CAAI單位會員微眾銀行打造國內首個衛星AI-ESG平臺

以下文章來源於攬月智能資管 ，作者攬月智能資管

導讀

全國已開始推進復工，面對疫情影響，CAAI單位會員微眾銀行打造了國內首個衛星AI-ESG平臺，利用衛星遙感影像實時監測經濟趨勢及量化基本面數據方面積累的成熟經驗和應用AI技術對中國經濟中受衝擊較大的第二（工業及製造業）及第三（服務業）產業進行分析，共破難關。

衛星遙感影像分析就是一座巨大的寶藏。隨著航天技術的成熟，遙感衛星體積減小，成本降低，發射數量大幅增加，數據傳輸技術也日趨成熟，可以達到對地球監控的小時級別更新和0.8米的分辨率。微眾銀行攬月團隊打造了國內首個衛星AI-ESG平臺，相關成果入選了《哈佛商業評論》“中國新增長創新實踐榜單”，並被列入聯合國官方出版物《科技創新驅動未來城市: 新經濟與共享城市繁榮》研究特刊，在利用衛星遙感影像實時監測經濟趨勢及量化基本面數據方面已積累成熟的經驗。面對疫情影響，攬月團隊積極應用AI技術對中國經濟中受衝擊較大的第二（工業及製造業）及第三（服務業）產業進行分析，共破難關。

圖一：基於衛星遙感的中國經濟產業分析

摘要

• 疫情對第二產業中的重工業的衝擊有限，整體恢復情況較好。我們利用AI分析了數千個大型生產製造業區域的衛星多譜段影像數據，在構建一個衛星生產製造指數(Satellite Manufacturing Index，SMI)。以製造業上游的鋼鐵生產為例，SMI可以較好地檢測大型鋼廠的產量，指數較好地擬合了工業增加值、PMI等宏觀經濟指標的趨勢，根據SMI數據顯示，主要鍊鋼廠產量在節後兩週恢復到去年底接近80%的水平，製造業上游供應有所保障。
• 對於先進製造業的跟蹤，我們選取代表性的上海市特斯拉超級工廠與張江高新園區，通過攬月平臺AI算法分析區域的亞米級高清衛星影像數據，並識別區域停車場內的車輛數，我們發現在節後第二週，兩者的復工率分別達到100%和90%，復工率持續高走。上海作為外向型經濟及先進製造業的龍頭城市，其數據對全國都具有較大借鑑意義，相信全國製造業的恢復走向相對樂觀。
• 我們利用衛星監測了全國主要港口的船舶活躍情況，編制了港口活躍度指數，相比去年春節後港口吞吐量的恢復情況，今年港口吞吐量恢復速度較慢，在節後第三週恢復到了80%水平，相比去年同期的增長來看，仍有一定差距，這也反映出口型製造業遭受到了一定的損失。在不考慮歐美等國疫情爆發的情況下，預計港口吞吐量在節後6-8周可逐步恢復到節前水平，根據港口吞吐量的恢復推算，製造業生產將在3月有所反彈。

• 從產業視角來看，疫情對線下第三產業（服務業）的衝擊影響最大。攬月團隊精準利用AI算法量化衛星影像下的車輛數據，我們觀測到從1月25日至今上海迪士尼仍保持閉館狀態，截止至3月1日，客流量損失預計超過100萬人次。通過對春節前後西直門橋車輛的識別，我們發現如北京等城市出行的節後流量僅相當於節前20%的水平，旅遊及服務行業仍處於緩慢恢復過程。

No.1

疫情衝擊下的第二產業（工業與製造業）

中國的工業與製造業橫跨整個產業的上下游，本次研究從上游的重工業（鋼鐵廠）到產業的下游生產環節（特斯拉工廠及高新園區）再到港口的出口端，綜合利用衛星遙感等另類數據，揭示在疫情影響下的中國第二產業的恢復情況，為下一步的深度行業分析提供參考。

01

疫情對重工業的影響——以鋼鐵行業為例

1.鋼鐵企業的生產恢復情況分析

重工業是社會提供主要生產資料的基礎工業，而鋼鐵產業是其中主要的構成產業，通過對全國主要鍊鋼廠、鍊鐵廠的遙感影像進行數據分析，我們能早於財報或官方指標的公佈時間，及時對鋼、鐵產量及開工率情況進行預測，側面反映出宏觀經濟的運行狀況。

製造業如鋼鐵廠的高爐、電爐開工時溫度極高，並且周邊環境的溫度也普遍較高，成像上，目標輻射能量越高，其波長越短，在影像上會集中顯示為高亮紅點。據此，針對衛星影像利用短波紅外分析，可以發現開工設備位置會形成顯著的亮紅色區域，根據區域的變化，我們可以監測鋼鐵廠的開工與生產情況變化。

圖二：基於衛星紅外檢測的寶鋼上海寶山基地鋼鐵廠情況

我們利用AI分析了數千個大型生產製造業區域的衛星多譜段影像數據，在構建一個衛星生產製造指數(Satellite Manufacturing Index，SMI)。以製造業上游的鋼鐵生產為例，基於2019年9月至今全國主要鋼鐵集團（寶武、鞍鋼、包鋼、馬鞍山鋼鐵、攀鋼等）重點鍊鋼廠的衛星影像，我們利用短波紅外分析技術，識別出開工生產區域（區域呈現亮紅色），並對區域範圍、程度與數量進行統計，根據各鋼鐵集團產能進行指數加權，製作了全國大型鋼廠的衛星生產製造指數(SMI)。歷史表現驗證來看，指數成功反映了2019年10月工業生產、PMI下滑的態勢，並對工業生產有良好的跟蹤效果。

圖三：鋼廠衛星生產製造指數（SMI）與工業增加值與PMI指數分析

圖四：鋼廠衛星生產製造指數（SMI）變動情況分析

根據該指數，我們能對製造業企業上游的鋼廠恢復生產情況進行跟蹤評估。以2019年9月鋼廠衛星生產製造指數（SMI）1000點為基數（100%），我們看到10月生產有顯著下滑，11月、12月經濟生產開始恢復，符合當時經濟情況，指數跟蹤效果良好

基於模型分析，受春節影響，在春節前一週，鋼廠生產開工情況預估達到2019年12月的一半左右，春節期間，受春節及疫情雙重影響，開工情況進一步降低至29%，春節後一週，逐漸回升至70%，第二週開工生產也上升至75%的水平。鋼廠在節後生產恢復迅速，當前鋼廠開工生產水平已較高，這也符合鋼鐵屬於工業支柱與基礎行業的屬性要求。

2.鋼鐵企業的員工復工水平

通過對鋼鐵廠停車場內車輛數量的識別，我們可以來觀察鋼鐵廠員工的復工情況。

寶鋼是中國最大、最現代化的鋼鐵聯合企業，是上海最具代表性的傳統重工業企業之一，多次在世界鋼鐵行業綜合競爭力排名中進入前十，2018年、2017年粗鋼產量均居中國首位。

圖五：2018年與2017年主要鋼鐵公司產量情況

我們以寶鋼為例，選取寶鋼鋼鐵廠一號門停車場在2020年1月1日、2020年2月10日的圖像進行對比，同時使用2019年4月6日（週末）、4月8日（正常工作日）圖像進行二次驗證。

圖六：2019-2020寶鋼鋼鐵廠一號門停車場車輛數量對比

參考日常數據進行平均化處理後，截止至2月10日，寶鋼人員復工率約55%。通過之前的短波紅外分析，我們發現到節後第一週全國大型鋼廠生產已恢復至70%的水平，第二週達到了75%；不過生產的恢復不代表需要員工在場辦公，我們通過對停車場車輛的識別發現，寶鋼節後第一週的車輛數量約為平時的55%，受疫情影響員工返工情況有一定影響。

據雷鋒網報道，春節假期以來，上海寶山基地的這個工廠沒停過工，一方面工人通過有效防疫措施以最小人力進行生產，一方面得益於遍佈各道工序的機器人及自動化生產線，這也是“黑燈工廠”和工業物聯網技術應用的體現。像200米長的生產線，每條只需2、3名工人流動照看，基本可以實現不碰面生產。在生產線的一側，有一個100多平方米的“六合一”操作室，分散坐著幾名工人，他們通過電子幕牆，觀察著生產線上的一切，而整個車間還不到十人。

02

疫情對先進製造業的影響——以上海市為例

鋼鐵行業的恢復情況一定程度上保障和反映了製造業的上游，我們還利用衛星影像對幾個主要的先進製造業園區進行了觀測，以分析先進製造業的恢復情況。

1.工業園區——上海自貿區臨港新片區特斯拉上海超級工廠

特斯拉上海超級工廠是特斯拉（NASDAQ: TSLA）全球第三座超級工廠，也是首座美國本土以外的超級工廠，主要負責生產特斯拉入門級車型Tesla Model 3、Tesla Model Y，於2020年1月7日正式交付。

截取特斯拉工廠員工停車場2020年1月31日與2020年2月10日的圖像進行對比。特斯拉工廠在2月10日時，停車場基本停滿，剔除週末停車的基數影響，復工率接近100%。據臨港新片區報道，特斯拉上海工廠已於2月10日復工，預計每月能達到12000輛左右的產能。特斯拉上海超級工廠所在的臨港新片區是上海自貿區新片區，是中央交付上海的三大任務之一，定位為“具備國際市場影響力和競爭力的特殊經濟功能區”，承擔推動全方位改革開放和長三角一體化協同發展的角色。截至2020年2月24日，臨港新片區累計復工企業961家、復工人數逾4萬人；其中，產值在1億元以上的企業復工率98.7%

圖七：特斯拉上海超級工廠停車場衛星圖像分析

2.高新工業園區——上海張江高新區

2018年，上海張江高新區規模以上企業營業收入5.23萬億元、工業總產值1.69萬億元、淨利潤3639億元、上繳稅費3037億元，在上海高新區排名中名列第一，綜合實力全國領先。張江以高新制藥和電子信息產業為主導，高科技製造業為主。我們選取張江園區露天停車場2020年1月20日、2020年2月10日的圖像進行對比，可見截至2月10日，張江園區企業已基本復工，剔除週末停車的基數影響，復工率約90%。

圖八：上海張江高新區局部停車場衛星圖像分析

03

從港口看疫情對我國出口與出口型製造業的影響

出口是經濟增長的三大馬車之一，我國作為“全球工廠”，出口型製造業十分發達，是我國第二產業的重要組成部分。水路運輸是我國最主要的外貿運輸方式，港口是水陸交通的集結點和樞紐，港口吞吐量的狀況與變化，能夠反映出我國進出口貿易的規模與變化，進而反映出口型企業的生產經營情況。

疫情下企業生產延遲、國外政府對我國運輸進行限制均影響了我國的外貿出口，利用衛星遙感影像對沿海主要港口（舟山、上海、青島、大連、深圳、廈門等）的船舶活動進行識別和監測，我們能夠提前洞察港口吞吐量的變化趨勢，瞭解疫情對我國進出口貿易以及對出口製造業產生的影響程度與持續時間。

圖九：全國主要港口貨物吞吐量分析

圖十：上海外高橋港區衛星圖像示例

利用攬月的人工智能目標識別技術監測船舶靠港情況，我們制定了港口活躍度指數，可用來分析港口行業的經營情況。歷史表現驗證來看，根據國家統計局公佈的2019年2-3月份沿海主要港口貨物吞吐量的統計值，2019年春節節後吞吐量較節前增加了20%，攬月港口活躍度指數有一致的表現。

圖十一：春節前後港口活躍度指數（2019年 vs 2020年）

目前2020年的港口吞吐量數據尚未公佈，根據攬月港口活躍度指數，沿海主要港口吞吐量較節前有所下滑，比例在20%-25%。

疫情影響下，企業及港口生產延期復工，出口訂單推遲交貨，國外對我國的新增訂單需求減少，都導致相應港口吞吐量回升受阻。我們看到在節後第三週，活躍度指數週度比較出現小幅上升，在不考慮歐美等國疫情爆發的情況下，預計港口吞吐量在節後6-8周可逐步恢復到節前水平。

春節後，疫情對重工業——製造業上游的影響可控，在節後第二週鍊鋼廠生產回到了節前75%的水平，上游有力保障了製造業企業的生產原材料供應。從下游先進製造業的生產來看，特斯拉上海工廠在節後第二週復工率達到100%，新能源汽車國內外需求仍在；上海張江高新區的停車場車輛數量顯示，在節後第二週高新區的復工率約為90%，高新技術產業或仍有一部分企業停產，或者員工採取遠程辦公的形式恢復生產。考慮到上海作為全國最發達經濟地區，全國數據來看或有一定降低。從另類數據的港口活躍度指數來看，今年節後港口吞吐量一度下滑到50%的水平，第三週恢復到接近80%，但與去年同期相比增速十分緩慢，出口型製造業受到較大的損失。

重工業節後生產恢復良好，先進製造業節後復工率高，兩者受疫情影響相對較小；出口型製造業遭受較大損失，並且影響持續到3月中旬後。第二產業受損有限，上下游供需平穩，生產有序恢復，預估3月生產會出現整體反彈。

No.2

疫情衝擊下的第三產業（線下服務業）

疫情爆發後，全國多個城市特別是湖北地區基本採取了封城措施，全國限制人口流動，關閉大型消費和娛樂場所，並推遲復工，這些措施一方面有力地控制了疫情，但另一方面也對經濟，特別是線下的第三產業（服務業）產生了直接的影響。基於衛星影像遙感影像，我們可以直觀地評估疫情對線下服務業產生的衝擊，跟蹤當前線下經濟的恢復情況。

01

疫情對旅遊業的影響——以上海迪斯尼樂園為例

疫情發生後，自1月23日開始，全國31個省市自治區陸續啟動重大公共衛生事件一級響應，主要旅遊景點逐步關閉。其中，上海於24日啟動一級響應，上海迪斯尼樂園25日開始閉館。我們選取上海迪士尼景區停車場2020年1月20日、2020年2月10日的圖像進行對比，兩日圖像拍攝時間在上午10點到11點之間，數據可比性較強。

2020年2月10日，上海迪士尼景區停車場僅檢測到5輛汽車，可見仍處於閉館狀態，暫未對外開放。

圖十二：上海迪斯尼樂園局部停車場衛星圖像分析

上海迪斯尼樂園離上海市中心有一定距離（41.8公里），前往方式中自駕及乘車的比例較高，因此景區停車場車輛數量能夠較準確的反映景點旅客人數與變化，據統計，上海迪斯尼度假區內有7個停車場，共計10688個車位（含巴士）。上海迪斯尼春節後至今（截止到2020年3月1日）也一直保持著閉館狀態，旅遊收入受損嚴重。2018年數據顯示全年遊客量達到1180萬人次，日均客流量3萬人次，結合十一節假日日均6萬人次的數據估算，上海迪士尼從1月25日起閉館，截止至3月1日，客流量損失超過100萬人次。

根據去年同期數據，2019年春節假期旅遊人次4.15億人，旅遊收入5139億元，約佔全年旅遊行業收入的7.8%。今年春節全國旅遊業基本處於停擺狀態，節後至今大型旅遊場所仍保持關閉狀態，全國旅遊業全年收入損失或達到10%以上。

疫情對出行的影響

疫情期間，政府限制人口流動，同時為了避免接觸，人們的交通出行也大幅減少，鐵路、航空、汽運等交運行業旅客數量大幅減少。以市內出行情況為例，我們選擇了北京西直門橋這個交通密度常年較大的區域進行觀測，截取2020年1月19日、2020年2月9日的衛星圖像切片進行對比，觀測時間在上午10點至11點左右，兩者相差不到一個小時。春節前西直門橋車輛為93輛，節後車輛僅17倆，兩者相差明顯，節後人們出行仍較少，僅達到平日西直門橋區域流量的20%左右。

圖十三：北京西直門橋交通流量衛星圖像分析

圖十四：火神山、雷神山的“中國奇蹟”

本系列報告的上篇，我們通過首創的中國經濟恢復指數

正如BBC紀錄片《從太空看地球》中說的，“烏雲終將散去，從太空回望地球，我們所生活的世界是那樣的絢麗多彩，那樣的與眾不同。”聞見春天的味道，AI與我們同行！

圖片來源：BBC紀錄片《從太空看地球》

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