今年“兩會”的《政府工作報告》高度關注制造業高質量發展與工業互聯網。報告明確提出，“打造工業互聯網平臺，拓展“智能+”，為制造業轉型升級賦能”。“智能+”的新提法，既是今年制造業轉型升級的政策動力，也是高層對過去提出的“互聯網+”在制造業的糾偏。

      當制造業“智能+”發展戰略一出現，有些專家就立即把這里的“智能”解讀為“人工智能”了，這顯然是不恰當的。這種把“智能”唯一化地理解或者刻意地解讀為“人工智能”的做法，是對智能的本質性的誤解，這會把“智能+”的一本好經念歪，把企業界帶入溝里。

      如果業界沒有智能定義，缺乏智能分級，則很難有效地開展“智能+”活動。

      一．何謂智能，需要澄清

      智能，對我們來說是一個既熟悉、又陌生的詞匯。熟悉的是，智能天天在我們身邊和身上發生；陌生的是，我們如何來準確地定義它、衡量它，以及有效地使用它來構建智能系統，并讓智能系統造福于人類。

      筆者認為，智能是一個系統或者一個主體所具有的生存與發展能力。它孕育于古老的自然界，發端于一切生命系統的本身，也一直被人類用來作為一種認識自然、改造自然，優化生存、造福世界的能力，只不過這種應用，過去是隱含、模糊、非特定追求式的應用，而今天是明確、清晰、主動追求式的應用。

如何把不同領域、不同主體、不同系統的“智能”打通研究，得出一個具有共識的智能定義，仍然是一個需要付出很多研究的工作。各界研究者已經做了海量的努力，取得了大量的成果。

      何謂智能？

      2016年，由“走向智能從書”的創始策劃編委胡虎、趙敏、寧振波等九位專家合作撰寫的《三體智能革命》一書指出：“智能本質是一切生命系統對自然規律的感應、認知與運用（能力）。”（P006）

2018年，工信部原副部長、北京大學教授楊學山在其所撰寫的《智能原理》一書中指出：“智能是主體適應、改變、選擇環境的各種行為能力。”（P129）

      在反復讀了《智能原理》一書的核心內容后，筆者認為這是到目前為止能看到的中國學術界對智能所做的最詳盡的闡述。可以說，《智能原理》和《三體智能革命》兩本書各有特點：《智能原理》高屋建瓴，縱橫跨界，融會貫通；《三體智能革命》聚焦模型，中西合璧，簡明實用。兩本書從不同的視角和方法論上，共同構成了中國人自己的智能理論體系。

如果簡要對比兩本書對智能的定義，可以從語義上進行分析。如表1所示。                                                 

表1 智能定義對比
	《三體智能革命》	《智能原理》
主語	生命系統	主體
謂語	感應、認知與運用	適應、改變、選擇
賓語	自然規律	環境
強調	（能力）	行為能力

      《三體智能革命》認為：“可以感知系統外部狀態，實時分析計算，自主做出決策，[敏感詞]控制其它物理設備來執行動作。具備認知能力的人造系統，一定是智能系統。”（P006）“狀態感知、實時分析、自主決策、精準執行、學習提升”是判斷智能系統的基本判據。

      《智能原理》認為：“無論是否采用邏輯推理和算法，主體的行為都屬于智能范疇。”（P130）

      二．智能來源，組成要素

      智能來源

      《三體智能革命》認為：“人類在幾十萬年不斷的勞動進化過程中，在對自然界持續的認知過程中，已經發展出了發達的大腦，具有了與生俱來的智能。”（P008）“人造智能是人造系統所具有的一種模仿、拓展和超越人類智能的能力。”（P007）

      《智能原理》認為：“人的智能顯然是生物進化的結果。”（P005）“智能主體是進化和發展的。現代人的智能源自幾十億年前的原始生命體，非生物智能源自人類智能”（P131）

表2顯示了兩書對智能來源的對比。

表2 智能來源對比
	《三體智能革命》	《智能原理》
智能源頭	人類	人類
形成過程	進化	進化
智能主體	人，動物，人造系統	生物系統，非生物系統
作用模式	人造系統模仿人、動物，強化人的能力	非生物系統模仿生物系統，強化生物系統能力

      《三體智能革命》與《智能原理》都認為智能源頭來自人類，是進化的結果。二者的區分僅僅在于，生物系統與非生物系統偏向于宏觀劃分；人類與人造系統偏向于具體劃分。而生物智能與非生物智能，是《智能原理》中的最重要的兩大基本概念，幾乎所有的內容都圍繞著這兩個概念展開論述。

      智能要素

      《三體智能革命》認為：“人造系統是具有相互聯接的元件和運作所組成的實現某種功能的事物的集合。元件由各種天然或人造的物理材料制成，運作由人根據需求來設定。”（P007）

《智能原理》認為：“決定智能發生發展的有三個要素和當時的環境。這三個要素是主體、功能和信息。”“三要素呈現如下關系：主體擁有并控制、調用功能和信息。功能實現智能行為過程，所有控制和操作。信息是指智能行為全部問題范圍內的信息及其表征、結構。”（P134）

表3顯示了兩書對智能要素的對比。

表3 智能要素對比
	《三體智能革命》	《智能原理》
智能主體	人，動物，人造系統	生物系統，非生物系統
組成要素	元件，運作	主體，信息，功能
目的	功能行為	智能行為
外部因素	環境，超系統	環境

      在智能要素的認定上，《三體智能革命》與《智能原理》有一點差異。但是這種差異并不影響對智能的識別和水平判斷。

      三．智能主體，形式多樣

《三體智能革命》認為：“不僅人具有智能，其他生物也具有某種特殊的生存智能。”“物理實體系統也可以定義為是一種原始智能系統。”“本書定義的人造智能，包含了所有由人開發和建立的人造系統的智能，例如源于信息技術領域的人工智能、認知計算、黑暗森林、互聯網大腦等，以及源于制造技術領域的基于傳感器和自動化技術的工業智能。”（P007-008）

      《智能原理》指出：“定義中的主體包括生物體和非生物體。并非所有的非生物體都具有智能，只有具備實現定義規定的行為的，才是智能主體。因此，簡單工具和人操作的機械，與人一起構成主體，不是獨立的主體。數字機械、自動化生產線、人工智能系統、機器人等能夠獨立完成一定行為的，是沒有自我的主體，本書稱之為非生物主體。”（P129-130）

表4顯示了兩書對智能主體與類型的對比。

表4 智能主體與類型對比
	《三體智能革命》	《智能原理》
智能主體	人，動物，人造系統	生物系統，非生物系統
智能類型	人類智能，生物智能，人造智能	生物智能，非生物智能

      一個能夠具有某種智能行為能力的主體或系統，稱之為智能系統或智能主體。它可以是生物系統，也可以是非生物系統，或者是二者的復合系統。
                                                            圖1 智能主體類型及組合關系

      由圖1看出，生物智能、非生物智能以及二者所形成的組合智能，為我們展示了一幅廣闊的智能體畫面，共有16種不同特征的智能體：其中生物體6種，分別是原始生命體、單細胞生命體、無神經系統生物、有神經系統生物、哺乳動物和人；非生物智能體6種，分別是簡單工具、機械系統、數字機器、自動化系統、人工智能系統、非生物智能體；組合智能主體4種，分別是以人為主并使用非生物智能體、人際群體、非生物智能體為主并有人參與、非生物智能體群體（這四種組合智能主體未在圖1單獨標出）。

從簡單工具、機械系統、數字機器一直到最復雜的生物體人，都可以作為智能主體而出現，都可以為我們所賴以生存的客觀世界帶來豐富多彩的智能，人工智能系統只是這16中智能主體中的一種而已。由此可見，那種認為說到“智能+”就理解為“人工智能+”的觀點，是一種狹隘的觀點，是對智能本身的多樣性缺乏充分認識的表現。

      四．智能行為，應成閉環

      在《三體智能革命》書中，作者以非常簡明的“20字箴言”，描述了一個智能系統所具備的五個基本特征：狀態感知、實時分析、自主決策、精準執行、學習提升。判斷這些特征的對象可以是物理實體、意識人體和數字虛體，這是對維納控制論觀點的繼承和發展。

      將智能系統分成三類：

      初級智能系統具備三個基本特征：狀態感知、自主決策、即刻執行，即有感知，自決策，善動作。其決策依據通常依靠科學效應來實現（例如利用光敏傳感器自動開啟和調光的智能路燈，數控車床防撞刀裝置等），由工業智能實現，無需嵌入計算系統；

      恒定智能系統具備四個基本特征：狀態感知、實時分析、自主決策、精準執行。這類系統效率極高，可自主工作，但是智能水平在構建時預先設定，難以改動（例如具有感知衣料特性并自動決定洗衣策略的智能洗衣機）。這樣的系統必須嵌入計算內核，嵌入軟件和知識，以工業智能為主，在自主決策環節引入少量人工智能；

      開放智能系統具備五個基本特征：狀態感知、實時分析、自主決策、精準執行、學習提升。具備這五個特征的人造系統是高度智能、有一定認知能力的系統，具備了自我改善、學習提升的持續發展能力（例如具有深度學習能力、可借助網絡共享知識，并自主更新和優化程序的智能機器人）。這樣的系統具備強大的計算能力，需要使用人工智能技術或認知計算技術，可以實現對大數據的分析與處理，能不斷應用、積累和創造知識。

      以上三種智能系統都具備了“感知-分析-決策-執行”的閉環控制過程，這個過程可以稱為“智能環”。如圖2所示。                                                                                                                                     

      《三體智能革命》認為，最少滿足以上三個特征并且能形成智能環的系統，都是智能系統。這些判斷準則與《智能原理》中的要素非常類似。

      五．初級智能，仍唱主角

自然規律，就是不以人的意志為轉移、一直在我們身邊起作用的科學效應。如汽車轉彎必然產生離心力，摩擦必然發熱或起電，酸堿相遇必然中和，還有蒸發、冷凝等等。科學效應的特點是，只要達到條件，就必然自動發生，由此而實現產品的功能。

      世間所有產品功能，分解到最后，就是某種科學效應。最讓人感到踏實的是，只要太陽還正常發光，只要人類雙腳還站在地球上，上述自然規律就不會發生任何變化。

      人類在自然規律的啟發下，巧妙地利用科學效應，做出了無數工業智能設備，減少了人工干預，產生巨大生產力。利用科學效應的初級智能構成了工業智能的主體。海量的工業智能裝置在各式各樣的企業中、在社會的各個角落里，正在發揮著智能作用，如果仔細分解任何一臺機器設備，其中每一個關鍵子功能都是由科學效應實現的，例如汽車發動機靠爆燃推動活塞產生動力，洗衣機靠離心力脫水甩干，空調靠相變制冷，新型飛機玻璃靠電致變色調光燈。賓館、飯店、會場上方的消防噴淋頭，上面的細管里是紅色水銀化合物，當其下方溫度達到68℃就炸裂，開始自動噴水。不同顏色的玻璃管的動作溫度是不一樣的，如橙-57℃，紅-68℃，黃-79℃，綠-93℃。這實際上已經是一種“智能”裝置，遂人愿，知人意，無人監管，長期值守，一旦條件成熟，功能必然發生。

      科學效應：效應物質在外部物質屬性輸入作用影響下所形成的屬性輸出的特定因果現象。例如，離心力、相變、熱膨脹、雙金屬結構、形變、電場、磁場、電磁場、電致伸縮、磁致伸縮、電致變色、磁流體、壓電效應、傳導、對流、輻射、毛細管、衍射、電解、爆炸、磁熱效應、超導、多普勒效應、馬格努斯效應、珀耳貼效應、韋森堡效應等（了解更多的效應，可參閱筆者2016年1月出版的《TRIZ進階及實戰》一書）。

      中小企業未必需要引進“高大上”的智能技術，尤其是未必需要引入尚不成熟的AI技術（事實上現在也沒有多少可以推廣的AI工業應用），在現有的數字化工作基礎上，把基于科學效應的工業智能用上、用好，就可以解決很多現實問題，讓設計與制造活動進入初級智能狀態，仍然可以有一番“智能+”的作為。

      六．智能分級，有序演進

      綜上所述，智能一直以不同的系統展現出來，有不同的表現形式和不同的級別與水平。對智能的分級是當前十分重要的工作。

      筆者經過近兩年的思考，繼承了《三體智能革命》的三級智能劃分，結合中國工程院智能制造三個基本范式，并以智慧作為[敏感詞]智能，重新梳理排序后，提出了一種五級智能劃分體系，并給出了各級別命名、

表5 五級智能劃分體系
智能級別	技術描述	判據
智效 Effect	以物理效應、化學效應、幾何效應、生物效應作為核心技術，無需計算內核	基于科學效應，實現了“感知-分析-決策-執行”的智能閉環
智數 Digital	以數字化、網絡化技術為基礎，基于計算內核實現	基于數字化技術，實現了“感知-分析-決策-執行”的智能閉環
智巧 Smart	以CPS和軟件定義技術為核心，賽博與物理系統實現深度融合	基于CPS技術，實現了“感知-分析-決策-執行”的智能閉環
智能 Intelligent	以新一代人工智能技術為核心	基于新一代AI技術，實現了“感知-分析-決策-執行”的智能閉環
智慧 Wisdom	以人腦為核心，通常僅限于人類	基于人腦的認知過程，實現了“感知-分析-決策-執行”的智能閉環，智能主體具有自我意識和第六感等

      第一級“智效”，是基于科學效應的初級智能，海量存在百年，但是很多人因為天天使用卻沒有了感覺，殊不知，智效級的智能是真正讓企業吃飽飯的；

      第二“智數”、第三級“智巧”、第四級“智能”，直接借用了中國工程院的智能制造三個基本范式，重新命名后納入該分類體系，以便[敏感詞]地彼此兼容。智數、智巧是目前企業數字化轉型的主打解決方案；

第五級“智慧”，目前看來僅限于人類擁有。業內多數專家的共識是，智慧只適用于形容以人作為對象的場景，智慧的判斷標準有自我意識、第六感、直覺、頓悟、創造力等。任何人造系統，就目前能夠看到的智能技術而言，都不可能達到智慧的程度，甚至距離第四級“智能”都相差甚遠。

      筆者認為，智能劃分級別具有重要的現實意義，將為智能系統的分級與構建，給出明確的構建思路、發展方向與判斷依據，為“智能+”在企業落地鋪平道路。

      七．企業智能+，務實推進

       對智能的認識、辨析和分級應用，體現出了我們對我們所生存的自然界的方方面面的認識水平，既離不開以三體智能（物理實體、意識人體、數字虛體）的觀點看待世界，也離不開用16種智能主體擔綱“智能+”。多種智能形式的分工與合作是必須的。因為對于特別強調技術實用性和投資回報率的企業來說，任何一種產品功能的實現，所需要的技術“就低不就高”，因為技術與成本直接相關，量產的產品，哪怕一個零件節省2元錢，500萬件就省出1000萬元凈利潤。

      例如企業選擇智能制造技術時，在一個需要自動開關/調光的“智能照明”的車間，光敏調光開關、紅外傳感器等智效級方案就足以解決問題，并不一定用計算機；在傳統鍋爐上加上傳感器和嵌入式系統，或把由人看管的門崗改成數字門禁，智數級方案就可以擔綱；而在一個需要真空泵節能遠程診斷和控制的系統，用基于CPS和工業物聯網技術的智巧級方案就可解決問題；而在嚴苛的乳品生產過程中通過長期采集多種生產數據來有效監控和改善乳品質量，就可以應用新一代人工智能（大數據智能）來解決。

      總之，企業推動“智能+”落地的策略是，如果智效級方案能夠解決問題，就不需要用智數級方案；如果智數級方案能夠解決問題，就不要用智巧級方案，如果智巧級方案能夠解決問題，就不要用智能級方案。總之，對于最講究實用性和精益的企業來說，殺雞何須用牛刀，剛剛夠用為最好，解決問題是導向，不必盲目把錢燒。

      八．小結

      智能是主體適應、改變、選擇環境的各種行為能力。

      狀態感知、實時分析、自主決策、精準執行、學習提升（20字箴言）是判斷一個智能系統的基本判據。

      總共有16種不同特征的智能體，構成了豐富多彩的智能技術。人工智能技術只是其中之一。基于科學效應組成的海量工具和機器，仍然在工業里面唱主角，支撐著工業智能的實現。

      智能的級別可以劃分為“智效、智數、智巧、智能、智慧”這五個級別。智能劃分級別具有重要的現實意義，將為智能系統的分級與構建，給出明確的構建思路、發展方向與判斷依據，為“智能+”在企業落地鋪平道路。

      企業在選擇智能解決方案時，避免貪大求洋，務實選擇為上策。