人口结构与自动化

照顾祖母的机器人

面对老龄化,世界需要一场机器人革命。但机器们似乎还没有准备好

吉尔·普拉特(Gill Pratt)坐下来,与日本面试官讨论担任丰田研究所(丰田汽车新设立的研究部门)负责人的事宜。对方在纸上写了一个词,让他说说想法。“痴呆症”。普拉特是机器人领域最受尊敬的人物之一,曾组织竞赛为五角大楼寻找半自动人工智能机器人。要他聊这个题目看起来好像有点怪。但是,普拉特说,丰田对老龄化的关注是他接受这项工作的一个重要原因。“我们所有人面对的一个问题,”他说,“是怎样利用技术,在人们变老之时提高生活质量?”

老龄化和机器人之间的关系比我们以为的更密切。出生率高的年轻国家机器人数量少,老龄化国家则很多。每个产业工人对应的机器人数量最多的国家包括韩国、新加坡、德国和日本,这些国家的劳动力是全球最高龄的。

老龄化与机器人之间的这种关联性不只反映了年轻国家往往因贫穷而买不起精密的机器这一事实(它们本来也不需要这些机器)。在富裕国家同样也成立。与劳动力规模相比机器人数量较少的国家有英国和法国,这两个国家按富国标准老龄化的速度都较慢。

最近的两项研究量化了这种关系。麻省理工学院的达龙·阿西莫格鲁(Daron Acemoglu)和波士顿大学的帕斯卡尔·雷斯特罗(Pascual Restrepo)表示,在1993年至2014年期间,对机器人投资最多的国家是老龄化进程最快的国家(按56岁以上人口与26至55岁人口之比的增幅计算)。作者提出了一个经验法则:这些国家的老龄化速率每提高10个百分点,每千名工人对应的机器人数量就增加0.9个。

德国的一项研究使用了不同的衡量方法,但得出了相同的结论。哥廷根大学的安娜·阿比兰斯基(Ana Abeliansky)和霍恩海姆大学的克劳斯·普雷特纳(Klaus Prettner)发现,每千名工人对应机器人数量的增速是人口增速下降速度的两倍(即人口增长率每下降1%,机器人密度增长2%)。人口增速与年龄结构密切相关。

这些发现应该不足为奇。机器人通常会替代劳动力,所以才有许多人担心它们会破坏工作岗位。拥有大量年轻工人的国家不需要替代劳动力。那里的工资水平往往很低,自动化无利可图。但老龄化以两种方式创造了对自动化的需求。首先,随着越来越多的人退休,为了防止产出下降,必须用机器替代减少了的劳动力或辅助老龄工人继续从事体力劳动。其次,一旦人们退休,就会为新型自动化创造市场,包括满足无法自理人士的医疗及其他护理要求。

自动化宿命

因此,机器人与老龄化之间有强关联性。阿西莫格鲁认为,老龄化是对一国机器人数量影响最大的单一因素。他估计各国机器人数量差异中接近40%是由该因素决定的。

这一影响将不断增强。今年,65岁以上的人口数量将在人类历史上首次超过五岁以下人口。到2060年,65岁以上的美国人口将翻一番,达到9800万人;而在日本,40%的人口将在65岁及以上。除非有机器人的帮助(而且可能还要接受大量移民),否则将没有足够的年轻人去照顾这么多老年人。

劳动力队伍的萎缩及老龄化也有同样大的影响。中国现在是世界上最大的机器人制造国,2017年生产了13.79万台工业机器人(一般都是装配线上使用的机器)。据联合国统计,2015年至2040年,中国的劳动年龄人口(20至64岁)将大幅减少1.24亿,降幅超过13%。按阿西莫格鲁的经验法则计算,到这一时期末端,中国将需要再安装大约200多万台机器人。这是2018年全世界工业机器总产量的四倍多,是过去九年全球新增机器人数量的六倍。

即使在英国这样老龄化速度比中国慢的国家也存在这些问题。咨询公司美世(Mercer)称,2016年至2025年,英国30岁以下劳动人口的占比将下降4个百分点,而50岁以上劳动人口占比将上升10个百分点。这听起来问题不大,但它掩盖了地区间的巨大差异。在同一段时期,伦敦(还是相对年轻的城市)30岁以下劳动人口占比将下降四分之一,而50岁以上的占比将上升得更多。

这将给一些行业带来巨大压力。目前英国三分之一的教师和建筑工人、超过三分之一的医疗工作者、农民和货车司机都已经年过五旬。他们正在大批地退休。2015年的一项民意调查发现,三分之一的医生计划到2020年退休。这还是一个老龄化进程相对温和的国家。自动化不是解决技能短缺的唯一方法——移民和延迟退休也有帮助,但它是最重要的方法之一。

接下来的几年里,人口结构变化将改变人们需要的机器人种类,并增加机器人实际部署的数量。目前,机器人市场的主体是用于组装汽车或电气设备的工业机器人。2017年工业机器人系统的销售额为480亿美元,是“服务机器人”的七倍。服务机器人包括用于仓库作业的物流机器人、医疗机器人、挤奶机器人、帮助人们搬运重物的外骨骼机器人和为地板吸尘的家用机器人。

随着人口结构变化加快,服务机器人将变得更加重要。服务机器人的制造商希望,有朝一日,它们将帮助老年人更长时间地独自生活和保持行动能力。机器人将有助于缓解孤独感并减轻痴呆症的影响。它们将让照顾养老院里的老人变得更加容易,并帮助想要继续工作的老年劳动者应付工作中的体力要求。这些机器人也将与工业机器人有着根本的不同,工业机器人往往是代替人类工作,比如安装汽车挡风玻璃。相比之下,服务机器人则是扩展人类的能力。例如,如果外骨骼机器人帮助某人搬起重物,那么这个人仍然必须在场。

在日本能最清楚地看到这场机器人革命的萌芽。索尼制造的人工智能机器小狗爱宝(AIBO)和日本国立产业技术综合研究所(National Institute of Advanced Industrial Science and Technology)制造的毛茸茸的机器海豹Paro是针对患儿和痴呆患者的治疗型机器人。软银制造的Pepper是一个人形机器人,可以就限定的主题与人对话,只要人类对话者不偏离话题太远。MySpoon是为那些无法自己进食的人开发的喂饭机器人。Cyberdyne研制的HAL和Innophys研制的Muscle Suit是帮助护士搬抬患者的外骨骼机器人(HAL是“混合辅助肢体”的缩写)。松下的Resyone是一种可以变形成轮椅的机器床。各类机器人花样繁多,不一而足。

对这些新奇机器人的需求正在快速增长,尽管基数很小。索尼表示,新款爱宝在2018年1月上市后的三个月里售出了11,111台。日本政府估计,现在8%的养老院有起重机器人,而日本的国家机器人战略(每个国家都应该有一个机器人战略)要求到2020年,五分之四接受护理的老年人要由机器人提供部分护理。

但就目前而言,这项技术距离带来变革性影响还有很长的路要走。国际机器人联合会(International Federation of Robotics)称,2018年估计售出了2万台可以说是真正有助于应对老龄化的机器人(医疗机器人、残障辅助机器人、外骨骼机器人等)。这还不到工业机器人的5%。

这个数字无疑会增长,问题是有多快。普拉特很乐观。他认为,在过去五年中,人工智能取得了巨大进步,这让机器能够在从事某些类型的信息处理任务时超越人类,特别是在模式识别方面,机器人(在一定范围内)可以比人类更快、更可靠地执行任务。新企业正在涌入这一市场。目前三分之一的机器人公司成立不到六年,专门制造服务机器人。研发成本正在下降,投资也在增加。普拉特估计,十年内,家用机器人将能帮助人们在家做饭,而汽车引导系统将让人们能够乘车出行更长时间。

机器学习

但要实现这样的前景,机器人将必须能够执行大量目前还无法完成的任务。它们还无法在一个普通住宅中安全可靠地行动,无法像人那样灵活地使用双手,也无法展开开放式对话。虽然它们可以为老年人提供一些身体上的帮助,但一个机器人只能做一件事,要执行多个任务就需要家里堆满机器。

机器人的模式识别并非百分百可靠。有一个图像分类器无法区分雪犁和翻覆的校车。机器人很难根据不完整的信息作业,或像人那样快速适应新状况。无人驾驶汽车的开发比大多数人预期的更难。麻省理工学院的教授罗德尼·布鲁克斯(Rodney Brooks)认为,在2032年之前不太可能实现可与传统出租车相媲美的无人驾驶服务。谷歌的人工智能助理Duplex在2018年推出,到目前为止只能向发廊和餐馆做预约。所有这些都表明,要成为老龄化问题的解决方案,机器人还有一段路要走。

机器人的局限性具有重要影响。让生命最后阶段变得好过些的机器人在未来很多年里仍有可能很昂贵,只有富人才会购买。这可能会限制机器人在社会上的普及。企业可能无法依靠自动化来解决未来技能短缺的问题。提高工资、吸引更多妇女从事有偿工作,以及接受更多移民等其他政策也同样重要。最后,随着工作从老龄化的中国和其他中等收入国家转移到劳动力较多的非洲和其他贫困地区,全球供应链可能会有扩大的空间。老龄化需要机器人革命,但这场革命可能会来得很慢。