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

2 一級（L1）：以虛映實
以虛映實指利用數(shù)字孿生模型實時復現(xiàn)物理實體的實時狀態(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的第一等級（L1）。在該等級，數(shù)字孿生模型由真實且具有時效性的物理實體相關數(shù)據(jù)驅(qū)動運行，同步直觀呈現(xiàn)與物理實體相同的運行狀態(tài)和過程，輸出與物理實體運行相同的結(jié)果，從而在一定程度上突破時間、空間和環(huán)境約束對于物理實體監(jiān)測過程的限制，但對于物理實體的操作和管控依舊依賴現(xiàn)場人員的直接介入，仍無法實現(xiàn)物理實體的遠程可視化操控。

3 二級（L2）：以虛控實
以虛控實指利用數(shù)字孿生模型間接控制物理實體的運行過程，具有該能力的數(shù)字孿生處于其成熟度等級的第二等級（L2）。在該等級，信息空間中的數(shù)字孿生模型已具有相對完整的運動和控制邏輯，能夠接受輸入指令在信息空間中實現(xiàn)較為復雜的運行過程。同時，在以虛映實的基礎上，增量建設由數(shù)字孿生模型到物理實體的數(shù)據(jù)傳輸通道，實現(xiàn)虛實實時雙向閉環(huán)交互，從而賦予物理實體遠程可視化操控的能力，進一步突破空間和環(huán)境約束對于物理實體操控的限制。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體的管控效率。

4 三級（L3）：以虛預實
以虛預實指利用數(shù)字孿生模型預測物理實體未來一段時間的運行過程和狀態(tài)，具有該能力的數(shù)字孿生處于其成熟度等級的第三等級（L3）。在該等級，數(shù)字孿生模型能夠基于與物理實體的實時雙向閉環(huán)交互，動態(tài)反映物理實體當前的實際狀態(tài)，并通過合理利用數(shù)字孿生模型所描述的顯性機理和數(shù)字孿生數(shù)據(jù)所蘊含的隱性規(guī)律，實現(xiàn)對物理實體未來運行過程的在線預演和對運行結(jié)果的推測，從而在一定程度上將未知轉(zhuǎn)化為預知，將突發(fā)和偶發(fā)問題轉(zhuǎn)變?yōu)槌Ｒ?guī)問題。

5 四級（L4）：以虛優(yōu)實
以虛優(yōu)實指利用數(shù)字孿生模型對物理實體進行優(yōu)化，具有該能力的數(shù)字孿生處于其成熟度等級的第四等級（L4）。在該等級，數(shù)字孿生不僅能夠基于數(shù)字孿生模型實時反映物理實體的運行狀態(tài)，結(jié)合數(shù)字孿生數(shù)據(jù)預測物理實體的未來發(fā)展，還能夠在此基礎上，利用策略、算法和前期積累沉淀的知識，實現(xiàn)具有時效性的智能決策和優(yōu)化，并基于實時交互機制實現(xiàn)對物理實體的智能管控。

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