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群体智能及产业集群发展战略研究

摘要：群体智能是新一代人工智能的重要组成部分，在

激发汇聚创新力量、耦合集成大规模智能系统方面发挥决定

性作用，对于促进人工智能与传统产业的深度融合、推动国

民经济持续发展都具有重大意义。

本文阐述群体智能技术的发展趋势及技术体系，深入讨

论群体智能支撑平台经济的核心模式，进而论述群体智能的

核心产业集群，分析群体智能技术在软件服务业、智慧城市

产业、智慧农业和智慧港口等产业领域的典型应用模式，最

后提出持续推动群体智能开源社区建设、打造人工智能科技

创新生态系统智力内核、加速无人集群系统国产化替代和集

成攻关等群体智能技术赋能相关产业的发展建议。

一、前言

以互联网和移动通信为纽带，人类群体和机器群体正在

实现广泛、深度的互联与协同，使得以激发汇聚多智能体为

主要形式的群体智能（简称群智）日益发挥重要作用。多个

智能体不断耦合关联，形成群体化的智能系统，涌现出人‒

机‒物融合的复杂智能系统新形态，如大规模智慧城市的

智能管理系统、开放复杂环境下的社会智能治理系统、海量

的智慧金融市场管理和优化系统、宏观社会经济智能决策系

统、超大规模工业互联网和产业链的智能管理系统等。社会、

经济、城市、工业等领域的复杂巨系统的智能管理、优化调

控、持续发展，是关系社会治理和国民经济进步的重大科学

工程问题。

群智是指在特定的组织结构和激励机制驱动下，通过吸

引、汇聚和管理大规模智能体（包括人作为智能体和智能机

器人作为智能体），以竞争和合作等多种自主协同方式来共

同应对挑战性任务时，特别是开放环境下的复杂系统决策任

务时，涌现出来的超越个体智力的智能形态。通过这个定义

可以看出，群智的形态是多种多样的，根据群智系统应用的

领域，它既涉及到人类的社会群体，又涵盖异构的人造机器

智能群体，是人‒机‒物融合的复杂智能系统。我国的《新

一代人工智能发展规划》把群智列为新一代人工智能理论和

技术体系的重要组成部分。因此，面向国家科技创新的重大

需求，发展群智的关键技术和核心产业具有重要战略意义。

文章首先概括群智技术的发展趋势，重点阐述群智的技

术体系，简要介绍群智技术核心领域的主要研究对象及其相

关关系，探讨群智技术的未来发展趋势。其次，深入讨论群

智支撑平台经济的核心模式，进而论述群智的核心产业集

群，包括：软件服务业、智慧城市产业、智慧农业和智慧港

口等，分析群智技术在这些产业领域的典型应用模式。最后，

提出群体智能技术赋能相关产业的发展建议。

二、群体智能的技术体系和发展趋势

当前，群智技术的发展趋势是基于系统主义的理论路

线，吸纳和借鉴新一代人工智能的必威体育精装版研究成果，克服了经

典的多智能体和仿生群智方法所存在的“群而不智”的局限，

着重解决复杂开放环境下如何有机协同异构异质的众多智

能体，并实现可持续的群智涌现问题。文章特别关注群智的

四个关键技术方向：多智能体系统与优化决策技术、无人集

群系统技术、群智软件技术和群智联邦学习技术（见图1）。

其中，多智能体系统与优化决策技术是群智技术体系的理论

基础，而其他三个核心技术则是针对不同形态的群智领域而

发展起来的关键技术：无人集群系统技术侧重研究具身化的

机器群体智能，群智软件技术侧重研究以人类群体为主的协

作式社会群体智能，群智联邦学习技术重点研究以隐私保护

为核心、以模型参数共享为主要任务的分布式多智能体系

统。

四大技术群是支撑群体智能系统构造的基石，无论是偏

重人类群智的软件开发，还是侧重机器群智的无人集群作

业，都会采用这些技术要素，构造面向具体群智任务场景的

感知‒认知‒决策的自适应回路，以支持软件服务、智慧

城市、智慧农业和智慧码头等群智核心产业。

（一）群体智能技术群

1.多智能体系统与优化决策技术

群智的基础理论重点关注多智能体系统的建模，并使之

在复杂环境中通过协同和竞争等各种模式，实现系统的最优

决策。多智能体系统是关于自然或人工群智系统的计算模

型，刻画自主智能体相互协作与竞争的基本原理，以集中或

者分布式组织方式完成复杂的任务。围绕不同多智能体的组

织模式和设计方法，可以分为：面向多智能体的运筹学、仿

生群智优化方法、多智能体强化学习（MARL）等。

运筹学和优化方法侧重以集中规划方式，解算多目标约

束条件下的多智能体系统优化目标。面向合作任务或者博弈

任务的目标，优化器需要计算多