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工业革命、工业化与工业现代化是三个经常使用、紧密关联而又不同的概念，这里对三者之间的关系进行分析。
人类历史的工业化进程，始于瓦特发明蒸汽机后的工业革命。正是由于这个原因，在经典的工业化理论中，工业革命或者称产业革命最初更多的是专指英国经济史上的某一段时期，大约是1760～1820年的大发展阶段。提出这个概念的初衷在于试图将工业革命的重要性与法国大革命相提并论。但随着德国1870年开始的工业革命，美国1880年以来的工业革命，工业革命已经不是专指英国的工业革命了。
但经典工业化理论只是将工业革命作为一个国家或者地区的工业化进程最初始的阶段，更关注的是工业化进程中人均收入的提高和产业结构的演进。
工业化作为发展经济学的一个核心主题，在经济学中有关工业化的界定有多种。但一般意义上的工业化是指一国或地区的经济结构由农业占统治地位向工业占统治地位转变的经济发展过程。《新帕尔格雷夫经济学大辞典》对工业化（Industrialization）这样描述：“工业化是一种过程。下面是一种明确的工业化过程的一些基本特征。首先，一般来说，国民收入（或地区收入）中制造业活动和第二产业所占比例提高了，或许因经济周期造成的中断除外。其次，在制造业和第二产业就业的劳动人口的比例一般也有增加的趋势。在这两种比率增加的同时，除了暂时的中断之外，整个人口的人均收入也增加了”。
工业化理论认为，由于以下几方面原因，上述工业化进程是发展中国家经济发展的必然过程。一是从需求角度看，如恩格尔消费规律表明，随着经济发展和人们收入水平提高，人们用于食物的支出将逐渐减少，而用于购买工业品和服务的支出将逐渐增多，对工业的巨大需求将促进工业的迅速发展；二是从生产率角度看，随着工业部门的发展，工业部门为农业部门提供了很多现代投入品，提高了农业部门劳动生产率，而随着经济发展和农业部门生产率的提高，农业部门将变得相对越来越小，工业和服务部门将日益增大；三是从专业化分工角度看，分工和专业化不仅大大地促进新的工业行业的产生和现代化大工业的发展，而且将很多与农业生产相关的职能和活动都渐渐地从农业部门中分离出来，从而使得非农部门变得越来越多，农业部门变得相对越来越小；四是从开放经济角度看，由于农业依靠土地作为最基本的生产要素，农业部门劳动生产率是受土地资源约束的，那些依靠自然资源优越而出口农产品等初级品来促进经济增长是不可能持续的，这些国家要成为发达国家也要通过工业化道路。
库兹涅茨的经验研究（包括截面分析和历史分析）也表明，一个国家的收入水平与其工业化程度呈正相关关系，工业化国家都经历了经济结构从农业为主向工业为主的转变。
上述发展经济学对工业化的研究，虽然接受了工业革命作为驱动工业化进程的动力因素，但从工业化界定和经典工业化理论来看，无法直接反映出工业革命的内容。因为上述工业化理论忽视了另一个重要视角，那就是从技术创新角度来阐释工业化。这项开拓性的工作是由张培刚教授来完成的。张培刚教授基于熊彼特的创新理论，进一步认为：“工业化是国民经济中一系列基要的生产函数（或生产要素组合方式）连续发生由低级到高级的突破性变化（或变革）的过程。”
基于这样的定义，工业化是由工业革命而引起的生产要素组合从低级向高级的突破性变化的过程，这就自洽地将工业革命嵌入到整个工业化过程中。从历史上看，无论是第一次工业革命带来的机械化时代，还是第二次工业革命带来的电气化时代，都是突破性地推进了一系列基要生产函数或者说生产要素组合从低级向高级的变化，从而把人类带进了伟大的工业化时代，并不断深入推进工业化。基于张培刚教授对工业化的界定，新一轮工业革命所带来的信息化时代，是以信息技术为主导的科技革命带来的基要生产函数的一次次突破性的由低级向高级的变化过程，因此也是工业化的深化过程。因此，无论是把新一轮工业革命称为第三次工业革命，还是第四次工业革命，都只是工业化深化到以信息化为主要特征的工业化新时代，但并不能说明超越了工业化时代，当今世界仍处于工业化时代。发达国家近年来推进的“再工业化”战略，与其说是在“去工业化”后的“再工业化”，不如说是在开启工业化进程的一个新时代，一个信息技术主导驱动、智能制造为先导产业的工业化新时代。
从经济学角度看，工业现代化虽然不是一个严格的经济学概念，但在我国被作为“四个现代化”之一被广泛地使用。我们认为，可以从两个角度来界定工业现代化的概念：从现代化理论角度看，工业现代化可以描述为工业的现代性不断增强和工业的传统性不断降低的过程；从工业发展角度看，工业现代化则可以界定为在现代科学技术进步的推动下新兴工业部门不断产生和增长、原有工业部门持续变革和发展，并由此而导致工业结构变化和整体工业生产力水平的提高，最终达到当今世界先进水平的过程。
一个国家工业现代化进程与工业化进程密切相关，但又不等同于工业化。从结构变化看，由于消费者需求模式、规模经济和生产技术水平等因素的共同作用，工业化过程既是一个国家从农业部门向非农业部门转变的过程，也是工业部门内部结构的变化过程，霍夫曼定律和钱纳里的截面研究都揭示了工业部门发展从初级消费品工业到资本品工业的时序性规律。而工业现代化只是指工业部门内部现代工业部门不断发展、传统工业部门逐步减少或者变革的部门结构现代化过程；从内容范围上看，工业化不仅仅是一个国家或地区经济结构的转变，还强调随着经济结构从农业为主向工业为主的转变而引起的整个经济社会的发展和变化，因而工业化被认为是一个国家或地区实现现代化的一种整体战略选择；而工业发展或者现代化则相对狭义，主要分析工业本身的发展和现代化问题，探讨一个国家或地区的工业是否和如何建立在当代最新的科学技术基础之上，工业的各项技术经济指标是否和如何达到当代世界先进水平。从判断标准上看，工业化侧重于描述一个国家或地区因工业发展而带动的整体经济增长，反映一个国家或地区随着工业在国民收入和劳动人口中份额连续上升而经济不断发展的过程，因而判断一个国家或地区的工业化水平主要通过人均国民收入、第一和第二产业的产值和劳动人口在全国总量中所占比重的变化等总体经济发展指标来分析。而工业发展水平或者工业现代化水平则主要说明工业本身发展的程度，既包括工业数量问题，也包括工业素质变化，其衡量指标包括工业劳动生产率、工业技术装备水平、高技术工业产值占整个工业产值比重等一系列反映工业素质高低和工业发展程度的指标。
工业现代化是一个历史性的、动态的概念，虽然工业现代化过程具有时代特征和阶段性，在不同的阶段，实现工业现代化的具体标志、工业现代化的具体内涵、工业现代化水平的评价标准是不同的，但是在历史上工业现代化整体是一个连续性的、没有止境的过程。而工业革命则是一次次的，具有“突变”的特征，每次革命类似一个“浪潮”，存在酝酿、突破、拓展、成熟等阶段。从历史发展角度看，工业现代化进程的推动，源自一次次工业革命“浪潮”的推动。每次“工业革命”都会推动一批新的工业部门的产生和发展，这些新的工业部门可以被认为是那个时代的“现代工业部门”，与之相对应，原有的工业部门可以被认为是“传统工业部门”。每次“工业革命”在促进现代工业部门产生和发展的同时，由于现代技术在传统工业中的应用和渗透，也会在不同程度上改进、完善和“扬弃”传统工业部门。这种工业革命推进了新工业部门产生和传统工业部门改造的变化过程，进而整体促进工业生产力的提升，最终体现为工业现代化进程的推进。从16世纪手工工场兴起，特别是18世纪以炼铁技术和纺织机器的发明为基础的“工业革命”开始以来，世界工业发展经历了三次“工业革命”，也就是工业现代化的三个阶段。第一次是以水力和蒸汽动力机器生产为特征的机械化“工业革命”，在这个时期，纺织、冶金、煤炭、早期的机械制造等工业部门相继产生和发展，进而开启了工业现代化进程第一个阶段——机械化阶段；第二次以电动力机器或电气化大生产为特征的电气化“工业革命”，在这个阶段得到大发展的工业部门包括电力、石油、化学、建筑、汽车制造、飞机制造等等，从而促进工业现代化步入了第二个阶段——电气化阶段；现在正在经历第三次以信息（数据）控制机器生产为特征的自动化、智能化“工业革命”，现代信息技术、材料技术、生物技术及综合集成技术不仅促进了电子元器件及配件、计算机及办公设备、通信设备、光机电一体化设备、机器人、新材料、航空航天器、生物制药等新的工业部门的产生和发展，而且成为传统工业现代化改造的技术基础，这些技术在机械、纺织、冶金、化工、轻工、食品等所谓的传统工业部门得到了广泛的应用与渗透，这把工业现代化带进了第三个阶段——信息化阶段。对于工业现代化进程而言，从工业生产工具角度看，机械化阶段的工业现代性的基本内涵在于用大机器工业生产取代手工业生产，电气化阶段的工业现代性体现为用电力动力机器取代蒸汽动力机器，而信息化阶段的工业现代性则表现为自动化、智能化设备对一般工业机械的替代。如果考虑到德国工业4.0的分类，实际上，德国工业1.0、2.0、3.0和4.0对应的是工业现代化的机械化阶段、电气化阶段、自动化阶段和智能化阶段。德国工业4.0更直接的是对工业的分类，因此，其更直接对应工业现代化的进程，而非工业化的进程。
综上有关工业革命、工业化和工业现代化关系的论述，因科技革命而产生的工业革命是工业化和工业现代化的动力源泉，迄今为止可以认为发生了机械化、电气化和信息化三次工业革命，进而由三次工业革命开启并推动了工业化的机械化时代、电气化时代和信息化时代和工业现代化的机械化阶段、电气化阶段和信息化阶段。虽然从工业化的时代和工业现代化的阶段划分看，二者是一致的，但工业化是指由工业革命引起的整个国家和地区的经济发展，而工业现代化则是由工业革命引起的工业行业发展。