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自動化與信息化

發(fā)布日期：2022-04-27 點擊率：99

    自動化不僅擴展了信息化的應(yīng)用范圍，如從工業(yè)現(xiàn)代化到各個領(lǐng)域的自動化與智能化。而且，信息化本身也需要自動化學(xué)科的介入，如網(wǎng)絡(luò)的集成、建模與調(diào)控、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的質(zhì)量控制QoS、網(wǎng)絡(luò)與信息的安全等等，無不與自動控制有關(guān)。 


　　經(jīng)常有人問到自動化和信息化有什么聯(lián)系，在與業(yè)界人士交流的過程中，也時常遇到類似問題，甚至還有人大膽斷言：當(dāng)前，自動化就是信息化，信息化就是自動化。為此，筆者以此文來談一談個人的觀點，和大家一起探索與研討，希望能夠有助于澄清一些觀點，并起到“拋磚引玉”之用。當(dāng)然，是否能做到這一點，還有待同行們的“集思廣益”。

　　兩者出現(xiàn)的時代和定義不同

　　1. 關(guān)于“自動化”

　　“自動化”一詞出現(xiàn)于20世紀(jì)40年代。1953年，J·迪博爾出版了世界上第一本以《自動化》（Automation）命名的書籍。在書中，J·迪博爾給“自動化”所下的定義是：“自動化是分析、組織和控制生產(chǎn)過程的手段”。也就是說，自動化是將自動控制應(yīng)用于生產(chǎn)過程的結(jié)果。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動化技術(shù)也在不斷豐富、深化。可以說，自動化技術(shù)的發(fā)展歷史是一部人類以自己的聰明才智延伸和擴展自身器官功能的歷史。 
“自動化”的定義有許多種，《中國大百科全書》中這樣描述：機器或裝置在無人干預(yù)的情況下按規(guī)定的程序或指令自動進行操作或控制的過程。自動化技術(shù)廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、科學(xué)研究、交通運輸、商業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)和家庭等方面。

　　采用自動化技術(shù)不僅可以把人從繁重的體力勞動、部分腦力勞動以及惡劣危險的工作環(huán)境中解放出來，而且能擴展人的器官功能，極大地提高勞動生產(chǎn)率，增強人類認(rèn)識世界和改造世界的能力。因此，自動化是工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的重要條件和顯著標(biāo)志。

　　2. 關(guān)于“信息化”

　　從歷史發(fā)展看來，信息化（informatization）概念的提出是與后工業(yè)社會或信息社會的討論相聯(lián)系的。“信息化”這個名詞則是在20世紀(jì)60年代末提出的，信息化的概念起源于60年代的日本，日本社會學(xué)家梅倬忠夫在其發(fā)表的《信息產(chǎn)業(yè)論》中首次提出了“信息化”這個概念，認(rèn)為信息社會是信息產(chǎn)業(yè)高度發(fā)達且在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中占據(jù)優(yōu)勢的社會，信息化是由工業(yè)社會向信息社會演進的動態(tài)發(fā)展過程。而后被譯成英文傳播到西方，西方社會普遍使用“信息社會”和“信息化”的概念是70年代后期才開始的。 

　　到20世紀(jì)90年代以來，信息化呈現(xiàn)出鮮明的時代特色。信息資源是信息化的基礎(chǔ)．開發(fā)利用信息資源是信息化的核心，隨著社會、經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，社會信息量不僅急劇增長．而目前成為現(xiàn)代社會發(fā)展的重要支柱和戰(zhàn)略資源。信息時代是信息成為人類活動的基本資源，信息技術(shù)廣泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、科學(xué)技術(shù)、國防軍事及社會的各個領(lǐng)域，信息業(yè)已經(jīng)成為整個社會經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，信息活動對社會發(fā)展的貢獻已經(jīng)居于突出的地位。信息社會是繼農(nóng)業(yè)時代、工業(yè)時代之后，人類社會歷史發(fā)展出現(xiàn)的嶄新時代。

　　由此可見，“自動化”的名詞出現(xiàn)在20世紀(jì)的40年代，而“信息化”的名詞則出現(xiàn)在60年代。“自動化”與“信息化”兩者的定義也是完全不同的，“自動化”是指：“機器或裝置在無人干預(yù)的情況下按規(guī)定的程序或指令自動進行操作或控制的過程。”而“信息化”是指：“培養(yǎng)、發(fā)展以計算機為主的智能化工具為代表的新生產(chǎn)力，并使之造福于社會的歷史過程。”

　　兩者既有聯(lián)系又有區(qū)別

　　“自動化”與“信息化”雖然并不是同一回事，但是，兩者既有聯(lián)系，也有區(qū)別與特點。

　　1. 兩者的聯(lián)系

　　20世紀(jì)40年代，C.E.香農(nóng)從定量的方面描述了信息的傳輸和提取的問題，從而創(chuàng)立了“信息論”，這為信息科學(xué)的研究奠定了初步的基礎(chǔ)。經(jīng)典控制論的作者N.維納則從控制的觀點揭示了動物和機器的共同的信息與控制規(guī)律。維納從控制論的角度出發(fā)，認(rèn)為“信息是人們在適應(yīng)外部世界，并且這種適應(yīng)反作用于外部世界的過程中，同外部世界進行互相交換的內(nèi)容的名稱”。維納關(guān)于信息的定義包含了信息的內(nèi)容與價值，從動態(tài)的角度揭示了信息的功能與范圍，但也有局限性。由于人們在與外部世界的相互作用過程中，同時也存在著物質(zhì)與能量的交換，維納關(guān)于信息的定義沒有將信息與物質(zhì)、能量區(qū)別開來。 

　　正是由于自動化系統(tǒng)和自動控制理論的出現(xiàn)，使原來對于信息的研究僅限于傳輸方面的概念開始突破。十分有意思的是：在中國，信息化戰(zhàn)爭的概念恰恰是《工程控制論》的作者，中國自動化學(xué)會的創(chuàng)立者——錢學(xué)森同志于1995年提出來的，之后才陸續(xù)在我國的社會各界廣泛地出現(xiàn)“信息化”、“信息化建設(shè)”等名詞。

　　也就是說，在仙農(nóng)創(chuàng)立信息論的同時，維納（N. Wiener）出版了專著《控制論：或關(guān)于動物和機器中控制與通信的科學(xué)》，創(chuàng)建了控制論。后來人們常常將信息論、控制論和系統(tǒng)論合稱為“三論”，或統(tǒng)稱為“系統(tǒng)科學(xué)”或“信息科學(xué)”。
    其次，兩者雖然研究對象不同，但大多具有相同的理論基礎(chǔ)與技術(shù)工具（電子數(shù)字計算機）。電子計算機是一種按照程序自動進行信息處理的通用工具。它的處理對象是信息，處理結(jié)果也是信息。由于電子計算機的問世，“自動化”與“信息化”兩者很好地交匯在一起了。

　　最后，“自動化”與“信息化”過程都普遍存在于社會、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生物、國防軍事、科學(xué)實驗、日常生活和人類智能等領(lǐng)域。

　　由此可見，“自動化”與“信息化”兩者的聯(lián)系是：研究工作的時代相同，研究工作的理論基礎(chǔ)相似，研究工作的基本工具相同，研究問題的領(lǐng)域交融。

　　2. 兩者的區(qū)別

　　首先，研究的對象明顯不同，“自動化”是如何運用“信息”來進行對象的“控制”與“優(yōu)化”。而“信息化”，一是研究“信息”的本身屬性如信息的度量與定量、信息的編碼、信息傳輸?shù)男省⑿畔⒌募m錯等等；二是指加快信息高科技發(fā)展及其產(chǎn)業(yè)化，提高信息技術(shù)在經(jīng)濟和社會各領(lǐng)域的推廣應(yīng)用水平并推動經(jīng)濟和社會發(fā)展前進的過程。

　　其次，研究“自動化”與“信息化”兩者的科學(xué)技術(shù)界的出發(fā)點不同，角度不同。一個是針對著“無人化”的設(shè)備或裝置按照指令或程序正常的自動運轉(zhuǎn)；一個是針 
對著信息的獲取、傳輸、處理與檢索及其運轉(zhuǎn)過程之中的安全問題。

　　再次，內(nèi)涵與特點不同。 “自動化”從科學(xué)層面來說是以控制理論、系統(tǒng)理論、復(fù)雜系統(tǒng)科學(xué)作為理論基礎(chǔ)；從哲學(xué)層面來說是方法論；從技術(shù)層面來說是信息技術(shù)與工藝、其他技術(shù)的融合或橋梁。

　　而“信息化”是指在社會、國民經(jīng)濟與國防軍事等的各個方面，以先進的思想為指導(dǎo)，以現(xiàn)代信息技術(shù)為手段，以深入開發(fā)、廣泛利用信息資源為重點，以提高社會（系統(tǒng)）效率、生產(chǎn)能力、管理能力、作戰(zhàn)能力為目的。 例如：企業(yè)信息化的內(nèi)涵，是生產(chǎn)力和生產(chǎn)關(guān)系的技術(shù)進步；又如：教育信息化是指在教育過程中，比較全面地運用以計算機多媒體和網(wǎng)絡(luò)通信為基礎(chǔ)的現(xiàn)代化信息技術(shù)，促進教育的全面改革，使之適應(yīng)于正在到來的信息化社會對于教育發(fā)展的新要求等等。

　　“信息化”這一概念向上到“國家信息化問題”，向下到“企業(yè)信息化問題”，具有更多的寬泛性。而“自動化”這一概念，雖然也具有一定的寬泛性，但是，應(yīng)當(dāng)說“自動化”不如“信息化”那樣寬泛。因此，人們常把“自動化”作“信息化”的一部分來看待也是不足為奇的。當(dāng)然，盡管有人說，西方國家一些知名的大學(xué)就沒有開設(shè)“自動化學(xué)科”的專業(yè)來證明他們的“包含”觀點。但是，作為發(fā)展中國家來講，在現(xiàn)階段，將兩者區(qū)分開來是十分必要的。

　　兩者互為依托又相互促進

　　“自動化”與“信息化”雙方既互為依托，同時也相互促進。這可以從幾個方面來論述。

　　1. 自動化是信息化的基礎(chǔ)以及組成部分

　　自動化不僅包含利用信息實現(xiàn)目標(biāo)的原理和方法，而且包含作為其載體的技術(shù)和裝備，并最終將它們集成在自動化系統(tǒng)中，涉及到從理論、方法、技術(shù)到設(shè)備的各個層面。信息技術(shù)是由信息獲取、信息傳輸、信息處理和信息利用四部分組成的。基本的自動化系統(tǒng)至少包含有信息獲取、處理和利用三部分，而帶有計算機網(wǎng)絡(luò)或通信網(wǎng)絡(luò)的自動化系統(tǒng)則更是包含了以上全部內(nèi)容。但需要指出的是，以控制為基礎(chǔ)的自動化雖然涉及到信息技術(shù)的全部，但其重點是在信息的利用上，即如何利用信息去實現(xiàn)有目的的行為，信息的獲取、傳輸和處理，則是為了實現(xiàn)這一目的的手段和工具。因此，自動化離不開計算機、通信和信息處理，但與這些信息技術(shù)相比，更體現(xiàn)了人類改造自然的直接目的。在這個意義上，自動化技術(shù)顯然是信息技術(shù)中最核心的組成部分之一。 

　　如果具體到企業(yè)中，完全可以說：“自動化是信息化的基礎(chǔ)”。因為，工業(yè)控制自動化將主要包含三個層次，從下往上依次是基礎(chǔ)自動化、過程自動化和管理自動化，其核心部分是基礎(chǔ)自動化和過程自動化。工業(yè)企業(yè)的自動化一般分為三個層次：現(xiàn)場層（基礎(chǔ)自動化）包括現(xiàn)場儀表與DCS、PLC、FCS等；MES層（制造執(zhí)行系統(tǒng)或過程控制）包括優(yōu)化控制、先進過程控制（APC）、人工智能、生產(chǎn)調(diào)度等；ERP層（資源管理決策層） 等等。從上可知，工業(yè)企業(yè)的自動化是工業(yè)企業(yè)信息化的基礎(chǔ)，如果說工業(yè)企業(yè)還沒有實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，那么，要想實現(xiàn)工業(yè)企業(yè)的信息化，就無從談起。

　　2. 信息化可以促進自動化

　　信息時代的自動化，則是在機械化時代自動化的基礎(chǔ)上的信息時代的自動化了。在計算機用于自動化之前，自動化的功能目標(biāo)是以省力為目的，代替人的體力勞動。隨著計算機和信息技術(shù)的發(fā)展，計算機和信息技術(shù)作為自動化技術(shù)的重要手段，自動化的視野大大擴展，自動化的功能目標(biāo)不再僅僅是代替人的體力，而且可以代替人的部分腦力勞動。目前，國際

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