人工智能與經濟發展范文
時間:2023-07-20 16:40:06
導語:如何才能寫好一篇人工智能與經濟發展,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
結合當前工作需要,的會員“egsm886”為你整理了這篇關于以人工智能賦能“四強”產業推動新經濟發展情況的調研報告范文,希望能給你的學習、工作帶來參考借鑒作用。
【正文】
臨淄區現有規模以上“四強”企業195家,占全部規上企業63%,其中,新材料企業166家,新醫藥企業5家、電子信息企業9家、智能裝備企業22家。截至10月底,全區規模以上“四強”企業工業增加值占全部規上工業增加值的比重達到了37.1%,較去年底提高了7.8個百分點。“四強”產業和人工智能已逐漸成為推動新經濟發展的核心動能,不斷助力全區工業高質量發展。臨淄區人大高度重視以人工智能賦能“四強”產業推動新經濟發展工作,組織省市區人大代表運用常委會視察、專題調研等多種形式進企業、看項目、提建議,對全區以人工智能賦能“四強”產業推動新經濟發展工作把脈問診。現形成調研報告如下:
一、人工智能賦能“四強”產業的基本情況
(一)政策疊加增信心。為推動工業企業特別是“四強”產業應用人工智能技術加快轉型升級,自2019年以來我區相繼出臺了《臨淄區制造業單項冠軍企業培育提升三年行動計劃》《臨淄區制造業智能化技術改造三年優化行動方案(2020-2022年)》《臨淄區大力推進“五個優化”傳統產業轉型升級三年倍增計劃(2020—2022年)》等多項務實、高效、接地氣的扶持政策,遴選一批業內領先的服務商,對規模以上企業開展全覆蓋的智能化診斷,重點針對“四強”企業的智能化改造類項目,分裝備、產線、車間、工廠等不同層次精準支持補貼20至100萬元,政策力度在區縣層面上位居前列。結合實際、因地制宜、量身定制的多元化政策充分發揮了財政資金引導作用,為應用人工智能的先行者增進信心,推動企業加速步入數字化發展快車道。
(二)標桿示范促轉型。每年分智慧工廠、數字車間、智能產線等各個層級,選樹10家左右人工智能成效良好的“四強”試點示范企業,組織全區規模以上工業企業現場對標參觀交流。2019年至今,根據行業側重點的不同,先后組織了對標齊翔、單項冠軍、智能化改造等多個領域的現場會10余次,參與企業超500家次,打造了齊翔騰達、齊峰新材、英科環保、潔林塑管、巧媳婦、順意電器等大中小不同規模企業標桿。企業間對標學習在全區營造了比學趕幫超的良好氛圍,提升了企業開展智能化轉型升級的積極性,有效加快了“四強”產業人工智能的發展進程。
(三)機制倒逼提質量。出臺落實“零增地”技改項目工程優惠政策,對符合規劃和安全環保要求的“零增地”技改項目給予大力支持,從而鼓勵企業聚焦人工智能技術應用,利用有限的資源和生產要素創造更大的效益。印發《臨淄區工業企業“畝產效益”評價改革實施方案(試行)》,高標準推進“畝產效益”評價改革,創新性地導入了“企業360”體系,將兩化融合貫標、智能車間建設、智能改造投資等企業人工智能相關的發展情況納入加分提檔項,實行能源價格、用地指標、應急響應等差異化政策,倒逼落后企業在數字化轉型和應用人工智能的道路上奮勇爭先、提檔進位。
(四)工業互聯開新局。為加速“四強”產業數字化、協同化、智能化升級,加快推廣人工智能技術與實體經濟融合應用,培育和支持一批本地的優秀軟件和信息服務企業發展,我區以推進工業互聯網建設為切入點,與華為軟件技術有限公司、山東愛特云翔信息技術有限公司簽訂三方協議,成立工業互聯網發展中心,每年設立1500萬元專項補貼資金,用于扶持我區企業購買使用發展中心提供的資源及服務,舉辦人工智能和工業互聯網相關培訓。未來五年時間,我們力爭將全區30強企業全部改造一遍,將優秀企業家和人工智能人才培訓一遍,以人工智能將“四強”產業全部賦能升級一遍,打造新經濟發展的臨淄樣板。
二、人工智能賦能“四強”產業發展中存在的問題
雖然我區人工智能發展領先,“四強”產業整體向好,但在政策引導、產業布局、要素保障等方面仍存在一些短板和問題,主要包括:
一是政策專業性和導向性不夠突出。目前我區出臺的單項冠軍企業培育、智能化技術改造、“五個優化”倍增計劃等支持工業高質量發展的扶持政策,對“四強”產業和人工智能雖有一定傾斜,但對產業賦能的專業性和融合發展的導向性不強。
二是“四強”產業區域特色不夠明顯。目前我區新材料產業產值占“四強”比重約80%,在人工智能提升產品收率、提高產品質量、降低生產能耗等方面有較大需求,但我區產業賦能整體思路不夠明確,缺少有區域特色的人工智能側重點和突破點。
三是人才平臺等新興要素不夠充裕。我市現行的“人才金政37條”和區級配套的人才政策,側重于對高層次和高學歷人才的一次性獎補和對創新平臺的一次性扶持,存在唯職稱、唯學歷的弊端,對人工智能領域專業技術性人才的引進和培育能力偏弱,且部分人才僅在我區掛名或短期過渡,對人才長期發展的持續性支持不足。
三、加快人工智能賦能“四強”產業推動新經濟發展的幾點建議
第一,擴增量、提規模、做強優勢產業鏈。加強“四強”領航企業和潛力企業培育,推動齊翔騰達、鑫泰石化、藍帆醫療、齊都藥業等領航企業深挖現有產業潛能,充分發揮縱向延伸、橫向聯合的能力,構筑具有較強競爭優勢的特色產業集群,將現有產業價值“吃干榨凈”。延鏈聚合做好大數據產業園、智能裝備產業園、數字經濟產業園等創新園區的上下游“雙招雙引”,抓好永聚醫藥、一清舜泰、愛特云翔等“四強”新秀企業的重點項目建設,穩投資、促發展,不斷提高“四強”產業經濟比重。加大“四強”產業技術改造投資力度,加快推進人工智能技術融合應用,做好“四強”企業智慧工廠和智能車間培育建設,加快衍生出一批能引發產業體系重大變革的“四強”高新企業,不斷提升“四強”產業發展質量。
篇2
[關鍵詞]人工智能;商業銀行;效率
當代社會,人工智能技術對各大領域的發展帶來沖擊。商業銀行作為金融行業科技創新的前沿領域,應主動求變,積極應對人工智能對商業銀行經營模式帶來了嚴峻的挑戰,將人工智能技術帶來的壓力內生為自身改革的動力,理智看待人工智能的發展,堅持技術創新,全面推進產品創新與服務創新,以順應信息化潮流。發展情況不同地區的商業銀行也要客觀認識自身在“客戶資源、網絡構建、社會信譽”等方面的優勢,取長補短。鄉鎮地區一般不如城市地區發展快,鄉鎮人員在接受科學技術進步帶來的發展同樣可能會比城市人員接受得慢,因此需通過匹配當地發展情況來適當的、逐步地在商業銀行引入人工智能。各大商業銀行在當地人員可接受的程度引入一定的人工智能技術,搭建多樣化平臺服務模式,不僅為前臺工作人員減輕工作負擔,而且能快速響應市場需求,為商業銀行自身的改革發展打基礎、存實力,不斷提高綜合實力全力進軍智能化領域。另外,政府應對積極引進人工智能的商業銀行提供大力的支持,包括資金及技術上的支持。為商業銀行提供暢通的援助流程,確保人工智能技術的發展不受基礎設施滯后的干擾,推進我國商業銀行智能化改革的進程;政府應從行業規范入手,適當干預,及時推出有關人工智能的法律法規和管理條例,促進商業銀行人工智能的健康可持續發展,避免有心之人假借人工智能技術破壞商業銀行管理經營秩序,為人工智能技術的發展做好基礎性工作。隨著科學技術的進步和時代的發展,人工智能技術正在逐步進入大家的視野。無論是上班打卡的人臉識別技術,還是回家后掃地機器人的智能自動清掃技術,都為大家帶來不少便利,成為現代科技生活不可或缺的一部分。新一代人工智能正在全球范圍內蓬勃興起,商業銀行作為金融科技的重要行業,自然要積極引入人工智能技術來提高行業的工作效率,改善自身管理與成本問題,以提高整體運營水平,使其在激烈的金融市場中更具競爭力。
1.商業銀行對人工智能引入的主要方面
據我們觀察了解,目前商業銀行對于人工智能的主要應用在智能人工客服、大數據分析以及簡單的私人理財顧問三方面。首先,智能人工客服的生物識別、自然語言處理技術能夠高效的為商業銀行的前臺人員減少不必要的業務量,使人工客服以客戶能夠理解的方式傳達信息和解決問題,提高了商業銀行客服方面的辦事效率,從而提升了客戶對商業銀行辦理業務的新鮮感和好感度。人工智能技術的引進對于商業銀行執行層人員的分工更加專業化,有利于提高工作效率,減少因工作變化而損失的時間;可以減少人員培訓的要求,降低成本;另外人工智能的引進激勵商業銀行員工改變自身缺陷,提高自身應變能力,向好的方面發展自己,進一步推進了商業銀行優勝劣汰制度,降低了商業銀行的管理難度。另一方面,智能客服還可以將客戶需要處理的業務和所詢問的信息進行合理分類,通過挖掘客戶關注熱點問題,為商業銀行開展潛在業務提供科學性的支持。其次,人工智能的大數據分析功能已經小范圍應用到商業銀行中的風險控制及智能數據采集,這點與智能客服歸類客戶詢問信息,為商業銀行挖掘潛在業務的功能有異曲同工之妙。大數據分析與商業銀行運行模式結合,可以增加商業銀行本身的風險管理數據變量及觀測視角,豐富商業銀行的風險數據來源,打破傳統商業銀行風險數據結構的不完善,傳統銀行與新型銀行運行模式對比,如圖1,還可以提升數據準確性和客戶甄別度,優化商業銀行內部測評,建立安全的風險防范機制,相對實現風險管理的有效性和獨立性,提升評估精準度。另外,大數據分析結合智能理財顧問,通過對客戶及風險數據的分析、分類、整合,打造商業銀行客戶與風險管理信息精準靈活的技術平臺。該技術平臺以先進的數字模型為基準,代替人們的主觀判斷。通過在數據中篩選的“大概率”事件,為客戶制定收益最大化的策略,減少客戶在情緒波動的情況下作出的非理性投資決策。這使商業銀行的風險管控清晰可見,在為客戶帶來相當的收益以及良好的服務體驗的同時,也為商業銀行帶來較好的聲譽,利于突出商業銀行現有的優勢,在一定程度上促進商業銀行的轉型升級。
2.不同發展地區商業銀行的人工智能的發展及后期經營
然而,在調查研究過程中,我們發現,發展情況不同的地區的商業銀行在應用人工智能方面的廣泛度不同。由此看來,很多城鎮銀行不能盲目地擴大自身人工智能化程度。當發展狀況不太好的地區的商業銀行一股腦的引進人工智能設備,很有可能會造成當地人員對新技術的抵抗、反感心理。久而久之,就會導致的人工智能技術在其業務進展時的應用效率低、自身管理與成本問題沒有得到改善,整體運營水平沒有提高這些“徒有其表”的現象。當前,人工智能技術與商業銀行運營的結合還沒有達到最佳效益組合,城鄉發展不平衡的問題導致人工智能技術的應用在這些地區之間存在一定的差異。人工智能技術在商業銀行中的運用僅限于經濟較發達的一、二線城市和部分城市的繁華市區。很顯然,這部分地區經濟發展迅速,人群的接受和適應新型科技的能力強,人工智能技術應用相對廣泛。一般當顧客進入銀行大廳就有自助系統進行服務,人工智能的數據存儲和分析功能也可以將客戶所要開展的業務加以準確地分類分析,為客戶提供準確高效的服務;同時,人工智能技術和大數據分析可以定期監測客戶風險、為客戶提供相對合理的理財建議,提高客戶體驗感;除此之外,人工智能技術的引入和高效應用使柜臺繁雜的人工業務減少很多,工作相對集中,人機協同,有效地提高了銀行的運營效率。然而,在一些小城市和不發達的城鎮地區,人工智能技術在商業銀行運營中的應用存在著低級、不廣泛等問題。很顯然,農村地區經濟發展較為緩慢,人群的接受和適應能力相較落后于城市人群,人工智能技術在商業銀行開展業務過程中的應用不是很廣泛;在調研中發現,這類地區商業銀行對于人工智能的應用僅限于ATM機和最基本的智能客服,人工智能技術還未充分的發揮作用。
前臺人工的業務比較多,即使是有客戶通過人工智能機器進行業務服務,也需有前臺工作人員進行輔助指導。這種發展緩慢與發展不充分問題提高了商業銀行引入人工智能的成本,而且超過一半的農村人口沒有城市人口的理財觀念,人工智能的風險監控和個人理財管理建議等系統在此就無法涉獵,導致“大材小用”。然而正是這種農村地區發展不平衡不充分問題更能給商業銀行的人工智能的應用帶來機遇。對于農村商業銀行來說,農村地處發展緩慢的地區,“三農”根基堅固,人員思想意識落后,對于商業銀行積極宣傳的金融服務不感興趣,各家各戶對現代化的金融服務沒有概念,人工智能在商業銀行中的發展會受到一定的制約。所以,這些地區的商業銀行應小部分引入人工智能服務,比如,可以先引入前臺服務的智能語音機器人,通過對話的方式解決客戶的需求,指導客戶順利完成所辦理的業務,適量地減少前臺工作人員的工作強度,投入到人工智能無法涉及的領域,物盡其用,減少商業銀行引入人工智能的成本,使當地客戶慢慢適應人工智能帶來的便捷。當地商業銀行也應加大人力資本投資,建立培育人工智能技術人才的新機制,加大員工培訓學習人工智能的力度,提高他們的應用能力素質,培養一支專業知識全面、業務嫻熟的隊伍,為人工智能在當地的普及提供專業的服務,促進人工智能在當地的發展,適應時代的變化。本專業隊伍也要憑借專業知識積極探索服務農村的新機制和新模式,使自己的產品或服務有別于城市商業銀行,形成自己獨特的經營特色。其次,還可以根據農村需求,在人工智能技術創新的基礎上,設立有特色的地方性商業銀行服務產品。一是開發出貼近農戶需求的金融產品,同時加大產品營銷宣傳力度,尤其是在掌上營業廳等方面著重從農村年輕客戶入手,提供差別化、個性化服務,通過便利高效的服務來吸引潛在客戶。二是加強對于農村小微產業金融服務的創新,利用其發展需要融資服務的特點,將大數據分析與風險管控聯系起來,使其產品、存貨、經營權作抵押擔保,開展涉農小微產業聯保貸款;對于個體戶,通過人工智能技術的數據分析組合,開發各種低風險個人理財套餐。三是在金融環境上,農村商業銀行作為地方性金融機構,其業務范圍和技術水平都相當有限,因此應積極創新,與城市等較發達地區的各類金融機構達成全方位的合作,憑借人工智能拓展經營領域,創新經營模式,擴大營銷渠道。發展較好的地區就可以積極引入人工智能技術,不管是前臺大廳的智能服務還是對客戶的信息識別、智能理財推薦服務都可以提上日程,滿足客戶的需求,為客戶解決理財方面的問題。協調城鄉發展不平衡情況,簡便人工智能的操作步驟,升級語音控制的人工智能技術實現人工智能與客戶良好的互動,使客戶感受到人工智能帶來的方便。另外,利用人工智能檢測客戶的風險水平,為客戶提供相應的銀行理財產品,即使客戶不接受理財產品,也提高了城鎮客戶的認知,對銀行理財有了一定的認識,對錢財的管理有了相應的理解。這樣一來,商業銀行在加大人工智能的宣傳力度的同時也能響應號召,改善城鎮地區發展落后的情況。
3.人工智能大勢所趨
篇3
摘要:人工智能的迅速崛起,為老年健康管理提供了全新的途徑,在優化老年健康管理全過程中發揮著重要價值。與此同時,因其服務于老年人這一特殊群體,對道德倫理的沖擊表現得更加突出。當前,伴隨著我國政府對人工智能的高度重視、企業與醫療機構的積極探索,人工智能在老年健康管理領域已積累了部分經驗,取得了初步進展。然而目前人工智能在老年健康管理中的應用仍處于起步階段,面臨價格壁壘難以突破、信息孤島劣勢明顯、多方主體合作不足、專業人才稀缺等現實問題。推進人工智能與老年健康管理的深度融合,需要政府、醫療機構與養老服務中心、科技企業等多方聯動,構建配套管理機制,從而使人工智能更好地服務于老齡化社會。
關鍵詞:人工智能;老年健康管理;老齡化;養老問題
作者:向運華王曉慧(武漢大學社會保障研究中心,湖北武漢430072)
人口老齡化是21世紀我國經濟社會發展的重大國情,截至2018年底,我國60周歲及以上人口有2.49億,占總人口的17.9%。人口老齡化態勢加劇的同時,空巢老年人占比持續攀升,獨居老年人群健康狀況不容樂觀,有74.7%的老年人患有至少一種慢性疾病。城鄉失能、半失能老年人口近4063萬,上門看病、康復護理等醫療健康類服務需求始終居于老年人各類需求首位。總書記明確指出“為老年人提供連續的健康管理服務和醫療服務”,健康老齡化成為健康中國時代和老齡化時代的重要命題。
萬物互聯的加速到來與人工智能技術的迅速崛起,正在改變著人們的社會資源獲取方式和生活方式。AlphaGo大勝人類棋手,標志著人工智能已在某些領域走到了人類智慧的前列。以互聯網為載體和AI為實現工具的經濟發展新形態正在逐漸形成,為社會各領域創造了前所未有的機遇,也給老年健康管理模式的突破與創新提供了現實可能。智慧健康養老由此產生,其最大的特點在于大數據收集、需求的智慧決策與服務的精準投放。2017年工信部、民政部和衛計委聯合印發《智慧健康養老產業發展行動計劃(2017-2020年)》,強調利用新一代信息技術產品推動健康養老服務智慧化升級。各地積極開展智慧健康養老應用試點,打造“硬件環境+智能設備+互聯網信息平臺+居家養老服務”的健康養老生態系統。如何發揮人工智能技術在老年疾病預防、診斷、緊急救助、治療與康復中的作用,如何有效聯接醫療服務機構以確保老年人享受到更高效、更優質、更便捷的健康服務,是當前亟待研究的現實問題,這對于降低空巢老人獨居風險,緩解老年護理人員短缺問題,提高老年人的健康水平具有重要價值。
一、立場博弈:人工智能時代老年健康管理的機遇與隱憂
(一)人工智能的崛起
人工智能(ArtificialIntelligence,簡稱AI)起源于1950年“圖靈測試”的理念,其首次被公開提出可追溯到1956年“人工智能之父”McCartney在美國會議上的報告。隨后人工智能隨著技術的發展、社會的進步不斷發展,1960年人工智能已能夠理解自然語言、自動回答問題和分析圖像圖形等,20世紀80年代又獲得了學習和認知能力。21世紀以來,物聯網的加速普及、大數據的崛起、云計算等信息技術的突破,人工智能迎來了發展高峰,逐漸形成了深度學習、跨界融合、人機協同、群智開放、自主操控等新的特征,開始具有自我診斷、自我修復、自我復制甚至自我創新的能力①。人類相繼進入了網絡社會時代、大數據時代與人工智能時代,三者共同構成了新的社會時代②。
關于人工智能的概念,國際人工智能專家N.J.Nilsson將人工智能視為怎樣表示知識、怎樣獲得知識及怎樣使用知識的科學③。其后,學者對人工智能的概念從類人、理性、思維與行為等四個方面著手定義,有學者進而從學科角度對人工智能進行了解釋,如國內學者吳漢東將人工智能定義為研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。綜合諸多學者對人工智能的認識,筆者認為人工智能的實質是基于人類的設定與要求,能以與人類智能相似的方式作出反應的智能機器或軟件。
人工智能時代的到來,正在改變甚至顛覆人類現存的生產、工作與交往方式。2016年美國的《國家人工智能研究和發展戰略計劃》指出,AI系統在某些專業任務上的表現勝于人類。1997年國際象棋、2011年Trivia、2013年Atari游戲、2015年的圖像識別與語音識別、2016年AlphaGo等AI產品的問世與應用,成為AI超越人類的里程碑事件,見證了AI的智能水平和社會意義。近十年來,人工智能愈發廣泛地應用在社會各個領域。農業領域,人工智能應用于自動播插與灌溉、日常田間管理、采收與分揀、產品檢驗、虛擬在線銷售等產前、產中和產后各個環節,大大減輕了人類的勞動量④。工業領域,工業機器人廣泛應用于汽車、電子、家電制造等生產線,緩解勞動力供需矛盾的同時提高了生產效率。服務業領域,微軟“Cortana”、蘋果“Siri”、聯想“小樂”等智慧客服系統為大眾所熟知;幾乎所有股票交易員已被機器人取代,投資顧問、風險審查和安全防范監控監管都普遍智能化。公共服務領域中,人工智能亦發揮著日益重要的作用,如用人臉對比技術來篩查犯罪分子;人工智能輔助醫療診斷與手術;人工智能用于智能評測、個性化輔導等等。人工智能也開始進入藝術創作領域、心理服務領域。學界普遍認為,弱人工智能技術在當前已基本實現⑤。
(二)人工智能時代老年健康管理領域的機遇
當前,在新一代信息技術的引領下,物聯網迅速普及,大數據快速積累,算法模型與運算能力持續突破,智能行業應用快速興起,為我國人工智能的迅速崛起提供了現實契機。從人工智能技術層的語音識別、自然語言處理、圖像識別和生物識別等,到人工智能應用層面的工業4.0、智能農業、無人駕駛汽車、智能家居、智能金融、智慧醫療與智能教育等,均得到了爆發式增長。我國正處于醫療人工智能的發展高峰,2016年中國人工智能+醫療市場規模達到96.61億元,增長37.9%。據估計到2025年人工智能應用市場總值將達到1270億美元,其中醫療行業將占市場規模的五分之一⑥。人工智能在老年健康管理中的應用主要體現在通過生理參數識別設備和無線射頻識別裝置等智能采集老年健康數據,為老年人提供雙向、互動的居家健康監測、健康咨詢、健康評估、健康干預服務以及緊急救助服務,克服時空限制,將健康管理貫穿疾病預防、診斷、治療與康復整個過程。人工智能時代為健康管理尤其是老年健康管理提供了全新的途徑,在優化老年健康管理模式過程中具有重要價值。
第一,人工智能的發展為緩解醫護人員短缺提供了現實可能。據世界衛生組織公布的數據,歐盟關于每千人擁有護士數量的基本規定是不少于8人,挪威以17.27人位居世界第一,美國和日本分別是9.8人和11.49人,發展中國家例如巴西和南非,分別是7.6人和5.1人,然而我國每千人擁有護士數僅為2.36人。即使是按照大多數國家的5‰計算,我國護士缺口也多達350多萬,如果按照歐盟的標準,則缺口更大。與此同時,我國社區養老服務專職人員數量少且增長速度緩慢。民政部2009年開始統計社會服務職業技能人員中的養老護理員,截至2016年我國養老護理人員僅8528人。根據第四次中國城鄉老年人生活狀況抽樣調查結果,目前我國失能、半失能老年人口約為4063萬,占老年人口數的18.3%,按照3:1的國際標準計算,我國需要超過1300萬的護理人員。同樣,雖然國家大力推進醫養結合,將老年人作為重點人群納入家庭醫生簽約服務,但家庭簽約醫生覆蓋率仍不容樂觀。如何“以少足多”是擺在當前我國政府面前的重要議題之一。人工智能的崛起為化解這一醫療難題提供了新路徑。人工智能環境下,智能護理等機器的應用與推廣,大大減少了老年人對護理人員的需要,虛擬醫療助手替代護士,在醫生診療之外提供輔的就診咨詢、健康護理和病例跟蹤等服務,既減少了老年人前往醫院就診的次數,又有助于提高護理能力。顯然,這些對于緩解老年健康供需矛盾有積極意義。
第二,人工智能的發展為醫療機構提高服務效率提供了技術支持。一直以來,醫療服務效率都是備受關注和爭議的問題。醫療服務效率,即醫療機構在投入與產出之間的比率,是醫療服務領域的核心命題與重要目標。近年來,隨著我國醫療體制的不斷改革與發展,各級醫療機構的效率有了顯著提升,但受制于傳統醫療機構管理模式的慣性思維影響,醫療機構的服務效率與民眾期望仍有差距。新時代醫療服務效率的提升不僅需要制度的變革,也需要服務工具的革新。人工智能的發展為優化醫療服務提供了便利。一方面人工智能的應用降低了人力成本。醫學影像占醫療數據的90%,而且這一數據仍在攀升,年增長率約為30%,而放射科醫師數量的年增長率僅為4.1%,遠不及影像數據增長速度。借助AI技術分析醫學影像,將大大緩解醫院缺少醫生的壓力。此外,語音技術在醫療行業的普及,也正在將越來越多的普通醫生從日常機械式的醫案錄入工作中解放出來,提升錄入的效率,降低失誤率。另一方面,人工智能的應用也提高了醫療服務能力。人工智能輔助診斷技術應用在老年人某些特定的病種領域,幾乎可以代替醫生完成疾病篩查任務;智能手術機器人的應用既能保證精準定位,減少老年患者的疼痛,又能防止傳統手術易帶來的傳染疾病等危險;人工智能參與藥物研發,對于提高針對老年患者潛在藥物的篩選速度和成功率,縮短研發時間與成本有實際意義。綜上,人工智能的嵌入打破了以往醫治全程醫生親力親為的運作模式,智能機器的自主研判與決策能力,對于降低人力成本,大幅提高醫療機構、醫生的工作效率與質量,減少不合理的醫療支出有積極意義。
第三,人工智能的發展有助于提高老年人自我健康管理能力。多數疾病都是可以預防的,但是由于疾病通常在發病前期表征并不明顯,到病況加重之際才會被發現。而且由于老年人機體形態的改變和功能的衰退,對于疼痛和疾病的反應變得不敏感、不典型,很多病癥易被忽略或誤診,加上老年人行動不便,其中有多數老年人即使不舒服也不愿前往醫院進行診療。人工智能的應用大大緩解了這一狀態。人工智能技術與醫療健康可穿戴設備的結合可以實現疾病的風險預測和實際干預,實時監測老年人的生理參數,其雙向數據傳輸、在線溝通、便捷有效的特點,一方面可幫助老年人實時了解與掌握自身的健康狀況,享受個性化的健康管理和健康咨詢服務,滿足其健康教育需求;另一方面也能提高老年人自我健康管理意識,促進其積極參與自我健康管理和自我照顧,實現醫療衛生服務重心前移和全民健康管理。人工智能環境下的自我健康管理的實現延伸了傳統醫療的覆蓋能力,節省了傳統醫療方式的時間、空間成本及醫療費用,能夠有效緩解老齡化帶給整個社會醫療系統的負擔。此外,居家健康管理系統能為衛生管理者提供健康數據,有助于建立完備、標準化的居民電子健康檔案和區域衛生信息共享平臺,使政府突發公共衛生事件監測和應急體系的運轉更為高效、準確。
(三)人工智能時代老年健康管理領域的隱憂
萬物都有兩面性,人工智能同樣是把雙刃劍,人工智能從誕生至今,其對倫理的沖擊就不斷被討論。人工智能給老年健康管理帶來巨大便利的同時,也對道德倫理問題提出了重大挑戰。與人工智能的一般倫理問題相比,人工智能在老年健康管理中的應用因其服務于老年人這一特殊群體表現得十分特殊與突出。主要表現為兩個方面,一是老年人人格與尊嚴的多方面權益保障倫理問題更為加劇,二是老齡社會正義倫理問題更顯突出。
老年人人格與尊嚴的多方面權益保障倫理問題體現在隱私泄露、社會孤立與老年人的“物化”三個方面。首先,為更好地提供全方位健康管理服務,智能老年健康管理系統和智能設備需要采集老年人日常起居全時段、全方位、無盲區、長周期的海量生理數據,其中絕大多數的數據屬于隱私數據。這些數據通過簡單的分析和挖掘,就能得出老年人的生活習慣、身體狀況等信息,一旦被無意或有意泄露,極易被不法分子所利用以進行精準推銷甚至精細詐騙等違法活動,這對于易受騙的老年人群體來說無疑是巨大的隱憂,由此可能帶來的損失也不可小覷。《世界人權宣言》第12條規定任何人的私生活、家庭、住宅和通信不得任意干涉,他人的榮譽和名譽不得加以攻擊。正如一些學者認為我們應該對于弱勢群體運用特別的隱私保護政策①。然而目前我國的相關法律和政策還不盡完善,如有關病歷資料保護的法律或文件(《刑法》《侵權責任法》《醫療機構病歷管理規定》等)中多為宣示性條款,也尚無老年人隱私安全的針對性文件。如何保證健康數據在實時采集、傳輸、存儲、分析與使用過程中的安全,數據應當被保留多久、誰擁有隱私數據的訪問權等都是智能老年健康管理領域亟需解決的隱私方面的具體倫理問題。其次,智能機器監護老年人可能導致減少老年人社交、子女的陪伴。關于智能護理機器人的引入對老年人心理問題的影響研究表明,使用護理機器人的老年人易出現社會孤立現象,進而導致尊嚴受損②。過多的智能既會減少老年人外出和交流的頻率,也使子女或親朋責任感降低,對老年人的關懷止于虛擬問候,而不再是頻繁地看望與聊天。有學者認為,健康助手功能會使原本親近的護理關系轉換為遠程的虛擬的照料關系③。從而加劇老年人心理上的空虛感與孤獨感。如何緩解和調節老年人心理問題是人工智能在老年健康管理應用過程中不得不面對的問題之一。最后,老年人的“物化現象”也是值得關注的具體倫理問題。所謂物化,Kitwood對其的定義是:像對待無生命物質那樣對待人:推、拉、拽一個人,不把他當作一個有生命的個體。Astell曾認為輔助機器人可能會機械地控制使用者,并逐漸使其變得失去自主性④。智能護理機器人等操控式的服務過程有可能損害老年人自主意愿,老年人普遍認為不應該限制他們自主選擇的權利,如他們不希望所有人知道他們在家中跌倒,因為某些跌倒僅是小事,自己可以克服,他們認為只有自己需要幫助的時候才應通知別人。然而這與智能護理系統一旦發現護理對象跌倒,就立即發送消息給親人或醫護人員的護理策略相矛盾⑤。機器人應在何種程度上保障老年人的自主意愿,減輕其心理負擔,維護其尊嚴,是值得研究的課題。
老齡社會正義倫理問題主要體現在地區差異方面。由于我國國土面積大,各地區經濟發展水平并不一致,地區差異、城鄉差異問題都不容忽視。考慮到護理服務涉及人最基本的健康權利,然而由于經濟發展和收入水平不同,偏遠地區、農村的互聯網都不暢通,健康信息系統建設不到位⑥,老年人往往無力購買智能可穿戴設備、智能護理機器人等健康管理機器,貧富差距引發的社會資源分配不公問題凸顯。如何在研發和推廣智能設備中充分考慮老年人的購買力,是關乎社會正義的倫理問題。
二、現實考察:人工智能時代老年健康管理的困境
(一)人工智能時代老年健康管理的經驗
改革開放以來,尤其是進入21世紀之后,我國人工智能技術得到了巨大的發展。據中國電子信息產業發展研究院數據統計,2017年我國人工智能市場規模為216.9億元,比2016年增長52.8%,增長速度快于全球平均水平,2020年有望超過700億元①。其中,“人工智能+融合醫療、金融、教育和安防等領域企業”位居全球人工智能目標市場行業首位,總計占比40%。國家高度重視,企業與醫療機構積極探索老年健康產品的研發、推廣與應用,先后積累了一些經驗,取得了初步進展,為人工智能服務于老年健康管理奠定了重要基礎。
首先,信息化與大數據推動智慧醫療的發展,為人工智能在老年健康管理中的應用提供了技術支撐。信息化與大數據是人工智能有效嵌入的基本要素,因此醫療信息化的實現和醫療大數據資源的壯大是推動人工智能在老年健康管理應用的重要基礎。近幾年來,高速、移動、安全的新一代信息基礎設施建設加快,城市社區光纖網絡覆蓋率不斷提升,中國互聯網絡信息中心(CNNIC)的《中國互聯網絡發展狀況統計報告》顯示互聯網逐漸向高齡人群滲透,60歲以上老年人對互聯網的接觸率和應用率逐年上升。與此同時,健康養老服務信息平臺建設不斷推進,早在2011年,老齡辦和民政部門就在全國范圍內推進社區為老服務信息平臺建設項目啟動試點工作,試點項目50余個,據統計覆蓋老年人口僅3000多萬;2014年民政部和發改委確定在全國選取了42個地區推進養老服務業綜合改革試點,改革的重點之一即是加快信息平臺建設。2018年國務院《關于促進“互聯網+醫療健康”發展的意見》,強調推進遠程醫療覆蓋全國所有醫聯體和縣級醫院,支持高速寬帶網絡覆蓋城鄉醫療機構,建立互聯網專線保障遠程醫療需要。“互聯網+醫療服務”建設初具規模,各級醫療機構、養老服務機構積累了大量老年人有關的數據資源,其中包括老年信息數據庫建設與大數據共享平臺與服務平臺建設,為下一步人工智能的嵌入奠定了堅實根基。
其次,國家高度重視,政策與法律建設不斷推進,為人工智能在老年健康管理中的應用提供了制度基礎。一方面,為推動人工智能的迅速發展,近年來我國人工智能領域指導性政策文件不斷出臺。如2017年7月國務院印發《新一代人工智能發展規劃》,同年12月工信部公布《促進新一代人工智能產業發展三年行動計劃(2018-2020年)》,明確了我國新一代人工智能發展的戰略目標,部署構筑我國人工智能發展的先發優勢,加快創新型國家和世界科技強國建設。2018年1月中國電子技術標準化研究院《人工智能標準化白皮書(2018版)》,提出確立人工智能產業發展的標準體系;3月政府工作報告明確指出加強新一代人工智能在醫療、養老等多領域的應用。各省市積極響應,出臺本地區的具體實施意見,為人工智能在老年健康領域的應用確立了方向。另一方面,為應對各類風險與危機,我國不斷推出信息建設與信息安全的相關規定。據統計目前我國信息治理層面的相關法規已有100余件,涉及個人信息保護、網絡侵權預防和網絡犯罪懲治等多個領域②。具體到醫療行業,2013年國家衛生計生委、國家中醫藥管理局印發的《關于加快推進人口健康信息化建設的指導意見》,2015年國務院辦公廳印發的《全國醫療衛生服務體系規劃綱要(2015-2020年)》,2017年工信部、民政部、衛計委聯合印發的《智慧健康養老產業發展行動計劃(2017-2020年)》等文件,都著重強調形成覆蓋全生命周期的智慧健康養老產業體系,打造一批智慧健康養老服務品牌。2016年12月,國務院辦公廳印發《關于全面放開養老服務市場提升養老服務質量的若干意見》提出推進“互聯網+”養老服務創新,到2020年養老服務市場全面放開等,都指出實現全員人口信息、電子健康檔案和電子病歷三大數據庫要基本覆蓋全國人口并完成信息動態更新。這些直接或間接性文件的不斷完善,為人工智能在健康領域的應用提供了基本的制度框架。
最后,在技術與政策環境的激勵下,人工智能在老年健康管理中的應用初見成效。從易得的傳感器,到智能化的可穿戴設備,智能護理床、健康服務機器人、陪護機器人等服務機器人,越來越多智能設備參與到老年人健康管理領域。近幾年,房地產商、保險公司、養老機構積極推出高端養老項目,健康服務機器人也隨即而來,其中天津哈士奇機器人作為全球首臺健康服務機器人成為標志性事件。而后,機器人也開始應用在福利中心和養老機構,僅杭州就有70家養老機構和40家照料中心引進了“阿鐵”養老機器人①②,機器人具備健康檢測、健康顧問、緊急報警與陪伴逗樂四項主要功能。同時依托“互聯網+”搭起智能居家養老服務的橋梁,一是通過智能健康腕表隨時測量血壓、心率等生命體征數據。相關研究表明可穿戴智能設備在治療慢性病方面有顯著效果,治療費用、住院時間等都有所降低③④。二是“開心”等智能健康養老機器人通過人體感應、攝像頭遠程監護、聲源定位、語音識別等系統為居家老人提供安全監護、用藥提醒、數據分析等健康服務,約87%的受訪者表示類似于“開心”的智能健康養老機器人會對空巢老人有用⑤。三是通過“互聯網+”和遠程醫療、遠程手術等滿足老年人的醫療需求,通過機械骨骼、輪椅機器人等助力老人康復⑥。從監護到治療,人工智能在各種養老模式的老年人中的初步試水,為應對人口老齡化提供了戰略性思維。
(二)人工智能時代老年健康管理的難題
人工智能為老年人實現全過程健康管理提供了條件,推動了老年健康管理模式的突破與創新,然而目前人工智能在老年健康管理中的應用僅處于起步階段,尚有很多問題需要解決。
其一,從應用范圍來看,價格壁壘難以突破,老年健康管理中人工智能缺乏動力。醫療行業本身就極具復雜性和特殊性,醫療體制改革和醫養結合養老模式發展已推行多年,但仍有很多問題為人們所詬病。人大代表羅衛紅曾提出目前醫養結合雖初具成效,但仍存在醫養結合服務需求與承載力不對稱、行業管理體制不完善、醫養結合醫保支付政策難以保障護理需求等問題。人工智能嵌入老年健康管理為醫養結合模式的發展創造機遇的同時,也提出了更高的要求。人工智能設備造成的健康管理服務費用誰來支付、怎樣支付,目前國內尚未達成共識,這也解釋了為什么目前智能健康機器人多出現在養老機構,而非居家老人家中。不可否認,在當前醫療衛生服務供給不足的情況下,醫養結合型養老機構非常重要,機器人的引入對老年人尤其是對高齡老人、半失能老人與失能老人帶來了極大的便利。然而無論是9064模式還是9073模式,絕大多數老年人是居家養老。針對居家生活老年人的健康監測、預防、治療、康復、護理和心理慰藉等服務需求亟需人工智能的嵌入,然而形勢不容樂觀,一方面是因為智能裝備價格較高,老年人個體往往無意愿或無力購買較為昂貴的智能感應設備,另一方面是因為擔心后續健康服務能否持續跟進,比如一個智能腕表就價值幾千元,如果后期的服務沒跟上,老年人損失就會很大。人工智能的應用必須考慮各方支付意愿,其價格在某種程度上決定了其可推廣的范圍。如何圍繞大健康戰略來定位發展人工智能,實現醫療健康服務利益相關者的協作,為老年人提供全方位全周期的健康服務是亟須解決的關鍵問題之一。
其二,從信息化建設來看,人工智能應用于老年健康管理的信息孤島劣勢明顯。人工智能的應用離不開信息技術的支撐。推進醫療服務大數據建設,建設老年群體數據庫與醫療服務信息平臺,統一相關數據標準是基礎。“人工智能+醫療”最大的問題在于數據的來源和質量,因為我國的醫療數據在醫院與醫院間、醫院與家庭間存在信息孤島,即使在同一個醫院提取和利用數據仍涉及很多操作手續。與此同時,雖然各地政府一直在強調健康養老服務信息平臺建設,但進程并不樂觀,多數老年健康服務僅停留在通過社區門診或體檢獲得數據,共享在街道一級,實現市級統一平臺建設的省份屈指可數。除了技術條件的制約,更多的是缺乏全局的考慮與統籌規劃,民政部門、統計部門、公安部門、衛生部門、醫院等多部門之間的責任模糊,各涉老部門缺乏溝通與配合;各地區各自為政,缺乏共享理念和共享動力,有效的溝通不足,相互之間在操作系統、網絡協議、語義表示、數據庫類型,乃至硬件管理平臺上存在差異,醫療信息數據不能有效實現地區共享,阻礙了人工智能賴以為生的數據信息資源的有效流通,既造成了數據信息資源重復建設,也限制了數據信息資源功能的最大發揮。可見,要想人工智能應用于老年健康管理,積極突破數據壁壘勢在必行。
其三,從健康服務相關主體來看,養老機構、社區服務中心、醫療機構與企業的合作不足。養老服務機構、醫療機構等服務機構本身不生產人工智能設備,而是通過引進人工智能設備服務于老年人,科技企業才是人工智能產品的生產者。服務機構最了解老年健康管理全過程需要什么樣的人工智能產品,而科技企業則在技術上獨占優勢。二者通過跨界合作發揮各自的優勢,才能明確研發內容,最大程度縮短研發周期,以滿足老年人健康管理的需要。然而目前國內各級醫療機構、養老服務機構在該領域的開拓相對滯后,除了發達城市的大型房地產公司通過與科技公司合作建設高端養老基地,應用人工智能參與老年健康管理服務,實現了企業間的人工智能合作外,多數醫療機構、養老服務機構有待進一步跟進。與此同時,醫療機構、養老服務機構提升自身對人工智能產品的駕馭能力也離不開同科技企業的有效合作。兩者有效合作的缺乏在一定程度上制約了老年健康管理過程中的人工智能創新能力的提升。兩者如何建立合作機制,共同推進人工智能的技術創新與應用是人們不得不思考的當務之急。
其四,從研發主體看,老年健康管理領域的人工智能發展受制于稀缺的專業人才。人工智能任何相關技術方面的突破都依賴于人才,可以說其發展能力取決于人才數量。《全球人工智能人才白皮書》顯示全球AI領域的人才缺口達到百萬量級,2017年工信部發言人指出在我國人工智能人才缺口超過500萬,稀缺的專業人才資源是制約全球人工智能技術發展和應用落地的一大短板。人工智能的專業人才既要掌握數據挖掘、語音圖像識別等計算機層面知識,又要了解人工智能應用領域的客觀狀況。AlphaGo之所以能戰勝人類圍棋世界冠軍,在一定程度上是因為其設計者DemisHassabis本人就是天才棋手①。因此,人工智能老年健康領域的專業人才需要集計算機專業技術與健康養老服務行業實踐于一身,才能研發出適合老年群體的智能健康醫療設備。目前國內的人工智能專業性人才缺乏,且多集中于制造業、互聯網等領域的技術開發工作,雖然一些科技公司與醫療機構合作取得初步的成果,但在醫療領域結合上缺乏深度,直接針對健康服務領域的人工智能人才更是不足,阻礙了老年健康領域人工智能技術的推行。
三、未來選擇:人工智能時代老年健康管理的關鍵路徑
人工智能時代的到來,為老年健康管理創造了全新的環境,同時也對政府、社區、醫療機構、養老服務機構等提出了更高的要求。面對人工智能的迅速發展,需積極推進人工智能與老年健康管理的深度融合,以促進適應時代訴求的老年健康管理智能化。
(一)構建人工智能嵌入老年健康管理的管理機制
DouglassC.North指出制度是社會的游戲規則,規定了人與人之間的行為范式②。人工智能時代老年健康管理迫切需要現有機制的突破與創新,當前必須做好三個層面的具體工作。
一是形成專業的領導機制。人工智能科學嵌入老年健康管理離不開政府部門的統一規劃和部署。2018年國家醫療保障局成立,整合了此前散落在人社、民政、衛計委、發改委等多個部門的相關醫療職能,改變了“九龍治水”的管理局面,為人工智能在醫療行業、健康領域的嵌入提供了契機。在老年健康領域推廣人工智能應納入醫療保障局的工作內容,積極推動醫療機構、養老機構、社區養老服務中心等與科技企業的合作,全方位部署人工智能在老年健康管理中的應用格局,從傳感器,到智能化的可穿戴設備,健康服務機器人、智能護理床、陪護機器人等服務機器人,從智能家居設備、養老服務機構智能設備,到智能醫療機器,從老年人健康數據建設到疾病的預防、治療、康復與護理等,培養一支兼具智能理念和實踐經驗的新型領導隊伍,確保政府部門在人工智能應用中始終掌握主動權。
二是培養多元主體信息共享機制。人工智能的發展與應用依賴于數據,因此,人工智能嵌入老年健康管理,一方面需要挖掘分析大量老年健康數據,以便人工智能設備的研發,另一方面需要醫療機構、養老機構、社區居家服務中心、老年人等相互間的數據連通與安全共享,促使多方有效參與老年健康管理。加快健康養老信息平臺建設迫在眉睫,要著力提升多元參與主體的數據素養和技術素養水平,促進多元主體相互間協同配合,協調老年健康數據在各部門間的流通,實現數據信息的交互及供需的有效匹配,從而打破數據壁壘,為提升老年健康管理水平提供數據支撐。
三是建構道德倫理矯正機制。享受人工智能給老年健康管理帶來巨大便利的同時,也必須正視其對道德倫理的挑戰。首先,進一步完善信息保護機制,減少甚至消除老年人對個人信息數據泄露的擔憂。其次,科學認識和使用人工智能。雖然現有的人工智能在某些層面和維度接近、達到甚至超過了人類智能,但其工具性色彩沒有改變,人工智能在老年健康管理中的應用旨在提高健康管理水平,而不是取代醫護人員和親朋好友。兒女的關心、好友的慰問以及老年人必要的社交互動都不可或缺。最后應通過技術發展,為人工智能注入情感,促使人機交互更加和諧。
(二)構建以人工智能為核心載體的老年健康技術系統
推進各級醫療機構和各地養老機構在老年健康管理中發揮更大的作用,需要通過智能化處理系統和便捷高效的急救處理流程,即系統能自動采集老年人身體狀況數據并進行分析,當發生意外跌倒或生命體征數據出現異常,智能呼叫相應的醫療機構,使老人及時、準確地獲取醫療服務。為此,應重點做好兩個層面的工作。
一方面,建設針對老年健康管理的智能處理系統。智能化系統基于計算機網絡技術和信息技術,強化老年健康的數據挖掘系統和數據存儲系統建設,有效整合老年健康管理智能化進程中的各類非數值型、非結構化數據,同時有針對性地引進合適的人工智能技術,如生物識別技術、自然語言處理、機器學習、虛擬等,提升人機交互過程中老年健康數據的處理效率,并以此形成由知識庫、數據庫、推理機、解釋器和知識獲取等組成的老年健康管理系統,為提高老年健康管理水平奠定基礎。
另一方面,創新以人工智能為基礎的醫療流程。智能系統的生命在于應用,老年健康管理途徑與方式的優化必須以智能處理流程的創新為依托。其一,通過人工智能實現老年人健康狀況的自動檢測,根據不間斷、全方位的健康數據跟蹤,智能評估老年人身體與心理的健康狀況,并基于數據分析提出智慧決策,確定老年人在健康方面應采取的措施。其二,智能系統要在識別老年人緊急救助需求的基礎上,主動通知醫療機構,使老年人及時得到救助。至于醫療機構的選擇應符合分級診療原則與就近原則。這對于減少老年人獨居風險,為空巢老人提供“健康保險”有積極的現實意義。
(三)構建“校—企—醫/養”在人工智能領域的深度合作機制
學校是人才培養的重要陣地,科技企業是人工智能產業發展的主力軍,而醫療服務機構與養老機構是老年健康管理的重要參與者。推進人工智能在老年健康管理領域的應用,迫切需要三者的深度協作,以達到通識成材、借勢運力、以智發展的目標。
其一,探索高校與企業協同人才培養模式。相比美國人工智能人才數量,我國明顯滯后。據領英數據顯示,我國從業經驗10年以上的AI人才占AI人才總數比例不足40%,而美國這一比例超過70%;美國人工智能基礎層、技術層和應用層的人才數量占比分別為22.7%、37.4%和39.9%,而中國為3.3%、34.9%和61.8%,人才培養勢在必行。如上文所述,人工智能的專業人才既要掌握數據挖掘、語音圖像識別等計算機層面知識,又要了解人工智能應用領域的客觀狀況。科技企業需要高校的理論與人才的支持,而高校則可借助企業的數據資源和技術平臺推進科研理論進展,將研究價值落地。因此,高校應加強人工智能相關學科建設,吸引國際頂級科學家和高層次人才,加強與科技企業、國外高校及相關機構的合作,將技術教學貫穿到實訓項目中,讓學生在校所學與企業實踐有機結合,培養貫通人工智能基礎理論、軟硬件技術與醫療服務領域應用的縱向跨界人才。人工智能校企合作將有助于人工智能在老年健康領域的加速發展,為人工智能應用打開新局面。
其二,搭建醫療服務機構與企業合作平臺。近年來,阿里巴巴、百度、騰訊和華為等國內企業在人工智能領域的崛起,為老年健康管理的轉型提供了技術支撐。人工智能本身就涉及多重技術,不同行業或領域的關鍵技術必然存在差異,加快人工智能在老年健康管理中的應用,醫療服務機構既要借助科技企業的技術優勢,引入智能技術,又要借助科技企業的智力優勢,培育服務人才。這就要求醫療機構積極通過研發外包的途徑,由科技企業打造契合老年健康管理需求的智能軟件與硬件,加快老年健康管理智能產品的開發與推廣,促進產品從監護提醒類、健康監測類,到醫療設備類、陪護聊天類,關注老年人身體健康的同時注意開發心理健康護理機器人,實現智能產品的多元化與精準化。與此同時,醫療機構通過與科技企業的合作,提高本機構內部人工智能的應用能力。
(四)構建老年健康管理人工智能產品的定價與補貼機制
人工智能在老年健康領域推行受阻的一個很重要的原因是企業囿于無利可圖與老人抱怨收費高現象并存。老年健康領域人工智能產品與服務的價格既不能完全市場化也不能嚴控低價,應建立合理的定價機制與相應的財政保障機制,以平衡市場主體盈利與老年人經濟承受力來促進人工智能在老年健康領域的廣泛應用。
一方面,合理確定老年健康領域人工智能產品的價格。老年人的健康管理產品與服務具有一定的福利性,過高的價格會忽略老年人的經濟承受能力,過低的價格又影響社會資本的收益率與參與積極性,阻礙該領域的進一步發展。根據資本資產定價模型,任何資產的期望收益率都由無風險利率和對所承擔風險的補償—風險溢價兩部分構成,考慮到服務對象的特殊性,老年健康領域人工智能產品合理的投資收益率應等于或略低于市場平均投資收益率,兼顧經濟效益與社會效益。
另一方面,建立相應的財政補貼機制。雖然老年人收入來源更加多元,自報需要照護服務的比例不斷提高,越來越多的老年人有能力購買健康管理設備,但價格仍然是影響其選擇與否的關鍵因素之一。而且受年齡、身體狀況、收入等多重因素影響,有必要分地區、分群體進行大面積的調查統計,找到不同身體狀況與經濟狀況的老年人有能力和意愿支付的平均價格。根據計算出來的市場價格與老年人可支付的價格,分類別分等級進行補貼,對于經濟困難的失能半失能老人要免費配置相應的智能設備。
此外,加強老年健康管理人工智能應用狀況的監管體系和績效評價體系。當前人工智能技術整體還處在較低的發展層次,在認知能力、感知行為、風險對抗等諸多方面仍比較笨拙,應在加強人工智能嵌入的可能性風險管理的基礎上,采取第三方評估方式,科學評價人工智能應用過程的技術適用、服務質量等環節。推進老年健康管理領域的人工智能應用的不斷改進與發展。
四、結語
篇4
【關鍵詞】自動化技術;機械設計制造;應用
0 前言
隨著自動化技術與機械制造技術的快速發展,自動化技術在機械制造中的應用已經實現了很大的發展。機械自動化技術的發展起源于 20 世紀 20 年代,開始主要是應用于機械制造冷加工過程中,后期隨著相關技術的不斷完善,從 20 世紀 60 年代末開始建立關于可變性的自動化生產系統,而隨著現代信息技術的發展,機械制造行業的自動化程度也越來越高。本研究就將針對自動化技術在機械設計制造中的應用這一主題進行探討,使廣大讀者對這方面的內容有一個更加深入的了解。
1 概述自動化技術
機械自動化技術是指在機械制造業中應用自動化技術,實現對加工對象的連續自動生產,實現優化有效的自動化生產過程,從而加快生產投入原料的加工變換和流動速度,節約人力資源。
機械自動化所帶來的優點主要有:提高產品質量、提高生產率、縮短生產周期、促進產品更新、降低生產成本、提高經濟效益、減輕工人勞動強度、改善勞動環境、帶動相關技術的發展。機械自動化技術的應用與發展,是機械制造業技術改造、升級和進步的主要手段,是未來機械制造業技術發展的主要方向。機械自動化技術是保證獲得最高生產率、最優產品質量和最低成本的最好手段。
2 自動化技術在機械設計制造中的應用
2.1 自動化技術在機械設計制造中的應用之集成化應用
隨著現代計算機技術、微電子技術以及自動化技術在機械制造領域應用的不斷增多,逐漸衍生出了許多新技術,例如計算機輔助設計技術、輔助制造技術、輔助測試藝術、數控加工技術、柔性制造系統技術和信息管理系統技術等。而為了實現不同級別集成制造系統的構造,比較簡便有效的方法就是對各種技術進行系統集成。
自動化技術在機械制造中的集成化應用,主要是借助系統工程理論的有效指導和信息技術對企業的制造流程進行整體上的優化,通過精簡機構和過程重組等手段促進適度自動化,并在計算機數據庫和信息網絡的支持下,將機械制造企業的各種要素以及經營管理活動集成為一個有機整體,從而實現機械制造以人為中心的柔性化生產。
自動化及相關技術的集成化應用有很多優點,例如,自動化及相關技術的集成化應用在提高產品生產質量,降低新產品的研發成本,保護生態環境這三個方面都具有十分重要的現實意義。
2.2 自動化技術在機械設計制造中的應用之智能機械制造應用
智能機械制造技術是一個由機械制造技術、自動化技術、系統工程和人工智能等相互滲透,相互交織所形成的一門綜合性的技術。它是由智能機械和人類專家共同組成的人機一體化智能系統,該系統在機械制造過程中能進行一些智能活動,如分析、推理、判斷、決策等。也就是說,智能機械制造技術就是把人工智能和機械制造技術進行有機的結合,將人工智能融入到機械制造系統的各個環節中,通過模擬專家的智力活動,取代或延伸機械制造環境中應由專家完成的那部分活動。在智能機械制造系統中,系統具有專家的智能,能自動監視自身的運行狀況,隨時發現錯誤或預測錯誤的發生,并且自身含有改進和預防的功能。除此之外,智能機械制造系統還具有應付外界突發事件的能力,能夠自動調整自身參數來適應外部環境的需求,使自己始終運行在最佳狀態。
2.3 自動化技術在機械設計制造中的應用之柔性自動化應用
隨著現代機械制造業的發展,機械使用者對機械制造企業的應變能力、客戶需求的快速反應與適應能力都提出了更高的要求,這也就需要企業能夠結合市場需求和技術更新等外部條件的變化,實現對機械產品生產結構以及制造種類的合理調整,這時柔性自動化技術的應用就顯得尤為重要。
柔性自動化系統是在確保柔性生產的前提下,通過人機界面的優化和自動化的合理追求建立相對完善的信息管理系統,進而充分發揮計算機管理所能產生的效益。在柔性自動化系統中,自動化設備可能與普通設備是共同存在的,而且在機械制造的個別環節允許人為干預的出現,因而有效提高了機械制造對外界因素變化的適應能力,使得制造出的產品可以更好地適應市場的需求。除此之外,柔性自動化加工系統還有一個非常重要的功能,就是它可以實現與柔性制造系統的有效銜接,從而提高機械生產、機械設置與機械制造之間的聯系,因此,機械制造的自動化程度就會大大的提高。
2.4 自動化技術在機械設計制造中的應用之虛擬化的應用
機械制造中的虛擬制造技術是由包括現代機械制造工藝、計算機圖形學、并行工程、人工智能、多媒體技術、信息技術等多種技術,并以仿真技術和系統建模為基礎,組成的一項由多學科構成的綜合系統技術。
機械虛擬制造是利用信息技術、仿真計算機技術對現實機械制造活動過程進行仿真,以發現和解決機械制造中可能出現的問題,進而達到機械產品制造成功的目標。將機械虛擬制造應用的好,還可以降低成本、縮短機械產品開發周期,增強機械產品的競爭力。
3 自動化技術在機械設計制造中應用的發展情況
機械制造行業的發展,在很大程度上決定了我國的經濟發展質量和民族的偉大復興,但是由于我國的自動化水平相對較低,因此我國相關工作人員應該加速尋求更快、更省的發展之路,但也絕不是對國外自動化技術的盲目引進和照搬照抄,而是應當制定長遠的發展規劃,實現從簡單到復雜,從低級到高級,從不完善到完善的逐步發展。
對于機械制造企業而言,只有堅持以國家經濟發展需要、企業的生產發展需要以及廣大世界人民生活水平的發展需要為導向,實事求是,腳踏實地,不斷的學習、研究和借鑒世界其他國家的先進技術,只有這樣,才能確保機械自動化技術的健康、可持續發展。
4 結語
隨著自動化技術的快速發展,自動化技術在機械設計制造行業中的應用將會更加廣泛,而這種現象必然會促使我國的機械自動化發展進入一個全新的階段。因此,我們需要在積極引進和吸收國外先進技術成果的基礎上,樹立高起點、高標準,循序漸進、持續開發的發展理念,從而促進我國機械自動化技術又好又快的發展,除此之外,自動化技術水平的提升還能不斷提高機械制造行業的生產質量和經濟效益。
【參考文獻】
[1]李俊峰,王志堅.淺析機械制造技術智能化發展趨勢[J].企業技術開發,2012(1).
篇5
關鍵詞:數字農業;數據;人工智能;農業生產
1數字技術助力傳統農業轉型升級
1.1物聯網
物聯網在農業生產環節適用較廣,依據物聯網的農業提升方案,通過實時采集并分析處理現場數據,實現提高農業生產效率、增加收益、減少損耗的目的。智能大棚、智能澆灌、精準農業等各種依靠物聯網的應用將推進農業快速發展。物聯網技術可以用來解決農業生產環節的一些問題,建設基于物聯網的智慧農場,實現農作物產量和質量雙提升。
1.2大數據
萬物互聯在促進眾多設備聯入的同時,還會在云端形成大量的數據,而提取這些通過物聯網產生的大數據中隱藏的重要信息就必須依靠人工智能,物聯網最重要的農業價值就是對形成的海量的數據進行智能化分析、處理,從而全面提升農業生產各環節的質量。
1.3人工智能
在種植方面,人工智能可以增加糧食產量、避免造成浪費。在養殖方面,依靠人工智能能夠有效預防畜禽疾病的發生。人工智能能夠縮短農業研發進程,幫助培育出更好的農作物基因,生產出更安全、更有效的化肥。
2中國數字農業面臨的問題
2.1對軟件重視不足
不管是政府還是農民都容易將數字農業與農業機械化的定義混淆,數字農業和農業機械化的本質差別在于,農業機械化是依靠農機裝備來替代人力作業,而數字農業是指依靠數據來控制機械,實現自動化作業和智能化調節,沒有數據和軟件來控制的物聯網,本質上還是工具,與機械農業沒有實質上的區別,掌握軟件平臺才能真正實現大數據、智慧農業和數字經濟。
2.2數據利用化不高
數據是數字農業的根本保證,當前政府同企業在數據采集上合作頻繁,但是往往沒有明確的利用化方向,缺少必須的數據運營手段,對采集數據的正確篩選、處理分析和建模應用等領域的工作跟進不夠及時,數據的采集與利用是一個相互促進的關系,只有不斷通過采集的數據產生農業價值,才會形成長期有效的數據來源渠道。
2.3數字經濟發展不足
目前我國農業電商的模式是通過數字來驅動市場經濟,但這種方式在市場推廣營運、產品特性突出、物流運輸等方面有很多明顯的缺點,如果農業電商的經營方式以數據為基礎,利用市場資本來反向驅動農業數字經濟,一些問題的處理就變得簡單許多。我國數字農業技術的利用基本上都是在農業生產階段,數字農業的信息化和經濟化水平不高,數字經濟創新突破的同時,也將帶動“全產業鏈”的農業大數據快速提升[2]。
2.4數據服務產品化不強
隨著數字農業的發展,農業數據服務企業越來越多,但數據產品的服務能力完全依靠于所采集的數據質量,一些企業對農業生產經營主體的服務水平不足,導致產品市場化受阻,只有通過持續積累高價值的數據,不斷增強數據產品的實用性,讓數據產品具有強大的生命力,才能開拓巨大的農業數字化市場。
3未來數字農業的發展趨勢
3.1數據定制化供應
數據資源是數字農業發展的根本保證,當前我國數字農業具有數據采集費用較高的問題,隨著數字農業優勢的顯現,數據采集的組織成本會慢慢下降,同時農業物聯網持續升級換代、公共數據的利用不斷開源、數據分析者的信息化水平逐漸增強,數據采集的綜合成本也逐漸減少。今后農業數據服務企業將會逐步建立起自己的定制化數據供應系統,并且數據庫里以往采集的高價值數據信息,將會隨著企業的數字化服務能力提升而持續匯入到產業鏈中,通過交換、融合或再生來創造更多的價值,實現數據服務的數字化驅動。
3.2國產數據模型得到發展
實現數據價值是數字農業最困難,也是最終的根本目標,硬件設施可以從國外買到,但對于后臺系統國外卻對我國嚴防死守,所以必須掌握實現數據價值模型的核心技術。目前國與國之間的科技力量競爭不斷加劇,引進科技成果的壁壘持續增高,同時國內外農業生產經營模式存在很大差別,因此不能直接套用國外的數據模型。我國不斷鼓勵科研成果的轉化利用,農業數據模型的跨界合作正在逐步深入,所以農業核心數據模型的自主研發在今后一定會實現。
3.3農業機械智能化加快
農業機械化與農業智能化最根本的區別就在于“數據驅動”,“中國制造2025”明確要把“智能制造”作為今后的努力方向。順應時展,海爾等一些國內的制造企業已經逐步進行數字化轉型升級,從而獲得新的經濟增長點,農機企業也必須通過數據來對農機裝備賦能,適應數字農業的發展要求,完成從農機制造商向農機服務商的轉型升級目標[3]。
3.4產業鏈向虛擬化方向發展
由于農業生產各環節數字化水平的逐漸提高,數字化驅動的農機智能與商業智能同農業生產經營聯系越來越緊密,數字農業產業鏈將慢慢走進網絡世界中,通過互聯網進一步實現農業數字化的映射,數字農業產業鏈虛擬化會慢慢消除農業信息不對稱,提高產業整體效率,促進數字農業更好更快的發展。
3.5供應鏈金融普惠化
近年來,供應鏈金融高速提升,2020年我國供應鏈金融的市場規模已達到14.98萬億元,供應鏈金融是農業產業提升的重要環節,可以改善資金流從而促進農業產業、尤其是中小型企業的良好發展。依靠物聯網、大數據及人工智能等一系列科技手段,數字農業會進一步促進中小企業逐漸融入到農業產業體系中,為供應鏈金融普惠化打下良好的發展基礎。農業產業虛擬化的同時,會使其變得更加透明,信用責任也更容易得到保證,因此金融風險的量化管理也變得不再復雜。
3.6數據安全更加重視
不管是地塊的信息數據,還是企業的經營數據都能直接表現出農業生產經營主體或企業的當前情況,數據促進農業發展的同時,也有被泄露和亂用的風險,所以保證數據安全也是農業數字化發展不可忽視的問題,存儲和使用數據的信息化系統的安全性要求越來越高,數據所有權的保證也會隨著法律的不斷優化而徹底解決。
4數字農業的發展領域
4.1智能農機裝備
智能農機裝備是農業生產的重要工具,通過物聯網和信息化技術可以達到最優的農業實施方案,從農作物耕種收等各個環節來降低農業成本,實現農產品增產增收,從規模化種植角度,能夠實現農業資源可持續發展,農業生態良性循環[4]。
4.2智能灌溉
提高澆灌效率和避免水資源浪費是農業良好發展的根本要求,可以依靠建設可持續和高效節本的智能灌溉系統來達到節約水資源的目的。目前以物聯網為基礎的智能灌溉系統,可以利用空氣濕度、土壤濕度、土壤溫度和光照度等參數進行精準的計算,從而根據用水需求來進行智能化控制灌溉,大大提高效率且降低成本。
4.3農業無人機
無人機在農業領域具有廣泛的應用,可以用來進行農作物生長情況檢測、農業攝影、農作物植保和牲畜管理等。農業無人機可以提高監測效率、降低監測成本,同時還可以采集大量的數據傳輸至后臺。
4.4智能溫室
智能溫室可以連續不間斷地測量溫室內的各項環境數據,包括室內溫度、室內濕度、光照度和土壤濕度等,當這些重要的參數超出設定的正常范圍時,系統會對這些參數進行分析和評估,并做出自動響應,將這些參數的誤差進行校正,從而使溫室的環境保持在農作物生長的最佳范圍內,極大地降低了人力和物力成本。
4.5收獲監測
收獲監測不只是針對農作物產量這一個指標,而是對收獲環節所有可能影響最終收獲量的因素進行監測,包括糧食含水量、糧食飽滿度、糧食破碎量和總收獲量等。對在收獲監測中獲得的實時數據進行有效的分析處理,可以輔助農民做出正確的決斷,從而降低成本,增加產量。
4.6土壤監測系統
土壤監測系統主要用來監測和改良土壤綜合性能,避免土壤退化,此系統可以監測土壤的大部分重要參數(包括土壤緊實度、蓄水保墑能力、土壤溫度等),從而防止土壤板結、土壤侵蝕等。
4.7農業管理系統
農業管理系統可以為農業工作者和相關企業提供數據收集和管理功能。得到的數據被存儲和分析從而為使用者提供決策依據,農業管理系統還可以用來建立農業數據模型。其優勢包括為使用者作出重要決策時提供了理論數據支持,提高了農業生產的綜合管理能力。
5互聯網巨頭布局數字農業案例
5.1阿里巴巴:盒馬村
阿里巴巴數字農業事業部始終將農業全產業鏈數字化轉型升級作為戰略目標,力爭盡快建成1000個高效規模化的數字農業示范基地。從去年開始,阿里巴巴數字農業事業部更是全面加緊了對盒馬村的布局和建設,以希望先于其它企業完成數字農業示范基地建設的戰略任務。盒馬村并不是指某一個村落,而是所有為盒馬種植農產品的村落的統稱,盒馬村模式是新時代農村轉型升級的一個標桿,根據訂單情況,針對不同的村落,因地制宜地發展數字農業,讓種植戶和銷售企業直接對接,從而使優質的農產品快速入城,同時將城里的優質資本引進村落,形成良性循環。通過阿里巴巴建設的“產—供—銷”一體化平臺,讓原本分散孤立的村落緊密聯系在一起,成為現代數字農業產業鏈的一部分,種出更優質的農產品,讓農民獲得更大的收益。依托阿里云技術和淘寶電商平臺,盒馬模式幫助農業產業的種植端和銷售端實現了數字化的升級,盒馬利用其強大的銷售匯聚能力,解決了小農戶難銷售的問題,改變了以往小農生產模式產銷散亂的面貌,幫助農戶降低了風險,開拓了銷售渠道,提高了銷售效率。據有關新聞報道,截至2020年底,上海、江蘇、海南等全國13個省、市、自治區已經建立盒馬村,盒馬村模式為我國數字農業發展提供了良好的參考。
5.2京東:京東農場
從2018年開始,京東農場便逐步進行數字化農業的試驗,京東農場廣泛同全國各地的高標準農場開展合作,共同建立更高品質的農業生產基地,全面實行農作物標準化和規范化種植,從源頭開始建立農作物全程可視化追溯性模式,讓農作物從田間到餐桌的安全性得到保證,全面提升京東農場的農產品質量。其建立的“京品源”品牌,擁有產銷一體化的全套服務體系,對京東農場的農產品在品牌、品質、供應、產銷等方面進行全面的支撐。根據有關新聞報道,京東農場進行了廣泛的戰略布局,截至2020年底,其已經在全國各地建立了17個示范農場。從農產品的種植、加工、運輸,到供銷的各個階段,京東農場利用區塊鏈、人工智能、物聯網等技術對傳統農業進行賦能,徹底改變了傳統農業的產銷模式,為數字農業發展作出了重要貢獻。
5.3華為:聯手北大荒,助力數字化轉型
技術實力雄厚的華為,一直希望利用其技術優勢,幫助傳統企業進行轉型升級。2019年8月,華為同北大荒農墾集團簽定了戰略合作協議,按照協議內容,雙方將建立長期的戰略合作伙伴關系,彼此會充分利用行業地位和自身技術為另一方提供全面的幫助,貫徹取長補短、互惠互利的原則,在人才培養、平安墾區、智慧農業、華為云建設等多方面進行密切合作,攜手探索數字農業的新發展模式,全面開展北大荒集團的轉型升級。華為除了和北大荒合作以外,還將利用其大數據、云計算、人工智能及5G技術與袁隆平團隊共同打造“互聯網農場”。
篇6
當前黑龍江省農業生產的智能化程度仍然不高,科技普及率相對較低的現象比較普遍。這樣就要求我們應該加快實現農業物聯網技術的應用,設計更多能夠體現當代農業智能應用的設施,通過運用互聯網技術實現接入云端控制系統,能夠掌握移動客戶端進行遠程控制,實現人工智能的調控,減少人工的使用,實現農業經濟的發展。通過對當前我省的農業經濟發展現狀進行有效的分析能夠找到一條符合我省基本國情的發展之路。
1.黑龍江省農業經濟智能化程度的應用和現狀
1.1.黑龍江省農業經濟的發展狀況
當前,黑龍江省的農業經濟在發展的過程中仍然屬于運用精耕細作的作業模式,智能化應用程度不高,機械化耕作的程度也相對較低。特別是受到傳統農耕文化的影響,其經濟發展的模式長期受到限制,在我省的廣大農村以及偏遠地區受到影響更為嚴重。多年以來,我省的廣大農村地區一直使用這種落后的經濟模式指導我們的發展,制約了農村經濟的進步。但是,隨著近些年農村經濟的快速發展,以及農業智能化程度的普及,更多的智能化系統運用到農村的經濟發展過程中,對農村的經濟發展起到了很大的推動作用。但是,隨著市場的發展,現在的這種生產經營模式也不能滿足生產活動的需要。及時有效的調整農業生產經營活動,改善農業經濟結構成為當前農業發展的方向性問題。落后的生產結構必然會經歷時間的轉移而被淘汰,成功的生產經營模式會指導農業經濟的生產生活。
1.2.智能化技術在農業生產過程中的應用
當前我省的農業經濟的快速?l展對國民經濟起到了巨大的推動作用,具有十分重要的現實意義。運用智能互聯網技術能夠有效的提升農業科學化水平。在相對比較成熟的環境下,通過運用性價比更高的環境傳感器建立一套環境的監測系統,能夠有效的監測農業設施環境,這樣更有利于發展有機農業。通過使用無線WIFI技術可以實現接入互聯網的云端進行遠程控制,可以真正實時對于農業數據的收集與處理;這樣就會在最大程度上實現移動客戶端的實時有效監控。很多的用戶都會選擇使用數據采集系統控制農業環境的數據及作物生長情況,運用對噴灌電機、溫度控制設備實施有效的生產操作,同時基于地理信息系統、大數據與云技術的物聯網行業智能應用系統的開發與集成,主要項目包括:“智慧農業應用管理系統”、“智慧物聯行應用管理系統”、“小型無人機行業應用管理系統”、“互聯網安全態勢感知與智能防范管理系統”等項目。這樣能夠在最大程度上實現對農業生產作物的有效控制。通過使用云端控制平臺正確執行操作控制,減少人力成本,提高經濟效益。
1.3.黑龍江省農業實施智能化面臨的困難
當前,黑龍江省的農業生產主要依靠傳統的作業方式,農業人才相對比較缺乏很多的農業生產經營方式仍然使用粗獷式的低加工生產方式,嚴重制約了農業生產,這樣也導致生產效率低、生產的附加值低、產品質量不高的情況影響我省農業的發展。這樣就導致我省的農產品在國際市場中缺乏綜合競爭力。現在的國內所使用的農業機械主要是一些落后的設備,自動化程度相對較低,雖然操作起來不需要掌握更多的技巧,但是生產效率過于低下,特別是在西部的一些落后地區由于社會經濟相對比較落后,土地又相對比較貧瘠,這樣就導致農業生產經營方式更為落后。現在由于我省農業的管理過于粗放,產品的質量始終不能與發達國家進行抗衡,主要因素就是我省很多農產品中化肥、農藥的殘留值嚴重超標,導致我省的農產品的質量不能取得世界的認可,嚴重影響了我省農產品在國際市場中的份額。這樣就不利于我省農產品的銷售和發展,最終會導致整個農業發展的不均衡。
2.黑龍江省農業經濟應該尋找的發展之路
應該建立一套屬于我們國家自身發展實際的現代農業市場機制。其中應該主要包含現代農業經濟發展相適應的市場機制。其中包含以下幾個方面,即生產經營市場機制、農產品期貨市場機制、科技市場機制等,這3種市場機制是我省現代化農業市場機制的基礎,其中科技市場指的是發展農業生產經營方面有關的科學技術,加大科技的投人,積極引進外來先進的科學技術和管理手段.從而促進農業技術的推廣,有利于提高農業的現代化管理水平增加農產品的附加值和科技含量,增強我省農產品的競爭力,推動我省農業平穩、快速發展。應該更加注重現代農業技術管理人員的培養注重現代農業技術管理人員的培養,要求積極調動起相關科研院校對于現代農業科學技術和管理的專業人才的培養,通過多種形式來解決農業生產者生產技能低下的情況。我省還應建立專業性的農業科技培訓機構和職業教育機構,利用農業科技作為發展農業經濟的后盾,提升現代農業的發展潛力和空間。應該積極學習其他國家的先進經驗,積極學習國外先進的技術,努力提高自身的農業技術研發實力,這樣我省才能真正被稱為農業經濟大國。同時還應該完善現代農業的相關保護性法律的出臺和實施工作,做到出臺更多的有關農業發展的法律和政策,應該更多的包括一些最低價保護、補貼惠農等政策意見,通過利用行政手段、司法手段來對農業經濟進行宏觀調控,從而促進我省農業經濟的健康、合理發展,增強我省農業可持續發展的能力。
篇7
【摘要】機器人是典型的智能產品,隨著物聯網、人工智能等技術的不斷發展,智能機器人的應用正日益從工業領域擴展到國防軍事、教育娛樂、醫療康復、助老助殘、救援救災等其他領域。目前,智能機器人的市場需求呈現新特點,技術進步呈現新趨勢,產品研發呈現新熱潮。發達國家正以此為契機,紛紛對智能機器人的技術發展進行戰略部署,以搶占產業競爭的制高點。反觀我國,傳統機器人及關鍵部件技術總體薄弱,產業面臨空心化風險;智能機器人部署不足,與發達國家的差距很可能被進一步拉大;機器人市場需求激增,但同時面臨產業安全風險。為此,我國應該加緊部署智能機器人戰略,建立技術創新載體,加大技術研發力度,明確產品發展方向,完善標準體系建設,搶占機器人技術及產業發展的下一個制高點。
【關鍵詞】智能機器人 戰略部署 差距 競爭
【中圖分類號】 TP242.6 【文獻標識碼】A
【DOI】10.16619/ki.rmltxsqy.2017.04.011
機器人是典型的智能產品,隨著物聯網、人工智能等技術的不斷發展,智能機器人的應用正日益從工業領域擴展到國防軍事、教育娛樂、醫療康復、助老助殘、救援救災等其他領域。由于智能制造推動生a方式變革,人類對于智能服務的需求不斷提升,智能機器人的作用日益凸顯。發達國家紛紛對智能機器人的技術發展進行戰略部署,以搶占產業競爭的制高點。發達國家的智能機器人產業剛剛起步,我國與發達國家的差距并不大。因此,我國應抓住這一契機,加緊部署智能機器人戰略,搶占機器人技術及產業發展的下一個制高點。
智能機器人的發展趨勢
市場需求呈現新特點。智能機器人是一種在人類生產、生活環境中能與人自然交互并協同作業,具備精細作業能力的新一代機器人。它與傳統機器人不同,不依靠事先編制的程序,對外界的感知能力很強,能在非結構環境下完成動態、復雜、靈活、精細的作業,實現多機協同,成為人類的助手。隨著社會的快速發展和科技的不斷進步,傳統工業機器人無法適應小批量定制、個性化制造、柔性制造等需求。此外,目前的服務機器人尚處于產業化孕育期,不具備相應的智慧和思維,無法滿足醫療護理、助老助殘等社會需求。因此,人們對于智能機器人的需求愈加強烈。
技術進步呈現新趨勢。第一,提升學習和適應能力。在當前的系統環境中,可以容忍機器人在執行任務時有更大的不確定性。實現這一目標的可行途徑是示教。一個執行任務的機器人需要觀察人類工作環境多次,通過重復執行相同的任務學會模仿人類。另外,機器人系統通過“迭代學習”技術提高自身的速度和可靠性,進而超越人類的適應性。
第二,提升建模、分析、仿真、控制能力。建模、分析、仿真和控制能力是復雜系統必不可少的關鍵因素。為了充分改進設計制造系統,模型和仿真技術需要通過實驗驗證,并結合搜索和優化技術,在生產制造系統的各個方面進行仿真操作。
第三,提升控制和計劃能力。機器人未來將需要更先進的控制和規劃算法,來處理具有更大不確定性、較寬公差和大量電流自由度比的系統。這可能涉及到將機器人的手臂末端效應器放置在移動基地。一般機器人可能具有12個自由度,但極端擬人化的人形機器人可能有60個自由度。新的規劃方法需要結合新技術,例如數學拓撲和近期規劃,從而能夠有效地搜索強大的高維空間。
第四,提高感知能力。為了監控工作進展及周圍情況,未來的工廠機器人需要改進其感知系統。除了任務監控之外,機器人應能夠檢查子裝配體和產品組件所花費的時間,以避免浪費時間和資源。要做到這一點,就需要更好的觸覺傳感器和圖像理解方法,傳感器必須能夠構建起零件的幾何模型和物理模型。
第五,構建新的機制和高性能驅動器。機器人發展歷來注重機械傳動器的精確性、可重復性和分辨率等性能指標。但如果機器人被用于一些新興環境領域,如納米和微觀尺度操縱下的環境、對材料敏感的環境以及與人類共享的環境中,就需要對機器人的驅動機制和材料選擇進行重新思考。
第六,發展人機交互能力。制造業工作環境需要重視人類的相互作用和機器人的安全性。任何涉及人機交互的活動必須能提供有利的改進結果。考慮最終用戶的需求而設計的機器人系統不僅更安全,而且更具成本效益。簡單、明確的接口和可以觀察到的、透明的行為使得人類與機器人能夠實現協同工作。人類和機器人都需要容易理解的意向指標。
第七,提高建模與陳述能力。新的制造機器人必須能夠與人類共享空間,并且能夠學會通過經驗來提高工作效率。要支持這樣的學習能力,機器人必須利用靈活、豐富的觀察技能并通過模仿人類來自主學習新技能。
第八,提高科學測量的能力。為了保證機器人的研究成果,需要加強生產車間底層的測量工作,并以此評估科學進步和技術轉讓的效果。科學測量的廣泛因素包括基本的計量性能指標、測試方法、參考工件和數據、參考架構以及關鍵技術投入標準。
第九,發展“云機器人”與自動化制造系統。制造系統需要與復雜的、動態的、高維的環境進行可靠的傳感和交互。2010年,“云機器人”的新范式出現,它要求將管理以及處理數據轉移到云。“云機器人”至少在五個方面顯著提高了機器人性能:一是提供一個全球性的圖書館,包括圖像、地圖、對象數據的幾何形狀和機械屬性;二是基于樣本的統計建模和運動的需求計劃實現大規模并行計算;三是機器人之間共享成果、軌跡和動態控制;四是人類共享“開放源碼”的代碼、數據、設計、編程、實驗和硬件建設,尤其是人氣高漲的ROS系統;五是實現問題檢測,并按需完成人類診斷。
產品研發呈現新熱潮。目前,多家科研機構和企業對智能機器人進行了研發并形成了相應的樣機或產品。在工業機器人領域,美國的Rethink Robotics生產了“具有常識”的Baxter,KUKA開發出人機協作機器人,瑞士的ABB生產了雙臂機器人,丹麥的Universal Robots生產了協作機器人UR10等。在服務機器人領域,美國的iRobot生產了Roomba系列清潔機器人,美國直覺外科公司生產了達芬奇手術機器人,日本的軟銀生產了家用機器人Pepper。
發達國家紛紛進行戰略部署
日本的戰略部署。2015年1月,日本國家機器人革命小組了《機器人新戰略》,制定了日本實現機器人革命的三大戰略目標和擬實施的六大重要舉措,明確了未來五年的戰略行動計劃。六大重要舉措之一就是關注技術和標準,具體推進人工智能、模式識別、機構、驅動、控制、操作系統和中間件等方面的技術研發,同時還要關注沒有被現有機器人技術體系納入其領域的創新。日本未來五年戰略行動計劃的八項重點任務之一就是發展對機器人產業影響重大的技術。
美國的戰略部署。2011年,美國公布了《國家機器人計劃》,計劃每年對人工智能、語音和圖像識別等方面的技術研究提供數千萬美元的支持。2013年公布的《機器人路線圖》指出,未來要攻克的機器人關鍵技術包括:非結構環境下的感知操作、像人類一樣靈巧的操作、裝配方面的適應性和可重構性、能與人類一起工作、具備在人類生產或生活真實場景中的自主導航能力、能自動理解人的行為和心理狀態、具備人機交互能力、具備良好的安全性能等。
韓國的戰略部署。2014年8月,韓國貿易工業和能源部了第二個智能機器人開發五年計劃,擬投資26億美元支持智能機器人開發。該計劃的目標是到2018年,機器人的市場規模從當前的22億美元增加到79億美元,機器人公司從402家增加到600家。計劃的首要任務是發展服務型機器人,例如災難救援和健康護理機器人等。此外,政府提出要鼓勵國內企業加快實現與機器人產業的融合(參照日本軟銀集團的案例)。
歐盟的戰略部署。2014年,歐委會和歐洲機器人協會下屬的180個公司及研發機構共同啟動全球最大的民用機器人研發計劃“SPARC”。根據該計劃,到2020年,歐委會將共計投資7億歐元,協會將共計投資21億歐元,共同推動機器人研發。2014年底歐盟的《地平線2020計劃》提出要向機器人領域新增1.02億美元的投資,支持相關研究和創新,推進感知、人機交互、機電一體化、導航等機器人關鍵技術的發展。
我國智能機器人產業發展現狀及前景
傳統機器人及關鍵部件技術總體薄弱,產業面臨空心化風險。據日本機器人協會分析評估,中國的機器人技術總體落后西方發達國家約20年,尤其是在人工智能、人機對話、醫療機器人、感知測量、移動控制等技術領域與發達國家有非常大的差距。智能機器人所需的關鍵部件,如高性能交流伺服電機、精密減速器、控制器等,中國長期依賴進口。像精密減速器這類部件幾乎由日本的Teijin、Harmonic兩家公司壟斷,售價居高不下,這直接推高了我國機器人產品的生產成本,降低了產品的市場競爭力,使我國機器人的發展面臨著只能依靠加工、組裝的產業空心化風險。
智能機器人部署不足,差距有被進一步拉大的風險。我國雖然在傳統機器人的技術研發以及產業化方面取得了初步進展,但在信息網絡技術與機器人技術結合方面仍然十分滯后。互聯網企業在發展機器人技術方面的意識不強,百度公司雖然已經作出機器人相關技術研發的部署,但尚未與傳統機器人企業形成合力以共同推進下一代智能機器人的研發。如果不能抓住新一代智能機器人的發展機遇,任由國外公司(如谷歌)建成新一代智能機器人的系統平臺及技術標準,我國智能機器人的研發、生產和應用將更加被動,技術方面的差距有被進一步拉大的風險。
我國機器人市場需求激增,但面臨產業安全風險。隨著我國工業轉型升級速度的加快,機器人市場需求正呈現井噴式的增長態勢。自2013年起,我國已成為全球需求量最大的機器人市場。經測算,我國工業機器人的需求量還將大幅增長。目前,我國工業機器人密度(每萬名工人的機器人擁有數量)僅為23臺,遠低于韓國的396臺、日本的332臺、德國的273臺。
然而,我國機器人產業總體上還處于起步階段,工業機器人缺乏品牌認知度,最大的機器人企業年產機器人也僅僅只有千余臺。目前,機器人市場基本被外資企業占據,瑞典ABB、日本發那科和安川、德國庫卡等知名企業的產品在中國市場的占有率近90%。僅發那科一家的機器人產品就在我國占有23%的市場份額。隨著國外機器人企業紛紛將我國作為生產基地,自主品牌生產企業發展的市場空間將被進一步壓縮,中國機器人產業安全風險凸顯。
接下來,筆者將以中國的工業機器人市場為例,用具體數據分析中國機器人的市場需求。中國機器人市場需求源于國民經濟和社會的發展。世界經濟發展的經驗表明,在工業化中后期推動經濟增長的動力由前期對資本、資源的投入轉變為技術創新與效率提高。在提高制造業效率時,裝備水平的提升成為首要著手點,日本上世紀80年代工業機器人行業的高速成長就是這一觀點的有力例證。中國現階段的國民經濟和社會發展水平與日本上世紀80年代初期較為相似,在工業機器人市場需求方面也呈現出相似性。
在人均GDP方面,雖然目前中國的人均GDP低于日本80年代的數據,但中國的制造業主要集中在環渤海、長三角、珠三角區域,即以北京、天津、遼寧、山東、江蘇、浙江、上海、廣東、福建、重慶、河南、安徽為樣本的區域。這些地區2011~2012年的人均GDP算術平均值為8935美元,2012~2013年為9880美元。在人口增長方面,中國現階段的人口增長率約為0.5%,而日本1980~1981年和1981~1982年的平均值分別為0.76%和0.71%,人口增速較為相似。在人口結構方面,2013年中國0~15歲和65歲以上的人口比例為17.5%和9.7%,日本1980~1981年相同數據的平均值為23.42%和9.16%,這說明中國未來面臨的勞動力短缺的程度高于日本上世紀80年代初期,但中國的人口存量大,人口流動性要高于日本上世紀80年代初期。綜合判斷,現階段中國的人口趨勢與日本上世紀80年代初期相似。
在1980~1981年和1981~1982年兩個階段,日本工業機器人國內市場的平均年銷售量分別為1.9萬臺和2.1萬臺,工業機器人在制造業的平均密度分別為32臺/萬人和43臺/萬人。在2011~2012年和2012~2013年兩個階段,中國國內市場工業機器人的平均年銷售量分別為2.3萬臺和2.9萬臺,機器人密度分別為20臺/萬人和24臺/萬人。中日兩國在相應時間段內的銷售量和密度均相差不大。從經濟、人口、國家政策、國際環境等方面來看,當前中國工業機器人的市場環境與日本1980~1982年間的市場環境非常相似。20世紀80年代,工業機器人在日本蓬勃發展。自1980年到1985年,日本工業機器人的市場規模由768億日元增長到3023億日元,年均復合增長率為31.5%。以日本為例,我們可以發現中國的工業機器人市場正處于快速成長階段。
接下來,筆者將對中國工業機器人的市場規模進行預測。根據日本工業機器人市場銷售及保有量數據,1985年日本工業機器人的保有量約為9.3萬臺,工業機器人在制造業中的密度為99.28臺/萬人。2010年以來,中國制造業主要行業的從業人員數量增長平穩,至2013年達到5258萬人。受人口結構和勞動力供應因素的影響,假設到2020年中國制造業從業人員數量上升到6000萬,工業機器人在制造業中的密度將會達到日本1985年的水平(與《關于推進工業機器人產業發展的指導意見》目標相當),屆時中國工業機器人的保有量約為60萬臺。
根據IFR的數據,2013年中國工業機器人的保有量約為13.3萬臺(不考慮老舊工業機器人更新),至2020年中國工業機器人的總需求量約為46.7萬臺;此外,工業機器人的使用壽命約為12年,因此到2020年,中國在2008年之前安裝的工業機器人將全部更新完畢。根據《中國工業機器人2011年產業分析報告》的數據顯示,至2008年底中國工業機器人的保有量約為2.73萬臺,到2020年中國工業機器人的新安裝數量和更新數量合計為49.43萬臺。根據IFR的數據,2013年中國工業機器人市場銷量為3.65萬臺,保守估計,2014~2020年間中國工業機器人市場銷量的復合增長率將達到45.1%。
樂觀估計,到2020年,中國工業機器人在制造業各細分領域的密度將達到2008年韓國的水平,屆時中國工業機器人的保有量將達到83.36萬臺。根據IFR的數據,至2020年,中國工業機器人的總需求量約為70.01萬臺,加上2020年前需要更新的2.73萬臺,到2020年中國工業機器人的新安裝數量和更新數量合計為72.74萬臺。因此可以樂觀地說,2014~2020年間中國工業機器人市場銷量的復合增長率將達到53.3%。
下面,筆者將對中國工業機器人的銷售額進行預測。根據IFR數據,工業機器人的主機價格約為35萬人民幣,加上軟件、設備和工程費用的系統價格約為105萬元。隨著市場競爭的加劇,預計2014年至2020年間機器人的主體價格為30萬元,系統價格為90萬元。因此,至2020年,中國工業機器人主機的市場銷售額將在1482.9億元至2182.19億元之間,完整應用系統的市場銷售額將在4448.7億元至6546.57億元之間。根據成本占比法估計,減速器的市場規模將在489億元至720億元之間,伺服系統的市場規模將在370億元至545億元之間,控制器的市場規模將在148億元至218億元之間。
最后,筆者將對中國工業機器人關鍵部件的需求量進行預測。通用工業機器人一般有4~6個自由度,需要分別使用4~6個電機和減速器,其中伺服電機的占比約為90%(交流伺服電機65%,直流伺服電機25%,步進電機10%),RV減速器約占70%,諧波減速器約占30%。預計在2014年至2020年,RV減速器的市場需求量在138萬臺至305萬臺之間,諧波減速器的需求量在59萬臺至130萬臺之間,伺服電機的需求量在177萬臺至392萬臺之間,控制器的需求量在49.43萬臺至72.74萬臺之間。
多方協同推進智能機器人創新應用
當前,我雖然在傳統機器人技術研發及產業化方面取得了一定進展,但在信息網絡技術與機器人技術結合方面仍然十分滯后,這可能造成我國的機器人技術與發達國家之間的差距出現代際的拉大。為此,我國應該加緊部署智能機器人戰略。
建立技術創新載體。借鑒美國、日本等國的發展經驗,研究建立機器人創新中心,健全利益分配機制,形成產學研用緊密結合的協同推進格局,推動人工智能、自動化、物聯網等領域的技術融合創新,集中攻關智能機器人的共性關鍵技術,為智能機器人技術研發提供有力支撐。
加大技術研發力度。重點研發對智能機器人發展影響重大的技術,主要包括人工智能技術、傳感與識別系統技術、柔性關節、高集成一體化關節、模塊標準化體系結構等機構技術、執行與控制技術、操作系統和中間件技術、安全技術、自組裝與自修復技術、自主學習與智能發育技術、人機友好交互技術、意圖/需求理解技術等。同時還要關注沒有被納入現有機器人技術體系的創新,為研制智能機器人提供技術儲備。
明確產品發展方向。以市場需求為牽引,加快智能機器人的研發及產業化。目前工業機器人領域的發展方向一方面是要注重柔性制造,使工作部件能夠簡便頻繁切換,機器人能夠輕松安裝并隨處移動,滿足小批量或者定制產品的生產需求;另一方面是發展價格低、通用性強、功能多的機器人。目前,服務機器人領域的發展方向一是發展教育、通信和娛樂等機器人;二是推動機器人在批發、零售、酒店和餐飲業的應用;三是發展應用于護理行業的移動輔助、排泄輔助、老年癡呆患者照料和沐浴輔助等機器人以及應用于醫療行業的微創外科手術機器人。
完善標準體系建設。整合產學研用標準化技術力量,激發企業參與制定、修訂標準的積極性,逐步構建既適合我國國情,又與國際接軌的機器人標準體系和認證規范,研究制定基礎共性標準、通用技術標準、性能和檢測規范、安全標準、通信控制標準、設計平臺標準。統一架構機器人的硬件和軟件,開發能實現機器人必備功能的通用軟件平臺,為全球化標準策略的制定奠定基礎。
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一、指導思想
堅持以新時代中國特色社會主義思想為指導,全面貫徹黨的和二中,三中,四中全會精神,結合經濟發展實際,貫徹落實好省《關于加快發展數字經濟的實施意見》(冀辦發[2019]28號)和市《關于加快發展數字經濟的實施方案》文件精神。堅持示范帶動、創新引領、開放合作及共建共享的發展原則,突出數字化、網絡化、智能化發展方向,以創新引領、數據驅動發展為核心戰略,以推動互聯網、大數據、人工智能與經濟社會深度融合為主攻方向,推行以數據為基礎資源的城市發展新模式,深入推進數字政府治理和智慧城市建設,逐步推動經濟社會各領域數字化轉型發展,增強數字經濟發展競爭力,實現產業發展數字化,民生服務智慧化、城市管理精細化,為加快經濟高質量趕超發展助力。
二、發展目標
到2020年,數字信息網絡基礎設施支撐能力和服務水平顯著增強,工業龍頭企業數字化轉型取得突破,兩化融合水平大幅提升,數字化研發設計工具普及率達到65%,關鍵工序數控化率達到50%。惠民公共服務能力明顯提高,政府數據資源開放共享機制基本建立。
到2025年,先進泛在的數字基礎設施基本普及,交通、教育等領域數字化轉型基本完成,高效便捷的信息惠民服務體系建設完善,網絡安全保障有力,數字化監管機制發揮巨大作用,經濟社會發展信用環境明顯改善。
三、重點任務
為扎實做好全縣數字經濟發展的推動工作,結合實際,將重點實施好五大工程,24項具體工作。
(一)實施數字經濟基礎設施建設工程。一是督促移動、聯通、電信、廣電等電信運營企業按照省、市公司統一規劃部署,優化網絡結構,增加網間互聯帶寬,促進LTE增強、5G等新型無線通信技術應用。結合本縣實際科學推進大數據中心建設,建立并完善關鍵信息基礎設施安全保障體系;建設適應數字經濟、數字社會發展需要的基礎設施,提升本地應急通信保障能力;支持電信運營企業在的信息基礎設施、核心機房建設,統籌協調5G通訊設施的需求,將信息基礎設施納入國土空間總體規劃。到2020年底,完成縣政府、縣醫院、軸承工業園區等15個5G網絡站址覆蓋。(責任單位:縣工信部門、縣發改局、縣自然資源和規劃局、縣應急管理局、中國移動分公司、中國電信分公司、中國聯通分公司)二是在先進裝備制造行業,推動建設和完善企業IT網絡,擴大網絡覆蓋范圍。支持信息化集成度高的企業開展基于IPv6的改造升級,支持IPv4/IPv6雙棧運行,在新建IT網絡全面部署IPv6;鼓勵企業結合IT/OT有線網絡,科學部署和應用無線網絡,支撐工業生產全流程的網絡覆蓋和信息采集;加強5G在智慧城市、智慧交通、智能制造、智慧教育、智慧醫療等領域融合應用,帶動物聯網、VR/AR、車聯網及智能制造等新興產業發展。到2020年,基本完成面向先進制造業的下一代互聯網升級改造和配套管理能力建設,初步建成低時延、高可靠、光覆蓋的工業互聯網基礎設施。(責任單位:縣工信部門、縣發改局、縣教育局、縣衛生健康局、縣文廣新體和旅游局、縣交通局)三是推動傳統基礎設施數字化建設和改造。加快以智能配變終端為核心的低壓配電網運行監測體系建設,強化低壓配電網故障研判、拓撲分析、分布式電源接入、電動汽車充電管理等應用成效;配合省、市推進公路、水利基礎設施數字化,推動汽車客運站等交通場站多家寬帶運營商網絡覆蓋;配合市相關部門推進礦用水資源保護與水害防治微震監測預警大數據平臺建設。(責任單位:縣發改局、縣交通局、縣水務局、國網供電分公司)
(二)實施制造業與數字經濟深度融合工程。一是支持“找軸網”互聯網平臺創新發展,構建面向軸承產業集群,提供全供應鏈服務的工業互聯網平臺;支持有實力的重點企業構建基于云架構、疊加物聯網、大數據、人工智能等先進信息技術的企業工業互聯網平臺;積極推動國內外優質工業互聯網平臺在布局,加強平臺企業、制造企業、電信運營企業、第三方開發者的跨界合作;積極推動智能電網、機器視覺、遠程控制、缺陷檢測、AR輔助、VR裝配、遠程控制、AGV控制、機器人控制等技術的推廣。推動軸承工業園區,在可視化指揮調度、一體化物業管理、全方位園區安防等方面實現智慧園區建設。到2022年,力爭培育1個面向產業集群的工業互聯網平臺。(責任單位:縣工信部門、縣科協、縣發改局、軸承工業園區、運河工業園區、東留善固園區)二是圍繞工業企業轉型升級,引導先進裝備制造業企業加快在研發、設計、生產、營銷、流通等各個環節的數字化、網絡化改造步伐;在中偉、誠為等重點企業中探索建設“工業大腦”,打造一批信息化工廠、數字化車間、智能化生產線的試點示范企業;推動“軸承+互聯網”,強化設備聯網與數據采集能力、數據集成應用能力,發展個性化定制、智能化生產、網絡化供應和服務化延伸等應用新模式;推動企業上云,以基礎設施上云、平臺系統上云、業務應用上云、設備產品上云、制造能力上云為重點,加快新一代信息技術在企業中普及應用;完善工控安全風險預警與信息共享機制,開展工控安全態勢感知能力建設,推動工控產業發展,提升工業信息安全保障水平。(責任單位:縣工信部門、縣科協、縣發改局)三是實施“大智移云”應用科技專項,推動新興技術在工業互聯網中的應用;圍繞工業企業研發設計數字化、裝備智能化、生產過程自動化和管理信息化,開展基于云平臺的綜合集成應用服務,打造與行業特點緊密結合的工業互聯網整體解決方案;大力支持“找軸網”開展工業電子商務、供應鏈、產業鏈金融等全鏈條新型服務,促進軸承產業鏈上下游聯動發展。(責任單位:縣工信部門、縣科協、縣發改局)
(三)實施服務業和民生領域數字化發展工程。一是整合全縣交通運輸全要素信息資源,配合市直相關單位構架建養管運大數據平臺,建立完善全縣域、全行業的信息共享和交換機制,提升交通網絡的基礎建設、運營監測、路網養護、綜合調度等能力;積極支持在智能交通信息采集、運行監測、教據分析等方面參與建設,重點聚焦車路協同、自動駕駛等方面的5G及信息化應用建設。(責任單位:縣交通局、縣工信部門、縣公安局)二是支持對運河傳統文化及紅色旅游資源的數字化挖掘,積極融入市直相關部門建設的旅游云數據中心、旅游智慧管理平臺、智慧服務平臺和智慧營銷平臺;推進數字圖書館、博物館、檔案館等數字文化基礎設施建設;加快新聞出版數字化轉型,加快智慧廣電建設步伐,推進傳統媒體和新型媒體融合發展;加強對玉蘭紀念館、四二九烈士陵園等紅色旅游資源的智慧化建設,提升旅游景區的智慧化管理水平和服務質量。(責任單位:縣文化廣電體育和旅游局、縣委宣傳部)三是支持“找軸網”、“軸承聯盟”等軸承產業平臺擴大知名度,完善服務功能,推進軸承產業高質量發展;支持“五邦同城電子商務平臺”、“微同城”、“供銷e家”等O2O電商模式的發展壯大;加快“閑來先得”農特產品和“好鄉親365”電子商務平臺建設,促進電子商務與本縣特色食品產業深度融合;支持上規模的物流企業建設物流信息系統,實現物流信息全程可追蹤。(責任單位:縣商務部門、縣工信部門、縣發改局、縣交通局)四是積極融入互聯網+教育大平臺,開展5G+VR教學等5G聯合教學應用,推進“數字化校園”建設,實現校園的信息基礎設施100%覆蓋;實施聯網攻堅行動,到2020年各類學校(含教學點)全部實現“寬帶網絡校校通”,帶寬滿足信息化教學需要。2022年各類學校校園網絡全面覆蓋,所有教學班實現多媒體教學設備全覆蓋;普及網絡學習空間應用,校園無線網絡逐步普及,發展同步課堂、專遞課堂、空中課堂新型教學模式及在線教育等教育服務;深化與清華大學慕華成志教育科技有限公司合作,依托慕華成志旗下“愛學堂”的基礎教育在線資源,引進清華附屬學校優質在線課程和學習平臺,建立清華附小互聯網聯盟學校;提升縣實驗中學與北京101網校聯合辦學效果,推動全縣高中教育提升;加強教育云平臺及優質數字化資源庫建設;大力推進STEMA教育,中小學階段開展教育機器人、智能開發板、智能創客等教育課程研究。到2023年,在中小學階段普及scratch、python、C++等編程課。(責任單位:縣教育局)五是依托省級全民健康信息平臺,完善縣級全員人口、居民健康檔案、電子病歷、健康扶貧等數據庫;通過公共衛生、醫療服務、計劃生育、醫療保障、藥品管理、綜合管理等六大類業務應用系統,自下而上采集各級各類衛生健康機構服務信息,實現各級各類數據共享。以縣三院“互聯網+醫院”建設模式為引領,鼓勵全縣醫療機構構建覆蓋診前、診中、診后的線上線下一體化醫療服務模式,推進移動醫療應用。配合市直相關單位建設市、縣兩級遠程醫療綜合管理和運營監管系統,做好與省系統的對接;推進遠程醫療服務覆蓋全縣所有醫療聯合體和縣級醫院,并向社區衛生服務機構、鄉鎮衛生院和村衛生室延伸;加快“咱家健康”手機APP家醫簽約移動平臺建設及推廣,同時提升“家庭醫生”數量與質量,爭取實現全縣覆蓋。(責任單位:縣衛健局、縣市場監管局、縣醫療保障局、縣文化廣電體育和旅游局)六是推進互聯網與社會保障服務領域的深度融合,實現社會保障公共服務信息化全覆蓋,重點推動“老來網”APP的應用,實現社會服務網絡化,推進社會救助、優撫安置、社會福利、社會管理等方面數字化。融入市級建立面向居家、空巢老人服務的社會養老服務信息平臺,逐步提高縣域數字化養老服務水平。(責任單位:縣人社局、縣民政局、縣醫療保障局、縣退役軍人事務局)七是在糧食、畜牧、蔬菜等方面積極推進農業物聯網應用,培育1-2個網絡化、智能化、精細化的生態農業新模式。積極推動本縣產品生產企業融入省級農產品監管追溯平臺,完善數字農業服務體系,提升種養環節的監管水平;深入推進信息進村入戶工程建設,創新推進機制,通過政府引導、市場化運作方式,推進益農信息社村級服務站建設,到2020年,力爭益農信息社村級服務站覆蓋率達70%。依托全省大數據精準扶貧服務平臺,積極推進部門間扶貧開發相關數據的跨地區、夸部門交換共享,實現精準識別,精準幫扶、精準管理和精準脫貧。(責任單位:縣農業農村局、縣委網信辦、縣商務部門、縣扶貧辦)八是引導企業依托現有生產能力、基礎設施、能源資源等,提供個性化、柔性化、分布式服務,建立網絡化協同共享體系。支持大型商貿企業利用新技術,構建線上線下融合、具有深度感知功能的消費平臺、融資平臺。加快找軸網、軸承產業集群窗口服務平臺等建設,為軸承企業發展提供軸承產業政策研究、質量監督檢測、信息咨詢、展覽展示、網絡宣傳、產品研發、創業輔導、人員培訓、生產技術、銷售信息、金融、倉儲物流等系列服務,助力軸承產業轉型升級。(責任單位:縣發改局、縣工信部門、縣委網信辦、縣科協、縣商務部門、縣軸承產業管理服務中心)
(四)實施政府管理服務數字化水平提升工程。一是加快全縣“互聯網+政務服務”建設,積極建設政務信息資源基礎數據庫和編制政務信息資源目錄,形成數據需求清單;主動對接市政務信息資源交換共享平臺,實現省、市、縣三級政務信息互聯互通;推進建設政府公共數據開放目錄,逐步推動政府部門數據依法有序向社會開放。在移動執法、應急響應、立體安防、智慧環保、城市人口大數據、電子政務等方面與移動、聯通、電信等通訊運營企業開展合作,共同打造政務應用示范。(責任單位:縣委網信辦、縣政府辦公室、縣發改局、縣行政審批局)二是依托政務服務平臺建設“互聯網+監管”系統,促進政府監管規范化、精準化、智能化。整合登記備案、質量安全監管、食品安全、競爭執法、消費維權、安全生產、環境保護等涉企信息數據,按照省、市統一安排部署,建設大數據平臺,推進監管信息全程可追溯和“一網通享”,對市場環境強化監測分析、預測預警,提高市場監管的針對性、科學性和時效性;推進“冀時辦”政務服務軟件的推廣應用,實現各項審批事務的手機網上辦理;配合市直部門建立健全全市環境預警和風險監測數字化系統,加強對縣域內高耗能高排放行業及重點領域的實施監測和動態分析;加強對企業環保信用數據的采集整理,將企業環保信用記錄納入全國統一信用信息共享交換平臺;積極高效推進智慧河長管理平臺、遠程無線視頻監控系統、物聯網感知技術的建設及應用,實現河庫水質狀況的實時監測、智能預警,力爭到2020年,重點行業、重點企業環保監測數據100%上網,積極爭創5G+智慧環保示范項目。(責任單位:縣市場監管局、縣應急管理局、市生態環境局分局)三是加快數字化城管平臺向智慧城管轉型升級,打造全縣城市管理一張圖,構建全時段、全方位、全市域的城市智能化、精細化管理新模式。積極推進智慧園林、智慧環衛、智慧照明等系統建設,納入智慧城管中心統一管理,實現對人員、車輛、設施的高效、智能化管理,提升數字城管感知、分析、服務、指揮、監察“五位一體”功能;積極推動農村管理服務轉型,構建涉農信息普惠服務機制;加快“綜治云”平安建設,重點實施以公安“天網”平臺為基礎建設的“雪亮工程”,與市級平臺實現聯通,構建市、縣兩級公共安全視頻監控共享平臺,推進公共安全視頻圖像智能化應用平臺建設,打造公安實戰平臺,提升精準打擊、整體作戰能力,到2020年,基本實現“全域覆蓋、全網共享、全時可用、全程可控”的目標;推進退役軍人信息管理服務及視頻信息一體化平臺建設,提高退役軍人管理服務水平。(責任單位:縣城管局、縣委政法委、縣公安局、縣農業農村局、縣退役軍人事務局、縣住建局)四是推進社會信用信息共享平臺建設,建立信用聯合獎懲機制,實現社會信用信息共享,推動信用服務開發與應用,鼓勵有實力的重點企業建設第三方信用信息服務平臺;加快征信系統二代升級工作,實施守信激勵,失信懲戒,營造誠實守信的良好社會環境。(責任單位:縣行政審批局、縣市場監管局、縣人行)
(五)實施數字產業支撐和創新能力增強工程。一是鼓勵找軸網、軸研院、等建立數據資源采集、匯聚、整合、存儲系統,逐步推動數據采集向專業化、市場化方向發展;引導并推動相關企業、機構、協會等圍繞決策保障、跨域協作、公共服務、經濟調節等領域開展一系列專題應用深化。(責任單位:縣委網信辦、縣發改局、縣工信部門、縣金融辦等縣直有關部門)二是鼓勵有發展意向的企業積極與大專院校、科研院所開展合作,培育發展本縣的信息安全產業;積極利用本地的招商引資鼓勵政策,引進建設1-2個支撐本地數字經濟發展的研發機構、孵化機構。(責任單位:縣科協、縣發改局、縣工信部門、縣委網信辦、縣交通局)三是貫徹落實《省大數據產業創新發展三年行動計劃(2018—2020年)》,推進海量數據存儲、數據清洗、可視化、邊緣計算、認知計算等關鍵核心技術的應用,推動智能感知、人機交互、數據挖掘算法、增強現實等技術的應用,支持數字工廠、數字家庭、數字化醫療等新產業發展;支持區塊鏈技術研發及試驗,培育產業生態,加快區塊鏈技術產業化進程,推進區塊鏈技術在金融、電子商務、智慧醫療、扶貧、農產品安全追溯等領域的應用。(責任單位:縣工信部門、縣發改局、縣委網信辦、縣科協)四是重點支持人工智能關鍵技術在主導產業中的重點企業中的應用,實現兩化技術的融合。(責任單位:縣科協、縣工信部門、縣發改局)五是支持重點企業積極利用大數據、物聯網、云計算、人工智能等技術推動主導產品的智能化升級;鼓勵富恒、恒運、東方等機床生產企業加大對智能高端數控機床的的研發,實現產業化生產。(責任單位:縣工信部門、縣發改局、縣科協)六是鼓勵工業、農業、服務業、政務服務、社會治理、民生等領域的積極推進專業軟件的應用,重點推進工業控制軟件和嵌入式軟件的定制和應用。(責任單位:縣工信部門、縣發改局、縣科協、縣商務部門、縣交通局)
四、保障措施
(一)強化新型市場主體引育。深入開展“雙創雙服”活動,培育一批以開展數字經濟業務主體的中小微企業;積極引進和承接市外互聯網、大數據、人工智能等新一代信息技術產業領域成果來轉移轉化,實現本地企業與縣外優勢企業、機構的多層次、多渠道、多方位推進技術交流與戰略合作。支持數字經濟領域產學研平臺資源整合,為本地企業發展提供檢驗檢測、標準信息、成果推廣、創業孵化、跨界合作、展覽展示、教育培訓等一體化服務。(責任單位:縣工信部門、縣科協、縣商務部門)
(二)加大域外人才智力引進。立足本地數字經濟發展實際,通過在職稱評定、科研服務、醫療保險、配偶安置、子女入學等方面按規定給予優惠待遇,吸引一批創新創業高層次人才來臨發展,重點吸引一批籍人才返鄉創業;把握京津冀協同發展戰略機遇,指導本縣重點企業、科研機構參加域外大型人才交流活動,適時開展科技招才引智;鼓勵專業技術人員向基層一線流動,提高落實待遇,暢通基層專業技術人員職稱晉升渠道,提高基層職稱申報評審比例;鼓勵縣職教中心與民營企業開展聯合辦學,將職業教育資源和企業實訓資源有機結合,為民營企業職工提升技能搭建良好平臺。(責任單位:縣人社局、縣教育局、縣工信部門、縣科協、縣醫保局)
(三)支持示范工程項目建設。在智能制造領域推動建設一批應用示范項目,爭取省戰略性新興產業專項資金支持;支持光明生豬實施生豬養殖大數據農業應用示范項目,支持光明九道菇公司實施節能型智能化高效無菌植物工廠項目,支持中偉、誠為等重點企業推進工業智能制造支撐應用示范項目建設,切實發揮項目示范引領作用;積極幫助符合條件的企業爭取省各類引導基金支持;對符合條件的創新型、成長型企業,積極推動企業上市、掛牌或發行債券融資。(責任單位:縣發改局、縣工信部門、縣金融辦、縣人行)
(四)加強對數字經濟的統計監測和監管。嚴格執行省統計局制定的數字經濟統計監測調查制度,做好數字經濟運行監測分析及對經濟社會發展貢獻評估。嚴格執行市統計局制定的數字經濟發展監管方式,做好合理劃分權責邊界,完善社會監督舉報機制建立工作。構建以信用為基礎的數字經濟監管體制,推動政企聯動、行業聯動的信用共享共治。引導互聯網內部管理和安全保障,嚴格規范經營。(責任單位:縣統計局、縣發改局、縣委網信辦、縣工信部門、縣市場監管局)
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:麥肯錫全球研究所(McKinsey Global Institute)
麥肯錫全球研究院(MGI)成立于1990年,是麥肯錫公司的業務和經濟研究部門。目前,它的研究集中于4大領域:生產力、競爭力和增長,全球金融市場的演變,技術對經濟的增長,城市化。根據“技術快速變化”、“深遠影響”、“產生巨大經濟值”和“對經濟產生顛覆效應”4大參數,2013年5月,MGI評出全球12大顛覆技術,它們將對人類至2025年的生活、商業和經濟產生巨大影響。
高級機器人、下一代基因組學、能源儲存……在12大顛覆技術中,有的我們已探討、爭論多年,有的似曾相識。它們有一個共同的特性——將對人類的生活、商業和經濟產生巨大沖擊。據MGI預測,12大顛覆技術將在2025年一年產生14萬億~33萬億美元的經濟潛在效益。12大顛覆技術的出爐,預示著信息技術無孔不入、技術強強聯手發生巨變效應,更重要的是,它們將對人類提出新的工作技能要求。
技術:物聯網(Internet of Things)
顛覆數字:在生產、醫療和礦物開采36萬億美元生產總值的領域,提高生產力
嵌入感應器后,機器等物體將不再“寂寞”,它們被帶進了相互聯系的世界中。從監控工廠產品生產線、監測稻米地的濕度,到測量管道中的水流量,物聯網不但優化管理方式,還會創建新商業模式。通過遠程監控,物聯網還能改善慢性病患者的治療效果,降低醫療費用。
技術:手機互聯網(Mobile Internet)
顛覆數字:通過遠程健康監控,降低慢性疾病10%~20%的治療費用
短短幾年內,智能手機不再是奢侈品,全球10多億人擁有了智能手機和平板電腦。到了2025年,無線網將無處不在,人類使用無線網的頻率將首次超過使用有線網。手機互聯網發展速度快,視覺界面、可戴式設備將不再是新鮮玩意兒。在商業和公共服務領域,手機互聯網通過各種應用,將誕生新興服務業,提高勞動生產力。
技術:知識工作自動化(Automation of knowledge work)
顛覆數字:提高的勞動生產力相當于1.1億~1.4億個全職勞動者
多年來,人類一直認為有知識含量的工作機器干不了。這種認識將被徹底顛覆,因為,人工智能、機器學習將會把不可能變成可能。比如,計算機已能回復“沒有被編程”的問題。知識工作自動化將給人類帶來嶄新的機會,雖然有的工作將被機器替代,但是,復雜分析工具將會大大提高人類的潛在能量。
技術:高級機器人(Advanced robotics)
顛覆數字:能提高5000萬截肢者和行動不變者的生活質量
過去的幾十年,機器人都是干又臟又累又危險的活兒,比如焊接和噴漆。這樣的機器人塊頭大,價格昂貴,為了保護工人的安全,它們還被固定在地面上,或用圍欄隔開。受益于人工智能、機器與機器交流、感應器等技術的發展,機器人也變得小巧和“聰明”了,它們不僅會替代人類在制造行業的工作,還會運用于保潔和修理等服務行業。此外,還有手術機器人、美容機器人、“拐杖”機器人……
技術:云計算(Cloud technology)
顛覆數字:在IT基礎設施、應用開發等領域,提高15%~20%的生產力
有了云計算,計算機運用和服務就可以在“云”端實現。這使基于互聯網的服務業大大增長,其中包括媒體,圖片、書和音樂的數據儲存。云計算與手機互聯網結合后,也會發生有趣反應——要問路,只需向手機提問。同樣,云計算也會創造新型的商業模式,現收現付模式(pay-as-you-go)將在各個領域廣泛實用。
技術:自動或半自動交通工具
(Autonomous and near-autonomous vehicles)
顛覆數字:減少3萬~15萬交通死亡人數
生產自動汽車、卡車、飛行器和輪船,不再是神話。Google研制出的無人駕駛汽車,已安全行駛30萬英里,只發生了一次事故(還是人為的)。下一個10年,自動交通工具將會得到長足發展,人類的地面交通也將發生革命性變化。自動化交通工具,不僅會提高安全指數,還將減少二氧化碳排放量,提高運輸業的生產力。
技術:能源儲存(Energy storage)
顛覆數字:2025年40%~100%的新交通工具將是電動或半電動的
能源儲存一直是人類攻克的難題之一,下一個10年,能源儲存技術將使電動交通工具更具競爭力。在電網方面,能源儲存將使太陽能和風能有機結合,解決用電高峰問題。在發展中國家和地區,電池/太陽能還會帶來不可思議的好處。
技術:3D打印(3D printing)
顛覆數字:減少打印產品35%~60%的費用
目前,3D打印的運用僅限于產品設計師、3D打印發燒友和少數制造業應用。隨著3D打印技術發展和成本的下降,消費者能與3D打印親密接觸——客戶定制產品行業將會長足發展。在傳統的制造業,供應鏈和零部件儲存產生大量的生產成本,3D打印不但會降低這部分的成本,還會減少生產環節中的材料浪費。大膽的科學家提出了“大膽”的設想:“生物打印”器官,運用3D打印一層一層打印人體干細胞……
技術:下一代基因組學
(Next-generation genomics)
顛覆數字:2025年產生0.7萬億~1.6萬億美元生產總值
花幾小時、幾千美元,一個人的基因就能被破解、排序。但是,這一壯舉是人類花了13年、耗資27億美元才實現的。與大數據分析聯姻后,下一代基因組學將更神奇。科學家們能快速識別基因變異,并制造低成本臺式基因儀器,用于臨床。下一步,科學家將主攻合成生物學,即精準“編寫”生物體的DNA,它將對醫學、農業,甚至生物能源產生影響,當然,更會加快藥物的研發。
技術:先進材料(Advanced materials)
顛覆數字:2025年,納米藥(nanomedicine)將向2000萬癌癥患者提供特制藥(targeted drugs)
過去的幾十年,科學家們發現了材料的神奇力量——“聰明”材料能自我清潔或修復;“記憶”鐵能回復至初始狀態……在各種材料中,納米材料獨樹旗幟,它“力氣”大、強導電……在醫療業,納米材料能生產超強藥物,制藥廠已開始為癌癥患者定制藥品;在能源行業,納米材料能生產超高效的電池和太陽能板。
技術:先進石油和天然氣開采
(Advanced oil and gas exploration and recovery)
顛覆數字:2025年運用新技術有效開發的石油和天然氣,相當于36億~62億桶石油
水平鉆井和水力壓裂技術,正引導另一場能源革命。它們將允許鉆頭開采非傳統石油和天然氣儲存區,為人類提供更多的化石燃料,與此同時,石化制造業將爆發新一輪黃金期。最終,先進的石油和天然氣開采技術還會給人類解放新能源——煤層甲烷、結晶甲烷……
技術:再生能源
(Renewable energy)
篇10
[關鍵詞]電力系統 ;繼電保護; 現狀
中圖分類號:TU984 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)31-0265-01
前言:電力工業是國家經濟發展戰略中的重點和先行產業,現代工業的發展都離不開電力的支持。由于電力的這種重要地位,對電力進行繼電保護顯得至關重要。通過繼電保護可以在電力系統發生故障時,第一時間排除故障,從而將損失降到最低。不斷創新、完善繼電保護技術是電力系統保護的重要內容。
1. 概述
1.1 繼電保護的含義
繼電保護技術通常是指根據電力系統故障和危機安全運行的異常工況,提出切實可行的對策的反事故自動化措施。一般來說,一套繼電保護裝置由3個部分組成,即測量部分、邏輯部分和執行部分。測量部分用于測量被保護裝置的工作狀態電氣參數,與整定值進行比較,從而判斷保護裝置是否應該啟動。邏輯部分,根據測量部分邏輯輸出信號的性質、先后順序、持續時間等,使保護裝置按一定的邏輯關系判定故障類型和范圍,確定保護裝置如何動作。執行部分根據接收到的邏輯部分的信號,完成跳閘、發出信號等動作[1]。
1.2 繼電保護的基本任務
繼電保護是保證電力系統安全運行、提高經濟效益的有效技術,其基本任務是自動的、迅速的、有選擇性的將故障元件從電力系統切除,迅速恢復非故障部分的正常供電,要求能正確反映電氣設備的不正常運行狀態,并根據不正常工作情況和設備運行維護條件的不同發出信號,以便值班人員進行處理,或由裝置自動調整,并要能與供配電系統的自動裝置,如自動重合閘裝置ARD、備用電源自動投入裝置APD等配合,根據電網運行方式,選擇短路類型,選擇分值系數,縮短事故停電時間,提高供電系統的運行可靠性。
2.繼電保護存在的問題及解決方法
2.1 繼電保護常見問題
繼電保護可能因為系統軟件因素發生不可靠性情況。軟件出錯將導致保護裝置誤動或拒動。繼電保護系統硬件裝置因素也會出現不可靠情況。由二次回路絕緣老化、導致接地等原因造成的故障在繼電保護系統故障中占有一定比例。而對于通道及接口,高頻保護的收發信機、縱聯差動保護的光纖、微波的通信接口等裝置系統易于發生通信阻斷故障,直接影響繼電保護裝置的正確動作。此外,安裝人員未能按設計要求正確接線或接線中極性不正確等誤接線問題和檢修、運行人員的誤操作問題在不少電網中都曾發生過。
2.1 繼電保護過程中事故處理方法
要進行繼電保護時,只要正確充分利用微機提供的故障信息,對于經常發生的簡單事故是較容易排除的,但對少數故障僅憑經驗是難以解決的,應采取正確的方法和步驟進行。要正確對待人為事故,充分利用故障錄波和時間記錄。微機事件記錄、故障錄波圖形、裝置燈光顯示信號是事故處理的重要依據,根據有用信息作出正確判斷是解決問題的關鍵。還應運用正確的檢查方法,常用的檢查方法有逆序檢查法、順序檢查法和運用整組試驗法。順序檢查法常應用在保護出現誤動時,具體表現在如果利用微機事件記錄和故障錄波不能在短時間內找到事故發生的根源時,應注意從事故發生的結果出發,一級一級的往前查找,直到找到根源為止。逆序檢查法是利用檢驗調試的手段來尋找故障的根源[2]。按外部檢查、絕緣檢測、定值檢查、電源性能測試、保護性能檢查等順序進行。這種方法主要應用于微機保護出現拒動或者邏輯出現問題的事故處理中。運用整組試驗法主要目的是檢查保護裝置的動作邏輯、動作時間是否正常,往往可以用很短的時間再現故障,并判明問題的根源。如出現異常,再結合其他方法進行檢查。
2.2 提高運行操作準確性要點
為保證保護投退準確,在運行規程中編入各套保護的名稱、壓板、時限、保護所跳開關及壓板使用說明。由于規定明確,執行嚴格,減少運行值班人員查閱保護圖的時間,避免運行操作出差錯。特殊情況下的保護操作,除了部分在規程中明確規定外,運行人員主要是通過培訓學習來掌握的。發現繼電保護運行中有異常或存在缺陷時,除了加強監視外,對能引起誤動的保護退其出口壓板,然后聯系繼保人員處理。如發生當直流電源消失,定期通道試驗參數不符合要求,或裝置故障或通道異常信號發出無法復歸等異常情況,均應及時退出。微機保護總告警燈亮,同時4個保護(高頻、距離、零序、綜重)之一告警燈亮時,退出相應保護。
3.繼電保護發展方向
3.1 繼電保護計算機化
按照著名的摩爾定律,芯片上的集成度每隔18-24個月翻一番。其結果是不僅計算機硬件的性能成倍增加,價格也在迅速降低。微處理機的發展主要體現在單片化及相關功能的極大增強,片內硬件資源得到很大擴充,單片機與DSP芯片二者技術上的融合,運算能力的顯著提高以及嵌入式網絡通信芯片的出現及應用等方面。這些發展使硬件設計更加方便,高性價比使冗余設計成為可能,為實現靈活化、高可靠性和模塊化的通用軟硬件平臺創造了條件。繼電保護裝置的計算機化是不可逆轉的發展趨勢。電力系統對微機保護的要求不斷提高,除了保護基本功能外,還應具有大容量故障信息和數據的長期存放空間,快速的數據處理功能,強大的通信功能,與其他保護、控制裝置和調度聯網以供享全系統數據、信息和網絡資源的能力、高級語言編程等[3]。
3.2 繼電保護網絡化
網絡保護是計算機技術、通信技術、網絡技術和微機保護相結合的產物,通過計算機網絡來實現各種保護功能,如線路保護、變壓器保護、母線保護等。電力系統網絡型繼電保護是一種新型的繼電保護,是微機保護技術發展的必然趨勢。它建立在計算機技術、網絡技術、通信技術以及微機保護技術發展的基礎上。網絡保護系統中網省級、省市級和市級主干網絡拓撲結構,以及分站系統拓撲結構均可采用簡單、可靠的總線結構、星形結構、環形結構等。分站保護系統在整個網絡保護系統中是最重要的一個環節。分站保護系統有兩種模式:一是利用現有微機保護;另一個是組建新系統,各種保護功能完全由分站系統保護管理機實現。由于繼電保護在電網中的重要性,必須采取有針對性的網絡安全控制策略,以確保網絡保護系統的安全。
3.3 繼電保護智能化
隨著計算機技術的飛速發展及計算機在電力系統繼電保護領域中的普遍應用,新的控制原理和方法不斷被應用于計算機繼電保護中。隨著人工智能技術的不斷發展,新的方法也在不斷涌現,在電力系統繼電保護中的應用范圍也在不斷擴大,為繼電保護的發展注人了新的活力。將不同的人工智能技術結合在一起,分析不確定因素對保護系統的影響,從而提高保護動作的可靠性,是今后智能保護的發展方向。雖然上述智能方法在電力系統繼電保護中應用取得了一些成果,但這些理論本身還不是很成熟,需要進一步完善。隨著電力系統的高速發展和計算機、通信等各種技術的進步和發展,可以預見,人工智能技術在繼電保護領域必會得到應用,以解決用常規方法難以解決的問題。
4.結語
隨著現代科學技術的進步,電力系統也伴隨著計算機技術、通訊技術的發展實現了巨大飛躍。繼電保護將朝著更加計算機化、網絡化和智能化的方向發展。這些都離不開繼電保護工作者的辛勤勞動。最終保障我國國家電網安全穩定運行。
參考文獻
[1]《繼電保護和安全自動裝置技術規程》(GB14285- 93).