梁興輝 張旭冉

摘?要：人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已成為國家戰(zhàn)略，測度人工智能產(chǎn)業(yè)與其他產(chǎn)業(yè)間的關(guān)聯(lián)度，研究其對國民經(jīng)濟各行業(yè)的帶動作用，具有重要的現(xiàn)實意義。結(jié)合上市公司的人工智能板塊所屬行業(yè)歸類和學術(shù)文獻中關(guān)于新興產(chǎn)業(yè)的劃分方法，將投入產(chǎn)出表中的軟件及信息技術(shù)服務等產(chǎn)業(yè)歸為人工智能產(chǎn)業(yè)，基于2012年和2017年投入產(chǎn)出表，測度人工智能產(chǎn)業(yè)與其他產(chǎn)業(yè)的關(guān)聯(lián)度，并提出建議：構(gòu)建協(xié)同創(chuàng)新平臺;充分嵌入其他各產(chǎn)業(yè);實體經(jīng)濟主動融入人工智能。

關(guān)鍵詞：人工智能產(chǎn)業(yè);產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián);投入產(chǎn)出分析;協(xié)同創(chuàng)新

中圖分類號：F223??文獻標識碼：A

Study?on?Correlation?Degree

of?Artificial?Intelligence?Industry?Based?on?InputOutput?Table

Liang?Xinghui?Zhang?Xuran

School?of?Economics?and?Management，Yanshan?University?HebeiQinhuangdao?066000

Abstract：The?development?of?artificial?intelligence?industry?has?become?a?national?strategy?in?China.It?is?of?great?practical?significance?to?measure?the?correlation?degree?between?artificial?intelligence?industry?and?other?industries?and?study?its?driving?effect?on?various?industries?of?national?economy.Combined?with?the?industry?classification?of?the?AI?sector?in?listed?companies?and?the?classification?method?of?emerging?industries?in?academic?literature，the?software?and?information?technology?services?in?the?inputoutput?table?are?classified?as?the?AI?industry，based?on?the?inputoutput?table?in?2012?and?2017，to?measure?the?correlation?of?artificial?intelligence?industry?and?other?industries，and?put?forward?the?suggestion：Build?collaborative?innovation?platform;Fully?embedded?in?other?industries;The?real?economy?actively?integrates?artificial?intelligence.

Keywords：Artificial?intelligence?industry;Industry?associations;Inputoutput?analysis;Collaborative?innovation

一、概述

在治理現(xiàn)代化背景下，人工智能技術(shù)成為現(xiàn)代化治理平臺的重要支撐。國家和各地方政府出臺了多項關(guān)于促進人工智能發(fā)展的政策文件，人工智能產(chǎn)業(yè)規(guī)模增速加快。為使人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)揮好戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)功能，應重視該產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度。人工智能產(chǎn)業(yè)的關(guān)聯(lián)度實質(zhì)上是該產(chǎn)業(yè)與各產(chǎn)業(yè)部門間的供求關(guān)系，研究人工智能產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度，有助于該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展并帶動其他產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進我國經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。

目前，國內(nèi)外學者對于人工智能產(chǎn)業(yè)的研究多是專利分析法、圖譜分析法等定性方法。本文則運用投入產(chǎn)出法，基于2012年和2017年的投入產(chǎn)出表測算分析人工智能產(chǎn)業(yè)與其他產(chǎn)業(yè)間的關(guān)聯(lián)度，并提出發(fā)展建議。

二、研究設計

投入產(chǎn)出法是計量經(jīng)濟學的一種重要模型，一般用來分析各個部門的投入產(chǎn)出關(guān)系。本文的研究思路為：首先，選取國家統(tǒng)計局網(wǎng)站2012年和2017年的投入產(chǎn)出表作為數(shù)據(jù)來源;其次，嘗試解決投入產(chǎn)出表中人工智能產(chǎn)業(yè)部門的劃分歸類問題;再次，在引入人工智能產(chǎn)業(yè)分類的基礎上，運用Excel整理出2012年和2017年的新投入產(chǎn)出表，并經(jīng)MATLAB軟件測算出人工智能產(chǎn)業(yè)多個關(guān)聯(lián)度指標，發(fā)現(xiàn)問題;最后，提出相應的政策建議。

三、人工智能產(chǎn)業(yè)部門的劃分

在投入產(chǎn)出表中，人工智能產(chǎn)業(yè)包含哪些國民經(jīng)濟部門？對此，目前沒有明確說法。本文依據(jù)人工智能板塊在證券市場上涉及行業(yè)所屬國民經(jīng)濟部門，再結(jié)合學術(shù)文獻中關(guān)于新興產(chǎn)業(yè)的劃分方法，將投入產(chǎn)出表中的一些產(chǎn)業(yè)部門歸為人工智能產(chǎn)業(yè)。

2012年全國投入產(chǎn)出表中，共139個產(chǎn)業(yè)部門，其中有13個可劃分到人工智能產(chǎn)業(yè)：儀器儀表、其他電氣機械和器材、電子元器件、其他電子設備、信息傳輸、軟件和信息技術(shù)服務、其他通用設備（包含機器人制造業(yè)）、其他專用設備、通信設備、計算機、視聽設備、輸配電及控制設備、電線、電纜、光纜及電工器材。2017年全國投入產(chǎn)出表中，共149個產(chǎn)業(yè)部門，可劃歸到人工智能產(chǎn)業(yè)的共16項，在2012年的基礎上增加了廣播電視及衛(wèi)星傳輸服務、互聯(lián)網(wǎng)和相關(guān)服務3個部門。

四、人工智能產(chǎn)業(yè)與前向產(chǎn)業(yè)的關(guān)聯(lián)度分析

（一）與前向產(chǎn)業(yè)的直接關(guān)聯(lián)度測算與比較分析

一般可以用直接分配系數(shù)來測算人工智能產(chǎn)業(yè)與前向關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)之間的直接關(guān)聯(lián)度。計算公式為：

dij=xijXi（i，j=1，2，…，n）（1）

式（1）中，xij是第i部門投入第j部門中間使用的產(chǎn)值，Xi是第i部門的總產(chǎn)出。

經(jīng)計算人工智能產(chǎn)業(yè)對各部門的直接分配系數(shù)知，2012年人工智能產(chǎn)業(yè)對建筑業(yè)、交通運輸設備等8個行業(yè)的前向關(guān)聯(lián)度較高，較大程度地推動了這些產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。與2012年相比，2017年的金融業(yè)直接前向關(guān)聯(lián)程度在排名上明顯提高，說明人工智能產(chǎn)業(yè)對金融業(yè)等產(chǎn)業(yè)的推動作用增強。在2012年，人工智能產(chǎn)業(yè)對建筑業(yè)、交通運輸設備業(yè)的直接分配系數(shù)分別是0.0516、0.0282。而在2017年，人工智能產(chǎn)業(yè)對建筑業(yè)、交通運輸設備業(yè)的直接分配系數(shù)分別是0.0570、0.0263，這都表明了人工智能產(chǎn)業(yè)會不同程度地推動以上行業(yè)的發(fā)展。

（二）與前向產(chǎn)業(yè)的完全關(guān)聯(lián)度測算與比較分析

完全分配系數(shù)是在之前計算出來的直接分配系數(shù)的基礎上，借助于單位矩陣以及相關(guān)逆矩陣計算而得。其計算公式如下：

W=（I-D）-1-I（2）

式（2）中，W為完全分配系數(shù)矩陣，D為直接分配系數(shù)矩陣。

經(jīng)計算可得，2012年，人工智能產(chǎn)業(yè)前向關(guān)聯(lián)程度較大的前幾個產(chǎn)業(yè)部門是建筑業(yè)、金屬冶煉、壓延和金屬制品業(yè)以及交通運輸設備行業(yè)，完全分配系數(shù)分別為0.1825、01348、0.1118。與2012年相比，2017年人工智能產(chǎn)業(yè)對建筑業(yè)、科學研究和技術(shù)服務業(yè)、公共管理、衛(wèi)生和社會工作部門等行業(yè)的前向關(guān)聯(lián)程度增加。

（三）人工智能產(chǎn)業(yè)的感應度及感應度系數(shù)

感應度反映出來的是人工智能產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品作為其他產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中所需的中間產(chǎn)品。其計算公式為：

Ei=∑nj=1Xij1n∑ni=1∑nj=1Xij（i，j=1，2，…，n）（3）

式（3）中，xij為完全分配系數(shù)矩陣的元素。

感應度這個指標一般以1為臨界值。經(jīng)計算，2012年和2017年的人工智能產(chǎn)業(yè)的感應度系數(shù)分別為1.067882、1.085429，都是大于臨界值1的。由此可見，其他產(chǎn)業(yè)對于人工智能這一產(chǎn)業(yè)所生產(chǎn)產(chǎn)品的需求水平比較高，且呈增長趨勢。

五、人工智能產(chǎn)業(yè)與后向產(chǎn)業(yè)的關(guān)聯(lián)度分析

（一）與后向產(chǎn)業(yè)的直接關(guān)聯(lián)度測算與比較分析

與后向產(chǎn)業(yè)的直接關(guān)聯(lián)度通常用直接消耗系數(shù)來衡量，計算公式如下：

aij=xijXj（i，j=1，2，…，n）（4）

式（4）中，xij是生產(chǎn)第j部門產(chǎn)品所消耗的第i部門的產(chǎn)品價值量;Xj是第j部門的總產(chǎn)出。

經(jīng)計算可知：人工智能產(chǎn)業(yè)自身的直接消耗系數(shù)較高，2012年為0.371125，是其直接消耗排第二位的金屬冶煉、壓延和金屬制品行業(yè)的2.7倍;到2017年則增加到43倍。這一方面是因為投入產(chǎn)出表中人工智能產(chǎn)業(yè)自身包括的行業(yè)部門較多，另一方面也表明人工智能產(chǎn)業(yè)內(nèi)部需求大大高于外部。另外，人工智能產(chǎn)業(yè)對實體經(jīng)濟的需求大于虛擬經(jīng)濟。在2012年和2017年，人工智能產(chǎn)業(yè)除去自身需求，對金屬冶煉、壓延和制品行業(yè)的需求都是最高的，分別為0.1372和0.091。

（二）與后向產(chǎn)業(yè)的完全關(guān)聯(lián)度測算與比較分析

完全消耗系數(shù)是對各個產(chǎn)業(yè)部門間的直接聯(lián)系和間接聯(lián)系進行完整衡量的一個指標。其計算公式如下：

B=（I-A）-1-I（5）

式（5）中，B為完全消耗系數(shù)矩陣，A為直接消耗系數(shù)矩陣，I為與A同階的單位矩陣。

經(jīng)計算完全消耗系數(shù)，可得出結(jié)論：

（1）人工智能產(chǎn)業(yè)的內(nèi)部循環(huán)明顯大于外部循環(huán)。人工智能產(chǎn)業(yè)對自身的完全消耗系數(shù)明顯高于其他產(chǎn)業(yè)，完全分配系數(shù)也高于其他產(chǎn)業(yè)，這表明該產(chǎn)業(yè)的內(nèi)部循環(huán)大于外部循環(huán)。主要原因是人工智能產(chǎn)業(yè)本身覆蓋了十幾個國民經(jīng)濟部門，相對于其他單一或少數(shù)合并而成的部門占比更大。

（2）人工智能產(chǎn)業(yè)對國民經(jīng)濟的綜合帶動作用明顯大于直接帶動作用。以金屬冶煉、壓延和制品行業(yè)為例，2012年，人工智能產(chǎn)業(yè)對該產(chǎn)業(yè)的直接消耗系數(shù)是對自身的直接消耗系數(shù)為36.98%，而完全消耗系數(shù)的這一比例為65.8%。2017年，人工智能產(chǎn)業(yè)對金屬冶煉、壓延和制品行業(yè)的直接消耗系數(shù)是對自身的直接消耗系數(shù)為2311%，而完全消耗系數(shù)的這一比例則38.34%。

（三）人工智能產(chǎn)業(yè)的影響力及影響力系數(shù)

影響力系數(shù)反映人工智能產(chǎn)業(yè)增加一單位的最終產(chǎn)品時，對國民經(jīng)濟各產(chǎn)業(yè)部門產(chǎn)生的生產(chǎn)需求波及程度。計算公式如下：

Fj=∑mi=1b-ij1/m*∑mi=1∑mj=1b-ij（i，j=1，2，…，m）（6）

式（6）中，F(xiàn)j表示產(chǎn)業(yè)影響力系數(shù)，∑mi=1b-ij是里昂惕夫逆矩陣的第j列之和。

經(jīng)計算，2012年、2017年人工智能產(chǎn)業(yè)影響力系數(shù)分別為1.196126、1.166119。由此可見，人工智能產(chǎn)業(yè)對其他部門的影響程度均超過了社會平均影響力水平，對國民經(jīng)濟的拉動作用是比較明顯的。該產(chǎn)業(yè)影響力系數(shù)>感應度>1，根據(jù)赫希曼判別標準可判斷人工智能產(chǎn)業(yè)為敏感關(guān)聯(lián)型產(chǎn)業(yè)，且該產(chǎn)業(yè)對其上游產(chǎn)業(yè)的拉動作用大于對其下游產(chǎn)業(yè)的推動作用。

六、人工智能產(chǎn)業(yè)與中間產(chǎn)業(yè)的關(guān)聯(lián)度分析

（一）人工智能產(chǎn)業(yè)的中間需求率

中間需求率的計算公式如下：

Gi=∑nj=1xij∑nj=1xij+Yi（i=1，2，…，n）（7）

式（7）中，Gi是各產(chǎn)業(yè)部門對第i產(chǎn)業(yè)部門產(chǎn)品的中間需求率;∑nj=1xij是各產(chǎn)業(yè)部門對第i產(chǎn)業(yè)部門產(chǎn)品的中間需求和;Yi是第i產(chǎn)業(yè)部門產(chǎn)品的最終需求部分。

經(jīng)計算，得出2012年和2017年人工智能產(chǎn)業(yè)的中間需求率分別為0.694972、0.712235，說明該產(chǎn)業(yè)的中間需求率較高，中間產(chǎn)品性質(zhì)較為明顯。此外，通常把中間需求率超過50%的第三產(chǎn)業(yè)歸類為生產(chǎn)性服務業(yè)，而2012年和2017年人工智能產(chǎn)業(yè)中間需求率都明顯高于50%，故人工智能產(chǎn)業(yè)初步判斷為生產(chǎn)性服務業(yè)。

（二）人工智能產(chǎn)業(yè)的中間投入率

中間投入率的計算公式如下：

Fj=∑ni=1xij∑nj=1+Dj+Nj（j=1，2，…，n）（8）

式（8）中，∑ni=1xij是各產(chǎn)業(yè)部門對第j產(chǎn)業(yè)部門的中間投入總和;Dj是第j產(chǎn)業(yè)部門一年內(nèi)的折舊費總和;Nj是第j產(chǎn)業(yè)部門創(chuàng)造的價值。

經(jīng)計算，得出2012年和2017年的人工智能產(chǎn)業(yè)的中間投入率分別為0.770032、0.726935，說明該產(chǎn)業(yè)的中間投入率較高，離不開其他產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品和服務的支持。

七、發(fā)展建議

（1）人工智能產(chǎn)業(yè)要牢牢把握新發(fā)展理念，同時注重人工智能產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新平臺的構(gòu)建。一方面，積極支撐推進落實新基建、響應現(xiàn)代化城市治理等政策，與物聯(lián)網(wǎng)、5G、云計算等產(chǎn)業(yè)交織協(xié)作，加快形成數(shù)字化技術(shù)產(chǎn)業(yè)生態(tài)。另一方面，人工智能產(chǎn)業(yè)處于初級階段，政府、企業(yè)和高校要積極構(gòu)建協(xié)同創(chuàng)新平臺，除鼓勵人工智能產(chǎn)業(yè)內(nèi)部的協(xié)同創(chuàng)新外，還要探究人工智能產(chǎn)業(yè)與關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)間的協(xié)同創(chuàng)新機制，以推動人工智能產(chǎn)業(yè)更好更快的發(fā)展。

（2）人工智能產(chǎn)業(yè)需充分嵌入其他各產(chǎn)業(yè)。人工智能產(chǎn)業(yè)對其自身消耗系數(shù)遠大于對其他產(chǎn)業(yè)的消耗系數(shù)，且人工智能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品分配使用在自身生產(chǎn)用途上的比重遠大于分配到其他產(chǎn)業(yè)的比重。因此，人工智能產(chǎn)業(yè)還需要充分嵌入其他各個產(chǎn)業(yè)中去，才能充分發(fā)揮其在經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展中的帶動作用。

（3）實體經(jīng)濟需主動融入人工智能，實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。穩(wěn)定的實體經(jīng)濟可為人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供有利支撐，而人工智能也會為實體經(jīng)濟的高質(zhì)量發(fā)展注入新動能。此外，要注意提升人工智能產(chǎn)業(yè)的上游產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品的品質(zhì)，同時增加上游相關(guān)產(chǎn)品的供給數(shù)量，以擴大人工智能產(chǎn)業(yè)的外部需求。

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基金項目：河北省科技計劃軟科學研究專項“河北視角下推進京津冀協(xié)同創(chuàng)新的體制機制及重大政策設計研究”，項目編號：20557601D

作者簡介：梁興輝（1968—?），男，貴州石阡人，博士，副教授，研究方向：產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟、區(qū)域經(jīng)濟;張旭冉（1997—?），女，河北深州人，碩士，研究方向：產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟、區(qū)域經(jīng)濟。