新自动化时代的技术趋势及其对就业和生产力的影响
机器人技术、人工智能和机器学习的进步正迎来一个新的自动化时代。2017年1月,麦肯锡全球研究所(MGI)发布了《可实现的未来:自动化、就业和生产力》报告[1],分析了自动化技术的现状、未来趋势、对就业的影响和生产力水平的提升,以及潜在政策影响。
一、新自动化时代的技术趋势
1、自动化技术正在快速发展
机器人和计算机不仅能够比人类更好、更经济地执行多种常规体力工作,而且它们也越来越能胜任需要认知能力的活动。人工智能也开始蚕食先前被认为需要人类判断和经验的活动。机器学习及深度学习继续快速发展,而传统的人工智能算法变得更多样化和强大。云计算和其他技术为更多人参与创新开辟了新的可能性。这些领域的学术研究,特别是人工智能方面的学术研究显着增加,全球市场正在密切关注,企业对这些领域的研发投入也在不断增加。
2、自动化已在5种能力上超越人类平均水平
麦肯锡设计了一个包括5个领域18种能力的评估框架,来评估不同经济部门和整个全球经济中自动化的技术潜力。5个领域包括:感官知觉、认知能力、自然语言处理、社会和情感能力,以及物理性能。评估结果表明,自动化在识别已知的图形或类别、优化和规划、信息检索、粗大运动技能、导航等5种能力上已超越人类的平均水平(表1)。
表1 18种能力的现状及未来发展趋势
领域 |
能力 |
与人类平均水平能力的对比 |
达到超越人类平均水平能力的可能时间范围 | ||
低于 |
同等 |
超越 | |||
感官知觉 |
感官知觉 |
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√ |
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2035-2050年 |
认知能力 |
识别已知的图形或类别(监督学习) |
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√ |
现在 |
生成新的图形或类别 |
√ |
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2030-2040年 | |
逻辑推理和解决问题 |
√ |
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2045-2055年 | |
优化和规划 |
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|
√ |
现在 | |
创造性 |
√ |
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2045-2065年 | |
信息检索 |
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√ |
现在 | |
与多个智能体协调 |
√ |
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2035-2060年 | |
表达或演示的输出 |
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√ |
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2030-2045年 | |
自然语言处理 |
自然语言生成 |
|
√ |
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2040-2060年 |
自然语言理解 |
√ |
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2050-2060年 | |
社会和情感能力 |
社会和情感感知 |
√ |
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2045-2065年 |
社会和情感推理 |
√ |
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2045-2070年 | |
社会和情感产出 |
√ |
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2035-2065年 | |
物理性能 |
精细运动技能或敏捷 |
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√ |
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2025-2040年 |
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√ |
现在 | ||
导航 |
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|
√ |
现在 | |
移动性 |
√ |
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2035-2050年 |
3、现有的半数工作活动将在2055年被自动化
自动化不会一夜之间发生,5个关键因素将影响自动化被采用的速度和程度。①技术可行性,因为该技术必须被发明、集成并适应于自动化特定活动的解决方案;②开发和部署解决方案的成本,这会影响实际的商业采用;③劳动力市场动态,包括人类劳动力的供应、需求和成本,以作为自动化的替代方案;④经济效益,包括更高的产量和质量,以及劳动力成本节约;⑤监管和社会接受,可以影响采用率,即使该部署有商业意义也不例外。考虑到所有这些因素,报告估计现有的半数工作活动将在2055年被自动化,但因为各种影响因素和经济状况的不确定性,这个时间可能会早20年,也可能会晚20年。虽然自动化的影响在整个行业或经济体的宏观层面可能很慢,但是在微观层面的影响可能相当快,特别是对于工作活动已自动化的个体工人或者被使用自动化竞争对手扰乱的企业。表1给出了各种技术达到下一级性能的可能时间范围,而这些技术的提升可能面临的挑战包括:
(1)感官知觉已经达到人的平均水平,对于触觉感知,要超越人类平均水平能力面临的主要挑战包括硬件的尺寸小型化,并使这类传感器在不同环境中发挥其作用。
(2)认知能力的表现差异明显。信息检索、优化和规划以及识别已知图形和类别已经达到超越人类平均水平的能力,而生成新的图形或类别、创造性、与多个智能体协调以及逻辑推理和解决问题仍处于相对较早的阶段。在与多个智能体协调方面,机器人已经展示了与类似类型的机器人协调的能力,他们与人类协作的能力仍处于早期阶段。自动创造性可能是最遥远的,计算机创造性现在需要人的参与来判断工作的质量或提供方向。
(3)目前的社会和情感能力低于人的平均水平。尽管人工智能取得了进步,机器仍然难以识别社会和情感状态(心理感知),得出关于他们的准确结论(推理),以及对他们回应情感适当的话或运动(输出)。
(4)物理性能方面,粗大运动技能和导航已经达到超越人类平均水平的能力,这使得在工业自动化、军事和国防中广泛部署机器人成为可能,并为消费者在智能手机上提供逐向导航应用程序。对于精细运动技能,估计当机器人手具有与人手相同的自由度时才能超越人类平均水平。移动性仍然是一个挑战,特别是垂直移动性,如爬楼梯和梯子。
(5)自然语言能力对于许多活动的自动化至关重要。尽管自然语言理解有一些技术进步,包括机器翻译的准确性,但机器还有很长的路要走,才能达到人类的平均水平。自然语言处理能力近年来进展很大并将继续发展和改进,主要包括它们在汽车(车载语音识别)、健康护理(临床文档改进)和一般个人使用(在移动和固定设备中的虚拟助手)。技术公司和风险投资家继续大量投资于与自然语言处理相关的技术。算法可以写出与人类写作差别不大的段落和新文章,许多专家期望持续的快速技术进步,机器到2018年就可以书写所有业务内容的20%。
4、三类工作活动具有最高的自动化技术潜力
报告从美国经济的2000多个工作活动中确定了7类高级别的工作活动。每个类别都有不同的自动化潜力。三类具有最高的自动化技术潜力:在可预测环境中执行体力活动和操作机器(81%),处理数据(69%)和收集数据(64%)。其他4个高级别类别具有相当低的自动化潜力:在不可预测环境中进行体力活动和操作机器(26%),与利益相关者联系(20%),将专业知识应用于决策、规划和创造性任务(18%),最不易受自动化的是,管理和培养人员(9%)。基于这7种类别,不同的行业受自动化的影响各异,其中,住宿和食品服务、制造业、运输和仓储的自动化潜力最高(表2)。
表2 各行业的自动化潜力
行业 |
自动化潜力(%) |
行业 |
自动化潜力(%) |
住宿和食品服务 |
73 |
金融保险 |
43 |
制造业 |
60 |
艺术娱乐 |
41 |
运输和仓储 |
60 |
房地产 |
40 |
农业 |
57 |
行政管理 |
39 |
零售业 |
53 |
医疗保健和社会援助 |
36 |
矿业 |
51 |
信息 |
36 |
其他服务业 |
49 |
专业人员 |
35 |
建筑 |
47 |
管理 |
35 |
公用事业 |
44 |
教育服务 |
27 |
批发贸易 |
44 |
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5、日本、印度、中国和美国是全球技术自动化潜力最高的4个国家
报告对全球经济的技术自动化潜力进行了分析,发现各国之间的差距在15个百分点左右。产生差距的主要原因有两个:一是行业的组成,如表2中自动化潜力相对较高的行业在国家经济中所占比例高,则该国的自动化潜力就高,反之亦然。二是行业的职业组成,如该行业的工人较多从事具有高度自动化潜力的工作职位,则该行业的自动化潜力就高,反之亦然。中国、印度、日本和美国这4个国家拥有全球三分之二的工人以及超过全球一半的工资,他们也是全球技术自动化潜力最高的4个国家,日本技术自动化潜力最高,为56%,印度为52%,中国为51%,美国为47%。
二、对就业和生产的影响
1、自动化不会造成大量失业,但将改变工作的性质
虽然目前关于自动化的大部分讨论集中在可能产生大量失业,但世界经济实际上除了机器人外,还需要各种人力劳动,来克服发达经济体和发展中经济体的人口老龄化趋势。即是说,除非自动化广泛部署,否则出现人力劳动赤字的可能都比出现人力劳动过剩高得多。但是,工作的性质将改变。随着个体活动的自动化对生产过程的改变,人类将开展与机器所做的工作互补的活动,反之亦然。这些转变将改变企业的组织结构、行业竞争的结构和基础,以及商业模式。
2、自动化有助于提高生产力
自动化可使企业减少错误、提高质量和速度,甚至在某些情况下实现超出人类能力的成果,从而提高业绩。在生产率增长乏力的时候,自动化将给经济增长和繁荣提供必要的推动力。自动化还有助于抵消许多国家劳动适龄人口比例下降的影响。根据情景建模,麦肯锡估计自动化可让全球生产力每年增长0.8%到1.4%。
三、潜在政策影响
自动化将对企业、决策者和个人带来不同的影响。①对企业而言,自动化的性能优势相对清晰,自动化将给企业领导者提高他们的绩效和进入新市场的机会,但他们将需要修改他们的流程和组织。②对决策者而言,情况变得更复杂。决策者应该为其经济接受从生产力增长潜力中受益的机会,并落实鼓励投资和激励市场的政策,以鼓励持续进步和创新。与此同时,他们必须发展和创新政策,帮助工人和机构适应自动化对就业的影响。这可能包括重新思考教育和培训、收入支持和安全网,以及为那些被打乱秩序的人提供过渡支持。③工作场所中的个人需要更全面地与机器一起参与工作,作为他们日常活动的一部分,并获得新自动化时代需要的新技能。 (黄龙光)
[1] Harnessing automation for a future that works. http://www.mckinsey.com/global-themes/digital-disruption/harnessing-automation-for-a-future-that-works