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姚前:新冠肺炎疫情与数字基础设施建设

作者: 姚前,中国证监会科技监管局局长 发布日期:2020-08-07
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为对冲经济下行风险,近期中央提出要加快新型基础设施建设,并提出加快培育数据要素市场。数字基础设施建设正上升为国家发展战略。本文指出,数字资产基础设施是准公共产品,具有非排他性、非竞争性和正外部性,同时又具有高度的技术性和创新性,须依靠大众创新,并竞争择优,同时治理要宽严相济,建设要激励相容。

抗击新冠肺炎疫情的社交隔离凸显了非接触式技术的重要性,在线办公、视频会议、网上授课、网上支付等蓬勃发展,信息基础设施有效支撑了疫情期间社会经济秩序的正常运行。为对冲经济下行风险,近期中央提出要加快第五代移动通信(5G)网络、数据中心等新型基础设施建设,并提出加快培育数据要素市场。数字基础设施建设正上升为国家发展战略。

数据要素与数字基础设施

当前我国正处于由依靠人力、资本、土地等生产要素投入向全要素生产率驱动转变的关键时期。数据与技术成为新时代经济增长的关键动能。科学技术是第一生产力,技术的重要性已深入人心。数据成为生产要素则是伴随经济形态数字化而发生的最具时代特征的变化。习近平总书记在主持中央政治局第二次集体学习时强调,要构建以数据为关键要素的数字经济。党的十九届四中全会审议通过的《中共中央关于坚持和完善中国特色社会主义制度、推进国家治理体系和治理能力现代化若干重大问题的决定》首次将数据增列为生产要素,近期《中共中央、国务院关于构建更加完善的要素市场化配置的体制机制的意见》提出加快培育数据要素市场的三项具体措施。

数据要成为可交易、可定价的生产要素,首先要确权,即数据产权归谁所有,数据主体抑或数据控制者。许多国家立法规定数据主体享有知情同意权、访问权、拒绝权、可携权、删除权(被遗忘权)、更正权、持续控制权等多项权利,重在强调对个人数据的保护。个人数据是指可被直接识别或间接识别的个人信息。如果通过匿名化技术,将可识别的个人数据脱敏为不可识别,数据控制者则可在保障数据主体权利的同时开展数据的商业应用。因此,数据脱敏是数据确权的关键一步。其次要开展数据的“采、存、算、管、用”。更确切地说,只有经过采集、加工、处理、挖掘、分析之后的数据产品才是商品。从经济学角度看,数据本身不具有天然的商品属性。数据可无限复制,不具备稀缺性,边际成本为零,因此理论价格为零;也因为可复制,数据难以确权。有了劳动、资源和技术投入,数据价值才能真正体现出来,才能在要素市场中定价和交易。此外,数据的价值挖掘具有规模经济和范围经济。盲人摸象虽然片面,但汇集一块却可能给出全息画“象”。数据越多,蕴含的价值越高。因此要将数据变为生产要素,既要保护主体权利,又要提倡开放共享,同时还要着力开展数据的清洗汇聚、计算存储、治理开发、分析挖掘等活动。

这一切都离不开数字基础设施。数字基础设施尚没有统一定义。我们更愿意将X86微处理器架构、标准化操作系统、关系数据库、大容量存储系统、内联网、万维网等传统基础设施称为信息基础设施。它们起于20世纪末,发展于21世纪初,构成了现代互联网的基石。数字基础设施则更多指近几年蓬勃发展的智能芯片、智能终端、智能机器人、物联网(Internet of Things,简称IoT)、5G、云计算、大数据中心、软件定义网络(Software Defined Network,简称SDN )、区块链、人工智能等以先进数字技术为核心的基础设施,它们旨在支持海量数据的生成、流通、计算、存储与应用。

比如,图形处理器(Graphic Processing Unit,简称GPU)、人工智能的专用集成电路(Artificial Intelligence-Application Specific Integrated Circuit,简称AI-ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,简称FPGA)等智能芯片为数据计算提供强大算力,可部署在云端,亦可部署在终端。智能终端既是数据源头,又是数据服务载体,进行数据可视化,还可与计算机仿真计算结合,将数据转化为虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)。通过穿戴设备、射频识别标签(Radio Frequency Identification,简称RFID)、传感器、二维码等数据识别传感技术,可实现物与物、物与人相连,组成物联网,与互联网、移动网络构成天、地、物、人一体化信息网络。5G网络提供超高速宽带服务,大大扩展网络承载的数据类型,包括各种高清语音、视频与富媒体等,传播的数据质量更高,规模更大,速度更快。云计算以按需服务为理念,通过分布式资源的深度整合和高效利用,构建应对多种服务要求的集约、虚拟化、可管可控、可扩展的计算存储环境,使用户通过网络访问即可获得服务资源,实现系统管理维护与服务使用的解耦。基于云计算的大数据中心解决了传统物理资源限制的问题,具有良好的按需伸缩性,极大地满足了实时海量数据进行汇聚、分析、推断和预测需求,推动了人工智能发展。软件定义网络是一种全新的网络模式,它把下层网络互联基础设施从应用层面上抽象出来,将原先控制逻辑与网络设备紧密集成的模式转变为逻辑上集中的可访问的独立控制器模式,由此把传统静态网络转变成多样化的服务导向平台,可以有效支撑云数据中心和各类创新应用。区块链技术是利用加密技术来验证与存储数据、利用分布式共识算法来新增和更新数据、利用运行在区块链上的代码,即智能合约,来保证业务逻辑的自动强制执行的一种全新的多中心化基础架构与分布式计算范式。人工智能技术通过机器学习、深度学习、自然语言处理、知识图谱等各种方法,解析报表、图像、文本、声音、视频等结构化或非结构化数据,学习规律,支持预测和决策。

数字基础设施的技术特征

第一个技术特征是分布式。传统信息基础设施架构为集中式,主要计算资源和活动集中在小型机、大型机上,虽然部署简单,但性能和容量扩展有限,大规模访问时容易响应延迟。新型的数字基础设施则以分布式为特征,呈现出更强的技术优势。微处理架构上,GPU有着比中央处理器(Central Processing Unit ,简称CPU)更高的并行度。5G将接入网的基础处理单元重构为集中式单元(Centralized Unit,简称CU)和分布式单元(Distributed Unit,简称DU)两个功能实体,并利用软件定义网络、网络功能虚拟化(Network Function Virtualization,简称NFV)等技术,使得移动边缘计算的算力得到解放。基于分布式服务器集群、消息中间件、负载均衡、分布式缓存、分布式数据库、微服务架构等设计,云计算平台计算能力强,存储成本低,响应速度快,容错率高,灵活快速,安全可靠,为用户提供应用即服务(Software as a Service,简称SaaS)、平台即服务(Platform as a Service,简称PaaS)、基础设施即服务(Infrastructure as a Service,简称IaaS)、硬件即服务(Hardware as a Service,简称HaaS)等各类服务。区块链是一个基于密码学原理的分布式共享存储与计算系统,其运行过程对中心化机构的扬弃和对密码学技术的依赖,标志着一种全新范式的控制权的转移,具有难以篡改、透明可信、异构多活、可用性强等特点。同时,区块链技术打破了中心化模式下数据控制者对数据的天然垄断,赋予用户真正的数据自主性,提供了一种全新的基于分布式的数据隐私保护方案。

第二个技术特征是相互交融。云计算、大数据、人工智能、区块链等技术实质上均是“算法+数据+算力”的体现,无非侧重点各有不同。既然本质相通,相互融合便是必然。5G是云、网深度融合的通信技术,它的边缘云架构在无线侧为用户提供云端计算功能,让用户享受到高质量的通信服务和网络体验。物联网、大数据中心为大数据分析、人工智能创造了海量的数据,而云计算的大规模并行和分布式计算能力为大数据分析、人工智能提供低成本、高效率的算力。反过来,人工智能的发展为智能芯片、智能终端、物联网的发展奠定了基础。区块链可自动执行智能合约,并可通过交易签名、共识算法和跨链技术保障分布式账本的一致性,使信息使用者可以实时、穿透式获得全局数据,而全局数据的获取意味着数据的大规模增长,如何更好地存储与提取数据价值则成为关键。因此,将区块链技术与大数据分析、云计算、人工智能等科技进行融合亦成为一个重要的发展方向。

第三个技术特征是智能化。人工智能先期是以逻辑的表达与推理为主,后续则转向了基于概率统计的建模、学习和计算。大数据是核心,算法是关键。有人说,得数据者,得天下;亦有人说,构建算法模仿,超越并最终取代人类,是21世纪最重要的能力,未来属于算法和其创造者。数据与算法相互促进,相辅相成。“算法+数据”的结合让世界变得更加智能。云计算、大数据技术为人工智能提供实时或非实时、结构化或非结构化等各类数据。在大数据的基础上,利用支持向量机、决策树、贝叶斯判别、神经网络模型、邻近算法、随机采样、随机森林、套袋法(Bagging)、提升法(Boosting)等机器学习算法以及遗传算法、模拟退火算法等全局最优算法,虚拟机器或物理机器可具备类似人类的感知、认知、决策、学习、执行的自主能力。现代计算机采用神经网络、深度学习等方法对微处理器的运行过程进行遍历和深度识别,提高了分支预测的准确率,芯片更趋智能。区块链是可信机器,也是智能机器。智能合约是区块链上可以被调用的、功能完善、灵活可控的程序,具有透明可信、自动执行、强制履约的特点。基于智能合约,可开展智能金融、智能监管等应用。

第四个技术特征是更加普惠。从大型机到个人电脑,到移动智能终端,互联网技术的进步与应用打破了传统信息系统的相对封闭性。传统的中心化架构过于依赖中心节点,极大地制约了客户端的自主性和灵活性,区块链技术则通过巧妙的设计,打开传统中心化系统的围墙,模糊化了客户端和服务器端的边界。各节点既可以是客户端,也可以是服务器端。这使得消费者端(Consumer,简称C端)客户的自主掌控能力及其在系统中的话语权得到极大的增强,信息网络由中心化架构进入以C端为主的平权时代。云计算使用户本地计算设备越来越轻量,只要通过网络访问即可获得服务资源,成本低。系统工具的组件化、模块化以及微服务化在一定程度上也降低了数字技术的使用门槛。智能手机、智能机器人、智能终端已在社会生活中得到了广泛应用。数字基础设施的发展并未扩大数字鸿沟,反而起到了缩小的作用。

新型基础设施建设

早在2018年12月召开中央经济工作会议就把5G、人工智能、工业互联网、物联网定义为“新型基础设施建设”。2020年3月,中共中央政治局常务委员会召开会议提出,加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度。与铁道、公路、机场、港口、电力等传统基础设施相比,新型基础设施建设更多表现出数字化、智能化特征。数字基础设施成为新型基础设施建设的核心内容。概括起来,新型基础设施建设具有三点长远的经济基本面意义。

一是加快数字产业化,创造经济发展新动能。如前文所言,数据变为生产要素,离不开数字基础设施。数字基础设施建设将有力提升社会数据资源价值,培育数字经济新产业、新业态和新模式。以区块链为例,其可在现有共享经济的基础上,利用加密技术以及激励相容的算法规则,创造出独立于企业以分布式协同生产为特征的新型加密经济。作为一种可信技术,区块链上的数据可被穿透和追溯,可自证,也可他证,这使原来分处“两张皮”的数据与价值,真正聚合成物理与逻辑一体的数字资产。数字是价值,价值是数字,数字的流转就是价值的流转。用户在生产数据的同时,也在创造可流通、可交易的数字资产。换言之,数据不仅是生产要素,而且是新型金融要素。此外,区块链是新一代金融市场基础设施的技术雏形,可优化完善现有支付体系、证券登记存管、证券结算系统、中央对手方等金融基础设施,创造出新型的数字金融基础设施。

二是加快产业数字化,推动数字经济和实体经济深度融合。应看到,新型基础设施与传统基建设施并不是对立关系。新老基建要相互赋能,协同发展。一方面,新基建需要老基建的支撑。比如,5G需要大功率供电,除了建基站,还需要电力基础设施的配套支持。从商业的三要素看,数字基础设施主要驱动资金流和信息流,而物流需依靠铁道、公路、机场、港口等交通基础设施。就像若没有物流的支撑,就不可能有电子商务的发展。另一方面,新基建可对老基建赋能,使传统基础设施更加智能、更加智慧,进而更好地服务实体产业的数字化和智能化。比如,通过分布式传感器、边缘计算、AI动态调度算法的应用,可以改造城市能源、给水排水、通信等管线系统,实现传统城市基础设施的物联化、智能化,将城市由“钢筋水泥”升级为智能城市。5G低时延、高可靠的技术特性,可保障高铁的流畅通信。智能传感器可实时传回汽车、高铁、飞机等交通工具的大数据,及时诊断故障、预警、排查和定位,提高效率,降低成本。大数据分析、人工智能在交通基础设施的应用可实现交通的智慧管理。

三是推动供给侧结构性改革,抢占国际竞争制高点。数字基础设施已成为国际竞争的重要内容,是标准之争、定价权之争、用户与商业模式之争、经济活力之争,更是国际政治博弈的话语权之争。脸书(Facebook)的天秤币(Libra)项目,开宗明义说要做新型金融基础设施,为数十亿人服务。我们可以通过数字基础设施建设,在数字身份、数字资产、数字金融等各方面推动供给侧结构性改革,创造出更多数字化、国际性、普惠的产品与服务,积极参与国际竞争与合作,形成“中国智造”新势力。

结语

如果说农业时代的核心是土地与劳动力,工业时代的核心是资本与技术,数字时代的核心则是技术与数据。以数字基础设施为核心的新型基础设施建设的重要意义不言而喻。在短期,可稳增长,就像美国经济大萧条时期的胡佛大坝建设;在长期,则可促发展、促转型,意义堪比1993年美国信息高速公路建设计划,将为我国创造出继人口红利之后的第二波要素红利。数字资产基础设施是准公共产品,具有非排他性、非竞争性和正外部性,同时又具有高度的技术性和创新性,须依靠大众创新,并竞争择优。虽说治理要宽严相济,建设却要激励相容。数字基础设施的建设,当然不仅仅只是公共部门的独角戏。某种意义上,Libra那种追求崇高使命的价值观,主动拥抱监管的谦卑姿态,开放众智的创新方式,或是市场发力、“官督商办”的好案例。

来源:微信号:清华金融评论,https://mp.weixin.qq.com/s/SXvVMJ8JoSeWBfrneDtMCQ 发表时间:2020年7月25日