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如前面所做的分析， IT產業正在經歷重大的轉折，計算機應用正在取代計算機基礎平臺，成為 IT產業發展的核心主導力量。下面我們依然從審視歷史開始，來分析計算機應用的發展規律。

計算機的應用，粗略可以分為兩大領域方向。一個是信息處理，一個是過程控制。所謂信息處理，指計算機(及相關設備)作為一個獨立完整的人工系統，接受輸入信息(數據)，經過處理后其輸出也是信息(數據)。或者說，人們向計算機系統輸入信息(數據)，然后從計算機系統得到的還是信息(數據)。

而在過程控制類應用中，計算機自身不是一個獨立的系統，而是一個更大的人工系統中的一部分，計算機在其中承擔信息(數據)處理任務，其輸出的信息(數據)

用于系統的控制，而不是提供給人使用。計算機所從屬的

人工系統，或者輸出信息(數據)之外的其他產物如化工、汽車與家電產品等等，或者系統直接服務于人，如大量使用計算機實現飛行控制的飛機作為交通工具為人所用。

我們后面的討論，將限制在計算機的信息處理類應用領域。計算機信息處理類具體的應用五花八門種類繁多。為了看清歷史主線，抓住主要矛盾，找出產業發展的核心本質，我們略去次要的非典型應用或旁枝末節，以主流典型應用為主線，回顧歷史，尋找規律，以探究未來。

一、歷史進程

在計算機信息(數據)處理應用的發展過程中，計算機處理的信息(數據)類型，逐步發生著變化，它也最直觀地標志出計算機應用的不同階段。

按照計算機處理的信息(數據)不同類型，我們可以將計算機應用的歷程，從計算機誕生開始分為三大階段：數值計算階段，基于結構化數據的應用階段，以及現今所處于的大量非結構化信息處理階段。

圖 3-1.計算機應用三大階段示意

在這三個階段中，除了計算機處理的信息(數據)類型有很大差異外，計算機應用的基礎理論或工具方法，應用的基本模式等，具有明顯的不同。

具體來看有五個核心的要素可以概括性反映出計算機應用不同階段的本

質特征。它們是：①計算機輸入和輸出的信息(數據)類型；②計算機應用的理論基礎或采用的工具方法；③計算機信息(數據)處理過程的特點，主要體現為應用軟件的特點；④計算機信息(數據)處理過程(應用軟件)與其處理的信息(數據)之間的關系。⑤如何把需要解決的實際問題映射(變換)為計算機可以解決的數值基本計算類問題。

下面我們從這五個角度來分析計算機信息處理的三個不同階段所具有的特征。

則在 1987年出版。但是由于社會系統的不確定性與開放性，這些設想都

沒有能夠付諸實踐。

IT應用的這個時期是 IT產業的嬰幼年時代。艾倫 ·圖靈在 1936年，馮 ·諾伊曼在 1947年，克勞德·埃爾伍德·香農(1916—20 01，數學家，貝爾實驗室 /麻省理工學院任職)在 1948年分別奠定了可計算理論。計算機架構與數字通訊理論的基礎。

在這個時期計算機的硬件由電子管發展到了晶體管。計算機的運算速度達到每秒幾萬次的水平。 1954年，美國貝爾實驗室研制成功及時臺使用晶體管的計算機，取名 TRADIC。它使用了 800個晶體管。這個時期的計算機基本上是比較個性化的單件或小批量生產，不同機型之間缺少統一的軟件與硬件的技術與產品標準。

早期的計算機主要采用磁環來存儲程序和數據，每個磁環存一個二進制的位。這種方式的存儲方式容量非常低。革命性的變化發生在 1956年， IBM在 IBM350機器上首次采用了硬盤。從此，硬盤成為了計算機標準的數據存儲設備。硬盤技術從根本上解決了大數據量的存儲問題。

由于數值計算是這個時期的核心應用，IBM 的 John Backus(1 924-2007，計算機科學家， IBM任職)和他的研究小組于 1957年開發出面向科學計算的高級程序語言 FORTRAN(FORmula TRANslator)。這是及時個計算機高級程序語言，并且至今依然是計算機科學計算的主要工具。

在 1958年，仙童半導體公司研制出及時個集成電路。它成為計算機在20世紀 60年代進入集成電路時代的先聲，見圖3-2。

中國的計算機產業在 20世紀 50年代起步。在蘇聯的幫助下，中國科學院計算技術研究所與北京有線電廠合作于 1958年研制成功臺通用數字電子計算機 103機，運算速度每秒 1500次。 1963年中國科學院計算技術研究所完成臺晶體管大型通用數字電子計算機 109機。

圖 3-2.1958年仙童半導體公司研制的及時個集成電路

這是 IT產業的奠基時期，形成了產業所需的比較完整的基本理論，開始將這些理論付諸實踐。在實踐的過程中，完成了計算機硬件核心技術的突破，計算機在關鍵科技領域顯示出了革命性的重要作用。

三、第二階段：繁榮發展 ——結構化數據應用的時代(20世紀 60年代到 90年代)

隨著計算機計算能力的提高，計算機從純數值計算領域走了出來，逐步進入到非數值計算領域。主要應用領域是與離數值計算最接近、具有嚴格邏輯規則的數據處理應用。計算機應用發展到這個階段，開始從高傲的象牙塔似的科學技術領域逐步進入到了其他社會領域，開始了計算機對社會產生普遍性深刻影響的階段。

信息(數據)：這個階段計算機處理的數據與上一階段不同，數據處理應用中的數據以社會實體(包括社會物質實體和抽象邏輯實體)的社會屬性的數值化表達為主，而不是單純物質屬性的表達。這些對象的屬性中那些原本不是數值化的屬性，通常經過簡單的編碼規則即可映射為數值。這些數據，有著明確無歧義的意義，能有效利用計算機的數值邏輯處理能力進行處理。在這個階段，計算機處理的數據基本都是結構化的數據。就是說一個基本的完整數據，是由多個有明確定義的數據段組合而成。比如一張電子飛機票是一個典型的結構化的數據，它由人名數據段、航班號數據段等構成。每個數據段都有明確無歧義的意義，整張機票也是明確無歧義的，而且所有機票都是一樣的。銀行賬戶也屬于典型的結構化數據。

從語義的角度來看，如果我們把以有限數量的、有單一明確無歧義意義的、

將其映射為數值表達；另外一個就是對實際業務過程的變換，將其變換為數值

邏輯算法。第二個變換的性與有效性，在根本上決定了計算機應用軟件解決實際問題的性與有效性。

當后來互聯網普及之后，許多基于結構化數據的應用通過互聯網而得到了極大的延伸，但應用的基本特征并沒有變。由于社會中各個領域內基于結構化數據、可以流程化的應用數量巨大，計算機在信息處理領域里的應用在這個階段得到了極大的發展。軟件應用系統的日益復雜，也促進了計算機技術自身在各個方面的快速成長，以滿足日益復雜的軟件應用的需求。

特別需要指出的是，基于結構化數據的應用，并不是在科學計算基礎上的自然深化與延展，而是計算機在人類社會中開辟了基于結構化數據處理的、全新的更為廣闊的應用空間，極大地推進了計算機對人類社會的廣泛滲透。

IT應用的這個時期是 IT產業的少年時代。在這個時期，計算機由中小規模集成電路發展到了超大規模集成電路。計算機系統的運算速度從每秒幾萬次飆升到了每秒萬億次。

Intel公司在 1971年研制成功的及時個微處理 4004。它采用 10微米工藝，集成了 2250個晶體管，見圖 3-3。雖然這只是一個在今天看來功能簡單的、只能執行四位字長運算的處理器，但是這是 IT產業歷史上及時次將計算機的核心處理功能與控制功能全部集成在一個集成電路芯片上。因而它成為了計算機發展史上的一個重要里程碑。

圖 3-3.Intel公司 1971年研制成功的及時個微處理器 4004

Intel公司的 Gordon Moore(1929-，仙童半導體公司與 Intel公司創始人之一)在 1965年首次提出集成電路發展的"摩爾定律"。幾經修改后，該"定

律"表述為："當價格不變時，集成電路上可容納的晶體管數目，約每隔 18個

月便會增加一倍，性能也將提升一倍。"至今為止，該"定律"依然有效。

在 CPU領域， IBM自 80年代開始發起了一場精簡指令集( RISC)對復雜指令集(CISC)的大戰。CISC的典型代表就是 Intel的 X86結構的CPU，十分壯觀的 RISC陣營則有 IBM公司的PowerPC，HP公司的 PA-RISCC，Sun Microsystems公司的 SPARC，Motorola公司的 MC88000，DEC公司的 Alpha，以及 MIPS和現在大名鼎鼎的 ARM等。在 20世紀 90年代，從服務器到嵌入式系統 RISC體系大有一統天下的勢頭。

集成電路技術的飛速發展，導致計算機從高端專業設備領域中走出來進入到了個人應用領域。蘋果公司在 1976年推出了及時臺個人電腦 Apple I。IBM則在 1981年推出了 IBM PC，并成為產業標準。IBM PC的出現有力地促進了互聯網的發展，并成為 IT產業進入下一個發展階段的重要推動力。東芝公司在 1992年推出了及時臺筆記本電腦 T1000，開創了移動計算時代。PC的出現，標志著計算機開始了從貴族到平民的轉變。

進入 20世紀 60年代后，計算機逐步擺脫了非標準化生產的初級狀態，開始了標準化進程。操作系統開始作為標準化的產品出現。及時個重要的操作系統是 IBM在 1964年推出的 System/360。影響最廣的 Unix操作系統由在 AT&T貝爾實驗室工作的 Ken Thompson(1943-，計算機科學家，貝爾實驗室 /Google任職，1983年獲圖靈獎)和 Dennis Ritchie(1941-2011，計算機科學家，貝爾實驗室任職， 1983年獲圖靈獎)于 1969年開發出來。微軟公司在 1981年推出 MS-DOS，在 1985年推出 Windows1.0。1991年Linus Benedict Torvalds(1969-，軟件工程師)在互聯網上了及時個版本的 Linux內核。這是 IT產業歷史上及時個采用開放源代碼軟件開放模式的軟件協作計劃。由此開始開源軟件的影響與日俱增。

曾經非常重要，但是現在已經被遺忘的一個產品是軟盤。它是 IBM在1971年開發出來的。20 00年以后已經被 U盤所取代。

高級程序語言在這個時期也得到了大發展。B ASIC(Beg inner` s All-purpose Symbolic Instruction Code)語言是在 1964年由 John Kemeny(1926-1992，計算機科學家，達特茅斯學院第 13任院長)和 Thomas Kurtz( 1928-，計算機科學家，達特茅斯學院任職)設計，并且在他們的指導下由達特茅斯學院的學生實現的。 C語言則是伴隨 Unix在 1971年被貝爾實驗室的 Ken Thompson和 Dennis Ritchie開發出來的。在 C語言基礎上發展出來的面向對象 C++語言，是貝爾實驗室的 Bjarne Stroustrup(1950-，計算機科學家，貝爾實驗室 /德克薩斯 A&M大學任職)于 1983年推出的。Java和 JavaScript的出現則是 1995年的事情了。其他一些比較重要的高級程序設計語言還有LISP(1958，函數式編程設計語言)，Cobol(1959，面向商業與數據處理的程序設計語言)，ALGOL60(1960，算法程序設計語言)，Simula67(1967，及時個面向對象的程序設計語言)，Pascal(1970，及時個結構化程序設計語言)，Prolog(1972，面向人工智能的邏輯程序設計語言)，Ada(1983，美國軍方主導的面向實時嵌入式應用的程序設計語言)等。

由于計算機開始從科學計算進入到數據處理應用，所以導致了數據庫的產生與發展。1961年通用電氣公司(General Electric Co.)的 Charles Bachman( 1924-，計算機科學家，通用電器 /巴赫曼信息系統公司任職，1973年獲圖靈獎)成功地開發出世界上及時個網狀數據庫管理系統——集成數據存儲(Integ rated DataStore，IDS)，奠定了網狀數據庫的基礎，并在當時得到了廣泛的發行和應用。層次型數據庫管理系統是緊隨網絡型數據庫而出現的，最著名最典型的是 IBM 公司在 1968 年開發的IMS(Informa tion Management System)。

今天被最廣泛使用的關系型數據庫，源于 1970年 6月 IBM的研究員E.F.Codd博士(1923-20 03，計算機科學家，IBM任職，1981年獲圖靈獎)在《Communication of the ACM》上發表的一篇名為"A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks"的論文。1974年，IBM的

四、第三階段：初現端倪——非結構化信息及信息分享時代(21世紀 00年代至今)

進入 20世紀 90年代之后，隨著計算機性價比的持續提高，隨著 PC以及數碼相機等新型數字化產品的不斷出現，人們逐步開始用計算機來產生或生成大量的非結構化信息。如數字化的文檔、照片、語音及視頻等。因為它們包含的信息量明顯比一般的數值或結構化數據大，所以在日常使用的習慣上，我們不再稱之為數據，而稱之為信息。這個時期也正是互聯網開始迅速普及的時期。

當 20世紀 80、 90年代互聯網從學術界走向社會之后，在互聯網上出現了兩大類不同的應用。一種是前面介紹過的計算機應用第二階段的、基于結構化數據的應用通過互聯網延伸，或者直接借助互聯網來實現；另外一種是全新的，利用互聯網進行非特定用戶的非結構化信息分享類應用。電子郵件可以被視為是這類應用的初始形態，隨后出現的各種新聞門戶網站， Google，Facebook,， Twitter等，就是這類應用的典型代表。這種基于互聯網的非結構化信息分享，成為了當前計算機信息類應用進入第三個階段后的主要特征，也成為了當前 IT技術對社會產生革命性影響的新的應用形態。

信息(數據)：利用互聯網分享的主要是非結構化信息。所謂非結構化信息，就是無法用一個有限維度語義空間來嚴格定義的信息。這說明信息本身的內涵大大增加，所以我們不再以"數據"相稱。非結構化信息大量增加，源于 IT

設備的多樣性與廣泛普及。這使得我們可以利用這些設備直接把各種曾經用傳

統形式表達的復雜信息，如文檔、照片和視頻等，方便地進行數值化表達，映射過程由設備自動完成。

非結構化的信息，在對人類有意義的信息中，占較大的比重，遠遠超過結構化數據。就像在所有的系統中，非線性系統遠遠多于線性系統那樣。在系統學中，我們對線性系統有著統一完善的處理工具，而對處理非線性系統問題卻常常舉步維艱。類似的情況出現在了信息領域：我們對結構化數據有完整有效的處理工具，而對非結構化信息的處理，常常頗感茫然，缺少有效的理論與工具支撐。

支撐應用的基礎理論：互聯網上非特定用戶信息分享類的應用，并沒有特別新的基礎理論方面的創新。因為這類應用本質上是比較簡單的。當然系統實現的技術難度很大，主要是因為數據量大，用戶量大。但這與基礎理論并無太大關系。這類應用之所以社會影響很大，是因為網絡的廣泛覆蓋帶來的，不是這些應用背后有多少理論或技術創新。

應用軟件的特點：互聯網上非特定用戶信息分享類的應用，本質上是建立了信息流通的渠道和適當的展示方式。應用基本只對信息做格式上的變化以適應信息的傳遞和展示，對信息做適當的分類組織，但不對信息做實質性復雜的處理。這一點與前面兩種應用方式有很大的不同。所以這類應用自身實現的功能本質上缺少深度，但有廣度。

我們以微博和微信為例。它們滿足的不過是人們固有的茶余飯后閑聊的需求，不同的是它們把閑聊的范圍，由街坊鄰居、同事朋友，擴展到了全球，而且信息傳播速度極快。由此它們具有了巨大的社會影響力。

應用軟件與處理的信息(數據)之間的關系：這類軟件應用的本質在于促進信息分享。應用離開了信息固然沒有意義，但是應用卻并不依賴具體的信息。不像一個投入運行的銀行業務系統，必須使用與系統對應的自己實際客戶的具體數據才有意義；信息分享應用，并不在乎分享的是哪些具體信息。

而從信息角度來看， IT產業發展到這個階段后，大量的電子化信息，特

別是非結構化信息也并不是僅僅為了某個具體特定應用而存在的(至少通常情況下是這樣)。比如我們拍的照片可能會用到不同的地方，不像銀行的數據那樣與銀行具體的應用不可分割。這既與當今 IT設備的大量普及到工作生活的各個方面有關，也是由非結構化信息自身內涵復雜的特點決定的。內涵復雜的信息，自然有多重可能的用途和價值，而不是僅僅為了某個具體的應用而產生和存在。如何使用這些信息是由應用的各個使用者根據具體情況決定的，而不是在應用設計之初就明確了的。所以信息的價值并不依賴于具體的應用。因此，這類軟件應用與信息之間的關系是松散的，彼此相對獨立。信息與應用的松耦合，可能是未來 IT應用的一個基本特征。

實際問題到數值問題的映射：這類問題核心的映射就是非結構化信息的數值化表達。這個主要是由各種設備自動完成，不需要人為干預。

從這類應用本質的簡單性，而其涉及的非結構化信息的復雜性來看，我們可以推斷這類應用的目前形態只是基于非結構化信息應用的初級階段。未來必定演化出更為復雜的、能夠充分利用非結構化信息價值的。全新的應用或應用模式。這正是 IT產業正在經歷的轉折的核心，這些全新的應用或應用模式將主導 IT產業的未來發展。

而且根據歷史的規律，可以下的一個明確判斷就是：基于非結構化信息的應用，也絕不是對基于結構化數據應用的深化與拓展，而是會開辟出前所未有的、更為廣闊的計算機信息處理類應用的空間，在更深的程度上影響人類社會的各個方面。

這個時期的 IT產業開始進入青年時代，也是我們正在經歷的時代。

進入 21世紀后， IT產業的一個重要的發展便是移動互聯網的出現。2001年 10月 1日，日本 NTT DoCoMo公司正式推出了第 3代移動通信業務 (FOMA)。這是 3G在世界上首次投入市場，由此拉開了移動互聯網時代。也催生了種類繁多的包括智能手機在內的移動計算設備。

了原有的意義。

現代計算機，正是在這些質疑和抵抗中，逐步從純數值計算，走向了更廣闊的領域。如果說數值計算任務的完成，計算機可以達到 90%以上的滿意度的話，基于結構化數據的持續性活動的應用，計算機能夠達到的滿意度可能只有 70%～ 80%。

由于滿意度是具有主觀性的，所以在人尚未適應計算機來完成這些活動的初始階段，人們對計算應用的主觀評價可能更低。而隨著人的適應，以及計算機應用的不斷改進提高，這個滿意度可能也會達到 90%以上。

從這個過程我們可以看到，計算機應用的擴展過程，就是逐步從人們認為其天然擅長的工作——數值計算開始，不斷拓展到我們曾經認為其并不那么擅長的領域之中。由于其并不天然擅長，所以原始的問題需要做映射變換才能被計算機相對有效地解決，而映射變換過程必然帶來一系列的問題。包括人的不適應，包括問題本身在一定程度上的扭曲和改變等等。

在這個拓展的過程中，核心問題不是計算機是否適應了人，也不是人是否適應了計算機，而是要看計算機應用解決問題所帶來的價值，是否遠遠超過了它所帶來的新的問題。這是一個收益與損失之間的權衡。只要收益顯著于損失，人們必將逐步適應、接受計算機的應用；反之則排斥。這個過程，既是計算機應用不斷完善、不斷適應人的過程，也是人不斷適應計算機、被計算機改造，并且不斷去尋找更好的方法讓計算機替人承擔更多的工作的過程。

ERP軟件大舉進入中國是在 2000年前后。當時 ERP的推廣遇到了極大的阻力。人們提出了各種各樣的理由試圖證明 ERP不適合中國的國情。但是今天在中國，這種質疑已經消失。這既因為人們適應了 ERP帶來的一系列強制性規范的做法，也因為 ERP在不斷地改進提高，努力去適應不同的企業情況。

其實這不只是現代計算機應用所走的道路，在其他人類創造的工具的應用中，也存在同樣的情況。比如，我們去坐飛機外出，經常遇到航班晚點等很

多的麻煩和不便，但是我們不會因此就認為應該取消飛機。因為那些麻煩和不

便，相比飛機給我們帶來的益處，即使不是微不足道，也不會嚴重到使我們排斥乘坐飛機。當然飛機及相關的服務也在不斷地改進。但不論如何改進，依然有不便。這就是人與工具之間相互適應、相互影響和相互改造的過程。這是個辨證的問題，不可偏執于一方。

所以，在開拓計算機新的應用領域的時候，我們不能單向地站在人們已有的習慣的角度來向計算機發難，一味用挑剔的眼光來看待新的探索。而是應該站在發展的角度，根據計算機的本質能力，地權衡得失，客觀地分析計算機在新的領域中的應用或計算機新的應用模式是否會成為社會未來的必然趨勢。

在未來，計算機開創的全新的應用，特別是一個真正革命性的應用，還會常常很難讓我們有那種對已經熟悉了的計算機應用所持有的理所當然的感覺。我們必然有不適應，有不喜歡，有排斥和否定它的"充足"的理由。但是這并不意味著這些計算機應用不會成功地普及開來。

也就是說我們不能用已經習慣了的感受，去評價全新的產物。而是應該拋開個人的感受，理性地去分析得失。所以，當前業界非常強調的用戶體驗，對于全新領域的開拓，是有消極負面作用的。因為用戶體驗并非是那些真正重要的計算機應用的本質價值，而僅僅是應用對人已有習慣的適應程度。如果認為用戶體驗高于一切，就很難有真正革命性的創新。過分強調用戶體驗，與 IT產業近年來缺少實質性創新有關。因為缺少實質性創新，大家的注意力就必然被表層的變化所吸引。

這當然并不是否定計算機應用的用戶體驗的重要性，就像我們不會去否定一輛汽車造型設計的重要性那樣。但是同時，我們在比較汽車的時候，造型設計常常并非是最為重要的因素，特別是對于品質車而言。

當 1945年及時臺通用電子計算機 EDVAC誕生的時候，它給我們帶來了什么樣的用戶體驗？顯然很不愉快。但是因為它帶來的收益遠遠大于使用的麻煩，所以計算機飛速地發展了起來。當年并沒有人以用戶體驗不佳為由去否定

計算機的價值。所以今天，我們也要給用戶體驗一個恰當的位置，而不是把它

簡單地當作計算機應用中、特別是重大的全新應用中，先考慮的目標。

當 ERP在 2000年前后大舉進入中國的時候，無數企業家找到了無數的理由拒絕 ERP。但是， ERP還是進入到了中國的企業。記得當年曾經有一個企業家比較理性地說："我是有自己管理企業的習慣和方法，但是只要你的做法有道理，我可以改變自己適應 ERP系統。"今天，已經沒有人再發出當初對 ERP是否可行的質疑了。

歷史，常常驚人的相似，但不會簡單地重復。因為不是簡單的重復，所以給我們接受歷史經驗、認識客觀規律帶來了很大的困難。

未來的計算機應用領域的開拓，還會遇到歷史上出現過的質疑，而且人們會說這次與上一次有著"根本性"的差別，所以質疑是""有道理的。但是，不論有多少質疑，現代計算機隨著計算、存貯和通訊能力的持續提高，必然要進入到更多的領域、完成更多的應用，更加走進人的生活的方方面面。

在這個過程中，現代計算機必然會改變人的許多習慣和看法。當然，計