耿子恒 汪文祥

1（中國社會科學(xué)院研究生院，北京 102445）

2（國家發(fā)展和改革委員會宏觀經(jīng)濟(jì)研究院，北京 100038）

信息技術(shù)給世界帶來了顯著變化，其影響已蔓延到各個(gè)國家、部門和組織中［1］。雖然有 “生產(chǎn)率悖論”，但是，國內(nèi)外大量學(xué)者在研究中論證了信息技術(shù)與經(jīng)濟(jì)增長的數(shù)量關(guān)系。作為信息技術(shù)中的重要角色之一——人工智能技術(shù)作為第四次產(chǎn)業(yè)革命的關(guān)鍵技術(shù)，它不僅會與歷史中每一次技術(shù)變革帶來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與變化一樣，還會超越一般ICT技術(shù)去釋放技術(shù)-經(jīng)濟(jì)特性，推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造升級，促進(jìn)新業(yè)態(tài)萌發(fā)與發(fā)展，對經(jīng)濟(jì)增長與結(jié)構(gòu)變革產(chǎn)生巨大影響。雖然多位學(xué)者從各角度以理論與數(shù)據(jù)分析等方式，研究人工智能對經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、增長機(jī)理、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、發(fā)展模式與路徑等影響［2-9］，但是，仍然沒有清晰地闡述一個(gè)人工智能影響產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量的一般性理論分析框架。

技術(shù)帶來的變革總是會分兩個(gè)階段發(fā)展：第一個(gè)階段主要是新產(chǎn)業(yè)的萌發(fā)以及與新技術(shù)相匹配的新基建建設(shè)；第二個(gè)階段主要是新技術(shù)沿著“應(yīng)用-擴(kuò)散-收益”路徑發(fā)展。在中國，人工智能技術(shù)催生的新業(yè)態(tài)已經(jīng)出現(xiàn)，具有一定存量的與之相配套的AI應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施，AI產(chǎn)品已經(jīng)在三次產(chǎn)業(yè)中開始應(yīng)用。因此，AI技術(shù)已經(jīng)超越了新基建的第一個(gè)階段，走到了路徑的 “應(yīng)用”點(diǎn)。本文將遵循技術(shù)變革與經(jīng)濟(jì)增長的理論基礎(chǔ)，基于中國經(jīng)濟(jì)現(xiàn)實(shí)，按照技術(shù)產(chǎn)業(yè)自身生產(chǎn)率提高引致的直接經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)與技術(shù)擴(kuò)散應(yīng)用于各經(jīng)濟(jì)部門引致的間接經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)兩個(gè)路徑［10］，參照人工智能影響宏觀經(jīng)濟(jì)的作用機(jī)制 （蔡躍洲和陳楠，2019）［11］，結(jié)合人工智能技術(shù)在中國的應(yīng)用實(shí)踐，從宏觀和微觀層面分析人工智能對中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量的影響機(jī)制。

1 人工智能影響產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量的路徑

1.1 AI產(chǎn)業(yè)化發(fā)展引致產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量提升的路徑

人工智能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，離不開規(guī)模化的人工智能企業(yè)。截至2019年底，中國人工智能企業(yè)數(shù)797家，占全球人工智能企業(yè)數(shù)量的15%。此外，中國人工智能板塊上市滿10年的公司85家，且分布于人工智能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)層、技術(shù)層和應(yīng)用層之中，可見，中國人工智能產(chǎn)業(yè)生態(tài)已顯現(xiàn)雛形。但是，中國人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍處于初級階段，在現(xiàn)階段，人工智能企業(yè)間技術(shù)比拼激烈，技術(shù)改進(jìn)與創(chuàng)新不進(jìn)則退，市場競爭亦異常激烈，提供人工智能技術(shù)產(chǎn)品和服務(wù)的企業(yè)必須不斷加大自身資本投入，進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新、服務(wù)創(chuàng)新、模式創(chuàng)新、管理創(chuàng)新等，以打造核心競爭力，加速促進(jìn)人工智能技術(shù)輸出部門擴(kuò)大經(jīng)營規(guī)模，并不斷提高生產(chǎn)效率。同時(shí)，人工智能產(chǎn)業(yè)還會從生產(chǎn)效率較低的部門吸引更多的生產(chǎn)要素，推動(dòng)人工智能產(chǎn)業(yè)集聚程度提升，持續(xù)提高AI產(chǎn)業(yè)自身發(fā)展質(zhì)量。圖1展示了人工智能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，以及人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展后對產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量產(chǎn)生影響的作用機(jī)制。

圖1 AI產(chǎn)業(yè)化發(fā)展與影響產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量的作用機(jī)制

（1）人工智能基礎(chǔ)層產(chǎn)業(yè)輸出芯片、量子計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備等用于提升存儲力和計(jì)算力的硬件；人工智能技術(shù)層產(chǎn)業(yè)輸出算法平臺、算法技術(shù)和一般性行業(yè)通用技術(shù)等，保障計(jì)算結(jié)果實(shí)現(xiàn)和人工智能功能應(yīng)用實(shí)現(xiàn)；人工智能應(yīng)用層產(chǎn)業(yè)輸出人工智能行業(yè)解決方案和服務(wù)等。這3個(gè)層次相互支持、相互影響、相互反饋，形成人工智能產(chǎn)業(yè)生態(tài)。擁有芯片和高速計(jì)算機(jī)才能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模數(shù)據(jù)運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)算法功能。只有實(shí)現(xiàn)算法功能，通過通信設(shè)備終端和軟件支撐，才能輸出人工智能應(yīng)用產(chǎn)品和服務(wù)。反之，人工智能產(chǎn)品應(yīng)用得到的用戶反饋回來的使用體驗(yàn)數(shù)據(jù)，會幫助算法改進(jìn)、軟件改進(jìn)、通用技術(shù)改進(jìn)等，進(jìn)而為更好地設(shè)計(jì)新產(chǎn)品奠定基礎(chǔ)。同時(shí)，當(dāng)用戶需求不能得到滿足時(shí)，且算法設(shè)計(jì)創(chuàng)新仍未能解決用戶新的需求，信息就會反饋給基礎(chǔ)層，進(jìn)而促進(jìn)基礎(chǔ)層硬件改進(jìn)，以進(jìn)一步提升算力，在算法實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，最終設(shè)計(jì)創(chuàng)造出滿足用戶新需求的新產(chǎn)品?？梢?，人工智能基礎(chǔ)層、技術(shù)層與應(yīng)用層組成了一個(gè)有機(jī)的人工智能產(chǎn)業(yè)。

（2）人工智能基礎(chǔ)層、技術(shù)層與應(yīng)用層合力輸出實(shí)現(xiàn)人工智能功能的人工智能技術(shù)，呈現(xiàn)出人工智能技術(shù)體系。只有在人工智能技術(shù)體系支撐下，才能通過人工智能技術(shù)體系設(shè)計(jì)創(chuàng)造人工智能產(chǎn)品和服務(wù)，為用戶提供消費(fèi)產(chǎn)品和行業(yè)解決方案。當(dāng)用戶購買產(chǎn)品或服務(wù)后，人工智能產(chǎn)業(yè)即實(shí)現(xiàn)了通過人工智能技術(shù)體系創(chuàng)造人工智能產(chǎn)業(yè)價(jià)值的目標(biāo)。

（3）當(dāng)大部分用戶在使用人工智能產(chǎn)品和服務(wù)，并發(fā)現(xiàn)功能缺陷或產(chǎn)品改進(jìn)空間時(shí)，會對該產(chǎn)品進(jìn)行評價(jià)與反饋。人工智能企業(yè)在收集反饋評價(jià)并進(jìn)行分析后，探究并明晰問題歸屬哪個(gè)產(chǎn)業(yè)層的技術(shù)問題，將對不同產(chǎn)業(yè)層技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，推動(dòng)改進(jìn)人工智能的產(chǎn)品和服務(wù)，以更好地滿足用戶使用需求，最終實(shí)現(xiàn)人工智能產(chǎn)業(yè)技術(shù)改進(jìn)或經(jīng)營改進(jìn)，而促進(jìn)人工智能產(chǎn)業(yè)質(zhì)量提升；另外，每當(dāng)用戶使用人工智能產(chǎn)品或服務(wù)，人工智能企業(yè)將獲得收益。收益增加是規(guī)模擴(kuò)張的基礎(chǔ)，其意味著人工智能企業(yè)可以輸出更多的產(chǎn)品，加大研發(fā)與科技創(chuàng)新力度，改善管理環(huán)境等，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)前沿面外推，甚至技術(shù)前沿面外推，逐步在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中取得領(lǐng)先地位。同時(shí)，規(guī)模的擴(kuò)張與產(chǎn)值的增加，將提高人工智能產(chǎn)業(yè)在整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)中的比重，促進(jìn)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)比重增加，推動(dòng)中國產(chǎn)業(yè)向高級化發(fā)展。無論是人工智能產(chǎn)業(yè)自身產(chǎn)業(yè)質(zhì)量提升，還是人工智能產(chǎn)業(yè)比重增加都將引致產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化對中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量提升產(chǎn)生積極影響。因此，AI產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提升可以提高中國整體產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量。

1.2 產(chǎn)業(yè)AI化發(fā)展引致產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量提升的路徑

AI產(chǎn)業(yè)化已具雛形，隨著人工智能產(chǎn)品輸出與技術(shù)積累，人工智能技術(shù)的外溢性和滲透性逐步顯現(xiàn)，“AI＋產(chǎn)業(yè)”模式將推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。如圖2所呈現(xiàn)的產(chǎn)業(yè)AI化影響產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量的作用機(jī)制，人工智能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展通過AI技術(shù)應(yīng)用轉(zhuǎn)化提供人工智能產(chǎn)品和服務(wù)，并不斷提升人工智能技術(shù)輸出品質(zhì)，增強(qiáng)人工智能技術(shù)擴(kuò)散性，實(shí)現(xiàn)通過人工智能技術(shù)-經(jīng)濟(jì)特征的滲透性和外溢性賦能三次產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。當(dāng)人工智能賦能三次產(chǎn)業(yè)，人工智能技術(shù)-經(jīng)濟(jì)特征的替代性、協(xié)同性和創(chuàng)造性將引起產(chǎn)業(yè)內(nèi)的要素替代、成本降低與知識創(chuàng)造，最終提高各產(chǎn)業(yè)部門的生產(chǎn)效率和配置效率，推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

圖2 產(chǎn)業(yè)AI化與影響產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量的作用機(jī)制

AI投資產(chǎn)生替代效應(yīng)。人工智能部門技術(shù)迭代，因摩爾定律造成產(chǎn)品價(jià)格下降，將導(dǎo)致各產(chǎn)業(yè)部門AI投資替代其他投資，形成替代效應(yīng)。這種投資替代導(dǎo)致的要素替代，現(xiàn)階段主要是人工智能產(chǎn)品對部分勞動(dòng)力要素的替代。以更低的人工智能成本替代較高的勞動(dòng)力成本，所帶來的低成本與高勞動(dòng)生產(chǎn)率利益將持續(xù)推動(dòng)企業(yè)家逐利，進(jìn)一步擴(kuò)充AI產(chǎn)品應(yīng)用以謀求超額利潤。如此一來，AI的替代性不僅將提高傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率，還會增加產(chǎn)出與經(jīng)營效益。此外，“AI＋產(chǎn)業(yè)”會產(chǎn)生用知識推動(dòng)研發(fā)效率提升的創(chuàng)造效應(yīng)，最終也將提高生產(chǎn)效率。如在 “AI＋藥物研發(fā)”中，使用AI技術(shù)發(fā)現(xiàn)對藥品研發(fā)最有用的知識，提高藥品研發(fā)效率；或通過深度學(xué)習(xí)已有藥品試驗(yàn)大數(shù)據(jù)，預(yù)測新藥品有效性等，都將極大節(jié)約研發(fā)時(shí)間。在 “AI＋制造生產(chǎn)”中，使用AI技術(shù)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品品質(zhì)問題，通過深度學(xué)習(xí)產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫，發(fā)現(xiàn)問題根源，加快產(chǎn)品質(zhì)量改進(jìn)速度。

另外，AI技術(shù)-經(jīng)濟(jì)特征協(xié)同性也發(fā)揮了作用，其直接結(jié)果體現(xiàn)在生產(chǎn)成本與交易成本的降低。協(xié)同性可以優(yōu)化企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)要素配置，促使要素配置效率提高，降低設(shè)計(jì)、物料、生產(chǎn)、配送等生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間摩擦成本，提高生產(chǎn)效率。同時(shí)，協(xié)同性可以通過網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)和范圍經(jīng)濟(jì)，更高效、更精準(zhǔn)地鏈接需求側(cè)，并且通過用戶需求開展個(gè)性化產(chǎn)品定制服務(wù)，降低客戶與企業(yè)間的交易成本，提高與客戶的交易效率，在更少的時(shí)間內(nèi)創(chuàng)造更多的收益，提高傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的投入產(chǎn)出效率。

因此，由AI技術(shù)-經(jīng)濟(jì)特征替代性、協(xié)同性和創(chuàng)造性引致的要素替代、成本降低和知識創(chuàng)造的間接產(chǎn)業(yè)結(jié)果，帶來的是要素貢獻(xiàn)增加，生產(chǎn)效率提升，經(jīng)營成本降低，最終在微觀企業(yè)中實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量提升，企業(yè)利潤增加，在中觀產(chǎn)業(yè)中實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)投入產(chǎn)出效率增加，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。隨后而來的是，要素在產(chǎn)業(yè)間的變化。當(dāng)AI技術(shù)賦能三次產(chǎn)業(yè)后，產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)率和附加值提高，將促進(jìn)生產(chǎn)要素從低生產(chǎn)率、低附加值產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移到高生產(chǎn)率、高附加值產(chǎn)業(yè)中，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。此外，由于AI技術(shù)的應(yīng)用邊界廣泛，還將在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈上下游進(jìn)行鏈接，融合產(chǎn)業(yè)鏈多業(yè)態(tài)，創(chuàng)造新業(yè)態(tài)，由此產(chǎn)生 “結(jié)構(gòu)紅利”，亦將推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。所以，人工智能技術(shù)可以推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級與整體產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

2 人工智能對三次產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量的影響機(jī)制分析

產(chǎn)業(yè)AI化是影響產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量的關(guān)鍵之路，三次產(chǎn)業(yè)發(fā)展各有特點(diǎn)，因此，進(jìn)一步分析人工智能影響三次產(chǎn)業(yè)的機(jī)制是構(gòu)建人工智能對中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量影響機(jī)制一般性理論分析框架的重要部分。既有文獻(xiàn)大多數(shù)集中在AI影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展的宏觀機(jī)制，鮮有AI影響產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及細(xì)化到農(nóng)業(yè)、工業(yè)與服務(wù)業(yè)的機(jī)制研究。AI影響產(chǎn)業(yè)發(fā)展宏觀機(jī)制側(cè)重于以人工智能技術(shù)擴(kuò)散所引致的產(chǎn)業(yè)升級與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的理論機(jī)制分析，本文在既有人工智能與農(nóng)業(yè)、工業(yè)或制造業(yè)等相關(guān)文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，側(cè)重于人工智能技術(shù)對三次產(chǎn)業(yè)所發(fā)揮的作用及結(jié)果分析，以探究人工智能對三次產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響機(jī)制。

2.1 人工智能對農(nóng)業(yè)的影響機(jī)制分析

人工智能對農(nóng)業(yè)影響的機(jī)制分析的研究極少，除了汝剛等 （2020）［12］分析 “人工智能＋農(nóng)業(yè)”發(fā)展機(jī)制外，其他均將視野放在農(nóng)業(yè)智能化的現(xiàn)狀研究、國際比較與發(fā)展模式或人工智能細(xì)分技術(shù)應(yīng)用對農(nóng)業(yè)的影響等方面［13-19］。現(xiàn)以農(nóng)業(yè)發(fā)展目標(biāo)為起始點(diǎn)，分析人工智能在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程中的支持作用，進(jìn)而闡述人工智能對農(nóng)業(yè)的作用機(jī)制，即具體分析思路是：為實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、安全農(nóng)業(yè)和生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)，需要通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算與智能終端設(shè)備的應(yīng)用，構(gòu)建感知、識別、分析與決策的智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，推動(dòng)農(nóng)業(yè)從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向智能農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

圖3 AI與影響農(nóng)業(yè)發(fā)展質(zhì)量的作用機(jī)制

（1）精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)主要是利用AI實(shí)現(xiàn)感知、控制與投入決策過程的智能農(nóng)業(yè)。在物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)與智能終端綜合功能集成的前提下，可以利用攝像頭識別雜草、蟲、病，以及為農(nóng)作物體檢，發(fā)現(xiàn)其水分、養(yǎng)分與光作用吸收情況等。這些對農(nóng)作物的感知數(shù)據(jù)被上傳至云網(wǎng)，開展大數(shù)據(jù)分析。將數(shù)據(jù)分析結(jié)果與農(nóng)作物標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)進(jìn)行比對，可以精準(zhǔn)地提供除草、蟲、病的藥品用量，以及灌溉量、施肥量和補(bǔ)光時(shí)長等農(nóng)作物生產(chǎn)決策；另外，將該批次生產(chǎn)過程管理數(shù)據(jù)及農(nóng)作物產(chǎn)量數(shù)據(jù)保存在云端，形成農(nóng)作物生產(chǎn)管理與產(chǎn)量結(jié)果數(shù)據(jù)庫，可以后續(xù)通過機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等積累數(shù)據(jù)資源，進(jìn)一步增強(qiáng)農(nóng)作物生產(chǎn)決策的精準(zhǔn)性。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)計(jì)算與智能終端、設(shè)備的投資，形成資本深化，同時(shí)帶來了生產(chǎn)技術(shù)的革新與升級，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)與控制的決策目標(biāo)。如此，可以節(jié)約農(nóng)作物生長問題的判定和處理時(shí)間，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，同時(shí)，為生產(chǎn)質(zhì)量提升夯實(shí)了技術(shù)基礎(chǔ)。

（2）安全農(nóng)業(yè)主要是建立在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)上，開展農(nóng)作物安全與勞動(dòng)安全的智能農(nóng)業(yè)。勞動(dòng)力安全方面，按照精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理方案，通過革新生產(chǎn)設(shè)備，精準(zhǔn)實(shí)施生產(chǎn)管理決策，同時(shí)也將有效替代農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。如在農(nóng)藥噴灑量、施肥量既定的情況下，使用無人機(jī)技術(shù)，無人機(jī)在飛行過程中，利用其攝像頭精準(zhǔn)捕捉噴灑作物區(qū)域，實(shí)施精準(zhǔn)噴灑農(nóng)業(yè)與施肥作業(yè)。如此，將大幅度降低農(nóng)藥、肥料等化學(xué)藥品對農(nóng)民的傷害，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全水平。同時(shí)，保障農(nóng)藥與肥料等精準(zhǔn)投放，將大幅度提升生產(chǎn)作業(yè)的效率以及農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。此外，利用氣象、天氣數(shù)據(jù)等可以較為精確地預(yù)警自然災(zāi)害，提早組織農(nóng)作物防護(hù)工作，將有效降低天氣因素造成的農(nóng)作物減產(chǎn)等損失，保障農(nóng)作物安全。由此可見，通過精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方案，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工具升級，既可以通過勞動(dòng)替代，降低用工成本，提高生產(chǎn)效率，保護(hù)勞動(dòng)力安全；也可以通過技術(shù)進(jìn)步，采用先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備，降低農(nóng)作物災(zāi)害損失，降低生產(chǎn)成本，并提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。最終，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物安全與勞動(dòng)安全的智能農(nóng)業(yè)。

（3）生態(tài)農(nóng)業(yè)主要是建立在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和安全農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)高效土地與環(huán)境利用，形成與自然和諧共生的智能農(nóng)業(yè)。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)作業(yè)方案與安全農(nóng)業(yè)實(shí)施方案的融合，可以實(shí)現(xiàn)科學(xué)施肥、灌溉與除蟲草農(nóng)藥作業(yè)等，以節(jié)約水資源，減少肥料和農(nóng)藥等對自然環(huán)境的污染，保護(hù)耕地周圍生物與微生物多樣性，降低對土壤質(zhì)量的損害。因此，生態(tài)農(nóng)業(yè)方案可以減少對耕地的保養(yǎng)和恢復(fù)時(shí)間，長期看有利于土地資源質(zhì)量保養(yǎng)，提高耕地生產(chǎn)質(zhì)量和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)效率。同時(shí)，通過分析土地使用情況數(shù)據(jù)，可以有效評估土地利用情況，提供有效的土地使用方案。因此，人工智能技術(shù)可以助力傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向生態(tài)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，實(shí)現(xiàn)土地、環(huán)境與自然的和諧發(fā)展。

2.2 人工智能對工業(yè)的影響機(jī)制分析

在中國 《國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類》里，制造業(yè)在工業(yè)中細(xì)分類最多。全球制造業(yè)如果由人工智能賦能而成功轉(zhuǎn)型升級，其將為全球經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造3.7萬億美元的價(jià)值。對中國而言，“人工智能＋制造業(yè)”升級后，將使中國GDP增長率提升1.4% （ABB，2018）［20］，且預(yù)計(jì)到2035年，可以使制造業(yè)增加值增速在所有產(chǎn)業(yè)部門中位居第一，提升約2%（埃森哲，2017）［21］。因此，本文主要研究人工智能對制造業(yè)的影響機(jī)制，即人工智能對生產(chǎn)企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)與管理的影響，主要包括生產(chǎn)企業(yè)機(jī)器設(shè)備、業(yè)務(wù)流程、應(yīng)用系統(tǒng)連通的一體化協(xié)同運(yùn)行集成系統(tǒng)（縱向集成），以及在生產(chǎn)企業(yè)內(nèi)部的跨部門、跨車間的包含設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、物流、銷售與服務(wù)等工作流程在內(nèi)的全鏈條集成系統(tǒng)（部分橫向集成）。

如圖4所示，“人工智能＋制造業(yè)”的轉(zhuǎn)型升級是通過裝備智能化支撐生產(chǎn)智能化、管理智能化功能實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而實(shí)施精準(zhǔn)品控與處理、勞動(dòng)力替代以及能源、原材料、生產(chǎn)設(shè)備等生產(chǎn)要素高效配置，以達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量提升、生產(chǎn)成本降低及生產(chǎn)效率提升的智能制造目標(biāo)的作用過程。使裝備智能化發(fā)揮作用的前提是，充分的數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)設(shè)施、信息安全基礎(chǔ)設(shè)施、傳感器等硬件設(shè)備，以及大數(shù)據(jù)、云計(jì)算與邊緣計(jì)算、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與虛擬現(xiàn)實(shí)、數(shù)字孿生等支持性技術(shù)準(zhǔn)備。當(dāng)具備該條件時(shí)，裝備智能化將支撐制造業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)智能化與管理智能化功能。因此，“裝備智能化＋基礎(chǔ)設(shè)施＋技術(shù)準(zhǔn)備”是人工智能使能制造業(yè)的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

圖4 AI與影響制造業(yè)發(fā)展質(zhì)量的作用機(jī)制

生產(chǎn)智能化主要是生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，即通過人工智能分析與決策，實(shí)現(xiàn)信息化、集成化、自主化生產(chǎn)。以產(chǎn)量目標(biāo)為起始點(diǎn)，人工智能通過機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等，分析并規(guī)劃生產(chǎn)資源配置，包括原料量、配件量、生產(chǎn)要素等物流傳輸、設(shè)備使用時(shí)間、工序準(zhǔn)備與計(jì)劃、產(chǎn)品檢測及安全管理風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)控制等生產(chǎn)運(yùn)作全流程。在此過程中，機(jī)器人、無人駕駛物料車、機(jī)械臂等智能裝備應(yīng)用替代勞動(dòng)力，將提高原料與配件到位的速度與準(zhǔn)確性，降低原材料消耗和勞動(dòng)力成本；工序完成后的下一工序銜接，將通過感知設(shè)備對中間品進(jìn)行品控，合格的中間產(chǎn)品可以進(jìn)入到下一道工序，以此步步為營提高產(chǎn)品質(zhì)量。空余生產(chǎn)設(shè)備將安排另外的產(chǎn)品生產(chǎn)，將大幅度提高設(shè)備利用率。生產(chǎn)全過程智能化，會規(guī)避生產(chǎn)過程決策時(shí)滯、準(zhǔn)確操作、設(shè)備閑置、操作效率低等問題，因此，會促進(jìn)能源消耗持續(xù)優(yōu)化和降低。

管理智能化是網(wǎng)絡(luò)化制造向融合制造的過程，即信息-制造融合模式（IOT），使數(shù)字與物理建立映射關(guān)系，實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生制造功能。通過數(shù)字系統(tǒng)指揮物理系統(tǒng)生產(chǎn)，物理系統(tǒng)生產(chǎn)反饋給數(shù)字系統(tǒng)信息作為下一次執(zhí)行的經(jīng)驗(yàn)輸入——以人工智能深度學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)知識創(chuàng)造，達(dá)成整體生產(chǎn)效率提升、生產(chǎn)試錯(cuò)率降低的目標(biāo)。這就是從 “機(jī)器為主的機(jī)器工廠”向 “人機(jī)協(xié)同以人為主的工廠”轉(zhuǎn)變。從原材料管理、物料配送、生產(chǎn)設(shè)備管理、生產(chǎn)工序管理到品質(zhì)控制、倉庫物流等，所有智能機(jī)器人、生產(chǎn)機(jī)器、傳感器、視頻監(jiān)控以及相應(yīng)支持軟件系統(tǒng)等構(gòu)成數(shù)字與物理連接。通過數(shù)字與物理連接，生產(chǎn)工人將通過軟件系統(tǒng)控制智能裝備等，實(shí)施生產(chǎn)運(yùn)作全流程管理。同時(shí)，生產(chǎn)工人接收智能裝備反饋回的信息數(shù)據(jù)，通過人工智能深度學(xué)習(xí)功能開展結(jié)構(gòu)化處理、智能化分析，并以此為基礎(chǔ)組織實(shí)施全面智能化生產(chǎn)管理。如此，人工智能改造制造業(yè)將實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理最優(yōu)規(guī)劃，促進(jìn)物料節(jié)約、能耗降低、進(jìn)度加速，以及要素資源的高效配置。此外，智能化生產(chǎn)積累的數(shù)據(jù)資源是寶貴的財(cái)富。它將為生產(chǎn)過程優(yōu)化、生產(chǎn)管理創(chuàng)新、柔性定制生產(chǎn)等提供要素支持。通過人工智能技術(shù)，催生生產(chǎn)數(shù)據(jù)釋放知識創(chuàng)造效應(yīng)，促使數(shù)據(jù)在技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新與管理創(chuàng)新中發(fā)揮積極作用，推動(dòng)智能生產(chǎn)引領(lǐng)的供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革。

2.3 人工智能對服務(wù)業(yè)的影響機(jī)制分析

中國服務(wù)業(yè)增加值GDP占比已于2013年首度超過第二產(chǎn)業(yè)，雖然服務(wù)業(yè)在中國發(fā)展十分迅速，但是服務(wù)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展依然是個(gè)嚴(yán)峻的問題，構(gòu)建具有競爭力的現(xiàn)代服務(wù)業(yè)才是未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要力量。新一輪科技革命在服務(wù)業(yè)的扎根絕不會缺席，將與中國龐大的服務(wù)業(yè)市場共同作用，促進(jìn)科技與服務(wù)業(yè)融合發(fā)展。然而，服務(wù)業(yè)內(nèi)行業(yè)眾多，難以確定衡量服務(wù)質(zhì)量的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。因此，由于服務(wù)業(yè)內(nèi)的行業(yè)細(xì)分的訴求或發(fā)展目標(biāo)的不一致，導(dǎo)致人工智能等新一代信息技術(shù)賦能服務(wù)業(yè)的途徑也不統(tǒng)一。不過，還是可以通過研究與人工智能融合度普遍較高的醫(yī)療、教育、金融等服務(wù)業(yè)情況［22-24］，根據(jù)當(dāng)前人工智能產(chǎn)品與服務(wù)體系［25］，梳理一個(gè)具有相對共性的人工智能對服務(wù)業(yè)的影響機(jī)制。

明晰人工智能影響服務(wù)業(yè)發(fā)展質(zhì)量的宏觀邏輯。人工智能賦能服務(wù)業(yè)的整體邏輯是 “技術(shù)＋傳統(tǒng)服務(wù)業(yè)場景”。人工智能技術(shù)融入人工智能產(chǎn)品中，通過人工智能產(chǎn)品在傳統(tǒng)服務(wù)業(yè)各種場景的應(yīng)用中釋放技術(shù)賦能能力，發(fā)揮快速響應(yīng)，滿足客戶提出的提高服務(wù)品質(zhì)、降低服務(wù)價(jià)格等需求。假設(shè)客戶偏好性價(jià)比高的產(chǎn)品服務(wù)，即價(jià)格與服務(wù)品質(zhì)符合客戶心理預(yù)期，人工智能技術(shù)產(chǎn)品的應(yīng)用將提高用戶整體滿意度，拉動(dòng)消費(fèi)需求增加。因此，人工智能不僅能夠提高以提升用戶滿意度為標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)業(yè)發(fā)展質(zhì)量水平，還可以增加服務(wù)業(yè)產(chǎn)值，推動(dòng)服務(wù)業(yè)步入高效優(yōu)質(zhì)的發(fā)展軌道。

闡述人工智能影響服務(wù)業(yè)發(fā)展質(zhì)量提升的具體機(jī)制。將人工智能技術(shù)的語音識別、自然語言處理、深度學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺、知識圖譜、自主定位導(dǎo)航等技術(shù)融入人工智能產(chǎn)品與服務(wù)設(shè)計(jì)之中，制造智能機(jī)器人、無人車、AIOT個(gè)人終端產(chǎn)品、行業(yè)智能產(chǎn)品，并分發(fā)銷售至傳統(tǒng)服務(wù)業(yè)中，賦能傳統(tǒng)服務(wù)業(yè)各個(gè)應(yīng)用場景。人工智能產(chǎn)品與服務(wù)在家用與商用機(jī)器人、載人與無載人無人車、個(gè)人家居與穿戴產(chǎn)品等生活服務(wù)業(yè)場景，以及醫(yī)療、金融、法律、教育、物流等生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)場景均發(fā)揮了正向積極作用，使服務(wù)響應(yīng)速度提升、服務(wù)品質(zhì)提升、服務(wù)成本下降、服務(wù)效率提高，更好地滿足用戶信息交互、品質(zhì)追求與性價(jià)比追求的訴求，提升服務(wù)業(yè)滿意度。如此推動(dòng)服務(wù)業(yè)發(fā)展質(zhì)量提升，促進(jìn)服務(wù)業(yè)產(chǎn)值增加。

以人工智能賦能居家養(yǎng)老為案例，描述人工智能賦能服務(wù)業(yè)作用機(jī)制過程。通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、語音識別、深度學(xué)習(xí)與視覺分析等人工智能技術(shù)，構(gòu)建老年人信息平臺與智能物聯(lián)平臺，以實(shí)現(xiàn)老年人需求與社區(qū)供給之間的信息對接，暢通老年人與社區(qū)的溝通機(jī)制，提高社區(qū)養(yǎng)老基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和服務(wù)水平，更精準(zhǔn)地把握老年人的需求，有效改進(jìn)社區(qū)養(yǎng)老服務(wù)質(zhì)量。如在智能傳感器與識別技術(shù)的作用下，老年人可以將使用社區(qū)服務(wù)設(shè)施的評價(jià)與意見通過智能物聯(lián)平臺進(jìn)行反饋，物聯(lián)平臺收集服務(wù)意見等傳輸至老年人信息平臺，通過大數(shù)據(jù)與深度學(xué)習(xí)算法，改進(jìn)設(shè)施質(zhì)量和服務(wù)，可以更精準(zhǔn)、更快速地滿足老年人訴求，提高老年人服務(wù)質(zhì)量。如此，人工智能可以提高服務(wù)業(yè)發(fā)展質(zhì)量，也能夠提高老年人服務(wù)業(yè)產(chǎn)值。

圖5 AI與影響服務(wù)業(yè)發(fā)展質(zhì)量的作用機(jī)制

3 結(jié) 語

本文基于人工智能影響經(jīng)濟(jì)增長等研究，從宏觀層面分析AI產(chǎn)業(yè)化發(fā)展與產(chǎn)業(yè)AI化發(fā)展兩條影響中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量的宏觀路徑，并深入微觀層面分析人工智能影響三次產(chǎn)業(yè)的微觀機(jī)制，從宏觀與微觀兩個(gè)層面共同構(gòu)建起一個(gè)人工智能影響中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量的一般性理論分析框架。

通過分析人工智能影響中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量的宏觀路徑，發(fā)現(xiàn)：（1）人工智能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展引致產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量提升的路徑。人工智能基礎(chǔ)層、技術(shù)層、應(yīng)用層產(chǎn)業(yè)這3個(gè)人工智能細(xì)分產(chǎn)業(yè)生態(tài)相互支持與影響，共同組成人工智能產(chǎn)業(yè)。人工智能產(chǎn)業(yè)輸出人工智能技術(shù)體系。人工智能技術(shù)體系支撐、創(chuàng)新、設(shè)計(jì)人工智能產(chǎn)品和服務(wù)。在人工智能產(chǎn)品和服務(wù)投放市場后，一方面，用戶采購使用后，將對不滿意的體驗(yàn)反饋意見，人工智能企業(yè)將收集這些反饋意見并進(jìn)行分析，以改進(jìn)AI產(chǎn)品或服務(wù)，有效滿足用戶需求，實(shí)現(xiàn)人工智能產(chǎn)業(yè)技術(shù)改進(jìn)與企業(yè)經(jīng)營效益改進(jìn)，促進(jìn)人工智能產(chǎn)業(yè)質(zhì)量提升；另一方面，用戶采購使用人工智能產(chǎn)品或服務(wù)，人工智能企業(yè)將獲得營業(yè)收入，收益增加為規(guī)模擴(kuò)張、技術(shù)創(chuàng)新、管理改善創(chuàng)造條件，推動(dòng)生產(chǎn)技術(shù)前沿面外推，企業(yè)經(jīng)營績效逐步提升。以上兩個(gè)方面助力人工智能產(chǎn)業(yè)質(zhì)量提升，均會使人工智能產(chǎn)業(yè)在中國國民經(jīng)濟(jì)中的比重增加，推動(dòng)中國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化；（2）產(chǎn)業(yè)人工智能化發(fā)展引致產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量提升的路徑。人工智能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展通過AI產(chǎn)品與服務(wù)輸出人工智能技術(shù)，賦能農(nóng)業(yè)、制造業(yè)與服務(wù)業(yè)，而后，人工智能產(chǎn)品通過其技術(shù)-經(jīng)濟(jì)特征——替代性、協(xié)同性、創(chuàng)造性發(fā)揮作用，產(chǎn)生要素替代、成本降低、知識創(chuàng)造等作用，提高生產(chǎn)效率和資源配置效率等，以增加經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出與經(jīng)營效益，促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級。隨后，要素將在市場調(diào)節(jié)下向回報(bào)率高的產(chǎn)業(yè)部門流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)要素從低附加值向高附加值部門轉(zhuǎn)移，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化。因此，人工智能技術(shù)應(yīng)用于各產(chǎn)業(yè)部門，可以引致中國產(chǎn)業(yè)升級與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

通過分析人工智能對三次產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量的影響機(jī)制，發(fā)現(xiàn)：（1）人工智能對農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的影響機(jī)制分析。人工智能技術(shù)通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、智能終端或設(shè)備等，使生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)工具、生產(chǎn)管理升級，產(chǎn)生資本深化、技術(shù)進(jìn)步和勞動(dòng)替代效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率提升、生產(chǎn)成本降低與生產(chǎn)質(zhì)量提升的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)升級；（2）人工智能對制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的影響機(jī)制分析。通過裝備智能化支撐生產(chǎn)智能化、管理智能化功能實(shí)現(xiàn)，產(chǎn)生精準(zhǔn)品控與處理、勞動(dòng)力替代、以及能源、原材料、生產(chǎn)設(shè)備等生產(chǎn)要素高效配置效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量提升、生產(chǎn)成本降低及生產(chǎn)效率提升的制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級；（3）人工智能對服務(wù)業(yè)升級的影響機(jī)制分析。人工智能通過 “人工智能技術(shù)＋傳統(tǒng)服務(wù)業(yè)場景”的模式，將人工智能產(chǎn)品在傳統(tǒng)服務(wù)業(yè)各種場景中進(jìn)行應(yīng)用，釋放技術(shù)賦能服務(wù)業(yè)的能力，產(chǎn)生快速響應(yīng)、滿足客戶交流訴求、提高服務(wù)品質(zhì)、降低服務(wù)價(jià)格等服務(wù)業(yè)提升表現(xiàn)，以提高用戶整體滿意度，刺激消費(fèi)需求增加，實(shí)現(xiàn)服務(wù)質(zhì)量提升與服務(wù)業(yè)產(chǎn)值增加的服務(wù)業(yè)升級。