人工智能的发展及其对人类就业的影响——文献综述

一、引言

      随着阿尔法狗成功地战胜围棋大师李世石，人工智能再次强势走进人们的视野。我们注意到，人工智能的快速发展和应用，在给人类生活带来便利的同时，也给人类带来了不安全感。人工智能未来会对人类生活产生什么影响？它对人类工作岗位的威胁究竟有多大？它难道真的只威胁那些简单重复劳动的工作岗位吗？它会冲击到人类的心理健康吗？国家在公共政策制订方面是不是可以有所作为？通过二周的文献阅读，我们对人工智能及其应用、人工智能发展对人类就业的影响有了比较深入的了解。

       目前应对人工智能就业影响的主要研究可以分为三类。

       第一类是综合研究类[参考文献1-9]，这类研究综合讨论人工智能的技术、应用的发展，关注各领域的应用发展，并在此基础上，探讨社会问题，以及可能的解决方案。

       第二类是各国政府的规划和报告[参考文献10－16]，主要是各国政府出于推动技术和产业发展的目的，由相关职能部门组织完成的战略报告、战略规划等。不着力于理论研究，而着力于找出问题及确定解决问题的方案。

       第三类是专项研究论文[参考文献17－26]，它们主要针对人工智能所产生社会影响的某个领域、或者某个技术专项的影响进行研究。

下面我们将从人工智能概念的演变、人工智能发展阶段、人工智能应用进展、人工智能对就业影响的研究现状、人工智能与失业关系的公共政策研究现状等方面进行综述。

 

二、人工智能概念的演变

       要想了解人工智能对人类就业的影响，首先要明确什么是人工智能。实际上，自1956年提出人工智能的概念，其定义至今尚未统一。

       维基百科人工智能词条采用的是斯图亚特·罗素（Stuart Russell）与彼得·诺维格（Peter Norvig）在《人工智能：一种现代的方法》一书中的定义：人工智能是有关“智能主体（Intelligent agent）的研究与设计”的学问，而“智能主体是指一个可以观察周遭环境并做出行动以达致目标的系统”。

       斯坦福大学人工智能研究中心尼尔逊(Nilson)教授认为：人工智能是关于知识的学科——怎样表示知识以及怎样获得知识并使用知识的学科。美国MIT的Winston教授认为：人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能的工作。

       李开复在《人工智能》一书中综述了历史上有影响的5种定义：1、人工智能就是机器可以完成人们不认为机器能胜任的事；2、人工智能就是与人类思考方式相似的计算机程序；3、人工智能就是与人类行为相似的计算机程序；4、AI就是会学习的计算机程序；5、AI就是根据对环境的感知，做出合理的行动，并获得最大收益的计算机程序。他认为，第二种定义特别不可取，第五种定义全面均衡、偏重实证。

       虽然这些定义不统一，但从中我们能看到其共同点，就是人工智能离不开知识和计算机程序，人工智能的主旨是要借助计算机程序来学习知识，并完成特定任务。

 

三、人工智能的发展阶段

       综合各文献，人工智能的发展大体可以分为三个阶段：

       第一次高潮：1950-60年代。其中的代表性事件包括：1950年10月，图灵在论文《计算机器与智能》（ComputingMachinery and Inteligence）中，提出了“图灵测试”。1956年的达特茅斯会议上，“人工智能”一词正式诞生。1943年，科学家Warren McCulloch和Walter Pitts提出了神经网络作为一个计算模型的理论。l957年，康内尔大学教授Frank Rosenblatt提出了“感知器”(perceptron)模型。感知器的技术在20世纪60年代带来人工智能的第一个高潮。

       第二次高潮：1980-90年代。其中的代表性事件是1986年7月，Hinton和David Rumelhan合作在《自然》发表论文，系统地提出了应用反向传播算法，把纠错的运算量下降到只和神经元数目成正比。标志着人工智能的第二次浪潮的来临。这一阶段的特点是专家系统深化，但开始走向统计模型。

       第三次高潮就是现阶段。其特点是深度学习，由于计算机运算能力的大幅提升，以及互联网大数据的支持，人工智能发展进入了突破期。

       李开复在《人工智能》一书中回顾了图灵最初的想法：与其去研制模拟成人思维的计算机，不如去试着制造更简单的，也许只相当于一个小孩智慧的人工智能系统，然后再让这个系统去不断学习——这种思路正是我们今天用机器学习来解决人工智能问题的核心指导思想。

四、人工智能应用进展

       从文献中可以清晰地看到，人工智能已经在人类生活的许多方面得到应用，包括隐藏在底层的。我们把这些应用归纳为9大类。

       1、服务行业

       （1）智能助理。2011年苹果公司发布的Siri；2012年谷歌发布的Google Now；2014年微软亚洲互联网工程院发布的微软小冰；2014年亚马逊发布的智能音箱Echo；2015年百度发布的度秘；2016年谷歌的Google Allo；2017年1月，百度推出的基于自然语言对话的操作系统DuerOS。

       （2）酒店服务。日本长崎豪斯登堡的奇怪酒店（Henna-na Hotel）实现了全机器人服务。

       （3）私人服务。MIT计算机与人工智能实验室研制了多种机器人，可以为人端咖啡，取物品。斯坦福大学人工智能实验室研制的机器人PRI甚至可以替人去咖啡店买咖啡。

       （4）快递服务。谷歌、亚马逊、DHL等从几年前就开始尝试用智能无人机完成快递流程的“最后一英里”。大疆无人机也在为无人机配上智能避障、智能拍照等功能。斯坦福大学萨瓦雷斯试图用其研制的机器人Jackrabbot来解决“最后一英里”问题。

       2、医疗行业

       （1）医疗机器人。目前医疗机器人已在神经外科、腹腔外科、胸外科、骨外科、血管介入、颅面外科等手术中得到了广泛的应用，已有数十亿美元的市场总值。

       （2）医院服务。人工智能在医院服务中的应用包括三类：远程医疗机器人、物品运输机器人和药房服务机器人。

       （3）智慧医疗。在制药领域，BenevolentAI公司让人工智能系统阅读专利、医疗、化学数据库以及医药学期刊论文，通过机器学习寻找潜在的可用于制造新药的分子式或配方。Celmatix公司通过大数据分析，让内科医生对女性怀孕的概率提供诊断。IBM则将人工智能系统Watson用于辅助癌症研究。DeepMind与英国国家医疗服务体系（NHS）合作推出了综合性的医疗辅助应用Streams，与眼科医院合作帮助眼部疾病诊断。

       3、自动驾驶

       2014年12月谷歌首次展示自动驾驶原型车成品，2016年10月，这些车子已进行了超过320万公里的公共道路测试。2014年，特斯拉商用了Autopilot辅助驾驶系统。百度已进入无人车研发。优步和滴滴都在为自动驾驶技术用于共享经济而积极布局。

       4、工业机器人

       工业机器人开始得最早，很多工厂已采用24小时工作的机械臂。奥迪、特斯拉等企业建起了智能化的无人工厂。亚马逊、沃尔玛等的仓储中心，由仓储机器人完成商品摆放、整理，快速出库、入库等操作。

       5、语音识别与翻译

       2012年理查德.拉希德在“21世纪计算大会”上演示了即时语音翻译系统，首次把语音识别、合成和机器翻译这三项人工智能技术融合在一起。2016年9月，谷歌宣布已经在谷歌翻译的中译英的模型中应用了深度学习的一种最新算法，大幅提高了中文到英文的翻译准确率。DeepMind与牛津大学合作开发了根据人类说话时的口型猜测说话内容的唇读技术LipNet。此外，IBM的Watson自然语言深度问答系统、科大讯飞语音输入法等也得到了应用。

       6、新闻行业

       美联社2014年引入人工智能记者WordSmith，它是报社里财经新闻的主力队员。腾讯财经推出自动化新闻写作机器人Dream Writer。新华社也有一款机器新闻生产系统“快笔小新”。

2015年，《纽约时报》数字部门研发了机器人Blossomblot，它能够对海量文章进行大数据分析，搜索并挑选出具有用户偏好和社交发散效应的文章，同时推荐适合的内容与图片集，自动产生标题、摘要和配图等。

       7、文学与艺术

       文学和艺术是需要创造性的，因为曾被人们认为最不可能被人工智能取代的行业，但目前已经涌现出许多应用。Prisma在理解照片内容之后，可以用人工智能的“画笔”艺术性地“创作”出多达二十几种不同画风的作品。2017年春节前夕，阿里巴巴展示了一个能够自动创作春联的机器人——阿里云人工智能ET。2017年5月微软小冰在中国出版了诗集《阳光失了玻璃窗》，这是有史以来人工智能作者出版的第一本书。

       8、家庭用机器人

       家庭用机器人最典型的代表就是以iRobot等公司为代表的能自动规划最佳路线的扫地机器人，这类机器人目前已经被众多家庭使用。

       此外还有用于儿童教育的机器人，例如奇幻工房（Wonder Workshop）推出的名为达奇（Dash）和达达（Dot）的两个小机器人，它们可以帮助5岁以上的孩子学习编程，开发孩子的动手能力和想象力。

       面向的是亲情陪伴市场的“小鱼在家”是一款视频对讲机器人，拥有通过人脸、动作和声音识别，自动捕捉并录制孩子在家活动画面的功能。

       9、其他应用

       （1）AI游戏。包括Deepmind公司研发的能下围棋的阿尔法狗（AlphaGo）以及Deepmind与暴雪合作，打《星际争霸》。另外，2015年卡内基-梅隆大学开发了名为Claudico的德州扑克程序。加拿大阿尔伯特大学开发了DeepStack德州扑克程序。

       （2）军事应用。其典型代表是iRobot公司开发了军事侦察机器人PackBot，在福岛核灾后，首先冲进高辐射的核电厂废墟侦察。此外还有战地机器人，在伊拉克拆炸弹。

       （3）智能超市。其典型代表是“亚马逊Go！”，这是一家不用排队、不用结账、拿了东西就可以走人的小超市。

       （4）律师行业。诞生在旧金山的人工智能律师罗斯（ROSS），是一个使用IBM自然语言识别技术的智能法律顾问。

       （5）智慧金融。金融是人工智能目前最被看好的落地领域之一，主要包括量化交易与智能投资顾问、风险防控、安防与客户身份认证、智能客服、精准营销。

 

五、人工智能对就业影响研究现状

       综合各个文献的研究，人工智能对就业将产生以下三种影响：

       1、 造成失业

       大多数研究者都同意，“机器换人”规模将快速增长，对挤出就业的潜在风险不容忽视。

       对于什么样的职业最容易被替代，李开复提出的“五秒钟准则”：一项本来由人从事的工作，如果人可以在5秒钟以内对工作中需要思考和决策的问题做出相应的决定，那么，这项工作就有非常大的可能被人工智能技术全部或部分取代。包海娟认为体力劳动和高危行业最容易被替代，刘朔认为标准化程度越高的工作人工智越容易被替代。

       对于什么样的职业不容易被替代，研究者们给出了看法：需要人与人交流的工作，就很难被机器所取代；从事复杂工作的，未来可以利用人工智能来提高工作效率，但无须担忧会被机器取代；脑力活动和精细活动短时间内不会被人工智能大规模取代。

       对于失业规模，2013年，牛津大学学者卡尔·贝内迪克特·弗雷和迈克尔·奥斯本检验了702种职业被计算机化的可能性，按照被取代的风险大小进行了排序，最终认为美国将会有47%的工作面临被计算机取代的风险。其中电话促销员、会计、体育裁判、法务秘书以及收银员等5个工种被认定为最有可能被计算机取代的工作，而医生、幼儿教师、律师、艺术家以及牧师则相对安全。后续的研究指出英国有35%的职业可能被取代，在日本这个比例是49%。

       世界经济伦理2016年报告《工作的未来》预测，从2015年到2020年，人工智能将使工作岗位净减少510万个（减少710万个，增加200万个），受影响的主要是常规性的白领工作。

       2、形成人机协作，提高效率

       对于弱人工智能时代，人工智能成为人类助手，工作形成人机协作时代，大多数研究者都没有异议。

       3、创造新的职业

       朱巍等提出，人工智能的技术突破在多个领域催生了一批新兴的细分行业。周振华认为，第四次工业革命将使人们的主要精力投放到技术革命和管理、创新等方面，同时创造出更多的新工作岗位。李开复认为人工智能会催生更多新型的、更需要人类判断力和创造力的工作类型。

       除了上述三种比较理性的观点之外，还一类对人工智能的影响持极度悲观的态度。代表性的观点有：

       霍金对媒体说：“人工智能可以在自身基础上进化，可以一直保持加速度的趋势，不断重新设计自己。而人类，我们的生物进化速度相当有限，无法与之竞争，终将被淘汰。”“工厂自动化已经让众多传统制造业工人失业，人工智能的兴起很有可能会让失业潮波及中产阶级，最后只给人类留下护理、创造和监督工作。”

       特斯拉与SpaceX公司创始人埃隆·马斯克（Elon Musk）说：“我们必须非常小心人工智能。如果必须预测我们面临的最大现实威胁，恐怕就是人工智能了。”

 

六、人工智能与失业关系的公共政策研究现状

       基于人工智能发展及其对就业可能影响的研究，目前，相关研究者提出的公共政策主要可以归纳为以下几方面：

       1. 关于如何解决失业者的工作转化问题

       杰瑞·卡普兰在《人工智能时代》一书中提出了一个解决人工智能带来的失业或工作转化问题的方法——工作抵押（Job mortgage）。即当雇主希望使用人工智能来替代某一部分工作人员时，被解雇的人会得到一个免费接受再培训的机会，代价是在培训结束后，必须为目标雇主工作一段时间。

       2. 教育体系改革问题

       李开复提出教育改革的两个方向。第一个方向是重启人类的教育体制。他建议整个教育体制更多地关注素质教育和高端教育，让每个人都有机会学习和尝试各种更复杂，或更需要人类创造力的工作种类，培养更多的博学之才、专深之才、文艺人才、领导人才。第二个方向是职业教育，他建议职业教育应及时关注那些涉及人机协作的新技能、新工作，并大力拓展服务业相关的人才培训。

       同时他还提出了教育改革的三个关键问题。一是如何设计个性化、定制化的教育，如何满足不同学生的需要，如何评估定制化教育的效果？二是教育如何做到可持续化？最有效的再培训和再教育体系是什么？三是教育体系的设计必须更早、更充分地考虑全社会的公平性。

       3. 税收体制改革

       《2030年的人工智能与生活》报告中提出，“人工智能应用将加速投资从工资和收入转向资本开支”，与就业相关的税收将受到影响。比尔.盖茨因此提出今后要向那些主要使用机器人从事生产的公司征收“机器人税”。

       4.  财富分配改革

       萨姆·奥尔特曼在加州的奥克兰开展了一项社会学实验：如果定期为人们（无论这些人是否失业）提供一份基本收入的资助，那么这些人是更倾向于选择用这笔钱来吃喝玩乐，还是干脆过着失业却衣食无忧的生活，或者利用这一资助去主动接受培训并寻找更好的工作机会。这个实验启发了人工智能导致财富增加，从而创造高福利社会的可能性。

       5. 建立有效的“人—人工智能”协作方式

       美国白宫科技政策办公厅《国家人工智能研究与发展策略规划》提出的七个重点战略方向中，策略2就是“开发有效的‘人—人工智能’协作方式”，力图使大部分人工智能系统通过与人类合作来实现最佳绩效，而非代替人类。

       6.  建立人工智能时代的道德标准

       多个研究都认为人工智能将带来伦理、道德影响，这里面也包括就业替代领域。例如，目前社会存在的道德规范是人需要有工作、人要追求职业贡献，这些规范未来可能会被颠覆，因此需要逐步引导社会道德规范的变化。

       7. 增强人工智能研究者的多样性

       李飞飞认为“当拥有多种多样背景的人共同合作时，会产生更好的结果和更具有创意的解决方案”。特别是：“当拥有多样化背景、多种价值观、对未来有不同诉求的人一起参与人工智能的研发与普及时，我们最容易得到一个趋近完美的平衡点，找到人工智能与人类协同工作、生活、生存的多样化解决方案，避免被偏见所左右。这也许是我们目前能想到的，避免潜在危机，防范风险的最好方案。”

       《2030年的人工智能与生活》报告中则提出，需要“为‘关于人工智能社会影响’的跨学科研究提供公共和私人资金支持”。

       在中国，人工智能的研究和应用得到了空前的重视。中国政府2017年7月发布了“新一代人工智能发展规划”，在规划中充分强调了发展人工智能的必要性，认为人工智能是国际竞争的新焦点，经济发展的新引擎，社会建设的新机遇。为把握人工智能发展的重大历史机遇，国家制定了三步走的战略目标，但这些战略目标主要关注了人工智能技术的发展，对于人工智能技术带来的潜在危险（例如大幅度提高失业率从而导致社会不稳定）关注不够，公共政策的前瞻性研究，是规避这些潜在危险的重要手段，而上述这些主要来自国外研究者的观点非常有启发性。

 

七、结论

        综上所述，现阶段对人工智能就业影响的研究，大多数是定性研究，定量研究数量少；现有的定量研究中，深入程度、职业对应性不足；长期跟踪性的定量研究更是稀缺。现阶段对人工智能公共政策研究的评价，大量研究者从各个不同的方向提出了可能需要的人工智能时代公共政策，但是，这些公共政策大多数只有大方向，缺乏具体框架和时间表。以教育改革为例，对应比如中国这个具体国家现有教育体系，需要改革什么（学校体制？教育内容？教学方法？评价体系？），改革的时间窗口应该是怎样的，这些研究都需要推进一步。

 

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