未來(lái)人工智能與中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的探究

周梓博 任書(shū)琪 齊恒嘉

摘要：“十四五”規(guī)劃建議列舉出的幾大前沿科技中，人工智能位列第一，預(yù)示著其未來(lái)的良好發(fā)展前景。同時(shí)，在“雙循環(huán)”新發(fā)展格局下，鼓勵(lì)大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新，科技創(chuàng)新成為推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的第一引擎。本研究使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型，分析了未來(lái)人工智能產(chǎn)業(yè)逐年利好的發(fā)展趨勢(shì)，這為 “十四五”關(guān)鍵時(shí)期，重點(diǎn)發(fā)展人工智能產(chǎn)業(yè)，集中力量發(fā)展技術(shù)創(chuàng)新、深入推進(jìn)實(shí)體工業(yè)化與實(shí)體經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略提供有效支撐。

關(guān)鍵詞：人工智能;經(jīng)濟(jì)發(fā)展;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型;新發(fā)展格局

在2020年“新基建”七大重點(diǎn)領(lǐng)域中，人工智能憑借“推動(dòng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的引擎”的頭銜再次出現(xiàn)在大眾的視野中。人工智能技術(shù)經(jīng)過(guò)50多年的發(fā)展，已逐步成為21世紀(jì)的科技核心，尤其是在智慧駕駛、智慧醫(yī)療、智慧金融等民生科技領(lǐng)域。人工智能這一先進(jìn)理念打破了許多傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的固有思維，幫助傳統(tǒng)制造業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行以自動(dòng)化、數(shù)字化、信息化為基礎(chǔ)，逐步實(shí)現(xiàn)智能化的轉(zhuǎn)型，如工廠無(wú)人化、教學(xué)智能化、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、物流鏈條化等。

這一科技轉(zhuǎn)型為中國(guó)經(jīng)濟(jì)帶來(lái)三點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：

第一，人工智能將賦能多個(gè)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，為其轉(zhuǎn)型升級(jí)提供高效率方案——切實(shí)降低傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)成本。

第二，生產(chǎn)過(guò)程由標(biāo)準(zhǔn)化向智慧化轉(zhuǎn)變——精準(zhǔn)預(yù)測(cè)未來(lái)市場(chǎng)需求。

第三，基于大數(shù)據(jù)建立產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)監(jiān)控新機(jī)制——確保中國(guó)產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。

一、人工智能及其概念

（一）人工智能政策歷程

自2015年至今，人工智能的發(fā)展和規(guī)劃多次被列入國(guó)家發(fā)展政策，逐步確立人工智能技術(shù)在戰(zhàn)略發(fā)展中的重要性。2020年4月，新基建七大領(lǐng)域建設(shè)政策發(fā)布出臺(tái)，人工智能是新基建的一大主要領(lǐng)域;2020年6月，在全國(guó)人大常委會(huì)中提及人工智能相關(guān)法律法規(guī)問(wèn)題，重視對(duì)人工智能、區(qū)塊鏈、基因編輯等新技術(shù)新領(lǐng)域相關(guān)法律問(wèn)題的研究。

（二）人工智能相關(guān)概念

人工智能研究的對(duì)象主要包括智能機(jī)器人、語(yǔ)音文字識(shí)別與處理、圖像識(shí)別與處理、計(jì)算機(jī)視覺(jué)等，其核心問(wèn)題在于建構(gòu)能夠跟人相似甚至超越人腦的推理、知識(shí)、規(guī)劃、學(xué)習(xí)、工程作業(yè)的能力等。達(dá)到模擬人類(lèi)的高級(jí)思維過(guò)程和實(shí)現(xiàn)人類(lèi)的智能行為這一終極目標(biāo)。

1. 機(jī)器學(xué)習(xí)

將機(jī)器學(xué)習(xí)比作人工智能的“心臟”恰到好處，因?yàn)樗侨斯ぶ悄芗夹g(shù)的關(guān)鍵核心。該技術(shù)由初始階段、學(xué)習(xí)階段、評(píng)估階段、預(yù)測(cè)階段等四部分集成，主攻如何使計(jì)算機(jī)模擬或?qū)崿F(xiàn)人類(lèi)的學(xué)習(xí)行為的難題。在機(jī)器學(xué)習(xí)的同時(shí)將不斷儲(chǔ)存習(xí)得知識(shí)并加以記憶，自動(dòng)重組原有知識(shí)框架以及決策方式，由此不斷自發(fā)性地改善自身的性能。

2. 深度學(xué)習(xí)

深度學(xué)習(xí)是挖掘樣本初始數(shù)據(jù)的潛在規(guī)律和表現(xiàn)層次的學(xué)習(xí)方法。在學(xué)習(xí)過(guò)程中捕獲的信息不僅有利于對(duì)文字，圖像和聲音等數(shù)據(jù)的歸納，還有助于對(duì)這些數(shù)據(jù)的合理解釋以及挖掘數(shù)據(jù)背后的潛在信息。深度學(xué)習(xí)的最終目標(biāo)是使機(jī)器的主機(jī)與人類(lèi)的大腦無(wú)盡相似，甚至超越常人的本能。作為機(jī)器學(xué)習(xí)的一個(gè)復(fù)雜分支，深度學(xué)習(xí)在語(yǔ)音和圖像識(shí)別處理方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)和無(wú)與倫比的天賦，是其他相關(guān)技術(shù)無(wú)法比擬的。

二、人工智能與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的探究

（一）人工智能賦能勞動(dòng)

1. 代替“沒(méi)人干”的勞動(dòng)

自2000年來(lái)我國(guó)老齡化現(xiàn)象日益嚴(yán)峻，到2004年時(shí)則形成了一種“事很多，人很少”的“用工荒”局面。大多數(shù)缺少工作者的勞動(dòng)，都屬于制造業(yè)勞動(dòng)密集型，具有勞動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)、技術(shù)含量低、工作內(nèi)容重復(fù)性高、工資報(bào)酬低的特點(diǎn)。但也正是因?yàn)檫@類(lèi)工作的單一性，使得“人工智能工作者”獲得就業(yè)機(jī)會(huì)。在人工智能技術(shù)相對(duì)完善，人工智能制造成本相對(duì)較低的情況下，大多數(shù)“沒(méi)人干”的勞動(dòng)，人工智能都能勝任。

2. 代替勞動(dòng)者“干不好”的勞動(dòng)

有些工作要求嚴(yán)格，具有強(qiáng)度高、時(shí)間長(zhǎng)、精度高、速度快等特點(diǎn)，大多數(shù)勞動(dòng)者難以勝任。但這些勞動(dòng)并不具有難以理解、技術(shù)含量過(guò)高等必須由專(zhuān)業(yè)人士操作的特點(diǎn)，只是受制于我們?nèi)梭w的生理極限等。假設(shè)“不知疲乏、不知睡意”的機(jī)器人能夠替代人工，那么不僅可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，還可以顯著地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。只要人工智能機(jī)器人擁有相較勞動(dòng)者更低的成本優(yōu)勢(shì)，人工智能機(jī)器人就很可能替代勞動(dòng)者從事這些活動(dòng)。

（二）人工智能賦能三大產(chǎn)業(yè)

人工智能可以在三大產(chǎn)業(yè)中尋求一席之地，從而解放出某些純粹體力勞動(dòng)者的雙手，提高三大產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率，推動(dòng)我國(guó)三大產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。

1. 人工智能賦能制造業(yè)

用機(jī)器自動(dòng)制造代替人工手工制造，可以使制造業(yè)智能化、數(shù)字化，促進(jìn)傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，在降低管理難度、人工成本的同時(shí)，提高制造業(yè)生產(chǎn)效率。

其中，在我們的生活中應(yīng)用最廣泛的就是生產(chǎn)智能化的一個(gè)分支——產(chǎn)品智能化。從小靈通到智能手機(jī)，從人工客服到機(jī)器人客服，從現(xiàn)金付款到微信/支付寶收銀等方方面面。在21世紀(jì)的今天，我們“足不出戶、辦事有序”的舒適生活已經(jīng)離不開(kāi)智能產(chǎn)品的幫助。

2. 人工智能賦能農(nóng)業(yè)

農(nóng)業(yè)發(fā)展是推進(jìn)中國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的主要短板之一，要想實(shí)現(xiàn)質(zhì)的突破，應(yīng)用高科技武裝農(nóng)業(yè)是促進(jìn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的必由之路。

目前，我國(guó)的智慧農(nóng)業(yè)也取得了顯著性成果。譬如，大型無(wú)人機(jī)企業(yè)廣州極飛科技（XAG）公司開(kāi)發(fā)出一款能夠在綜合考慮環(huán)境風(fēng)向和土地形狀條件的同時(shí)，進(jìn)行高效且精準(zhǔn)的農(nóng)藥噴灑工作的智慧機(jī)器人。在機(jī)器人作業(yè)的同時(shí)會(huì)精細(xì)拍攝農(nóng)作物生長(zhǎng)、病蟲(chóng)害和周邊環(huán)境情況以及耕地形狀，并測(cè)量土地肥力?？蒲腥藛T根據(jù)這些大數(shù)據(jù)，便可以利用人工智能來(lái)分析農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況和態(tài)勢(shì)等，向農(nóng)戶提供施用農(nóng)藥和肥料的品種、數(shù)量和時(shí)間以及農(nóng)作物的最佳收獲期等建議。

3. 人工智能賦能服務(wù)業(yè)

近年來(lái)服務(wù)業(yè)飛速壯大，已超越制造業(yè)成為國(guó)內(nèi)第一大產(chǎn)業(yè)。數(shù)據(jù)顯示（國(guó)家統(tǒng)計(jì)局），在2013年服務(wù)業(yè)占GDP的比重為46.1%，2015年占比50.5%，2019年占比53.52%，該數(shù)據(jù)呈逐年上升趨勢(shì)，并且從2013年開(kāi)始，服務(wù)業(yè)就超越制造業(yè)成為國(guó)內(nèi)第一大產(chǎn)業(yè)，這都預(yù)示著服務(wù)業(yè)的巨大潛力。在“人工智能+大數(shù)據(jù)”的輔助下，傳統(tǒng)服務(wù)業(yè)將呈現(xiàn)“人不多，辦事多”的高效率工作新局面。

每個(gè)人無(wú)時(shí)無(wú)刻不在享受著服務(wù)，譬如，發(fā)送短訊，呼叫快車(chē)，定點(diǎn)外賣(mài)等。此外，新冠疫情期間，人工智能線上教育展現(xiàn)出了無(wú)與倫比的工作能力。資料顯示，借助互聯(lián)網(wǎng)慕課（MOOC）平臺(tái)，1名教師可以同時(shí)教授多名學(xué)生。譬如，在清華大學(xué)公開(kāi)講授的280多門(mén)慕課中，全國(guó)范圍內(nèi)總計(jì)有800多萬(wàn)名學(xué)生在線聽(tīng)課，經(jīng)計(jì)算，1名教師可以教授3萬(wàn)名學(xué)生，達(dá)到“一次勞動(dòng)，永久有效”的教學(xué)新思路。

不僅如此，人工智能的興起為人們進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)作提供了空間，將勞動(dòng)人民的雙手從傳統(tǒng)工作中解放出來(lái)，鼓勵(lì)更多的人從事發(fā)明創(chuàng)造型工作。因此，這將有助于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的發(fā)展，以促進(jìn)創(chuàng)新型經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展。

（三）人工智能賦能政府

自2013年開(kāi)始，我國(guó)一直在探索如何使市場(chǎng)在資源配置中更好地發(fā)揮其作用，但至今仍沒(méi)有較好的方案。在人工智能時(shí)代的政府治理中，應(yīng)達(dá)到以下四個(gè)目的：

第一，轉(zhuǎn)變政府治理理念，建立新型新理念新格局的現(xiàn)代化政府

第二，確立合理的治理目標(biāo)并努力實(shí)現(xiàn)

第三，應(yīng)用大數(shù)據(jù)提高各地政府協(xié)同治理水平，整合優(yōu)勢(shì)資源并徹底消除“信息孤島”現(xiàn)象。

第四，與時(shí)俱進(jìn)地把握經(jīng)濟(jì)規(guī)律，優(yōu)化我國(guó)整體經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展實(shí)體經(jīng)濟(jì)，以減少泡沫經(jīng)濟(jì)帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。

三、中國(guó)人工智能市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)活力的數(shù)據(jù)證實(shí)

中國(guó)人工智能市場(chǎng)在未來(lái)的五至十年內(nèi)將保持高水平的經(jīng)濟(jì)活力，同時(shí)中國(guó)人工智能市場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)規(guī)模也將受到正面反饋?zhàn)饔茫瑥亩憩F(xiàn)出持續(xù)上漲的趨勢(shì)。

為對(duì)此觀點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)有效的證實(shí)，本段采用數(shù)據(jù)分析與數(shù)學(xué)模型相結(jié)合的證實(shí)方法，基于往年的原始數(shù)據(jù)，結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型對(duì)人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模進(jìn)行預(yù)測(cè)，以佐證上述論點(diǎn)。（往年數(shù)據(jù)來(lái)源：中國(guó)信通院，前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理）

神經(jīng)（RBP）網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型的具體構(gòu)建步驟如下。

Step 1，輸出層第k個(gè)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)輸出為：

式中：wik為m層（隱含層）第i個(gè)神經(jīng)元與p層（輸出層）第k個(gè)神經(jīng)元的連接權(quán)值。

Step 2，Ri（X）為隱含層第i個(gè)神經(jīng)元的作用函數(shù)，即：

式中： Ci與σi分別為第i個(gè)基函數(shù)的中心和寬度;X為n維輸入向量;m為感知單元的個(gè)數(shù);||X-Ci||為向量的范數(shù)。

Step 3，結(jié)合上兩步，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型已建立完成，現(xiàn)應(yīng)用SPSS軟件中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行數(shù)值預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)結(jié)果如下（圖10）。

根據(jù)以上的數(shù)據(jù)分析：由圖9可看出，從2015年至2020年中國(guó)的人工智能產(chǎn)業(yè)進(jìn)入萌芽飛速發(fā)展階段，人工智能產(chǎn)業(yè)規(guī)模呈爆炸式增長(zhǎng)，復(fù)合平均增長(zhǎng)率高達(dá)55.11%。基于此，使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型對(duì)未來(lái)五年的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，2021年至2025年復(fù)合平均增長(zhǎng)率為17.2%，由此可見(jiàn)，人工智能產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐漸進(jìn)入平穩(wěn)成熟發(fā)展階段，產(chǎn)業(yè)規(guī)模仍呈逐年上漲趨勢(shì)，并且到2025年預(yù)計(jì)將突破4000億。據(jù)此可見(jiàn)，中國(guó)人工智能市場(chǎng)將在未來(lái)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持高水平的經(jīng)濟(jì)活力，具有極佳的發(fā)展前景。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，人工智能在當(dāng)今中國(guó)“雙循環(huán)”模式的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的潛力是無(wú)限的。因此，在世界各國(guó)競(jìng)相發(fā)展的時(shí)代，人工智能的崛起或許就是“第四次科技革命”。

不過(guò)，盡管人工智能對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有上述積極作用，但我們也要清醒地認(rèn)識(shí)到人工智能也會(huì)給經(jīng)濟(jì)社會(huì)帶來(lái)許多風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)。就經(jīng)濟(jì)方面而言，人工智能代替人工這一行為雖然會(huì)提高社會(huì)整體工作效率，但會(huì)導(dǎo)致特定工種失業(yè)風(fēng)險(xiǎn)幾率大幅度提高、加劇收入分配兩極分化、社會(huì)居民生活穩(wěn)定性下降等多項(xiàng)嚴(yán)重問(wèn)題。

因此，我國(guó)不僅應(yīng)該重視人工智能發(fā)展，重視人工智能為我國(guó)經(jīng)濟(jì)帶來(lái)的蓬勃發(fā)展，更應(yīng)該辯證地看待問(wèn)題，在享受人工智能帶給我們的美好生活的同時(shí)，認(rèn)真反思人工智能可能給經(jīng)濟(jì)、政治、社會(huì)、文化、民生等方面帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)與挑戰(zhàn)，積極探尋應(yīng)對(duì)措施，確保人工智能能夠真正地為人所用，能夠真正地做到安全、可靠、安心。

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（作者單位：周梓博，山東大學(xué)機(jī)電與信息工程學(xué)院;任書(shū)琪，山東大學(xué)文化傳播學(xué)院;齊恒嘉，山東大學(xué)澳國(guó)立聯(lián)合理學(xué)院。周梓博為通訊作者）