探索人工智能新前沿

探索人工智能新前沿：中国经济再迎 6000亿美元机遇 到2030年，人工智能（AI）在中国将有望颠覆交通运输和其他关键产业，撬动难以限量的经济价值——若要把握这一机遇，须在多个维度进行战略合作和能力建设。 作者：沈愷、童潇潇、吴听、张芳宁 2022年7月 ©GettyImages 过去10年，中国打下了坚实基础，全力推动人工智能产业发展，对全球人工智能也做出了重大贡献。斯坦福大学人工智能指数采用研究、开发和经济维度的多项指标，对全世界人工智能的发展情况进行评估，中国的全球人工智能活力度跻身前三。¹举例来说，从研究维度看，中国2021年贡献了全球约1/3的人工智能期刊论文和人工智能论文引用量。在经济投资维度，中 往前看，中国的人工智能将如何发展？ 我们的研究显示，未来10年，人工智能将为中国一些新的行业带来巨大的增长机会，尤其在如汽车、交通运输和物流；制造业；医疗保健和生命科学；企业软件等创新和研发支出向来落后于全球同行的行业（参见附文“关于本研究”）。我们预计，在这些行业，一系列人工智能用例每年可创造超过6000亿美元的经济价 国2021年占全球私人投资总额的比例接近1/5，值（为了帮助理解，我们以超大型城市如上海为 为人工智能初创公司引资170亿美元。² 如今，人工智能在中国的金融、零售和高科技行业的普及率很高，这些行业合计占到全国人工智能市场的1/3以上（参见附文“5类中国人工智能企业”）。³例如，中国家喻户晓的头部科技企业阿里巴巴和字节跳动，都以基于大数据和人工智能的高度个性化的消费者应用而著 称。事实上，目前为止中国大多数人工智能应用主要都在消费领域，这要归功于全世界最大规模的互联网消费者群体，以及由于行业不断创新消费者互动方式而提升的客户忠诚度、收入和市值。 例，2021年该市GDP总量约为6800亿美元）。有的价值来自人工智能赋能的产品或服务创造的收入，有的价值来自效率和生产率提高后节约的成本。对各行各业来说，人工智能用例都有可能成为企业的“兵家必争之地”，因为它将催生出未来的行业领先者。 把握人工智能机遇通常须对多个领域辅以重大投资，有时候甚至远超领导者预期，投资领域包括支持人工智能系统的数据和技术；构建这些系统的人才和组织思维；创建数据生态系统、行业标准和监管法规的新型商业模式和合作方式。 1“GlobalAIVibrancyTool:Who’sleadingtheglobalAIrace?”，人工智能指数，斯坦福大学人类中心人工智能研究所（HAI），斯坦福大学，2021年排名。 2DanielZhang等人合著的《人工智能指数报告2022》，斯坦福大学人类中心人工智能研究所（HAI），斯坦福大学，2022年3月，图4.2.6，“全球各地人工智能私人投资，2013~2021年”。 5类中国人工智能企业 我们发现，中国的人工智能企业大致可以归为以下5类： 1.科技巨头。建立端到端的人工智能技术能力，并在生态系统内进行合作，同时为B2B和B2C企业提供服务。 2.传统企业。在内部转型、新品发布和客户服务中开发和采用人工智能技术，直接服务于客户。 3.垂直领域人工智能公司。为特定领域的用例开发软件和解决方案。 4.人工智能核心技术提供商。提供计算机视觉、自然语言处理、语音识别和机器学习能力，帮助其他企业开发人工智能系统。 5.硬件公司。提供硬件基础设施，满足人工智能在存储、计算能力等硬件方面的需求。 3艾瑞咨询，《中国人工智能产业研究报告（Ⅲ）》，2020年12月。 我们的工作和其他的全球研究发现，在从人工智能获得最大价值的企业中，一些赋能因素正在成为其“标配”。⁴ 为了帮助领导者和投资者部署资源，努力加快人工智能的发展，取得颠覆性进步，成为行业领先者，我们进行了深入研究。本文将首先分析每个行业最大的机遇来自哪里，然后对企业应首先考虑的核心赋能因素展开论述。 追踪最具“钱”景的行业 我们通过研究中国人工智能市场来确定未来人工智能将在哪些方面创造最大的价值。为了解 全球范围内人工智能在哪些领域创造最大的价值，我们详细研究了市场预测，并深入分析了国家、地区和行业层面的研究报告。 接着，我们与来自中国各行各业的专家展开深入对话，探讨今后最大的机会将在哪里出现。我们的研究最终指向以下几个行业：在6000亿美元的机遇中，半数以上将来自汽车、交通运输和物流行业（约64%）；19%来自制造 业；13%来自企业软件；还有4%来自医疗保健和生命科学（见图1）。 我们的分析显示，每个行业的价值创造机会往往集中于两三个领域。 图1 利用人工智能创造最大经济价值的四大关键产业 89:;<=>?@6000ABC +,-./&01 3800!"# "#$%&1()* 250!"# 673 1150!"# 2345 800!"# 关于本研究 本研究基于麦肯锡对50多名内部和外部专家的实地访谈，以及2021年10月至11月期间对欧洲、美国、亚洲和中国市场评估的全面分析。由于金融和零售等商业领域的人工智能用例已较为成熟，普及率也较高，因而此次分析我们重点考察其他行业。在价值创造潜力最大的行业，我们重点关注具有以下两大特征的领域和用例：1，人工智能应用目前正处在市场进入阶段；2，有望在2030年之前产生巨大影响。而对于来自相同行业，尚处在早期探索阶段或行业普及率较高的应用（如制造运营优化），则不属于本研究的重点。 !"#$%&'()*+,-./0202111023112 4《人工智能现状报告（2021）》，麦肯锡，2021年12月8日。 这些领域过去5年获得的私募股权和风险投资公司的资金支持通常较大，商业概念也往往成功得到验证。 汽车、交通运输和物流 中国是全球最大的汽车市场，保有量已超过美国。如此庞大的规模（我们估计，中国的乘用车 保有量到2030年将超过3亿辆）为人工智能的 其中一些新创造的价值可能归因于财务损失的减少，如医疗救治、急救服务和车辆成本。由于自动驾驶汽车可以自适应周围环境，实时做出驾驶决策，避免了人类司机在驾驶途中因做别的事情分心，比如发短信，而导致事故的发生。我们预计每年的道路交通事故有望减少约3%~5%。随着城市和企业逐步用共享自动驾驶汽车取代客车和公交车，减少司机数量也可 发展提供了一片沃土。事实上，我们的研究发现，增加价值。⁵ 人工智能对汽车行业的潜在影响最大，有望创造超过3800亿美元的经济价值。这种价值创造可能主要来自以下三个领域：自动驾驶或无人驾驶汽车、为车主提供个性化体验、车队资产管理（见图2）。 自动驾驶或无人驾驶汽车。对行业创造的价值比例最大（约为3350亿美元）。 传统车企和人工智能企业在将自动驾驶能力推进到L4级（指驾驶高度自动化，由机器接管全部操作，人不需要对所有的系统请求做出回答）和L5级（指完全自动驾驶，方向盘成为可选项）的过程中取得了不俗的进展。例如，文远知行实现了L4级自动驾驶能力⁶，并在广州开启 自动驾驶出租车试运营，一年提供15万趟行程，期间没有发生一起主动责任事故。⁷ 图2 在汽车、运输和物流行业，自动驾驶将创造最大经济价值 89:;<=>?@ 1 NOPQ 2 RSTUV 3 ,WXYZ[ 3350!"# 300!"# 150!"# !"#$0&'(0)*+, "Z[\]^_KL`=a/ "fz$[^_a/3|=] -./0123456789 b3cde34fg(KLg a/cd1~3|=ÄÅ( :;<=>?1@A,BAC h(ijklm1nopJ8 fÇ,CÉÑÖ1Üáàâ, D1EFCGHI8JKLM qrstuvw,KLxy äãXY N1OPQCRSTU1VWXY 3800!"# !"#$%&'()*+,-./0202111023112 DEFGHI@JK-LM 5估算基于麦肯锡分析。主要假设：中国道路上3%的轻型汽车和5%的重型汽车将被共享自动驾驶汽车所取代；随着自动驾驶汽车的普及，交通事故将减少3%~5%。 6文远知行官网的自我评估声明。 7此次试运营于2019年11月至2020年11月间进行。 为车主提供个性化体验。使用人工智能分析传感器和GPS数据（包括汽车零部件状况、燃料消耗、道路选择和驾驶习惯），汽车厂商和人工智能公司可提供定制化的软硬件升级建议，并为车主提供个性化的驾驶体验。例如，智能电动汽车公司蔚来拥有先进的辅助驾驶系统和电池管理系统，可以在驾驶过程中，实时跟踪动力电池健康状况，诊断使用模式，优化充电节奏，从而延长电池寿命。我们的研究发现，这种方式可以降低维护成本和车辆意外故障，同时通 网数据，为物流运营商确定燃油效率更高的路线和成本更低的维护站，将有望创造150亿美元的经济价值。⁹例如，中国某车企现为车队所有者和运营者提供一套人工智能驱动的管理系 统，用于监控车队所处的位置，跟踪车队状况，给出车队调度、行程和道路建议。据估计，该系统最多可为企业节省15%的燃油和维护成本。 制造业 在制造业，中国正从低成本的玩具和服装制造 过软件升级和新功能的商业化开辟收入新来源，中心，转型成为处理器、芯片、发动机和其他高 总体可创造300亿美元的经济价值。⁸ 车队资产管理。中国的铁路、高速公路、内河航运和民航航线网络总里程跻身世界前列，人工智能在帮助车队管理者更好地驾驭交通网络方面将有望发挥至关重要的作用。 我们的研究发现，随着车企和专注于物流行业的人工智能企业开发运营优化程序，分析物联 端零部件等精密制造领域的领导者。我们的研究显示，人工智能有利于促进制造业从生产执行向制造创新的转型，从而创造1150亿美元的经济价值（见图3）。 图3 制造业有两个领域可以创造1150亿美元的经济价值 89:;<=>?@ 1150!"# 1 1abc_` 1000!"# F¶Ñß®ì©1!"cåçé,0)*+ß™(Aê,yëé슨=òô1Üáé슨ï#≠ÆØ=öõXY DEFGHI@JK-LM-\] 2 Y^_` 150!"# !"cåçé,0)*+èAê,yëí=ìîï#1ñóBAìîï#òô1ÜáöõXY1úùûü5†°íì§ìî•o !"#$%&'()*+,-./0202111023112 8估算基于麦肯锡分析。主要假设：人工智能将为客户节省5%~10%的维护费（硬件更新）；车企和人工智能公司通过软件升级增加的收入，覆盖 15%的车队。 9估算基于麦肯锡分析。主要假设：汽车车队的燃油消耗和维护成本减少5%~15%；飞机、船舶和火车的成本减少约2%。 这之中，绝大部分创造的价值（约1000亿美元）将来自流程设计创新，这就需要通过丰富的人工智能应用加以实现，比如创造下一代装配生产线的协作机器人，以及通过映射真实世界资产进行模拟和优化的数字孪生技术。10借助数字孪生技术，生产商、机械和机器人提供商以及系统自动化提供商便可在大规模投产前，模 拟、测试和验证生产流程的结果（如良品率或生产线的生产率），这样就能及早发现成本高、效率低等流程问题。中国某本土电子产品制造商使用可穿戴传感器来识别工人手部和肢体运动，并对其进行数字化处理，用以模拟人类在生产线上的活动。之后对设备参数和配置进行优化（例如根据工人的身高调整每个工位的角度），降低工人受伤的风险，同时提高舒适度和生产率。 其余的价值创造（约150亿美元）可能来自人工智能促进的产品开发。¹¹企业可以使用数字孪生快速测试和验证新的产品设计，以降低研发成本，提高产品质量，持续驱动产品创新。在全球市场上，谷歌（Google）让人们得以一窥人工智能的巨大潜力，它可以使用人工智能技术快速评估零部件的不同布局将如何改变芯片的功耗、性能指标和尺寸，因此只需要很短的时间就能规划好理想的芯片设计方案，这比设计工程师所需的时间要少得多。 企业软件 与其他国家、地区一样，中国的企业也纷纷开启数字化和人工智能转型，推动着新的本土企业软件行业蓬勃发展，为建立必要的技术基础提供支持。 据估计，这些企业提