人工智能在食品工业中应用研究
人工智能在食品工业中应用研究时间:2023-05-1001:27:03
摘要:互联网人工智能计算机技术的发展为各行业发展带来了机遇,推动食品加工业的自动化、智能化发展,能够有效规避食品安全隐患。当前食品工业发展面临着加工技术落后、生产加工效率不高、质量监管不力、食品安全意识淡薄、创新能力不足和缺乏核心竞争力等问题。依托于人工智能技术,本文提出了将人工智能技术应用于食品加工及食品监测领域内,实行人工智能监测社会饮食口味、助力食品加工及产品包装、构建食品质量监管以及追踪体系等措施,从而提高食品工业生产加工效率,降低食品安全隐患,推动食品工业发展。
关键词:人工智能;计算机技术;食品工业
食品是人类生存不可或缺的物质基础,随着人们物质生活水平的提高,人们对食品的要求也随之提高,传统的食品工业不仅生产效率低,且创新度不足,难以满足人们的需求。近年来,科学技术发展迅猛,人工智能技术、大数据、云计算等技术的发展都为食品工业带来了新的发展机遇,推动了食品加工自动化、智能化的发展,有效提高了食品生产加工的效率,降低了人工失误率带来的食品安全隐患,提高了资源利用率和食品行业利润。因此,探索将人工智能计算机技术应用于食品工业之中,也是当前食品工业的研究重点。
1人工智能技术概述
人工智能(ArtificialIntelligence,AI)是计算机科学领域中的一个分支学科。人工智能的工作原理是通过计算机技术去分析人类智能本质,并根据分析结果生产与人类智能相似的智能机器,以此替代一些简单的人类工作[1]。借助于计算机技术,人工智能对环境的适应程度、工作的灵活度等都远远高于人类。根据人工智能机器的智能程度高低,可以将人工智能分为弱人工智能、强人工智能以及通用人工智能[2]。
2当前食品加工行业发展面临的困境
2.1加工技术落后,生产加工效率不高
食品原材料对食品加工行业的发展至关重要。然而目前,我国部分地区无论是原材料生产技术还是食品加工技术,都相对落后,难以充分发挥出资源优势[3]。这些地区的食品生产加工部门主要依靠于传统的人工加工,且食品加工行业人员素质普遍不高,对操作规范掌握不够,在操作过程中既会因为技术不娴熟而大大降低生产效率,也会因为操作不规范出现失误,影响食品安全。
2.2质量监管不力,食品安全意识淡薄
近年来,食品安全问题频繁被爆出,极大地影响了消费者的身体健康。①与发达国家相比,我国食品加工行业的质量安全与检测建设相对滞后,特别是对于食品生产链全程安全追溯链的构建缺乏明确规定,部分企业更是无视内部食品安全监管系统,大大增加了食品安全隐患。②部分企业虽然已建立有相关的食品安全监测系统,但系统与技术落后,人工也难以及时觉察到一些细小的食品安全隐患,增加了食品安全问题出现的概率,不利于食品加工企业的发展。
2.3创新能力不足,缺乏核心竞争力
在行业发展中,要想在激烈的竞争中发展强大,则需要不断创新生产加工技术,通过各种途径增加食品价值,提升企业创造力。对于食品加工技术的创新,中小企业无论是资金方面还是技术方面,都难以支撑企业探索技术创新[4]。因此,大量中小型食品企业都不再致力于技术创新研发,只跟随大企业的步伐,进行简单的产品复制,造成食品加工行业同质化现象严重,缺乏新的产品。
3人工智能技术在食品行业中的应用研究
随着人工智能技术逐渐成熟,将人工智能技术运用于食品工业领域,能打破一些传统的食品加工局限,推动食品工业发展。
3.1在食品加工行业的应用
3.1.1社会饮食口味监测。随着人们生活水平的提高,人们对食物的要求已经不再局限于吃得饱,而是对食品的口味、营养等附加值有了更高的要求,传统的食品加工难以满足这些要求。面对人们各式各样的口味需求,食品加工企业想要以满足消费者需求为生产目标,就离不开对目标人群饮食口味的调查与分析。将人工智能技术应用于食品加工行业,可以加大对消费者饮食口味的收集与分析。如图1所示,有学者构建了包含381种食材和1021种风味化合物的风味网络图,其中图中每个点代表一种食材,颜色代表食材种类,而点的面积代表该食材在食谱中出现的频率,点的面积越大,该食材在食谱中出现的次数就越多;而点与点之间的连线则表示它们有共享化合物,连线的粗细则表示共享成分的数量多少[5]。该节点图利用网络数据直观显示了食材搭配结果,为食品加工业的饮食创新搭配提供了新的参考思路。根据人工智能对目标人群饮食风味监测结果分析,结合食品营养,可以科学合理地进行食品创新。3.1.2食品加工分类应用。食品加工流程中,面对多样化的食品原材料,分拣与分类任务量大大增加,仅依靠于人工服务,效率将会大大下降。随着人工智能技术的发展,一些智能技术能够与相机、激光等技术结合,依托光学传感技术,替代人工服务,实现对原材自动化分拣,有效提高原材料分类效率,降低分类出错率,减少浪费。例如,研究人员根据水果与蔬菜的表面及内部其他特征,设计了不同的系统,TOMRA就是其中一个,该系统能以高效的方式完成分拣,且精准度高达90%以上[6]。将人工智能技术应用于食品加工分类中,有效节约了人力成本,提高了食品工业的利润。充分发挥人工智能的优势,对收集到的目标人群的口味分析,发挥人工智能的科学分析作用,对各地区人群进行分类,评估出不同地区的口味倾向,制定专业菜单,丰富食品种类。3.1.3食品包装分类应用。食品包装工作作为一项技术性不强的工作,可以充分发挥人工智能技术的优势,依托计算机技术设置专业的系统运行程序,对已经加工好的食品进行包装分拣,并能自动识别出残次品,实现流程机械化、自动化,提高生产效率。
3.2在食品监测行业的应用
保障食品质量,降低食品工业中的安全隐患,是当前食品工业需重视的问题。计算机智能技术的应用,能有效强化对食品质量安全的监测,保障食品营养及食品安全。3.2.1质量管理控制应用。(1)人工智能技术可以模仿人的视觉感知功能、识别功能。人工智能技术通过与摄像机相连接,可以代替人的视觉,而控制摄像机的系统则相当于人的大脑系统,将该系统安装在食品加工各环节内,对各流程进行图像收集,然后通过计算机技术对所收集到的信息进行分析,能够及时发现食品加工过程中的问题,提高问题监测精准度,降低食品加工的隐患[7]。(2)可以探索将人工智能技术运用于食品质量检测环节。不同的食品由于食品加工原材料、生产技艺等不同,其评价标准也各不相同。人工智能技术的运用能根据食品质量安全监控标准,结合食品制作工艺,制定不同的监测标准,将其运用于食品生产企业的内部检测系统中,在食品外流前增加一重质量保障,为企业内部食品安全管理部门和人员决策提供参考依据。3.2.2质量监测追踪应用。食品物流是现代食品工业中的一项重要程序,从食品加工原材料到食品加工再到食品运输销售,各环节都离不开食品物流的协调。食品物流过程中也可能出现多种安全隐患,依托人工智能技术构建质量监测追踪系统,对食品原材料以及产品统一实行信息化管理,对整个物流过程进行全程跟踪和追溯,在任何环节出现问题时,都能够通过食品物流管理系统及时查到问题所在,及时对其采取措施[8]。
4展望
新的食品的诞生既离不开企业创造力,也离不开技术的支持。人们的需求不断变化,对于食品的口味也在持续发展变化。未来,食品工业的发展创新探索可以以人的需求为研究出发点,提供个性化智能分析服务。消费者可以将自己的个人喜好、需求输入智能分析服务系统内,智能系统会自动推荐出适合消费者的食品。总之,人工智能技术的发展为食品工业提供了技术支持,充分发挥计算机人工智能技术,能有效推动食品工业发展,保障消费者安全。
作者:裴昊单位:平顶山工业职业技术学院
人工智能技术应用前沿技术论文2300字合集
人工智能应用技术论文范文(2) 人工智能应用技术论文范文篇二 人工智能的应用与发展研究 摘 要:人工智能是用人工的方法和技术模仿、延伸和扩展人的智能,实现某些“机器思维”。本文在阐述人工智能定义的基础上,详细分析了人工智能的应用领域和当前的发展状况,深入探讨了人工智能未来的发展。 关键词:人工智能;应用;问题;发展 当前,人工智能这个术语已被用作“研究如何在机器上实现人类智能”这门学科的名称。从这个意义上说,可把它定义为:是一门研究如何构造智能机器或智能系统,使它能模拟、延伸、扩展人类智能的学科。具体来说,人工智能就是研究如何使机器具有能听、会说、能看、会写、能思维、会学习、能适应环境变化、能解决各种实际问题的一门学科。 一、人工智能的应用现状 大部分学科都有各自的研究领域,每个领域都有其独有的研究课题和研究技术。在人工智能中,这样的分支包含自动定理证明、问题求解、自然语言处理、人工智能方法、程序语言和智能数据检索系统及自动程序设计等等。在过去的30年中,已经建立了一些具有人工智能的微机软件系统。 目前,人工智能的应用领域主要有以下几个方面:一是问题求解。到目前为止,人工智能程序能知道如何思考他们解决的问题;二是逻辑推理与定理证明。逻辑推理是人工智能研究中最持久的领域之一。定理寻找一个证明或反证,不仅需要有根据假设进行演绎的能力,而且许多非形式的工作,在人工智能方法的研究中定理证明是一个极其重要的论题。三是自然语言处理。自然语言的处理是人工智能技术应用与实际领域的典范,目前该领域的主要课题是:计算机系统如何以主题和对话情景为基础,注重大量的尝试一一世界知识和期望作用,生成和理解自然语言。四是智能信息检索技术。信息获取和净精华技术已食品综述论文范文合集
【摘要】近年来,随着现代生物技术突飞猛进的发展,生物技术在食品工业中的应用日益广泛和深入,特别是基因工程技术、蛋白质工程、酶工程技术、发酵工程技术等现代生物技术, 它的发展对于解决食物短缺,缓解人口增长带来的压力,丰富食品种类,满足不同消费需求,开发新型功能性食品具有重要的贡献。现以基因工程为主要内容,分析生物技术在食品工业中的应用。 【关键词】生物技术 ,食品工业,应用,展望 一、前言 生物技术是以生命科学为基础,利用生物的特性和功能,设计构建具有预期性状的新物种或新品系,以及与工程原理和技术相结合进行社会生产或为社会服务的结合性科学技术。它涵盖了基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等学科,是研究生物学、医学、农业与食品科学的基础工具,广泛应用于医药、农业、食品、化工、环境保护等各个行业。生物技术是当今迅速发展的高新技术领域,是21世纪最具有发展潜力的新兴产业之一。随着科学技术与经济的发展,工业食品在人们生活中的重要性越来越突出,而生物技术这项高新技术的发展为食品工业的技术进步注入了新的血液。 二、生物技术在食品工业中的应用 (一)食品原料改良,提高食品的营养价值 利用基因工程、细胞工程改造动物、植物、微生物资源向人类提供各种转基因食品和食品添加剂,一方面提高了农作物产量、改善农作物抗虫、抗病、抗除草剂和抗寒能力,另一方面使食品的营养价值、风味品质得到改善,食品储藏和保存时间有所延长。我国利用基因工程技术培育的转基因抗病番茄、抗病甜椒,目前累计种植3,000多亩,耐贮番茄在室温下储藏56天,好果率达70%以上。 采用常规的诱变、杂交方法与细胞融合、基因工程技术结合进行菌种改造和采用基因工程和蛋白质工程技术构建“基因工程菌”,改良食品微生物的生产性能。生物技术已应用于啤酒酵母的改造,如将a-乙酰乳酸脱羧酶基因克隆到啤酒酵母中进行表达,可降低啤酒双乙酰含量而改善啤酒风味,选育出分解b-葡萄糖和糊精的啤酒酵母,能够明显提高麦芽汁的分解率并改善啤酒质量;构建具有优良嗜杀其它菌类活性的嗜杀啤酒酵母已成为纯种发酵的重要措施。 (二)新型保健食品和食品添加剂的应用 1、在各种食品添加剂生产中的应用 随着科学和经济的发展,生物催化技术在发酵调味品和发酵食品的生产中发挥着越来越大的作用。食品添加剂在现代食品工业中占有重要的位置,不仅保证了食品的色、香、味、外形、新鲜度,延长了保质期,同时也改善了食品品质,提高了加工效率等。利用生物技术能够生产多种食品添加剂。如:抗氧化剂(VC、异VC钠、VE)、增稠剂(黄原胶)、鲜味剂(味精、I+G、5-鸟苷酸)、甜味剂(阿人工智能应用技术大学生论文
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原标题:明略新行动――食品安全AI化“人工智能技术迭代定会在食品安全的前提下发现并解决问题,实现行业的智慧监管及管理。”明略科技CEO助理兼数字卫生业务负责人鲁邹尧在第十一届中国食品安全论坛分论坛上发言说到。
近日印发的《中共中央国务院关于深化改革加强食品安全工作的意见》(以下简称《意见》)中提出,推进“互联网+食品”监管。建立基于大数据分析的食品安全信息平台,推进大数据、云计算、物联网、人工智能、区块链等技术在食品安全监管领域的应用,实施智慧监管,逐步实现食品安全违法犯罪线索网上排查汇聚和案件网上移送、网上受理、网上监督,提升监管工作信息化水平。《意见》同时也提出加大科技支撑力度。将食品安全纳入国家科技计划,加强食品安全领域的科技创新,引导食品企业加大科研投入,完善科技成果转化应用机制。完善食品安全事件预警监测、组织指挥、应急保障、信息报告制度和工作体系,提升应急响应、现场处置、医疗救治能力。加强舆情监测,建立重大舆情收集、分析研判和快速响应机制。
食品安全与科技之间的关系也因此变得更加紧密。对此,鲁邹尧表示,人工智能技术的加入可提升从食品源头延伸至成品的安全保障,不仅可以帮助政府提高监管效率,同时也能帮助企业落实食品安全主体责任。
人工智能时代的汹涌浪潮正改变着越来越多的行业轨迹。为什么一家企业级人工智能产品与服务平台会进入食品安全行业?鲁邹尧谈到:“明略科技是一家以新一代人工智能技术落地为方向的企业。通过多模态人工智能和大数据技术,实现具有分析决策能力的人工智能应用。由于服务企业众多,行业分散,在探究新兴业务时发现零售与大连接是未来将保持持续增长的新领域,为此明略组建了新服务事业群,现阶段重点聚焦在餐饮和零售板块。”
鲁邹尧介绍道:“新服务事业群采用明略‘HAO’智能体系,来进行前端数据采集、打通感知、认知技术,运用知识图谱逻辑,综合机器人的视觉/听觉等终端设备,以及服务员工的能力,更好对传统服务业进行改造升级。”
明略科技创始人兼CEO吴明辉曾提到,十多年来每天和数据打交道,大数据分析及人工智能的相关应用商业模式已经纯熟于胸,以前做大数据平台搭建,后来做人工智能应用,而在更多的细分领域里,明略已经在做“感知-认知-行动”闭环的人工智能解决方案。而不断变革的技术也带来新数据的产生,从而带给各行各业商业模式的迭代。食品行业更是在迭代与摸索中探寻的新方向。
“半年来,越来越多的企业开始重视人工智能在自身行业中的应用,食品安全行业更是作为国家重点领域再次提升高度。‘明快安’多模态智慧食安平台也就是在这样的环境下诞生,力图运用大数据+AI赋能食品安全,用数据治理食品安全,用科技助力食品卫生。”鲁邹尧谈到。
市场监督管理总局在2018年4月印发的《餐饮服务明厨亮灶工作指导意见》中提到:明厨亮灶,是指餐饮服务提供者采用透明、视频等方式,向社会公众展示餐饮服务相关过程的一种形式。国家市场监督管理总局相关负责人也表示,2019年,我国餐饮行业明厨亮灶推广要达到30%以上。
但由于不同地域的环境特殊性,“明厨亮灶”的推广仍存在很大难度。鲁邹尧表示:“‘明厨亮灶’是食品安全的第一道闸门,而明略正在做的可以看做‘明厨亮灶3.0’,结合视频厨房等新形势打造了事前、事中、事后三道防线。”他具体解释道:“明快安是一款综合立体地解决食品安全问题的应用级系统,能自动辨识并发现后厨的食品安全风险点,7x24小时监管食品加工过程,预防不可预估的食安风险,并针对食安风险提供解决闭环,从而提高监管效率,降低合规成本。同时它也是一款全天候360°的智能监管系统,具备明厨亮灶基础能力的同时,还可应用于后厨人员管理和环境管理。运用人员合规性智能识算法别和卫生环境合规性智能识别算法,能有效监管后厨人员的穿戴与操作规范,食品存储条件与环境消毒卫生等食品安全核心场景。”
为了保证餐品的品质,事前的溯源便显得尤为重要,为此,鲁邹尧提到:“目前国内的冷链物流比某些低,中国只有7%,而国外可以达到80%,差别很大。为了提升冷链效率,通过大数据与人工智能算法,进行自动配载与路线优化,在通过测试后在物流成本上压缩了一大截。同时食品溯源信息及数字化后可以有效提升监管。”
吴明辉曾在采访中诙谐地提到:现在明略科技做的事很有趣,在利用AI抓老鼠。鲁邹尧说:“在‘明快安’的系统中通过有效识别老鼠行为轨迹并提供针对性的专业解决方案,帮餐厅解决后顾之忧。通过与某大型PCO公司合作,在其持续服务的中式餐厅中进行专业对比,使用明快安可以使其消杀治理的效率提升3倍。”为了让食品安全形成完整链条,明略也利用自身优势打造事后的舆情监测机制,提升食品安全后端的保障。
吴明辉曾说,一个餐饮机构一年花1万去整顿后厨的卫生安全,中国有800万家餐饮企业,如果所有餐厅都按照国家的食品安全要求去做,全中国这一块就有800亿的市场,这是一个巨大的市场。根据数据显示,2019年中国同步餐饮企业数量只占1%,营业额占比为7%,但承载的监管压力达到了23%,为了让餐饮行业在同一个起跑线起跑,让更多的企业可以有更加公平的竞争环境,明略正在努力推进‘明快安’的大规模项目落地。
人工智能目前发展最好的当属计算机视觉及听觉,业内已经有大批企业正猛攻这两个方向,而明略除皆有布局外,将知识图谱的概念深化并且放大,利用数据分析下的理解和关联打造了完整的系统级应用,在硬件技术已经成熟的当下利用优势打造属于自己的纵深地带,这或许会创造更大的社会价值。
据悉,目前,明快安已拥有多业态解决方案,定制服务了多家连锁企业,覆盖连锁餐企、食品加工厂、酒店、购物中心等客户,实现食品安全全业态覆盖。未来,明略科技也将在更多服务领域内建立细分市场的系统级应用,力图通过人工智能与数据的结合打造科技赋能的生态服务环境。(郑伟)
(责编:实习生1、张希)人工智能就业影响及研究进展
人工智能就业影响及研究进展时间:2023-05-0113:36:21
摘要:正在迅速发展的人工智能是促进未来产业结构变革的重要驱动力,具有很强的“头雁效应”并对劳动力市场产生深刻的影响。本文以人工智能的概念为引,总结了现有的研究成果,回顾了人工智能对就业量、就业结构、产业分布以及劳动力市场收入分配等方面影响的理论和实证研究,就此提出了五种假说,总结了现有文献的不足之处,并对未来研究方向进行了展望。
关键词:人工智能;就业量;就业结构;收入分配
一、引言
党的十八大提出我国经济发展进入新常态,以技术进步作为经济发展的主要驱动力是顺应经济新常态发展的主要经济增长形式。近年来,人工智能正在以不容忽视的速度进行发展,并且对就业产生了深刻影响。对人工智能的研究从20世纪四50年代开始,1956年由约翰•麦卡锡(JohnMcCarthy)等人组织参与的达特茅斯会议被看作是开创了人工智能(ArtificialIntelligence,简称AI)研究领域的先河。要想研究人工智能对劳动力市场各方面的影响,就要了解人工智能的相关概念及其在现阶段的应用领域。目前,对于人工智能这一概念各界学者还未形成统一的定义。MIT电气工程领域通过研究认为人工智能是一个有机整体,其通过模型建立关于思维、感知和行动的表达系统(Finlayson等,2010)。而我国学者对人工智能进行了以下定义:人工智能是为了实现特定任务目标而创造的、能够表现出与人类能力相似水平的技术(杨伟国等,2018)。人工智能正在从各个方面影响着人类的生产、生活,因此要对人工智能保持客观的认知,从而避免认识上的卢德主义(张成岗,2018)。国务院在2017年7月印发的《新一代人工智能发展规划》中提出人工智能是引领未来的战略性技术,必须加快人工智能深度应用,培育壮大人工智能产业,为我国经济发展注入新动能。在近期的疫情防控中,人工智能也具有多重典型应用场景,在指挥疫情防控工作时指出鼓励运用大数据、人工智能、云计算等数字技术,在疫情监测分析、防控救治等方面发挥更好的支撑作用。未来人工智能的发展将更为迅速,从而引发科技的重大变革,也会深刻影响着人们的生产、生活和学习方式。研究人工智能的发展对就业各方面效应,有助于我们更好地理解人工智能发展对劳动力市场带来的影响,从而更加合理地制定相关政策以应对其给企业和劳动者带来的风险和挑战。
二、人工智能对劳动力就业量的影响
就业是民生之本,就业稳定是维持社会稳定的重要因素。人工智能的发展是否能够造成大规模的失业是当今社会普遍关注的问题。学者对于人工智能对于就业的影响持有不同的观点,其对就业的影响影响总体可分为替代效应和创造效应两种。
(一)破坏性的替代效应所谓替代效应,一方面是由于人工智能等新技术新产业的发展会造成传统企业的灭亡,劳动岗位消失,进而造成就业的减少;另一方面由于技术进步会提高劳动生产率,在产业规模不变的情况下,减少对劳动力的需求。曹静(2018)认为人工智能的发展会降低自动化成本,从而导致其产生替代效应。有关技术性失业的担忧已然不是一个新的问题了,马克思在《资本论》中提到机器的出现和使用形成了劳动者和机器之间的斗争,劳动资料可以扼杀劳动者,劳动资料一作为机器出现,立刻就成了劳动者的竞争者。熊彼特(1934)也针对技术进步对就业的影响提出了“创造性破坏”这一观点,即每一次大规模的创新都伴随着旧的技术和生产体系的淘汰以及新的生产体系的产生,技术进步必然伴随着对就业的破坏效应。Benzell等(2015)通过构建跨期迭代(OLG)模型,得出了在一定条件下,机器可以完全替代低技能劳动者、部分替代高技能劳动者,从而造成劳动力需求的减少和工资的下降的结论。李晓华(2018)认为人工智能会造成大规模的失业,随着工业机器人、在线协作自动成本的下降,以机器换人将更加经济。姚战琪、夏杰长(2005)通过研究发现工资的适当增加和人力资本的提升有利于增加就业总量,而技术进步则会一定程度上减少就业。何平,骞金昌(2007)通过对我国大中型制造行业企业1998-2004年的数据进行研究,得出了科技活动对企业生存具有正面影响,但对就业增长没有作用甚至是负作用的结论。2016年世界银行的研究结果显示,在未来20年之内,非洲就业岗位被人工智能所取代的比例为71%,发展中国家这一比例平均是50%,而在OECD国家其替代率为57%。Frey和Osborne(2017)对美国700多个职业进行自动化排序预测,结果显示美国有47%的职位可以在短期内被替代。陈永伟(2018)发现,在未来20年中国就业人口受到人工智能冲击的将占76.8%。2018年麦肯锡的研究报告也指出,未来将有60%的职业可能被新技术替代,其中到2030年,不同行业将有30%的工作会被自动化技术替代(麦肯锡报告,2018)。据此提出假说一:人工智能的发展导致资本替代劳动,形成了“替代效应”。
(二)创造性的补偿效应所谓补偿效应,一些学者也称之为创造效应。一方面由于人工智能技术的发展提高了劳动生产率,当产品的需求弹性较高时,产品的成本下降会导致对产品的需求增多,企业扩大生产从而增加了非自动化任务的劳动力需求,Acemoglu、Restrepo(2016)将其称之为生产率效应;另一方面,人工智能技术发展自身带来了新岗位新任务对劳动力的需求,即所谓的补偿效应;最后,虽然人工智能技术可以替代一部分从事简单、重复等任务的劳动力,但是其无法替代高社交频率以及创造性强等具有劳动比较优势的任务,例如工程师、设计师、心理医生等等,这些具有劳动比较优势新工作、新职能的产生是相对于替代效应的强大反作用力,很大程度上抵消了替代效应带来的对劳动力市场的冲击和破坏。马克思认为在一种机器部门被排挤的工人会在另外的部门被雇用,机器也使得专门制造机器的工人出现。Acemoglu(2018a、2018b)通过构造就业创造的模型指出,自动化的发展在替代劳动力就业岗位的同时,也会创造出一些更具有劳动比较优势的新岗位。陈秋霖等(2018)基于跨国面板数据和中国省级面板数据的研究,发现人工智能与劳动者之间存在的替代效应是“补位式”替代而并非“挤出式”替代。Bloom等(2018)估计,2010—2030年,世界范围内由于人工智能的发展将出现7.34亿新的工作岗位。据此提出假说二:人工智能的发展使得一部分新的劳动具有比较优势的岗位产生,增加了就业量,形成了“创造效应”。根据以上两个效应提出假说三:人工智能的发展使得短期内替代效应明显并超过创造效应,导致就业量减少;但在长期,创造效应的作用力更大并超过替代效应,使得就业量增加。
三、人工智能对劳动力就业结构的影响
尽管学者对人工智能对就业的总体效应研究没有统一定论,但是人工智能对不同行业不同岗位的劳动者带来的影响是不同的这一观点是无可厚非的(曹静,2018)。张刚等(2020)认为以人工智能为代表的技术进步与之前“技术偏向性技术进步”有所不同,人工智能导致“程序偏向性技术进步”。将劳动力市场中的岗位按技能高低分为高技能工作岗位、中等技能工作岗位和低技能工作岗位,人工智能的普及和广泛应用会增加高技能工作岗位和低技能工作岗位,而导致中等技能工作岗位的减少。因此岗位极化是人工智能等新技术对中等技能劳动力的替代最为严重,中等技能劳动力从岗位中被挤出,并向高技能和低技能岗位流动,造成高技能和低技能的就业岗位增加、中等技能岗位减少的现象。人工智能技术的发展对岗位的影响主要就体现在中等技能岗位减少(Autor,2013;Frey等,2017)。与之相对应的是高技能岗位,比如脑力劳动和低技能岗位,比如体力劳动岗位的增加,就业人数也随就业岗位的变化而产生变化,导致了劳动力市场两极分化现象的产生(Goos等,2007)。Autor等(2013)通过研究也发现,美国劳动力市场中岗位极化趋势主要表现为低技能服务业岗位与就业人数的增加;且在劳动密集型市场中,就业和工资的两极分化更加明显。基于制造业行业数据,吕世斌和张世伟(2015)利用不同技术水平行业的就业变化近似代表不同技能工人的就业结构变化,通过研究发现中国制造业就业结构整体上较为稳定,而内部则存在明显的就业极化,具体表现为高技术和低技术行业的就业比重有大幅上升,而中等技术行业的就业增长幅度较小。郝楠(2017)则以各行业受教育程度为标准衡量行业的技能水平,发现自2001年以来,中国不同行业的就业结构呈现出“N型极化”升级趋势,即高、低技能行业就业增加,部分中等技能行业就业减少,同时代表最高技能水平的教育行业的就业不断下降。屈小博和程杰(2015)采用就业岗位分析方法研究了就业结构的变化,结果显示中国的就业结构整体上显示出中等收入岗位数量相对增长更快的就业升级趋势,分区域考察时表现为“有序递进的升级”;进一步分析农民工就业结构变化时,发现农民工就业已初现“两极化”特征,即最低,中高和最高收入岗位数量的增长幅度要大于中低收入岗位。对于新时期中国出现就业“极化”的原因,既有研究总体上仍然沿袭了运用中国的经验事实来验证西方就业“极化”理论的思路,主要从信息技术进步、产业结构升级、城镇化、贸易开放、对外直接投资和离岸外包等角度进行了解释(江永红等,2016;郝楠和江永红,2017;李宏兵等,2017)。据此提出假说四:人工智能的发展使得劳动力市场中中等技能工作岗位减少,高等和低等技能工作岗位增加,产生就业极化效应。
四、人工智能对各产业劳动力就业的影响
依据目前的研究成果,人工智能对农业生产部门的影响力最小,对制造业部门的劳动力影响最大,并逐步转移到服务业(Autor,2013)。
(一)对农业生产部门的影响现有阶段研究表明,人工智能技术在农业领域的应用可以改变农民的生产方式,Ampatzidis等(2017)认为人工智能已被用于农业自动化,不仅用于农业的种植、灌溉、除草、修剪、收获等,还用于植物疾病的检测和鉴定,整个农业生产活动都实现了人机合作。农业生产自动化程度提高的同时,会减少农业生产部门的劳动力就业量。钟仁耀等(2013)通过对各行业科技进步与就业关系的数据回归,认为农、林、牧、渔等第一产业部门的从业人员将由于科技进步从而大量减少,这意味着劳动力从农业生产部门转移到其他行业生产部门当中,这与世界各国的产业发展情况基本吻合。人工智能技术的发展在转变农业生产方式、提高农业生产效率的同时,减少了农业部门劳动力的就业量,对农业部门的就业产生了替代效应,这是由于生产规模化、自动化以及智能化程度的加深影响了农业生产时对农民的需求,使得农业生产部门的剩余劳动力向工业和服务业生产部门进行转移。
(二)对工业部门的影响GeorgGraetz(2018)通过研究1993—2007年相对发达的17个经济体工业机器人的使用与经济发展之间的关系,发现工业机器人的增加与劳动生产率的提高有关,工业机器人的使用对生产率增长的贡献高达0.36个百分点,占整个经济范围生产率增长的15%,而工业机器人的使用与劳动力就业呈反向变动关系,随着工业机器人价格的下降,工业生产部门将会增加对机器人的需求而减少对劳动力的需求,这会减少低技能劳动力的就业。Acemoglu等(2017)对美国1993-2007年19个产业工业机器人的使用与就业率和工资进行研究,发现工业机器人的使用与就业和工资呈反方向变动关系,每千名工人中多使用1台机器,则会造成就业人口比例降低0.18%-0.34%,工资下降0.25%-0.5%。谢萌萌等(2020)从四个维度对中国制造业企业2011-2017的样本数据进行分析,发现制造业企业融合人工智能显著降低了低技能的就业比重,且具有动态异质性,即企业融合人工智能的时间越长,劳动力就被挤出越多。人工智能的发展对制造业的影响是绝对不容忽视的,因为制造业由于自身性质,就容易受到自动化和工业智能化的影响,且制造业吸纳了大量的劳动力,相对受到人工智能发展的冲击更大。
(三)对服务业部门的影响Frey等(2017)使用结合机器学习方法预测每个职业被人工智能替代的可能性这一方法预测美国700多个职业中有47%可以在短期内被替代,服务业中很多就业人员例如:电话销售、标题检查人员、保险承销商、税务员、信贷员等都有极大可能被人工智能所取代。但是人工智能的发展也使得重复率低、社交性强的工作岗位的就业需求量增加,例如:休闲理疗师、舞蹈指导、教学协调员、心理医生、设计师等。郭凯明(2019)认为人工智能在服务业所占比重的变化情况取决于人工智能在工业和服务业部门的应用前景,如果人工智能在制造业中的应用比重显著大于服务业,那么人工智能将促进服务业的发展,反之则可能提高制造业的比重。且预期人工智能在金融产业的应用前景将非常广阔,其可能会通过促进金融产业的发展从而影响其他行业发展。
五、人工智能对劳动力市场收入分配的影响
人工智能在促进经济增长的同时也可能带来收入分配不平等的加剧。Bergetal(2016)认为目前造成收入分配不平等的主要原因主要有两个:一是随着机器人价格的下降,资本投入将会增加,人均产出也会随之增加,因此资本所占收入的份额也将进一步增加;二是生产力水平将会提高,熟练工人的收入将会增加,低技能劳动力的工资将会减少,导致收入差距进一步扩大。人工智能发展导致的收入分配不平等取决于一系列因素,如劳动力从事工作的性质,相对于高技能低重复率的工作,中等技能及重复率高的工作更加容易被取代。现阶段社会资本分布存在着不均衡的现象,即大部分的社会资本集中在少数人手中。而人工智能的发展将会进一步年均收入分配不平等,因为其发展会导致资本要素份额的进一步提升。Brynjolfssonetal(2014)通过研究表明,人工智能的发展造成的劳动力市场收入分配不平等加剧的原因可能是由于资本回报率增加导致的,机器对劳动力的替代创造了更多的资本,这就意味着劳动力被自动化逐渐挤压,财富则会流入具有创新力、能迅速适应技术变革的少部分群体,从而加大了收入差距。很多文献研究表明,人工智能在影响劳动力就业,造成岗位极化的同时还会对中低技能劳动的工资份额带来消极影响。Autor(2011)的研究发现中等技能的岗位数量和工资份额在逐渐减少,工资极化伴随着岗位极化发生。Acemoglu等(2017)的研究同样表明工业机器人的使用对劳动力的工资有较强的负面影响。Dauthetal(2017)通过研究发现,随着工业机器人应用的增多,中等技能劳动力将面临巨大的收入损失,但是这种收入损失不是由于其就业被工业机器人替代,而是因为现有工资水平的下降。Benzell等(2015)构建了一个跨期迭代(OLG)模型,通过研究发现在一定条件下,机器人可以完全替代低技能工作和部分高技能工作,从而造成劳动力需求的减少和工资的下降。劳动力市场的收入分配不平等还存在着区域差异性。Berg(2016)指出在一些发展中国家,机器人对非熟练工人的替代将会降低其相对工资,从而逐渐丧失其成本优势,因此发达国家可能会将生产转移至本国自动化程度较高的工厂,使得低收入国家与高收入国家的收入差距进一步扩大。孙早等(2019)的研究也表明我国工业智能化的发展对劳动力的替代存在区域差异性,北部沿海、黄河中游和东北地区的工业智能化发展会使得这些地区出现就业“两极化”现象,而东部沿海和南部沿海地区则由于过高的生活成本出现“单极极化”趋势,工业智能化加剧了对这两个地区小学教育程度以下劳动力的替代,因此各区域间的收入差距将逐渐加大。据此提出假说五:人工智能的发展使得劳动力收入分配更加不均,收入差距进一步扩大,且具有区域差异性。
六、结论与展望
人工智能的迅速发展引起了学者对技术对就业影响这一课题的进一步讨论,大量文献对人工智能对劳动力市场中就业量和就业结构、对各产业以及收入分配等方面进行研究。首先通过基于任务的模型,文献对人工智能的发展影响就业的路径以及对劳动收入占国民收入份额的路径进行了探讨。其次,对于人工智能的发展对就业量的影响,由于研究角度以及数据选取的不同,存在着积极和消极两种不同观点。对于消极影响,许多学者认为人工智能的发展对就业存在着替代效应、减少劳动力市场的需求、使收入分配差距进一步扩大;而对于积极影响,人工智能的发展也会创造出大量新的工作岗位,可以改善工作质量等。虽然大部分学者认为人工智能等技术发展所带来的消极影响较大,但是可以通过制定相应的政策缓解其对劳动力市场以及社会造成的冲击,例如政府在推动人工智能技术发展的同时应采取更加积极的再分配政策,例如对劳动力进行职业技能培训,使其职业技能与现阶段发展所需技术相匹配;对机器人征收相应费用等相应措施。根据现有文献,本文提出了五种假说,即人工智能的发展产生了替代效应;也产生了创造效应;短期内替代效应的作用力更大,但在长期条件下创造效应的作用力超过了替代效应,对就业量产生积极的影响;人工智能导致岗位极化效应的产生;以及人工智能的发展使得收入差距进一步扩大。目前人工智能对就业影响的研究已取得较多成果,但是回顾已有文献依旧可以发现,人工智能对就业的影响机制、数据获得、假说检验以及研究方向等方面仍存在一些问题。一是人工智能对就业的影响机制较为复杂,目前大多数文献都将自动化或工业机器人作为对劳动力替代的资本引入模型进行分析,而在实际生活中人工智能的界定和影响就业的路径要更为复杂。人工智能是技术,也是资本,该技术发展的速度和投入的数量也会对其他生产要素的投入产生影响。因此人工智能对就业的影响路径需要更深入更直接地进行理解。二是数据的获得具有一定难度。人工智能的内涵广泛,现有的实证分析大多用工业智能化作为人工智能的变量,而工业智能化更倾向于表示工业生产部门,对其他产业部门表示性不强。而且人工智能发展还处于初级阶段,数据尚不完善,因此人工智能影响就业的定量分析存在着难度。且人工智能的测量还没有统一的标准和定论,在测量人工智能时有可能将其作为其他资本而归结到其他资本之下,造成结果偏差。因此在现有文献中,对人工智能影响就业的研究大多局限于定性分析以及理论框架的搭建,而定量分析较少,未来需要有对人工智能的统一测量标准以及较为完善的数据以填补先有研究缺口。三是文章中提出的假说虽有一定的理论和实证支持,但是学者更多将研究集中于技术进步对就业的影响,而对人工智能的研究较少,且理论分析居多,实证分析较少。这可能是由于界定标准较为模糊和数据不足导致的,未来需要对这些假说有更加准确和清晰的实证研究。四是现有研究大多集中在发达国家,而中国作为世界上最大的发展中国家,同时又面临着人口老龄化和人口红利的消失,人工智能的发展带来的对劳动力市场和整个社会的影响值得探究,而先有研究成果与中国人工智能的发展现状不匹配。Acemoglu(2017)也指出人口老龄化严重的国家人工智能发展较好,人工智能的发展与人口结构的变化也值得研究和探索。
作者:陈明真单位:中国地质大学(武汉)经济管理学院