人工智慧對技能需求的影響及其啟示
原標題：人工智慧對技能需求的影響及其對教育供給的啟示
作者簡介：袁玉芝，北京教育科學研究院基礎教育科學研究所助理研究員。北京100101；杜育紅，北京師範大學教育學部教授。北京100875
內容提要：人工智慧導致勞動力市場的技能需求發生變化，這種變化對教育提出了新的要求。基於程序性假設，將勞動力的技能分為非程序性認知技能、非程序性非認知技能、程序性認知技能、程序性身體技能、非程序性身體技能五類。採用美國職業信息網路數據，結合1982-2010年的中國人口普查數據，發現我國勞動力市場對非程序性認知技能、非程序性非認知技能以及程序性認知技能的需求不斷上升，對程序性身體技能和非程序性身體技能的需求不斷下降。從經濟發展趨勢來看，人均GDP越高，勞動力市場對非程序性認知技能、非程序性非認知技能以及程序性認知技能需求越大，對程序性身體技能和非程序性身體技能的需求越小。從對個人的收入影響來看，採用2010-2013年的CGSS數據，基於明瑟收入方程，研究發現程序性認知技能對勞動力收入的正向影響不斷增大，反映了我國勞動力市場對程序性認知技能的旺盛需求。人工智慧的發展導致非程序性的技能需求上升，為了適應這種變化，教育需採取一定的措施，增加綜合性課程、開展主題式情境教學，著力培養學生的非程序性的認知技能和非認知技能。
關 鍵詞：人工智慧程序性非程序性認知技能非認知技能身體技能
標題注釋：本文系教育部哲學社會科學研究2015年度重大課題攻關項目「教育與經濟發展關係及貢獻研究」(項目編號：15JZD040)的研究成果。
世界經濟論壇創始人兼執行主席、德國經濟學家施瓦布(Schwab，K.)認為，人工智慧(Artificial Intelligence，簡稱AI)等信息技術的發展將顛覆幾乎所有國家的所有行業，帶來新的技術革命，並將其稱為第四次工業革命。《第四次工業革命：未來的就業、技能和勞動力戰略》報告指出，根據對超過1300萬勞動力的調查結果，到2020年，大部分職業所需的核心技能將有超過1/3與今天不同。[1]一方面，以人工智慧為代表的信息技術的發展將要求勞動力去學習新的技能以彌補人工智慧的不足。另一方面，正如前幾次工業革命都大幅度地轉移了勞動力，表現最明顯的是農業從業人員的銳減。第四次工業革命將促使勞動力主要集中在更為專業的領域，需要勞動力具有更強的社交技能、創新能力以及在不確定條件下作出決策和提出新思維的能力。[2]總之，人工智慧為代表的第四次工業革命將導致大部分職業及其需要的技能發生根本性的轉變，這種轉變將成為教育變革的源動力。人工智慧的發展對教育的技能供給即人才培養產生哪些影響值得深入探討。因此，本文將在借鑒國外已有研究的基礎上，結合我國勞動力市場的特點，著重分析人工智慧等信息技術對我國勞動力市場技能需求變化的影響，以及這種變化對教育提出的新要求。
一、人工智慧影響技能需求的理論分析框架
人工智慧主要通過模擬、延伸和擴展人類智能，來完成或輔助人類完成智能工作。這意味著人工智慧等信息技術的發展將導致勞動力被機器取代的概率上升。麻省理工學院的布萊恩約弗森(Brynjolfsson，E.)和麥卡菲(McAfee，A.)在其著作《第二個機器時代》(The Second Machine Age)中提到，第一個機器時代是有關功率系統以及搬運大宗物件的能力，部分代替了人類的身體，人類很大程度上是機器的補充；而第二個機器時代則更多是關於自動化以及機器的思維能力和認知活動的強化，機器部分代替人類的頭腦，很多日常的腦力勞動將被電腦化。[3]從機器人的發展軌跡亦可看出這樣的趨勢。機器人在體系結構上可以劃分為三個層次：一是執行機構，模擬人類的四肢進行移動和操作。第一代機器人主要實現了這個功能，應用在傳統的工業領域，替換了那些簡單及重複性的工作，機器替代人的比率約為5%.二是認知智能，即模擬人腦皮層前額葉等進行決策、規劃、推理、經驗與知識學習等。第二代機器人，即AI機器人具有這樣的特點，具有一定的自主性和環境適應性，例如美國直覺外科公司(Intuitive Surgical)的達.芬奇外科手術機器人等。第二代機器人能夠使製造業中的機器替代人的比率達到60%，甚至可以實現完全無人的智能製造。三是感知智能，即在大數據的支持下，通過雷達、紅外、力覺和觸覺感測器、GPS、編碼器以及深度學習等模擬人類的分類與理解、感官及視聽覺通路等，使機器人具有感知智能，最終在某些行業真正實現機器替代人工。[4]
從機器替代人工的發展軌跡可以看出，機器替代人工首先體現在某類工作任務上。奧特爾(Autor，D.)、列維(Levy，F.)以及默南(Murnane，J.)認為要想了解技術進步對勞動力市場的影響，必須要先了解不同職業的工作內容特點，工作內容是勞動力進行生產過程中的所有活動的組合，不同的工作內容需要勞動力使用不同的技能去完成。計算機擅長快速運用規則，如果一個工作內容能夠充分應用規則來進行描述，那麼它被計算機替代的可能性非常高。目前計算機的識別模式還僅僅局限在解決那些需要很少的情境性知識，沒有複雜的感知型問題。那些需要複雜的識別模式的工作還主要是由人類來完成。據此，提出了「程序性(Routinization)」假設(簡稱ALM假設)。
程序性假設是指根據計算機在處理有一定規則的任務時具有比較優勢，而人類在處理複雜的模式識別任務時具有比較優勢，將工作內容分為程序性的和非程序性的。如果一個工作內容能夠被充分定義，那麼一個缺少靈活性和判斷能力的機器將很容易通過一步步設置好的程序完成這個工作任務。這類程序化的、重複性的、有一定規律的、能夠通過計算機完成的活動被稱之為程序性的工作內容。一些中等水平的認知類工作和體力類工作的內容多為程序性的，往往容易被計算機替代。例如，文員、銷售、生產和技工類職業。那些活動規律不能夠被清晰識別的，不能夠通過計算機程序或者機器完成的活動被稱為非程序性的工作內容，分為分析和互動式的工作內容(Analytic and Interactive Tasks)和體力類工作內容(Manual Tasks)。分析式的工作內容多要求勞動力具有一定的問題解決能力和創新能力，勞動力的受教育水平較高，專業類和技術類型的職業活動往往具有這樣的特點，例如法學、醫學、科學等領域的工作。互動式的工作內容需要人與人的互動，管理類的工作具有這類特點。分析和互動式的工作內容難以被計算機技術完成的主要原因是完成這種活動往往需要大量的信息投入。體力類工作內容的特點是需要情境適應、視覺和語言識別以及面對面的互動，主要體現在服務行業，例如司機、廚師等，要求勞動力具有熟練的身體技能和一定的語言表達能力，對勞動力的教育程度要求並不高。這類體力類工作內容之所以難以被計算機取代，是因為其任務核心是情境適應以及與人的互動，這種對不確定的互動的適應和反應超出了自動化機器的能力。從長遠來看，人工智慧將可能使機器獲得這樣的能力，但受使用成本的限制，並未得到推廣。[5]職業包含的非程序性的分析與互動式工作內容越多，要求勞動力的受教育水平越高；職業包含的程序性與非程序性的體力類工作內容越多，勞動力受教育水平越低；職業包含的程序性認知類工作內容與勞動力的受教育水平之間並非單調關係，高中和非本科高等教育畢業勞動力從事包含較多程序性的認知類工作內容的職業的比例最多。[6]
來源: 社科院網站
