人工智能促进新时代中国经济结构转型升级的路径选择

师 博

(1.西北大学 经济管理学院; 2.西北大学 中国西部经济发展研究中心, 陕西 西安 710127)

中国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,创新正成为引领经济发展的第一动力。在新时代背景下,完善国家创新体系不仅需要强化自主创新,还需要加大人工智能等数字基础设施投资,进而借助庞大的国内市场规模充分释放干中学效应和技术外溢效应。党的十九大报告明确指出,加快建设制造强国,推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合。2018年10月31日,中共中央政治局就人工智能发展现状和趋势举行了第九次集体学习,习近平总书记指出“在移动互联网、大数据、超级计算、传感网、脑科学等新理论新技术的驱动下,人工智能加速发展,呈现出深度学习、跨界融合、人机协同、群智开放、自主操控等新特征,正在对经济发展、社会进步、国际政治经济格局等方面产生重大而深远的影响”。通过与新技术、实体经济以及新商业模式的有机融合,人工智能及相关产业的发展无疑将成为新时代中国经济高质量发展的重要推动力量。在以新常态和供给侧结构性改革相交织的新时代背景下,本文主要探讨新一代人工智能促进中国经济转型升级和服务于社会主义现代化强国建设的路径。

一、新一代人工智能促进中国经济转型的一般机理分析

约翰·麦卡锡于1956年首次提出了人工智能的概念,并将其界定为制造智能机器,尤其是智能计算机程序的科学工程。这种定义是从学科和理论的角度来设定的,然而却未能将人工智能技术和产业放置于经济社会发展的宏观背景中进行解读。当前互联网和大数据技术广泛渗透于人类活动,人工智能不仅是一种技术,更是一种新的生活、生产方式的体现。人工智能是指运用计算机模拟人类的思维过程和智能行为来实现智能化的运行机制;也通过制造类人脑智能的计算机,应用于经济社会领域,实现人类活动目的[1]。

(一)要素驱动向创新驱动的转型

在高速增长阶段, 中国经济依靠价格相对低廉的劳动力以及土地、 能源等自然资源投入实现了“富起来”。 然而随着人口红利的逐渐衰退、 城市土地和化石能源日渐稀缺, 中国经济增长率也由2010年的10.5%逐渐下滑至2018年的6.6%, 传统的要素驱动型增长方式亟待向创新驱动转型。 近年来中国的创新投入和创新能力快速发展, R&D投入由2010年的6 980亿元增至2018年的19 657亿元, 相应地专利授予量也由81.5万件攀升至244.7万件。 然而创新驱动发展方式涉及国民经济的多个方面, 提升国家创新能力也是一项系统工程。因此，转型需要找到在地区和行业间辐射影响力大并且行之有效的抓手。

首先,人工智能是认知科学的智力内核,认知科学作为当代智力革命的前沿,是哲学、心理学、语言学、计算机科学、人类学和神经科学的交叉学科[2]，人工智能则代表了当下和未来人类科技的潮流与走向。人工智能将带来图像识别、自动化、智能化、大数据和机器学习等领域突破性创新。不仅如此,人工智能作为机器设备投资本身也具备技术进步效应。Arrow从“干中学”的角度阐释了投资和生产有利于知识和生产率的提升[3]，“干中学”通过微观企业的净投资发挥作用,使得知识创新成为投资的副产品。人工智能技术应用在农业、制造业乃至第三产业的领域较为广泛,通过人工智能投资的“干中学”效应带来技术进步和劳动生产率的提升效果将更加显著。

其次,随着人工智能技术和设备在各地区和各产业的应用还会产生技术外溢扩散效应。相较于创新思想而言,人工智能属于实物形态的创新，更加具有操作性,并且其承载的技术知识属于通用技术(GPT, General Purpose Technology)并不局限于特定地区和特定行业。因此，借助技术外溢扩散效应,人工智能有助于中国整体创新能力的提升。值得注意的是,技术扩散速度的快慢取决于场在空间分布的强度和空间区域本身的势能。中国具有庞大的市场规模,并且改革开放以来市场化程度不断完善、地区间市场整合水平逐渐提升,为人工智能的技术外溢扩散效应的充分释放创造了有利条件。

(二)粗放型发展模式向内涵式发展模式的转型

新中国成立70年来,随着科技不断进步和社会主义市场经济的建立与完善,中国生产效率和资源配置效率均得到了显著提升。但不可否认,由于技术和机制的原因中国经济发展方式仍然相对粗放,存在资源闲置和浪费。因此，2015年中央提出了“三去一降一补”的供给侧结构性改革方案,通过去产能、去库存优化资源配置。进一步,党的十九大报告指出以“质量变革、效率变革和动力变革”深化供给侧结构性改革,而人工智能则会通过提升全要素生产率和资源配置效率助力中国经济从粗放型发展模式向内涵式发展模式转型。

一是人工智能可以促进全要素生产率提升。人工智能可以对劳动力产生替代效应,自动化生产相较于简单劳动力具有更高的生产效率,进而从整体上促进全要素生产率提升。Autor等研究发现计算机应用带来的自动化会对日常手工与认知任务产生替代效应,对非日常认知任务则产生互补效应[4]。而依据摩尔定律,每一年半到两年集成电路上可容纳的元器件的数量就会增加一倍,性能也将提升一倍,这也表明计算机的进步速度往往快于一般的技术进步。因此，人工智能大规模地替代劳动力将会超常规地提升全要素生产率。马克思认为当科学技术在生产中的广泛应用,使得劳动不再是创造财富的巨大源泉,劳动也不再是生产过程中的主要当事者,而是站在生产过程的旁边。在自动化和智能化的现代化生产中,劳动者确实“站在旁边”进行监督和调控工作[5]。而Acemoglu和Restrepo则认为,人工智能不仅以自动化替代劳动力,还会创造出符合劳动力比较优势特征的新工作岗位[6]。因此,自动化同时兼具替代效应和生产力效应,替代效应抑制劳动力需求,而生产力效应使得经济高效的资本取代劳动从而激发生产力,并拉动还不能实现自动化工作岗位的劳动力需求[7]。

二是人工智能可以提升市场机制配置资源的效率。人工智能与互联网和大数据技术相结合,能够解决由信息不完全造成的市场失灵,从而提升市场机制配置资源的效率。信息非对称会诱发逆向选择和道德风险,产生帕累托改进的空间。人工智能技术通过与大数据融合,能够最大化地降低各类数据的搜集成本,并通过优化算法对微观经济个体行为特征进行精准捕捉、判断、分析和预测,完善市场机制设计和制度安排,规避非对称信息引发的资源配置低效率。并且,人工智能的机器学习、图像识别、语音识别和自然语言处理等技术也能有效降低市场交易过程中信息搜寻成本,实现交易双方的自动匹配,通过减少中间环节提升资源配置效率。

(三)非均衡增长向协调发展的转型

改革开放以来,“先富带动后富”成功激发了中国地方经济发展的主动性和活力,然而在一定程度上也造成了区域经济和产业经济的非均衡发展。在区域发展格局上东部沿海地区的经济发展水平远超中西部地区;在产业发展层面,地区间的土地财政竞争导致实体经济运营成本攀升,造成产业经济“脱实向虚”倾向较为突出,并降低了中国产业竞争力。人工智能技术和产业的发展可以通过技术外溢以及与实体经济的深度融合,助力非均衡增长向协调发展转型。

一方面，人工智能有利于缩小地区经济发展差距。 东部沿海地区凭借优越的地理位置优势实现了“先富”, 并依靠薪酬优势吸引了人力资本和劳动力由中西部地区向东部的转移, 进一步拉大了地区间发展差距。 人工智能技术和产业发展能够缓解中西部地区在“人口争夺战”中的尴尬境地, 解决经济发展中劳动力相对匮乏的不利因素。 与此同时, 传统意义上中西部地区对高端人力资本的吸引力较低, 而人力资本的非竞争性决定了中西部地区难以获得以人力资本为载体的技术进步效应, 进一步弱化了地区经济发展动力。 但是, 人工智能是以机器设备为载体实现技术进步和外溢, 中西部地区可以在现有产业体系中加大人工智能技术和设备的投资力度, 缩小与东部沿海地区的技术和经济发展差距。 然而需要指出的是, 人工智能技术和产业在地区间的分布依然不均衡, 呈现出东强西弱的格局。 《中国人工智能发展报告2018》指出, 2017年东部地区人工智能人才投入达126 120人，占全国62.7%, 人工智能在科研院所和高校专利权人也多集中于中国科学院、 浙江大学、 华南理工大学和清华大学等东部机构和高校。

另一方面，人工智能技术有利于推动中国实体经济发展。中国近年来实体经济发展落后于虚拟经济的核心原因在于,实体经济的技术进步相对缓慢以及生产成本居高不下。在实体经济中增加人工智能技术和智能设备的投入,能够加速农业、制造业以及服务业的智能化,辐射带动整个实体产业的技术前沿面向前推移。人工智能使得低廉的资本替代低端劳动力,能够有效降低实体经济的生产成本,以提升产业利润为路径,创造各产业持续健康发展的积极环境。

(四)资源消耗型经济向绿色发展的转型

中国经济的快速增长也带来了资源的大量消耗和严重的环境污染问题。2018年中国能源消费总量达46.4亿吨标准煤,是全球第一大能源消费国,虽然全国万元国内生产总值二氧化碳排放较2017年下降4%,不可否认中国亟需从资源消耗型经济向绿色发展转型。人工智能技术通过对能源输配送网络体系以及新能源汽车和各类电子设备的使用进行智能规划,能够实现节能减排、促进绿色发展。

装备了人工智能技术的能源生产和输配送体系可以称之为以智慧能源为载体的能源互联网,其基础是智能电网、人工智能、物联网、云计算和大数据。分布式化石能源的碳排放是主要工业污染源,然而风能、太阳能等清洁能源相较于分布式能源在生产过程中不稳定,因此难以商业化。在能源配送体系中,依靠人工智能和大数据能够对能源需求侧动态响应特征进行评估,提高清洁能源消费和供需平衡能力,促进绿色发展。《中国人工智能发展报告2018》的数据显示,人工智能技术的企业专利权人中,国家电网公司作为具有AI国际竞争优势的唯一中国企业,拥有4 264件专利排名第一,是排名第二的百度的近8倍。这表明，目前人工智能技术在能源经济领域应用最为广泛,人工智能也将提升各类前沿技术的商业化水平。人工智能也能通过智慧能源管理系统优化能源使用方案、降低电子设备的能耗,例如谷歌使用机器学习后数据中心能耗降低了30%。此外,结合大气星象图、传感器和监测仪器,人工智能技术可以准确、快速地识别污染源,有助于早期发现污染,更好地保护生态环境。

二、人工智能促进新时代中国经济结构升级的路径

新一代人工智能是通过产业结构优化、消费结构升级、投资结构升级来促进整体经济结构升级的,因此其促进我国新时代经济结构的路径在于以下三个方面。

(一)通过产业结构优化来促进我国经济结构升级

人工智能技术的应用能够帮助各产业实现智能化、数字化，提高生产效率,同时也能优化各产业的要素投入、降低生产和运营管理成本,间接增加企业在研发和产品服务质量改进方面的投资,在综合层面促进产业结构升级、优化。

首先,依托人工智能技术,推动传统农业向智能农业升级。传统农业的特征是劳动投入相对较大,经验化生产占据主导、标准化生产不足以及生产者和消费者联系不紧密致使商贸物流成本相对较高。农业与人工智能、物联网相结合将形成智能农业。一是人工智能设备将在更大范围替代农民手工劳作,在降低生产成本的同时提升农产品品质。装备人工智能的农业生产可以借助机器学习进行土壤分析,优化农业生产潜力;通过图像识别技术实现机械自动化对人力的深层次替代,基于大数据的预测也能为农业决策提供科学支持[8]。二是人工智能设备的引进使农业有条件进行标准化操作,衍生出高技术装备的高素质职业农民。三是农业借助物联网搭建起农户和消费者之间持续、适时连接的网络,实现订单化、精品化农业生产,减少不必要的中间环节,农业生产者能够获得更高利润,消费者也能以较低价格购买放心产品。

其次,人工智能能够促进工业化与信息化深度融合,推动第二产业的智能升级。人工智能融合了硬件、软件以及信息和大数据技术,对第二产业内部的智能生产、外部的协同网络化和智能服务将产生重要影响。一是在生产阶段人工智能技术会自动预测和检测良品率、生产线的故障率,与大数据和信息技术结合进行智能控制,增加生产过程中自动化的任务数。同时，借助信息管理和虚拟仿真,合理规划要素投入、实现资产优化配置。二是人工智能设备具有通用技术特征,为搭建跨企业、跨行业和跨地区产业互联网提供了可能,企业间能够进行协同设计、协同供应和协同制造,实现资源优化配置。此外,人工智能技术在企业运用中还能够发挥基于产业互联网的学习效应,通过产业规模的增加最大化地降低各类运营和生产成本。三是人工智能技术为企业的消费提供智能服务,实现定制化生产和智能化的售后服务,提升产品和售后服务的个性化、品质化和精准化。

最后,人工智能技术将推动传统服务业向智能服务业的升级。传统服务业是服务人员对企业和消费者提供服务,服务的质量取决于服务人员个体素质的高低,易于产生供给侧和消费侧的不平衡、不匹配。人工智能与服务业融合将会提升个性化服务、人机服务和远程服务的数量和质量,实现传统服务向智能服务的转型。一是人工智能技术和互联网、大数据技术的结合,能够低成本、高效率地收集企业和消费者个性化服务需求数据,并且能够自动甄别和预测服务供给中存在的漏洞和问题,实施标准化服务作业、摆脱个体服务人员素质对整体服务质量的影响。二是推动人机互补服务,在保证服务效率的同时,提升服务体验。Agrawal等发现人工智能易于处理预测任务,而决策任务还需要人工判断解决。在服务业中人工智能用于预测性岗位,规避各类不确定性[9]，而人工服务更多地用于发现企业和消费者感受,通过情感沟通、决策来提升服务的体验感。三是人工智能技术将提供更多远程服务,满足人民日益增长的美好生活需要。高质量的教育和医疗服务在地区间的分布往往不平衡,人工智能技术和设备能够实现教育和医疗服务人员远程交流、远程操作,解决经济落后地区服务供给不平衡、不充分的问题。

(二)通过消费结构升级来促进我国经济结构升级

中国经济的快速增长提高了城乡居民收入水平,居民消费结构也呈逐步升级态势。中国特色社会主义进入新时代,我国社会主要矛盾已转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。人工智能技术的应用在一定程度上能够满足并引导现阶段居民消费升级的需求。智能产品能够给消费者带来新的选择和消费体验升级。此外，人工智能技术与耐用及非耐用消费品结合也能够满足消费者对绿色产品的需求。

第一,智能消费升级。伴随算法和算力的演进与升级,基于语言、自然语言处理和视觉技术的应用软件和硬件产品逐渐增多。然而人工智能技术在消费端仍处于探索和发展阶段,相对成熟的产品较少,但智能音箱、智能机器人、智能家居产品等智能消费品已具备一定的市场规模。智能消费品是高科技的产物,是复杂劳动、高级复杂劳动的物化,是高智力劳动者将计算机、互联网、物联网、云计算、云存储、智能和自动化控制系统等现代高科技植入其中的产物,因此相较于传统消费品具有更高的附加值[10]。更高的技术附加值也决定了智能消费品更高层次的消费体验。一是智能消费品能够给消费者提供更多的功能。如智能电视还具有信息搜索、即时通讯和家庭安全等附加功能。消费者行为选择理论表明,功能越多的产品具有更高的需求价格弹性。中国2020年前后人均国民收入将达到1万美元，消费者对智能消费品的需求将高速增长,通过市场竞争机制引发更多智能消费品的涌现和更好的消费体验。二是智能消费品能够在一定程度上增加消费者可自由支配时间,促进社会财富积累。马克思曾论述,在社会主义社会,“社会生产力的发展将如此迅速,以致尽管生产将以所有的人富裕为目的,所有的人的可以自由支配的时间还是会增加。……那时,财富的尺度决不再是劳动时间,而是可以自由支配的时间”。通过与物联网、大数据的结合,智能机器人能够帮助消费者从繁杂的家务劳动中解放出来,智能音箱能提供便捷的消息搜集服务,在不同程度提高消费者可支配时间、社会财富积累增加、劳动时间缩短,从而有利于人的全面发展[5]。

第二,绿色消费升级。国家发改委等10部门在2016年印发的《关于促进绿色消费的指导意见》,提出按照绿色发展理念和社会主义核心价值观要求,加快推动消费向绿色转型,着力培育绿色消费理念,积极引导居民践行绿色生活方式和消费方式。绿色发展作为新时代中国特色社会主义新发展理念的核心内容之一,不仅代表了未来中国经济社会发展的趋势,也反映了当下居民对美好生态环境的诉求。

绿色发展是生态环境友好型的生产方式,也是绿色的消费方式,人工智能通过智能规划和绿色交易模式有助于居民消费从传统消费向绿色消费的升级。一是绿色消费对象升级。传统耐用品及非耐用品消费都直接或间接产生了大量碳排放,人工智能和大数据分析能够捕捉消费者的行为特征,通过机器学习和智能规划,使得智能家电和无人驾驶汽车能够科学管理能源消耗,促进节能减排和绿色发展。二是绿色消费方式升级。消费方式是消费者与消费对象发生自然关系的方式,也是消费者作为社会人在消费生活中形成一定社会关系的方式。绿色消费对象的产生,使消费者的选择能够具备友好的自然环境特征。进一步,人工智能技术使消费者的社会关系也进一步绿色化,比如互联网技术和图像识别促进了消费者与生产者、服务商进行低碳化的商贸流动,居民的消费行为产生较低的碳足迹。

(三)通过投资结构升级来促进我国经济结构升级

1997年亚洲金融危机以来，投资尤其是基础设施投资对于中国经济的稳定增长发挥了重要作用。传统的基础设施投资属于物理性质，会导致潜在的政府财政赤字和环境污染加大，更为重要的物理基础设施投资具有空间局限性。新时代经济高质量发展既要有创新带来的效率变革，也要保证一定的经济增长速度，才能形成持续、稳定发展的经济格局。将投资结构逐渐由物理基础设施投资升级为数字基础设施，是实现经济发展数量和质量双赢的客观选择。

数字化基础设施是新时代最主要、市场估值最高的基础设施，主要包括人工智能、大数据、移动支付、区块链、云服务等都是商业模式与数字技术相融合[11]。人工智能技术是数字基础升级投资的核心，正如前文分析人工智能有利于创新发展、协调发展和绿色发展，数字基础设施投资将是引领中国经济高质量发展的关键。一是数字基础设施投资依然能够通过投资乘数效应，带动经济持续增长。并且，数字基础设施投资不再受物理空间的制约，投资形成的过程中不会挤占数量有限的土地资源，投资效率远高于物理基础设施。二是数字基础设施投资以人工智能技术为载体，从公共产品的角度来看，数字基础设施能够充分发挥正外部性，使各地区和各产业都能共享人工智能技术带来的发展红利。从而最大化地发挥人工智能技术的创新驱动效应、协调发展效应和绿色发展效应，为建设创新型国家奠定基础。三是人工智能会增加公众对于绿色产品、智能产品的需求，而绿色产品和智能产品消费具有网络外部性，即绿色产品和智能产品消费的价值取决于消费同类产品的其他消费者的数量。换言之，绿色产品和智能产品的消费者数量越多，越能激发起促进绿色发展和智能沟通的效应。相应的，绿色产品和智能产品消费者数量的增加，必然需要加大数字基础设施投资力度，完善消费平台、避免消费拥挤效应的产生，助力消费优化升级。四是如前文所述，人工智能技术和产业的发展在释放生产力效应的同时，还能够在一定程度上缩小地区间经济发展差距。因此，以人工智能为核心的数字基础设施投资通过提升区域间收入分配的平等化，能够抵消全国整体收入水平增加带来的边际消费倾向递减，实现更为显著的投资驱动增长的效应。五是传统物理基础设施的投资形成的关键是资本，改革开放到21世纪之初中国的资本要素相对稀缺，因此投资主体往往是各级政府。进而，依靠传统物理基础设施驱动经济增长的过程中，也衍生出政府投资对私人投资的挤出效应，抬高了投资的成本。以人工智能为核心的数字基础设施形成的关键则是技术，而科研机构和各类企业则是创新的主体，这也决定了数字基础设施投资需要更广泛地发挥企业的作用，尤其是调动民营企业的积极性，规避投资的挤出效应。六是大力发展以人工智能为核心的数字基础实施服务“一带一路”建设，促进开放发展理念的深化。2013年习近平总书记出席上海合作组织比什凯克峰会时指出，构建“丝绸之路经济带”要创新合作模式，加强政策沟通、道路联通、贸易畅通、货币流通和民心相通。加强“丝绸之路经济带”的数字基础设施投资能够直接促进道路联通，也能间接服务政策沟通和民心相通，促进丝绸之路经济带沿线国家技术进步和经济繁荣。

发展以人工智能为核心的数字基础设施需要加强自主研发，杜绝对欧美发达国家的技术和网络依赖，建立具有独立知识产权和独立运营管理的网络体系。充分发挥丝绸之路经济带沿线国家的规模效应，通过降低数字基础设施的单位研发和建设成本，为人工智能产业和技术发展创造良好的外部环境。

三、人工智能促进新时代中国经济结构升级的政策建议

人工智能技术和产业发展能够有力引领中国经济结构转型升级。在经济转型层面,人工智能将推动经济向创新驱动、内涵式发展、协调发展和绿色发展转型;在经济结构升级层面,人工智能将推动产业升级、消费升级和投资升级。然而,中国人工智能技术和产业充分发展仍然面临客观问题亟需解决。一是人工智能技术和产业发展的地区分布呈现“东强西弱”的格局,中西部地区的人工智能人才储备和产业发展都相对滞后,不利于人工智能技术从全国层面释放创新效应。二是人工智能产业化水平较低,目前人工智能技术主要应用于能源输配送体系,在其他实体经济中产业化和商业化水平较低。

为了充分发挥人工智能促进中国结构经济转型升级的积极作用,着力推动社会主义现代化强国建设,本文提出如下政策建议:第一,中西部地区一方面需要加大人工智能技术研发投入,鼓励企业和高校优势互补、协同研发,实现人工智能技术研发和商业化同步推进;另一方面,强化东部具有人工智能研发优势的企业和高校、科研院所与中西部机构的合作,鼓励知识和技术溢出。第二,通过财税体制改革和营商环境改善,为人工智能产业发展创造积极的外部环境。加大以人工智能技术为核心的数字基础设施建设,以公共平台建设为载体,充分释放人工智能的技术外溢效应,引导人工智能投资的商业化和产业化发展。