發佈日期:2017-12-25

日本實現超智慧社會(社會5.0)之科技創新策略

作者: 邱錦田

日本 社會5.0 工業4.0 超智慧社會 人工智慧 科技創新策略 Japan Society 5.0 Industry 4.0 Super Smart Society Artificial Intelligence Science Technology and Innovation Strategy

文章圖片所有權: https://goo.gl/AtuKVV ,Created by Free-Photos
版權適用聲明: CC0 Public Domain-可以做商業用途-不要求署名

1

一、前言

2

在開放式創新影響而不斷變化的創新生態環境下,以物聯網(IoT)、大數據、機器人、人工智慧(AI)、再生醫療和腦科學等新興先進技術進展為基礎,帶動產業經濟和社會結構發生巨大變化的新時代已經來臨,在經濟與社會認知改變,產業結構急速變化的時代,預期藉由強化非連續性與破壞式創新,融合網路空間與實體空間,實現社會全體最適生活與工作的新經濟社會,已經成為世界性發展趨勢。

3

與德國「工業4.0」、美國「先進製造」等專注製造業的發展策略不同,日本為兼顧經濟發展與社會課題而率先倡議「社會5.0」,目的在利用科技創新發展解決日本面臨的少子老齡化、人口結構老化導致勞動力不足、能源、資源、糧食短缺、環境問題、自然災害、安全保障等社會課題挑戰,透過物聯網、大數據、人工智慧、機器人等第四次工業革命(「工業4.0」)先進技術發展為基礎,以及跨領域融合擴展應用到所有產業和社會生活中,藉由科技創新政策方向導引與落實未來社會創造的行動方案達到日本在產業創造新價值與新服務、生活與生存方式的改變,不僅要提升產業競爭力,還要提升生活的便利性及解決日本當前社會存在的問題,實現以人為本的超智慧社會(社會5.0)。

4

本文旨在借鏡日本以整體經濟社會的思維倡議「社會5.0」,跨界整合系統化推行實現「社會5.0」的科技創新策略與必要措施,提出我國應先凝聚國家層級共同發展願景目標,據而引導各部會政策彼此間相互扣合並整合跨部會與各界能量具體落實之政策建議。

5

二、日本倡議「社會5.0」的背景脈絡

6

德國於2011年率先於漢諾威展(CeBIT)提出以虛實整合、將製造技術、資訊技術結合網際網路為核心理念的第四次工業革命「工業4.0」,主要透過結合電腦運算領域以及感測器和致動器裝置之「虛實整合系統(Cyber-Physical System, CPS)」,實現「智慧製造」為核心的「智慧工廠」,透過數位化、智慧化轉型實現價值創造與商業模式創新的新一代工業革命(Kagermann , et al., 2013)。德國倡議「工業4.0」的背景,實際上是因為當前製造業面臨很大的壓力,主要包括:人力、原材料、能源、土地等生產要素成本增高;還有來自於資源與環境法規的更趨嚴謹;另外是來自市場的壓力,網際網路時代,消費力市場抬頭,需要個性化、訂製化的產品或解決方案,製造業企業需要改進技術和模式,廠商必須非常靈活地透過快速響應才能符合市場的需求,以具備可持續發展的競爭力(王喜文,2016)。

7

德國政府將「工業4.0」列入「國家高科技策略2020」綱領,並列入國家十大科技發展計畫之一,讓德國在全球的製造領域持續保持競爭優勢;美國倡議實施「再工業化」,於2012年制定政府主導「先進製造夥伴計畫(Advance Manufacturing Partnership, AMP)」的國家級製造業策略,聚焦能快速商品化的新興科技,並分享政府研發設施,促進產學合作協同研發以降低商品化風險,目標為重新取得國際製造競爭力的領先地位,其他各主要國家也意識到製造業對於國家經濟的重要性,紛紛擬訂類似的國家級發展政策,槓桿國家優勢分別發展,例如中國大陸制定「中國製造2025」策略,明確訂出中國大陸成為製造強國的階段性目標,希望能藉由再工業化提升製造業、創造新興產業的競爭優勢(中國國務院,2015)。

8

每個國家面對「工業4.0」所選擇的路徑與側重點有明顯的不同,一方面取決於各國製造業基礎與國情,另一方面,更重要的是各國製造文化和哲學的差異。德國製造哲學的特徵是透過設備與生產系統的不斷升級優化,知識(解決問題的經驗)的載體是設備,美國製造哲學的特徵是從資料和移民中獲得新知識,並擅長顛覆和重新定義問題,資料是美國擷取知識的載體,重視資料的累積與智慧分析,作為知識的承載與傳承。日本製造哲學最主要的特徵則是透過組織文化的不斷優化和人的訓練不斷改善來解決生產系統的問題,知識與經驗的傳承非常依賴人(工匠精神),轉型戰略是因應其人口結構導致勞動力不足的社會問題,核心是要解決替代人的知識擷取和傳承方式,從人移轉到資料擷取與先進大數據分析演算的專家系統(李傑等,2017)。根據產業經濟省的調查,日本製造業將採取利用網路大數據、人工智慧等數位技術解決有知識與經驗的人手不足問題,提高生產效率以及創造附加價值最大化的對策(產業經濟省,2017)。

9

面對第四次工業革命的高度網路化、大數據及人工智慧等融合網路與實體空間發展大變革時代背景下,可能使既有社會體系、產業與就業結構改變,日本除了強化產業競爭力實現產業變革,也希望解決本身老齡化社會、勞動力不足、能源、資源短缺、自然災害、安全保障等社會課題,率先倡議「社會5.0」,以整體經濟社會的前瞻性和策略性思維,推行實現「社會5.0」的科技創新政策與施政措施,活用新一代資通訊技術,以物聯網、大數據、人工智慧、機器人等技術為基礎,打造世界領先的「超智慧社會(社會5.0)」,藉由新經濟社會平台不斷創造新價值和新服務模式,滿足各式各樣社會需求,提升日本的國家競爭力。「社會5.0」是網路空間和實體空間高度融合的社會,科技創新引領社會轉型發展中將發揮先導性作用,利用先進科技提高社會生活等各層面的便利性及解決社會存在的問題,定位於繼狩獵社會、農耕社會、工業社會、資訊社會之後的社會發展第五階段(參見圖1),由科技創新引領的新一代社會發展型態,其命名充分體現了科技創新引導社會變革的含義,強調技術為人所用,以人為本的超智慧社會(日本內閣府,2016b)。

10

圖1 社會發展的演進歷程示意圖
資料來源:Harayama(2016),本研究修改繪製。

11

日本內閣會議於2016年1月22日審議通過「第五期科學技術基本計畫(2016~2020)」,此期基本計畫的最大亮點是首次提出超智慧社會「社會5.0」概念論述,對超智慧社會給予定義並將之命名為「社會5.0」,所謂「社會5.0」,係透過網絡與實體空間高度融合,將必要的產品或服務在必要的時刻提供給必要的人,跨越年齡、性別、區域、語言的藩籬,完全滿足未來社會人類生活上的各種需求,同步解決經濟發展與社會課題,人們可以享有舒適且充滿活力的高品質生活,追求以人為中心的新經濟社會。日本率先倡議將以世界先驅致力實現超智慧社會(社會5.0)願景,主要意圖是以最大可能應用新一代資通訊技術(ICT),透過網絡空間與實體空間的融合來解決經濟和社會問題,共享給人們帶來愉悅生活的「超智慧社會」社會型態(日本內閣府,2016a)。

12

與專注於製造業新生態系統的美國「先進製造夥伴計畫」和德國「工業4.0」不同,日本「第五期科學技術基本計畫」政策重點聚焦於未來的產業創造與社會變革,重新構想產業與整個社會的關係,因此從更高一個層面構建了全新的一個舒適、有活力的社會目標願景(如表1),並在倫理、法律、社會影響(Ethical, Legal and Social Implications,ELSI)等議題建立起全國性共識,期望藉由強化非連續性與破壞式創新,在整個經濟社會中促進全民參與創新,融合網路空間與實體空間,實現社會全體最適化的新經濟社會(日本文部科學省,2016)。

13

表1 日本「第五期科學技術基本計畫」和美國、德國的政策倡議比較

日本「社會5.0」 美國「先進製造夥伴計畫」 德國「工業4.0」
背景 網路空間和實體空間的高度融合
對象領域 社會各領域(包括製造業領域)
(透過不同領域系統間的協力合作解決日本所面臨的各種社會議題並創造新價值)
製造業
(3D列印,電力電子,輕金屬材料,數位製造和設計,先進複合材料製造)
製造業
(透過資通訊技術與生產技術整合,提升設計和生產,銷售和維修一體化的總體效率,提高生產力)
目標 超智慧社會
(產業、生活與生存方式的改變,使每個人都能享有舒適且充滿活力的高品質生活,追求以人為本的新經濟社會。)
創造就業機會和強化國際競爭力
(透過製造業回歸美國,創造國內就業機會,並且由於透過新技術的發展,強化國際競爭力。)
強化製造業的競爭力
(提升早期發現異常的多樣少量化生產技術能力,強化德國製造業在世界的領先地位。)
14

資料來源:本研究整理自日本文部科學省2016年版科學技術白書

三、日本實現超智慧社會(社會5.0)的科技創新政策與措施

15

(一)日本科技政策的制定與推動

16

日本科技政策的制定與推動是以「科學技術基本法」為依歸,其中第九條規定,要求國家在推動科技振興發展上,政府應制訂有關科學技術振興的「科學技術基本計畫」,在該法附帶決議中,要求需以前瞻10年時程的發展為基礎,據以策劃5年期程的基本計畫,經審議定案就成為政府相關部門據以推動執行的總方針,每5年滾動更新推動,使能一貫推動國家科技發展(游振宗,2009),並整合依據每年大環境變化而更新制定各年度「科技創新總合戰略」,進一步明確年度應該致力推進措施的重點,在該基本計畫與總合戰略一體運用下,確實採取政策PDCA(規劃、執行、查核與行動/Plan-Do-Check-Act)循環,以確保逐年有效推進科技創新政策的實施,施政重點是基於聚焦選擇社會經濟挑戰與國民生活需求重要課題設定科技優先重點領域,在推動執行面則結合「日本再興戰略」的施政重點領域編列年度科技預算有效落實推動。

17

日本「第五期科學技術基本計畫(2016-2020)」,政策重點聚焦於未來產業創造與社會變革挑戰的新價值創造。在社會大變革時代,以日本繼續保持和強化對未來的競爭力,前瞻國內和國際未來產業創造與社會變革需求的科技發展趨勢,在策略上掌握科技發展趨勢,目標是作為社會大變革趨勢的世界領導者,致力促進產生非連續性創新,最大可能應用資通訊、大數據與人工智慧、機器人等技術的進展,透過網絡空間與實體空間的融合來解決經濟和社會問題,同時將人工智慧作為實現超智慧社會(社會5.0)建設的核心,使各行各業實現智慧化,能以擬人化的思考、預測、學習與解決問題的能力來創造新產品或服務價值,實現未來「以人為本」「超智慧社會(社會5.0)」(日本內閣府,2016a)。

18

(二)實現超智慧社會(社會5.0)的必要措施

19

「第五期科學技術基本計畫」揭示日本實現超智慧社會的政策方向,將立足於國際視野,致力新技術研發、環境整備與人才育成三大方向,包括:(1)釐清日本優劣勢,基於未來「系統化」的進展需要,強化物聯網,大數據分析,數理科學,計算科學與技術,人工智慧與網路安全等領先基礎技術的研發;(2)深化科技創新與社會關係的方法,致力於開放式創新,或個人資料、智財、網路安全與制度改革等驅動型研究或開放科學等基礎創新方法;(3)實現世界超智慧社會先驅,培育勇於挑戰未來的精通人工智慧技能、數據科學、網路安全和創業雄心等活躍人才(日本文部科學省,2016)。

20

為儘快實現超智慧社會,首要須完備基礎設施,透過各種「物聯網」的高度系統化網絡連結,必要協調與多個不同系統的合作,透過蒐集和分析多種多樣的數據,並協調跨不同系統的合作而促進跨領域活用,才能持續不斷地創造新價值和服務。日本政府優先推進「2015年科技創新總合戰略」確定的11個系統的建設工作:能源價值鏈優化系統、地球環境資訊平台、高效基礎設施的維護管理更新系統、防自然災害的社會系統、智慧道路運輸系統、新型製造系統、綜合型材料開發系統、地區全面健康照護系統、招待管理系統、智慧食物鏈系統以及智慧生產系統。日本將透過加強官產學研協力合作,建立共同的超智慧社會服務平台,階段性地推進實現各個服務系統和業務系統之間的互通協作。

21

為建構開創新價值與服務基礎資料庫,由產業競爭力角度選定「智慧道路交通系統」、「能源價值鏈系統」及「新型製造系統」作為核心系統,也需要跨區域的健康照護系統、智慧食物鏈系統、生產體系等新的智慧價值鏈的創造與創新,以及導航衛星系統、數據綜合分析系統、公共基礎設施認證等方面的支持,建構服務基礎的3D地圖資訊、促進異業資料流通、地球環境資料、人與車輛位置資訊等資料庫,階段性完備各系統的共通性基礎功能(參見圖2),並逐年制定科技創新總合戰略,設定執行目標俾有效落實推動(日本內閣府,2016a)。

22

為了維持和強化日本在超智慧社會的國家競爭力,必須領先世界推進超智慧社會服務平台相關支撐技術的智財權和制定國際標準的主導權,並強化推動構築超智慧社會服務平台必要的共通性基礎技術研發,包括:網路安全技術、實現物聯網系統構建技術的硬體軟體組件化和大型系統、大數據分析技術、支撐資通訊技術、大數據分析和智慧交流的人工智慧技術等,同時,強化作為新價值創造核心的日本優勢基礎技術,透過將日本優勢技術的組件與各系統要素進行組合,能夠確保日本的優勢地位,創造滿足日本國內外經濟社會多樣需求新價值的系統,包括:機器人技術、感測器技術、致動器技術、為感測器技術和致動器技術帶來革新的生物技術、活用擴增實境(AR)、感性工學和腦科學等的人因介面技術、新機能材料和奈米技術、光和量子技術等創造新價值核心的優勢基礎技術,設定富有挑戰性的中長期發展目標並努力以赴,從而提升日本的國際競爭力(日本內閣府,2016a)。

23

圖2 超智慧社會(社會5.0)服務平台
資料來源:Harayama(2016),安西祐一郎(2017),本研究修改繪製。

24

(三)推動實現超智慧社會(社會5.0)的科技創新策略與行動方案

25

政府為實現「社會5.0」,內閣官房動員跨省府整體推動所有政策與措施,由內閣官房設立日本經濟振興總部的「未來投資會議」和內閣府轄下「總合科學技術創新會議(Council for Science, Technology and Innovation, CSTI)」作為編列和實施固定預算的最高決策指揮中心。未來投資會議在「日本再興戰略」擬訂「社會5.0」施政重點,需要與相關省廳合作,實行有效的資源配置和結構改革。總合科學技術創新會議基於日本的技術力和產業競爭力,聚焦選擇「社會5.0」重要課題建議科技優先重點領域,在推動執行面則結合未來投資會議的「日本再興戰略」施政重點領域編列年度科技預算落實推動,同時,負責推動實施「策略性創新創造計畫(Cross-ministerial Strategic Innovation Promotion Program ,SIP)」,「推動革新研究發展計畫((Impulsing Paradigm Change through Disruptive Technologies Program, ImPACT)」,「世界領先科技創新研究發展計畫(FIRST)」等國家重點研發計畫,以及「官民研究發展投資擴張計畫(PRISM)」。此兩大會議決策指揮中心,與產學研跨界協力組成會議或聯盟組織也很重要,如:「機器人革命實現會議」,「物聯網促進聯盟」,「人工智慧技術戰略會議」等,公私協力推進實現「社會5.0」的重點核心技術戰略與必要措施(經濟產業省,日本經團連,2017)。

26

日本推動實現「社會5.0」的重要策略與行動方案,概要分述如下:

27

1.科技創新總合戰略

28

總合科學技術創新會議(CSTI)根據「科學技術基本計畫」政策方向以及每年環境變化而制定年度「科技創新總合戰略」,進一步明確年度應該致力推進措施的重點,以確保逐年有效落實優先重點措施,各部會據以規劃並推動相關的行動方案與計畫,並結合「日本再興戰略」編列年度科技預算有效落實推動。

29

「2016科技創新總合戰略」是根據「第五期科學技術基本計畫(2016-2020)」制定的第一年度推動優先重點措施的策略,在推進與深化超智慧社會(社會5.0)的重點措施方面,主要包括:(1)培育勇於挑戰未來的研發與人力資源,(2)實現超智慧社會(社會5.0)的新經濟社會平台,(3)強化超智慧社會(社會5.0)基礎技術等三大軸面措施(日本內閣府,2016b)。

30

(1)培育勇於挑戰未來的研發與人才

31

為實現影響力足以改變產業和社會本質的創新,需要的想法和措施不僅僅是對現在所發生事情的延伸,而是進行雄心勃勃勇於挑戰未來的研究開發(R&D),也需要支持此勇於挑戰未來研發計畫的體制。由總合科學技術創新會議(CSTI)主導啟動「推動革新研究開發計畫(ImPACT)」,促進具有挑戰性的研究和開發,並制定推動計畫的新機制,引進專業經驗者擔任計畫主持人(PM),專職領導推動規劃執行管理新興議題及跨領域議題之預期成功後能產生重大影響的研究計畫,透過計畫也培養出可創造突破性創新的人才。重點措施包括推出鼓勵基於新理念的研究,促進適合推廣(挑戰性)研究開發的研究獎勵計畫。內閣府負責研擬ImPACT新型式研發支援制度的試驗模式,促進ImPACT持續營運計畫改善以產生影響力巨大成就的進一步發展。內閣府與相關省廳共同分享ImPACT營運過程推動經驗,以促進具有挑戰性研究發展計畫的擴大發展。

32

(2)實現超智慧社會(社會5.0)的新經濟社會平台

33

透過官產學研合作,建立共同11個系統的超智慧社會服務平台,並致力建構一個共同數據庫,協調跨不同系統的合作而促進跨領域活用數據資料,持續不斷地創造新價值和新服務。具體措施包括下列五個面向:

34

A.發展數據庫,作為創造新價值和服務的基礎:採用策略性創新創造計畫(SIP)的「自動行駛系統」提前推進完成建構三維地圖資訊數據庫的建設,作為系統間合作與協調的基礎,致力開展不同產業的數據流通推廣數據庫,全球環境資訊數據庫,人、物、車資訊數據庫和視頻資訊數據庫等。透過跨部會策略性創新創造計畫(SIP)不同課題的協力推進實施至關重要,利用ImPACT計畫的結果,並結合由內閣官房、內閣府、總務省、文部科學省、經濟產業省、國土交通省與防衛省等相關省廳按各自執掌分工正在執行的措施推動。為了促進系統之間的協調和協調,以及構建可以以邏輯整合形式查看各種數據的數據庫,推進數據格式和數據交換的標準化。預定2020年,完成建構三維地圖資訊數據庫,不同產業的數據流通推廣數據庫,全球環境資訊數據庫,人、物、車資訊數據庫和視頻資訊數據庫的具體目標。

35

B.促進數據利用:想要實現「社會5.0」,從廣泛物聯網收集的大數據進一步分析應用、創造價值是關鍵,應致力推動人工智慧、大數據分析技術相關研發,利用作為共同基礎功能開發的數據庫,並引導實施多個系統進行協作和數據流通應用。重點措施:推進人工智慧、大數據分析技術發展以及不同來源數據的綜合分析,支持透過物聯網的有效數據收集和利用來創造新價值(經濟產業省、文部科學省負責)。促進國家和地方公共機構擁有的醫療、教育、基礎設施關係等各種數據公開,以適合用於各種領域的機器可讀數據流通應用。此外,為了實現個人隱私和科技創新之間的兼容性,繼續澄清處理個人資料的規定,促進個人資料利用的基礎(內閣官房、內閣府共同負責)。

36

C.推進智慧財產權策略和國際標準化:因應物聯網等技術進步,全面檢視下一代智慧財產制度的理想形式,促進標準化必需確定競爭和合作基礎功能的區域,以及制定考慮到事實上和法律上的標準的獲取策略,特別是關於「社會5.0」共享平台的標準化,重要的是制定和分享參考模型,在數據格式和介面之間進行標準化,以鼓勵多個系統之間的數據利用。重點措施:為了促進系統之間的合作和協調,以及構建可以以邏輯整合形式查看各種來源數據的數據庫,以促進數據格式和數據交換的標準化(內閣秘書處、內閣府、總務省、經濟產業省、國土交通省共同負責)。假設每個系統以及系統和感測器所需的數據格式和規範的差異將被更新,以便為系統設計和複雜的軟體技術制定可操作的參考模型,以促進功能模組化(內閣官房、內閣府、總務省、文部科學省、經濟產業省共同負責)。

37

D.推進法規和體制改革以及促進社會接受度:推動促進創造適當法規鬆綁和體制改革的各種有關措施,包括強化明確對經濟社會產生影響與社會成本的社會衡量功能,回應個資保護、製造商和服務提供者責任相關的問題,透過跨學科活動參與加強建立在倫理、法律、社會影響等議題的全國性共識,創新材料和產品只有在社會接受後才能實現社會實踐。對於機器人,特別是考慮到社會實踐將有助於進一步技術進展和應用發展,有必要參照社會體制安心使用機器人的發展實施初步調查。重點措施:促進人工智慧和機器人利用於新產品和服務,以及商業模式的社會實踐,同時確定體制改革與促進社會接受的挑戰。另外,與產業和學術界協力合作,進行科技進步在社會實施的ELSI全面研究,有助於制定社會接受的適當法規和體制(內閣府、文部科學省與相關省廳共同負責)。

38

E.推進技能發展與人才育成:為了實現領先世界的「社會5.0」,提升必不可少的基礎技術能力,培訓和保障人力資源,特別是促進數理科學,計算科學技術,數據科學和跨領域人才育成。此外,透過利用物聯網、機器人、人工智慧等技術進步,產業結構和就業結構將發生重大變化,為確保人的工作不被機器取代,必須轉向更多的附加價值業務和新創業務,要根據自己的能力和專長再次學習。重點措施:為了培養可擔負透過物聯網等方式創造新事業的人才,推進產學合作聯合培訓措施,為確保針對複雜威脅的網絡安全,實施資安專長的人力資源培訓(包括SIP)。另外,也須透過海外夥伴關係,促進網絡安全、數據科學和國際標準化人才的培訓和延攬(內閣秘書處、內閣府、總務省、文部科學省、經濟產業省、國土交通省與防衛省共同負責)。透過高科技、科學、數學教育和資訊素養來拓展年輕學生的動機,從早期的角度,培養從事未來將發揮主導作用的技能發展和人才育成(文部科學省)。

39

(3)強化超智慧社會(社會5.0)基礎技術

40

為了實現「社會5.0」,強化建立平台必要的共通性基礎技術,以及進一步強化日本既有的優勢技術,成為個別系統新價值創造的核心。為促進從基礎研究到應用研究和社會實踐的螺旋式發展,還需利用包括具體的國家級法人研發機構等研發能量,進一步加強化產業、學術界和政府的研發體系,以維持和強化日本在超智慧社會的國家競爭力。

41

A.網路空間相關技術:推動網路安全、物聯網系統構建、大數據分析、人工智慧、元件技術、網路技術、邊緣計算等網路空間相關基礎技術研發。重點措施:從自主追求特徵進化發展的人工智慧觀點,促進從創新基礎研究到社會實踐的研發。此外,透過各府省的協調促進腦科學和更多創新的人工智慧研發,並向有關政府機構提供研發成果,以驅動創造新產業與創新並增強國際競爭力(內閣府、總務省、文部科學省、經濟產業省共同負責)。透過技術研發促進信任建立,不僅提供個人和組織的認證,還包括物聯網設備的低成本認證(含SIP)(內閣秘書處、內閣府、總務省、經濟產業省、國土交通省與防衛省共同負責)。推進實時處理大數據的邊緣計算,虛擬化/處理部分最佳化的網路技術,以及高速、高精度數據萃取知識與價值的大數據分析技術研究開發(總務省、經濟產業省)。

42

B.實體空間相關技術:推動機器人、感測器、致動器、生物技術、人機介面等實體空間相關共通性基礎技術研發,以及作為對這些基礎技術提供跨領域和基礎支持的技術,推動材料和奈米技術,測量技術和精細加工技術等,另外在加強這些基礎技術的同時,也要從中長程的角度去推動這些基礎技術的基礎研究,包括奈米技術的熱控制技術和材料、光子、量子技術、生物科技等創造新價值的基礎技術研究。

43

重點措施:有助於提高生製造生產現場和服務領域生產力的機器人技術,以及提供老年人/殘疾人安全保障支援機器人技術等研究開發(總務省、經濟產業省共同負責)。開發超小型和超低功耗器件(感測器,致動器,半導體元件)(內閣府、文部科學省、經濟產業省、環境省共同負責)。開發和示範支持個別系統的奈米技術與材料技術(內閣府、文部科學省、經濟產業省、環境省共同負責)。推動設備開發、奈米技術與材料開發、生命科學、環境、節能相關技術等廣泛領域基礎,包括先進量測技術,精密加工和整體式材料發展系統等研究開發(內閣府、文部科學省、經濟產業省)。發展量子束利用技術作為先進雷射及新產業和技術基礎的核心,改進超出傳統精度和靈敏度的成像和感測技術,發展透過將電訊號轉換成光訊號之高速、低功耗資訊處理的光電子技術,強化光子/量子技術等相關的研究基礎(文部科學省、經濟產業省共同負責)。促進生物技術研發,包括高度利用農業和生物功能創造新價值(農林水產省)。研究適當評估新材料和新產品在社會實施的安全和環境影響的技術與機制(內閣府、文部科學省、厚生勞動省、農林水產省、經濟產業省、環境省共同負責)。推進日本優勢領域的虛擬實境(VR)和擴增實境(AR)等技術實用化(內閣府、文部科學省、經濟產業省)。

44

「2017科技創新總合戰略」除了持續落實前一年既定優先重點措施外,也推動一些新的措施,如:在總合科學技術創新會議(CSTI)下設置「經濟社會與科技創新活化委員會」,倡議科技創新官民擴大研發投資,啟動官民研究發展投資擴張計畫(Public/Private R&D Investment Strategic Expansion Program, PRISM),以提高有助於實現「社會5.0」科技預算的質與量目標,實現「科學技術基本計畫」所定之政府研究發展投資目標(占GDP比率為1%),擴大民間企業對大學研發投資到2025年增加三倍的目標,邁向經濟社會與科技創新活化,以追求創新國家變革最佳化(日本內閣府,2017)。

45

為了實現「社會5.0」,除了擴充政府推動從基礎研究到商業化、實際應用等開展的策略性創新創造計畫(SIP)國家大重點研發計畫預算外,在今年4月總合科學技術創新會議(CSTI)中,針對官民研究發展投資擴張計畫(PRISM),設定2018年為前提的3項重點目標領域,以及2019年度較為合適的10項重點目標領域。2018年的3項重點目標領域,包括:革新性網路空間基礎技術(AI/ IoT/ 大數據);革新性實體空間基礎技術(感測器/ 致動器/ 處理裝置/ 機器人/ 光、量子);革新性建設及基礎設施維持管理/ 革新性防災、減災技術(安西祐一郎,2017)。

46

除了強化物聯網系統技術,大數據分析技術,人工智慧(AI)等支持實現「社會5.0」的基礎技術外,政府亦提倡日本的全新產業模式「互聯產業(Connected Industries)」,並積極推動相關對策措施,透過活用第四次工業革命(「工業4.0」)的先進技術創新,追求的不僅止於物品間的連結,還透過各式各樣的連結合作創造出新附加價值,並且靈活運用本國的高技術能力和現場能力「以人為本」的工業之路,作為日本構建「社會5.0」的貢獻力量(徳増伸二,經濟產業省,2017),還要以「工業4.0」的外溢效果轉以解決先進國家議題的社會變革為優勢,各行各業都將利用新一代資通訊技術(雲端運算,物聯網,大數據,人工智慧等等),實現一個智慧化時代下以人為本的超智慧社會(社會5.0)(參見圖3)。

47
48

圖3 連結「社會5.0」的互聯產業
資料來源:日本經濟產業省(2017),徳増伸二(2017),本研究修改繪製。

2.人工智慧技術戰略

49

人工智慧風潮正席捲全球,日本政府和企業界高度重視人工智慧的發展,將人工智慧研發作為國家增長戰略的優先領域,在國家層面建立了相對完整的研發促進機制,並將人工智慧技術視為從「工業4.0」到實現「社會5.0」帶動經濟增長與創造社會價值的核心尖端技術,於2016年成立「人工智慧技術戰略會議」,作為人工智慧技術研發創新施策的最高決策中心,從整合產學官的戰略高度制定需解決課題及推動措施,政府引導學、研及業界投入,由總務省、文部科學省、經濟產業省三部會合作主導人工智慧研發創新施策,以及產學官協作模式,分工合作聯合推進人工智慧的研發和創新應用,政策執行上則依三省的職掌分工,依據重點目標領域編列年度科技預算經費,督導相關研發計畫執行,有效落實推動人工智慧的技術研發和創新應用,作為到2020年實現GDP總額超600兆日元發展目標的重要技術支撐。總務省負責推動腦資通訊、聲音辨識、多語言聲音翻譯、社會性知識分析及革新性網路等研發及社會實踐;文部科學省負責革新性基礎研究、人才培育等主軸;經濟産業省,以實用化及社會之適用為目的推動相關應用研究,藉由模組開發、標準化、整備實証環境等,促進社會實踐,三部會所研發的成果,將與其他相關省廳廣泛共享與合作,並將研發成果轉化實現於各行各業應用,逐步解決人口老化、勞動力短缺、醫療及照護等社會問題(安西祐一郎,2017)。

50

「人工智慧技術戰略會議」於2017年3月發布政府「人工智慧研發目標及產業化發展路線圖」,揭示人工智慧技術分為到2020年、2020年起到2025~2030年、2030年以後等三個階段推進產業化的研發目標,以及利用人工智慧融合其他相關技術之產業化發展路線圖,階段性實現生產、健康/醫療與照護、空間移動等三大領域的產業化發展目標,重點列舉如下:

51

A.階段1(~2020年),生產領域:生產系統之自動化及最佳化、服務產業之效率化及最佳化、實現大量客製化、農業無人化和專業技術的機器人化,活用物聯網與人工智慧的智慧工廠。健康/醫療與照護領域:遠距診療與居家診療、利用人工智慧輔助診療與提出候選處方籤、人工智慧支援藥物探索、輔助步行、保護、對話型輔助機器人。空間移動領域:3D地圖與交通管制系統、實現等級1、2、3自動駕駛、無人機等空間移動機器的多樣化、發展遠距工作。

52

B.階段2(2020~2030年),生產領域:創造出跨領域的多樣服務與產品、個人生活管理員、機器人的多功能化及相互協作、利用人工智慧結合農業作業機器人提供高附加價值作物、家庭與家電人工智慧的完全控制、機械與設備之自動維護。健康/醫療與照護領域:健康、醫療、照護資訊之整理與連結、居家健康檢查、重現熟練醫師技術的手術機器人、意思理解型輔助機器人。空間移動領域:提供自動運輸・運送服務、實現等級4自動駕駛、完成虛擬移動。

53

C.階段3(2030年以後),生產領域:藉由擴大人類創造力,建構能不斷產出新服務、新產品的社會,達成從製造邁向價值創造的目標。健康/醫療與照護領域:透過預防醫療的高度發展,建構並實現不生病健康照護的長壽產業大國。在2030年超過40%人口為高齡者的社會當中,實現希望就業的高齡者,即使已經80歲,也能活力充沛工作的社會。空間移動領域:運用移動的高附加價值化以及自動駕駛等技術的自動運輸與配送,達成虛擬移動,有效降低事故率,做到移動社會成本的最小化,並創造新的社會價值(日本人工知能技術戦略会議,2017)。

54

3.機器人新戰略

55

日本雖然在世界機器人產業領域一直保持領先地位,為了維持和強化日本在機器人產業的國家競爭力,必須透過推動機器人技術融合物聯網、大數據、人工智慧等「工業4.0」的先進技術迅速向智慧化、網絡化、數據終端化發展,將優勢基礎技術的組件與各系統要素進行組合,機器人將不僅僅是一個單體,將成為各種系統的一部分,創造滿足日本國內外經濟社會多樣需求新價值的機器人,最大限度營造機器人在各個領域的推廣應用環境,包括:製造業、服務業、醫療與照護、基礎設施/災害回應/建設、農林水業與食品領域,並創造出製造業領域以外的全新市場,以確保日本機器人的國際競爭優勢地位。

56

日本政府不僅將機器人技術視為帶動經濟成長的第四次工業革命的核心技術,也是實現超智慧社會(社會5.0)的重要支撐技術,在各個領域推進機器人化,大幅提高作業效率和品質,增強日本製造業、服務業等領域國際競爭力,並將幫助日本解決少子老齡化帶來的一系列社會問題,創造因應社會型態轉變挑戰的新價值。有鑑於此,日本政府於2014年9月成立由機器人製造廠商、使用者、大學、行政機構的學者專家組成機器人革命實現會議(Robot Revolution Initiative),擬訂培育具開創全球市場之成長產業所需之策略,並以2020年日本能夠以獨步全球,且在各應用領域中成為實現機器人實用化之最佳典範為目標(橋本和仁,2015)。

57

日本政府於2015年2月核定公佈「機器人新戰略」政策,提出五年(2015-2020年)行動計畫和配套的政府與民間共同投資1,000億日元投入機器人相關研發計畫,實現日本機器人革命的三大重點目標:日本為成全球機器人的技術創新基地; 世界第一的機器人應用社會(實現機器人日常生活應用);邁向世界領先的機器人新時代的策略。在「機器人新戰略」制定的2015-2020年五年行動計畫中,除了政府主導包括法規制度改革,人才培育,國際標準化,機器人實際驗證場域設置在內的多種政策外,機器人新戰略分別就製造業、服務業、照護與醫療、基礎設施/災害回應/建設、農林水業與食品等領域分別就其面臨之問題設定個別之達成目標推動措施,並明確設定各分領域到2020年的發展目標(KPI)。以實現製造業2020年的發展目標(KPI)為例,包括:在2020年的市場規模(6,000億日元擴大到1.2兆日元),將製造業勞動生產力的成長率每年提高2%。2020年,在組裝製程大公司的機器人使用率25%,中小型企業10%。標準模組化硬體/軟體和通用基礎設施,有1,000種機器人硬體產品具有通用互換性(日本經濟再生本部,2015)。

58

4.日本再興戰略

59

為貫徹日本總理安倍晉三再次擔任閣揆後的經濟振興理念,日本政府陸續推出三個重要的經濟政策,於2013年6月正式公布「日本再興戰略」的結構性經濟改革與成長策略,即安倍經濟學(Abenomics)的第三支箭,以產業振興、刺激民間投資、放寬行政管制、擴大貿易自由化為主要支柱(邱莉燕,2013)。依據每年國內外大環境變化而更新制定各年度「日本再興戰略」,揭示該年度的施政重點方向,以確保逐年有效推進經濟成長策略的實施,今年「未來投資戰略2017」的施政重點即為「實現社會5.0的改革」。

60

日本政府於2017年6月9日內閣會議上通過「未來投資戰略2017」的經濟成長新戰略,確定以人才投資為支柱,重點推動物聯網建設和人工智慧的應用,目標是創造新世代產業和解決少子老齡化等社會課題。「未來投資戰略2017」提出,透過有效投資科學技術與創新驅動促進經濟成長,要把物聯網、雲端大數據、人工智慧(AI)、機器人等第四次工業革命(「工業4.0」)的先進技術應用到所有產業和社會生活中,提供符合人們需求生活各層面的便利性及解決當前社會存在的問題,以及經濟成長的前沿(創造新的需求和生產力革命),實現「社會5.0」智慧型社會。

61

日本政府將具有優勢的政策資源集中投向包括將人工智慧和機器人等的技術創新應用於「社會5.0」的延長健康壽命、活用自動駕駛和小型無人機實現移動革命、新一代供應鏈、基礎設施便捷化和金融科技(Fintech)等5大重點領域;改革實現「社會5.0」的橫向課題,在創造價值的來源方面,包括:建置活用數據的基礎設施與體系,大力強化教育與人力資源,創造良性循環的創新創業系統;在提升價值最大化的機制方面,包括:建立監管沙盒(Regulatory Sandbox)制度,綜合推廣監管改革簡化行政程序與資訊數位化,改革公司治理,提升企業盈利能力。策略中提出實現「社會5.0」的策略重點領域與橫向課題之各領域別具體措施,並明確訂出各領域別具體實現政策措施的具體目標KPI,以實現移動革命領域的具體目標KPI為例,包括:2020年國內銷售新客車的90%以上安裝自動剎車系統,國內車輛(庫存量)的20%以上安裝安全駕駛輔助系統,全球30%的市場占有率;2020年正式將小型無人機用於城市物流;2022年卡車在高速公路編隊自動行駛進入商業使用階段;2030年,所有國內銷售新車安裝安全駕駛輔助系統作為標準配備(日本經濟再生本部,2017)。

62

四、結論

63

日本以整體經濟社會的思維倡議「社會5.0」,以第四次工業革命(「工業4.0」)的先進技術為基礎,透過融合實體空間與網路空間、導入大數據分析、人工智慧於「社會5.0」平台系統,以強化產業競爭力、創造未來產業,並解決本身複雜的社會問題。在執行面上,內閣最高層級整合產官學研各界資源與能量並系統地展開實現「社會5.0」的策略與必要措施,聚焦立基於既有技術優勢領域,並強化「工業4.0」智慧製造之網路空間相關技術領域,透過深化科技創新與社會的連結,同步解決產業競爭力和社會問題,打造世界領先的超智慧社會(社會5.0)。

64

無論是「工業4.0」還是「社會5.0」對於市場的顛覆性與國際競爭態勢的改變已不容忽視,我國面臨新世代社會經濟變革的挑戰與機會,掌握新一代智慧科技(如人工智慧)的創新應用是未來產業轉型發展及改善社會環境的重要驅動力,借鏡日本強調同步關注經濟與社會發展的整體思維倡議「社會5.0」,從內閣最高層級指揮跨部會與跨界協力整體規劃與推動實現「社會5.0」願景的策略以及有層級系統性展開作法經驗,建議我國應先凝聚國家層級共同發展願景目標,據以引導各部會政策彼此間相互扣合並統合跨部會相關資源,及朝向經濟社會轉型所需的政策工具,並整合產官學研能量有層級與系統性展開達成產業轉型與社會發展目標的資源配置與必要措施,聚焦立基於既有優勢領域跨入智慧科技創新應用領域,布局與扎根關鍵核心技術,提供優質創新創業環境,積極吸引國內外人才投入並著重跨領域人才培育,激發解決問題的創新解決方案,開發創造價值的新產業及創新服務,俾為台灣經濟的轉型與社會發展注入永續成長動能。

65

參考文獻

  1. 中國國務院(2015)。國務院關於印發《中國製造2025》的通知。發佈日期:2015年5月8日,上網日期2017年7月16日,取自:http://www.gov.cn/zhengce/content/2015-05/19/content_9784.htm
  2. 王喜文(2016)。工業4.0之後是社會5.0。百家號網,發佈日期:2016年7月7日,上網日期2017年7月16日,取自:https://baijia.baidu.com/s?old_id=529714
  3. 安西祐一郎(2017)。日本的AI技術戰略與AI的未來。「2017台日科技高峰論壇:人工智慧的新時代-邁向超智慧社會的課題與展望」,台北。 李傑、倪軍、王安正(2017)。從大數據到智慧生產與服務創新。新北市:前程文化。
  4. 邱莉燕(2013)。安倍的第三枝箭「日本再興戰略」。遠見,2013年7月號,發佈日期:2013年6月28日,上網日期2017年7月16日,取自:https://www.gvm.com.tw/article.html?id=18128
  5. 科技部(2017)。我國的AI科研戰略。行政院全球資訊網,發佈日期:2017年8月24日,上網日期2017年9月1日,取自:http://www.ey.gov.tw/News_Content2.aspx?n=F8BAEBE9491FC830&sms=99606AC2FCD53A3A&s=A3F7679A925B6C39
  6. 游振宗(2009)。日本科技政策暨政策形成機制:邁向知識經濟。國家實驗研究院科技政策研究與資訊中心,台北市。
  7. 徳増伸二(2017)。推動“Connected Industries”之 日本製造業的課題及今後對策。「2017台日科技高峰論壇:人工智慧的新時代-邁向超智慧社會的課題與展望」,台北。
  8. 橋本和仁(2015)。安倍經濟學與機器人新策略。「2015台日科技高峰論壇:產學合作的新時代-邁向機器人活用社會的課題與展望」,台北。
  9. Harayama ,Y.(2016), 600 Trillion Yen GDP TargetSTI Policies for Moving Toward Society 5.0!. Retrieved Jul.20, 2017, from: http://fpcj.jp/wp/wp-content/uploads/2016/07/f2d3eec7bf7678840f8adf2ca8000b05.pdf
  10. Kagermann, H.,Wahlster, W. and Helbig, J.(2013), Recommendations for implementing the strategic initiative INDUSTRIE 4.0. Final report of the Industrie 4.0 Working Group. Retrieved Jul.20, 2017, from: http://www.acatech.de/fileadmin/user_upload/Baumstruktur_nach_Website/Acatech/root/de/Material_fuer_Sonderseiten/Industrie_4.0/Final_report__Industrie_4.0_accessible.pdf
  11. 日本人工知能技術戦略会議(2017)。人工知能の研究開発目標と産業化のロードマップ。上網日期2017年8月1日,取自:http://www.nedo.go.jp/content/100862412.pdf
  12. 日本內閣府(2016a)。第5期科学技術基本計画。上網日期2017年7月15日,取自:http://www8.cao.go.jp/cstp/kihonkeikaku/5honbun.pdf
  13. 日本內閣府(2016b)。科學技術イノベーション総合戦略2016。上網日期2017年8月1日,取自:http://www8.cao.go.jp/cstp/sogosenryaku/2016/honbun2016.pdf
  14. 日本內閣府(2017)。科學技術イノベーション総合戦略2017。上網日期2017年8月1日,取自: http://www8.cao.go.jp/cstp/sogosenryaku/2017/honbun2017.pdf
  15. 日本文部科學省(2016)。平成28年版科学技術白書。上網日期2017年8月1日,取自:http://www.mext.go.jp/b_menu/hakusho/html/hpaa201601/detail/1371168.htm
  16. 日本經濟再生本部(2015)。ロボット新戦略(ビジョン・戦略・アクションプラン)。上網日期2017年7月16日,取自:http://www.kantei.go.jp/jp/singi/keizaisaisei/dai16/siryou8.pdf
  17. 日本經濟再生本部(2017)。未来投資戦略2017-Society 5.0の実現に向けた改革。日本経済再生本部,發佈日期:2017年6月9日。上網日期2017年8月21日,取自:http://www.kantei.go.jp/jp/singi/keizaisaisei/pdf/miraitousi2017.pdf
  18. 日本經濟產業省(2017)。2017年版製造業白皮書。中國工業4.0創新平台,發佈日期:2017年6月6日,上網日期2017年8月21日,取自:http://www.innovation4.cn/library/r16086
  19. 日本經濟組織聯合會(2017)。Society 5.0実現による日本再興:未来社会創造に向けた行動計画。日本經濟組織聯合會,發佈日期:2017年2月14日,上網日期2017年8月21日,取自:http://www.keidanren.or.jp/policy/2017/010_honbun.pdf