信息时代如何应对“幂数效应”

当代科学技术已经成为生产力发展的突破口,决定着生产发展的方向、速度和规模,当今信息时代科学技术对生产力发展产生的是“幂数效应”。其鲜明特征是,大数据技术驱动的数字经济呈现指数级增长,以及在互动经济中生发出来的网络化、流动性、偏使用、重共享等新的思维。

何谓幂数效应

幂,是数学上乘方运算的结果。在数学意义上,幂数效应反映的是变量之间的非线性关系,当自变量发生变化了因变量呈现指数级增长或减少。因此,幂数效应有时也被称为“几何级数增长”,其价值在于揭示了复杂系统规模的变化规律。从本质上讲,幂数效应说明复杂系统内各要素之间建立起了强相关关系,于是系统涌现出“整体大于部分之和”的总体效能。

科学技术作为生产力的内在要素,直接影响着生产力的其他要素。科技创新是推动生产力跃迁的杠杆支点,科技创新发展到什么水平,生产力内部诸要素之间的关联关系就会发生与之相应的变化。从投入到产出的经济过程看(投入即自变量、产出即因变量),在蒸汽机时代,科学技术对生产力的发展产生的是加数效应,表现为主要依靠粗放的资本和劳动力投入;在电气化时代,科学技术对生产力发展产生的是乘数效应,表现为标准化流水线作业使规模化的批量生产成为可能,单位时间内的产出远远超过蒸汽机时代;在当今信息时代,科学技术对生产力发展产生的是幂数效应,如21世纪以来信息技术的广泛渗透,人类社会得以突破资源瓶颈创造出令人难以想象的生产力。今天信息时代同蒸汽机时代、电气化时代最大的不同,即在于知识和信息在生产制造中占据的位置越来越重要。

信息时代数据成为重要生产要素,大数据技术能够在时空领域将土地、劳动、知识、技术、管理等生产要素黏合起来。大数据技术好比催化剂,诸生产要素在其作用下发生化学反应,从而涌现出“整体大于部分之和”的总体效能。比如通过注入大数据训练出来的智能,人们能运用各种算法即时创作电子游戏或个性化音乐;商家根据广告关注度及相关评论持续优化要素投入;医院根据遍布病人全身的传感器提供高度个性化的细致护理方案。随着科技创新的脚步加快,信息时代的经济增长越来越不受制于边际效用递减规律,幂数效应逐渐显现。蒸汽机时代、电气化时代十分依赖人力资源和自然资源的投入,存在增长的极限;信息时代人们主要从事脑力劳动以及资源的循环利用,使得“减物质化”成为可能,经济增长更加依赖以信息和通信技术为支撑的“无形资产”。信息产品体现为数据,基本单位是比特(Bit),随机组合的成百上千的0和1的二进制数字符串。当大数据技术、云计算和人工智能驱动的数字经济繁荣发展起来时,人类社会进行较少的要素投入就能获得更优质、更高效的产出,从而实现创新、协调、绿色、开放、共享发展,促进人与自然和谐共生。

幂数效应怎样形成

信息时代的生产力发展之所以会出现幂数效应,有一个重要原因是互联网在人与人、物与物以及人与物之间塑造了一种“小世界”结构,简单讲就是网络上任意节点之间能够便捷地建立起连接关系。在信息时代,网络化是人类社会关系普遍存在的一种现象,关系和联系在人与人之间是一种普遍发生的行为。随着互联网的嵌入,我们每一个人都好比“小世界”网络上的一个节点,数量巨大的不同节点在网络上持续交互作用,网络演化形成了非线性动力学机制。这样的网络经常表现出高度的集群性:任选3个节点A、B、C,如果节点A与节点B和C相连,则B与C也很有可能相连。比如在社交平台上,人们经常发现“我的朋友”可能也是“我朋友的朋友”。此外,受非线性动力学机制影响,“小世界”网络的中心节点随着内外部环境的变化具有极强的变易适应性。在信息时代,人们的经济往来在“小世界”网络上进行、然后形成多中心节点并呈现集群性,这是社会化大生产之所以涌现出幂数效应在社会关系侧的一个深层机制。

以消费互联网为例,扁平化运作模式增加了网络节点之间的随机连接。一件商品如果按照传统经销方式,从厂家到消费者手里中间需要经过若干个节点(环节),但是在网络直营模式中,消费者可直接和厂家建立连接。在当今信息时代,经济社会网络的“平均路径长度”比蒸汽机时代、电气化时代缩短了许多,人们的互动交往不需要经由太多中间环节,市场交易成本大大降低,所以跨境电商在世界贸易往来中十分活跃。随着市场的时空尺度不断扩张,基于各种场景的网络连接对信息传播速度提出更高要求;由于远程连接成本相对较高,所以人们必须思考如何才能又好又快把信息输送到位。随着市场对信息的质量提出更高要求,数字经济兴起,数字产业化和产业数字化协调并进,数字经济与实体经济融合发展,现代化经济体系正在发生系统性变化。

在当今信息时代,经由通信技术的迭代升级,我们能初步感受到从通信设施到软件应用这一生产力发展过程中的幂数效应。像3G网络推动了智能手机发展,移动互联网迅速崛起,从手机游戏开始,掀起了各种智能应用的百花齐放;到了4G网络,新媒体短视频行业走强,文化生活领域各种新模式层出不穷。今天许多IT企业其实在很大程度上不是单靠硬件盈利,相反主要凭借高端制造能力塑造品牌、聚集用户,进而引流用户在“应用商店”以及各种APP上消费,从而实现业绩的大幅提升。随着5G网络铺设,我们能看到云计算正在成熟、人工智能迅速发展。5G网络高可靠、低时延和大带宽的特性同To B或者说生产端的相关度更高,To B、智能制造是大势所趋。在信息时代,经济活动是丰富多彩的,互动经济由各种事件织汇的网络塑造,变量不断增加且相互之间作用愈益增强,推动生产力发展呈指数级增长。

再以工业互联网为例,通过大量引入数字技术,制造业的物理设备、生产流程、人员操作以及财务等传统要素日益被数字设备、软件系统、各种网络连接综合集成在一起。云平台做强做大促使云计算发展成一个长产业链,从底层的基础设施,如电源设备、制冷设备、IT设备和光模块组,再到上一层的专业数据中心服务(IDC)等,在行业龙头引领下云计算产业集群开始进入增长的黄金时期。随着万物计算、一云协同等铸造智能化协同网络日渐成熟,云计算深度融入基于赛博空间建立的区域经济“数字孪生”体系,智能制造、新零售以及智慧城市发展拥有了强劲引擎。在信息时代,数字经济发展主要依托计算机技术和大数据量化工具,唯有通过这些算法的底层技术才能实现时间演进与计算的同步,这样就呈现出数学结构与真实世界的映射关系。在一个由算法技术支撑的、嵌入“小世界”网络的经济社会系统,人们的无穷想象力在万物智联中被激发出来,创新推动生产力发展实现指数级增长。

如何适应幂数效应

在人类历史上,深刻而持久的变革通常都是因为有了伟大的技术创新。信息时代走到今天,智能化是其最典型的特征,人工智能和机器学习,也即深度神经网络计算,正在成为流行算法。发展数字经济,人工智能计算框架是我们进行演化推理的驱动力,其中实时推理主要依靠矩阵计算。所以说,没有算法技术的有力支持,发展数字经济无异于“麻袋绣花——底子差”。

信息时代大数据技术驱动生产力发展出现幂数效应确实令人欣喜,但未来发展好数字经济依然面临错综复杂的矛盾挑战,这绝非单一科学能够化解。信息时代的经济社会系统是开放的,在系统动力学意义上,任何内外部环境变化都会对系统稳态构成大小不等的扰动。眼下经济社会系统的复杂性已经不再是用非线性、多样性和小世界能充分刻画的了。有鉴于此,一些科学家主张融合混沌理论与量子科学,通过对经济社会系统的不确定性进行量化分析来把握无形的内在结构,以此解释一系列随机现象,从而实现对复杂经济系统的监测和调控。

本文来源:学习时报

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