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人工智能赋能实体经济存在的问题与应对

人工智能赋能实体经济存在的问题与应对

【摘要】面对人工智能的巨大发展潜力及其对未来社会的颠覆性影响,主要国家纷纷出台人工智能发展战略和政策,以期抢占未来产业制高点。但我们应客观看到,当前人工智能发展过程中,存在重复建设严重、核心技术缺乏、人工智能与实体经济融合困难等关键问题,其深层次的原因在于新兴产业的“潮涌现象”、企业投资行为的短期化以及产业知识薄弱的制约。推动人工智能产业更好更快发展,需要产业共性技术、信息基础设施、企业数字化水平和人才供给等多方面的有力支撑。

【关键词】人工智能 赋能 实体经济 产业化

【中图分类号】F49 【文献标识码】A

2006年加拿大计算机科学家杰弗里·辛顿关于“深度信念网络”论文的发表清除了人工智能产业化道路上最后一道路障,互联网产业发展积累的海量数据、云计算提供的低成本算力,再加上以深度学习为代表的算法的革命,推动了人工智能产业驶入快速发展的轨道。面对人工智能的巨大发展潜力及其在产业、社会、国防等方面的颠覆性影响,主要国家纷纷出台人工智能发展战略和政策,以期抢占未来产业制高点。人工智能的巨大经济价值吸引了大量投资涌入,不但互联网公司纷纷向人工智能公司转型,而且初创公司不断涌现。但是也要看到,人工智能发展和赋能实体经济过程中也出现了一些问题,需要积极加以应对。

人工智能产业发展存在重复建设严重、硬技术创新少、实体经济智能化转型“叫好不叫座”等突出问题

作为产业的人工智能包括人工智能技术的产业化与人工智能技术在其他产业的应用即人工智能赋能两个方面。在高速发展和赋能实体经济的过程中,人工智能产业无论在国内还是在国外都出现了一些亟待解决的问题。

产业一哄而上,产品雷同,重复建设严重,真正有高技术开发能力的产业园较少。近年来我国人工智能产业呈现蓬勃发展态势,初创企业数量、融资数量和融资规模快速增长,产业整体规模居于世界前列,与美国一起形成两强鼎立的世界产业格局。随着技术的不断成熟,互联网大科技公司、人工智能新兴企业也在积极进入传统产业领域,推动人工智能技术对传统产业的赋能。但是另一方面也要看到,高端产业领域往往存在着一种发展困境,即当一项产业被国家确定为未来重点发展方向后,各地就会纷纷加大招商引资力度、上马新项目趋之若鹜,造成较短时间内该高端产业在全国“一哄而上”,同质化问题严重,甚至出现“挂羊头卖狗肉”的情况。人工智能产业同样也存在这类“一哄而上”的问题。许多地方政府将人工智能列入重点打造的产业,大力建设人工智能特色小镇、产业园、孵化器、双创基地。以机器人为例,截至2018年2月,全国共有65个机器人产业园在建或已建成,一些省份更是在多个城市建有机器人产业园,甚至一些县也着手布局机器人产业园建设。但从目前的情况看,真正有技术开发能力的机器人产业园很少,大部分机器人企业集中于技术水平不高的娱乐、服务机器人,工业机器人的核心部件仍然主要依赖进口。在新兴的以深度学习为特征的人工智能领域,由于行业整体性人才供应短缺、本地缺乏发展基础,不少园区处于空置状态。严重的重复建设还可能造成未来“高端产业的低端化”,使我国企业难以完成利润积累,进而严重制约研发投入和技术的升级,在与发达国家在技术前沿的竞争中缺乏后劲。

人工智能产业模式创新多、硬技术创新少。众多的人工智能发明专利中基础硬件和基础算法等硬科技占比少。虽然我国人工智能领域的投资多、企业数量多,但是多集中在模式创新领域。人工智能当前比较成熟的领域包括数据分析、计算机视觉和自然语言处理。我国人工智能企业也主要集中在计算机视觉、语音、自然语言处理领域,2017年市场份额分别为34.9%、24.8%和21.0%,而硬件、算法所占份额分别只有11.3%和8.0%。目前我国人工智能企业多是采取“拿来主义”,将国外经过验证的理论产业化,甚至不少企业直接使用国外的开源代码,利用“拿来”的技术进行商业模式创新,缺乏真正原创的技术、开发工具和开源平台。麦肯锡咨询公司对全球初创企业所处行业特点的分析发现,以中国为主要代表的亚洲国家的初创企业多集中在R&D强度较低的产业(R&D资源指的是从事科研与试验发展活动所必需的投入。R&D强度是衡量一国科技活动规模和科技投入水平的重要指标,也是反映一国自主创新能力和创新型国家建设进程的重要内容),如电子商务、教育和培训服务等领域,而B2B以及分析和执行软件、云计算、健康IT等R&D密集型产业则多由美国、英国和德国的企业所领导。具体到人工智能行业中国人工智能专利申请量超过美国,居世界第一,1998—2018年,我国的人工智能论文达14.2万篇,略少于美国,但专利、论文质量与美国存在较大差距。2017年,中国人工智能论文质量(以FWCI指数衡量)约为1.3,而美国为2.5;中国人工智能发明专利中,基础硬件和基础算法等硬科技占比少。2017年,我国人工智能发明专利授权量中,基础算法、基础硬件、垂直应用的占比分别为21.0%、4.9%和74.1%。

智能化转型“叫好不叫座”。人工智能作为一个产业本身快速发展的同时,在其他领域的渗透、融合也在不断推进。从全球范围来看,早在2012年,美国通用电气就提出“工业互联网”的概念,并联合美国商业资讯 (AT&T)、思科(Cisco)、IBM和英特尔(Intel) 5家企业联合宣布成立工业互联网联盟(Industrial Internet Consortium, IIC),2015年向所有企业开放其工业互联网操作系统Predix。作为德国工业4.0的主要推动者,西门子在2016年的汉诺威工业博览会上正式发布工业互联网操作系统MindSphere。2011年以来,蓝色巨人IBM加速向“认知商业”和智能服务转型,其代表性人工智能服务是人工智能系统——沃森在医疗诊断领域的应用。但是智能化转型“叫好不叫座”,人工智能系统的企业用户不积极,人工智能服务的开发者业绩因此受到很大影响。例如,2018年6月以来,通用电气(GE)先后经历从道琼斯工业平均指数中被剔除(GE在该指数中已有110年历史)、信用降级、股价暴跌、GE Digital(GE数字创新坊)寻求出售等重大事件,反映出GE所提出的工业互联网的现实发展远非白皮书设想的那样美好;西门子发布的2019财年三季度财报显示,数字化工业(DI)订单和收入双双下跌,利润大跌12%,拖累西门子整体利润下滑5.8%;IBM沃森因达不到预期效果,被德克萨斯大学MD安德森癌症中心终止合作。

探究人工智能赋能实体经济存在诸多问题的三个重要成因

人工智能自身发展和赋能实体经济中的问题有着多重原因,主要包括潮涌现象、企业行为短期化、产业知识薄弱等几个方面。

问题成因之一:“潮涌现象”造成重复建设严重。“潮涌现象”是指当一项新技术进入产业化阶段并呈现出巨大的增长潜力时,众多投资者同时看好这一相同的产业,投资就像浪潮般涌向这个产业。这里所说的投资者不仅包括企业,也包括政府,针对具有巨大发展潜力的战略性新兴产业,中央和地方政府会采取多方面的支持政策促进其发展。潮涌现象意味着在投资之前,政府和企业都看好该产业的前景,从而一哄而上。但是大量的投资可能会造成该产业出现过度投资,项目完成后出现严重的过剩,导致投资回报远远低于预期。与传统产业相比,新科技的发展存在巨大的不确定性,而且会出现曲折反复。美国咨询公司Garnter每年都会发布新兴技术成熟度曲线(Hype Cycle for Emerging Technologies),该曲线把新技术从发展到最终成熟划分为四个阶段:创新萌发期、期望膨胀期、幻灭低谷期、复苏期、成熟期。从该曲线可以看到,人们常常对技术的产业化存在盲目乐观的倾向,形成大量投资涌入实则过热的繁荣假象。数字经济是典型的网络效应产业,具有“赢家通吃”的市场结构。为了争夺用户成为最终的赢家,进一步强化了数字经济的“潮涌现象”,加剧了重复建设。

问题成因之二:行为短期化加剧行业泡沫。虽然新产业会存在大量企业涌入的“潮涌现象”,但是一些企业想的不是怎么把产业做好做实,而是渴望赶上“风口”,尽快扩大用户规模,以便能讲好故事、短期内在资本市场实现变现。为了快速变现,这些企业不是充分考虑应用场景、用户需求,扎实做好产品,而是通过大量烧钱,大量补贴、大打“价格战”等方式争夺用户。这种做法虽然在短期内营造了繁荣假象,但是一旦技术或商业模式进展不顺,就会刺破泡沫。新科技的成熟和新产业的发展往往需要经历一个逐步改进、完善和提高的过程,不可能一蹴而就。例如,在制造业智能化领域,制造过程或最终产品对安全性、稳定性、可靠性、精确度要求很高,不成熟的技术会给企业带来巨大损失,很难获得制造企业的接受和采用。作为追求利润最大化的经济主体,虽然不同企业的战略不同,对经济利润的考量会有短期或中长期的差异,但企业选择采用某项新技术的根本目的是实现经济利润的最大化。企业在决定是否采用人工智能技术时,会进行成本—收益分析。当他们评估发现人工智能技术并不能给他们带来实质性的利润提升时,就不会实施。市场开拓不利就可能使人工智能企业的大量投资形成行业性的泡沫。

问题成因之三:各方面的产业知识积累薄弱限制智能化发展。人工智能技术通过对传统行业数据的深度挖掘利用,可以发现以前未被发现的事物之间的相互联系,并利用数据分析的结果帮助传统产业加快产品创新、提高生产效率、加强产销互动、改善用户服务。但人工智能技术在传统行业领域发挥作用的基础是建立在这个传统行业现有技术条件之上的,它无法代替行业本身的基本原理、科学技术、工程经验。例如,人工智能技术的应用可以通过对生产线各种工艺参数和产出数据的分析,对工艺参数进行优化从而促进提高良品率,但良品率的根本性提升则要依赖行业本身科技水平的发展。但是,当前在我国存在对信息技术(Information Technologies)强调多,对产业技术(Industrial Technologies)强调少的倾向。

产业知识包括两个方面:一是产业自身科学技术规律的发明发现所形成的知识,即产业知识发展和提取;二是产业中企业生产经营活动中各种数据的积累。中国实体经济企业在这两个方面都存在差距。由于中国是在工业化尚未完成的时候就开始信息化、数字化的,虽然许多产业的规模已经世界领先,但是“知其然而不知其所以然”的问题普遍存在,在产业相关科学、工程技术知识的积累上与发达国家行业领先公司存在较大差距。同时由于中国企业发展水平参差不齐,既存在技术水平领先、数字化程度高的企业,也存在没有研发能力、尚处于机械化阶段的企业,因此人工智能与实体经济特别是制造业的深度融合存在巨大困难。

推动人工智能产业发展不仅需要人工智能技术本身的进步,还需要传统产业基础和新型基础设施的有力支撑

人工智能技术产业化,需要人工智能产业与传统产业的紧密互动,二者的发展都不可或缺。一方面,需要人工智能技术本身的不断进步,另一方面也需要传统产业的产业基础、科技水平、信息化程度的提高作为支撑。

第一,支持两个“IT”共性技术研究。人工智能与实体经济的深度融合既受制于人工智能技术本身,又受制于实体产业本身的知识积累,因此要兼顾信息技术(Information Technology)和产业技术(Industrial Technology)两个“IT”共性技术的研究。由于人工智能基于大数据的技术路线特点,除加强对大学、科研机构创新活动的支持外,还要鼓励大科技公司加大对人工智能基础理论、算法、芯片以及未来前沿技术等方面研究开发的投入,鼓励大学、科研机构与大科技公司人才的双向、可逆流动。加强对化工、冶金、机械、电子、运输设备、医药等基础产业和高科技行业的基础科学和产业共性技术研发,实现“知其然也知其所以然”,打好产业基础高级化、产业链现代化的攻坚战。

第二,加快信息网络等新型基础设施建设。在信息化时代,新一代信息技术相关基础设施的重要性已经成为传统产业转型升级和新兴产业加快发展的关键。特别是5G高速率、低时延、广连接的特点,使实体产业特别是制造业生产过程和产品的智能化成为可能。例如,制造业的智能化需要实现工厂中生产设备、零部件、供应链、产品之间的实时通信,只有5G低时延、广连接的特点才能够实现。因此,要将包括物联网、5G、数据中心等新一代信息基础设施作为“新基建”的重点,在关系国计民生的农业、交通、公共服务、金融以及重点制造业领域加快覆盖和普及。

第三,支持实体企业加快数字化改造。当前人工智能的主流技术路线是“算法+算力+数据”,因此实体企业的数字化水平决定了人工智能技术的应用范围和深度。加大对主要产业领域数字化转型产业共性技术研究的支持力度,鼓励大学与科研院所、互联网公司、实体企业密切合作,加快破解主要产业数字化转型的技术瓶颈。支持实体企业根据业务发展状况进行数字化改造,实施“机器人换人”、企业上云等,行业龙头企业积极进行物联网、5G的应用和智能制造转型。依托行业协会、科研院所等机构,加强对人工智能应用成功经验的总结、推广、示范。

第四,加强数据保护,推动数据连接。大力推进对数据安全的保护,一方面,支持数据安全相关技术的发展,为数据安全提供可靠的技术保障,另一方面,制定完善保护我国公共、企业和个人数据安全的法律法规和行业规范,加强数据安全的制度保障。设备、软件、系统、产品之间缺乏统一的标准是制约建立数字化连接、发展产业互联网的主要制约。由行业协会、学会牵头,组织各行业骨干企业、装备制造龙头企业以及大型通信、软件、互联网和自动控制企业一起,加快制定促进产业内部与产业之间建立数字化连接的设备标准、通信标准、软件标准和数据标准。推动产业之间、企业之间的数据开放,特别是推动政府掌握的不涉及公共安全、个人隐私的公共数据对企业开放,通过开放、共享让数据发挥更大的价值。

第五,加强人才培养,增加人才供给。互联网企业长于算法但是不具备实体产业的知识,实体企业熟悉本产业的know-how但是缺乏信息技术的人才和能力。因此,产业互联网的发展靠互联网企业与实体企业单打独斗都很难成功,必须通过合作发挥二者各自的优势。但是由于人工智能的突然爆发造成人才严重短缺,薪酬水平大幅度提高,拉高了人工智能应用的成本。而实体经济企业利润率低,养不起高薪的人工智能工程师,在与人工智能企业对接方面缺少合适的人才作为中介。国家需要支持研究型大学和科研机构、职业大学和学院设立人工智能学院和专业,加快人工智能人才的供给,早日解决人工智能人才供需失衡状况。

(作者为中国社会科学院工业经济研究所研究员)

【注:本文系国家社科基金重点课题“‘互联网+’背景下的中国制造业转型升级研究”(项目编号:16AJY011)的阶段性成果】

【参考文献】

①林毅夫:《潮涌现象与发展中国家宏观经济理论的重新构建》,《经济研究》,2007第1期。

②张鑫、王明辉:《中国人工智能发展态势及其促进策略》,《改革》,2019年第9期。

责编/谷漩 美编/宋扬

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