人口結構與自動化

照顧祖母的機器人

面對老齡化,世界需要一場機器人革命。但機器們似乎還沒有準備好

吉爾·普拉特(Gill Pratt)坐下來,與日本面試官討論擔任豐田研究所(豐田汽車新設立的研究部門)負責人的事宜。對方在紙上寫了一個詞,讓他說說想法。“痴呆症”。普拉特是機器人領域最受尊敬的人物之一,曾組織競賽為五角大樓尋找半自動人工智能機器人。要他聊這個題目看起來好像有點怪。但是,普拉特說,豐田對老齡化的關注是他接受這項工作的一個重要原因。“我們所有人面對的一個問題,”他說,“是怎樣利用技術,在人們變老之時提高生活質量?”

老齡化和機器人之間的關係比我們以為的更密切。出生率高的年輕國家機器人數量少,老齡化國家則很多。每個產業工人對應的機器人數量最多的國家包括韓國、新加坡、德國和日本,這些國家的勞動力是全球最高齡的。

老齡化與機器人之間的這種關聯性不只反映了年輕國家往往因貧窮而買不起精密的機器這一事實(它們本來也不需要這些機器)。在富裕國家同樣也成立。與勞動力規模相比機器人數量較少的國家有英國和法國,這兩個國家按富國標準老齡化的速度都較慢。

最近的兩項研究量化了這種關係。麻省理工學院的達龍·阿西莫格魯(Daron Acemoglu)和波士頓大學的帕斯卡爾·雷斯特羅(Pascual Restrepo)表示,在1993年至2014年期間,對機器人投資最多的國家是老齡化進程最快的國家(按56歲以上人口與26至55歲人口之比的增幅計算)。作者提出了一個經驗法則:這些國家的老齡化速率每提高10個百分點,每千名工人對應的機器人數量就增加0.9個。

德國的一項研究使用了不同的衡量方法,但得出了相同的結論。哥廷根大學的安娜·阿比蘭斯基(Ana Abeliansky)和霍恩海姆大學的克勞斯·普雷特納(Klaus Prettner)發現,每千名工人對應機器人數量的增速是人口增速下降速度的兩倍(即人口增長率每下降1%,機器人密度增長2%)。人口增速與年齡結構密切相關。

這些發現應該不足為奇。機器人通常會替代勞動力,所以才有許多人擔心它們會破壞工作崗位。擁有大量年輕工人的國家不需要替代勞動力。那裡的工資水平往往很低,自動化無利可圖。但老齡化以兩種方式創造了對自動化的需求。首先,隨着越來越多的人退休,為了防止產出下降,必須用機器替代減少了的勞動力或輔助老齡工人繼續從事體力勞動。其次,一旦人們退休,就會為新型自動化創造市場,包括滿足無法自理人士的醫療及其他護理要求。

自動化宿命

因此,機器人與老齡化之間有強關聯性。阿西莫格魯認為,老齡化是對一國機器人數量影響最大的單一因素。他估計各國機器人數量差異中接近40%是由該因素決定的。

這一影響將不斷增強。今年,65歲以上的人口數量將在人類歷史上首次超過五歲以下人口。到2060年,65歲以上的美國人口將翻一番,達到9800萬人;而在日本,40%的人口將在65歲及以上。除非有機器人的幫助(而且可能還要接受大量移民),否則將沒有足夠的年輕人去照顧這麼多老年人。

勞動力隊伍的萎縮及老齡化也有同樣大的影響。中國現在是世界上最大的機器人製造國,2017年生產了13.79萬台工業機器人(一般都是裝配線上使用的機器)。據聯合國統計,2015年至2040年,中國的勞動年齡人口(20至64歲)將大幅減少1.24億,降幅超過13%。按阿西莫格魯的經驗法則計算,到這一時期末端,中國將需要再安裝大約200多萬台機器人。這是2018年全世界工業機器總產量的四倍多,是過去九年全球新增機器人數量的六倍。

即使在英國這樣老齡化速度比中國慢的國家也存在這些問題。諮詢公司美世(Mercer)稱,2016年至2025年,英國30歲以下勞動人口的佔比將下降4個百分點,而50歲以上勞動人口佔比將上升10個百分點。這聽起來問題不大,但它掩蓋了地區間的巨大差異。在同一段時期,倫敦(還是相對年輕的城市)30歲以下勞動人口佔比將下降四分之一,而50歲以上的佔比將上升得更多。

這將給一些行業帶來巨大壓力。目前英國三分之一的教師和建築工人、超過三分之一的醫療工作者、農民和貨車司機都已經年過五旬。他們正在大批地退休。2015年的一項民意調查發現,三分之一的醫生計劃到2020年退休。這還是一個老齡化進程相對溫和的國家。自動化不是解決技能短缺的唯一方法——移民和延遲退休也有幫助,但它是最重要的方法之一。

接下來的幾年裡,人口結構變化將改變人們需要的機器人種類,並增加機器人實際部署的數量。目前,機器人市場的主體是用於組裝汽車或電氣設備的工業機器人。2017年工業機器人系統的銷售額為480億美元,是“服務機器人”的七倍。服務機器人包括用於倉庫作業的物流機器人、醫療機器人、擠奶機器人、幫助人們搬運重物的外骨骼機器人和為地板吸塵的家用機器人。

隨着人口結構變化加快,服務機器人將變得更加重要。服務機器人的製造商希望,有朝一日,它們將幫助老年人更長時間地獨自生活和保持行動能力。機器人將有助於緩解孤獨感並減輕痴呆症的影響。它們將讓照顧養老院里的老人變得更加容易,並幫助想要繼續工作的老年勞動者應付工作中的體力要求。這些機器人也將與工業機器人有着根本的不同,工業機器人往往是代替人類工作,比如安裝汽車擋風玻璃。相比之下,服務機器人則是擴展人類的能力。例如,如果外骨骼機器人幫助某人搬起重物,那麼這個人仍然必須在場。

在日本能最清楚地看到這場機器人革命的萌芽。索尼製造的人工智能機器小狗愛寶(AIBO)和日本國立產業技術綜合研究所(National Institute of Advanced Industrial Science and Technology)製造的毛茸茸的機器海豹Paro是針對患兒和痴呆患者的治療型機器人。軟銀製造的Pepper是一個人形機器人,可以就限定的主題與人對話,只要人類對話者不偏離話題太遠。MySpoon是為那些無法自己進食的人開發的喂飯機器人。Cyberdyne研製的HAL和Innophys研製的Muscle Suit是幫助護士搬抬患者的外骨骼機器人(HAL是“混合輔助肢體”的縮寫)。松下的Resyone是一種可以變形成輪椅的機器床。各類機器人花樣繁多,不一而足。

對這些新奇機器人的需求正在快速增長,儘管基數很小。索尼表示,新款愛寶在2018年1月上市後的三個月里售出了11,111台。日本政府估計,現在8%的養老院有起重機器人,而日本的國家機器人戰略(每個國家都應該有一個機器人戰略)要求到2020年,五分之四接受護理的老年人要由機器人提供部分護理。

但就目前而言,這項技術距離帶來變革性影響還有很長的路要走。國際機器人聯合會(International Federation of Robotics)稱,2018年估計售出了2萬台可以說是真正有助於應對老齡化的機器人(醫療機器人、殘障輔助機器人、外骨骼機器人等)。這還不到工業機器人的5%。

這個數字無疑會增長,問題是有多快。普拉特很樂觀。他認為,在過去五年中,人工智能取得了巨大進步,這讓機器能夠在從事某些類型的信息處理任務時超越人類,特別是在模式識別方面,機器人(在一定範圍內)可以比人類更快、更可靠地執行任務。新企業正在湧入這一市場。目前三分之一的機器人公司成立不到六年,專門製造服務機器人。研發成本正在下降,投資也在增加。普拉特估計,十年內,家用機器人將能幫助人們在家做飯,而汽車引導系統將讓人們能夠乘車出行更長時間。

機器學習

但要實現這樣的前景,機器人將必須能夠執行大量目前還無法完成的任務。它們還無法在一個普通住宅中安全可靠地行動,無法像人那樣靈活地使用雙手,也無法展開開放式對話。雖然它們可以為老年人提供一些身體上的幫助,但一個機器人只能做一件事,要執行多個任務就需要家裡堆滿機器。

機器人的模式識別並非百分百可靠。有一個圖像分類器無法區分雪犁和翻覆的校車。機器人很難根據不完整的信息作業,或像人那樣快速適應新狀況。無人駕駛汽車的開發比大多數人預期的更難。麻省理工學院的教授羅德尼·布魯克斯(Rodney Brooks)認為,在2032年之前不太可能實現可與傳統出租車相媲美的無人駕駛服務。谷歌的人工智能助理Duplex在2018年推出,到目前為止只能向髮廊和餐館做預約。所有這些都表明,要成為老齡化問題的解決方案,機器人還有一段路要走。

機器人的局限性具有重要影響。讓生命最後階段變得好過些的機器人在未來很多年裡仍有可能很昂貴,只有富人才會購買。這可能會限制機器人在社會上的普及。企業可能無法依靠自動化來解決未來技能短缺的問題。提高工資、吸引更多婦女從事有償工作,以及接受更多移民等其他政策也同樣重要。最後,隨着工作從老齡化的中國和其他中等收入國家轉移到勞動力較多的非洲和其他貧困地區,全球供應鏈可能會有擴大的空間。老齡化需要機器人革命,但這場革命可能會來得很慢。