1、數(shù)據(jù)+算法定義的世界面對不確定性人類如何選擇安筱鵬 2018年11月在不確定性的環(huán)境中進行決策是人類永恒挑戰(zhàn) 幾千年來，人類如何進行決策？史記龜策列傳開篇就提出“自古圣王將建國受命，興動事 業(yè)，何嘗不寶卜筮以助善！”詩經(jīng)中“爾卜爾筮，體無咎言”2000年500年100年今天占卜宗教科學(xué)數(shù)據(jù)+算法世俗經(jīng)濟行為的成功不是為了創(chuàng)造可供于享受和揮霍的財富，為 了證實自己是上帝的選民。馬克斯韋伯新教倫理與資本主義精神職業(yè)選擇、投資消費、生活方式的選擇1900年代愛迪生發(fā)明電燈1969年人類登月1969年波音747研發(fā)個體、企業(yè)、政府的決策越來越多的基于數(shù)字+算法只有深刻認識不確定性，才能理解數(shù)字經(jīng)濟的本

2、質(zhì)對不確定性的恐懼是人類社會認知的動力不確定性源于信息約束條件下人們有限的認知能力應(yīng)對不確定性是人類社會永恒的挑戰(zhàn)個體 族群 部落 企業(yè) 國家沖突、戰(zhàn)爭災(zāi)害、氣候狩獵、農(nóng)耕企業(yè)競爭經(jīng)濟、貿(mào)易決策成敗、得失、 利弊、對錯、 好壞、優(yōu)劣影響個體的幸福部落的興衰企業(yè)的成長國家的繁榮歷史的走向占卜 巫術(shù) 宗教 科學(xué) 哲學(xué)如何化解對 不確定性恐懼理解:起點（認知規(guī)律）預(yù)測:基礎(chǔ)（決策基礎(chǔ)）控制:行動（實現(xiàn)路徑）笛卡爾的確定性世界：有序性、統(tǒng)一性、必然性、精確性、穩(wěn)定性和可預(yù)見的 確定性思維尼采、康德的不確定的世界：無序性、差異性、隨機性、模糊性、不穩(wěn)定性。哥白尼“日心說”、 伽利略、牛頓三大定律，近現(xiàn)代

3、科學(xué)成就不斷強化人 們基于確定性邏輯規(guī)律的認知不確定性：森堡的測不準(zhǔn)原則、哥德爾的不完全性定理、埃弗雷特平行 宇宙理論，復(fù)雜科學(xué)的興起。芝加哥學(xué)派創(chuàng)始人奈特首將不確定性概念引入到經(jīng)濟學(xué)理論，打破了經(jīng) 濟學(xué)研究中此前一般均衡分析為核心的對確定性環(huán)境的假設(shè)。不確定性成為信息經(jīng)濟學(xué)、行為經(jīng)濟學(xué)、制度經(jīng)濟學(xué)、演化經(jīng)濟學(xué)等新興理論以及現(xiàn)代金融理論、產(chǎn)業(yè)組織理論、企業(yè)理論等學(xué)科的基本內(nèi)容。從客觀世界看，信息是一切事物運動的狀態(tài)和運動的方式；從主觀世界上來看，信息是關(guān)于事物運動的狀態(tài)和運動的反映，本質(zhì)是減少人類認“東西，信息的價值是確定性的增加”，哲學(xué)科學(xué)經(jīng)濟學(xué)信息論 知的不確定性?？藙诘?香農(nóng)通信的數(shù)學(xué)理

4、論 信息是用來減少隨機不確定性的對確定性 和不確定 性的認知對不確定性認知的分野：從哲學(xué)到科學(xué)企業(yè)的本質(zhì)企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)如何縮短一個產(chǎn)品研發(fā)周期如何提高一部機床使用精度如何提高一個班組的產(chǎn)量如何提高一組設(shè)備的使用效率如何提升倉儲周轉(zhuǎn)次數(shù)如何減少庫存數(shù)量所有這些本質(zhì)上都是如何優(yōu)化資 源配置效率。、羅納德哈里科斯：1991年獲得諾貝 爾經(jīng)濟學(xué)獎，企業(yè)的本質(zhì)是一種資源 配置的機制，是替代市場進行資源配 置的組織（市場、政府、企業(yè)）。企 業(yè)的邊界取決于管理成本與交易成本 的大小。企業(yè)是配置社會資源的一種組織，是 通過對社會資本、人才、設(shè)備、土地 技術(shù)、市場等各種資源進行組合配置 來塑造企業(yè)能力，滿足客戶

5、需求的一 種社會組織。如何優(yōu)化資原配置效率：正確的數(shù)據(jù)、在正確的時間、以 正確的方式傳遞給正確的人和機器數(shù)據(jù)的自動流動在不確定性的世界中進行決策，是企業(yè)的本質(zhì)屬性。企業(yè)競爭的本質(zhì)：以數(shù)據(jù)的自動流動化解復(fù)雜系統(tǒng)的不確定性，優(yōu)化 資源配置效率不確定性環(huán)境中如何決策新品開發(fā)是決策客戶如何定位是決策營銷策略是決策研發(fā)組織是決策供應(yīng)商選擇是決策交付周期確定是決策庫存管理是決策排產(chǎn)計劃是決策新市場進入選擇是決策商業(yè)模式選擇是決策看的見的自動化：生產(chǎn)裝備的自動化。（Physical）看不見的自動化：數(shù)據(jù)流動的自動化。（Cyber）青島紅領(lǐng)和富士康沒有什么不同？6數(shù)據(jù)自動流動是關(guān)鍵：正確的數(shù)據(jù)、正確的方式、正

6、確的時 間、正確的人和機器算法（軟件）：將不確定性轉(zhuǎn)化為確定性的最優(yōu)路徑算法不 確 定 性確 定 性If：AIf：BIf：CIf：DIf：EThen：A1Then： B1Then： C1Then： D1Then： E1固定靶 大規(guī)模生產(chǎn)移動靶 大規(guī)模定制空中飛碟 個性化定制大規(guī)模生產(chǎn)模式C2B模式生產(chǎn)方式動力機制更低的成本、更高的質(zhì)量、效率成本、質(zhì)量、效率（工期）的挑戰(zhàn)以 及新增的不確定性、多樣性和復(fù)雜性大規(guī)模生產(chǎn)到C2B是從打“固定靶”到“空中飛碟”的轉(zhuǎn)變 本質(zhì)是如何應(yīng)對不確定性隱性數(shù) 據(jù)的顯 性化隱性知 識的顯 性化數(shù)據(jù)的 自動流動數(shù)據(jù)的自動流動：將正確的數(shù)據(jù)、在正確的時間、以正 確的方式

7、傳遞給正確的人和機器 數(shù)據(jù)的完整性、及時性和準(zhǔn)確性：大量 蘊含在生產(chǎn)制造過程、經(jīng)營管理、客戶 行為、全生命周期服務(wù)的隱性數(shù)據(jù)不斷 被采集、匯聚、加工。 工業(yè)知識的軟件化:對工業(yè)研發(fā)技術(shù)、 生產(chǎn)工藝、業(yè)務(wù)流程、員工技能、管理 理念等知識的邏輯化、數(shù)字化和模型化，使得大量隱性工業(yè)知識被固化在各類軟件和信息系統(tǒng)中。數(shù)據(jù)自動流動過程中，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化 信息，信息轉(zhuǎn)化知識，知識轉(zhuǎn)化為決策，決策不斷優(yōu)化制造資源的配置效率。軟件是一系列按照特定順序組織的 計算機數(shù)據(jù)和指令的集合，本質(zhì)是 事物運行規(guī)律的代碼化，是指導(dǎo)甚 至控制物理世界高效、有序乃至創(chuàng) 造性運轉(zhuǎn)的工具，是工業(yè)和商業(yè)技 術(shù)體系的載體，也是人類經(jīng)驗、知

8、識和智慧的結(jié)晶。工業(yè)軟件的本質(zhì)是通過構(gòu)建數(shù)據(jù)自 動流動的規(guī)則體系，提高制造資源 配置效率。工業(yè)軟件是核心軟件的本質(zhì)是事物運行規(guī)律的代碼化010111001010物理世界運行運行規(guī)律化規(guī)律模型化模型算法化算法代碼化代碼軟件化軟件優(yōu)化物理 世界運行物理實體（物）意識人體（人）數(shù)字虛體（網(wǎng)）智 其背后邏輯在于構(gòu)建一套賽博空 間（Cyber）與物理空間 (Physical)的閉環(huán)賦能體系。1110100101110010100101心臟運動運動規(guī)律化規(guī)律模型化模型算法化算法代碼化代碼軟件化數(shù)字心臟優(yōu)化 物理心臟動動物理實體（心臟）（規(guī)律的認識意識人體人對心臟運動）數(shù)字虛體（數(shù)字心臟）智1、改進醫(yī)療器械

9、的設(shè)計及快速通過許可2、預(yù)測器械植入后心臟的功能3、通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行復(fù)雜醫(yī)學(xué)手術(shù)和解刨學(xué)教學(xué)4、通過數(shù)字模型加快科研創(chuàng)新轉(zhuǎn)化為臨床實踐為什么會發(fā)生（Diagnostic）數(shù)據(jù)+算法服務(wù)=優(yōu) 化 資 源 優(yōu) 化 配 置 效 率數(shù)字經(jīng)濟的本質(zhì)：數(shù)據(jù)+模型=服務(wù)發(fā)生了什么？(Descriptive)將會發(fā)生什么（Predictive）應(yīng)該怎么辦（Decision）描述診斷預(yù)測決策理論推理實驗驗證典型案例主要特點牛頓定律、愛 因斯坦相對論依賴于少數(shù)天 才科學(xué)家，嚴(yán) 密的邏輯關(guān)系愛迪生發(fā)明燈 泡依賴于設(shè)備材料的 高投入，實驗過程 大協(xié)作、長周期， 直觀的驗證結(jié)果模擬擇優(yōu)波音777研發(fā)周期 縮短（基于

10、模型 的企業(yè)MBE）依賴于高質(zhì)量機理模 型的支撐，機理模型 和實驗驗證的協(xié)同， 投入少、周期短關(guān)鍵要素觀察+抽象+數(shù)學(xué)假設(shè)+實驗+歸納樣本數(shù)據(jù)+ 機理模型大數(shù)據(jù)分析GE風(fēng)電設(shè)備提 高2%發(fā)電量依賴于海量數(shù)據(jù)的獲 取，計算、存儲資源的低成本和高效利用，數(shù)據(jù)驅(qū)動的價值創(chuàng)造海 量 數(shù) 據(jù) + 大數(shù)據(jù)分析模型發(fā)展時間19世紀(jì)末發(fā)展 到極致20世紀(jì)80年代21世紀(jì)初16世紀(jì)文藝復(fù)興開始 萌芽，20世紀(jì)伴隨著 工業(yè)化進入鼎盛時期制造范式:在一定時期、在特定技術(shù)條件下對制造業(yè)價值觀、方法論、發(fā)展模式和運行規(guī)律的認識框架。人類社會認識客觀世界的四種方法論計算機：化學(xué)反應(yīng)的新“試管”2013年諾貝爾化學(xué)獎10月

11、9日在瑞典揭曉，三位美國 科學(xué)家馬丁卡普魯斯、邁克爾賴韋特和亞利耶瓦謝爾 因發(fā)展了復(fù)雜化學(xué)體系中的多尺度模型而獲獎。該研究 把計算機模型應(yīng)用于化學(xué)研究，開拓了嶄新研究領(lǐng)域。馬丁卡普拉斯邁克爾賴韋特亞利耶-瓦謝爾諾貝爾化學(xué)獎評選委員會評論：“現(xiàn)在，對化學(xué)家來說，計算機是同試管一樣重要的工具，計算機對真實生命的模擬已為化學(xué)領(lǐng)域大 部分研究成果的取得立下了汗馬功勞”。 計算機能真實模擬出復(fù)雜的化學(xué)分子模型，將更多的化學(xué)實驗通過計算機模型來推演，更快獲得比 常規(guī)傳統(tǒng)實驗更精準(zhǔn)的預(yù)測結(jié)果，大大減少繁瑣而漫長的實驗室操作?，F(xiàn)在，全球化學(xué)家每天都在 計算機上設(shè)計并進行實驗，在計算機和試管前所花費的時間已經(jīng)幾

12、乎相同。制造模式遷移:從試錯法到模擬擇優(yōu)法一定時期，在特定技術(shù)條件下對制造業(yè)價值觀、方法論、發(fā)展模式和運行規(guī)律的認識框架 制造模式的遷移： 試錯法：通過不斷試驗和消除誤差，探索具有黑箱性質(zhì)的系統(tǒng)的 方法，如：愛迪生發(fā)明電燈。 模擬擇優(yōu)法：借助數(shù)字化仿真技術(shù)來循環(huán)修正，迭代優(yōu)化。采用基于MBD的設(shè)計制造一體化技術(shù)，打通了“工 程設(shè)計-虛擬裝配-三維工藝-零件制造-總成裝配”構(gòu) 建了整車100%的三維數(shù)字樣機。坦克研發(fā)：研發(fā)周期由10年縮短至3年。高鐵測試：從實物測試到虛擬測試。數(shù)字高鐵模型在數(shù)字京滬線上運行，實時仿真列車在實 際運行過程中的速度、電流、電壓、能耗等性能指標(biāo)， 根據(jù)仿真結(jié)果，循環(huán)修

13、正、優(yōu)化并最終確定電氣特征參 數(shù)。飛機研制：研制周期由15年縮短到5年。采用MBD技術(shù)進行設(shè)計，由傳統(tǒng)的“先設(shè)計，后制 造”，設(shè)計、制造分離的串行研制模式，改變?yōu)椤霸O(shè)計-仿真-制造”一體化并行研制模式。(a)(b)(c)(d)參數(shù)輸入仿真平臺，實時仿真 列車在實際運行過程中的速度、 電流、電壓、能耗等性能指標(biāo)根據(jù)仿真結(jié)果，循環(huán)修正、優(yōu) 化并最終確定電氣特征參數(shù)。制造建筑醫(yī)療城市應(yīng)用場景波音747（北京新機場、藝術(shù)館）數(shù)字心臟孿生對象數(shù)字孿生產(chǎn)品 數(shù)字孿生產(chǎn)線 數(shù)字孿生工藝建筑物龍骨 建筑物管網(wǎng)（結(jié)構(gòu)、風(fēng)、水、電）心臟結(jié)構(gòu) 血液管流 心電動力城市布局 城市管網(wǎng) 氣象天氣實現(xiàn)載體MBD MBe M

14、Bm MBsBIM（Building Information Modeling ）達索 Living Heart達索3D EXPERIENCity效率提升研發(fā)周期由8-9年縮短至5年 實物仿真幾百次縮短幾十次 降低生產(chǎn)成本25%以上降低5-10%的建造成本 縮短10%建造工期 避免60% 的返工減少手術(shù)風(fēng)險度 提高藥劑作用精度快速制定個性化治療方案應(yīng)急處置效率提升30% 城市擁堵率降低25% 減少城市管理成本功能價值產(chǎn)品性能改良 制造流程優(yōu)化 設(shè)備運行監(jiān)控建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計 建筑物各類資源優(yōu)化應(yīng)急方案預(yù)演器官狀態(tài)監(jiān)測 心臟手術(shù)預(yù)演 藥物擴散模擬城市規(guī)劃輔助設(shè)計 區(qū)域狀態(tài)異常預(yù)警城市資源全局優(yōu)化配置發(fā)展階段由單設(shè)備設(shè)計、生產(chǎn)、運維 到多設(shè)備互聯(lián)、協(xié)同、優(yōu)化由單體建筑物仿真模擬 到建筑群間資源優(yōu)