人工智能驱动产业升级的三种模式

在新一轮科技革命和产业变革大潮下，人工智能已成为驱动我国产业转型升级的重要引擎。从内在结构看，人工智能是包含不同层次结构的复合体，这种结构上的差异造成了人工智能各组成部分驱动产业升级不同的内在机理；同时，在第四次产业革命视角下，人工智能驱动产业升级的基本模式也不止一种，它们各具特色、各有优势，不能一概而论孰优孰劣，必须具体情况具体分析。应当以人工智能驱动产业升级的内在机理为依据，结合不同模式对人工智能驱动产业升级的作用方式，科学谋划人工智能驱动产业升级的最优路径。

一、人工智能驱动产业升级的内在机理
人工智能（Artificial Intelligence），英文缩写为AI，按照百度百科的定义，“是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学”。总体上看，人工智能是计算机科学领域的一个分支，它试图在洞悉人类智能本质的基础上，对人的意识和思维过程进行模拟，进而创造出能够模仿人类智能的机器。机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等最新技术成果，均可以纳入人工智能的范畴。要探寻人工智能驱动产业升级的内在机理，首先必须弄清人工智能自身的结构特征。高芳、赵志耘（2018）将人工智能的结构划分为数据、算法和算力三大部分。本文认为，一方面，现实中的数据和算法往往是紧密联系在一起的，难以进行严格区分，二者共同构成了人工智能的“软体”；另一方面，人工智能存在的价值更突出地体现在其实际应用方面，因而作为连接人工智能与现实产业重要渠道的“实际应用”，也理应成为人工智能体系的一个重要组成部分。据此，本文将人工智能的具体结构划分为物质基础、数据算法和实际应用三个层次，其中的每个层次都会对当前产业发展产生显著的驱动作用，但又各有其独特的内在机理。
物质基础是人工智能赖以生存的物理基石，是人工智能生成计算能力的核心引擎，主要由具备特定功能的芯片及其连接组合构成。在人工智能加速发展的背景下，其物质基础领域的巨大需求，将会对传统的材料、电子、机械制造甚至采矿业等相关产业领域产生巨大的直接驱动效应。首先是数量上的驱动效应。人工智能自身的持续加速发展，必须要有相应的物质基础扩张作为支撑，这就需要从传统产业领域，尤其是与芯片制造和加工直接相关的产业领域，获取大量产品，进而驱动这些产业领域的发展。同时，通过发挥大批量生产过程中学习效应和溢出效应的优势，能够提高相关产业的生产效率，实现规模报酬递增，进而以点带面驱动整体产业链的转型升级。其次是质量上的驱动效应。人工智能的飞速发展，将会对高质量芯片产生出巨大的需求，由此直接提升现有的与芯片设计制造密切相关产业的发展水平。当前，我国芯片产业的总体发展水平仍有待提高，尤其与美国等发达国家相比还存在较大差距，不能很好地满足人工智能物质基础发展的高质量需求。但从另一个角度来看，这也恰好为加速发展我国高端芯片制造业提供了千载难逢的历史机遇，倒逼我国芯片制造及其关联产业加速推进转型升级，真正实现脱胎换骨。
数据算法是人工智能得以运行的软件环境，是引导人工智能产生“智慧”的重要途径，主要由现实中产生的各种数据及实现特定功能的计算机程序构成。人工智能的急速发展，将会对与数据算法直接相关的软件信息产业产生出巨大的需求，进而驱动相关产业加速实现转型升级。从数据领域来看，人类社会在生产生活过程中产生的各种数据，本身就是一笔宝贵的财富，是人工智能时代重要的无形资产。近年来，伴随着我国移动互联网技术的爆发式发展，新的交互模式和商业模式层出不穷，人们在通讯、交易、娱乐等活动中产生的数据越来越多，与数据相关的各种产业如雨后春笋般涌现。人工智能发展对大数据的高质量需求，将会对我国现有的数据产业产生巨大的推动作用，促使其更加科学规范地整理、运用和管理好现有数据资源，加速推进数据产业实现转型升级。从算法来看，人工智能的“深度学习”能力，需要通过执行相应的算法才能得以顺利实现；同时，人工智能与现实中各种应用场景的无缝对接，也需要通过算法才能完成。目前，谷歌、微软等传统互联网巨头都已建立了各自的运行人工智能程序的底层平台，这些平台的基础就是各种算法。与国外先进水平相比，我国在该领域还存在一定差距，需要不断努力，加速提升算法产业的发展水平。无疑，人工智能的飞速发展，将会对我国与数据算法相关的软件信息产业产生大量的高质量需求，进而促使其加速转型升级。
实际应用是连接人工智能与现实产业的重要渠道，同时也是促进产业转型升级的强大驱动力。在实际应用过程中，人工智能深度融入各产业，深度嵌入各要素，直接助力现有产业实现转型升级，完成由“互联网+”向“智联网+”的飞跃。对传统产业部门而言，主要是通过发挥人工智能的强大计算能力及互联互通优势，优化配置既有产业资源，完成对现有生产要素的整合升级，提升传统产业发展层次。例如，在人工智能驱动下，传统的医疗产业、健康产业以及养老产业，正在实现深度融合发展，行业界限变得越来越模糊，发展水平也在不断提高。对新兴产业领域而言，以各种基于人工智能的场景应用为牵引，通过“智联网+”的融合效应，孵化和涌现出全新的产业运行模式，有助于催生新业态，实现颠覆式创新。当前基于人工智能的自动驾驶技术，正在催生一系列新兴产业的发展壮大，有可能在不远的将来改变现有的汽车产业发展路径。在人工智能的实际应用领域，我国已经走在世界前列，人工智能在各产业转型升级过程中，正发挥着越来越重要的作用。今后的发展方向，主要是在提升人工智能实际应用的质量和层次上下功夫，力争率先在某些重点领域孕育出一批颠覆性创新产业生态链，以点带面推动整体产业链实现转型升级。
尽管存在上述三个层次及其内在机理的划分，但三者并非完全孤立，它们本质上是相互密切联系的统一整体，在共同驱动产业转型升级的进程中，不断实现自身的持续发展。具体而言，在人工智能自身的发展过程中，通过其物质基础、数据算法以及实际应用三个层次发力，赋能现有产业，孕育和孵化全新的产业生态链，驱动产业转型升级；同时，来自人类经济社会发展和产业转型升级的迫切需求，又拉动人工智能不断向前发展。由此产生的强大反馈效应，不断为人工智能驱动产业升级提供源源不绝的持续动力。
二、人工智能驱动产业升级的模式探析
政府和市场这“两只手”，是孕育第一、第二和第三次产业革命爆发的重要力量。无论是机械化、电气化还是信息化，其背后的主导力量，一是来自于市场这只“看不见的手”，二是来自于政府这只“看得见的手”。首先，通过市场范围的扩张，以及市场结构的分化细化，产生出对产业不断升级发展的强大内驱力。亚当·斯密在《国富论》中提出“分工受市场范围限制”的观点，认为随着一国市场范围的逐步扩大，其产业分工必将愈加细密。处在第一次产业革命前夜的英国，海外殖民地急剧扩张，科学技术和生产工艺飞速发展，极大地拓展了其市场范围。随着市场范围的扩大，一方面，对产业分工的要求越来越迫切，另一方面，产权保护等基本的市场经济制度也得以确立。在这样的大背景下，第一次产业革命得以率先在英国爆发。其次，近现代以来，国与国之间综合国力的竞争愈演愈烈，各国政府对于实现富国强兵目标的迫切需求，产生出对产业升级发展的强大推动力。“二战”期间，为破译敌方密码，美国政府直接主导和规划了电子计算机的研制。冷战期间，为在信息领域占据先发优势以抗衡苏联，美国军方率先设计出了阿帕网（Advanced Research Project Agency Net, ARPA Net），成为互联网的鼻祖。而计算机和互联网，正是催生第三次产业革命的核心力量。
进入新世纪，人工智能等前沿技术开始登上历史舞台，智能网络逐渐成为政府和市场之外，催生第四次产业革命勃兴的“第三只手”。智能网络脱胎于传统互联网系统母体，拥有传统互联网所不具备的“智能化”属性。在互联网“万物互联”模式下，网络本身仅仅是连接各系统的信息通道，功能主要定位于实现最大程度的信息流动，减少信息不对称，其本身并不具备自主判断力和执行力，需要居于终端的操作者依据客观态势实时作出动态响应。此时仍处于第三次产业革命阶段，信息化是该阶段的基本特征，“互联网+”成为产业转型升级的重要途径。进入智能网络时代，人工智能深度嵌入互联网，赋予互联网中原有要素智能化功能，实现了从“互联网”向“智联网”的跃迁。此时的网络，不再仅仅是实现信息互联互通的渠道，而是具备了一定自主判断能力和决策能力的智能化网络，可以依据人类赋予它的特定职能，代替人类完成某些原本由人类才能胜任的工作。相应的，在政府和市场这“两只手”暂时无法触及的灰色地带，智能网络就有了发挥作用的空间，“智联网+”也就自然成为了推动产业转型升级的重要力量。
由上分析可知，人工智能驱动产业升级的过程，涉及的是从制造业到电子信息产业的现有各产业，并不仅仅局限于居于第四次产业革命最前沿的产业领域。因此，政府、市场以及智能网络这“三只手”，都应该在人工智能驱动产业转型升级的过程中发挥重要作用。基于这一基本逻辑，不难归纳出人工智能驱动产业升级的三种基本模式，即“市场模式”“政府模式”与“智能网络模式”。其中，“市场模式”和“政府模式”源自传统的第一、第二和第三次产业革命，“智能网络模式”则是第四次产业革命的产物。这三种模式在人工智能驱动产业升级的过程中各有其优势，不能一概而论孰优孰劣，必须具体情况具体分析。
第一种模式是人工智能驱动产业升级的政府模式，即通过政府的顶层战略规划和设计，实现人工智能驱动产业转型升级的目标。立足本国安全和发展利益，从国家战略层面规划本国人工智能发展，并通过人工智能发展加速推进本国产业转型升级，是世界各主要国家通行的做法。以美国为例，2016年，美国政府率先在全球提出人工智能发展战略，发布首份《国家人工智能研究和发展战略计划》，对包括制造业、物流、金融等在内的，人工智能推动产业升级的八大重点领域进行谋划。之后，于2018年先后成立国防部联合人工智能中心及人工智能国家安全委员会，并且研究制定了一系列人工智能发展规划，从制度、预算、技术等多个维度，对人工智能驱动本国产业转型升级进行全方位布局。2019年2月，美国总统特朗普正式签署行政令，决定启动“美国人工智能倡议”，统筹“研发”“开放资源”“政策制定”“人才培养”以及“国际合作”五大领域，进一步加速人工智能推动产业升级的步伐。我国于2017年制定《新一代人工智能发展规划》，明确提出把“人工智能作为新一轮产业变革的核心驱动力”，制定了2025年“人工智能核心产业规模超过4000亿元，带动相关产业规模超过5万亿元”的发展目标，作出了我国人工智能发展“三步走”的远景规划，对人工智能推动产业转型升级的战略任务进行了全方位部署。
第二种模式是人工智能驱动产业升级的市场模式，是指通过充分发挥市场的作用，实现人工智能驱动产业升级的目标。在传统经济体系中，市场的根本职能在于优化资源配置。人工智能时代，市场的这一重要职能仍然有其发挥作用的空间。因为即使是在人工智能已经全方位渗透到社会经济各个领域的情况下，大量的传统产业依然会存在，运用人工智能技术对这些产业的生产要素和产品进行优化配置，实现转型升级，唯有通过充分发挥市场机制的根本职能才能得以顺利实现。尽管市场机制本身存在不少缺陷，但在人工智能驱动产业升级的进程中，其所发挥的决定性作用仍然不可替代。有观点认为，从某种意义上讲，人工智能的一个重要功能，就是加速了市场要素的流通速度，加强了市场与市场间的沟通与联系，减少了信息不对称所造成的市场效率损失，本质上是让真实世界更加接近一般均衡理论的假设条件，进而使得真实市场的运行效率更加接近一般均衡理论的预测结果。此外，按照奥地利学派的观点，发现非均衡过程，发现潜在的经济机会，进而激励企业家不断推陈出新，提高经济运行效率，是市场的另一项重要职能。人工智能的突飞猛进发展，必然会打破传统产业发展既有的均衡路径，产生出新的非均衡过程。通过市场的“发现”过程，识别出这些不均衡中潜在的发展机遇，引导企业家充分发挥自身才能，运用人工智能对传统产业进行升级改造，也是人工智能驱动产业升级市场模式的应有之意。自第四次产业革命登上历史舞台以来，我国企业家主动寻找和发掘人工智能发展进程中的各种机遇，构建起了一系列全新的行业模式，有些已经走出国门，走在世界前列，为推动产业转型升级作出了卓越贡献。
第三种模式是人工智能驱动产业升级的智能网络模式，即通过充分发挥智能网络的作用，实现人工智能驱动产业转型升级的目标。智能网络诞生于第四次产业革命的风口浪尖，其在人工智能驱动产业升级过程中发挥作用的途径主要有两条：一是在传统产业领域，有效弥补政府和市场的不足，驱动传统产业转型升级；二是在新兴产业领域，与政府和市场协同发挥效力，催生全新的产业模式和产业链条。尽管政府和市场是实现人工智能驱动传统产业升级目标的两只重要的“有形和无形之手”，但其无法触及传统产业发展的方方面面，而人工智能具备算法机敏、形式多样以及灵活性强等诸多优势，能够克服政府和市场的不足，深度融入传统产业转型升级全过程、全要素，进而加速推进传统产业转型升级进程。例如，近年来持续升温的各种电子商务模式，就充分运用了人工智能在大数据和智能算法方面的优势，利用智能网络在全球范围内配置资源，形成了以智能网络平台为基石，深度融入传统产业诸领域、诸层次的虚拟产业链，为传统产业转型升级赋予了全新动能。除此之外，在第四次产业革命所催生的新兴产业领域，智能化网络还与政府和市场一道，孵化出人工智能驱动产业升级的全新模式，即在传统的政府和市场基础之上，纳入智能化网络，形成孕育产业创新的新平台，为产生颠覆性产业创新模式提供条件。有学者预测，即将出现的一大批基于智能网络平台的前沿产品，很可能会彻底改变现有的产业链，并且会在此基础上引发链式反应，孵化出一大批全新的产业模式和商业模式。
三、人工智能驱动产业升级的路径选择
人工智能驱动产业升级，并不是一个单一维度的“一刀切”过程，应该从人工智能不同结构层次驱动产业转型升级的内在机理出发，结合三种模式自身所具有的特点，具体情况具体分析，科学谋划人工智能驱动产业升级的现实路径。
具体来看，对于人工智能的物质基础及数据算法两个层次而言，二者与既有产业契合度最高。尤其是其中所涉及的芯片制造、材料处理、量子计算、软件信息等产业，更是与国家战略性新兴产业发展息息相关，加之数据信息领域安全是国家总体安全的重要组成部分，因此二者驱动产业升级的路径，必须以政府模式为主导，辅之以市场模式和智能网络模式。人工智能的实际应用层次，更多地涉及现实经济社会中的供需主体，需要依托现实的市场体系和智能网络来有效配置资源，创新产业模式，因此其驱动产业升级的路径，应该以市场模式和智能网络为主，辅之以政府模式。在此基础上，为确保从整体上协调人工智能的三个层次共同驱动产业转型升级，还需要构建政府模式、市场模式以及智能网络模式协同发力的耦合体系，形成人工智能驱动产业升级的强大合力。从上述分析出发，不难归纳出人工智能驱动产业升级的三条实现路径。
（一）人工智能的物质基础和数据算法部分，以政府顶层规划和设计为主导，辅以市场配置和智能网络配置，促进人工智能核心领域的发展，藉此推动材料、芯片、电子、机械制造、软件信息等产业实现转型升级
首先，应在尊重人工智能技术发展客观规律的前提下，科学分析把握我国人工智能发展现状及趋势，从国家安全和发展现实需求出发，采取工业化国家通行的做法，对人工智能驱动产业升级进行顶层战略规划。规划不仅要梳理出人工智能驱动产业升级的重点领域，更要对各领域的实时发展状态进行动态规划和管理，确保按时间节点和任务要求完成既定目标。例如，对于我国人工智能发展而言，当前亟待解决的两大瓶颈，一是高性能芯片，二是核心算法。高性能芯片的设计制造，与材料、电子、机械加工等产业直接相关；核心算法的设计开发，又与软件信息、大数据等产业直接关联。这就要求我们立足我国人工智能技术发展的迫切需求，从国家层面对突破上述两大瓶颈的相关产业发展进行统筹规划，提升这些产业的发展水平。
其次，还需要对支撑规划运行的相关体制机制、政策措施进行科学设计，确保规划能够真正落实落地。按照信息经济学及合同理论的研究结论，一项制度措施要真正落到实处，需要满足“个体理性（Individual Rationality）”与“激励相容（Incentive Compatibility ）”两个基本条件。简言之，就是在制度设计过程中，需要在确保参与者自愿执行的前提下，保证最有效的参与者发挥出最高的努力水平。对保障人工智能驱动产业转型升级的制度措施进行科学规划，同样需要考虑上述两个基本条件。
第三，在规划的大框架下，充分发挥市场和智能网络的作用，加速推进战略目标落到实处。顶层规划制定好以后，需要通过市场和智能网络连接各类主体，激励各主体共同努力、协同发力，完成既定的人工智能驱动产业升级战略目标。在这个过程中，市场模式和智能网络模式主要发挥着“目标落实加速器”的功能，负责把各种顶层的战略规划目标细化为各主体的现实任务，并通过相应的激励机制确保任务落实。
（二）人工智能的实际应用部分，以市场配置和智能网络配置为主导，辅以政府规划，促进人工智能实际应用领域的发展与创新，整合优化传统产业链促其升级，孕育孵化全新产业链占领战略制高点
人工智能的技术成果，只有在实际应用中产生效力，才能发挥对现实产业升级的赋能作用。同样地，只有在实际应用中发现人工智能存在的不足并加以不断完善，才能更好地发展现有人工智能技术，进而更好地促进产业升级。在这一过程中，市场和智能网络发挥着重要作用，它们将人工智能驱动产业升级进程中的各类主体加以有机整合，最大限度激发他们的创新活力，在打通技术成果和实际应用连接渠道的同时，催生颠覆性创新成果，进而推动产业转型升级。对市场而言，不仅要发挥其资源配置的基本功能，更要发挥其培育和发现企业家，激发“创造性毁灭”过程的重要职能，通过给予勇于并善于创新的企业家最高程度奖励，引导和激励企业家在各领域各层次运用人工智能赋能现有产业，实现驱动产业升级的既定目标。在政府和市场的“触手”之外，通过充分发挥智能网络在大数据和智能算法方面的优势，创新产业模式和商业模式，在更加有效地匹配需求主体和供给主体的同时，以人工智能技术发展的逻辑为主线，创建起全新的产业链条，由此全面带动产业转型升级。
目前的“双十一”商业模式，正是充分利用了智能网络在高效匹配供求及创新服务模式等方面的特长，将不同类别、各个层次的产业整合在一起，共同满足规模庞大的消费需求，构建起立足中国并逐步向全球延伸的产业链条，为产业转型升级提供了强大驱动力。据最新统计资料显示，2019年“双十一”期间，仅仅在两天时间里，成交额就高达2684亿元，充分证明了通过人工智能实际应用驱动产业升级的过程中，智能网络发挥的巨大威力。当然，在人工智能的实际应用部分，尽管市场配置和智能网络配置占据着主导地位，但政府的作用同样不容忽视。在该领域，政府的定位主要是 “裁判员”和“指导员”，其关注点应聚焦于制定相应的游戏规则，以及从宏观上把握实际应用中人工智能驱动产业升级的重点领域和重点方向，同时还需要从国家安全和发展根本利益出发，依法对该过程中各主体的行为进行合理规制。
（三）以人工智能物质基础、数据算法以及实际应用三个层次促进产业升级的内在机理为依据，构建政府、市场、智能网络协同发力的同频共振耦合体系，“从内到外”“从上至下”形成人工智能驱动产业转型升级的强大合力
尽管人工智能各层次驱动产业升级的内在机理存在差异，政府、市场和智能网络在其中发挥的职能也有轻有重，但决不能因此而割裂各部分之间存在的密切联系，应该从更高的视野出发，统筹人工智能驱动产业升级的“三种机理”和“三种模式”。
一是要打通连接物质基础、数据算法以及实际应用三个层次的“从内到外”驱动产业升级的渠道。对人工智能而言，物质基础是的核心硬件，数据算法是外部软体，实际应用是人工智能和人类经济社会实现交互融合的重要途径。这三大层次在驱动产业升级进程中既各自发挥着不可替代的独特作用，又是紧密联系、相互依存的有机整体。应充分发挥政府、市场和智能网络的作用，尤其要注重发挥政府在战略规划和制度供给方面的重要职能，真正打通各部分相互激活、共同促进的耦合渠道，构建起人工智能三大组成部分协同驱动产业转型升级的格局。
二是要打通协调政府、市场以及智能网络三种模式的“从上至下”驱动产业升级的链条。总体上看，人工智能驱动产业升级的政府、市场以及智能网络三种模式的基本逻辑分别是：政府统筹，主要从顶层对人工智能驱动产业升级的重点领域、战略目标以及实现途径进行总体规划，同时提供制度和资源方面的支撑以保障规划落实落地；市场负责配置与激励，主要对人工智能驱动产业升级的各种资源进行优化配置，并且激励企业家不断进行探索和创新；智能网络发挥赋能效应，对传统产业进行优化升级，孕育孵化新产业新业态。但现实中，这三种模式作用的发挥，并不是互不相关的孤立过程，相互之间存在密切的联系，形成了一条“从上至下”的完整模式链条。应充分协调三种模式的职能，打通三者之间的联系渠道，建立通过三者共同发力，实现人工智能驱动产业升级战略目标的模式体系。总之，通过构建深度融合“三种机理”和“三种模式”的协同发力的耦合体系，加速人工智能驱动产业升级进程，确保人工智能驱动产业升级质量，全方位赋能产业转型升级。