于兆吉,單詩惠,王海軍
(沈陽工業大學 管理學院,沈陽 110870)
黨的十九大報告中明確提出,我國將顛覆性技術創新提高至國家戰略層面之上[1]。顛覆式技術的發展將使國家科技競爭力得到質的飛躍。總結歷史經驗可以發現,顛覆式技術的大量出現往往伴隨著每一次世界級科技革命,同時也成為世界各國國際地位調整與更替的重要原因之一[2]。顛覆式創新的重要性已受到世界各國的廣泛重視,各國紛紛制定并出臺相應的支持政策推動相關技術的發展與突破[3]。近年來,我國政府更是對顛覆式創新高度重視,人工智能作為顛覆式創新的一項重要技術對國家先進技術的發展作出了突出的貢獻[4]。在國家制定一系列規劃的同時,包括遼寧在內的各省市也在積極形成人工智能產業發展的戰略布局。如何順應顛覆式創新技術內生需求,為遼寧人工智能產業提出更為適宜的發展方式,是遼寧經濟與科技發展的努力方向。因此,本文基于顛覆式創新對遼寧人工智能產業發展現狀與存在問題進行研究,并提出相應對策,為顛覆式創新與遼寧人工智能產業的發展提供支持。
(1) 顛覆式創新理論
顛覆式創新(disruptive innovation)這一概念的提出者是哈佛商學院的Clayton Christensen教授,并在1997年出版的《The Innovator’s Dilemma:When New Technologies Cause Great Firms to Fail》[5]一書中進行了詳細闡述,為學者的后續研究創造了條件。對于以“對現有技術作增量式改善”為特點的持續性技術(sustaining technology)而言,沿著傳統軌跡推進技術的變革,傳統工藝的漸進式改良是其關注的焦點,而顛覆式創新則采取與之相反的全新技術發展軌跡。
通過分析并結合科技影響社會發展的一般規律可以發現,顛覆式創新的特點包括以下幾個方面:一是在產品的功能或性能上具有明顯的提升甚至變革,同時顛覆性技術在研發成功后會伴隨著該行業產品價格的大幅度變化;二是對智能社會中的生產與生活方式、思維與商業模式等方面產生直接或間接的影響,不斷形成新的方法,甚至會在產業發展中產生更多在過去無法預想的模式;另外,與生產配套相關的技術較為齊全,其技術或產品擁有可實現并具有一定影響力的發展與應用前景[6]。
結合以上顛覆式創新的特點,相關技術領域的專家結合世界創新前沿研發熱點,從信息、材料、能源、制造、交通、服務等領域出發,面向未來發展需求提出了多項顛覆式創新技術[7]。其中包括為人類認識復雜系統提供思維與手段上更為高級的大數據技術,讓機器像人一樣擁有“聽說”甚至“思考”能力的、具備感知功能的語音智能技術,集高效傳輸、絕對安全于一身的量子通信技術,在制造業中有利于充分利用資源、提升能力與效率的云制造技術,以及通過將人、事務、數據與流程相結合從而提升信息感應與處理能力的萬物互聯技術等。2013年5月,在對未來經濟影響程度的視角上,麥肯錫全球研究所(McKinsey Global Institute)對當前飛速發展且影響廣泛的技術開展研究,提出了《2025年前可能改變生活、企業與全球經濟的12項顛覆性技術》,與關系到國計民生的多個領域息息相關,并估算出到2025年這些技術對全球經濟的直接影響將達到14萬億~33萬億元[8]。
(2) 人工智能理論
人工智能的發展要追溯至20世紀50年代。1950年,被譽為“人工智能之父”的學者Alan Mathison Turing在《計算機器與智能》一文中,利用圖靈測試對機器是否有智能的方法進行了驗證,預言了創造智能機器的可能性[9]。1956年,人工智能(Artificial Intelligence,AI)在首次達特茅斯夏季人工智能研討會中被正式提出,這次會議成為人工智能誕生的標志。人工智能的基本思路及核心在于研究人的智能活動的規律,并模擬和實現人類智能行為,將其應用至其他領域[10]。在人工智能的發展過程中,眾多學科對人工智能領域的研究隨之不斷加深。
在人工智能半個多世紀的研究與發展進程中,其特點主要體現在三個方面:一是人工智能是一門具有革命性通用目的的技術,能夠使人們的生活、生產與思維方式發生根本性的變化,對社會發展的各個領域產生深遠的影響;二是對勞動力的替代,人工智能可以通過對人類的活動進行模仿來實現根據指令自動運行和工作,并且對人類思維的模仿能力會不斷增強;三是對生產力的解放,人工智能推動了生產力各要素的發展與變化,使生產率得到了提升,為人們提供了更多的自由時間,有助于人的自由發展與全面發展[10]。根據人工智能的特點可以發現,其應用會使社會與經濟的發展產生巨大的變化甚至變革,并以新的方法與模式為生產和生活帶來了直接或間接的改變,正在逐步削弱并取代原有的發展模式。人工智能發展所帶來的影響極度符合顛覆式創新的特點,是一種具有代表性的顛覆性技術。
(1) 顛覆式創新研究現狀
為了解我國學者對顛覆式創新這一領域的研究現狀,在中國知網數據庫中檢索相關中文文獻,檢索條件為“主題=顛覆式創新”,選擇“CSSCI、核心期刊”等來源,共得文獻166篇,根據年份與對應的發文量進行整理,結果如圖1所示。

圖1 國內顛覆式創新研究發文量走勢
由圖1可知,我國學者在顛覆式創新研究領域的論文發表始于2007年,到2012年期間整體年度發文數量較少。自2013年起,該領域年度發文量呈現出迅速增長的態勢;2015年年度發文量略有降低,2016年起即有所回升;至2019年達到年度發文量頂峰,當年文獻發表數量為37篇;預計2020年發文量存在繼續上漲的可能。
在國內顛覆式創新研究的初始階段,研究方向更傾向于顛覆式創新自身的工作模式以及在企業中的應用。2013年起,顛覆式創新研究廣泛應用于教育[11]、醫療[12]、通訊[13]等多個領域,我國各項科技前沿行業的創新發展逐漸發生了新的變化。隨著時間的推移與技術的發展,學者對顛覆式創新的研究不斷深入,在使其融入到更多行業與領域的同時,對其自身的創新發展方式與對我國整體的發展影響開展研究。白勝[14]指出,顛覆式創新是一種帶有根本性的創新,對下游和后續關聯行業與產業產生影響,未來將帶來生產關系及其系列衍生規則與模式的變革。王金鳳等[15]指出,要實現顛覆式創新必須關注三個問題:一是要關注未來研究,現在中國的未來研究重點大部分集中在技術的預測之上,缺乏對思想引領方面的研究,以及國內未來學家對未來的預測研究;二是要注重例外管理,要預留一至二成的科研經費為顛覆式創新的發展提供研究條件;三是充分重視前沿科技創業發展,現在中國的環境中,很多靈活、先進的想法都可以輕松實現資源調配,在了解顛覆式創新的同時更要關注創業者。周洋等[16]通過分析顛覆性技術概念與特點并總結其發展的一般規律,提煉出決定智能社會發展的顛覆性技術判斷標準,提出包括大數據、語音智能技術、類腦計算(人工智能)、量子通信、云計算、智能機器人等在內的多項顛覆性技術;與此同時,進一步分析了顛覆性技術對信息、智能材料、智能能源、智能制造、智能生活等領域的發展產生的影響,并對其時間進程進行了研究。
國外學者在對顛覆式創新的研究中指出,當今全球化競爭日益加劇的同時,經濟形勢亦發生嚴峻的變化,顛覆式創新技術的發展水平與企業的生存能力與長期的盈利水平是密切相關的[17]。Christensen在對顛覆式創新進行不斷深入研究后強調,顛覆式創新既可以是基礎與原理層面的新發現,也可能是在現有技術的基礎上對其進行跨領域與跨學科的創新性應用[5]。顛覆式創新技術會使技術軌道在原有的基礎上產生變異效應,逐漸替代原有的技術軌道,直至改變整個產業并出現新興產業[18]。
(2) 人工智能產業研究現狀
繼蒸汽機、電力、互聯網等科技發展后,人工智能極有可能成為引領全球產業革命浪潮的新一代技術,中國對人工智能產業的大力支持為搶抓新一輪科技革命重大戰略機遇贏得先發優勢[19]。人工智能產業的發展建立在人工智能技術的基礎之上,具有“三高”的特點,即智力密度高、產品附加值高及獨角獸企業率高[20]。人工智能產業在融合資本與勞動的前提下,可以通過優化智能自動化系統流程、增加人力物力資本、推動技術創新等方式提升企業的競爭力,顛覆企業以往的發展路徑[21]。衛平等[22]指出,人工智能產業的發展需要以人工智能系統布局為基礎,從源頭上實現突破創新。同時,政府應健全人工智能產業相關機制與政策,為人工智能產業的發展提供社會資源,通過培養專業人才來提高對新產業的適應性[23]。
對顛覆式創新與人工智能產業相關文獻進行總結可以發現,現有的研究成果大多是學者對顛覆式創新與某一特定行業相結合的研究,或者是顛覆式創新在中國的整體發展分析,結合遼寧省實際情況的顛覆式創新的研究較少;而人工智能產業的研究多集中于對其產業自身發展特點與相關政策的研究,缺乏對遼寧地區發展現狀與對策的研究。人工智能作為顛覆式創新中具有代表性的技術之一,其應用已深入到社會生產與生活的各個方面,人工智能產業的發展將對區域科技與經濟的發展水平產生深遠影響。因此,為響應國家倡導的顛覆性技術突破,推進人工智能產業發展,本文選擇顛覆式創新技術中的人工智能領域與遼寧省的實際情況結合進行探討與研究,力求為遼寧人工智能產業的發展提出相應對策,推進遼寧人工智能產業的良好發展。
遼寧省近年在人工智能產業發展的進程中,借助日益提升的科研力量和人才培養力量取得了可觀的成績。根據中國新一代人工智能產業發展戰略研究所在《中國新一代人工智能科技產業區域競爭力評價指數(2019)》中整理的上一年相關數據(如圖2所示),在中國人工智能科技產業區域競爭力評價指數綜合排名中,北京市、廣東省、上海市、浙江省和江蘇省位列我國人工智能產業發展的前五位,排在第一梯隊;而遼寧省人工智能產業發展排名為全國第八位,與四川、湖北、山東等十個省份共同處于我國人工智能產業發展第二梯隊[24]。

圖2 人工智能科技產業區域競爭力評價指數綜合排名情況
遼寧省人工智能產業取得有效發展,一方面得益于政府及相關部門對科技創新的重視。在充分結合實際情況的前提下,遼寧省先后出臺了《遼寧省新一代人工智能發展規劃》《科技創新引領產業振興專項行動方案》等政策文件,成立了遼寧省人工智能發展工程中心,為人工智能成果轉化提供了支持,并將“全面增強科技創新基礎能力,全面拓展重點領域應用深度廣度,全面提升經濟社會發展智能化水平”作為人工智能產業發展的主要任務[25]。另一方面,一批國家級和省級的研發平臺在遼寧省先后建立,東北區域的超算中心為高校前沿性研究工作的開展創造了有利條件,同時推進了遼寧省人工智能產業的發展。一些產業把握住這一時機,將人工智能與其他顛覆性技術相結合,如5G、大數據、云計算等,并在實現技術突破的同時在新的領域開展了應用。2020年3月,遼寧省為推動工業互聯網發展,出臺了《遼寧省工業互聯網創新發展三年行動計劃(2020—2022年)》。人工智能將廣泛參與到工業互聯網的高級計算與分析、感應技術等領域,通過智能機器間的連接最終實現人機連接。這是工業系統發揮功能過程中不可或缺的一部分,為顛覆現有工業體系、激發工業生產力提供了重要的支持。此外,我國最大的機器人產業基地設立在遼寧,以新松機器人為龍頭的企業研發的機器人種類也日漸豐富與全面,人工智能應用的行業也由工業領域逐漸向醫療、通訊、交通、軍用等8個領域發展[26]。在作為試點的智慧產業園中,通過應用機器人技術可以在提升200%生產效率的同時,將運營成本降低至20%以下[27],最終大幅度提升產業的競爭力,實現產業中生產模式的顛覆。
遼寧人工智能產業發展近年來借助多方支持取得了一定的成果。然而,在多種因素的制約與影響下,目前還存在一些問題。在《中國新一代人工智能科技產業區域競爭力評價指數(2019)》報告中,通過收集遼寧省人工智能產業發展相關數據,從企業能力、學術生態、資本環境、國際開放度、鏈接能力與政府響應6個角度對數據進行處理計算,從而作出遼寧人工智能產業發展的總體評估,結果如圖3所示[24]。
根據圖3中遼寧人工智能產業發展各項指標來看,在人工智能產業基礎研究方面遼寧省占據著一定的優勢,尤其是非高校科研機構創新能力指標位居全國第二位,僅次于北京市。然而,其他方面均存在著不同程度的不足,可能對未來的人工智能產業發展產生負面的影響。存在的問題具體表現為以下幾個方面:

圖3 遼寧人工智能產業發展指標雷達圖
首先,遼寧省人工智能產業相關企業缺乏深層次的創新。根據統計數據,遼寧省人工智能產業“企業能力”評價指數區域排名為全國第15位[24]。其中,數據共享、云計算等關鍵技術發展不夠深入,相關前沿理論未達到成熟階段,機器學習及感知認識等關鍵問題同樣未形成系統的創新知識體系。這些方面作為人工智能的發展基礎,都對遼寧人工智能產業發展創新水平產生影響。當前,遼寧省針對人工智能產業發展的基礎建設與研究大多集中于高校及科研院所,企業層面的創新能力排名為全國第15位[24],人工智能產業發展缺乏企業角度的深層創新。只有企業從自身需求角度不斷提升創新能力,從源頭上改良原有技術與工藝水平,才能實現技術發展的顛覆式轉變。
其次,遼寧省人工智能產業的自主研發水平較低。從目前來看,盡管遼寧省“學術生態”指標僅次于北京、上海與江蘇三地,居全國第4位,但其成果主要依賴于非高校科研機構的創新能力,AI大學創新能力排名全國第12位[24],在AI大學數與平均專利數上仍與人工智能發展強省存在差距,這直接影響人工智能技術水平的提升。顛覆式創新的發展是以技術為基礎的,技術的缺失將無法為產業完成發展顛覆性轉變提供有利條件。與此同時,人工智能產品具有研發周期長、時效性較低的特點,長期的研發投入增加了中小型企業的資金壓力,不利于其健康發展。從圖3可以發現,遼寧省“資本環境”與其他指標相比發展較弱。該指標排名全國第14位[24],其原因在于在融資與投資方面均有所不足,未能給人工智能企業提供充分的支持,這將直接導致企業在顛覆式創新技術到來時缺少充足的財力以及時把握住機會,從而不利于企業的顛覆性創新與變革。
再次,遼寧省人工智能產業對新興市場的把握能力較差。當前,遼寧省人工智能產業園區數量排名全國第9位,“國際開放度”指標位于全國第10位[24]。由于省內缺少擁有頂級技術的企業與平臺作為支撐,人工智能相關應用產業尚未形成成熟的生態體系,加之配套設備不能及時到位,導致顛覆式創新相關技術無法及時得到更新,技術作業的標準化實施增加了難度,在影響產品推廣的同時不利于新興市場的顛覆式發展。與此同時,在人工智能技術應用于其他行業過程中,部分企業為滿足標準生產的關鍵技術和部件的需求,不得不向外地甚至國外企業尋求幫助并與其合作,最終導致在遼寧省的人工智能市場上通過進口取得的配套零件達70%左右[26]。這種情況一方面造成了資金的外流,不足以為顛覆性技術的研發與迭代創新提供支持,另一方面也會影響遼寧省對新興市場的把握程度。
最后,遼寧省人工智能產業與其他行業融合的廣度與深度有所不足。在人工智能產業“鏈接能力”指標上,遼寧省排名全國第20位,“政府響應”指標位于全國第13位[24]。目前,遼寧省對人工智能技術的應用主要集中在新興產業領域,并且以點對點的形式為主,與其他產業的融合未充分展開,導致產業聯盟數量較少,無法形成顛覆性技術創新的規模優勢,不利于人工智能產業的顛覆式發展。另外,省內很多企業對人工智能技術的需求并未真正落實在行動之上,主要原因在于目前國內的技術發展水平無法滿足企業發展的需求,因而對國外技術與高端人才需求量較大。可見,遼寧省人工智能產業的發展仍面臨著較大的競爭壓力,其廣度與深度需進一步加強,最終實現產業發展的革新與顛覆。
針對上文遼寧人工智能產業發展過程中存在的問題,基于顛覆式創新的視角,遼寧人工智能產業受到多方面發展要素的影響,主要包括政策要素、技術要素、市場要素與管理要素四個方面。這些要素如何充分發揮各自的功能,推動遼寧人工智能產業發展,從創新的角度引領相關技術的變革,是遼寧人工智能產業發展的動力所在。
遼寧人工智能產業發展水平與政府支持力度是息息相關的,而為促進遼寧省人工智能產業發展提供相關政策是政府支持的重要體現。可以說,相關政策的制定與實施在一定程度上影響著遼寧人工智能產業發展的水平與方向,同時使遼寧人工智能產業實現顛覆式發展成為可能。為此,政府在對遼寧人工智能產業發展引導的過程中,以降低成本、提高能效為出發點,先后出臺了《遼寧省新一代人工智能發展規劃》《沈陽市新一代人工智能發展規劃(2018—2030年)》等有利于營造適宜遼寧人工智能產業發展環境的相關政策,從發展基礎與形勢、要求與目標、發展領域與任務以及保障措施等多方面入手,推進人工智能與多項顛覆性技術的深度融合,實現產業價值鏈由低端向高端的轉移,代表著新一代產業變革的發展方向。
技術的發展是遼寧人工智能產業發展的基礎,也是實現顛覆式創新的前提條件。在新技術的產生與發展過程中,人工智能等技術將不可避免地取代一定程度的人力勞動,這將導致傳統生產方式發生巨大的轉變。某些部門工作的傳統方法會被新工藝、新技術所取代;同時,新工藝、新技術的研發與應用將帶來更多的機會。結合遼寧人工智能產業發展的實際情況來看,技術的主體可以為遼寧人工智能發展提供科研成果,技術的迭代與知識的變軌又為實現顛覆式創新提供了空間,而復合型技術人才的培育無論從學科領域的熱點前沿問題出發,還是從企業的實際需求入手,都對遼寧人工智能產業的發展產生了強有力的推動作用,同時引領人工智能產業相關技術實現顛覆式的飛躍發展。
市場的識別很大程度上影響著人工智能產業發展的深度與廣度,同時也是產業發展路徑轉變的關鍵。一方面,要提升產業的國際開放度,與國外交流人工智能先進技術的同時了解其人工智能市場的應用水平,在借鑒國外技術與經驗的基礎上,更有針對性地制定遼寧人工智能產業發展方向,彌補國際上人工智能領域的空缺,推進技術創新的顛覆。另一方面,對國內人工智能應用領域市場進行深度考察,把握市場對人工智能技術的需求方向,不斷提高人工智能技術在各個行業發展中的比重,讓創造出的新技術發揮更大的價值,使生產的成本與能效發生巨大轉變,從而進一步激發顛覆式技術創新的活力。
遼寧人工智能產業發展是一個包括政府、企業、開發者、科研機構在內的多元創新主體合作過程,將這些主體聯結起來,并促進他們之間的交流是遼寧人工智能產業與技術創新的粘合劑。由此,如何充分發揮政府的管理作用,使多元主體之間的合作科學化,成為推動遼寧人工智能產業發展的重要問題。只有在政府積極引導下各主體充分發揮獨特優勢,才能最大程度地實現技術創新顛覆式的發展,創造出數量更多、應用范圍更廣的人工智能相關技術,并與其他行業與領域廣泛結合,實現生產與生活方式的顛覆與轉變;與此同時,科學化合作還可以為遼寧人工智能產業帶來更為有力的技術支持,從而在根本上推動遼寧人工智能產業的不斷發展與壯大。
為了不斷推進遼寧省人工智能企業創新進程,可以從政策角度出發采取大力招商引資的舉措,加強人工智能產業發展基礎設施建設,為遼寧省人工智能企業技術創新提供發展基本條件。同時,應深入了解智能經濟、智能社會的發展需求,并使人工智能企業生產方向與其相對接,根據發展需求將技術創新向更深層次不斷推進,為人工智能產業與技術的發展帶來顛覆式的變化。另外,對于人工智能的關鍵技術創新不能單純地依靠高校及科研機構的研發力量,人工智能企業層面同樣要充分發揮主觀能動性,針對發展過程中面臨的實際技術問題及時做出改善與提升,實現技術的深層次創新。
技術作為人工智能產業發展的基礎,應引起足夠的重視。但由于人工智能行業的創新產品需要較長的研發周期,一些中小企業在資金周轉問題上存在著一定的壓力,因此很難在人工智能產品的創新和研發上提供長期的資金保障。針對這一問題,企業可以與高校合理建立合作關系,在積極吸納相關專業與科技高端人才的同時降低研發費用,借助人才的力量加快人工智能技術的迭代創新,推進技術發展變軌,為人工智能新產品的研發貢獻力量,從技術角度顛覆人工智能企業的發展進程。同時,積極鼓勵產學研各方主體創新共享,推進人工智能及產業鏈進一步融合與發展,最終使人工智能技術逐漸占據主流市場,對傳統技術形成顛覆性的轉變。
隨著遼寧省人工智能產業結構水平的不斷升級,遼寧智能制造的代表性產品智能機器人在國內市場上占據了一定的市場份額。在遼寧人工智能產業目前的發展階段中,工業機器人產品受到重型企業的廣泛歡迎。而在技術創新發展日益完善的今天,越來越多的行業與產品面臨著脫離傳統工藝向技術創新方向發展的趨勢,智能化意識已深入到各個領域發展之中。對于涉及到人工智能的相關新技術,把握住這些領域的市場對促進遼寧人工智能技術范圍的拓展至關重要。因此,企業要牢牢把握市場發展方向,具備良好的市場敏感度,并不斷增強企業智能化的培養意識,提升市場洞察能力,找尋合適的發展方向并逐步占據更大的市場份額。這最終將有利于遼寧人工智能顛覆性的發展,推進科技創新與經濟發展的顛覆性進展。
遼寧目前已有自主創新示范區與高新技術產業開發區,遼寧人工智能產業的未來發展可以此作為依托,創造出適宜發展的新環境。政府應繼續采取將智能發展與信息化相結合的方式,借助國家機器人創新中心、智能制造云平臺等人工智能工程推進產業園區不斷優化,通過提升技術革新效率來增強人工智能企業競爭力,以產業園區作為核心力量將技術與創新變革輻射至周邊產業,擴大產業聯盟發展規模,最終提升人工智能產業的發展優勢。與此同時,政府還要助力進一步拓展人工智能技術的創新范圍,加強與其他產業所需技術的融合,對國內符合科技成果要求的平臺與研發機構給予經費支持與補貼,對企業、科研機構等人工智能研發活動給予源頭上的經濟支持,逐漸降低對國外人才與技術的依賴程度,為實現人工智能集群環境的顛覆性發展創造條件。
綜上所述,在顛覆式創新在世界范圍內引起廣泛關注的今天,人工智能作為一項重要的技術為我國顛覆式創新技術水平的發展作出了突出貢獻,同時為遼寧的經濟發展與技術創新進步奠定了基礎。為了使人工智能技術在遼寧各行業發展中充分發揮出引領與支持作用,不斷增強遼寧省顛覆性技術創新能力,切實滿足我國高質量發展的總體要求,本文根據遼寧省人工智能產業發展現狀及相關數據找出了遼寧人工智能產業在發展中存在的問題,包括人工智能相關企業缺乏深層次的創新、自主研發水平較低、對新興市場的把握能力較差以及與其他行業融合的廣度與深度有所不足幾個方面。在此基礎上,從政策要素、技術要素、市場要素與管理要素四個角度對遼寧人工智能產業發展存在問題進行了分析,最后立足政策層面,從助力人工智能企業深層次創新、推進技術發展,合理建立產學研協同創新機制、把握市場動向,不斷提升智能化培養意識、加強政府管理,積極創造人工智能集群發展新環境等角度入手,分別提出對策建議,對遼寧人工智能產業實現顛覆式發展具有現實意義。