新科技革命下人工智能對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的影響研究
——以廣東為例*

周松蘭，李翠怡

（廣州大學 經(jīng)濟與統(tǒng)計學院，廣東 廣州510006）

在新一輪科技革命浪潮下，以人工智能、大數(shù)據(jù)與云計算、物聯(lián)網(wǎng)、3D 打印、智能機器人（下稱新科技革命先導技術(shù)）為先導的新科技融合創(chuàng)新，不斷優(yōu)化著創(chuàng)新的工具、模式、速度和進程，深刻改變著人類的生產(chǎn)生活和創(chuàng)新范式，對經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)和社會產(chǎn)生著前所未有的巨大影響。

人工智能，也稱為機器智能，英文縮寫為AI，通常意味著通過計算機程序?qū)崿F(xiàn)人類智能。人工智能技術(shù)是一門新的技術(shù)科學，可以模擬任何關(guān)于人類意識和邏輯思考的過程，甚至可以像人一樣進行思考，也可以超過人類智能。人工智能通過物聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)、云計算平臺吸收人類的海量知識和客觀世界數(shù)據(jù)，不斷深度學習和進化，衍生和運用機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專業(yè)系統(tǒng)等，成為通用的集成技術(shù)和融合創(chuàng)新工具。

其主要特征如下：一是滲透性，隨著移動互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)等全球化新一代信息技術(shù)的高速進步與發(fā)展，人工智能已為人類社會和經(jīng)濟發(fā)展帶來巨大而革命性的沖擊與影響，并作為具有基礎(chǔ)性的全新通用科學技術(shù)，逐漸扎根到各個行業(yè)，帶動傳統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展。二是數(shù)據(jù)性，新一代人工智能是建立在大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的，融合了新一代信息技術(shù)的集成發(fā)展，通過自動化學習算法和大量的數(shù)據(jù)訓練，精準匹配數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)的收集、處理和分析來模擬人類的行為，總結(jié)出運算規(guī)律并進行決策。三是智能性，首先，能夠?qū)崟r獲取生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的有關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量等信息，并快速響應，自我預測和診斷系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題，不斷調(diào)整參數(shù)，以此修復和糾正故障；其次，通過機器自動化學習方法和大規(guī)模應用場景的數(shù)據(jù)訓練，概括并總結(jié)出規(guī)律，作出決策。

1 人工智能影響產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的實現(xiàn)機制

1.1 人工智能具有“替代效應”和“創(chuàng)造效應”

每一次技術(shù)革命都帶來主導產(chǎn)業(yè)變化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級。人工智能的發(fā)展提升產(chǎn)業(yè)部門的自動化水平，其負面“替代效應”與正面“創(chuàng)造效應”自然會影響產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

人工智能的“替代效應”主要體現(xiàn)在催生一批新興產(chǎn)業(yè)、新服務業(yè)態(tài)上，比如智能軌道交通、智能醫(yī)療、智能教育、智能投資、智能客服等等。很多重復性高的工作逐漸被機器取代，從而大幅減少對低水平勞動力的需求。“創(chuàng)造效應”則體現(xiàn)在人工智能催生的新產(chǎn)業(yè)部門創(chuàng)造出新的工作崗位，同時，與之匹配的高技能勞動力的需求上升，從而倒逼勞動者提高自身素質(zhì)和技能，加速中高端人力資本的積累，推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級。

1.2 人工智能促進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級

人工智能作為一項全新的通用科學技術(shù)，通過與傳統(tǒng)行業(yè)的深度融合，帶來一次革命性的轉(zhuǎn)型，徹底改變傳統(tǒng)行業(yè)。人工智能技術(shù)不僅可以直接通過收集大數(shù)據(jù)，再進行高強度的計算與分析，提升產(chǎn)品品質(zhì)，還可以改變原有的生產(chǎn)方法和主導技術(shù)，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，優(yōu)化要素分配，從而幫助傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)提質(zhì)升級，實現(xiàn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的智能化和數(shù)字化發(fā)展，為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級創(chuàng)造出新空間。

1.3 人工智能提高知識密集型行業(yè)比重

在新科技革命背景下，人工智能技術(shù)的成果轉(zhuǎn)化和商業(yè)化將促進一些新興智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，國民經(jīng)濟將逐漸轉(zhuǎn)向高生產(chǎn)率和高附加值的經(jīng)濟和工業(yè)活動，從而提高知識和科學技術(shù)密集型行業(yè)在新興產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中的所占比重，以字符識別、語音識別、智能監(jiān)控、生物識別等為主導的新興產(chǎn)業(yè)得到廣泛應用，促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和升級。同時，人工智能發(fā)展，也將培育新的消費者需求，從而推動消費結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級。通過供求結(jié)構(gòu)的相互作用，再推動新興工業(yè)部門增加高技術(shù)、高質(zhì)量產(chǎn)品的供給，使更多勞動密集型產(chǎn)業(yè)向知識和技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級。

2 人工智能對廣東產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的影響實證分析

2.1 變量選取與解釋

2.1.1 被解釋變量

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平（INS）：由于目前廣東省第二、第三產(chǎn)業(yè)增加值所占GDP 的整體比例早已遠遠超過第一產(chǎn)業(yè)增加值所占GDP 的比重，并且第一產(chǎn)業(yè)增加值所占GDP 的比重在不斷下降，故本文采用第三產(chǎn)業(yè)增加值占第二產(chǎn)業(yè)增加值之比來衡量產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的水平。

2.1.2 解釋變量

人工智能發(fā)展水平（AI）：本文分別選取機器人進口量、專利申請指標以及信息傳輸、互聯(lián)網(wǎng)和相關(guān)服務業(yè)固定資產(chǎn)投資額作為衡量人工智能發(fā)展水平的指標。考慮到數(shù)據(jù)的難獲得性，借鑒李丫丫、韓民春等人的做法，由于我國工業(yè)機器人70%以上依賴進口，且主要應用于第二產(chǎn)業(yè)，所以假設(shè)我國各地區(qū)第二產(chǎn)業(yè)中工業(yè)機器人的應用率相同，以廣東第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占全國第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的份額比例為權(quán)重，將我國工業(yè)機器人的進口量按比例分配給廣東省，進而作為廣東省機器人進口量的數(shù)據(jù)。

為綜合衡量廣東省的人工智能發(fā)展水平，本文利用主成分分析法將衡量人工智能發(fā)展水平的三個指標綜合化，形成最終的人工智能發(fā)展水平（AI）變量。

2.1.3 控制變量

（1）就業(yè)結(jié)構(gòu)（JOB）：以第二產(chǎn)業(yè)與第三產(chǎn)業(yè)的就業(yè)人員總數(shù)占地區(qū)總?cè)丝诘谋壤硎尽?/p>

（2）經(jīng)濟發(fā)展水平（GDP）：以區(qū)域生產(chǎn)總值衡量。

（3）對外開放水平（FDI）：以廣東省各年實際利用外資額與GDP 比值作為度量指標。

（4）地方政府性支出（GOV）：以廣東省各地區(qū)一般公共預算收入占全省地區(qū)生產(chǎn)總值的比重表示。

2.2 模型構(gòu)建與數(shù)據(jù)說明

以產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平作為被解釋變量，人工智能發(fā)展水平作為核心解釋變量，就業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟發(fā)展水平、對外開放水平和地方政府性支出作為控制變量，所建立的計量模型如下：

其中，INS 代表產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的水平，AI 代表人工智能的發(fā)展水平，JOB 代表就業(yè)結(jié)構(gòu)，GDP 代表經(jīng)濟發(fā)展水平，F(xiàn)DI 代表了對外開放的水平，GOV 代表地方政府性支出。AI、GDP 和GOV 均取自然對數(shù)，c 為常數(shù)，μ 為隨機誤差項。

本文的數(shù)據(jù)樣本為2000-2019 年廣東省人工智能發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的相關(guān)數(shù)據(jù)。統(tǒng)計數(shù)據(jù)均來自于廣東省統(tǒng)計信息網(wǎng)的歷年《廣東統(tǒng)計年鑒》、國泰安數(shù)據(jù)庫、聯(lián)合國貿(mào)易發(fā)展數(shù)據(jù)庫。

3 計量結(jié)果分析

3.1 描述性統(tǒng)計

由表1 可知：（1）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平（INS）的均值為1.013，最大值與最小值之間存在較大差異，說明廣東產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平隨時間和年份不同而有所差別，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化水平還不高；（2）人工智能發(fā)展水平（AI）的最大值與最小值之間的差值較大，說明廣東人工智能發(fā)展水平在近年也已發(fā)生了較大變化；（3）經(jīng)濟發(fā)展水平（lnGDP）、對外開放水平（FDI）、就業(yè)結(jié)構(gòu)（JOB）以及政府支出（lnGOV）四個變量的最大值和最小值之間存在較大差別，各變量的標準差均小于其均值，由此判斷數(shù)據(jù)近似服從正態(tài)分布，可進行后續(xù)檢驗。

表1 描述性統(tǒng)計結(jié)果

3.2 平穩(wěn)性檢驗

為了確保變量的同階平穩(wěn)并且能夠順利進行時間序列的協(xié)整檢驗，首先對時間序列的參考值進行ADF 檢驗。由表2 得知，含時間趨勢項與不含趨勢項的INS 與lnAI變 量 的ADF 統(tǒng) 計 值 分 別 為-0.223、2.366 與-3.410、-1.304，均可視為大于5%的顯著性水平臨界統(tǒng)計值，說明不能拒絕原假設(shè)，即INS 與lnAI 變量的時間序列均存在單位根，為非平穩(wěn)性的時間序列，需要將變量轉(zhuǎn)化為平穩(wěn)序列。通過對變量進行一階差分后，對其進行平穩(wěn)性檢驗，由結(jié)果可知，一階差分后的INS 與lnAI 時間序列在含趨勢項與不含趨勢項的ADF 檢驗中，其統(tǒng)計值均小于5%顯著性水平下的臨界值，表明可拒絕原假設(shè)，即新時間序列不存在單位根，為一階單整序列，可進行后續(xù)操作研究。

表2 ADF 檢驗結(jié)果

3.3 協(xié)整檢驗

為考察產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平與人工智能發(fā)展水平兩個變量間是否具有均衡關(guān)系，本文采用E-G 兩步法進行協(xié)整檢驗。對回歸結(jié)果生成的殘差序列R 進行ADF 檢驗，由表3 結(jié)果可知，R 的ADF 檢驗值為-2.683，小于10%顯著性水平下的臨界檢驗值，且其概率P 值大約為0.07，進一步充分印證了殘差序列R 在10%的顯著性水平下平穩(wěn)，即說明殘差序列R 是零階單整的，R 服從于I（0），說明INS 與lnAI 之間存在協(xié)整關(guān)系。

表3 殘差序列ADF 檢驗結(jié)果

3.4 格蘭杰因果檢驗

由于INS 與lnAI 之間存在協(xié)整關(guān)系，且兩個變量屬于一階單整的時間序列，故可以利用格蘭杰因果關(guān)系進行檢驗以考察它們之間的關(guān)系以及引導方向，得到的格蘭杰因果關(guān)系檢驗結(jié)果如表4。具體來看，由于兩個原假設(shè)的概率P 值分別為0.0265 與0.0036，均小于10%的顯著性水平，故可以拒絕原假設(shè)，認為D.lnAI 與D.INS 之間互為格蘭杰因果關(guān)系，即人工智能的發(fā)展是促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級的格蘭杰原因，且產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級有利于進一步推動人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，但具體影響有待進一步研究。

表4 格蘭杰因果檢驗結(jié)果

3.5 OLS 回歸結(jié)果

為探究人工智能的發(fā)展對于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的具體影響程度，本文通過將被解釋變量、解釋變量與控制變量加入回歸模型，得到以下回歸結(jié)果：

INS=0.5606+0.1202lnAI-0.1622lnGDP+80.2229FDI+2.2129JOB+0.2873lnGOV。

由表5 結(jié)果可知，模型的卡方檢驗統(tǒng)計量F 值較大，對應的概率P 值在1%的顯著性水平下顯著，其R2為0.7178，說明模型擬合效果較好，方程中所有系數(shù)的聯(lián)合顯著性較高。從回歸方程的系數(shù)可以看出，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級的水平與人工智能發(fā)展水平及對外開放水平之間有著顯著的正相關(guān)。人工智能發(fā)展水平每增加一個單位，會引起產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)0.1202 個單位的優(yōu)化升級；對外開放水平每增加一個單位，會促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)80.2229 個單位的優(yōu)化提升。而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級與經(jīng)濟發(fā)展水平、就業(yè)結(jié)構(gòu)與政府支出之間無明顯的相關(guān)關(guān)系。

表5 OLS 回歸結(jié)果

4 結(jié)論和政策建議

4.1 主要結(jié)論

第一，廣東人工智能發(fā)展對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和轉(zhuǎn)型升級具有顯著的促進作用。人工智能的發(fā)展促使第二、第三產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值增加，說明當前產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向更高層級的產(chǎn)業(yè)層次演進，進而帶來廣東產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和轉(zhuǎn)型升級。

第二，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級與對外開放程度之間呈高度的正相關(guān)，而與經(jīng)濟發(fā)展水平、就業(yè)結(jié)構(gòu)和地方政府支出之間的相關(guān)關(guān)系目前尚不顯著。對外開放水平的加大意味著國外資金與先進科學技術(shù)的加速流入，對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)起到了拉動作用；而GDP 的提升并不意味著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化；另外，當前我國就業(yè)市場普遍存在勞動力流動性不足、適應性技術(shù)引進等問題，導致就業(yè)升級與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的不匹配；政府生產(chǎn)性支出有利于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級，而政府社會保障性支出與其他各項支出更多的考慮民生問題，故政府支出對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的具體作用方向需要進行具體化分析。

4.2 政策建議

4.2.1 加大引進與培養(yǎng)人工智能相關(guān)人才，加速人工智能的應用研究與發(fā)展

政府應從根源上加強對人工智能相關(guān)產(chǎn)業(yè)勞動力的技能培訓與轉(zhuǎn)移力度。一方面，重點扶持高校相關(guān)學科的建立與相關(guān)研究的推進，在教育環(huán)節(jié)鼓勵培育相關(guān)人才，對人工智能教育作出及時更新與深入發(fā)展；另一方面，搭建人工智能相關(guān)人才的交流與再學習平臺，鼓勵企業(yè)定期進行針對性的人工智能技能培養(yǎng)與再學習，鼓勵員工把握人工智能的發(fā)展趨勢，進行自我更新?lián)Q代。

4.2.2 政策扶持企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，加強人工智能應用于企業(yè)生產(chǎn)的投資引導

從政府層面，針對人工智能相關(guān)企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新制定完善的扶持政策，鼓勵國內(nèi)企業(yè)在與國外人工智能企業(yè)的良性競爭中提升自主創(chuàng)新能力；從企業(yè)層面，合理進行相關(guān)投資，加強人工智能技術(shù)與實體經(jīng)濟的結(jié)合，把握人工智能技術(shù)發(fā)展的良好機遇，提高自主創(chuàng)新能力，促進廣東甚至全國的人工智能水平向國際化頂尖水平發(fā)展。

4.2.3 進一步擴大對外開放水平，引進與學習國外人工智能先進技術(shù)

進一步開放外資入駐及其對國內(nèi)企業(yè)的投資，外資入駐為國內(nèi)企業(yè)帶來資金支持的同時，有利于國內(nèi)人工智能企業(yè)對國外先進技術(shù)的學習、模仿與轉(zhuǎn)化，進一步推動人工智能企業(yè)產(chǎn)品的進出口，進而起到拉動人工智能發(fā)展，促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)加速升級的作用。

4.2.4 促進就業(yè)結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)發(fā)展

要加大政策制定以減小就業(yè)市場的信息不對稱、勞動力產(chǎn)業(yè)間轉(zhuǎn)移的技術(shù)壁壘以及勞動力地區(qū)之間流動的戶籍制度限制等問題，進而減小就業(yè)結(jié)構(gòu)升級與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級之間的不匹配問題，促進就業(yè)結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)發(fā)展。