數位轉型發展趨勢分析

導讀
近年數位科技趨勢變化快速,隨著產業4.0與數位轉型的發展,以及各類新興科技崛起,如何透過多元新興科技之整合與應用,鏈結創新科技與新興技術,帶動數位經濟發展,加速數位轉型步伐,驅動產業的經濟成長,亦加快整體產業的轉型加值,藉以提升產業競爭力,邁向萬物聯網之智慧化時代。
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摘要

近年數位科技趨勢變化快速,隨著產業4.0與數位轉型的發展,以及各類新興科技崛起,如何透過多元新興科技之整合與應用,鏈結創新科技與新興技術,帶動數位經濟發展,加速數位轉型步伐,驅動產業的經濟成長,亦加快整體產業的轉型加值,藉以提升產業競爭力,邁向萬物聯網之智慧化時代。

一、前言

行動應用(Mobility)、雲端運算(Cloud Computing)、物聯網(Internet of Things, IoT),以及區塊鏈(Block Chain)等各類新興科技是強化數位經濟發展的關鍵重要技術。透過多元新興科技之整合與應用,如人工智慧(AI)結合物聯網(IoT)成為AIoT等,可協助政府、企業與消費者打造智慧化的應用環境,驅動產業轉型加值,朝向萬物聯網之智慧化時代邁進。在這波數位轉型浪潮上,世界先進國家無不積極推動相關產業政策。

二、主要國家數位轉型趨勢

世界經濟合作發展組織(OECD)之研究報告「2017科學、技術與產業計分板:數位轉型」(OECD Science, Technology and Industry Scoreboard 2017:Digital Transformation),聚焦於國家在數位轉型過程中科技創新發展的趨勢變化,為各國政府之科學、創新及產業政策洞察新趨勢,以因應變化快速的數位時代。下列三個重要趨勢值得觀察:

(一)資通訊科技創新集中於五個領先全球的國家

資通訊科技(Information and Communication Technology, ICT)發展瞬息萬變,應用於各產業的相關技術近年呈現爆發性成長。OECD以世界五大專利局(IP5)的申請專利數揭示技術領域發展,並利用專利發明人之居住地衡量引領該技術領域成長的國家。在2012年至2015年間,韓國、日本、美國、中國與台灣之世界前20項尖端資通訊科技的技術研發,囊括全球64%至98%的專利數,為全球新興資通訊科技領域五大領先國家。其中,日本與韓國的創新成果更是涵蓋所有20項尖端資通訊科技,兩國相關專利數占全球比例約為21%至70%;中國近年則是加大科學研發經費的投入,在資通訊科技領域的研發與創新表現積極,尤其是在光調變控制(Light modulation and control)技術;美國在支付協議(Payment protocols)、傳輸配置(Transmission arrangements)與數位視訊訊號編碼(Digital video signal coding)等資通訊技術發展保持全球創新龍頭地位。台灣則在半導體器件屏障(Barriers for semi-conductor devices)為技術領先者,擁有卓越的資通訊科技技術研發實力。

(二)人工智慧應用於各領域

資通訊科技關鍵技術之一:人工智慧(Artificial Intelligence, AI)是透過電腦來模擬人類的認知功能,包括學習、知識、推理或決策等。現今,人工智慧技術逐漸全面性擴散至各產業領域,整合應用於健康醫療、交通運輸及環境等產業,產業因人工智慧的導入將改變其生產型態,並且創造新型態的科技服務模式。

根據世界五大專利局(IP5)統計,如圖1顯示,在2010年至2015年間,人工智慧相關技術的發明專利數由2010年的13,617件,成長至2015年的18,429件,平均每年成長率為6.6%,是各領域專利平均年成長率的兩倍。

圖1 2010年至2015年間人工智慧專利發展狀況資料來源:OECD (2017);本研究整理。

如表1所示,日本、韓國、美國、中國與台灣是擁有與人工智慧相關專利數最多的前五大國家。日本、韓國及美國人工智慧相關科技專利占全球的62%以上,日本與美國擁有人工智慧專利數占比,由2000-2005年的35.8%與23.2%,下滑至27.9%與17.2%。反觀韓國、中國與台灣則是由10.5%、1.7%與3.6%,揚升到17.5%、10.4%與8.9%。可見上述三個國家,在人工智慧的應用日趨成熟,且保有積極創新的企圖心及佈局人工智慧的創新發展,如機器學習(Machine Learning, ML)等人工智慧科技的突破,結合大數據與雲端運算等新興資通訊科技,加深人工智慧的未來潛在影響力。

另外,世界研發前2000大企業為人工智慧科技創新領導者,擁有75%的全球人工智慧相關專利數,這些企業總部高度集中設置於美國、日本與中國三個國家,其研發支出約70%集中在排名前200大企業。而這些企業所屬之前五大產業分別為電腦與電子產品(Computers and electronics)、運輸設備(Transport equipment)、機械(Machinery)、IT服務(IT services)及電子設備(Electrical equipment)。其中,又以電腦與電子產品產業占研發企業人工智慧投資組合的64%,顯見在數位轉型過程中,多數企業的核心營運高度倚賴資通訊科技。如表1,日本、韓國、台灣及中國的研發投資企業約占全球2000家頂尖企業研發投資者及其附屬機構中與人工智慧相關的發明約70%,美國企業則占約18%。

表1 主要國家之全球與全球前2000大企業的人工智慧(AI)相關專利占比(%)

國家 AI專利數占比 (%)
全球 全球前2000大企業
2000-2005年 2010-2015年 變化 2012-2014年
韓國 10.5 17.5 7.0 20.0
日本 35.8 27.9 -7.9 32.8
美國 23.2 17.2 -6.0 17.9
中國 1.7 10.4 8.7 8.2
台灣 3.6 8.9 5.3 9.4

(三)各國資通訊領域與其他領域之技術相對優勢

世界各先進國家以資通訊科技的豐沛能量為基礎,跨領域整合並推動創新模式應用於健康醫療及環境技術,發展智慧生活科技與產業以提升人民生活水準。因此,為瞭解各主要國家在資通訊科技、健康醫療與環境相關技術的專業程度,OECD根據世界五大專利局(IP5)的專利數‒依申請人居住國,推算各國相對技術優勢指標(Revealed technology advantage, RTA)。RTA指標若大於1,則代表國家在該項技術領域相對於其他技術領域較具有專業化,也顯示國家對於該項技術的重視程度,即為國家之重點產業。另外,若為同一產業在不同國家之相對技術優勢指標,則表示不同國家在特定產業技術的相對優劣勢。

由圖2可知,在2002年至2015年間,韓國與日本在資通訊科技專利技術方面的專業化程度下降了20%以上,而中國在該領域的專業化表現則大幅提高約38%,台灣與美國則約略下滑3%。在環境方面,中國與台灣相關技術落後美國、日本與韓國。美國的健康醫療專業程度高,其他國家則有待強化健康醫療產業的技術,中國相對技術優勢減少了27%,顯示其在醫療技術方面需更加積極的佈局才能與世界接軌。

圖2 主要國家在資通訊、環境與健康醫療產業的相對技術優勢
資料來源:OECD (2017);本研究整理。

三、主要國家數位競爭力相關指標

瑞士洛桑管理學院(IMD)的世界數位競爭力排名(World Digital Competitiveness Ranking , DCR)是對國家數位化能力之表現進行評比,評比項目涵蓋「知識」、「技術」與「未來準備度」三大面向,共有 50個細項指標。為了解台灣數位環境的相對表現,本文特抽取其中衡量知識的指標,如數位科技技能及國外專業技術人才等,以及評估技術的網際網路頻寬速度等三個相關細項指標,以比較台灣和各主要國家的數位轉型發展。

(一)數位科技技能(Digital/Technological skills)

隨著數位時代來臨,未來工作將因人工智慧與數位轉型而改變,同時對於新技能的學習需求亦會提高。因此,打造完善的數位學習環境,以提升數位科技競爭力已是先進國家當務之急。瑞士洛桑管理學院(IMD)以「數位科技技能」衡量獲取數位科技技能的容易程度。經由圖3可知,以美國的數位科技學習環境最優,其次為韓國、中國、台灣與日本。近年來,台灣及日本呈現逐年退步現象,顯示台灣與日本整體數位學習環境,無法跟上產業發展速度。

圖3 數位科技技能

(二)國外專業技術人才(Foreign highly-skilled personnel)

商業環境變動快速,企業需要更多擁有專業技術的人才。根據IMD定義「國外專業技術人才」為國內經商環境是否能吸引國外高階技術人才。如圖4所示,美國對於國外高階技術人才的吸引力最高,中國居次;台灣近年表現下滑,僅優於日本,表示我國在吸引外國專業技術人才的誘因不足,造成人才外流與短缺。

圖4 國外專業技術人才

(三)網際網路頻寬速度(Internet bandwidth speed)

為配合數位化國家之未來發展,強化網際網路環境是數位化基礎建設中的重要課題之一。IMD的「網際網路頻寬速度」指標係指網際網路頻寬之平均速度。此項指標近年的表現如圖5,韓國、日本與美國的平均網路速度皆領先台灣。因此,台灣必須更積極推行高品質的寬頻網路基礎建設,以符合國際數位發展趨勢。

圖5 網際網路頻寬速度

四、結論與建議

全球市場競爭激烈,以及新興科技不斷推陳出新,各國政府皆積極調整國家產業發展政策,以促成產業轉型升級。相較於其他國家,台灣產業以資通訊科技為主,且在資通訊領域屬於技術領導者,擁有卓越創新研發能力。但要如何運用新興科技與創新應用結合,進行產業轉型及產業結構調整,亟需政府加速推動相關產業政策,驅動數位轉型步伐。政府可從基礎建設、人才培育、關鍵技術及國際合作等方面著手,為各產業領域進行全面性的調整,以提升產業競爭力。

  • 基礎建設:建構有利於數位創新的高品質寬頻網路環境,及建置大數據資料庫,完善數據資料的蒐集以進行數據的演算研究、量化分析及提供創新服務之應用。
  • 人才培育:加強培育跨產業、跨領域數位創新人才,提高原創性技術研究的能力。
  • 關鍵技術:深化人工智慧領域關鍵技術研究,並將創新成果商業化。
  • 國際合作:鏈結台灣人工智慧研究團隊與國際級企業合作,吸引外國企業來台設立人工智慧研發基地,發展國際人工智慧創新樞紐。
參考文獻
  • 經濟日報 (2018)。以數位轉型重塑台灣產業競爭力。資料取自 https://money.udn.com/money/story/5628/3182401
  • IMD World Competitiveness Center (2017).World Digital Competitiveness Ranking 2017. 資料取自 http://www.imd.org/globalassets/wcc/docs/release-2017/world_digital_competitiveness_yearbook_2017.pdf.
  • OECD(2017). OECD Science, Technology and Industry Scoreboard 2017: The Digital Transformation. 資料取自 http://www.oecd-ilibrary.org/science-and-technology/oecd-science-technology-and-industry-scoreboard-2017_9789264268821-en
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