來源:中國科協創新戰略研究院《創新研究報告》
第6期（總第338期）2020-2-9
編者按：2019年8月，美國信息技術與創新基金會（Information Technology and Innovation Foundation，ITIF）的數據創新中心發佈了《誰會在人工智能角逐中獲勝：中國、歐盟或美國》（Who Is Winning the AI Race: China, the EU or the United States？）。該報告通過對人才、科研、開發、應用、數據和硬件六類指標的比較，對中國、歐盟、美國人工智能發展現狀進行測算。本報告分別對中國、歐盟和美國的六類指標中的開發指標進行解讀，分析AI風險資本和私募股權資金，AI公司的收購、數量以及專利數據情況。
一、各國政府都致力於發展AI公司
要獲得AI帶來的好處，各國必須擁有健康的AI生態系統，以引導創新AI技術和公司的發展。國家必須擁有足夠的風險投資和私募股權資金，才能滿足發明人與開發和銷售其產品或服務所需的資金。此外，公司數量表明一個國家生態系統的健康狀況。而專利表明了企業或國家的創新能力。例如，中國在2017年為Canyon Bridge等私募股權公司提供了部分資金，廣州市政府在2017年向開發面部識別軟件的CloudWalk提供了3.01億美元贈款。歐盟委員會正在利用歐洲戰略投資基金解決市場失靈並刺激私人對AI的投資。它創建了風險投資基金VentureEU，為包括AI初創企業在內的初創企業提供高達4.1億歐元（約合4.59億美元）的資金。美國政府由納稅人資助的風險投資公司In-Q-Tel已投資至少10家AI公司，其中包括創建技術以將非結構化信息轉換為機器就緒數據的Forge.ai和創建用於AI應用程序的計算機芯片。
二、AI風險資本和私募股權資金
1. 風險投資和私募股權投資總額
跟蹤私人資金是衡量國家發展AI公司能力的一種方法。該指標衡量的是2017—2018年AI公司的風險資本和私募股權融資。美國（估計為169億美元）居首，其次是中國（估計為135億美元）和歐盟（估計為28億美元）。按照人均計算，美國與中國和歐盟相比處於領先地位（表1）。
表1 2017—2018年人工智能風險投資和私募股權融資
2. 風險投資和私募股權融資交易數量
人工智能風險投資和私募股權融資集中反映在少數幾筆大型交易中，也可以由風險資本和私募股權融資交易的總數體現。由表2可知，2017—2018年，美國的AI公司獲得最多的投資（1270筆交易），領先於歐盟（660筆）和中國（390筆）。按人均計算，每100萬員工中，美國（8筆交易）領先歐盟（3筆）和中國（0.5筆）。
表2 2017—2018年風險資本和私募股權融資交易的數量
三、AI公司的併購情況
企業可以通過併購來增強開發AI產品和服務的能力。該指標跟蹤了從2000年1月至2019年5月按地區劃分的CrunchBase AI類別組中的公司收購數量。美國公司（526家對AI公司的收購）領先於歐盟（139家）和中國公司（9家）。每100萬員工中美國公司進行了3項收購，而歐盟公司（O.6項）和中國公司（0.01項）均少於一項（表3）。
表3 2000年1月—2019年5月收購人工智能公司的數量
四、AI初創企業數量
人工智能初創企業可以成為一個國家經濟增長和競爭力的重要驅動力。全球諮詢公司Roland Berger和位於柏林的投資公司Asgard將AI初創公司歸類為生產使用AI的主要產品或服務的公司，硬件除外。兩家公司的研究發現，美國2017年擁有1393家AI初創企業，領先於歐盟（726家初創企業）和中國（383家初創企業）。每100萬員工中美國居首位（8家），其次是歐盟（3家）和中國（0.5家）。
表4 2017年人工智能初創企業數量
人工智能公司數量：AI初創公司的數量重要，包括初創公司在內的資金雄厚的AI公司的數量也很重要。該指標（2019年）跟蹤CrunchBase上AI類別組中已獲得至少100萬美元組合資金的公司數量，而該資金不包括風險資本、私募股權、債務融資、贈款等。由表5可知，美國擁有此類公司的數量（1727家）超過了歐盟（762家）和中國（224家）的總和。每100萬員工中美國領先（10家），其次是歐洲（3家）和中國（0.3家）。
表5 2019年AI公司數量
五、專利數據情況
1. 高引用的AI專利家族數量
本報告主要關注《專利合作條約》（PCT）專利申請和高被引的專利家族，它們是在許多司法管轄區為同一發明申請的專利。由表6可知，1960—2018年，美國專利申請人（USPTO）提交了28031份高被引專利，大大超過了在歐盟（2985份）和中國（691份）辦事處提交的高被引的專利數量。雖然此指標顯示的是申請人在哪裡申請專利，而不是他們的所在地，但是大多數申請人通常會首選在其居住的國家提出專利申請。每100萬員工中美國專利數（170個）領先於歐盟（12個）和中國（4個）。
表6 1960—2018年高被引的AI專利數量
2. PCT AI專利申請數量
另一項專利措施是根據國際專利合作條約（PCT）提交的專利。在這一指標中，世界知識產權組織（WIPO）追蹤了1960—2018年首次作為PCT專利申請的AI專利的數量。美國（1863件）領先於中國（1085件）和歐盟（1074件）。每100萬員工中，美國PCT申請數（11項）領先於歐盟（4項）和中國（1項）。WIPO稱，並非所有專利都包括申請人的地址。因此，這些數據可能會縮小。
表7 1960—2018年PCT專利申請數量
六、總結
1. 美國處於領先地位，中國可能很快超越歐盟
美國在所有人工智能發展指標中均處於領先地位，這表明，與中國和歐盟相比，它在繼續發展領先的全球人工智能公司方面具有更大的優勢。專利和收購數據顯示，說明美國在發展世界一流的AI公司方面已經佔據了領先地位。但是，由於日益增強的風險投資和私募股權生態系統，中國正在趕上歐盟和美國。雖然歐盟目前在人工智能開發方面的排名略高於中國，但可能缺乏挑戰美國霸權的資金。
2. 美國已經在發展世界一流的AI公司中處於領先地位
美國公司在專利和主導性AI收購方面表現出色。例如，在15個機器學習子類別中的8個類別中，Microsoft和IBM申請了比其他任何實體更多的專利，其中包括監督學習和強化學習。中國科學院在深度學習方面已申請最多專利，而西門子（德國）在神經網絡方面已申請最多的專利。儘管如此，美國公司在20個領域中的12個領域專利申請領先，這些領域包括農業（John Deere）、安全、個人設備、計算以及人機交互（Microsoft）。此外，2012—2016年，IBM在AI專利申請（3677件）中居全球領先地位，其中Google母公司Alphabet（2185件）和Microsoft（1952件）排名前五（表8）。
表8 按申請領域劃分的AI專利族的歷屆領導者
此外，領導AI公司收購的十家公司都位於美國。領先的公司包括Alphabet（19個）、Apple（16個）、Microsoft（10個）、Amazon（7個）和Facebook（7個）。
表9 2000年1月—2019年5月頂級收購者的人工智能收購數量
這些收購推動了美國公司的發展，自收購以來，許多被收購的公司提供了重要的研究和商業服務。例如，Alphabet在2014年以5億美元的價格收購了DeepMind，這是世界領先的AI組織。自收購以來，DeepMind開發了一種可以通過分析眼部掃描來進行診斷（如出血）的AI系統。AI將來自Google渦輪機的風能的使用率提高了20％，併發布了一個包含10萬張全景圖像的交互式數據集，以推進可以使用視覺提示而非地圖進行導航的AI系統的開發。同樣，蘋果在2010年以2億美元的價格收購了Siri，亞馬遜在2013年以2600萬美元的價格收購了Evi Technologies。亞馬遜使用其收購的技術來開發虛擬助手Alexa，此後售出了超過1億臺集成了該助手的設備。
3. 中國正在追趕
儘管美國可能在人工智能發展方面處於領先地位，但尚不清楚它會保持多久，這是個未知數。對包括AI在內的AI初創企業的資金數據進行了多種分析，發現至少有一年，中國的AI初創企業比美國初創企業獲得的資金更多。例如，中國的AI初創企業在2017年獲得了約81億美元的投資，而美國初創企業則為62億美元。此外，中國科技公司騰訊研究發現，在美國，人工智能初創公司的平均投資時間為14.8個月，而中國為9.7個月。
就人工智能初創企業的投資數量而言，中國已經開始縮小與美國的差距，將這一差距從2016年的476項投資減少至2018年的371項。差距縮小的原因是，中國初創企業的投資數量增長，而涉及美國AI初創企業的交易數量則相對停滯。美國的AI初創企業在2018年確實獲得了創紀錄的投資額，獲得了約107億美元的投資，而中國的AI初創企業獲得了約54億美元的資金。2019年的融資數據有助於弄清美國是否能夠保持領先地位，或者中國是否能夠在資金籌措上始終與美國匹敵或超過美國。
4．歐盟企業缺乏大型融資交易
2016—2018年，歐盟AI初創企業的私募股權和風險投資資金增長了近三倍，而歐盟緊隨美國和中國之後。例如，2016—2018年，美國在任何一年所獲得的資金都比歐盟三年來所獲得的資金多。同樣，2017—2018年，中國的AI初創企業獲得的私募股權和風險投資資金均比歐盟多數十億美元。除非歐盟初創企業開始大量籌集更多資金，否則歐盟有可能遠遠落後於美國和中國。
歐盟很難在AI資金上與美國和中國競爭，部分原因是其投資雖然數量可觀，但規模通常較小。例如，歐盟2018年的AI私募股權和風險投資中，絕大多數（70％）是通過種子輪或天使輪融資（在這些輪融資中，投資者幫助新興和小型公司獲得了吸引力）的。實際上，2018年在美國或中國AI初創企業中進行的投資中約有45％是種子輪或天使輪的一部分。由於尋求此類種子或天使資金的公司面臨的風險很高，因此這些回合通常涉及總計1萬~200萬美元的交易。相比之下，通常面向更老牌公司的C輪融資至少為1000萬美元，而且規模更大。例如，一家美國AI公司在2018年的C輪平均交易額接近6100萬美元。歐盟缺乏此類交易，與此同時，在2018年歐盟AI初創企業交易中，只有1％是C輪融資的一部分，而美國和中國分別為5％和6％。
此外，無論融資階段如何，歐盟的融資交易總是平均較小。例如，在種子期/天使交易，A輪、B輪和C輪階段，2016—2018年，中國交易的平均規模大於歐盟。同樣，在過去的三年中，美國的交易中位數大於歐盟的交易中位數。這些數字與傳聞相符，儘管歐洲的新興市場正在改善，但傳統上充滿了障礙。
https://www.datainnovation.org/2019/08/who-is-winning-the-ai-race- china-the-eu-or-the-united-states.
編譯：馮震宇
編輯部成員：張麗琴 王國強 劉 薇 王 達 曹學偉 苗晶良
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