李高勇 劉露

歐盟在2020年9月發(fā)布的報(bào)告《工業(yè)5.0的使能技術(shù)》中提出工業(yè)5.0的概念，2021年1月發(fā)布首個(gè)工業(yè)5.0白皮書(shū)《工業(yè)5.0：邁向持續(xù)、以人為本且富有韌性的歐洲工業(yè)》。該白皮書(shū)中正式定義了工業(yè)5.0，認(rèn)為工業(yè)5.0是“通過(guò)使生產(chǎn)尊重地球的邊界，將工業(yè)勞動(dòng)者與他們的利益提升為生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)先利益，實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)者就業(yè)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)以外更廣泛的社會(huì)目標(biāo)，提供穩(wěn)健繁榮的新型工業(yè)系統(tǒng)和生態(tài)”。在2022年初發(fā)布的《工業(yè)5.0：歐洲變革愿景》進(jìn)一步闡述了工業(yè)5.0的目標(biāo)和愿景，期望構(gòu)建可以應(yīng)對(duì)沖擊和壓力、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)增長(zhǎng)的更具彈性的新經(jīng)濟(jì)生態(tài)系統(tǒng)，以應(yīng)對(duì)當(dāng)前以及未來(lái)可能爆發(fā)的各種危機(jī)。

工業(yè)5.0源于工業(yè)4.0，但又不是工業(yè)4.0的簡(jiǎn)單延續(xù)。它將工業(yè)4.0嵌套在更廣泛的社會(huì)技術(shù)背景下，強(qiáng)調(diào)人代替技術(shù)決策和治理，從而提升工人的福祉以及實(shí)現(xiàn)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。2013年，德國(guó)在漢諾威工業(yè)博覽會(huì)提出工業(yè)4.0的概念。此后的近10年里，信息物理系統(tǒng)推動(dòng)生產(chǎn)中的供應(yīng)、制造、銷(xiāo)售信息的數(shù)據(jù)化和智能化，并以此為基礎(chǔ)建立高度靈活的、個(gè)性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)生產(chǎn)模式。工業(yè) 4.0本質(zhì)上是技術(shù)性的，以網(wǎng)絡(luò)物理對(duì)象為中心，其目的是通過(guò)數(shù)字連接和人工智能提高效率。在工業(yè)4.0中，信息物理系統(tǒng)通過(guò)智能組件的嵌入實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)與工業(yè)過(guò)程的深度整合，為價(jià)值鏈的全領(lǐng)域和全環(huán)節(jié)構(gòu)造自感知、自分析、自診斷、自決策、自執(zhí)行和自適應(yīng)能力，從而降低研發(fā)、生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，也構(gòu)建了靈活敏捷和可動(dòng)態(tài)調(diào)整的的生產(chǎn)系統(tǒng)，為真正實(shí)現(xiàn)大規(guī)模定制生產(chǎn)提供技術(shù)基礎(chǔ)。

但是以系統(tǒng)自治為中心的工業(yè)4.0也產(chǎn)生了很多新的問(wèn)題。例如，工業(yè)機(jī)器人的廣泛應(yīng)用將勞動(dòng)者排除在崗位之外，人工智能的應(yīng)用使人類(lèi)智能無(wú)法發(fā)揮在處理動(dòng)態(tài)性、不確定性和平衡長(zhǎng)短期目標(biāo)方面的優(yōu)勢(shì)，造成了工業(yè)4.0在創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)、抵御供應(yīng)鏈產(chǎn)業(yè)鏈沖擊、應(yīng)對(duì)生態(tài)危機(jī)等方面的能力不足。因此，為了推進(jìn)工業(yè)繁榮惠及勞動(dòng)者，避免經(jīng)濟(jì)發(fā)展以犧牲環(huán)境可持續(xù)性為代價(jià)，發(fā)展以人為中心的、人類(lèi)智慧驅(qū)動(dòng)的、以“人—信息—物理”系統(tǒng)為主基礎(chǔ)的、實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展同時(shí)又兼具韌性的工業(yè)5.0體系成為一種必然選擇（見(jiàn)圖1）。

專(zhuān)家學(xué)者給出實(shí)現(xiàn)工業(yè)5.0的多種建議。例如，將工作分為常規(guī)操作和創(chuàng)造性工作，由人工智能和機(jī)器人承擔(dān)常規(guī)操作，將人從單調(diào)的操作中解放出來(lái)，從事創(chuàng)造性工作。然而，隨著技術(shù)的進(jìn)步，越來(lái)越多的創(chuàng)造性工作被人工智能所取代，擠壓了人類(lèi)專(zhuān)家的創(chuàng)造空間。周濟(jì)等提出，在新一代智能制造中要強(qiáng)化人在制造系統(tǒng)的核心地位，合理統(tǒng)籌“人”“信息系統(tǒng)”和“物理系統(tǒng)”三者之間的關(guān)系。還有學(xué)者提出應(yīng)該構(gòu)建體驗(yàn)驅(qū)動(dòng)的人機(jī)協(xié)同可視化智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)、考慮人的文化程度和背景的人機(jī)協(xié)作系統(tǒng)等。他們的觀點(diǎn)為實(shí)現(xiàn)工業(yè)5.0提供了原則與方向，但是可操作性并不強(qiáng)。

本文基于意義構(gòu)建的視角，從決策和生產(chǎn)兩個(gè)環(huán)節(jié)給出實(shí)現(xiàn)工業(yè)5.0的建議。智能化和自動(dòng)化將人排除出決策和生產(chǎn)的同時(shí)也使個(gè)體失去了追求意義和實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值的途徑。工業(yè)5.0社會(huì)中，人的發(fā)展水平很高，人們將自我價(jià)值實(shí)現(xiàn)置于主導(dǎo)地位。個(gè)體希望理解更多的知識(shí)，滿(mǎn)足好奇心，不斷探索未知事物，預(yù)測(cè)和掌控未來(lái)，希望激發(fā)自己潛能并獲取新的能力。因此，如果能把這些追求與探索整合到高度自動(dòng)化和智能化的決策和生產(chǎn)中，那么就可以找到實(shí)現(xiàn)工業(yè)5.0的突破口。

決策環(huán)節(jié)的意義構(gòu)建

機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)的發(fā)展，導(dǎo)致人工智能越來(lái)越多地嵌入工作和生活，并且突破了人們的預(yù)期。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，人工智能的主要應(yīng)用領(lǐng)域是程序化決策和日常工作，事實(shí)上非程序化決策和創(chuàng)意性工作也開(kāi)始被人工智能所取代。例如，人工智能能夠獨(dú)立完成插畫(huà)的創(chuàng)造，人類(lèi)棋手被人工智能擊敗。故障預(yù)測(cè)和預(yù)測(cè)性維護(hù)、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)，以及產(chǎn)品銷(xiāo)售量預(yù)測(cè)等人工智能應(yīng)用在生產(chǎn)領(lǐng)域逐漸普及。人工智能在非程序化決策和創(chuàng)意工作上的應(yīng)用將從業(yè)者排除在工作之外，同時(shí)也使他們通過(guò)非程序化決策和創(chuàng)意工作追求意義和個(gè)人價(jià)值實(shí)現(xiàn)，最終導(dǎo)致諸多負(fù)面影響。因此，如果能夠在人工智能進(jìn)行非程序化決策和創(chuàng)意性工作的同時(shí)為相關(guān)工作的從業(yè)者構(gòu)建意義，就可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)5.0中所倡導(dǎo)的以人為本、提升工人福祉的目的。下面針對(duì)決策前、決策中和決策后三個(gè)階段的意義建構(gòu)，分別給出相應(yīng)的建議。

決策前的意義建構(gòu)

在人工智能應(yīng)用開(kāi)發(fā)時(shí)，即實(shí)際的決策之前就開(kāi)展意義構(gòu)建。英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)教授香農(nóng)·瓦勒爾（Shannon Vallor）認(rèn)為，“（人工智能系統(tǒng)）是人類(lèi)根據(jù)自己的價(jià)值觀、激勵(lì)措施和權(quán)力結(jié)構(gòu)建造和部署的，只有將它們嵌入到系統(tǒng)中，系統(tǒng)才能更好地輔助應(yīng)用場(chǎng)景?！?/p>

在決策系統(tǒng)開(kāi)發(fā)前，開(kāi)發(fā)人員將人類(lèi)的常識(shí)、業(yè)務(wù)運(yùn)轉(zhuǎn)的邏輯納入到系統(tǒng)的算法中，從而實(shí)現(xiàn)決策前的意義構(gòu)建。但是，由于人工智能程序的開(kāi)發(fā)者和使用者之間存在著巨大的認(rèn)知鴻溝，使用者的經(jīng)驗(yàn)、業(yè)務(wù)邏輯等難以在決策系統(tǒng)中體現(xiàn)，這也是人工智能決策系統(tǒng)不被認(rèn)可的原因。為此，需要開(kāi)發(fā)能夠在使用者和開(kāi)發(fā)者之間架起溝通橋梁的工具。

筆者在一項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)，決策者可以通過(guò)“講故事”的方式，即通過(guò)設(shè)計(jì)劇情，將管理決策的內(nèi)在邏輯傳遞給人工智能開(kāi)發(fā)者，即進(jìn)行決策前的干預(yù)。這可以使人工智能應(yīng)用更加貼近業(yè)務(wù)需求，更重要的是，這將使管理者感知到人工智能決策是基于其自身經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)和價(jià)值觀等作出的，進(jìn)而從決策結(jié)果中感受到意義和自我價(jià)值實(shí)現(xiàn)。

決策中的意義建構(gòu)

意義的重要來(lái)源是對(duì)事物的掌控感，如果個(gè)體喪失對(duì)事物的掌控，事情對(duì)他的意義就會(huì)降低。當(dāng)前人工智能輸出的結(jié)果是定量的。甚至?xí)?duì)不確定性等進(jìn)行定量分析，使得決策結(jié)果過(guò)于精細(xì)，決策結(jié)果變成了毋庸置疑的命令，而這導(dǎo)致管理者喪失了自由裁量權(quán)。

管理中的自由裁量權(quán)是指管理者有權(quán)在自己的職責(zé)范圍內(nèi)、在一定的決策空間中作出決策，并對(duì)其決策結(jié)果負(fù)責(zé)。管理自由裁量權(quán)一方面可以使管理者感受到所發(fā)生的事情是在自己的掌控中的，另一方面，也使管理者的自我價(jià)值得以實(shí)現(xiàn)。當(dāng)管理者發(fā)揮自由裁量權(quán)時(shí)，更有可能創(chuàng)造出比預(yù)期更好的產(chǎn)出和績(jī)效，更有可能促進(jìn)個(gè)人的發(fā)展。因此，管理自由裁量權(quán)的設(shè)計(jì)是意義構(gòu)建的重要途徑。

開(kāi)發(fā)基于人工智能的自動(dòng)化決策系統(tǒng)時(shí)，要預(yù)留自由裁量權(quán)，確保管理者感受到是自己在作出決策，并對(duì)決策結(jié)果負(fù)責(zé)。例如，由決策程序輸出若干種決策方案，請(qǐng)決策者從中作出最終選擇；降低人工智能決策的量化程度，在有限范圍內(nèi)處理風(fēng)險(xiǎn)的判讀以及預(yù)測(cè)的結(jié)果，由管理者在范圍區(qū)間內(nèi)作出選擇。

決策后的意義建構(gòu)

人類(lèi)天生對(duì)待處理的任務(wù)和待實(shí)施的行為有好奇心，希望知道原因以及隱藏的原理。通過(guò)了解事情的全貌，人們?yōu)槿蝿?wù)和行為構(gòu)建意義。然而，人工智能，特別是基于機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)的人工智能，其運(yùn)算過(guò)程對(duì)于人類(lèi)來(lái)說(shuō)是黑盒子，這導(dǎo)致了人們無(wú)法了解決策依據(jù)，從而無(wú)法對(duì)任務(wù)構(gòu)建意義。一項(xiàng)研究表明，在決策中使用人工智能，會(huì)降低那些責(zé)任心比較強(qiáng)的個(gè)體執(zhí)行決策的動(dòng)機(jī)，因?yàn)樨?zé)任心強(qiáng)的管理者更希望了解任務(wù)。另外一項(xiàng)研究表明，對(duì)人工智能的決策進(jìn)行解釋?zhuān)瓤梢蕴嵘龥Q策執(zhí)行的力度，也可以提升決策實(shí)施的效果。

因此，對(duì)于自動(dòng)化決策的結(jié)果，應(yīng)該給予充分的解釋。在當(dāng)前的技術(shù)框架下，人們難以明確機(jī)器學(xué)習(xí)的運(yùn)算過(guò)程，但是依然可以采取一定的措施，對(duì)決策結(jié)果進(jìn)行解讀。具體來(lái)說(shuō)，可以采取兩種方式。

第一，關(guān)注決策的因果關(guān)系，而非決策的細(xì)節(jié)實(shí)現(xiàn)。例如，某線(xiàn)上服裝銷(xiāo)售商的銷(xiāo)售數(shù)據(jù)顯示，羽絨服銷(xiāo)售較好的省份是江蘇省，銷(xiāo)量甚至高于寒冷的東北地區(qū)。通過(guò)對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，江蘇處于南北交界，冬天氣候較為寒冷，但是又不屬于集中供暖地區(qū)，由此便可以理解其羽絨服銷(xiāo)量比東北地區(qū)更高的原因了。

第二，挖掘人工智能決策的依據(jù)與過(guò)程，幫助人們理解所執(zhí)行任務(wù)的依據(jù)，以及工作的重要性，這樣人們便可以為所執(zhí)行的任務(wù)構(gòu)建意義。正如普林斯頓大學(xué)的理論計(jì)算機(jī)科學(xué)家桑吉弗·阿羅拉（Sanjeev Arora）所說(shuō)：“我們需要更多地了解深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)的黑匣子里面發(fā)生了什么，讓人們明白決策結(jié)果的依據(jù)，知道他們要從事的任務(wù)的意義?！?h3>生產(chǎn)環(huán)節(jié)的意義構(gòu)建

工業(yè)4.0中自動(dòng)化設(shè)備和工業(yè)機(jī)器人的廣泛應(yīng)用大幅提升了生產(chǎn)效率。然而，效率提升的同時(shí)，產(chǎn)業(yè)工人數(shù)量卻在減少，工人福利也在下降。工人成為自動(dòng)化生產(chǎn)的輔助，從事諸如巡檢等無(wú)意義的工作。這些工作重要性非常低，而且單調(diào)枯燥，工人無(wú)法從中獲得意義，從而產(chǎn)生消極怠工情緒，缺少工作積極性。

工業(yè)5.0如何在生產(chǎn)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)以人為本？當(dāng)前普遍的建議是實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器的高度協(xié)同，并根據(jù)人與機(jī)器在執(zhí)行任務(wù)時(shí)的關(guān)系構(gòu)造“人在回路中”和“人在回路上”兩類(lèi)系統(tǒng)?！叭嗽诨芈分小笔侵冈谙到y(tǒng)中，機(jī)器根據(jù)人的指令完成任務(wù)，當(dāng)機(jī)器完成任務(wù)后需要等待新的指令，再根據(jù)指令執(zhí)行任務(wù)?！叭嗽诨芈飞稀眲t是一套能夠獨(dú)立、完整執(zhí)行任務(wù)的自治系統(tǒng)，人的主要任務(wù)是提供系統(tǒng)難以獲取的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，同時(shí)在系統(tǒng)無(wú)法完成任務(wù)或者忽略了重要問(wèn)題時(shí)做出響應(yīng)。實(shí)際操作中，“人在回路中”人的參與成為生產(chǎn)瓶頸，降低了自動(dòng)化設(shè)備的效率，而“人在回路上”的應(yīng)用范圍有限，大量的自動(dòng)化設(shè)備所處的生產(chǎn)環(huán)節(jié)屬于程序化操作，對(duì)人類(lèi)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)需求量較小。那么，如何幫助工人感受到工作的意義，從而發(fā)揮其在自動(dòng)化生產(chǎn)中的重要作用，以實(shí)現(xiàn)工業(yè)5.0？可以采取三種方法，即增加工人的臨場(chǎng)感、參與度和掌控感。

增加臨場(chǎng)感

臨場(chǎng)感是指?jìng)€(gè)體感知到自己身處現(xiàn)場(chǎng)的程度，它是個(gè)體產(chǎn)生心理感知的基礎(chǔ)。臨場(chǎng)感的增強(qiáng)更有利于激發(fā)個(gè)體的歸屬感以及個(gè)體執(zhí)行任務(wù)的動(dòng)機(jī)，有利于促進(jìn)群體中的交互與協(xié)作，并增加群體成員的凝聚力。因此，通過(guò)增強(qiáng)臨場(chǎng)感，工人們能獲得更真實(shí)的生產(chǎn)作業(yè)體驗(yàn)，獲得生產(chǎn)作業(yè)上的感性認(rèn)識(shí)，從而感受到工作的意義。

當(dāng)前，虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和元宇宙等技術(shù)為增加工人的臨場(chǎng)感提供了工具。高清視頻和圖像為工人提供沉浸感，使其能夠觀察和感知工作現(xiàn)場(chǎng)；超低延遲在功能上實(shí)現(xiàn)同步操作，可以及時(shí)為工作現(xiàn)場(chǎng)提供反饋。因此，遠(yuǎn)程登錄依然可以讓工人有身臨其境的感覺(jué)，增加他們對(duì)工作現(xiàn)場(chǎng)的感知，提升他們對(duì)工作的認(rèn)知，從而使他們感知到工作重要性。例如，在華為開(kāi)發(fā)的智慧礦山解決方案中，5G高清視頻將礦井里的設(shè)備狀態(tài)、作業(yè)場(chǎng)景傳送到地面指揮室，礦工在辦公室同樣能夠感受到地下作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，在實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)的同時(shí)，并沒(méi)有將工人完全排除出生產(chǎn)，反而讓他們感受到工作依然是重要的。

增加參與感

如果能夠提升工人的參與感，他們便能獲得獨(dú)特的體驗(yàn)，感受到自己在創(chuàng)造獨(dú)特的事物。當(dāng)個(gè)體參與到任務(wù)中時(shí)，他們可以真實(shí)地感受到，通過(guò)自己的工作和努力能夠如何影響事物并為自己帶來(lái)回報(bào)，實(shí)現(xiàn)自身價(jià)值。因此，在工業(yè)5.0中，如何增加工人們的參與感，他們就可能避免因高度自動(dòng)化而被排除生產(chǎn)過(guò)程所引發(fā)的負(fù)面情緒，使工人在自動(dòng)化生產(chǎn)中獲得獨(dú)特的意義體驗(yàn)。

在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，可以通過(guò)兩條路徑來(lái)增加工人的參與感，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工業(yè)5.0。

一條路徑是“人在回路上”，即個(gè)體將自己的經(jīng)驗(yàn)等內(nèi)化到生產(chǎn)系統(tǒng)中。例如，工人參與生產(chǎn)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，并將他們的經(jīng)驗(yàn)和對(duì)生產(chǎn)的理解與系統(tǒng)融合，提升生產(chǎn)系統(tǒng)的智能性和業(yè)務(wù)的匹配度。同時(shí)，工人對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)督和控制。相較于工業(yè)4.0中的巡檢等工作，這種方式使工人能夠以更加智慧的方式參與到生產(chǎn)中。

另一條路徑是使機(jī)器變成人體的延伸，從而增強(qiáng)人的力量、精準(zhǔn)度等。這種操作從工業(yè)革命開(kāi)始就一直存在，例如，汽車(chē)代替步行提升了人類(lèi)速度，起重機(jī)提升了人類(lèi)的力量。工業(yè)機(jī)器人可以協(xié)助人完成更加精細(xì)的工作，成為人類(lèi)器官的延伸而非簡(jiǎn)單的替代。例如，遠(yuǎn)程手術(shù)中，醫(yī)生操縱遠(yuǎn)程機(jī)器人為病人治療，機(jī)器人成為醫(yī)生的延伸，基于醫(yī)生豐富的工作經(jīng)驗(yàn)完成手術(shù)。

增加掌控感

掌控感是個(gè)體對(duì)所從事的工作與所執(zhí)行的任務(wù)在多大程度上可以控制的感知。自動(dòng)化包括流水線(xiàn)生產(chǎn)，其特點(diǎn)之一是剝奪了工人對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的控制，工人成為生產(chǎn)線(xiàn)上的螺絲釘，從而厭倦工作，感受不到工作的意義。當(dāng)人感受到自己能夠控制自己的工作時(shí)，他們便會(huì)產(chǎn)生責(zé)任感，將完成工作以及高質(zhì)量地完成工作作為他們價(jià)值的體現(xiàn)。

數(shù)字技術(shù)的廣泛應(yīng)用，重構(gòu)了業(yè)務(wù)流程，消除了業(yè)務(wù)流程之間的邊界，所有的企業(yè)成員都需要為企業(yè)的使命與目標(biāo)負(fù)責(zé)，這為生產(chǎn)環(huán)節(jié)的每個(gè)人提供獲得掌控感的條件。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)生產(chǎn)流程中的作業(yè)狀況、環(huán)境參數(shù)等數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)全流程管理和全程溯源。在生產(chǎn)中，為產(chǎn)品打上二維碼，并與生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接，通過(guò)掃描二維碼可以追蹤生產(chǎn)過(guò)程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)狀況和負(fù)責(zé)人。如果最終產(chǎn)品出現(xiàn)問(wèn)題，則可以通過(guò)追溯查找產(chǎn)品在哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)異常。在這種情況下，工人需要對(duì)最終產(chǎn)品，而不是自己的下一生產(chǎn)環(huán)節(jié)負(fù)責(zé)。工業(yè)5.0中，企業(yè)的使命是提升環(huán)境的可持續(xù)性，可以采用同樣的方式，追溯生產(chǎn)環(huán)節(jié)，從而使工人對(duì)自己的工作具有一定的掌控感。

本文從意義構(gòu)建出發(fā)，從決策和生產(chǎn)兩個(gè)環(huán)節(jié)給出實(shí)現(xiàn)工業(yè)5.0的建議。然而，工業(yè)5.0是復(fù)雜的工業(yè)系統(tǒng)，通過(guò)意義構(gòu)建實(shí)現(xiàn)以人為本只是其部分目標(biāo)，要實(shí)現(xiàn)工業(yè)5.0，還需要更多的努力和探索。