人工智能全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析

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摘要:新一輪的信息革命與產(chǎn)業(yè)革命激發(fā)出人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?jié)摿?，為了使人工智能產(chǎn)業(yè)生態(tài)的各項(xiàng)資源得到充分有效的利用，本文以系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論，形象化地將人工智能產(chǎn)業(yè)鏈劃分成生產(chǎn)子系統(tǒng)、銷(xiāo)售子系統(tǒng)、消費(fèi)子系統(tǒng)，分析人工智能全產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)要素的關(guān)系，結(jié)合當(dāng)前人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展問(wèn)題，提出人工智能產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化的創(chuàng)新路徑。

關(guān)鍵詞:人工智能;產(chǎn)業(yè)鏈;創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng);系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)

一、研究綜述

自1956年“人工智能”一詞在美國(guó)達(dá)特茅斯大學(xué)學(xué)術(shù)研討上被正式提出以來(lái)，關(guān)于人工智能的研究就從未停止過(guò)。早期對(duì)人工智能的研究集中在對(duì)機(jī)器理論以及智能程序上，到20世紀(jì)七八十年代，專(zhuān)家系統(tǒng)開(kāi)始出現(xiàn)并成熟，實(shí)現(xiàn)了人工智能理論研究向?qū)嶋H應(yīng)用的重大轉(zhuǎn)變。在我國(guó)的智能算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方面的基礎(chǔ)理論研究中，鐘義信、蔡自興等做出了杰出貢獻(xiàn)，在智能技術(shù)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)上，學(xué)界與人工智能企業(yè)合作，形成了“人工智能+教育”“人工智能+金融”“人工智能+零售”等一系列新的生產(chǎn)生活方式。近年來(lái)，人工智能外延不斷擴(kuò)展，成為新一輪信息革命與產(chǎn)業(yè)革命的重要驅(qū)動(dòng)因素。為適應(yīng)新的社會(huì)發(fā)展模式，學(xué)者們將人工智能產(chǎn)業(yè)放在一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)中來(lái)理解，并構(gòu)建了人工智能創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)(耿喆，2018)。對(duì)人工智能創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的要素、功能、運(yùn)行機(jī)制以及驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行了廣泛的研究。人工智能與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的融合為我國(guó)社會(huì)建設(shè)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了巨大貢獻(xiàn)，這不僅激發(fā)了人工智能的發(fā)展?jié)摿Γ彩谷绾渭涌烊斯ぶ悄軕?yīng)用落地以及如何加速促進(jìn)人工智能產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的深度融合成為焦點(diǎn)。依托政策制度、技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新以及市場(chǎng)機(jī)制驅(qū)動(dòng)人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展受到廣泛認(rèn)可?；诖耍狙芯坷孟到y(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論從人工智能前端的基礎(chǔ)研發(fā)、中端的算法模型構(gòu)建以及終端的產(chǎn)品應(yīng)用對(duì)人工智能全產(chǎn)業(yè)鏈的驅(qū)動(dòng)要素進(jìn)行系統(tǒng)分析，并結(jié)合當(dāng)前人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展問(wèn)題，提出針對(duì)性的解決方案。

二、我國(guó)人工智能產(chǎn)業(yè)概述

(一)我國(guó)人工智能產(chǎn)業(yè)鏈分布及問(wèn)題分析我國(guó)人工智能產(chǎn)業(yè)相較歐美國(guó)家起步晚，但在近四十年的發(fā)展中，我國(guó)人工智能產(chǎn)業(yè)逐漸形成了涵蓋基礎(chǔ)技術(shù)支撐層、人工智能技術(shù)層、人工智能應(yīng)用場(chǎng)景層的框架體系(張肅，2018)，人工智能產(chǎn)業(yè)生態(tài)分布如圖1所示。理論研究以及基礎(chǔ)技術(shù)研發(fā)是人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心所在，我國(guó)人工智能產(chǎn)業(yè)的前端集中在對(duì)芯片的研發(fā)、數(shù)據(jù)整理以及數(shù)據(jù)庫(kù)的建立上。人工智能產(chǎn)業(yè)的中端技術(shù)研發(fā)是人工智能應(yīng)用的基礎(chǔ)工程，主要包括語(yǔ)音識(shí)別、機(jī)器視覺(jué)、自然語(yǔ)言處理、深度學(xué)習(xí)平臺(tái)，是計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)結(jié)合大數(shù)據(jù)的技術(shù)成果。終端應(yīng)用是解決實(shí)際問(wèn)題的關(guān)鍵，與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)融合是人工智能應(yīng)用的偉大成果，包括智能駕駛、機(jī)器人、智能安防、智能醫(yī)療、智能金融、智能教育等。在一定的社會(huì)歷史背景下，我國(guó)人工智能產(chǎn)業(yè)布局呈現(xiàn)出前端基礎(chǔ)研究薄弱、終端技術(shù)應(yīng)用迅猛發(fā)展的格局。由于我國(guó)人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步晚，為了在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)超趕，我國(guó)早期開(kāi)始就注重發(fā)展見(jiàn)效快的人工智能技術(shù)應(yīng)用，著眼中低端市場(chǎng)，依靠我國(guó)巨大的人口紅利，短短幾年內(nèi)我國(guó)人工智能市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大。然而，帶來(lái)快速經(jīng)濟(jì)收益的代價(jià)是犧牲了對(duì)前端基礎(chǔ)核心層次的研究，缺乏高精尖的技術(shù)創(chuàng)新，使得我國(guó)在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì)地位。重新調(diào)整人工智能產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)成為當(dāng)前面臨的巨大難題。

(二)我國(guó)人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的系統(tǒng)性人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有整體性。人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的三個(gè)層次相互影響，形成了完整的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。前端的基礎(chǔ)研發(fā)為中端技術(shù)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展以及擴(kuò)寬終端人工智能產(chǎn)品應(yīng)用提供了更多可能;中端人工智能技術(shù)創(chuàng)新和終端產(chǎn)品應(yīng)用為前端基礎(chǔ)研發(fā)提供更多思路，是對(duì)理論的檢驗(yàn)和反饋;在技術(shù)開(kāi)發(fā)為人工智能應(yīng)用提供技術(shù)支撐的同時(shí)，人工智能的應(yīng)用也作為市場(chǎng)動(dòng)力，推動(dòng)著技術(shù)開(kāi)發(fā)，并為基礎(chǔ)研發(fā)提供資金支持，如圖2所示。由此可見(jiàn)，人工智能產(chǎn)業(yè)生態(tài)具有復(fù)雜性和動(dòng)態(tài)性，產(chǎn)業(yè)鏈上的每一環(huán)都與整個(gè)生態(tài)息息相關(guān)，他們相互協(xié)調(diào)、相互合作，不斷優(yōu)化系統(tǒng)的整體功能，因此不能過(guò)分強(qiáng)調(diào)某一環(huán)節(jié)，忽視某個(gè)環(huán)節(jié)。綜上所述可以看出，我國(guó)人工智能產(chǎn)業(yè)鏈并不協(xié)調(diào)，需要進(jìn)一步發(fā)掘各環(huán)節(jié)的驅(qū)動(dòng)因素，并進(jìn)行調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化和平衡。

三、人工智能產(chǎn)業(yè)鏈的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析

從縱向看，人工智能產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)且粋€(gè)技術(shù)開(kāi)發(fā)到應(yīng)用的過(guò)程，是一個(gè)理論到實(shí)踐的過(guò)程，也是一個(gè)生產(chǎn)到消費(fèi)的過(guò)程。因此，將人工智能產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)形象化地分為上游生產(chǎn)子系統(tǒng)、中游銷(xiāo)售子系統(tǒng)、下游消費(fèi)子系統(tǒng)來(lái)對(duì)應(yīng)人工智能產(chǎn)業(yè)鏈的三個(gè)層次。上游的生產(chǎn)子系統(tǒng)主要依靠國(guó)家科研院、大學(xué)等機(jī)構(gòu)以及高新企業(yè)、人工智能企業(yè)的研究部門(mén)。生產(chǎn)子系統(tǒng)作為整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，其核心是“產(chǎn)品”質(zhì)量和數(shù)量。影響這兩個(gè)“量”的正向因素包括科研人員(專(zhuān)業(yè)人員)、科研經(jīng)費(fèi)、消費(fèi)市場(chǎng)、政府政策、技術(shù)水平、法律規(guī)章等，反向因素主要有研發(fā)成本、研發(fā)難度等。一般來(lái)說(shuō)，更多的科研人員和專(zhuān)業(yè)人才，尤其是復(fù)合型人才以及更高水平的技術(shù)意味著更大可能的“生產(chǎn)”成功，科研經(jīng)費(fèi)為“生產(chǎn)”提供資金支持，消費(fèi)市場(chǎng)為“生產(chǎn)”提供動(dòng)力但也一定程度上影響“產(chǎn)品”質(zhì)量，政府政策為“生產(chǎn)”保駕護(hù)航，法律規(guī)章對(duì)“生產(chǎn)”成果的保護(hù)也至關(guān)重要。而研發(fā)的技術(shù)難度以及研發(fā)的成本阻礙著“生產(chǎn)”的順利進(jìn)行。中游的銷(xiāo)售子系統(tǒng)主要依靠科技企業(yè)，其核心是進(jìn)行人工智能技術(shù)產(chǎn)品創(chuàng)新和傳播。影響因素主要有企業(yè)數(shù)量、傳播渠道、社會(huì)創(chuàng)新文化、行業(yè)壁壘、維護(hù)升級(jí)成本，人工智能企業(yè)數(shù)量越多，意味著產(chǎn)生更多的人工智能技術(shù)。傳播渠道是指人工智能技術(shù)的載體，載體越多意味著更廣泛全面的人工智能技術(shù)應(yīng)用;社會(huì)的創(chuàng)新文化激發(fā)著企業(yè)不斷地進(jìn)行技術(shù)更迭，而與此同時(shí)也不可避免地帶來(lái)更多的維護(hù)升級(jí)成本。其次，行業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)形成的行業(yè)壁壘也大大影響了技術(shù)的創(chuàng)造與傳播。另外，由于人工智能產(chǎn)業(yè)鏈之間的密切關(guān)系，上游的“產(chǎn)品”質(zhì)量和數(shù)量也影響著中游的人工智能技術(shù)創(chuàng)造。下游的消費(fèi)子系統(tǒng)主要依靠政府與社會(huì)的產(chǎn)業(yè)融合需求與消費(fèi)者的智能化需求，核心是消費(fèi)能力與融合能力。人口數(shù)量、可支配收入、政府政策是正向因素，人工智能產(chǎn)品價(jià)格以及產(chǎn)業(yè)融合轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)是影響需求的反面因素。

四、人工智能產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新發(fā)展路徑選擇

目前，我國(guó)人工智能產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展存在著“頭輕腳重”的問(wèn)題，影響了整個(gè)人工智能產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的平衡，不利于長(zhǎng)期發(fā)展，且在發(fā)展中越來(lái)展現(xiàn)出后勁不足的跡象。人工智能產(chǎn)業(yè)要想得到長(zhǎng)遠(yuǎn)的健康的發(fā)展，就要選擇一條適合我國(guó)狀況的創(chuàng)新發(fā)展路徑。

(一)優(yōu)化人工智能產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)我國(guó)人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要依靠中低端市場(chǎng)，人工智能市場(chǎng)存在著較大的低端供給溢出。應(yīng)該充分利用產(chǎn)業(yè)園區(qū)聚集效應(yīng)以及產(chǎn)學(xué)研一體化，不斷開(kāi)拓人工智能新市場(chǎng)新領(lǐng)域、促進(jìn)人工智能產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)深度融合;政府應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)，避免企業(yè)盲目進(jìn)入低端市場(chǎng)，對(duì)人工智能產(chǎn)業(yè)基于支持的同時(shí)也要注重提高人工智能企業(yè)質(zhì)量。

(二)加強(qiáng)研發(fā)成果保護(hù)對(duì)研發(fā)成果保護(hù)的缺失以及“零成本”山寨假冒產(chǎn)品的充斥打擊了企業(yè)的創(chuàng)新動(dòng)力。目前我國(guó)與知識(shí)產(chǎn)權(quán)相關(guān)的法律法規(guī)還有待完善，對(duì)假冒偽劣產(chǎn)品的打擊力度還有待加強(qiáng)，無(wú)論是政府還是市場(chǎng)，都應(yīng)該對(duì)竊取研究成果和假冒偽劣行為予以制裁和打擊，營(yíng)造全民創(chuàng)新的社會(huì)文化氛圍。

(三)加強(qiáng)研發(fā)型人才的培養(yǎng)技術(shù)難題難以攻克突破是現(xiàn)階段我國(guó)人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的主要問(wèn)題，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，必須制定并實(shí)施更加完善的人才戰(zhàn)略。從長(zhǎng)遠(yuǎn)出發(fā)，要不斷加強(qiáng)基礎(chǔ)教育，為人工智能產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破培養(yǎng)后備領(lǐng)軍人才;另一方面，基于眼前發(fā)展，以更加開(kāi)放的策略，引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)人工智能技術(shù)人才。

(四)繼續(xù)深化企業(yè)間的合作關(guān)系運(yùn)用技術(shù)手段，建立人工智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中企業(yè)間的信任機(jī)制、利益共享機(jī)制、技術(shù)傳播機(jī)制。通過(guò)信任機(jī)制的建立，促進(jìn)系統(tǒng)內(nèi)主體之間的合作;合理的利益共享機(jī)制，有利于促進(jìn)人工智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各主體間合作的穩(wěn)定，建立知識(shí)獲取平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)的傳播與共享，促進(jìn)人工智能核心技術(shù)的創(chuàng)新突破。

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作者：袁根 單位：上海工程技術(shù)大學(xué)管理學(xué)院