力技术突破逻辑，具体可以体现为通过敏捷响应需求、嵌入国家项目、专注技术攻坚三种策略：

其一，通过敏捷响应需求来启动技术突破。当前我国与美国在算力方面的主要差距之一在于关键技术的计算效率，究其根本原因是技术门槛高，例如数据存储量不够的技术效率门槛、非IT人员使用困难的技术使用门槛以及算力成本高的技术应用门槛，这致使算力向数字化生产力转化中面临着极强的“冷启动”悖论。一方面，算力产业链下游的企业担心算力不够而不敢用以及对下游企业标准“众口难调”而不能用；另一方面，算力技术缺乏场景实验以及算力启动成本高，无法获得不断改进技术的机会，进而不敢继续从事新算力技术研发。为解决“冷启动”悖论问题，我国算力研发企业已经做出了积极探索。例如，上海容智信息技术有限公司以敏捷式共创作为算力技术突破的逻辑切入点，一是先基于ERP界面做出简单RPA工具，然后通过嵌入3套OCR引擎、16套专门算法以及机器学习，置入多个API接口，实现与ERP/费控/OA系统对接，以此解决技术应用门槛问题；二是开发“0”代码流程设计，将流程无限细分为23大分类，500多个节点，5000多个功能点，通过录制和简单拖拽功能模块便可完成流程设计工作，直击技术使用门槛难题；三是引入高地位客户，通过腾讯iPaaS平台与超过300多家SaaS产品进行互联互通，解决技术效率门槛问题。

其二，通过嵌入国家项目来启动技术突破。“冷启动”的关键难点在于尚未形成有效资源池，进而无法聚集技术突破所需资源。近年来，我国通过“东数西算”等工程启动多个项目，这为部分算力技术研发企业提供机会窗口。例如，上海司南卫星导航技术有限公司提供了独特技术突破逻辑。在国外技术封锁情境下，他们以交互式共创作为芯片技术突破的逻辑切入点，一是通过获取国家重大项目、国家863项目以及上海市科委的支持来建构资源池；二是将获取资源发展为技术能力，以国家提供的项目场景为依托，在同类项目的不同场景下反复测验和调用已有技术，实现核心技术在国家重大战略项目中的场景嵌套性应用；三是将技术能力杠杆化以构建北斗开放实验室，打造北斗领域首个资源开放共享平台，为全国高精度卫星导航领域科研单位开放服务，协调不同价值主体在开放实验室中攻克芯片、核心算法和零部件等关键技术领域。通过上述三步骤持续与各价值主体间交互，企业成功实现“从无到有”的单点技术突破。

其三，通过专注技术攻坚来启动技术突破。对于已经具备充足资源的企业，成立自主研发机构可以保障技术研发专一与价值观导向。2009年淘宝网迎来用户的爆发式增长，原有Oracle集群已不足以支撑现有业务发展，为此阿里巴巴选择两条路径进行技术突破。第一条路径便是响应敏捷需求，即用商业的Greenplum和Hadoop来替代分析型数据运算，并在此基础上进行升级。但由于2010年Greenplum的可用性与计算准确性问题以及2013年Hadoop的数据中心规模扩展受限和安全管理问题，迫使阿里巴巴放弃此路径。第二条路径是成立阿里云，并投入研发自研云操作系统飞天，正式拉开中国自研云计算操作系统的序幕，并以赋能式共创作为算力技术突破的逻辑切入点。一是重新定义技术，基于最简单最普通最标准化的硬件构建底层，然后用“飞天”操作系统将五千台机器整合到一个大平台，真正实现通用计算能力提升，重新定义算力技术；二是扩展技术类别，为更好地支撑算力技术发挥作用，阿里云构建更均衡和高速负载的安全网络，提供弹性计算能力，以此支撑全球快速地部署与运营云计算业务；三是场景性试验，将这些技术赋能“双11”和12306平台春运购票等极限并发场景，以此不断更迭与修正技术。

总之，从以往实现“从无到有”的技术突破逻辑来看，三种策略适用于不同类企业。敏捷响应需求是一种在原有技术基础上通过渐进性技术叠加以解决客户问题的技术突破策略，适合具有技术基础但未有充足资源直接支撑其进行技术攻坚的初创企业。嵌入国家项目则是一种通过嵌入国家项目场景来满足国家重大战略需求的技术突破策略，适合从事国家重大工程技术的企业。专注技术攻坚则是一种集聚研发资源来重新定义技术以解决技术问题的技术突破策略，适合具有充足研发资源的成熟企业。我国需要结合不同类算力相关企业实行“一企一策”，增进算力技术突破，从根本上提升算力能力。

我国要想让算力像水、电一样成为“一点接入、即取即用”的社会级服务，就意味着要让算力流动起来，从算力技术的单点突破转向构建算力网络，通过网络对算力技术的感知、触达与调度，实现网络上任何节点均可调用最优算力资源，让算力产业链上各价值主体“用得上、用得起、用得好”算力技术。然而，当前我国实现算力转向数字化生产力的最大堵点在于算力未能具备很好的公共性与普惠性，即未能由基础电信企业、云计算厂商构成的中游产业来带动设施设备等上游产业与工业制造企业等下游产业。数据显示，当下我国算力供需错配愈发突显，AI算力需求每3.4个月翻一番，而要达到元宇宙实时沉浸的渲染效果，所需算力是当前水平的100万倍，而目前算力體系结构并不适用于通用计算、智能计算、高性能计算和边缘计算等多元算力的互联融合。这需要在顶层设计上优化算力功能布局，完善算力产业生态，拓展算力赋能边界，多方共建、协同匹配，最大化发挥算力性能，加速培育算力新产业、新业态和新模式，实现从算力技术单点突破到算网构建。

其一，构建统一、自主、开放的算力标准体系，形成包括算力网络架构、节点互联标准、应用接口标准、人工智能数据集接口标准等在内的标准体系，兼容多样化算力和开发框架等软硬件平台。为保障云网管理系统互通与以GPU、FPGA、AI芯片为代表的异构算力接入，我国需要推进支撑算力发展的上游产业基础，包括CPU、GPU、存储器等硬件，数据库、操作系统、中间件等软件，以及服务器、交换机、光模块等IT设备；孵化算力发展的下游产业应用，包括专精特新企业、超级计算中心、电信运营商等，使上下游产业链上的多方价值主体参与算力的调度分配。在此基础上，识别整个产业链上核心技术环节，联合政府、行业协会、上下游企业锚定算力标准突破口，构建完整算力产业链标准体系，避免“两头在外”的安全窘境。

其二，提升算力技术对外输出能力，加强开源社区建设，实现算网融合。以拥有关键算力技术的价值主体为核心，建构以算力技术为支点，以互联网企业、政府、教育、服务业、电信业、金融业与制造业等下游产业应用为导向，以硬件、IT设备、操作系统、数据库、中间件等上游产业为关键牵引，以算力技术等核心技术创新以及空调制冷、电力能耗等外延技术创新为动力的算力产业网络。在此基础上，推进国内操作系统等算力技术企业参与到开源社区，并构建中国主导的根社区，实现从使用者、参与者到主导者的转变。例如，当前阿里云上线飞天系统，华为上线EulerOS系统、欧拉系统openEuler，以及麒麟软件的根社区openKylin、统信软件的根社区deepin，这些社区集结了飞腾、兆芯等众多国产算力技术的领先企业。

其三，支撑算力技术的领先企业自主延伸技术链，扩展自身在算网中的范围边界。从以往核心技术的单点突破到网络构建经验来看，领先企业自身围绕核心技术构建技术链能够快速帮助其扩大单点技术应用与嵌入多场景，进而带动整个产业链发展。例如，超聚变数字技术有限公司从自身独有的算力技术出发，结合算力网络场景的特定需求，通过打破“三重边界”来构建节能算网。一是打破处理器边界，在传统服务器中提供CPU+GPU+NPU+DPU等异构计算和多样性算力；二是打破服务器边界，从原来基于服务器的算力转向无服务器算力，实现算力卸载与存算一体；三是打破数据中心边界，通过重构算力产品的底层架构，打造云、边缘、超边缘计算的多形态算力产品。基于此，企业在算力、算法、架构、软件等方面形成从底层材料到器件级、数据中心级和软件生态的全自主技术链条。

其四，着力围绕算力产业突破绿色低碳技术，降低算力技术应用门槛。数据显示，预计我国2023年数据中心能耗将达到2600亿千瓦时，到2030年将突破4000亿千瓦时，占全社会用电量3.7%，到2035年，这一比重将达到5%-7%。这意味着绿色低碳数据中心将成为算力从单点技术到算网构建不得不面临的紧迫难题。尽管目前业界已经开始试点采用液冷技术以及绿色电力等技术降低算力能耗，但预计即使在此技术加持下2035年的算力碳排放也将比2020年翻一番。远大科技集团的“非电”技术可能为降低算力能耗提供新思路。一是以工业废热与发电尾气代替电力作为驱动力，只需不到制冷量1%的电耗，能源效率却达到10000%，且零排放二氧化碳。二是非电空调采用溴化锂代替氟里昂和氢氯氟烃，对环境的二氧化碳排放只是电空调的四分之一，极大降低能耗与环境污染。

由此可见，在算力技术单点突破到算网构建进程中，我国需要构建“一主两翼一保障”的转化机制。其中，构建标准体系是“一主”，即获得国际算力主导权与促进算力应用规范；建设开源社区与延伸自主技术链是“两翼”，即从外部与内部自主构建算网；突破绿色低碳关键核心技术是“一保障”，即能耗保障机制。

尽管算网构建是当前算力领先企业竭力主张的发展方向，并强调其能够解决当下算力向数字化生产力转化的关键堵点问题，但事实上其本质还是不同算力企业在“一张网”上的线性联结，仍然单一聚焦在算力效率问题，或者仅停留在简单地将技术与场景对接的阶段，无法满足算力企业与上下游产业间的技术共创需求，尚未形成深度共创与共生协同。尤其在共建共享的数字经济时代下，技术研发企业往往无法直接洞察终端用户需求，需要与其共同创造和识别潜在需求。“一花独放不是春，百花齐放春满园”，只有通过开源开放的共创生态才能打破各企业的信息孤岛现状，协同改进技术链与适应性重构算力服务。具体从算网构建到生态共创需要着力于“四个中心”。

其一，共同打造去中心化的分布式算力生态。当前算网处于初步概念框架搭建阶段，所有主要生产资料（大数据）均聚集于个别计算中心或者企业的中心化服务器，一方面这对存储数据的价值主体提出了极高的能力要求，另一方面这无法充分发挥数据价值。而从算网中各价值主体的线性联结转向共生共创的算力生态，需要做到“均衡、开放、融合”的去中心化。一是打造分布式数据存储，基于先进的区块链技术打造去中心化的分布式服务器，通过分散化的数据中心将数据碎片化的存储到算网中的各个价值主体，且凭借算力技术可以实现大数据的实时汇聚、调用与分散流动。二是上层应用的强兼容性，智算基础设施必须能够兼容主流硬件、软件，例如当前众多云服务商推出了功能强大的预训练大模型，但企业在应用时需要大量工程师进行模型适配，反而使得“智算不智能”。三是建构分布式合作模式，联合上下游价值主体形成“鱼群”效应，推动具备强大研发能力的价值主体群着力突破算力技术，并搭建基础应用；而中小企业群则着力对算力技术进行场景创新，提供个性化解决方案；智算中心则提供绿色低碳等基础保障，促使技术链上“发布者专注能力开放、使用者专注业务提升、支撑者专注基础建设”。

其二，推进各价值主体构建算网能力开放中心。算网构建仅是各价值主体间的线性合作，但生态共创是任何价值主体均可参与到算力价值创造进程，促使算网构建的价值参与者转变为生态共创的价值定义者。当前以中国移动为代表的算力企业已经提出以生态共创为核心要义的算网新时代，他们为移动云提供了一触即用的搜索入口，支持用户自主定义算力环境，帮助用户连接云原生类型的算网资源与开放生态能力。同时，生态共创要求各价值主体在技术链上均衡发展、相互赋能，实现跨行业、跨主体的数据共享与开放，助力从传统以CPU为中心的计算架构转向数据为中心的新型多样化计算架构。

其三，推进各价值主体从算网共享交易中心轉向资源共创中心。随着算网资源需求日益增长，算力网络交易中心或者算力共享平台被部分算力企业作为实现算力均衡发展与高速流通的关键一招。但这仍未从根本上改变算力技术企业与用户的价值交易逻辑，即销售结算意味着价值传递结束。在生态共创时代，用户将是价值创造的参与者，甚至可能是主导者。算力企业的技术产品仅是传递价值的一种载体，而真正创造价值在于用户与算力企业间的持续互动与资源双向流通。为此，算力共创将从根本上改变简单的“企业是价值创造者、用户是价值消耗者”的格局，转向“企业与用户共同作为价值创造者”。例如，基于“东数西算”工程，2022年首个算力生态联合创新中心在宁夏落地，其通过搭建生态聚合成功实现了产业上下游伙伴的算力共创。

其四，打造端到端一体化绿色低碳技术保障中心。随着各价值主体对绿色低碳技术的突破与应用日臻成熟，模块化以及超模块化建造技术的规模化推广，各价值主体间将形成从动力端到应用端的端到端一体化节能体系。例如，算网时代上游产业的设备制造废热废气将变成中游产业驱动算力技术以及数据中心的动力来源，辅以高效的能源转化，从而形成从设备、器件、中间件到基础设施、技术应用的全生命周期节能服务保障。在此基础上，以关键算力技术为核心，结合各价值主体间的算网联结，实现算力的跨地区、跨行业、跨领域的创新节能、智慧洁能、绿色赋能。

总之，鉴于当前正处于算网构建的概念框架搭建阶段，从算网构建到生态共创之路道阻且长、任重道远。我国需要着力于打造去中心化生态、能力开放中心、资源共创中心与绿色低碳技术保障中心，才能从根本上打通算力到数字化生产力的“从优到精”的逻辑堵点，实现算力流通、均衡发展。

尽管人工智能已经被提出60余年，但只有过去十年才真正被认为是以深度学习为代表的人工智能的“黄金十年”，实现了“算力可被作为一种新型数字化生产力”的重要认知转变。2017年7月，我国《新一代人工智能发展规划》将人工智能上升为国家战略，而直到2018年4月以及2019年2月欧盟与美国才分别提出人工智能战略。伴随着过去十年人工智能的迅猛发展以及国际竞争日益激烈，我国唯有走出一条符合中国国情的“算力转化为数字化生产力”的道路，才能在国际竞争中获得科技话语权，才能对我国国民经济产生更加深远影响，才能真正开创人工智能发展新局面，才能将算力像电力、水力一样走入千家万户。当然，我国包含算力在内的人工智能发展远不止于此，在未来人工智能赛道上，必将为世界人工智能发展、提升人类生产效率贡献中国智慧、中国方案、中国力量。

（作者为同济大学经济与管理学院长聘教授、博导，大连理工大学经济管理学院助理教授李树文对本文亦有重要贡献）

【注：本文受教育部人文社会科学研究青年基金“AI技术对数字化服务企业价值共创的使能过程研究：企业与客户间互动视角”（项目编号：23C10141001）和国家自然科学基金项目“企业数智化变革中的悖论协同能力建构与效应研究”（项目编号：72372118）、“内化于心何以外显于行：创新使命的多层次意义建构及对企业突破性创新影响效应研究”（项目编号：72072128）资助】

【参考文献】

①黄鑫：《将算力真正转化为生产力》，《经济日报》，2023年7月21日。

②李树文、罗瑾琏、张志菲：《AI能力如何助推企业实现价值共创——基于企业与客户间互动的探索性案例研究》，《中国工业经济》，2023年第5期。

③李树文、罗瑾琏、张志菲：《构建人机协同的价值共创生态——以容智信息公司的价值转型路径为例》，《清华管理评论》，2022年第5期。

④李树文、罗瑾琏、胡文安：《从价值交易走向价值共创：创新型企业的价值转型过程研究》，《管理世界》，2022年第3期。

⑤罗瑾琏、李树文、唐慧洁、张志菲：《数字化生产力工具的创新突破条件与迭代过程：容智信息科技的案例研究》，《南开管理评论》，2022年第5期。

⑥章玉贵：《算力经济发展的重要功能与战略思考》，《人民论坛·学术前沿》，2023年第5期。

责编/李丹妮 美编/杨玲玲