高 煜

(1.西北大學(xué) 中國(guó)西部經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究中心；2.西北大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，陜西 西安 710127)

在中國(guó)特色社會(huì)主義進(jìn)入新時(shí)代的新的歷史方位下,經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展成為中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段的總內(nèi)涵。為此,必須“以供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革為主線,推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量變革,效率變革,動(dòng)力變革”[1](P30)。中國(guó)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展中存在問(wèn)題的本質(zhì)是,以深層次體制機(jī)制障礙為根源;以產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為表現(xiàn),以供求結(jié)構(gòu)、虛實(shí)結(jié)構(gòu)、要素結(jié)構(gòu)、動(dòng)能結(jié)構(gòu)、區(qū)域結(jié)構(gòu)等為內(nèi)涵的重大結(jié)構(gòu)性失衡為核心;以及由此導(dǎo)致的增速下降、效率不高、動(dòng)能不足等總量減緩為表現(xiàn)的結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)型增長(zhǎng)失速。作為經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展長(zhǎng)期堅(jiān)持的主線,供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的實(shí)質(zhì)是,在問(wèn)題導(dǎo)向與目標(biāo)導(dǎo)向的雙重導(dǎo)向下,針對(duì)中國(guó)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展中存在的本質(zhì)問(wèn)題,以提高效率、優(yōu)化結(jié)構(gòu)、培育新動(dòng)力為內(nèi)涵的經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展[2]為目標(biāo),以政策重點(diǎn)由需求側(cè)的宏觀經(jīng)濟(jì)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向供給側(cè)的體制機(jī)制改革為推動(dòng),以結(jié)構(gòu)優(yōu)化為核心,最終實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新推動(dòng)、要素升級(jí)、動(dòng)能轉(zhuǎn)換、效率提升的經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。在供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革中,制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有關(guān)鍵性意義和重大任務(wù):以互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和制造業(yè)深度融合為手段,以加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè),培育世界級(jí)先進(jìn)制造業(yè)集群、推動(dòng)制造業(yè)邁向中高端為任務(wù),以建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)為目標(biāo),實(shí)現(xiàn)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。“加快建設(shè)制造強(qiáng)國(guó),加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè),推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合…促進(jìn)我國(guó)產(chǎn)業(yè)邁向全球價(jià)值鏈中高端,培育若干世界級(jí)先進(jìn)制造業(yè)集群?！盵1](P30-31)其中,緊抓新一輪產(chǎn)業(yè)革命的契機(jī),以人工智能與制造業(yè)深度融合為手段,推動(dòng)制造業(yè)邁向中高端是制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵。

一、人工智能與制造業(yè)深度融合推進(jìn)制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)變

人工智能是指“研究人類智能行為規(guī)律(如學(xué)習(xí)、計(jì)算、推理、思考、規(guī)劃等),構(gòu)造具有一定智慧能力的人工系統(tǒng),以完成往常需要人的智慧才能勝任的工作”[3](PIX)。

人工智能的開創(chuàng)性構(gòu)思早在1950年就由圖靈提出,此后,人工智能按照強(qiáng)調(diào)思路模擬的控制派與強(qiáng)調(diào)自我意識(shí)的仿生派的兩條技術(shù)路線展開研究,其中前者長(zhǎng)期占據(jù)主導(dǎo)地位,在“深度學(xué)習(xí)”技術(shù)突破性進(jìn)展之后,人工智能在仿生派路線的推動(dòng)下在21世紀(jì)后取得了快速的突破性發(fā)展[4],進(jìn)入到技術(shù)突破和大規(guī)模應(yīng)用的新階段[5]。

人工智能以其技術(shù)的突破性發(fā)展為基礎(chǔ),迅速而廣泛地對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)生活產(chǎn)生著巨大影響,其特點(diǎn)表現(xiàn)為技術(shù)突破、應(yīng)用廣泛、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、影響深遠(yuǎn)四個(gè)方面?！吧疃葘W(xué)習(xí)”技術(shù)的突破使得人工智能獲得了突破性發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ); 在技術(shù)突破的帶動(dòng)下, 人工智能迅速而廣泛地應(yīng)用于圖像、 語(yǔ)音識(shí)別、 自動(dòng)駕駛、 醫(yī)療、 新聞采寫、 音樂(lè)創(chuàng)作、 體育競(jìng)賽等各種場(chǎng)景, 并取得了顛覆性效果。 James Manyika等分析了2 000項(xiàng)任務(wù),預(yù)測(cè)在美國(guó)經(jīng)濟(jì)中,大約45%的有償活動(dòng)可以使用現(xiàn)有的人工智能和其他技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化[6];在此基礎(chǔ)上,人工智能產(chǎn)業(yè)獲得了快速發(fā)展,2020 年全球人工智能產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超過(guò) 1 100 億美元,年均增速47.8%,中國(guó)人工智能產(chǎn)業(yè)規(guī)模將為180 億美元,年均增速56.5%[8];在廣泛應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)上,隨著由當(dāng)前的弱人工智能,發(fā)展為強(qiáng)人工智能,以至超人工智能?？梢灶A(yù)計(jì)的是,人工智能必將引發(fā)一場(chǎng)深刻的技術(shù)變革、產(chǎn)業(yè)變革、經(jīng)濟(jì)變革、社會(huì)變革，必將深刻改變經(jīng)濟(jì)社會(huì)生活。

在人工智能技術(shù)突破性發(fā)展和新一輪產(chǎn)業(yè)革命的強(qiáng)勁推動(dòng)下,人類社會(huì)繼農(nóng)業(yè)化時(shí)代、工業(yè)化時(shí)代、信息化時(shí)代之后,已經(jīng)站在智能化時(shí)代的門口。因此,當(dāng)前人工智能與制造業(yè)深度融合,推動(dòng)制造業(yè)邁向中高端問(wèn)題的實(shí)質(zhì)是,在智能化時(shí)代即將來(lái)臨的重大歷史節(jié)點(diǎn),建立智能化時(shí)代制造業(yè)發(fā)展的智能化模式,推動(dòng)智能化時(shí)代制造業(yè)智能化發(fā)展。

隨著人工智能技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,人工智能與制造業(yè)融合的不斷深化,人工智能正在廣泛而深刻地改變著制造業(yè),加速制造業(yè)的智能化轉(zhuǎn)變。從當(dāng)前實(shí)踐的實(shí)際發(fā)展看,人工智能對(duì)于制造業(yè)的智能化改變體現(xiàn)在六個(gè)方面:

第一,產(chǎn)品智能化。一是智能化產(chǎn)品種類日益豐富。智能化產(chǎn)品按照功能可以分為包括智能音箱、智能手機(jī)、智能電視、智能家居產(chǎn)品等在內(nèi)的消費(fèi)型智能產(chǎn)品,包括家務(wù)機(jī)器人、智能醫(yī)療、智能安防、智能金融等在內(nèi)的服務(wù)型智能產(chǎn)品以及包括智能電網(wǎng)、物品分揀機(jī)器人等在內(nèi)的生產(chǎn)型智能產(chǎn)品三類。二是產(chǎn)品智能化水平不斷提升。例如,從具有主動(dòng)安全系統(tǒng)的單個(gè)汽車發(fā)展到“全面實(shí)時(shí)感知+及時(shí)通信+智能駕駛”模式,進(jìn)而發(fā)展為可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的智慧道路系統(tǒng)。人工智能使得制造業(yè)產(chǎn)品由功能化向智能化轉(zhuǎn)變,極大地拓展了產(chǎn)品滿足各種需求的范圍,極大提升了產(chǎn)品效用。具有智能化功能的產(chǎn)品推動(dòng)了適應(yīng)智能化時(shí)代需要的制造業(yè)產(chǎn)品升級(jí)。

第二,裝備智能化。通過(guò)人工智能與先進(jìn)制造技術(shù)的高度集成與深度融合,發(fā)展出具有感知、分析、決策、執(zhí)行、維護(hù)等功能,能夠?qū)崿F(xiàn)自組織、自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)化、協(xié)同化、智能化生產(chǎn)設(shè)備與生產(chǎn)系統(tǒng)。目前,智能化裝備已經(jīng)由智能化單機(jī)裝備,向以其為基礎(chǔ)的智能生產(chǎn)線、智能車間、智能工廠等發(fā)展轉(zhuǎn)變,達(dá)到提供工廠級(jí)的系統(tǒng)化、集成化、智能化的生產(chǎn)設(shè)備。裝備智能化為生產(chǎn)智能化和產(chǎn)品智能化提供了直接物質(zhì)基礎(chǔ)。

第三,生產(chǎn)智能化。主要表現(xiàn)為生產(chǎn)制造方式的智能化,從傳統(tǒng)制造業(yè)的“人工分析決策+自動(dòng)生產(chǎn)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤叭斯ぶ悄芊治鰶Q策+自主生產(chǎn)”的智能化制造方式,即生產(chǎn)制造過(guò)程由人工監(jiān)控下的機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)橐匀斯ぶ悄転楹诵牡男畔⒒?、集成化、自主化生產(chǎn)。以數(shù)字化數(shù)據(jù)、系統(tǒng)化連接、信息化處理為基礎(chǔ),綜合產(chǎn)品特性、時(shí)間要求、物流管理、成本控制、安全要求等全方位要求,以人工智能決策為核心,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造的自主化控制與實(shí)施。

第四,管理智能化。以包括原材料采購(gòu)、生產(chǎn)制造、倉(cāng)儲(chǔ)物流、需求系統(tǒng)、售后服務(wù)等全方位的硬件、軟件的相互連接為基礎(chǔ)產(chǎn)生海量數(shù)據(jù),在客戶關(guān)系管理、生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理、供應(yīng)鏈管理、產(chǎn)品生命周期管理等系統(tǒng)的支撐下,對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、結(jié)構(gòu)化處理、智能化分析,并以此為基礎(chǔ),以深度學(xué)習(xí)功能為技術(shù)保障,對(duì)產(chǎn)品特性、生產(chǎn)成本、原材料、物流、生產(chǎn)時(shí)間等方面進(jìn)行全方位、深度化的智能化管理,實(shí)現(xiàn)制造業(yè)管理的全面智能化。

第五, 商業(yè)應(yīng)用智能化。 即從被動(dòng)式需求分析轉(zhuǎn)化為主動(dòng)式需求管理。 傳統(tǒng)制造業(yè)在客戶需求信息收集、 整理的基礎(chǔ)上, 對(duì)客戶需求進(jìn)行分析、 判斷、 預(yù)測(cè), 根據(jù)需求分析, 組織生產(chǎn)制造。 在人工智能的改變下, 制造業(yè)通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與商業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)互通, 收集客戶需求的海量數(shù)據(jù), 運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù), 在對(duì)海量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)自動(dòng)整理、 分析、 存儲(chǔ)的基礎(chǔ)上, 實(shí)時(shí)向客戶發(fā)送關(guān)聯(lián)性需求信息, 及時(shí)關(guān)注、 引導(dǎo)客戶需求。 與被動(dòng)式需求分析相比, 智能化主動(dòng)式需求管理的特點(diǎn)突出表現(xiàn)在實(shí)時(shí)性、 主動(dòng)性、 智能化三個(gè)方面。 其中, 實(shí)時(shí)性體現(xiàn)在客戶需求信息收集、 分析、 存貯以及客戶需求關(guān)注、 引導(dǎo)的實(shí)時(shí)性。 主動(dòng)性體現(xiàn)在不是被動(dòng)感應(yīng)、 分析客戶需求, 而是以對(duì)于客戶需求主動(dòng)聯(lián)系、 主動(dòng)響應(yīng)、 主動(dòng)引導(dǎo)等為基礎(chǔ)的主動(dòng)需求管理。 智能化體現(xiàn)在主動(dòng)式需求管理的實(shí)現(xiàn)依賴于人工智能對(duì)其的全過(guò)程參與。

第六,產(chǎn)業(yè)生態(tài)智能化。產(chǎn)業(yè)鏈、價(jià)值鏈、供應(yīng)鏈、創(chuàng)新鏈以及產(chǎn)業(yè)周邊社會(huì)環(huán)境系統(tǒng)、人文環(huán)境系統(tǒng)、生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的連接與集成下,以人工智能為核心,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集、信息共享、業(yè)務(wù)協(xié)同、系統(tǒng)集成等全過(guò)程、全任務(wù)的智能化實(shí)施,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)空前的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化。

人工智能對(duì)于制造業(yè)的六大智能化改變對(duì)于提升制造業(yè)發(fā)展質(zhì)量具有決定性作用。主要體現(xiàn)在成本節(jié)約、效率提升、價(jià)值創(chuàng)造、發(fā)展擴(kuò)散等四個(gè)方面。首先,在成本節(jié)約方面,一方面,人工智能將極大地節(jié)約制造業(yè)人工成本。人工智能導(dǎo)致的無(wú)人化或少人化生產(chǎn),將極大節(jié)約制造業(yè)的人工成本,這一點(diǎn)對(duì)于當(dāng)前“人口紅利”消失,人工成本全面、持續(xù)攀升的中國(guó)制造業(yè)作用十分突出。另一方面,人工智能將極大地節(jié)約制造業(yè)能源成本。在智能化生產(chǎn)管理下,能源消耗可以得到最大節(jié)約,從而可以極大地節(jié)約制造業(yè)能源成本,這一點(diǎn)對(duì)于能源價(jià)格高企且波動(dòng)的制造業(yè),也具有十分重要的作用。其次,在效率提升方面,在智能化生產(chǎn)管理下,原材料采購(gòu)、生產(chǎn)制造、倉(cāng)儲(chǔ)物流、需求系統(tǒng)、售后服務(wù)等全方位環(huán)節(jié)將得到最優(yōu)運(yùn)籌,在物耗節(jié)約、進(jìn)度優(yōu)化、時(shí)間加快等的基礎(chǔ)上,生產(chǎn)制造的效率將得到最大提升。Erik Brynjolfsson等(2017)就指出,人工智能的進(jìn)步可能提高全要素生產(chǎn)率。尤其是許多大型工廠的能源效率和材料使用可以得到改善[6]。再次,在價(jià)值創(chuàng)造方面,人工智能廣闊的前景可以為企業(yè)帶來(lái)巨大的投資和價(jià)值創(chuàng)造。根據(jù)CBInsights的估計(jì),全球?qū)Ｗ⑷斯ぶ悄艿乃綘I(yíng)公司的投資從2012年的5.89億美元增加到2016年的逾50億美元[6]。最后,在發(fā)展擴(kuò)散方面,制造業(yè)的智能化轉(zhuǎn)變可以通過(guò)逆向工程等方式促進(jìn)對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品與技術(shù)的模仿,以及企業(yè)、產(chǎn)業(yè)和職業(yè)之間的技術(shù)學(xué)習(xí)與模仿,從而擴(kuò)大知識(shí)的外部性[9]。在此基礎(chǔ)上還可以通過(guò)產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈、價(jià)值鏈、創(chuàng)新鏈、消費(fèi)鏈等途徑,逐步擴(kuò)散到農(nóng)業(yè)、流通業(yè)、服務(wù)業(yè)、消費(fèi)領(lǐng)域等相關(guān)產(chǎn)業(yè)與領(lǐng)域,逐步帶動(dòng)其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)與領(lǐng)域的智能化轉(zhuǎn)型。

二、人工智能與制造業(yè)深度融合的智能化發(fā)展模式

人工智能對(duì)于制造業(yè)的智能化改變要求制造業(yè)實(shí)現(xiàn)全面智能化發(fā)展模式。

第一,智能化生產(chǎn)管理模式。從傳統(tǒng)制造業(yè)的以人為核心的生產(chǎn)管理模式,轉(zhuǎn)變?yōu)橐匀斯ぶ悄転楹诵牡纳a(chǎn)管理模式,即以人工智能為核心的,分散式智能化控制的全流程、多任務(wù)、智能化管理模式。即以信息通信技術(shù)和信息物理系統(tǒng)高度結(jié)合為手段,將現(xiàn)代人工智能技術(shù)與制造業(yè)生產(chǎn)深度融合,實(shí)現(xiàn)從集中式控制向分散式智能化控制的根本性轉(zhuǎn)變。具體而言,通過(guò)建立以有線及無(wú)線方式連接,包括所有生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備、客戶需求、倉(cāng)儲(chǔ)物流、生產(chǎn)管理等生產(chǎn)環(huán)節(jié)在內(nèi)的信息物理融合系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)[10](P14),實(shí)現(xiàn)制造業(yè)生產(chǎn)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、人機(jī)互動(dòng)、智能調(diào)整,最終達(dá)到最優(yōu)化生產(chǎn)。為此,制造業(yè)必須進(jìn)行智能化生產(chǎn)流程再造,建立新型的智能化生產(chǎn)管理模式。

第二,智能化生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)模式。從傳統(tǒng)制造業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化、大批量、大規(guī)模制造,滿足一致性需求的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)模式,轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗥贩N、小批次、多樣化規(guī)模,滿足差異化需求的智能化生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)模式轉(zhuǎn)變。其根本是通過(guò)智能化生產(chǎn)制造方式,將需求的個(gè)性化與生產(chǎn)規(guī)?；昝榔ヅ?使得柔性生產(chǎn)與大規(guī)模定制能夠以技術(shù)可行、成本節(jié)約、需求適應(yīng)的方式得以實(shí)現(xiàn)。在此基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)從以企業(yè)的技術(shù)與生產(chǎn)為中心的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)思想與模式向以客戶的需求為中心的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)思想與模式轉(zhuǎn)變。在這一思想與模式下,多地、多部門、全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同設(shè)計(jì),大規(guī)模個(gè)性化訂制,精準(zhǔn)供應(yīng)鏈管理,柔性生產(chǎn),網(wǎng)絡(luò)化制造,自組織自適應(yīng)物流,智能化分包、眾包與系統(tǒng)集成等將成為新型的制造業(yè)智能化生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)方式。

第三,智能化組織管理模式。一是生產(chǎn)員工數(shù)量大幅度減少。在生產(chǎn)智能化的作用下,人工智能將取代部分智力及體力工作崗位,造成制造業(yè)的無(wú)人化或少人化生產(chǎn)。據(jù)花旗銀行和牛津大學(xué)估計(jì),未來(lái)幾年,機(jī)器人和人工智能等技術(shù)可能會(huì)在全球范圍內(nèi)替代數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的工作崗位,經(jīng)合組織國(guó)家中57%的就業(yè)機(jī)會(huì)都會(huì)面臨人工智能的挑戰(zhàn)[4]。二是員工工作要求與薪酬的轉(zhuǎn)變。在生產(chǎn)智能化的作用下,除了無(wú)人化或少人化生產(chǎn),員工的工作要求還從體力工作、機(jī)器操作、數(shù)據(jù)獲取等操作性工作,轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)新與決策性工作,即包括對(duì)于聯(lián)網(wǎng)機(jī)器進(jìn)行編程和維護(hù),解讀復(fù)雜數(shù)據(jù),與管理人員組成團(tuán)隊(duì),協(xié)同工作等在內(nèi)的更為復(fù)雜的控制、操作、規(guī)劃工作,工人與管理者的職能界限區(qū)域模糊[10](P105-106)。人工智能型企業(yè)會(huì)雇用更高比例的高技能員工,會(huì)把更高比例的低職位任務(wù)外包,并給留在企業(yè)中的低職位員工支付較高的工資溢價(jià)[9]。三是組織架構(gòu)扁平化。在生產(chǎn)智能化的作用下,大量操作、分析、控制、協(xié)調(diào)等工作由人工智能完成,人員職責(zé)的大量減少,使得企業(yè)應(yīng)當(dāng)圍繞人工智能為核心,進(jìn)行組織管理的職能再造、流程再造,與此相適應(yīng),進(jìn)行制造業(yè)企業(yè)的組織再造,組織架構(gòu)由集中式、層級(jí)化模式轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚⑹健⒈馄交軜?gòu)。人工智能會(huì)使企業(yè)把中層監(jiān)督職能自動(dòng)化，并取消這些職能,使層級(jí)更扁平化,控制范圍擴(kuò)大[11]。人工智能可以減少委托人對(duì)下級(jí)部門的監(jiān)督成本,減緩協(xié)同問(wèn)題的影響,促進(jìn)分權(quán)化,同時(shí)導(dǎo)致規(guī)模更大、橫向一體化程度更高的企業(yè),使企業(yè)扁平化,內(nèi)部設(shè)立更多利潤(rùn)中心,把更多工作任務(wù)外包給獨(dú)立的自雇代理人[9]。

第四,智能化商業(yè)模式。一是實(shí)現(xiàn)以客戶深度參與式生產(chǎn)為基礎(chǔ)的智能化客戶溝通模式。即通過(guò)高度智能化的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將原料與零部件、智能制造、倉(cāng)儲(chǔ)物流、消費(fèi)者進(jìn)行智能化連接,客戶通過(guò)客戶終端提出的需求訂單,會(huì)被自動(dòng)發(fā)送給智能化制造系統(tǒng),由該系統(tǒng)自動(dòng)完成原料采購(gòu)、設(shè)計(jì)生產(chǎn)、物流配送、客戶交付、售后服務(wù)等,在這一過(guò)程中,客戶可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、全面的過(guò)程參與。二是從生產(chǎn)型制造模式轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合解決型制造模式。將客戶需求與生產(chǎn)制造系統(tǒng)集成,圍繞價(jià)值鏈各環(huán)節(jié)發(fā)展融入智能化增值服務(wù),從提供產(chǎn)品,轉(zhuǎn)變?yōu)橐援a(chǎn)品和服務(wù)的系統(tǒng)化、集成化組合為基礎(chǔ),向客戶提供系統(tǒng)化、集成化問(wèn)題解決方案。三是“平臺(tái)+場(chǎng)景應(yīng)用”主導(dǎo)的新型商業(yè)模式將廣泛應(yīng)用。即通過(guò)海量?jī)?yōu)質(zhì)的多維數(shù)據(jù)結(jié)合大規(guī)模計(jì)算力的投入,以應(yīng)用場(chǎng)景為接口,人工智能產(chǎn)業(yè)將構(gòu)建起覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)的主導(dǎo)平臺(tái)加廣泛場(chǎng)景應(yīng)用商業(yè)模式和競(jìng)爭(zhēng)格局[8]。

第五,智能化企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)模式。從傳統(tǒng)制造業(yè)的尋求規(guī)模經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)上的成本領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),專有技術(shù)、產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)的差異化優(yōu)勢(shì),產(chǎn)品多樣化基礎(chǔ)上的市場(chǎng)細(xì)分優(yōu)勢(shì),轉(zhuǎn)變?yōu)閷で笾圃鞓I(yè)智能化優(yōu)勢(shì),即從智能化(而不是規(guī)模經(jīng)濟(jì))尋求成本節(jié)約,在智能化技術(shù)及其與制造業(yè)技術(shù)的深度融合中尋求技術(shù)、產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)的差異化優(yōu)勢(shì),通過(guò)智能化需求管理及智能化產(chǎn)品尋求市場(chǎng)細(xì)分優(yōu)勢(shì)。

制造業(yè)智能化模式的實(shí)質(zhì)是通過(guò)建立智能化生產(chǎn)管理模式、智能化生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)模式、智能化組織管理模式、智能化商業(yè)模式、智能化企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)模式等,建立全面的制造業(yè)智能化模式,以數(shù)據(jù)采集、傳遞、整理、分析為基礎(chǔ),以全面網(wǎng)絡(luò)化連接與系統(tǒng)集成為手段,以智能化分析、決策、控制、調(diào)整為核心,通過(guò)分散式智能化生產(chǎn)方式,實(shí)現(xiàn)多品種、小批次、多樣化規(guī)模生產(chǎn)滿足個(gè)性化需求,客戶深度參與與綜合解決型制造以及“平臺(tái)+場(chǎng)景應(yīng)用”,建立以智能化為核心競(jìng)爭(zhēng)力的企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)以人工智能技術(shù)引領(lǐng)制造業(yè)智能化模式創(chuàng)新,以制造業(yè)智能化模式創(chuàng)新推動(dòng)人工智能技術(shù)進(jìn)步。

三、人工智能與制造業(yè)深度融合的現(xiàn)實(shí)悖論及其解釋

中國(guó)發(fā)展人工智能及其基礎(chǔ)上的人工智能與制造業(yè)的深度融合具有關(guān)鍵優(yōu)勢(shì),主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:①技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。中國(guó)在人工智能方面的技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在論文產(chǎn)出和專利申請(qǐng)兩個(gè)方面。在論文產(chǎn)出優(yōu)勢(shì)方面,中國(guó)在人工智能領(lǐng)域論文的全球占比從1997年的4.26%增長(zhǎng)至2017年的27.68%,與其他國(guó)家相比明顯領(lǐng)先。中國(guó)的高被引論文也領(lǐng)先美國(guó)和英國(guó),居世界第一位,同時(shí),中國(guó)高被引論文呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的趨勢(shì),并在2013年超過(guò)美國(guó)成為世界第一。②專利申請(qǐng)優(yōu)勢(shì)。中國(guó)已經(jīng)成為全球人工智能專利最多的國(guó)家,略微領(lǐng)先于美國(guó)和日本。中國(guó)的專利技術(shù)領(lǐng)域集中在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、數(shù)字信息傳輸以及電力工程等,其中圖像處理分析的相關(guān)專利占總發(fā)明件數(shù)的16%[7](P2,16)。③大數(shù)據(jù)資源優(yōu)勢(shì)。中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)人口眾多,互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用廣泛,可以為人工智能提供海量數(shù)據(jù),這是中國(guó)發(fā)展人工智能最重要的資源優(yōu)勢(shì)。④產(chǎn)業(yè)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。中國(guó)制造業(yè)規(guī)模龐大,制造業(yè)門類齊全,可以為人工智能與其的深度融合提供廣泛的場(chǎng)景應(yīng)用。

目前,中國(guó)人工智能市場(chǎng)發(fā)展迅速,但是并未實(shí)現(xiàn)與制造業(yè)的深度融合,主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。第一,在人工智能市場(chǎng)的產(chǎn)業(yè)組成方面,2017年中國(guó)人工智能市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到237億元,同比增長(zhǎng)67%,但是,其中市場(chǎng)分布主要集中在計(jì)算機(jī)視覺(jué)、語(yǔ)音、自然語(yǔ)言處理等方面,其市場(chǎng)規(guī)模分別占4.9%、24.8%、21%,硬件和算法的市場(chǎng)規(guī)模合計(jì)不足20%[7](P3)。第二,在人工智能企業(yè)的業(yè)務(wù)構(gòu)成方面,中國(guó)人工智能企業(yè)應(yīng)用技術(shù)分布主要集中在語(yǔ)音、視覺(jué)和自然語(yǔ)言處理這三個(gè)方向,而基礎(chǔ)硬件的占比很小[7](P2)。人工智能的行業(yè)應(yīng)用目前也主要集中于智能醫(yī)療、智能金融、智能安防、智能家居和智能電網(wǎng)等方面。

雖然存在技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)、大數(shù)據(jù)資源優(yōu)勢(shì)、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)等優(yōu)勢(shì),但是中國(guó)人工智能與制造業(yè)的深度融合卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)未能實(shí)現(xiàn),發(fā)展現(xiàn)實(shí)的悖論,亟需解釋。吳飛等(2018)分析了人工智能技術(shù)在流程制造智能化應(yīng)用中的技術(shù)性困難[12]。除了技術(shù)因素之外,中國(guó)人工智能與制造業(yè)的深度融合現(xiàn)實(shí)悖論主要原因在于三個(gè)方面的約束。

一是制造業(yè)智能化模式系統(tǒng)構(gòu)建約束。從以上可以看出,人工智能對(duì)于制造業(yè)的智能化改變意味著全面而全新的制造業(yè)智能化模式的系統(tǒng)構(gòu)建,這一工作的難度和時(shí)間的長(zhǎng)期性是中國(guó)人工智能與制造業(yè)的深度融合現(xiàn)實(shí)悖論的一個(gè)重要原因。全新的智能化模式對(duì)于生產(chǎn)率改進(jìn)的滯后性,被Erik Brynjolfsson等(2017)稱為“實(shí)施和重組滯后”[6]。

二是轉(zhuǎn)換成本約束。 知識(shí)詛咒[6]極大地降低了現(xiàn)有制造業(yè)企業(yè)對(duì)于智能化制造大規(guī)模投資的激勵(lì)。

三是雙期疊加約束?，F(xiàn)有研究指出了人工智能發(fā)展的四個(gè)動(dòng)力來(lái)源,包括以大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)提供的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，取得重大突破的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，以圖形處理器(GPU)為代表的強(qiáng)大的計(jì)算能力，社會(huì)對(duì)人工智能技術(shù)的接受和認(rèn)同[13]。而海量數(shù)據(jù)、廣泛互聯(lián)、全面集成、高度智能構(gòu)成制造業(yè)智能化的四個(gè)階段。因此,人工智能與制造業(yè)深度融合的物質(zhì)、技術(shù)前提包含四個(gè)方面,即數(shù)據(jù)基礎(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、深度學(xué)習(xí)算法、計(jì)算能力。其中,數(shù)據(jù)基礎(chǔ)是指,制造業(yè)在生產(chǎn)設(shè)備、感知設(shè)備、聯(lián)網(wǎng)終端等實(shí)時(shí)產(chǎn)生的產(chǎn)品數(shù)據(jù)、運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)、價(jià)值鏈數(shù)據(jù)、外部數(shù)據(jù)等海量數(shù)據(jù),對(duì)于這些數(shù)據(jù)的收集、傳輸、分析是制造業(yè)智能化的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)是指運(yùn)用大量的傳感器、嵌入式終端系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、通信設(shè)施,通過(guò)信息物理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備、設(shè)備和產(chǎn)品、虛擬網(wǎng)絡(luò)世界與現(xiàn)實(shí)物理世界的相互連通與持續(xù)數(shù)字信息交流,并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)縱向集成、橫向集成、端對(duì)端集成等高度集成[10](P14-23)。因此,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的高度發(fā)展就成為人工智能與制造業(yè)深度融合的必須的基礎(chǔ)。但是,中國(guó)目前正處于信息化發(fā)展初期,數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)還不充分,互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展也正處于商業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)階段,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展相對(duì)滯后。因此,信息化,特別是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的滯后是中國(guó)人工智能與制造業(yè)的深度融合現(xiàn)實(shí)悖論的物質(zhì)原因。從根本上,這正體現(xiàn)了在信息化時(shí)代發(fā)展不充分基礎(chǔ)上迎接智能化時(shí)代來(lái)臨的“信息化智能化雙期疊加”的制約。

從以上可以看出,以技術(shù)約束、制造業(yè)智能化的機(jī)制與模式約束、信息化不充分的“信息化智能化雙期疊加”約束等為內(nèi)容的三重約束是中國(guó)人工智能與制造業(yè)的深度融合現(xiàn)實(shí)悖論的主要原因。

四、人工智能與制造業(yè)深度融合的政策取向

人工智能與制造業(yè)深度融合的本質(zhì)是以人工智能技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展為前提，以人工智能在制造業(yè)的廣泛場(chǎng)景應(yīng)用為方式，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)全面而深刻的智能化轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)智能化時(shí)代制造業(yè)智能化發(fā)展，其實(shí)質(zhì)不僅僅是技術(shù)應(yīng)用，而是整個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式的根本性轉(zhuǎn)變，開創(chuàng)制造業(yè)智能化時(shí)代的智能化模式。

因此，推動(dòng)智能化時(shí)代下人工智能與制造業(yè)深度融合的政策取向應(yīng)當(dāng)從短期政策調(diào)整轉(zhuǎn)向長(zhǎng)期體制機(jī)制配套建設(shè)。其涵義是，制造業(yè)智能化絕不僅僅是人工智能的技術(shù)發(fā)展及其在制造業(yè)當(dāng)中的技術(shù)應(yīng)用，而是以二者為基礎(chǔ)，還包括以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為核心的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，新型制造業(yè)智能化模式構(gòu)建，新型制造業(yè)智能化產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建等在內(nèi)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式的全面重構(gòu)。因此，僅僅依靠政策的時(shí)效性調(diào)整無(wú)法推動(dòng)制造業(yè)向智能化產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式的根本性轉(zhuǎn)變。必須從根本上建立適應(yīng)制造業(yè)智能化發(fā)展模式的配套的新型體制機(jī)制。其中包含兩個(gè)配套，一是建立適應(yīng)制造業(yè)智能化模式需要的、配套的體制機(jī)制，二是在配套體制機(jī)制建設(shè)中，應(yīng)注意產(chǎn)業(yè)政策、創(chuàng)新政策、競(jìng)爭(zhēng)政策相互的配套實(shí)施。

具體的，推動(dòng)智能化時(shí)代下，人工智能與制造業(yè)深度融合的政策應(yīng)實(shí)現(xiàn)五個(gè)轉(zhuǎn)向。

第一，在創(chuàng)新方向上，從鼓勵(lì)與推動(dòng)人工智能技術(shù)創(chuàng)新，轉(zhuǎn)向在人工智能技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，大力鼓勵(lì)與推動(dòng)人工智能在制造業(yè)領(lǐng)域多場(chǎng)景廣泛應(yīng)用與智能化模式的深入創(chuàng)新。從以上分析可以看出，人工智能與制造業(yè)深度融合的本質(zhì)是制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)變。因此，制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)變的推動(dòng)力主要集中在三個(gè)方面，即人工智能技術(shù)進(jìn)步、人工智能在制造業(yè)場(chǎng)景應(yīng)用的突破性拓展與創(chuàng)新、制造業(yè)智能化模式的創(chuàng)新與構(gòu)建。因此，上述三個(gè)方面，而不僅僅是人工智能技術(shù)進(jìn)步單一方面的，創(chuàng)新應(yīng)當(dāng)成為創(chuàng)新政策激勵(lì)的重點(diǎn)。

第二，在發(fā)展方向上，從注重人工智能自身技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展，轉(zhuǎn)向在此基礎(chǔ)上注重人工智能引致的互補(bǔ)創(chuàng)新及其他產(chǎn)業(yè)發(fā)展。人工智能技術(shù)具有明顯的通用技術(shù)性質(zhì)[6]。為了充分發(fā)揮人工智能通用技術(shù)的作用，人工智能引致的互補(bǔ)性創(chuàng)新及其他產(chǎn)業(yè)發(fā)展也應(yīng)當(dāng)成為關(guān)注與鼓勵(lì)的重點(diǎn)。

第三，在投資方向上，從注重人工智能技術(shù)與人工智能產(chǎn)業(yè)自身的單一方向，轉(zhuǎn)向包含人工智能技術(shù)與人工智能產(chǎn)業(yè)自身以及人工智能與制造業(yè)深度融合在內(nèi)的二元方向。推動(dòng)制造業(yè)智能化發(fā)展的投資方向除了人工智能技術(shù)與人工智能產(chǎn)業(yè)自身之外，還包括三個(gè)方面：一是數(shù)字化、互聯(lián)化、集成化、智能化公共基礎(chǔ)設(shè)施投資，重點(diǎn)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)投資；二是人工智能場(chǎng)景應(yīng)用的專用技術(shù)研發(fā)投資，企業(yè)制造業(yè)智能化設(shè)施設(shè)備投資、商業(yè)開發(fā)投資、組織調(diào)整投資等；三是人工智能人力資本投資等。多元化的投資來(lái)源包括政府資本、企業(yè)資本、社會(huì)資本、國(guó)外資本等。加強(qiáng)對(duì)于人工智能與制造業(yè)深度融合領(lǐng)域的投資是制造業(yè)智能化的重要推動(dòng)力。

第四，在發(fā)展路徑上，從人工智能型制造業(yè)企業(yè)的培育與發(fā)展，轉(zhuǎn)向智能化制造業(yè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的培育與構(gòu)建。目前，人工智能型制造業(yè)的發(fā)展分為兩種路徑：一是互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)企業(yè)向人工智能型制造業(yè)企業(yè)的發(fā)展，二是制造業(yè)企業(yè)向人工智能型制造業(yè)企業(yè)的發(fā)展。目前的實(shí)踐表明，第一種路徑的效果相對(duì)顯著，這實(shí)際上體現(xiàn)了人工智能與制造業(yè)融合仍然遵循由以信息技術(shù)為支撐的人工智能技術(shù)及其應(yīng)用為主導(dǎo)的技術(shù)應(yīng)用式發(fā)展路徑。要想突破這種單一的技術(shù)應(yīng)用式發(fā)展路徑，推動(dòng)制造業(yè)智能化的多路徑發(fā)展，必須從人工智能型制造業(yè)企業(yè)的培育與發(fā)展，轉(zhuǎn)向制造業(yè)智能化產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的培育與構(gòu)建。即建立在信息互聯(lián)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)技術(shù)互聯(lián)、生產(chǎn)互聯(lián)、管理互聯(lián)、經(jīng)營(yíng)互聯(lián)等的，包含人工智能企業(yè)、場(chǎng)景應(yīng)用制造業(yè)企業(yè)、供應(yīng)鏈配套企業(yè)、需求客戶等主體在內(nèi)的制造業(yè)智能化產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)人工智能型制造業(yè)的雙路徑發(fā)展。

第五，在政策方式上，從人工智能產(chǎn)業(yè)界定與重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)的政策支持，轉(zhuǎn)向在此基礎(chǔ)上人工智能與制造業(yè)深度融合的產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境的建設(shè)與優(yōu)化。因?yàn)槟壳叭斯ぶ悄芗夹g(shù)的場(chǎng)景應(yīng)用仍處于持續(xù)發(fā)展時(shí)期，其產(chǎn)業(yè)應(yīng)用廣泛，對(duì)于其預(yù)測(cè)具有很大難度，因而，人為預(yù)測(cè)極有可能會(huì)扭曲產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)會(huì)。因此，人工智能與制造業(yè)深度融合的產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境的建設(shè)與優(yōu)化及其基礎(chǔ)上產(chǎn)業(yè)自我識(shí)別與發(fā)展的實(shí)現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)成為政策方向。因此，在產(chǎn)業(yè)政策的實(shí)施方面，應(yīng)當(dāng)由當(dāng)前“政府選擇+政策支持”的產(chǎn)業(yè)政策，與“產(chǎn)業(yè)規(guī)劃-項(xiàng)目選擇-政策支持-效果評(píng)估”的政策實(shí)施方式，轉(zhuǎn)變?yōu)椤碍h(huán)境建設(shè)+市場(chǎng)選擇”的產(chǎn)業(yè)政策，與“產(chǎn)業(yè)規(guī)劃-環(huán)境建設(shè)-體制機(jī)制保障-企業(yè)行為-市場(chǎng)選擇”的政策實(shí)施方式。

最后，但是可能是最重要的是，上述推動(dòng)人工智能與制造業(yè)深度融合的政策方向的實(shí)質(zhì)效果必須依賴根本性體制機(jī)制保障——完善的市場(chǎng)建設(shè)，公平的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，良好的商業(yè)秩序，政府規(guī)范合理的行為及其激勵(lì)與保障下企業(yè)對(duì)于人工智能技術(shù)創(chuàng)新與人工智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的追求(而非對(duì)于尋租及政策套利活動(dòng)的追求)，這是智能化時(shí)代制造業(yè)智能化發(fā)展最根本的體制機(jī)制保障。