基于產業政策和專利分析的深圳市人工智能產業發展研究

■ 唐 攀 戰緒發

（1.東南大學深圳研究院；2.東南大學經濟管理學院）

1 研究背景

2019年5月，第三屆世界智能大會在滬召開，科技部新一代人工智能發展研究中心等機構同步出臺了《中國新一代人工智能科技產業發展報告（2019）》。報告認為，2018-2019年，人工智能（AI）對產業升級、科技進步和社會變革的推動作用得到日益廣泛的全球認同，各國家和地區的人工智能戰略布局進一步升級，人工智能正在從少數大國關注走向全球布局的新格局。清華大學知識智能聯合研究中心發布的《2019年人工智能發展報告》指出，人工智能處于第四次科技革命的核心地位，將深刻影響一個國家未來的綜合國力。

近年來，中國正加快人工智能產業布局與發展規劃，陸續發布了《人工智能三年行動實施方案》、《新一代人工智能發展規劃》、《促進新一代人工智能產業發展三年行動規劃（2018-2020年）》等重要指導文件，并在《“十三五”國家科技創新規劃》、《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》、《關于促進人工智能和實體經濟深度融合的指導意見》中進一步提出鼓勵發展人工智能，構建新型智能經濟形態，進一步完善了我國人工智能發展的政策環境。

根據2019年世界智能大會數據，截至2019年2月28日，深圳市人工智能企業數占比為12.2%，在全國城市排名中居第三位，在人工智能科技產業城市競爭力評價指數排名僅次于北京市，居全國第二位。從排名看，深圳市人工智能產業處于全國領先位置，呈蓬勃發展態勢。作為全國人工智能發展的領跑者，深圳市人工智能行業的聚焦領域和發展特點等值得進一步研究探討。另一方面，產業發展與產業政策息息相關。對深圳市而言，如何把握這一重大機遇，合理利用政策工具，促進和引領人工智能產業的健康發展，搶占世界人工智能領域的制高點，是現階段亟待解決的重要問題。

2 理論基礎與文獻綜述

人工智能（Aritificial Intelligence，AI）的概念最早由阿蘭·麥席森·圖靈提出，現已成為綜合了計算機科學、控制論、信息論、神經生理學、心理學、語言學、哲學等多個學科而發展起來的一門交叉學科[1]。目前，人工智能已在機器學習、語音識別等多個領域取得實用成果。

人工智能可劃分為基礎層、技術層和應用層。基礎層包括智能芯片、智能傳感器、算法架構、計算機語言等，體現為基礎硬件和核心軟件；技術層以智能語音、圖像識別、文本識別、自然語言處理等應用算法研發為主；應用層主要表現在應用開發和場景推廣中。基礎層側重于計算基礎設施，數據采集、數據標注與分析、大數據、云計算、5G均屬于這一層級；技術層依賴于軟件算法及平臺，除上述外，還包括機器學習、技術開放平臺等，應用層則重點關注行業及產品應用。

據世界知識產權組織（WIPO）統計，每年全世界以專利文獻的形式呈現的科研成果達95%。專利權作為知識產權領域的重要內容，已成為衡量人工智能產業發展質量和水平的重要指標。在人工智能產業發展和決策方面，通過專利分析，能夠及時把握產業現狀和發展動向，了解不同區域、企業之間的發展差距，評價產業政策效果，為產業政策的調整制定提供依據。陳軍、張韻君和王健[2]從中美人工智能企業的專利數據出發，對中美人工智能產業發展進行了比較研究。石海林等以湖南省專利數據為依據，對湖南省人工智能技術產業的發展現狀進行了計量統計與分析[3]。何靜和蔡利超從專利角度對廣東省機器人產業的技術現狀和發展趨勢展開論述[4]。王友發等在專利視角下進行了人工智能領域的技術機會分析[5]。于申和楊振磊以專利申請情況為基礎，研究了全球人工智能的發展態勢[6]。目前，基于專利分析的視角和方法已被越來越多的學者所采用，成為了解人工智能產業發展狀況的有效途徑，這也為后續研究提供了方法支撐和技術參考。

為了推動人工智能發展，在全球新一輪科技革命和產業革命中取得新優勢，中美日韓及歐盟等國家和地區均制定了人工智能頂層戰略。Cath et al.比較評估了英美及歐洲議會為普及人工智能（AI）所做的報告，認為人工智能對經濟的繁榮發展起著至關重要的作用，制定有利于“良好AI社會”發展的政策和長期戰略迫在眉睫[7]。Reis et al.分析了投資人工智能的國家和政府如何從宏觀角度認識數字革命，以及對政府可以在哪些領域實施人工智能決策提出了建議[8]。我國及各省市也出臺了支持政策，鼓勵和引導人工智能產業的發展。叢瑛瑛、黃盼和王沖鶄從人工智能產業的特性出發，認為應由傳統的產業政策和管制規則向基于產業生命周期的角度轉變[9]。馮英娟和李葛明基于政策有效性的視角，分析了產業政策有效性的影響因素[10]。舒亞琦比較了中美兩國的人工智能產業政策，認為我國在人工智能產業的總體規劃和部署將加快這一產業的發展[11]。在國內政策的區域分析上，袁野等基于文本解讀了北京、廣東等五地的人工智能產業規劃政策[12]。劉航和張建勛對我國東中西部人工智能產業政策及發展進行了對比研究[13]。郭嶺和李小鶴[14]，卜煥林[15]著眼于城市人工智能發展情況，并提出了因地制宜發展當地人工智能產業的對策建議。諸多學者從各國布局、產業理論和已出臺的政策角度出發，為人工智能產業下一步的政策制定提供了寶貴思路。

人工智能及所帶來的廣闊的應用場景和巨大經濟效益，使其成為當前學者和投資者關注的焦點之一。從世界各國新興產業發展的歷史經驗來看，除了某一產業的內部推動因素，產業政策也在其發展過程中扮演著極其重要的角色，兩者共同推動某一新興領域走向繁榮。目前學界已為人工智能產業的研究及政策制定提供了思路借鑒和方法參考，深圳作為全國的人工智能產業中心地之一，相關研究需進一步跟進和完善。因此，本文從專利分析和產業政策兩個角度對深圳市人工智能產業發展情況展開研究，以期為深圳人工智能產業發展策略的制定提供信息參考。

3 數據來源與檢索

本文關于深圳市的人工智能企業專利數據均來自智慧芽專利檢索數據庫。檢索時間為2020年3月。選取的專利為中國（CN）專利。相關智能產業政策來源于查策網和深圳市人民政府官網。

由于人工智能領域所涉及的內容廣泛不易定義，同時為了提高專利檢索的完整性和準確性，在咨詢人工智能領域的專家學者并參考國內外相關文獻后，本文采用了關鍵詞檢索法。根據陳軍、張韻君和王健對人工智能關鍵詞的設定，并參考《2019年人工智能發展報告》所給出的14個人工智能所屬領域，最終所采用的關鍵詞如表1所示（關鍵詞之間以“or”連接）。專利檢索范圍設定為深圳市。

經過幾輪嘗試搜索，發現2000年以前深圳市人工智能專利數很少。在檢索到的專利中，發明專利在各類型專利申請數的占比達到了80%以上。發明型專利是衡量一個國家或地區產業科技創新能力的重要指標，這一特點在人工智能產業尤為明顯。因此，本文的專利分析將以2000年以后的深圳市人工智能產業發明專利數據作為研究對象。盡管專利的申請、公開過程具有時滯性，存在部分專利未收入專利庫的問題，但對本文的數據分析和處理不產生實質性影響。

4 基于專利檢索的深圳市人工智能產業分析

4.1 深圳市人工智能產業發展趨勢分析

通過關鍵詞檢索，并排除申請人為個人的專利后，共得到8021組專利申請數據（含至少有一位滿足條件的合作申請專利人），將檢索到的2000-2019年的專利申請按年進行排序，如圖1所示。

圖1 深圳市人工智能專利申請趨勢

通過初步分析，可以發現深圳市人工智能專利的申請趨勢大致可以分為三個階段：2000-2010年（導入期），2011-2014年（成長期），2015-2019年（快速發展期）。第一階段為2000-2010年，這一時期是深圳市人工智能產業的初創和導入時期，相關專利申請數從2000年的1件增長到2010年的62件，專利總數和增長量均較少，增長曲線較為平緩。2011-2014年是深圳市人工智能產業的成長期，在第二階段，人工智能專利數從2011年的75件上升到2014年的196件，專利申請總數及每年專利申請數仍較低，但增速開始加快，增長曲線有所抬升。第三階段為2015-2019年，深圳市人工智能專利的年申請數迅速增加，專利申請數從2015年的303件增至2019年的2690件，較2015年增長了787.79%。人工智能相關的專利申請總量大幅上升，產業進入快速發展時期。2018-2019年，相關專利數仍穩步增加，但趨勢有所放緩。

從專利數量增長趨勢也能看出，最近五年深圳市人工智能產業迅速發展，總專利申請數量已超過8000件，內部動能正在加快釋放，發展潛力逐漸顯現。在此趨勢下，制定和完善合理的產業政策，加強外部規范和引導，對深圳市人工智能產業的進一步成長乃至順利步入成熟期極為重要。

4.2 深圳市人工智能產業主要技術領域分析

為了更加清楚的反映深圳市人工智能產業主要技術領域的分布情況，本文按照IPC小類（International Patent Classification，國際專利分類法）的分類標準，對深圳市人工智能產業所集中的技術領域進行分析，并對專利前十位的技術領域進行排名，得到深圳市人工智能重點技術分布圖，如圖2所示。

圖2 深圳市人工智能產業專利分布前十的技術領域

按照IPC小類的分類方法，排名前十位的領域分別是G06K、G06F、G06N、G10L、G06Q、G06T、H04N、H04L、H04M、G16H。目前，深圳市人工智能產業所關注的重點領域主要集中在數據識別及表示、記錄載體及處理；電數字數據處理；基于特定計算模型相關的計算機系統；語音分析、識別、合成、處理等領域，所對應的專利數分別為2563件、2287件、1875件、1182件。

從深圳市專利申請的分布層次來看，人工智能產業鏈的三個層級均有涉及，且其所占比重呈現出明顯的階梯特征，主要分布在基礎層和技術層。其中，以數據識別、表示；記錄載體及處理（G06K）、電數字數據處理（G06F）等為代表的基礎層，其專利數達到了4850件，占深圳市人工智能專利申請數的60%以上，位于第一梯隊。第二梯隊為技術層，主要表現為基于特定計算模型相關的計算機系統（G06N）；語音分析、識別、合成、處理（G10L），專利數合計為3057件，占深圳市人工智能專利申請數的30%以上。應用層專利主要體現在醫療保健（G16H）等領域，所占比重較低，位于第三梯隊。

4.3 深圳市人工智能產業主要研究機構現狀

根據所選關鍵詞的檢索結果，共統計到98家研究主體。將前十位深圳市當前申請（專利權）人按照申請數量由多到少進行排名，分別是：平安科技（深圳）有限公司、騰訊科技（深圳）有限公司、華為技術有限公司、深圳壹賬通智能科技有限公司、深圳大學、中興通訊股份有限公司、中國科學院深圳先進技術研究院、深圳市唯特視科技有限公司、努比亞技術有限公司和中國平安人壽保險股份有限公司。前十位專利申請人申請的專利總數為3769件，占專利總申請量的46.99%。當前專利申請人的排名，也直觀反映了深圳市人工智能的主要研究機構的分布狀況。各機構專利數量如圖3所示。

圖3 深圳市主要人工智能研發機構

目前深圳市人工智能研發機構主要以人工智能企業為主導，而科研機構和高校所占的比重不高。在前十位當前專利申請人中，共有八個機構為企業性質，且前四位專利申請人的性質均為企業，在非營利性質的研究機構中，共有深圳大學、中國科學院深圳先進技術研究所兩家高校和研究所。

從深圳市前十位人工智能的主要研發機構專利數量所占的比重來看，深圳市人工智能企業內部差異較大，行業龍頭效應較為明顯，華為、騰訊、平安科技三家公司的申請專利數為2593件，占比達68.80%，在深圳市人工智能專利所占的比重為32.33%，三家龍頭公司在這一產業中占據重要地位。

為探究深圳市人工智能產業主要研究機構的技術分布情況，選取專利數排名前六的企業和機構進行分析，并將前四家設置為“企業組”，與后兩家“非營利機構組”進行對比分析，如表2所示。

表2 深圳市人工智能產業主要研究機構的技術分布情況

通過分析發現，“企業組”更加側重的技術領域是電數字數據處理（G06F）和數據識別、數據表示、記錄載體、記錄載體的處理（G06K）這兩個人工智能技術領域。以高校和研究院為代表的“非營利機構組”更加側重數據識別、數據表示、記錄載體、記錄載體的處理（G06K）和基于特定計算模型的計算機系統（G06N）這兩個領域，在主要技術領域分布的相似度較高。

另外“企業組”內部的研究方向仍存在差異。平安科技和騰訊科技除了共同側重的G06F、G06K、G06N、G10L外，前者更加側重G06Q（專門適用于行政、商業、金融、管理、監督或預測目的的數據處理系統或方法；其他類目不包含的專門適用于行政、商業、金融、管理、監督或預測目的的處理系統或方法），后者則更加注重G06T（一般的圖像數據處理或產生）。除共同布局的領域外，深圳壹賬通智能科技側重于G06Q，而華為公司則更加傾向于G06N領域的研究。由于深圳市各企業的自身定位及經營特點等因素，其人工智能技術的布局重點并完全不一致，出于發展戰略意義的考量，往往會有多個重點發展領域，這一特點在專利數排名靠越前的人工智能企業更為突出。深圳市人工智能技術發展的綜合化和內部差異化特點較為明顯。

5 深圳市人工智能產業政策分析

良好的人工智能產業政策對促進產業協調、優化產業資源、加強產業引導極為重要。2019年深圳市政府工作報告中提出，深圳市將加快布局人工智能技術和產業，率先壯大智能經濟，加快城市基礎設施智能化改造，出臺新一代人工智能發展行動計劃和芯片產業發展政策，建設人工智能制造業創新中心，大規模拓展人工智能在先進制造業、公共服務、社會治理等領域的應用場景。這從政府層面明確了人工智能的發展任務和布局計劃。

本文對2018年以來廣東省、深圳市及所屬各區與人工智能產業相關的區域性產業政策進行了歸納總結，如表3所示。

表3 2018年以來廣東省、深圳市及所屬各區人工智能產業政策

從時間和政策數量來看，2018—2019年，廣東省及深圳各區與人工智能相關的政策共6條，政策出臺間隔短，各層級政策出臺較為密集。通過政策梳理，發現深圳市人工智能產業政策的主要集中在產業化的專項及研發補貼、企業扶持、人才引培、產業集聚、核心技術研究、場景推廣等方面。從政策內容看，廣東省政府為本市人工智能產業制定了框架與符合地區特色的發展思路，市內各區政策多以實踐性較強的資金和項目支持政策為主，政策框架與政策層次較為明確。

除了上述與人工智能產業直接關聯的政策，深圳市政府還出臺了《深圳市科技企業孵化器和眾創空間管理辦法》、《深圳市工業和信息化局創新型高成長企業培育庫實施辦法》等文件，從科技創新、企業培育、知識產權保護等領域進一步優化了人工智能的政策環境。

根據人工智能產業生命周期理論，并結合產業現狀可以判斷，深圳市人工智能產業已經進入了快速成長期，并有加快進入成熟期的趨勢。當前深圳市相關產業政策與其產業周期基本匹配。

在一系列支持政策背后，我們仍應看到目前深圳人工智能產業不容忽視的風險與問題。從前沿新興產業的發展規律來看，人工智能產業的技術演進路徑具有不確定性、曲折性、互補性和協調性，這也進一步導致了導致技術路線和商業模式的不確定性和多樣性[16]，人工智能的濫用及其自身的復雜性仍然值得警惕[17]。當前政策內容聚焦于產業推動和企業培養，而對這一新興產業的風險認識未有提及，對于產業內可能出現的行業準入限制及不公平競爭現象、技術濫用導致的倫理道德問題、產業信息安全問題等缺乏重視，行業立法也有待跟進。其次，深圳現階段政策更為側重技術推動，如給予研發獎勵、鼓勵科技攻關等，在需求拉動上仍有較大的政策空間。從技術推動和需求拉動兩方面共同作用于人工智能產業，將產生更好的政策效果。最后，人工智能產業所帶來的失業等社會問題不容小覷。由技術改造和勞動替代帶來的生產效率的提高將對其他行業造成沖擊，推動人工智能產業政策實施的同時，配套政策不可忽視。

總的來看，深圳市人工智能產業政策體系正在逐步完善，省區市政策層級明確，這將為深圳市人工智能產業創造更加良好的政策環境，為接下來的深層次產業融合創造條件。另一方面，對人工智能發展所帶來的產業問題和社會關切，政策制定部門仍應加快產業政策補充，推動制定配套政策，防范關聯風險。

6 研究結論及政策建議

6.1 研究結論

本文通過專利分析，對深圳市人工智能產業的發展背景、變化趨勢、主要研究機構、主要技術領域和產業政策環境進行了剖析。當前深圳市人工智能產業正處于快速成長期，并有加快進入成熟期的趨勢，產業研發主要集中在基礎層和技術層，在應用層研發比重較低。從主要研究機構來看，排名靠前的研究機構性質為企業，主要人工智能專利申請人集中在平安科技、騰訊、華為等幾家知名企業，龍頭效應明顯，而中小企業、研究院、高校等所占比重不高，同時，各研究機構具有不同的技術研究側重點，表現為多樣化的技術路線和研究方向。從產業政策來看，目前政策強度和支持力度在2018-2019年有所提升，政策內容集中在財稅優惠、核心技術攻關、人才引培、場景推廣等多方面，針對人工智能產業發展面臨的風險和問題，政府應加強關注，并從多角度采取措施加以預防和控制。

6.2 政策建議

根據深圳市人工智能產業的發展情況和所梳理的產業政策現狀，本文主要從以下五個方面提出了進一步加快深圳市人工智能產業健康有序發展的政策建議。

第一，及時跟進本市人工智能產業政策與配套措施。與以往的傳統商業模式不同，必須認識到深圳市人工智能產業的發展將深刻影響其他產業變革，并造成部分社會問題，如機器人代替導致的工人失業、責任追究困難、道德倫理問題等。在政策制定過程中，深圳市政策制定部門更應征求本地產業龍頭企業和小微企業代表、人工智能發明專利申請人、專家學者等的意見訴求，深入了解產業前沿動態，并結合本市產業處于快速成長期的特點，加快政策更新與跟進，降低政策時滯對人工智能產業的負面作用。對于可能導致的經濟和社會問題，應盡早考察本市受影響產業，及時評估帶來的行業沖擊及對居民就業帶來的影響，并出臺技術培訓、下崗再就業等配套政策，完善人工智能問題的究責制度，妥善處理人工智能帶來的道德倫理問題。同時，應繼續完善本市人工智能政策體系，以避免政策短視行為。

第二，財稅政策與成果獎勵相結合，推動需求拉動。從上述分析來看，深圳市主要采取財稅政策解決人工智能企業資金瓶頸問題，在企業發展初創期，這一措施的確可以降低企業的破產風險，但從長遠來看，將降低企業的“造血”能力，并不利于市內企業的健康發展。以本市人工智能企業的成果數（如專利數量、論文數、科研獎項）作為另一政策的實施依據，將進一步提升市內人工智能研發活力，提升政策效果。同時，更加注重對本市人工智能主體產出成果的獎勵和政策支持，如視人工智能專利的專利價值、為打破技術瓶頸所做的貢獻給予獎勵，也為企業自主研發能力的提升和產業良性競爭提供了更加合理的政策引導。其次，也應進一步加強深圳市人工智能成果的場景推廣和應用，提升需求拉動對產業發展的貢獻，如培育消費群體、支持技術試用、加強市場推廣等，從技術推動和需求拉動兩方面采取措施，推動本市人工智能產業發展。

第三，突出深圳市人工智能產業優勢，穩步推進產學研一體化。人工智能產業在數據識別與處理等領域是深圳市人工智能產業的優勢和發展重點。深圳市政府可考慮進一步支持市內龍頭企業（如平安科技、騰訊等）發展，打造一批實力較強、成果較多的人工智能企業。同時，應加強區域內高校、企業、研究所的協同合作，如組織主題交流研討會、科研成果交流會等，促進成果轉化與項目落地，打破數據壁壘，避免研發機構“各自為戰”和信息不對稱情況。由政府牽頭加強市內各研究主體聯系，在本市符合條件的地區繼續推進實施企業孵化器和眾創空間政策，不斷推動產學研一體化發展。

第四，充分發揮本市已有產業協會等行業團體的作用。隨著深圳市人工智能產業的快速發展，深圳市人工智能行業協會（SAIIA）和深圳市人工智能行業協會（AIIA）等行業自律組織已經成立并逐步發展壯大。政府部門應加強與產業協會等行業自律組織的緊密聯系，尊重其在政府、智庫、第三方機構等產業資源上的協調整和作用。在產業規則制定、會員管理、行業管理、展會交流、產業應用等方面，更要充分發揮SAIIA和AIIA的優勢，不斷減少政府過度干預和錯位干預，并通過這些自律組織，加強產業內部的合作和技術交流，改善產業內企業的經營管理。

第五，完善深圳市人工智能行業和產業規則，加快行業立法。根據本文的研究結果，深圳市人工智能產業已經進入了快速成長期，并有加快進入成熟期的趨勢。深圳市內平安科技、騰訊、華為等擁有大量專利和核心技術的龍頭企業可通過設計和主導行業規則等取得優勢地位，而中小企業則可能面臨行業壁壘或技術壁壘而處于弱勢地位，這不利于本市人工智能產業新動力的培養和發展。當前，深圳市政府的政策以支持鼓勵類政策為主，行業立法尚未正式開始。政府部門應加強與行業協會及相關專家的交流，考察產業內各參與主體的意見，在把握行業動態和專業建議的基礎上，及早研究和制定本市的人工智能產業規則，逐步規范和健全行業發展的體制機制，著手推進技術和產業標準的制定，完善人工智能領域的反壟斷立法，制定知識產權和專利權相關的規章制度，形成良好的市場環境和健全完備的市場規范，為人工智能產業的進一步成熟壯大做好法律準備。