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　　（二）信息物理系统是相同的模式内核。随着生产技术的不断进步和产业生态复杂度的持续提升，产业发展所需的软基础也日趋复杂。在互联网技术加快发展并日益渗透到生产生活各领域的同时，产业发展基础也从1970年代的嵌入式系统演进到1990年代的物联网。目前，工业4.0与工业互联网的提出，则是以更为复杂的网络———信息物理系统（CPS）为基础（CPS是物联网原则和技术）的进一步延伸（Berbon和Watkins，2014）。2005年5月，NationalAcademyofSciences（2007）牵头的一份研究报告提出要发展一个新的数字网络基础设施，以便使快速增长的数据库和多学科合作得到最佳利用，这实际上就是CPS系统的基础和雏形。2006年2月，美国科学院在《美国竞争力计划》

　　的报告中进一步将CPS列为重要研究项目之一（黎作鹏等，2011）。2007年7月，美国总统科学技术顾问委员会（PCAST）发布了一份联邦网络与信息技术（NIT）研发项目评估报告，将CPS（原名为：与物理世界相连的NIT系统）列为八大关键信息技术领域之首①（Marburger等，2007）。时至今日，CPS的概念和内涵虽然仍在不断延伸，但社会各界对CPS可能推动改善生产自主性、功能性、可用性、可靠性和网络安全等已经形成了较为一致的认同（Baheti和Gill，2011）。也正因为这一全球趋同认识，德国提出的工业4.0和美国产生的工业互联网才有了共同的技术基础。在德国的工业4.0中，CPS处于基础和核心地位，是德国工业4.0实施建议报告中出现频率最高的词汇。而CPS发源于美国，工业互联网概念的提出也自然以此为基础，只是CPS的内涵和功能已经被内化在GE提出的工业互联网概念中。实际上，GE将工业互联网界定为“大数据+物联网”（GE和Accenture，2014），而有的学者直接把美国的工业战略称为CPS战略（芮明杰，2014）。由此可见，工业4.0和工业互联网都以CPS为内核，两个概念的提出和演化具有显著的同源性。

　　（三）融合发展与产业升级是共同的发展方向。产业发展本质上就是一个持续演进与升级的过程。工业4.0和工业互联网概念的提出与加速演进反映出各国已经形成了这样一种共识，即面对二十一世纪全球产业发展的智能化、网络化、服务化趋势，工业和互联网加速融合并推动现有生产制造体系加速转型是抢抓这一发展机遇的主要途径。本轮以信息通信技术深度应用为突出特征的科技革命和产业变革，在德国被称为第四次工业革命即工业4.0，而在美国则被称为第三次工业革命。尽管叫法不同，但都看到了信息通信技术的深度应用会带来能源利用、工业生产、企业管理等各方面的重大变革甚至是颠覆，工业4.0和工业互联网只是对这同一趋势的不同称谓而已。从实践来看，工业4.0和工业互联网都是基于现有工业体系的持续演化，本质都是工业与信息通信技术的深度融合，进而提升产业整体素质。在工业4.0建议方案中，提出对基础设施、工厂安全设施、生产设备和旧系统等升级，以适应新技术、新模式的应用，并持续将信息通信技术集成到传统装备制造业中，以维持全球市场领导地位等。而在工业互联网中，GE则更加注重对广大存量传统产业的升级改造，正如GE董事长伊梅尔特所言：“工业互联网的目标是升级那些关键的工业领域”。

　　（四）都将走向智能制造模式。信息通信技术与制造业的融合催生了智能制造模式，产业部门已经意识到了制造转型过程中智能制造的潜力，但这种模式究竟能够带来多大的效率改善还莫衷一是（Trombley和Rogers，2014）。从中观角度看，工业4.0和工业互联网都是对互联网技术与工业技术的有机融合，因此二者最终必然走向类似的终点，即实现智能化、网络化的生产制造方式。德国工业4.0直接提出，重点发展智能生产与智能工厂，力图将德国打造成为全球市场中智能制造技术的主要供应商。GE提出的工业互联网则将智能机器、高级分析和员工作为三个核心要素（Evans和Annunziata，2012），并突出应用大数据挖掘和分析技术实现设备控制、工艺优化、分析决策等的智能化。

　　可见，智能制造是二者最终实现的共同目标，都在于通过融合互联网技术和工业技术打造一个万物互联、信息深度挖掘的智能世界，通过技术驱动提升制造业生产效率和智能化水平，实现制造业的信息化升级（姜红德，2014）。需要强调的是，尽管二者都将重点放在工业或制造业领域，但两种模式最终都会对整个社会的生产生活模式产生变革性影响，甚至会在一定程度上对生产力和生产关系进行重构。

　　（五）标准和安全是共同突出强调的基础。除宽带基础设施、各类终端设备等“硬”基础条件外，标准、安全是工业4.0和工业互联网共同强调的“软”基础。例如，在向工业互联网加快迈进的过程中，GE重点强调了政府与工业界需要在标准化和安全领域进行共同合作，建立统一的标准和高效的互联网安全机制（伊梅尔特，2012）。具体而言，在标准方面，工业4.0和工业互联网都将其作为实现最终目标的先行领域，工业4.0制定并发布了标准化路线图，而工业互联网联盟成立的主要目标就是推动所有标准的兼容，发展出一个“通用蓝图”，使得不同厂商的设备之间可以共享和传输数据，加快物理世界与网络世界的融合。在安全方面，工业4.0认为安全问题是决定战略实施成败至关重要的因素，提出了更加严格的数据保护计划，并将安全保障作为八大优先行动领域之一。在工业互联网中，网络安全管理也是重中之重，GE提出要实现工业互联网的愿景，需要一个有效的网络安全机制，同时考虑网络安全（尤其是云防御策略）和联网高端设备的安全。实际上，是否能够建立起一套通用统一的标准体系是决定每种新模式扩散速度最为重要的因素，而是否能够确保设备、数据等各方面的安全则是每种新模式能否被市场广泛接受的关键因素，因为对企业而言能否获利是根本驱动力。

　　（六）企业是推广应用的关键主体。工业4.0和工业互联网的提出与推动都具有典型的“民间”特征，先导企业和领头科研院所起着核心作用。工业4.0在2011年首次由德国人工智能研究中心的Wahlster教授提出，此后得到德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等学术界和产业界的广泛认同与共同推动（陈志文，2014）。尽管德国政府部门在2013年将工业4.0纳入《高技术战略2020》，并计划投入2亿欧元资金支持相关领域的研发与创新，但是德国政府部门的主要作用依然是“营造环境”，联邦教育和研究部（BMBF）、联邦经济和技术部（BMWI）、联邦内政部（BMI）在整个推进体系中主要发挥协调作用。而且，德国政府力图推动中小企业成为工业4.0新一代智能化生产技术的创造者和使用者（裴长洪和于燕，2014），工业4.0工作组也主要依托各专业协会共同建立和运营（陆颖，2014）。与此类似，美国工业互联网的提出和推动，至今仍然是典型的企业行为。工业互联网概工业4.0与工业互联网：比较、启示与应对策略念最先由GE公司提出，而且到2014年成立工业互联网联盟为止，并未见到美国政府相关部门公开宣称要实施工业互联网战略。虽然美国商务部长曾表示，“工业互联网有望全面重塑人类与技术的交互方式，政府期待与工业互联网联盟类似的公私合作团体共同推动创造新的就业机会”。但是，实际上美国政府大力支持的是先进制造业伙伴计划（AMP），且主要途径与德国相似，通过全球负有盛名的研究院所联合各高校、企业共同推进。由此可见，即使未来美国政府介入工业互联网的推动，也会更多地从“公共领域”角度入手，而不会在其中起主导作用。

　　四、工业4.0与工业互联网相异点

　　从上文对工业4.0和工业互联网相似之处较为详尽的阐释可知，产生于德国和美国的这两种新模式具有很多共同点，可谓异曲同工。但我们也要看到，“南橘北枳”在实际经济运行中也常有可见。

　　实际上，受德国和美国经济发展阶段、产业比较优势、国际贸易特征等因素影响，工业4.0和工业互联网在提出背景、模式内涵、实施重点、实现路径与效果等方面仍然存在着明显差异。

　　（一）工业互联网的概念和内涵比工业4.0更大。在欧盟的统计定义中，工业与制造业是等同的概念（Blanchet等，2014），[7]而且从实际探讨重点看，德国提出的工业4.0概念应主要指称制造业。在德国实施工业4.0战略的建议方案中，智能生产和智能工厂是两大主题，其主要战略意图也在于通过工业4.0项目应对来自中国和美国的制造业竞争压力（罗文，2014），将德国打造成为智能制造技术的主要供应商。而在GE的伊梅尔特看来，工业互联网是互联网应用的延伸，从将人、商业、信息连接起来拓展至将人、数据和机器连接起来（伊梅尔特，2012），而这种连接并不局限于工业或制造业领域。同样，这种延伸所催生的新模式也不仅仅局限于生产制造环节，还将引致研发、服务等环节新模式新业态的产生，甚至推动整个产业生态体系的变革。与此相应，虽然GE将IndustrialInternet译作工业互联网，但从其业务拓展来看，实际是在推动消费互联网向产业互联网演进，例如GE推出的40款工业互联网产品中，石油天然气平台监测管理、医院管理系统等产品已经超出了工业领域，而进一步向服务领域拓展（伊梅尔特，2012）。

　　（二）实现路径侧重不同。在世界各主要发达经济体中，美国是创新实力最强的国家之一，尤其是在此轮科技革命与产业变革中，美国在信息通信、新能源、新材料等领域拥有全球领先的创新实力和比较优势。与此不同，德国是传统制造强国，尤其是装备制造业在全球竞争优势突出，不仅拥有如类似西门子的大型跨国企业，而且还有一批专精特新的全球隐形冠军，但在互联网技术的创新与应用方面则难以与美国抗衡。同时，在信息经济发展方面，德国也明显落后于美国，2014年全球市值前20位的互联网企业均来自美国和亚洲，无一来自德国。正是出于这样的发展差异，德国提出的工业4.0战略，在理念上强调了工业的本体地位，在推进中则主要侧重将先进的信息通信技术加快融入传统制造领域，以实现向智能制造、智慧服务方向的转型，可以称之为“制造业+互联网”的路径。与此相比，美国GE提出的工业互联网则突出了新时期工业发展的时代特征，更加注重软件、网络和大数据技术，试图实现在不同设备、人之间通信、控制和计算的集成，充分利用美国在互联网技术领域的领先优势加快向传统产业渗透与改造，可以称之为“互联网+制造业”的路径。由此可见，德国工业4.0实现路径更突出提升“硬”制造的软能力，而软件和互联网经济发达的美国更侧重于强化“软”实力的渗透带动作用，希望用互联网激活传统工业，保持制造业的长期竞争力（杨博，2014）。

　　（三）强调重点有所差异。工业4.0更加强调生产制造的过程“智能化”，尤其是整个生产过程从自动化向智能化的演进，其提出的智能工厂重点研究生产流程化管理，目的是以用户的个性化需求为中心，实现柔性制造和个性化生产模式，最终完成生产的智能化转型（姜红德，2014）。例如，西当代门子分别在德国、美国和中国建成了示范性数字工厂，这些示范工厂以高水平的数字化、自动化与智能化著称，被视为迈向工业4.0的基础。与此不同，美国的工业互联网更加强调生产制造的“生产率”提升目标，更加关注基于联网设备的数据采集、分析和价值转化，即通过传感设备收集数据，并利用大数据技术提供降低成本、改进效率的决策建议，通过对生产制造各环节的精细化管控，提升生产制造效率（姜红德，2014）。例如，美国GE从2012年开始投建一个用于生产先进钠镍电池的工业互联网试验工厂，在整个16000多平方米的厂区内安装了10000多个连接内部高速以太网的各种传感器（Fitzgerald，2013），该工厂是以数据收集、分析、处理，进而改善流程、提高效率著称。简而言之，德国工业4.0强调生产制造过程本身的智能改造，而美国的工业互联网则更强调生产制造的效率目标。