CPSS定义

社会物理信息系统CPSS（Cyber-Physical-Social Systems） 是在信息物理系统（Cyber-Physical-Systems，简称CPS）的基础上，进一步纳入社会信息、虚拟空间的人工系统信息，将研究范围扩展到社会网络系统，它包含了将来无处不在的嵌入式环境感知、人员组织行为动力学分析、网络通信和网络控制等系统工程，使物理系统具有计算、通信、精确控制、远程协作和自治功能，注重人脑资源、计算资源与物理资源的紧密结合与协调，在智能企业、智能交通， 智能家居、智能医疗等领域将得到多方面应用。它通过智能化的人机交互方式实现人员组织和物理实体系统的有机结合，使得人员组织通过网络化空间以可靠的、实时的、安全的、协作的方式操控物理实体。

C包括：1) 物理世界中的信息系统， 如物理能源系统的监测、计算、控制、调度等信息；能源社会系统的人类社会活动、消费习惯、操作、社会节能排放安全等社会信息。2) 软件定义的虚拟人工世界: 软件定义的物体、流程、系统，以及在此技术上构建的虚拟人工系统。

P包括：传统物理系统。

S 包括: 人类社会系统，包括人类社会的实体活动，受人类习惯、思维、经济学、管理学和社会学等支配。也包括虚拟人工系统中采用多智能体等技术形成的人工社会内容。

CPSS的特征

一定程度上，工业管理的变革就是利用网络世界无限的数据和信息资源，突破物理世界资源有限的约束以及物理世界时空的限制。通过利用虚拟现实等技术，真正地纳“人”于工业系统和管理的流程之内。

（1）实时性，物理世界的时间动态是不可逆转的，应用系统的时间性（Timesliness）提出了严格的要求，信息获取和提交的实时性影响到了用户的判断与决策精度，尤其是在重要基础设施领域。

（2）分布式，通过相互协作完成复杂任务，每个单元采集和处理部分信息，并通过发布/订阅模式，将分布式的信息进行汇总分析，协调各个单元的任务分配，实现复杂的计算处理功能。

（3）高可靠性，物理世界不是完全可预测和可控的，对于意想不到的情况必须保证CPSS的鲁棒性（Robusness）；同时系统必须满足可靠性(Reliability)、效率(Efficiencity)、可扩展性(calability)和适应性(Adaptivity)。

（4）强安全性，由于CPSS系统的应用涉及多种重要场合，其控制过程将对物理环境产生直接作用，对CPSS系统的破坏将产生不可估量的后果，故CPSS系统的安全性必须得到保证。

（5）多样性，CPSS所连接的设备多种多样，规模可大可小，并可能使用不同的标准和协议，网络构成具有多样性。

（6）系统间互联互通，即实现社会系统与物流系统的互通互联，其中多了的S即Social意味着连接，CPSS将推动分布式CPS系统间互联，形成大规模、更具扩展性、鲁棒性和动态性的系统。

（7）人参与感知、认知分析，各种新兴移动服务的发展及移动终端设备的普及已使“人”成为最为敏感的“社会传感器”，CPSS从通常的关注计算、通讯和控制的融合进而扩展到考虑人类和社会特征，CPSS的快速发展对人的行为和交互产生了巨大影响，而CPSS中的很多复杂问题需要集成考虑人的因素（Human in the Loop）。

CPSS发展

随着网络化应用的加深，特别是互联网+、大数据、云计算、物联网等技术的发展，信息和物理系统被进一步融合贯通，网络与人类社会无缝联合，形成了更为复杂的融人、机器、信息于一体的系统，即社会物理信息系统（Cyber-physical-social system，CPSS），该系统的基础设施是由软件定义的虚拟人工系统，运行模式将引领人类进入平行化时代。

CPSS三阶段

1972年奥地利哲学家波普尔(K.R,Popper)出版的《Objective Knowledge》一书中系统地提出了“三个世界”理论，即我们的宇宙由三个相互作用的世界组成：物理世界（the physicalworld）称为第一世界，心理世界(the mental world)称为第二世界，还有人工世界(the artificialworld)被称为第三世界。其中，P主要与现实的物质、自然或物理域即第一世界对应；S主要与现实的社会、认知或心理域即第二世界对应；C主要与现实的信息、知识或人工域即第三世界对应。

CPSS 经历了单独物理系统P (1970年至2000年)、融入网络系统C (2000年至2008 年)、整合社会系统S (2008年至今) 三个阶段。