人工智能全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新系統(tǒng)動力學(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)的各項資源得到充分有效的利用，本文以系統(tǒng)動力學(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)、銷售子系統(tǒng)、消費子系統(tǒng)，分析人工智能全產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動要素的關(guān)系，結(jié)合當(dāng)前人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展問題，提出人工智能產(chǎn)業(yè)實現(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)動力學(xué)

一、研究綜述

自1956年“人工智能”一詞在美國達特茅斯大學(xué)學(xué)術(shù)研討上被正式提出以來，關(guān)于人工智能的研究就從未停止過。早期對人工智能的研究集中在對機器理論以及智能程序上，到20世紀七八十年代，專家系統(tǒng)開始出現(xiàn)并成熟，實現(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，在智能技術(shù)的應(yīng)用開發(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，人工智能外延不斷擴展，成為新一輪信息革命與產(chǎn)業(yè)革命的重要驅(qū)動因素。為適應(yīng)新的社會發(fā)展模式，學(xué)者們將人工智能產(chǎn)業(yè)放在一個完整的生態(tài)系統(tǒng)中來理解，并構(gòu)建了人工智能創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)(耿喆，2018)。對人工智能創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的要素、功能、運行機制以及驅(qū)動力進行了廣泛的研究。人工智能與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的融合為我國社會建設(shè)和經(jīng)濟建設(shè)做出了巨大貢獻，這不僅激發(fā)了人工智能的發(fā)展?jié)摿?，也使如何加快人工智能?yīng)用落地以及如何加速促進人工智能產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的深度融合成為焦點。依托政策制度、技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新以及市場機制驅(qū)動人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展受到廣泛認可?；诖?，本研究利用系統(tǒng)動力學(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)用對人工智能全產(chǎn)業(yè)鏈的驅(qū)動要素進行系統(tǒng)分析，并結(jié)合當(dāng)前人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展問題，提出針對性的解決方案。

二、我國人工智能產(chǎn)業(yè)概述

(一)我國人工智能產(chǎn)業(yè)鏈分布及問題分析我國人工智能產(chǎn)業(yè)相較歐美國家起步晚，但在近四十年的發(fā)展中，我國人工智能產(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，我國人工智能產(chǎn)業(yè)的前端集中在對芯片的研發(fā)、數(shù)據(jù)整理以及數(shù)據(jù)庫的建立上。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，主要包括語音識別、機器視覺、自然語言處理、深度學(xué)習(xí)平臺，是計算機學(xué)習(xí)結(jié)合大數(shù)據(jù)的技術(shù)成果。終端應(yīng)用是解決實際問題的關(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。在一定的社會歷史背景下，我國人工智能產(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。由于我國人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步晚，為了在短期內(nèi)實現(xiàn)超趕，我國早期開始就注重發(fā)展見效快的人工智能技術(shù)應(yīng)用，著眼中低端市場，依靠我國巨大的人口紅利，短短幾年內(nèi)我國人工智能市場規(guī)模不斷擴大。然而，帶來快速經(jīng)濟收益的代價是犧牲了對前端基礎(chǔ)核心層次的研究，缺乏高精尖的技術(shù)創(chuàng)新，使得我國在國際競爭中處于劣勢地位。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)實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展以及擴寬終端人工智能產(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，是對理論的檢驗和反饋;在技術(shù)開發(fā)為人工智能應(yīng)用提供技術(shù)支撐的同時，人工智能的應(yīng)用也作為市場動力，推動著技術(shù)開發(fā)，并為基礎(chǔ)研發(fā)提供資金支持，如圖2所示。由此可見，人工智能產(chǎn)業(yè)生態(tài)具有復(fù)雜性和動態(tài)性，產(chǎn)業(yè)鏈上的每一環(huán)都與整個生態(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，因此不能過分強調(diào)某一環(huán)節(jié)，忽視某個環(huán)節(jié)。綜上所述可以看出，我國人工智能產(chǎn)業(yè)鏈并不協(xié)調(diào)，需要進一步發(fā)掘各環(huán)節(jié)的驅(qū)動因素，并進行調(diào)整，以實現(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)動力學(xué)分析

從縱向看，人工智能產(chǎn)業(yè)鏈是一個技術(shù)開發(fā)到應(yīng)用的過程，是一個理論到實踐的過程，也是一個生產(chǎn)到消費的過程。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)、中游銷售子系統(tǒng)、下游消費子系統(tǒng)來對應(yīng)人工智能產(chǎn)業(yè)鏈的三個層次。上游的生產(chǎn)子系統(tǒng)主要依靠國家科研院、大學(xué)等機構(gòu)以及高新企業(yè)、人工智能企業(yè)的研究部門。生產(chǎn)子系統(tǒng)作為整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)，其核心是“產(chǎn)品”質(zhì)量和數(shù)量。影響這兩個“量”的正向因素包括科研人員(專業(yè)人員)、科研經(jīng)費、消費市場、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。一般來說，更多的科研人員和專業(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)費為“生產(chǎn)”提供資金支持，消費市場為“生產(chǎn)”提供動力但也一定程度上影響“產(chǎn)品”質(zhì)量，政府政策為“生產(chǎn)”保駕護航，法律規(guī)章對“生產(chǎn)”成果的保護也至關(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)”的順利進行。中游的銷售子系統(tǒng)主要依靠科技企業(yè)，其核心是進行人工智能技術(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、社會創(chuàng)新文化、行業(yè)壁壘、維護升級成本，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;社會的創(chuàng)新文化激發(fā)著企業(yè)不斷地進行技術(shù)更迭，而與此同時也不可避免地帶來更多的維護升級成本。其次，行業(yè)間的競爭形成的行業(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。下游的消費子系統(tǒng)主要依靠政府與社會的產(chǎn)業(yè)融合需求與消費者的智能化需求，核心是消費能力與融合能力。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)品價格以及產(chǎn)業(yè)融合轉(zhuǎn)型風(fēng)險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，我國人工智能產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展存在著“頭輕腳重”的問題，影響了整個人工智能產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的平衡，不利于長期發(fā)展，且在發(fā)展中越來展現(xiàn)出后勁不足的跡象。人工智能產(chǎn)業(yè)要想得到長遠的健康的發(fā)展，就要選擇一條適合我國狀況的創(chuàng)新發(fā)展路徑。

(一)優(yōu)化人工智能產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)我國人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要依靠中低端市場，人工智能市場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，不斷開拓人工智能新市場新領(lǐng)域、促進人工智能產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)深度融合;政府應(yīng)該加強對企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)，避免企業(yè)盲目進入低端市場，對人工智能產(chǎn)業(yè)基于支持的同時也要注重提高人工智能企業(yè)質(zhì)量。

(二)加強研發(fā)成果保護對研發(fā)成果保護的缺失以及“零成本”山寨假冒產(chǎn)品的充斥打擊了企業(yè)的創(chuàng)新動力。目前我國與知識產(chǎn)權(quán)相關(guān)的法律法規(guī)還有待完善，對假冒偽劣產(chǎn)品的打擊力度還有待加強，無論是政府還是市場，都應(yīng)該對竊取研究成果和假冒偽劣行為予以制裁和打擊，營造全民創(chuàng)新的社會文化氛圍。

(三)加強研發(fā)型人才的培養(yǎng)技術(shù)難題難以攻克突破是現(xiàn)階段我國人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的主要問題，為進一步實現(xiàn)人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，必須制定并實施更加完善的人才戰(zhàn)略。從長遠出發(fā)，要不斷加強基礎(chǔ)教育，為人工智能產(chǎn)業(yè)實現(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，以更加開放的策略，引進國際先進人工智能技術(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)間的信任機制、利益共享機制、技術(shù)傳播機制。通過信任機制的建立，促進系統(tǒng)內(nèi)主體之間的合作;合理的利益共享機制，有利于促進人工智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各主體間合作的穩(wěn)定，建立知識獲取平臺，實現(xiàn)技術(shù)的傳播與共享，促進人工智能核心技術(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