有监督学习是通过对有标签的数据样本(a sample of labelled data)进行学习,从而找出对输入和输出之间的一般性法则。例如,对于房地产企业来说,他们拥有大量房屋属性,以及房价信息的数据,如果他们希望对这些数据进行学习,通过建模找出房价和各类房屋属性之间的关系,那么这个过程就是有监督学习。进行有监督学习的算法主要有两类,一类是回归(Regression)算法,另一类是分类(Classification)算法。
Athey and Imbens(2015)将机器学习中常用的分类回归树(Classification and Regression Trees)引入到了传统的因果识别框架,用它们来考察异质性处理效应。他们比较了四种不同的分类回归树算法——单树法(Single Tree)、双树法(Two Trees)、转化结果树法(Transformed Outcomes Tree)以及因果树法(Causal Tree),并特别强调了因果树法的作用。Wager and Athey(2015)推广了因果树方法,讨论了如何用随机森林(Random Forest)来处理异质性处理效应。Hill(2011)、Green and Kern(2012)则采用了另一种思路——贝叶斯可加性回归树(Bayesian Additive Regression Tree,简称BART)来考察异质性处理效应,这种方法在某种意义上可以被视为是贝叶斯版的随机森林方法。不过,BART方法的大样本性质目前仍然是不清楚的,因此其应用还存在着一定的局限。
关于机器学习在因果推断中的应用的更多介绍,可以参考Athey and Imbens(2016)的综述。这里有两点需要强调。首先,因果推断理论和机器学习理论的交叉并不是单向的。以图灵奖得主Judea Pearl为代表的一些人工智能专家认为,现在强人工智能技术不能得到突破的原因就在于现有的机器学习理论没有考虑因果性。如果没有因果性,就不能进行反事实分析(Counterfactual Analysis),智能体就无法应对纷繁复杂的现实情况。因此,这些学者建议,未来的机器学习应当考虑吸纳因果推断理论的成果,为实现自动化推理奠定基础。其次,在机器学习领域发展最快的深度学习到目前为止并没有在经济学研究中发挥作用。这可能是因为深度学习的学习过程本身是一个黑箱,不适合被用来作为因果识别的工具所致。
目前,已有一些行为经济学的文献借用了机器学习的方法。例如,Camerer,Nave and Smith(2017)在分析“非结构化谈判”(unstructured bargaining)问题时采用了机器学习的方法,用其来帮助寻找影响谈判结果的行为要素。Peysakhovich and Naecker(2017)则利用机器学习的方法对人们在金融市场中的风险选择问题进行了研究。
Aghion et al(2017)对人工智能对经济增长的可能影响进行了全面的分析。他们的分析是从“人工智能革命”的两个效应——自动化和“鲍莫尔病”出发的。一方面,和其他任何的技术进步一样,人工智能的应用会在导致生产率提升的同时促进自动化进程的加速。这将会导致生产过程中人力使用的减少,从会让经济中的资本回报份额增加。但另一方面,“人工智能革命”也会遭遇所谓的“鲍莫尔病”,即非自动化部门的成本的提升,这会导致经济中资本回报份额的降低。一般来说,随着经济的发展,经济中的落后部门对经济发展的影响将会变得更为重要。在这种条件下,“鲍莫尔病”的影响将会变得更加不可忽视。
值得一提的是,在Aghion et al(2017)的讨论中,决定人工智能对增长影响的一个关键因素是人工智能会对创新、对知识生产产生怎样的作用,但关于这个问题,几位作者并没有作更多的展开分析。Agrawal et al(2017)的论文对此进行了补充。这篇论文借鉴Weitzman(1998)的观点认为,知识生产的过程很大程度上是一种对原有知识的组合过程,而人工智能的发展不仅有助于人们发现新的知识,更有助于人们将既有的知识进行有效的组合。几位作者在Jones(1995)的模型中植入了知识组合的过程,用这个新模型来分析了人工智能技术的影响。结果发现,人工智能技术的引入将通过促进知识组合来让经济实现显著的增长。
第三种解释是“集中化的分配和租值耗散”(concentrated distribution and rent dissipation),即尽管人工智能等新技术确实可以带来生产率的增长,但只有部分明星企业享受到了由此带来的好处。这不仅加剧了收入分配的不平等,也让少数企业获得了更高的市场力量,而这些因素反过来会导致生产率的下降。
综合以上几点分析,Nordhaus认为“经济奇点”可能还只是一个遥远的梦想。Aghion et al(2017)从理论上对“经济奇点”进行了分析。他们认为,“经济奇点”是否能到来,主要要看知识增长的瓶颈能否打破。尽管内生增长模型已经说明了知识作为一种产品是可以生产的,但这个过程是需要人的参与的。随着经济增长的进行,人口增长减缓,能作为生产要素投入到知识生产过程的人力也会减少。除非人工智能可以替代人类从事创意工作、进行知识生产,否则这一重要瓶颈就很难被突破。而至少在现在,人工智能还没有发展到这一水平。
Autor et al(2003)提出的ALM模型是研究人工智能和自动化的就业影响的基准模型。在ALM模型中,生产需要两种任务——程式化任务和非程式化任务配合,其中程式化任务只需要低技能劳动,而非程式化任务则需要高技能劳动。在几位作者看来,自动化只能用来完成程式化任务,而不能用来完成非程式化任务,因此它对低技能劳动形成了替代,而对高技能劳动则形成了互补。在这种假设下,自动化的冲击将是偏向性的,它对低技能劳动者造成损害,但却会给高技能劳动者带来好处。Frey and Osborne(2013)对ALM模型进行了拓展。在新的模型中,而非程式化任务则既需要程式化劳动需要高技能劳动和低技能劳动的共同投入。在这种设定下,自动化对于高技能劳动者的作用将是不确定的,在一定条件下它们也会受到自动化的损害。
Benzell et al(2015)在一个跨期迭代(OLG)模型中讨论了机器人对劳动力进行替代的问题。他们指出,在一定条件下,机器人可以完全替代低技能工作,并替代一部分高技能工作,这会导致对劳动力需求的减少和工资的下降。虽然在采用机器人后,由生产率提升会带来的价格下降可以在一定程度上改善劳动者福利,不过从总体上讲它并不能完全弥补就业替代对劳动力造成的损害。因此,几位作者认为机器人的使用可能会带来所谓的“贫困化增长”(Immiserizing Growth)——虽然经济增长了,但社会福利却下降了。为了防止这种现象的发生,几位作者建议要推出针对性的培训计划,并对特定世代的人群进行补贴。
Acemoglu and Restrepo构造了一个包括就业创造的模型。在模型中,自动化消灭某些就业岗位的同时,也会创造出劳动更具有比较优势的新就业岗位,因此其对就业的净效应要看两种效应的相对程度。他们发现,在长期均衡的条件下,结果取决于资本和劳动的使用成本。如果资本的使用成本相对于工资足够地低,那么所有职业都将被自动化;反之,自动化就会有一定的界限。此外,几位作者还指出,如果劳动本身是异质性的,那么自动化的进行还将导致劳动者内部收入差异的产生。
2、关于人工智能和自动化就业影响的实证分析
Autor et al (2003)对1960-1998年的美国劳动力市场进行了分析。结果发现在1970年之后,“计算化”(Computerization)导致了“极化效应”——对程式化工作的需求大幅下降,但同时导致了对非程式化工作需求的增加。尤其是在1980年之后,这种趋势更加明显。Goos and Manning(2007)利用英国数据对ALM模型的结论进行了检验,结果发现技术进步在英国也导致了“极化效应”的出现。随后,Autor and Dorn(2013)、Goos et al(2014)等文献分别对美国和欧洲的数据进行了分析,也同样发现了“极化效应”的存在——在技术进步的冲击下,大批制造业的就业机会被服务业所抢占。
Graetz and Michaels(2015)分析了1993-2007年间17个国家的机器人使用及经济运行状况。发现平均而言机器人的使用让这些国家的GDP增速上涨了0.37个百分点。同时,机器人的使用还让生产率获得了大幅增加,并减少了中、低端技能工人的劳动时间和强度。Acemoglu and Restrepo(2017)利用1990年到2007年间美国劳动力市场的数据进行了研究。结果发现,机器人和工人的比例每增加千分之一,就会减少0.18%-0.34%的就业岗位,并让工资下降0.25%-0.5%。
3、关于人工智能和自动化就业影响的预测和趋势分析
除了实证研究外,也有不少学者采用不同的方法对人工智能对就业的影响进行了预测,其结果相差很大。Frey and Osborne(2013)曾对美国的702个就业岗位被人工智能和自动化替代的概率进行了分析,结果表明47%的岗位面临着被人工智能替代的风险。Chui,Manyika,and Miremadi, (2015)则预测,美国45%的工作活动可以依靠现有技术水平的机器来完成;而如果人工智能系统的表现可以达到人类中等水平,该数字将增至58%。相比之下,Arntz, M., Gregory,T., and Zierahn(2016)的预测则要乐观得多,他们认为OECD国家的工作中,只有约9%的工作会被取代。在国内,陈永伟和许多(2018)用Frey and Osborne(2013)的方法对中国的就业岗位被人工智能取代的概率进行了估计,结果显示在未来20年中,总就业人的76.76%会遭受到人工智能的冲击,如果只考虑非农业人口,这一比例是65.58%。
除了基于计量方法的预测外,也有一些经济史学者根据历史经验对人工智能的就业影响进行了分析。在一次麻省理工学院组织的研讨会上,Gordon指出从第一次工业革命以来的这250年间,还没有哪个发明引起了大规模的失业。尽管工作岗位持续地在消失,却有更多的就业机会涌现了出来。在他看来,同样的机制将会保证“人工智能革命”并不会造成剧烈的冲击。而Mokyr则认为,随着经济的发展,服务性行业的比例将会上升,这些行业相对来说较难被人工智能所替代。即使人工智能替代了其中的一部分岗位,但老龄化等问题会带来巨大的劳动力需求,由此提供的就业岗位将足以抵消人工智能带来的影响。
技术变迁的收入分配效应必然受到政策因素的影响,合理的政策措施可以让技术变迁过程更有包容性,使所有人更好地共享技术变迁的成果。Korinek and Stiglitz(2017)曾对“人工智能革命”中的分配政策进行过讨论。他们指出,尽管像人工智能这样的技术进步可以让社会总财富增加,但由于现实世界中的人们不可能完全保险,也不可能进行无成本的收入分配,因此就难以让这些技术进步带来帕累托改进,在一些人因技术进步受益的同时,另一些人则会受到损害。为了扭转这种情况,政策的介入是必要的。政策必须对技术进步带来的两种效应——剩余的集中和相对价格的变化做出回应,而为了达到目的,税收、知识产权政策、反垄断政策等政策都可以发挥一定作用。Kaplan(2015)对相关收入分配政策进行了全面探讨。他建议,考虑到人工智能对不同人群带来的不同影响,应该考虑对那些因这项技术获益的人征税,用来补贴因此而受损的人们。Cowen(2017)指出,良好的社会规范将有助于政策作用的发挥,因此在进行收入分配时,必须要注意相关的社会规范的培育。
需要指出的是,人工智能对于市场结构的影响不仅反映在横向关系上,还反映在纵向关系上。Shapiro and Varian(2017)指出,由于机器学习的特殊性,那些采用机器学习的企业更倾向于垂直联合以获取更多数据并削减机器学习的成本。根据这一理论我们可以预见,随着人工智能技术的发展,大型平台企业对下游的并购趋势将会加强,而推动这种并购整合的动因将不再是争夺直接的利润或市场份额,而是争夺数据资源。
不过,目前在现有文献中直接讨论人工智能与国际贸易的文献还相对较少,就笔者所知,Goldfarb and Trefler(2018)是目前唯一一篇对这一问题进行专门讨论的论文。在这篇论文中,两位作者首先指出了人工智能产业的两个重要特点:规模经济以及知识密集。人工智能产业对于数据的依赖非常强,规模经济的属性决定了它们在人口基数更为庞大、各类交易数据更为丰富的国家(如中国)更容易得到发展。而知识密集的特征则决定了知识的扩散、传播方式将对各国人工智能的发展起到重要影响。
交通期刊最新论文
13
(1)Transportation Research Part A: Policy and Practice,
Volume 111, (May 2018). 第9篇.
Are relocatees different from others? Relocatee’s travel mode choice and travel equity analysis in large-scale residential areas on the periphery of megacity Shanghai, China, Pages 162-173.
(2)Transportation Research part B: Methodological,
Volume 110, (April 2018). 第4篇
Electric vehicle fleet size and trip pricing for one-way carsharing services considering vehicle relocation and personnel assignment.
Pages 60-82.
(3)Transportation Research Part D: Transport and Environment,
Volume 62, (July 2018). 第8篇.
Particulate matter concentrations and heavy metal contamination levels in the railway transport system of Sydney, Australia, Pages 112-124.
(4)Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review,
Volume 113, (May 2018). 第7篇.
Climate-adaptive planning for the long-term resilience of transportation energy infrastructure, Pages 99-122.
(5)Accident Analysis & Prevention, Volume 115, Volume 115 (June 2018). 第8篇.
Beware when danger on the road has passed. The state of relief impairs a driver’s ability to avoid accidents, Pages 73-78.
(6)Journal of Traffic and Transportation Engineering 2018年01期. 第12篇. 地铁快慢车运行计划综合优化模型:130-138.