AI新基建架构设计与经济价值研究

杜欣泽

一、把握时代变革点，布局AI新基建

1.国际形势与经济形势双向增压，国家力图打造经济发展新引擎

世界黑天鹅事件频发，全球经济下行压力加剧，新型基础设施建设成为国家保持经济平稳发展、激发经济活力的切入点。随着我国人工智能产业发展不断成熟，人工智能在社会中发挥的重要牵引作用日益凸显，国家对于人工智能基础设施建设高度重视，力图通过人工智能的基础设施建设为经济发展构筑智能新引擎。

新型基础设施建设是时代发展必选项。从全球经济发展来看，基础设施建设是促进经济发展的重要战略举措。机场、港口、桥梁、通信、水利及城市供水供气供电等基础设施建设，不仅为百姓生活提供方便，更为国家经济发展提供运转基石。新时代下，人们对于社会的基础要素提出新的需求，高效率的能源输送、高端的工业体系、高速的信息传输以及智能化的社会治理等都将成为未来国家保持先进的现代化体系的必选项。只有国家战略与时俱进，大力强化新型基础能力建设，才能够满足时代演进的新要求。

2.中国人工智能产业步入发展关键期

继2017年国务院印发《新一代人工智能发展规划》，中国人工智能产业开始进入爆发增长期。如今，中国人工智能产业规模趋于稳定，资本投资向后期推移，智能应用逐步深化，中国人工智能产业正处于成长期迈向成熟期的关键节点。

产业发展趋于稳定：从极速扩张到深耕细作。经历全球人工智能爆发增长阶段，至2019年，中国人工智能产业逐渐趋于稳定，产业模式探索已基本完成，产业焦点从技术驱动转向多元化的场景应用和行业中的深度融合。中国人工智能正逐渐离开高增长率的成长期，驶向产业的成熟阶段。2019年，中国人工智能产业规模达到1291.4亿元，产业初具规模，同比增速为30.8%，相比2017年高增长时期的43.5%有所降低。人工智能企业逐渐从快速市场占有的模式向行业深耕细作转变。

投资轮次向后推移：从战略布局到重点发力。2012年开始，人工智能行业投融资资金规模呈现指数型增长态势，大量的资本涌入人工智能行业。

2019年中国人工智能行业的投融资总金额伴随人工智能领域投融资数量下滑而急剧缩减，2019年中国人工智能投融资总金额为381.04亿元，仅为2018年投融资总金额的54.5%。相比2018年的1.07亿元，2019年的平均单笔投融资金额为1.15亿元，单笔投资金额增加。2019年，中国人工智能领域A轮及天使轮融资数量为223件，仅为2018年中国人工智能领域A轮及天使轮融资数量的43%，且2019年中国人工智能融资额超过10亿元的投资金额占总融资额比例的22.8%，这表明在产业逐渐迈向成熟期的过程中，投资机构开始从领域布局到重点发力特定优质企业，通过打造标杆独角兽企业，最终形成领域龙头，完成投资闭环。

应用场景开始深化：从单点应用到深度融合。目前，人工智能已在金融、医疗、教育、零售、工业、交通、娱乐等诸多领域进行智能化的渗透。在智能变革的趋势下，传统行业纷纷开始探索如何与人工智能结合应用。人工智能具有极强的产业带动作用，中国传统产业智能化探索之路最终将需要发挥人工智能的“头雁”效应，从而充分赋能产业。随着传统产业的智能化实践逐步深入，单点应用的模式将越来越不能满足用户的智能化预期，人工智能技术需要围绕应用场景需求进一步下沉，通过产业智能化重塑与实体经济深度融合，完成从供给侧的技术驱动主导转向需求侧的场景化应用主导转型。

3.科技变革引发智能基建强需求

算法模型深度强化需要强大的算力作为根基。自2012年杰弗里·辛顿领导的小组采用深度学习模型AlexNet在全球Image大赛中拔得头筹，以神经网络为核心的深度学习算法吸引学界强烈的关注。深度学习算法突出的能力使其迅速成为人工智能领域主流研究方法。

以1959年神经网络诞生时所需要的算力为基准，2012年AlexNet模型所需的算力已经是1959年模型的一亿倍，平均每年需要增加0.5倍的算力以满足新模型的计算需求。而在2012年后，深度学习算法的演化进入新阶段，计算能力需求为平均每年增加4倍。全新的算法在提升人工智能性能的同时，需要更为庞大的计算能力作为支撑。

大量的智能化应用需要社会智能服务能力升级。随着信息技术的进步以及互联网的普及，中国数据量急劇增加。预计2025年，全球数据总规模将达到48.6ZB，远超2019年的7.6ZB。海量的数据为人工智能提供基础，衍生出大量的智能化应用，智能化设备的诞生再次激发出更多的数据。2019年中国智能终端产品市场出货量达到7.7亿部，预计到2025年将达到36.12亿部。爆炸式的数据增长以及人们对于智能化的需求给社会智能服务能力提出更高的要求。

智能时代的社会需要面向未来的城市支撑。城市是人民生活的环境，也是经济发展的载体。正如百年之前人类无法想象当下的繁华，未来的智能时代，人类社会将发生天翻地覆的变化，城市将变得不再一样。自2009年IBM首次提出“智慧城市”概念，中国开始加大智慧城市的投资规模。当前中国省级和副省级城市已经全部开始建设智慧城市，地级城市提出建设智慧城市的比例超过90%，人工智能时代将愈发需要智慧城市基础建设，为社会进步提供重要支撑。

二、“软硬兼修”的AI新基建

1.AI新型基础设施建设内容

人工智能基础设施需要体系化、系统性地从整体角度进行建设。人工智能产业具有很强的独特性，建设的内容既包含软件算法、智能平台等软实力的搭建，又需要网络、计算、存储等硬件设施的建设进行支撑。利用智能化核心将软件与硬件融为有机整体，最终实现智能化赋能。

目前来看，人工智能新基建的建设内容涉及信息基础设施、创新基础设施和融合基础设施三个方面，是从基础能力建设到创新服务提供再到应用试点升级全流程的体系化架构。信息基础设施在硬件层面对人工智能进行支撑，为人工智能产业发展提供所需的基础资源;同时人工智能产业仍需要长期探索和不断地创新演进，创新基础设施的建设为产业核心能力发展提供动力;融合基础设施是AI 新基建的价值体现，人工智能传统领域的赋能和新兴业态的激发将促进社会经济的发展。

2.AI新型基础设施建设理念

人工智能新型基础设施建设意在加强社会链接能力，为社会提供重要基础服务支撑。通过打造可靠安全的网络体系强化核心可控能力。数字产业是未来时代势不可挡的趋势，数字化与智能化相辅相成、协同并进，智能化扩充数据积累，数字化为智能提供燃料。人工智能新型基础设施建设同时要为社会治理和民生应用赋能，智慧化的治理手段与智能化的生活方式是AI 新基建的最终成果体现。

3.AI新型基础设施建设指南

人工智能新型基础设施的建设需要大量的资金投入和长期的时间投入。作为前沿探索性新兴产业，人工智能的新型基础设施建设需要研发与实践协同并进。前期阶段主要建设方向应为通信和计算类基础设施的构建，夯实人工智能技术能力根基。中期阶段，研究能力与核心能力输出成为人工智能基础设施建设的关键，基础设施的建设既要保证设施的延续性，又要为社会实现赋能。长期阶段则要统筹引领，扩大应用实现规模效应，最终形成人工智能基础设施体系。

三、AI新基建将成为经济发展“催化剂”

人工智能新基建将从三大方面深刻影响社会经济的发展。第一方面，人工智能领域基础设施建设将对人工智能产业本身产生巨大的促进作用。计算能力的提升、数据资源的丰富、创新研发的升级将成为人工智能产业进一步深化的基石。第二方面，人工智能具有很强的技术融合性，5G、区块链、边缘计算等前沿新兴技术能够与人工智能产生技术协同效应。多元技术的融合将衍生出全新的应用场景和应用模式，激发新兴经济业态的形成。第三方面，智能基建最终是要让整个社会经济享受到智能化的赋能，传统行业已经历了信息化、数字化的转型升级。在智能时代的趋势下，人工智能与实体经济的深度融合将带动传统行业紧随时代潮流，推动社会经济持续发展。

1.AI新基建开启人工智能新纪元

AI新基建将主要从核心能力提升、研发水平提高、试验场景丰富三个层面对人工智能产业起到加速作用。新基建的建设是未来人工智能实现产业化的关键，只有利用社会整体的力量共同建设，才能够为智能产业打造良好的底座，从而开启智能时代新纪元。

核心引擎强化升级助推人工智能产业驶入快车道。新型基础设施建设对于人工智能核心能力提升起到重要作用。计算能力、网络通信、数据资源等方面基础设施建设是AI新基建中对人工智能产业起到直接促进作用的因素。2019年中国数据中心IT投资规模为3698亿元，预计2025年，系统智能化将受到更多的重视，数据中心IT投入相比2019年将可能翻倍，达到7071亿元。2022年全球人工智能市场中用于算力的投资将超过176亿美元，该市场未来五年的复合增长率（2017—2022年的CAGR）将超过30%。人工智能基础支撑设施的强化会为人工智能产业提供强劲的发展动能，推动人工智能产业驶向快车道。

新基建加速创新能力，引导产业进入正向循环。目前，人工智能技术在能力上依旧属于弱人工智能，当前的人工智能只能基本上满足人们对于智能的需求。做到相对准确的感知、有目标输入的认知和简单的决策工作。从增强智能到人工智能，还需要科学家们长期的探索。AI新基建的提出能够全方位地为人工智能产业提供支撑，创新环境的构建能够加速人工智能技术研发，以技术进步推动产业发展，再以产业经济带动科技研发，从而形成新兴产业正向发展循环。

新基建为人工智能构造试验田，补齐智能生态闭环。AI新基建的建设重点中，以人工智能为核心支点的人工智能试验区是推动产业发展的关键一环。2019年8月，科技部制定并发布《国家新一代人工智能创新发展试验区建设工作指引》，以推动人工智能创新发展试验区的建设。目标是到2023年，布局建设20个左右试验区。试验区的建设不仅为人工智能产业提供试点示范的场所，而且为人工智能产业创造出与现有社会协同发展的磨合条件。大量的智能化应用得以在试验区内落地，并产生丰富的反馈数据，进而提升算法能力，最终形成智能生态的产业闭环。

2.新基建进一步加强技术融通纽带

人工智能具有极强的技术融合特性，算力、算法和数据是人工智能发展的内生动力，新基建的提出能够围绕智能应用加速新兴技术与人工智能的协同。

3.AI新基建将有效推动经济列车快速前行

人工智能是引领新一轮科技革命和产业变革的战略性技术，具有溢出带动性很强的“头雁效应”，AI新基建将进一步催化更多全新的智能业态、对更多的传统行业产生赋能，在社会的产业、民生、治理、生态建设中发挥巨大的作用。在社会经过信息化、数字化的积累后，人工智能成为了将资源统筹起来的智慧大脑，通过更高效地资源调度、更充分地理解需求、更精准地因人施策，人工智能为社会经济发展带来新的理念。

智能基建有助于催生新兴经济业态。智能新基建在计算能力、信息连通、数据资源等方面对人工智能产业提供了重要的支撑，创新基础设施和融合基础设施为产业发展提供了源动力和试验田。产业环境高度利好，加速激发以人工智能为核心的新型经济业态形成。数字孪生城市、自动驾驶、无人工厂、自动诊疗等前沿经济业态将在智能基建的助力下加速成熟，为社会发展提供活力。

新基建加速传统行业智能转型。人工智能主要在成本降低、效率提升、服务质量加强三个方面对传统行业实现赋能。新型基础设施的建设能够进一步加强人工智能的行业赋能效应。赛迪顾问依据上述指标维度， 利用“ 有无对比法”，预测分析2030年新基建对人工智能行业赋能情况的效果进行评价。预测在物流、交通、文娱等行业，新基建的建设能够很大程度上加速智能普及、加快智能技术成熟、催生全新应用，从而产生更多的行业促进效果。

新基建将有效增强人工智能经济推动力。人工智能对经济有极强的推动作用，经测算，预计2030年，人工智能对中国GDP经济增长贡献率将达到12%。随着中国开启新基建进程，人工智能作为新基建的建设重点之一，将受到宏观层面的强烈推动。在考虑到新基建的影响后，预计2030年人工智能产业将对经济增长产生10%的利好影响。

四、赛迪建议

强化人工智能基础理论体系研究，鼓励构建技术与产业协同机制。为加强国家人工智能发展战略部署，抢抓发展机遇，要充分把握人工智能技术驱动特性，从核心基础理论与技术实现突破，强化我国人工智能基础理论研究体系，增强我国人工智能核心技术能力。人工智能核心基础理论的研究是系统性工程，需要政府加大投入，完善人工智能领域创新研发体系。要突破核心技术，增强发展动力。一方面需要持续优化现有技术，提升核心技术能力;另一方面需要积极布局前沿技术，为强人工智能时代做好技术铺垫。要鼓励构建技术与产业协同机制，推动产、学、研、用之间融合互动，形成人工智能研发投入到产业盈利回流的良性资金循环体系。

加快完善人工智能法理体系，发展安全可靠的智能产业。随着人工智能与傳统行业的融合逐步加深，智能驾驶、语音和图像识别等诸多领域都取得重大突破。随之而来的是人工智能产业发展所引发的安全、隐私、伦理等问题。中国人工智能产业飞速发展，大量的人工智能应用已经落地并逐渐向各行各业渗透，人工智能安全和标准化问题迫在眉睫。需要加快中国人工智能标准化体系的构建，实施多部门联动，综合考量，加快建立人工智能标准、测评、知识产权等服务体系。以政策法规体系正确引导人工智能技术向善发展，在可控之时尽可控之事。

重视人工智能新型基础设施建设顶层设计，夯实智能时代经济发展动力基础。新型基础设施建设是复杂综合的系统工程，要围绕基础计算、基础网络、智能平台等建设统筹规划，把人工智能有关的基础建设视作“一盘棋”。坚持以市场规律为主导，技术能力为重点，赋能应用为抓手，对人工智能新型基础设施建设项目综合考量，优中选优，保障智能基建工程的整体性、一致性和兼容性。明确建设主体，筹备实施方案，探索多元协同的资本引入方式。建立政、企、学、研多方联动的协同机制，共同推进人工智能新基建的设计与建设。