数字孪生的目的是在虚拟空间构建数字化的复杂系统“镜像”，可以低成本、反复的从多个视角观察、控制、分析、验证和推演，从而帮助人们更好的在现实世界中完成设计、生产、运营等活动。

近年来，数字孪生技术在航空航天、工业制造、交通物流等多个行业中被广泛应用，但各个行业对数字孪生的认知存在着差异，构建数字孪生体也存在着不同的方式。针对数字孪生普遍存在以下几个误区：

（1）三维就是数字孪生：认为三维就是数字孪生，忽略数字孪生的关键作用是分析复杂系统，三维视景只是结构的可视化，使得人们观察孪生对象时有了更直观的感受，但是与对于其内在机理的挖掘和推演还有很大距离；

（2）以虚控实就是数字孪生：认为在与现实世界双向映射的虚拟场景中，人们可以控制物理世界中的某些设备，下达指令就是数字孪生。忽略了数字孪生的辅助决策甚至自主决策的作用；

（3）有数据无模型：在数字孪生系统中，数据存储在关系型数据库或者大数据中，数据大多以二维表的形式存在，数据间的关联关系通过主键、外键或者类SQL查询语句建立。这种形式，没有在数字空间中，对孪生对象建立起整体的架构模型，也无法形成数据和业务问题间的关联关系，从而无法从数据的角度运用模型算法去挖掘出更深层次的逻辑关系。

真正的数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。

而数字孪生体则是现有或将有的物理实体对象的数字模型，通过实测、仿真和数据分析来实时感知、诊断、预测物理实体对象的状态，通过性能和状态优化以及指令发送来调控物理实体对象的行为，通过相关数字模型间的相互学习来进化自身，同时改进利益相关方在物理实体对象生命周期内的决策。

数字孪生存在三种形态，分别是原生、孪生和共生。

(1)原生:物理世界中尚未出现或者未成型需要先在数字空间中构建，从而指导物理实体或者方案的实现。此时物理世界对数字世界的映射采用离线非实时的方式

(2)孪生:将物理世界中的关注的实体映射在数字空间中.可以实时或者离线式的进行双向的映射和控制。

(3)共生:数字实体和物理实体不分主次相互依存，缺一不可。

三种形态不存在递进关系，而是根据不同的应用场景，使用不同的形态。例如原生形态通常应用在复杂产品或者复杂体系的设计;孪生形态通常应用于园区、场站、工厂的运营;共生形态是未来的一种模式，随着元宇宙相关技术和应用逐步普及其应用将会越来越多

目前，数字孪生的应用正在逐步增多，虽然大多数都是对工厂、设备的虚拟仿真与可视化，但也有少数的企业已经做到了通过数据实时监测来判断设备运行状态的改变，从而实现对实体设备的管控。

源自：《“建模-链接-度量-优化”的数字孪生体构建范式》 陈敏杰，张柯

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