1 零級(jí)（L0）：以虛仿實(shí)
以虛仿實(shí)指利用數(shù)字孿生模型對(duì)物理實(shí)體描述和刻畫，具有該能力的數(shù)字孿生處于其成熟度等級(jí)的第零等級(jí)（L0），滿足此要求的實(shí)踐和應(yīng)用可歸入廣義數(shù)字孿生的概念范疇。在該等級(jí)，數(shù)字孿生模型從幾何、物理、行為和規(guī)則某個(gè)或多個(gè)維度對(duì)物理實(shí)體單方面或多方面的屬性和特征進(jìn)行描述，從而能夠在一定程度上代替物理實(shí)體進(jìn)行仿真分析或?qū)嶒?yàn)驗(yàn)證，但數(shù)字孿生模型與物理實(shí)體之間無(wú)法通過直接的數(shù)據(jù)交換實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)交互，主要依賴人的介入實(shí)現(xiàn)間接的虛實(shí)交互，包括對(duì)物理實(shí)體的控制和對(duì)數(shù)字孿生模型的控制與更新等。

2 一級(jí)（L1）：以虛映實(shí)
以虛映實(shí)指利用數(shù)字孿生模型實(shí)時(shí)復(fù)現(xiàn)物理實(shí)體的實(shí)時(shí)狀態(tài)和變化過程，具有該能力的數(shù)字孿生處于其成熟度等級(jí)的第一等級(jí)（L1）。在該等級(jí)，數(shù)字孿生模型由真實(shí)且具有時(shí)效性的物理實(shí)體相關(guān)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)運(yùn)行，同步直觀呈現(xiàn)與物理實(shí)體相同的運(yùn)行狀態(tài)和過程，輸出與物理實(shí)體運(yùn)行相同的結(jié)果，從而在一定程度上突破時(shí)間、空間和環(huán)境約束對(duì)于物理實(shí)體監(jiān)測(cè)過程的限制，但對(duì)于物理實(shí)體的操作和管控依舊依賴現(xiàn)場(chǎng)人員的直接介入，仍無(wú)法實(shí)現(xiàn)物理實(shí)體的遠(yuǎn)程可視化操控。

3 二級(jí)（L2）：以虛控實(shí)
以虛控實(shí)指利用數(shù)字孿生模型間接控制物理實(shí)體的運(yùn)行過程，具有該能力的數(shù)字孿生處于其成熟度等級(jí)的第二等級(jí)（L2）。在該等級(jí)，信息空間中的數(shù)字孿生模型已具有相對(duì)完整的運(yùn)動(dòng)和控制邏輯，能夠接受輸入指令在信息空間中實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜的運(yùn)行過程。同時(shí)，在以虛映實(shí)的基礎(chǔ)上，增量建設(shè)由數(shù)字孿生模型到物理實(shí)體的數(shù)據(jù)傳輸通道，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)實(shí)時(shí)雙向閉環(huán)交互，從而賦予物理實(shí)體遠(yuǎn)程可視化操控的能力，進(jìn)一步突破空間和環(huán)境約束對(duì)于物理實(shí)體操控的限制。盡管這種控制并不一定是智能的或優(yōu)化的，但仍可大幅提高物理實(shí)體的管控效率。

4 三級(jí)（L3）：以虛預(yù)實(shí)
以虛預(yù)實(shí)指利用數(shù)字孿生模型預(yù)測(cè)物理實(shí)體未來一段時(shí)間的運(yùn)行過程和狀態(tài)，具有該能力的數(shù)字孿生處于其成熟度等級(jí)的第三等級(jí)（L3）。在該等級(jí)，數(shù)字孿生模型能夠基于與物理實(shí)體的實(shí)時(shí)雙向閉環(huán)交互，動(dòng)態(tài)反映物理實(shí)體當(dāng)前的實(shí)際狀態(tài)，并通過合理利用數(shù)字孿生模型所描述的顯性機(jī)理和數(shù)字孿生數(shù)據(jù)所蘊(yùn)含的隱性規(guī)律，實(shí)現(xiàn)對(duì)物理實(shí)體未來運(yùn)行過程的在線預(yù)演和對(duì)運(yùn)行結(jié)果的推測(cè)，從而在一定程度上將未知轉(zhuǎn)化為預(yù)知，將突發(fā)和偶發(fā)問題轉(zhuǎn)變?yōu)槌Ｒ?guī)問題。

5 四級(jí)（L4）：以虛優(yōu)實(shí)
以虛優(yōu)實(shí)指利用數(shù)字孿生模型對(duì)物理實(shí)體進(jìn)行優(yōu)化，具有該能力的數(shù)字孿生處于其成熟度等級(jí)的第四等級(jí)（L4）。在該等級(jí)，數(shù)字孿生不僅能夠基于數(shù)字孿生模型實(shí)時(shí)反映物理實(shí)體的運(yùn)行狀態(tài)，結(jié)合數(shù)字孿生數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)物理實(shí)體的未來發(fā)展，還能夠在此基礎(chǔ)上，利用策略、算法和前期積累沉淀的知識(shí)，實(shí)現(xiàn)具有時(shí)效性的智能決策和優(yōu)化，并基于實(shí)時(shí)交互機(jī)制實(shí)現(xiàn)對(duì)物理實(shí)體的智能管控。

6 五級(jí)（L5）：虛實(shí)共生
虛實(shí)共生作為數(shù)字孿生的理想目標(biāo)，指物理實(shí)體和數(shù)字孿生模型在長(zhǎng)時(shí)間的同步運(yùn)行，甚至是在全生命周期中通過動(dòng)態(tài)重構(gòu)實(shí)現(xiàn)自主孿生，具有該能力的數(shù)字孿生處于其成熟度等級(jí)的第五等級(jí)（L5）。在該等級(jí)，物理實(shí)體和數(shù)字孿生模型能夠基于雙向交互實(shí)時(shí)感知和認(rèn)知對(duì)方的更新內(nèi)容，并基于兩者間的差異，利用3D打印、機(jī)器人、人工智能等技術(shù)實(shí)現(xiàn)物理實(shí)體和數(shù)字孿生模型的自主構(gòu)建或動(dòng)態(tài)重構(gòu)，使兩者在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行過程中保持動(dòng)態(tài)一致性，從而保證包括可視化、預(yù)測(cè)、決策、優(yōu)化等諸多功能服務(wù)的有效性，實(shí)現(xiàn)低成本、高質(zhì)量、可持續(xù)的數(shù)字孿生。