杜傳文，李 晴，芮明杰，呂 潔

(1.復(fù)旦大學(xué)管理學(xué)院，上海 200433；2.中國(guó)光大集團(tuán)股份公司，北京 100045；3.上海商學(xué)院管理學(xué)院，上海 200235)

0 引言

近年來，工業(yè)機(jī)器人在各國(guó)制造業(yè)中的應(yīng)用提速，引起廣泛關(guān)注。其中中國(guó)的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用增速尤為顯著，根據(jù)國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)(IFR)資料，2016年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人投資量約8.5萬臺(tái)，同比增長(zhǎng)31%。2016年全球工業(yè)機(jī)器人銷量約29萬臺(tái)，同比增長(zhǎng)14%[1]。中國(guó)工業(yè)機(jī)器人的投資量遠(yuǎn)超其他國(guó)家和地區(qū)，穩(wěn)居世界第一，達(dá)到歷史新高。工業(yè)機(jī)器人投資的主要驅(qū)動(dòng)力來自制造業(yè)對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)的需求，各國(guó)紛紛采用自動(dòng)化和機(jī)器人技術(shù)來提高生產(chǎn)效率。對(duì)于傳統(tǒng)制造業(yè)而言，自動(dòng)化和工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用可能是企業(yè)獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的重要條件。

工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用除了帶來生產(chǎn)率提升效應(yīng)外，還對(duì)勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)變化產(chǎn)生重要影響。一些學(xué)者開始關(guān)注以下問題：工業(yè)機(jī)器人的大規(guī)模應(yīng)用是否減少了就業(yè)崗位？對(duì)哪一類勞動(dòng)力產(chǎn)生正面影響？是否促進(jìn)了一國(guó)的勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型？是否導(dǎo)致不同類型勞動(dòng)群體的收入差異擴(kuò)大化？Acemoglu等分析顯示，美國(guó)制造業(yè)每部署一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，將使得六名工人失業(yè)，并且使得其他工人的工資下降3%～5%[2]。近幾十年來，許多發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體中不平等現(xiàn)象的加劇就可能是由于技術(shù)進(jìn)步造成的。計(jì)算機(jī)革命提升了工業(yè)自動(dòng)化程度，使得工業(yè)機(jī)器人等高效率設(shè)備得以應(yīng)用于生產(chǎn)中，并且減少了發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體對(duì)常規(guī)工種的需求，例如體力勞動(dòng)或者從事重復(fù)性工作的勞動(dòng)者的需求下降。一些工廠只需要小部分的低技能勞動(dòng)者。在很多工業(yè)化國(guó)家，隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的提高，低技能的工人相對(duì)工資有所下降[3-5]。如果工業(yè)機(jī)器人成為人類勞動(dòng)力近乎完美的替代品，那么不平等將加劇[6]。他們強(qiáng)調(diào)，盡管工業(yè)機(jī)器人資本的應(yīng)用會(huì)提高工資的絕對(duì)額，因?yàn)閯诰Y本量上升，提高了這些工人的生產(chǎn)效率，但是工人的收入份額在不斷下降，因?yàn)椴粩喾e累的工業(yè)機(jī)器人替代了大部分勞動(dòng)力，那些即將被替代勞動(dòng)群體的收入份額會(huì)不斷下降。如果被工業(yè)機(jī)器人所取代的非技術(shù)工種與發(fā)展中國(guó)家的勞動(dòng)力工種相似，它可以降低這些國(guó)家的相對(duì)工資，進(jìn)而造成國(guó)際收入不平等趨勢(shì)擴(kuò)大化。發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體的大規(guī)模工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用正在侵蝕發(fā)展中經(jīng)濟(jì)體的勞動(dòng)力優(yōu)勢(shì)，使得國(guó)際收入差異擴(kuò)大化[7]。Benzell等認(rèn)為政府有必要采取相應(yīng)的措施以避免智能工業(yè)機(jī)器的應(yīng)用導(dǎo)致大量的“貧困化增長(zhǎng)”的發(fā)生[8]。

不過，Autor認(rèn)為，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用會(huì)使得部分工作崗位需求增加[9]。例如，在工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用數(shù)量最多的汽車制造業(yè)，從2010—2015年，美國(guó)汽車制造業(yè)新增就業(yè)人數(shù)大約為230000人。其作用機(jī)理來自，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用降低了企業(yè)生產(chǎn)成本，并取得更好的市場(chǎng)價(jià)格優(yōu)勢(shì)，因此被刺激的產(chǎn)品需求又進(jìn)一步帶動(dòng)了就業(yè)率的增加。但是，這種就業(yè)增加只可能存在局部地區(qū)，因?yàn)樽鳛楦?jìng)爭(zhēng)對(duì)手的其他國(guó)家和企業(yè)的產(chǎn)品銷量和就業(yè)需求在下降。Graetz等對(duì)17個(gè)國(guó)家在1993—2007年間的研究顯示，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用增加提高了經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率0.37個(gè)百分點(diǎn)，并且提高了勞動(dòng)者工資和生產(chǎn)率，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用也沒有降低一國(guó)整體的就業(yè)率[10]。

盡管中國(guó)的工業(yè)機(jī)器人投資量增長(zhǎng)迅猛，但是國(guó)內(nèi)關(guān)于工業(yè)機(jī)器人的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的研究非常少。例如，馬嵐以日本和韓國(guó)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，判斷中國(guó)在中長(zhǎng)期內(nèi)可能出現(xiàn)機(jī)器人對(duì)勞動(dòng)的大規(guī)模替代[11]。董桂才則分析了中國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在全球中的地位，提出了加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的建議[12]。本文的主要貢獻(xiàn)：①設(shè)計(jì)了一個(gè)分析工業(yè)機(jī)器人資本、傳統(tǒng)物質(zhì)生產(chǎn)資本、高技能勞動(dòng)力、低技能勞動(dòng)力等要素之間替代互補(bǔ)關(guān)系的生產(chǎn)模型，區(qū)分了不同類型勞動(dòng)要素投入與工業(yè)機(jī)器人資本的“異質(zhì)性”生產(chǎn)關(guān)系，解析了工業(yè)機(jī)器人技術(shù)進(jìn)步對(duì)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用、對(duì)傳統(tǒng)物質(zhì)資本需求以及高、低技能勞動(dòng)力需求的影響效應(yīng)。②利用21個(gè)國(guó)家和地區(qū)的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用數(shù)據(jù)和制造業(yè)投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)，分析了各國(guó)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)、特征及其對(duì)勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)(高、中、低技能勞動(dòng)群體)變遷、收入分配等的影響效應(yīng)，并利用接受大學(xué)教育勞動(dòng)群體、接受中等教育勞動(dòng)群體以及無正式資格勞動(dòng)群體的數(shù)據(jù)做了經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的穩(wěn)健性檢驗(yàn)。本文研究有助于明確工業(yè)機(jī)器人大規(guī)模應(yīng)用對(duì)不同類型勞動(dòng)群體的替代效應(yīng)和互補(bǔ)效應(yīng)，為企業(yè)做好生產(chǎn)調(diào)整、促進(jìn)勞動(dòng)與工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用更好地結(jié)合提供針對(duì)性的政策建議。

1 工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)分析模型

1.1 工業(yè)生產(chǎn)中的投入選擇模型

假定某一產(chǎn)品的生產(chǎn)需要多種投入配合：一部分是高技能勞動(dòng)者(H)，另一部分是低技能勞動(dòng)者(L)，還有大量的傳統(tǒng)資本(K)和工業(yè)機(jī)器人資本(X)。在早期的生產(chǎn)中，可能并沒有工業(yè)機(jī)器人的參與，因而X=0。隨著工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用，X開始逐漸增加。假定工業(yè)資本之和為：

R=K+AX

(1)

其中A是工業(yè)機(jī)器人的平均技術(shù)水平。式(1)關(guān)于K和X的線性組合意味著傳統(tǒng)資本與工業(yè)機(jī)器人資本之間存在完全替代。當(dāng)工業(yè)機(jī)器人資本在性價(jià)比方面優(yōu)于傳統(tǒng)資本時(shí)，可以證明工業(yè)機(jī)器人資本將大規(guī)模的替代傳統(tǒng)資本。假定一單位傳統(tǒng)資本和一單位工業(yè)機(jī)器人資本的價(jià)格分別為pK和pX，利用最優(yōu)化方法可以證明企業(yè)在不同類型資本選擇上將有均衡等式：

(2)

(3)

因而，我們可以得到定理1：

定理1：當(dāng)工業(yè)機(jī)器人資本在性價(jià)比方面優(yōu)于傳統(tǒng)資本時(shí)，工業(yè)機(jī)器人資本將大規(guī)模的替代傳統(tǒng)資本，工業(yè)機(jī)器人資本投入相對(duì)于傳統(tǒng)資本投入的比例上升。

進(jìn)一步，我們討論工業(yè)機(jī)器人資本與其他生產(chǎn)投入的關(guān)系，特別是討論工業(yè)機(jī)器人技術(shù)進(jìn)步對(duì)資本與勞動(dòng)替代關(guān)系的影響。我們建立雙層CES生產(chǎn)函數(shù)來反映它們的關(guān)系：

Y=[αH-ρ+(1-α)(βL-θ+(1-β)×

(4)

進(jìn)一步，依據(jù)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)理性，求解最優(yōu)的投入選擇。

可以得到在給定要素價(jià)格(pX、wL、wH)和工業(yè)機(jī)器人技術(shù)水平A的條件下的最優(yōu)生產(chǎn)要素投入組合H*、L*、X*，它們是要素價(jià)格和技術(shù)水平A的函數(shù)。

1.2 工業(yè)機(jī)器人技術(shù)進(jìn)步對(duì)不同類型勞動(dòng)者的影響效應(yīng)

定理2：工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)進(jìn)步將提升其性價(jià)比，進(jìn)一步加大與之互補(bǔ)應(yīng)用的高技能勞動(dòng)者的需求數(shù)量，增加高技能勞動(dòng)者的投入增加。

另外，從低技能勞動(dòng)者與工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的匹配公式分析，可以得到：

(5)

定理3：工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)進(jìn)步將提高工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用數(shù)量，并進(jìn)一步降低低技能勞動(dòng)者相對(duì)需求數(shù)量，形成勞動(dòng)替代，使得勞均工業(yè)機(jī)器人數(shù)量不斷提升。

我們還可以分析工業(yè)機(jī)器人大規(guī)模應(yīng)用對(duì)不同要素收入份額比例的影響。高技能勞動(dòng)者的收入總額與低技能勞動(dòng)者的收入總額之比為下面式子：

(6)

定理4：工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)進(jìn)步及其大規(guī)模應(yīng)用將提升高技能勞動(dòng)者的收入總額，并降低低技能勞動(dòng)者的收入總額，從而使得兩部分群體的收入差異擴(kuò)大化。

進(jìn)一步，還可以分析低技能勞動(dòng)者的收入總額與工業(yè)機(jī)器資本擁有者的收入總額之間的相對(duì)變化。由前面公式，可以得到：

(7)

定理5：工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)進(jìn)步及其大規(guī)模應(yīng)用將使得工業(yè)機(jī)器人資本擁有者的收入份額不斷提升，并擴(kuò)大它與低技能勞動(dòng)者的收入份額差異。

當(dāng)然，如果工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)水平不斷提升，例如出現(xiàn)智能機(jī)器人，并能夠從事一些高技能勞動(dòng)者從事的工作，例如數(shù)據(jù)分析等，那么它們就能替代一部分高技能勞動(dòng)者的工作。著名管理咨詢公司麥肯錫(McKinsey)的一份研究報(bào)告《資本市場(chǎng)認(rèn)知技術(shù)》提到，自動(dòng)化技術(shù)就可能對(duì)60%的華爾街就業(yè)崗位產(chǎn)生巨大影響。從模型分析角度來看，這意味著σ1>1、σ2>1，因此進(jìn)一步推論得到，對(duì)應(yīng)于更低的pX/A，有H*變小。這與在互補(bǔ)生產(chǎn)情形中的H*上升完全不同。同理，可以發(fā)現(xiàn)，X*/L*將更高；特別是當(dāng)σ2<σ1時(shí)，X*/H*也將顯著上升。因此，可以形成定理6：

定理6：當(dāng)工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)進(jìn)步使得其不僅可以替代低技能勞動(dòng)者，也可以替代高技能勞動(dòng)者時(shí)，工業(yè)機(jī)器人的大規(guī)模應(yīng)用將使得高技能勞動(dòng)者、低技能勞動(dòng)者的投入數(shù)量相對(duì)于工業(yè)機(jī)器人的投入數(shù)量的比例都下降。

2 多國(guó)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用與勞動(dòng)投入結(jié)構(gòu)變動(dòng)的實(shí)證分析

2.1 數(shù)據(jù)來源

本文分析數(shù)據(jù)主要來自兩個(gè)數(shù)據(jù)庫，一個(gè)是國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)(International Federation of Robotics，IFR)數(shù)據(jù)庫，另一個(gè)是GGDC(Groningen Growth and Development Centre)中的多國(guó)生產(chǎn)率數(shù)據(jù)庫。IFR數(shù)據(jù)庫提供了從1990—2015年20多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的工業(yè)機(jī)器人投資量、工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)役量以及工業(yè)機(jī)器人投資的行業(yè)分布等資料。GGDC數(shù)據(jù)庫則提供了部分國(guó)家的制造業(yè)投入-產(chǎn)出細(xì)分資料，包括勞動(dòng)者的技能分布(劃分為三種技能，即高、中、低技能，high-skilled、medium-skilled、low-skilled)、勞動(dòng)者的學(xué)歷分布(university graduates、intermediate、no formal qualifications)以及對(duì)應(yīng)的勞動(dòng)報(bào)酬數(shù)據(jù)資料。大部分工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用于制造業(yè)，因此對(duì)應(yīng)的產(chǎn)業(yè)投入-產(chǎn)出數(shù)據(jù)也主要來自制造業(yè)。這些資料可以檢驗(yàn)本文關(guān)于工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用效應(yīng)及對(duì)不同類型勞動(dòng)變化的影響。

2.2 多國(guó)和地區(qū)的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用時(shí)序分析

分析1996—2015年的工業(yè)機(jī)器人投資量，可以發(fā)現(xiàn)以下特征：①發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體的工業(yè)機(jī)器人投資量最多，它們占據(jù)全球80%左右的投資量。以2015年數(shù)據(jù)比較，其中韓國(guó)、日本、美國(guó)、德國(guó)占據(jù)發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體的前4甲。2015年韓國(guó)、日本和美國(guó)的工業(yè)機(jī)器人投資量達(dá)到3.8萬臺(tái)，且自2009年以來增長(zhǎng)迅猛，這種增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)與全球宏觀經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇以及工業(yè)機(jī)器人技術(shù)進(jìn)步有很大關(guān)系。②中國(guó)最近幾年的工業(yè)機(jī)器人投資增長(zhǎng)強(qiáng)勁，已經(jīng)成為世界投資量第一位的國(guó)家。2015年中國(guó)的工業(yè)機(jī)器人投資量達(dá)到68600臺(tái)，接近于韓國(guó)的投資量的兩倍。而同時(shí)較大的發(fā)展經(jīng)濟(jì)體的印度的工業(yè)機(jī)器人投資量在2015年僅為2065臺(tái)。中印兩國(guó)的巨大差異，既反映出兩國(guó)制造業(yè)生產(chǎn)能力的差異，也在一定程度上反映出勞動(dòng)力成本的差異。印度的巨大勞動(dòng)力保有量使得其勞動(dòng)力成本相對(duì)較低，因而在一定程度上制約了工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用。③其他新興經(jīng)濟(jì)體，例如中國(guó)臺(tái)灣、泰國(guó)、巴西等與歐洲的一些發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體的工業(yè)機(jī)器人投資量接近，年均投資量基本在7000～1500臺(tái)。④從圖1中的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的行業(yè)分布來看，汽車制造業(yè)的工業(yè)機(jī)器人投資規(guī)模最大，一直占據(jù)主導(dǎo)地位。2015年全球汽車制造業(yè)的工業(yè)機(jī)器人投資量為9.75萬臺(tái)。其他行業(yè)，例如電子電氣制造、金屬與設(shè)備制造以及橡膠與塑料制造業(yè)的投資量也較大。

圖1 工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的行業(yè)分布

截至2015年,日本、美國(guó)、韓國(guó)、德國(guó)和中國(guó)的工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)役量最多，其中日本長(zhǎng)期占據(jù)世界第一位，而中國(guó)的現(xiàn)役量增長(zhǎng)非?？臁Ｔ谶@些國(guó)家中日本、韓國(guó)、美國(guó)和德國(guó)都出現(xiàn)了勞動(dòng)人口遞減趨勢(shì)。例如，日本的制造業(yè)勞動(dòng)數(shù)量從1990年的1505萬下降到2015年的1006萬，25年間少了近500萬勞動(dòng)者。德國(guó)制造業(yè)勞動(dòng)人數(shù)從1991年的1080萬人減少到2015年的775萬人。與此相反，中國(guó)的制造業(yè)勞動(dòng)人數(shù)卻在一直增加。這種不同變化趨勢(shì)顯示了不同經(jīng)濟(jì)體的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)變遷特征，在發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體出現(xiàn)了工業(yè)機(jī)器人替代勞動(dòng)的趨勢(shì)，而在中國(guó)出現(xiàn)了工業(yè)機(jī)器人與勞動(dòng)互補(bǔ)發(fā)展的趨勢(shì)，這與中國(guó)制造業(yè)正在全球的地位逐步上升有關(guān)。中國(guó)制造業(yè)的快速發(fā)展既需要大量的勞動(dòng)力，也需要大量的工業(yè)機(jī)器資本。從多國(guó)制造業(yè)的工業(yè)機(jī)器人使用密度來看，韓國(guó)已經(jīng)超越日本位居世界第一，2014年其千名制造業(yè)勞動(dòng)力擁有的工業(yè)機(jī)器人數(shù)量達(dá)到40.8臺(tái)，日本、德國(guó)和英國(guó)緊隨其后，而2011年中國(guó)每千名勞動(dòng)力擁有的工業(yè)機(jī)器人數(shù)量?jī)H為0.52臺(tái)。另外，快速提升的工業(yè)機(jī)器人使用密度意味著工業(yè)機(jī)器人對(duì)勞動(dòng)的大量替代。相反，較低的工業(yè)機(jī)器人使用密度意味著存在較少的勞動(dòng)替代。從當(dāng)前看，中國(guó)還沒有出現(xiàn)顯著大規(guī)模的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用替代勞動(dòng)的情況。

進(jìn)一步從工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)役量與傳統(tǒng)的物質(zhì)資本(包括廠房、機(jī)器設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備等)之比來看，大部分國(guó)家和地區(qū)的工業(yè)機(jī)器人使用量相對(duì)于傳統(tǒng)的物質(zhì)資本有一個(gè)提升趨勢(shì)，其中韓國(guó)、日本、法國(guó)位居前列，這表明在這些國(guó)家出現(xiàn)了大量工業(yè)機(jī)器人替代傳統(tǒng)的物質(zhì)資本的趨勢(shì)，這也證實(shí)了本文的推論1。

為了進(jìn)一步考察工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用與不同類型勞動(dòng)數(shù)量變化之間的關(guān)系，需要細(xì)分考察勞動(dòng)的變化。由本文前述推論，高技能勞動(dòng)力大的需求量與工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用具有互補(bǔ)關(guān)系，因而在制造業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家或地區(qū)，工業(yè)機(jī)器人的大規(guī)模應(yīng)用將增加高技能勞動(dòng)力的投入量，進(jìn)而高技能勞動(dòng)力擁有的工業(yè)機(jī)器人數(shù)量會(huì)保持不變，甚至可能出現(xiàn)下降趨勢(shì)。日本、法國(guó)、美國(guó)等都有此特征，這也證實(shí)了本文的推論2。相反，由于工業(yè)機(jī)器人對(duì)中低等技能的勞動(dòng)者存在替代效應(yīng)，因而這些國(guó)家和地區(qū)的中低等勞動(dòng)技能的勞動(dòng)者擁有的工業(yè)機(jī)器人量將提升，韓國(guó)、意大利均表現(xiàn)出此特征。比較高等技能勞動(dòng)者擁有的工業(yè)機(jī)器人量與中低等技能勞動(dòng)者擁有的工業(yè)機(jī)器人量，后者表現(xiàn)出更明顯的上升趨勢(shì)，這也在一定程度證實(shí)了本文關(guān)于工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用與高技能勞動(dòng)者互補(bǔ)、與中低等勞動(dòng)者相互替代的模型推論2、3。意大利、德國(guó)等國(guó)接受高等教育的勞動(dòng)者擁有的工業(yè)機(jī)器人數(shù)量并未呈現(xiàn)顯著的上升趨勢(shì)，盡管這些國(guó)家的工業(yè)機(jī)器人總量在增加，高技能勞動(dòng)者數(shù)量也在增加，這顯示工業(yè)機(jī)器人使用與高技能勞動(dòng)力需求之間是互補(bǔ)關(guān)系。

2.3 計(jì)量模型分析

為了進(jìn)一步驗(yàn)證前述模型的主要推論，本文建立計(jì)量模型來考察工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用對(duì)勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)變遷的影響效應(yīng)。模型主要包括三類：第一類模型是檢驗(yàn)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用對(duì)制造業(yè)產(chǎn)值(增加值，VA)的影響效應(yīng)，第二類模型是檢驗(yàn)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用對(duì)勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)變遷的影響效應(yīng)；第三類模型是檢驗(yàn)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用對(duì)不同類型勞動(dòng)力收入份額變動(dòng)的影響效應(yīng)。第一類模型如下：

lnvai,t=α+β1lnXi,t+β2lnKi,t+β3lnXi,t·lnKi,t+β4Zi,t

(8)

其中，vai,t是第i國(guó)在第t時(shí)期的制造業(yè)增加值，Xi,t是該國(guó)的工業(yè)機(jī)器人使用量，Ki,t是該國(guó)的傳統(tǒng)物質(zhì)資本使用量，zi,t是控制變量，β1、β2、β3、β4是系數(shù)，其中β3考察工業(yè)機(jī)器人資本和傳統(tǒng)物質(zhì)資本的替代效應(yīng)。

第二類模型如下：

lnHsi,t/empi,t=α+β1lnXi,t+β2lnKi,t+β3Zi,t

(9)

其中，“Hsi,t/empi,t”是第i國(guó)在第t時(shí)期制造業(yè)的高技能勞動(dòng)力在全部勞動(dòng)力中的比重。模型因變量還可以替換成Msi,t/empi,t、Lsi,t/empi,t。該模型考察工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用對(duì)高、中、低技能勞動(dòng)力需求和投入的影響效應(yīng)。

第三類模型如下：

lnHwi,t=α+β1lnHsi,t/empi,t+β2lnFci,t+β3Zi,t

(10)

其中，“Hwi,t”是第i國(guó)在第t時(shí)期制造業(yè)的高技能勞動(dòng)力群體的收入份額。模型因變量還可以替換成Lwi,t。該模型考察工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用對(duì)高、中、低技能勞動(dòng)力群體的收入份額的影響效應(yīng)。

模型的主要控制變量有Exi,t/GDPi,t，它是該國(guó)的出口額占GDP的比重，可以衡量一國(guó)的貿(mào)易開放度，也可以間接衡量全球價(jià)值鏈下的國(guó)際分工可能對(duì)該國(guó)勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)變遷的影響，特別是國(guó)際分工和外包的發(fā)展可能對(duì)發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體的勞動(dòng)結(jié)構(gòu)變遷產(chǎn)生重要影響。Popi,t是該國(guó)的人口總數(shù)，一國(guó)的人口總數(shù)的大小也可能對(duì)勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)變遷產(chǎn)生重要影響。tfpi,t是該國(guó)的全要素生產(chǎn)率，它衡量中性技術(shù)進(jìn)步對(duì)要素投入以及要素收入可能產(chǎn)生的影響。FCi,t是虛擬變量，2008年和2009年設(shè)為1，其他年份設(shè)為0，它主要衡量全球金融危機(jī)可能產(chǎn)生的沖擊影響。

考慮到不同國(guó)家的發(fā)展進(jìn)程不一樣可能對(duì)分析結(jié)果的影響，采用兩種方法避免了這一問題的出現(xiàn)。一是計(jì)量樣本來自德國(guó)(DEU)、英國(guó)(GBR)、意大利(ITA)、西班牙(ESP)、法國(guó)(FRA)、芬蘭(FIN)、瑞典(SWE)、奧地利(AUT)等發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體的數(shù)據(jù)，這些經(jīng)濟(jì)體的發(fā)達(dá)程度、工業(yè)化進(jìn)程較為接近，都面臨工業(yè)機(jī)器人替代一般勞動(dòng)的共同問題，且干擾因素較少。二是本文采用了隨機(jī)效應(yīng)模型分析方法，該方法考慮了不同國(guó)家特質(zhì)的影響，引入個(gè)體隨機(jī)變量，使得模型分析結(jié)果更為精確。

表1顯示了1990—2005年期間多國(guó)數(shù)據(jù)的計(jì)量結(jié)果。其中模型1、2同時(shí)考察了高技能勞動(dòng)力(Hsi,t)、低技能勞動(dòng)力(Lsi,t)、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用以及傳統(tǒng)的物質(zhì)資本對(duì)制造業(yè)增加值的影響效應(yīng)。從模型結(jié)果來看：(1)各要素投入對(duì)制造業(yè)增加值的提升都有正向影響效應(yīng)且顯著，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用和傳統(tǒng)物質(zhì)資本都對(duì)制造業(yè)產(chǎn)出增加有貢獻(xiàn)。不過，當(dāng)考慮工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用(變量lnXi,t)與傳統(tǒng)物質(zhì)資本(lnKi,t)的交叉效應(yīng)時(shí)，其回歸系數(shù)為負(fù)，即-0.015，表明工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用與傳統(tǒng)物質(zhì)資本之間存在替代效應(yīng)，這證實(shí)了本文模型的推論1。(2)模型3、4、5分別考慮了工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用對(duì)高中低技能勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)變遷的影響效應(yīng)。從模型3的結(jié)果來看，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用變量的回歸系數(shù)為0.026，即工業(yè)機(jī)器人的投入數(shù)量增加10%，則高技能勞動(dòng)力將在所有勞動(dòng)力中的比重提高0.26%；另外，貿(mào)易開放度(Exi,t/GDPi,t)和技術(shù)進(jìn)步變量(tfpi,t)也對(duì)該國(guó)的高技能勞動(dòng)力比例提升有貢獻(xiàn)，在全球價(jià)值鏈和國(guó)際分工下，發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體將中低技能勞動(dòng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)移到別國(guó)去，本國(guó)保留高技能勞動(dòng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，因而也提升了本國(guó)的高技能勞動(dòng)需求和投入比例。人口總量變量(Popi,t)對(duì)高技能勞動(dòng)力比例有負(fù)向效應(yīng)，其原因主要是一國(guó)的人口越多，其勞動(dòng)力越豐裕，勞動(dòng)力價(jià)格越便宜，反倒抑制勞動(dòng)者的技能提升。模型4的估計(jì)結(jié)果顯示工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用對(duì)中等技能勞動(dòng)力的比例提升也有正向效應(yīng)，回歸系數(shù)為0.038；模型5的結(jié)果則證實(shí)工業(yè)機(jī)器人影響降低低技能勞動(dòng)力需求，其回歸系數(shù)為-0.064，計(jì)量結(jié)果基本證實(shí)了本文理論模型的主要推論2、3。

表1 1990—2005年工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用效應(yīng)的多國(guó)回歸模型

注：**表示1%的顯著性水平；*表示5%的顯著性水平，括號(hào)中數(shù)字為t統(tǒng)計(jì)量，下同。

為了進(jìn)一步驗(yàn)證本文的主要推論，本文采用2002—2014年多國(guó)勞動(dòng)力的受教育程度或培訓(xùn)資格數(shù)據(jù)來進(jìn)行計(jì)量的穩(wěn)健性檢驗(yàn)。每個(gè)國(guó)家和地區(qū)的勞動(dòng)力群體分為三類：受大學(xué)教育程度群體(Hei,t)、受中等教育程度群體(Mei,t)、未獲正式教育資格群體(Lei,t)。①在表2中的模型6、7、8中，估計(jì)結(jié)果也與理論模型推論一致，即工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用將提升受大學(xué)教育的勞動(dòng)力投入、受中等教育的勞動(dòng)力投入，兩者的回歸系數(shù)分別是0.123、0.021；但是工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用將降低未受正式教育資格的勞動(dòng)群體投入，其系數(shù)為-0.091。這一結(jié)果與前述模型估計(jì)結(jié)果一致。另外，貿(mào)易變量在回歸中也顯著，它與工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用變量的回歸結(jié)果相似，即貿(mào)易開放與國(guó)際分工深入將促進(jìn)中、高技能的勞動(dòng)投入增加，而降低低技能勞動(dòng)群體投入。②模型9、10進(jìn)一步顯示了各變量對(duì)要素收入份額的傳遞效應(yīng)，可以發(fā)現(xiàn)受大學(xué)教育勞動(dòng)群體的增加將提升其收入份額比重(即變量Hwi,t)，而未受正式教育資格的群體也與其收入份額呈現(xiàn)正相關(guān)。因此，通過各個(gè)類型勞動(dòng)群體數(shù)量的相對(duì)變動(dòng)，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用對(duì)他們的收入份額變動(dòng)也產(chǎn)生重要的影響效應(yīng)，這也證實(shí)了本文理論部分的基本推論4、5。另外，模型還考慮2008年、2009年全球金融危機(jī)的沖擊效應(yīng)，結(jié)果顯示全球金融危機(jī)會(huì)降低高等教育群體的收入份額。

表2 2002—2014年工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用效應(yīng)的穩(wěn)健性檢驗(yàn)

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

近年來，隨著技術(shù)進(jìn)步和全球制造業(yè)的復(fù)蘇，各國(guó)在工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用方面的投資加速，以期獲得新的全球競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。不過，工業(yè)機(jī)器人的大規(guī)模應(yīng)用也引發(fā)了學(xué)者們對(duì)不同勞動(dòng)力群體的就業(yè)及其收入的沖擊影響的關(guān)注。為了彌補(bǔ)這一領(lǐng)域的理論研究和實(shí)證研究的空白，本文構(gòu)建了包含工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用和多技能勞動(dòng)群體的生產(chǎn)模型，并利用1990—2015年21個(gè)國(guó)家和地區(qū)的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用數(shù)據(jù)和投入-產(chǎn)出數(shù)據(jù)分析了相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。理論推導(dǎo)和實(shí)證分析顯示：①工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用對(duì)制造業(yè)增加值提升有顯著的正向效應(yīng)；工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用和傳統(tǒng)的物質(zhì)資本之間存在一定的替代效應(yīng)；②工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用將促進(jìn)高技能勞動(dòng)群體或接受高等教育勞動(dòng)群體的需求和投入，如果工業(yè)機(jī)器人的投入數(shù)量增加10%，則高技能勞動(dòng)力將在所有勞動(dòng)力中的比重將提高0.26%；也提升中等技能或中等教育程度的勞動(dòng)群體的需求和投入；但是會(huì)減少對(duì)低等技能或未獲得正式資格勞動(dòng)群體的需求；③工業(yè)機(jī)器人的大規(guī)模應(yīng)用不僅對(duì)不同技能類型勞動(dòng)群體產(chǎn)生差異性影響，也將對(duì)其收入份額產(chǎn)生間接影響，它將擴(kuò)大高技能勞動(dòng)群體與低技能勞動(dòng)群體的收入差異。

3.2 建議

對(duì)全球工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用趨勢(shì)分析表明，未來時(shí)期各個(gè)制造業(yè)大國(guó)的工業(yè)機(jī)器人投資數(shù)量將繼續(xù)提升，并達(dá)到新的高點(diǎn)。這也是各國(guó)為提升各自競(jìng)爭(zhēng)力的必然選擇。中國(guó)的工業(yè)機(jī)器人實(shí)際使用量(現(xiàn)役量)在短期內(nèi)將超越韓國(guó)、德國(guó)、美國(guó)和日本，位居世界第一。不過，中國(guó)制造業(yè)的勞均工業(yè)機(jī)器人擁有量仍遠(yuǎn)低于其他國(guó)家，中國(guó)還未出現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)機(jī)器人替代勞動(dòng)的情形。未來時(shí)期，工業(yè)機(jī)器人的推廣應(yīng)用速度還取決于技術(shù)進(jìn)步速度、成本價(jià)格下降程度以及本國(guó)擁有的勞動(dòng)力資源豐裕度等因素。

為了更有效地應(yīng)對(duì)未來可能存在的競(jìng)爭(zhēng)壓力，提升中國(guó)企業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，本文建議：

(1)政府和企業(yè)應(yīng)加大在勞動(dòng)者與工業(yè)機(jī)器人的結(jié)合使用方面的投入，加快調(diào)整教育和培訓(xùn)體系，讓勞動(dòng)者更好、更快速地適應(yīng)工業(yè)機(jī)器人參與的生產(chǎn)環(huán)境。這一政策既能減輕工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用對(duì)中國(guó)廣大普通勞動(dòng)者就業(yè)的負(fù)面沖擊，也能提升生產(chǎn)效率和競(jìng)爭(zhēng)力。政府和企業(yè)可以加大員工培訓(xùn)、技能培訓(xùn)等方面的投入，促進(jìn)工業(yè)機(jī)器人“硬技術(shù)”與員工“軟技能”的結(jié)合。政府也可以為勞動(dòng)者的技能培訓(xùn)投資提供一定支持。

(2)高能效、輕型結(jié)構(gòu)將制造業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，企業(yè)應(yīng)適時(shí)進(jìn)行生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)調(diào)整。隨著工業(yè)機(jī)器人性能的不斷增強(qiáng)，在一般工業(yè)中使用工業(yè)機(jī)器人的潛力將顯著增長(zhǎng)，良好的人與機(jī)協(xié)作將產(chǎn)生巨大生產(chǎn)潛力。企業(yè)一方面需要對(duì)生產(chǎn)設(shè)施進(jìn)行必要的現(xiàn)代化改造，另一方面在人才管理方面也要進(jìn)行調(diào)整，更多選用高技能群體，促進(jìn)人機(jī)協(xié)作，增強(qiáng)長(zhǎng)期競(jìng)爭(zhēng)力。

(3)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用對(duì)部分勞動(dòng)群體的替代實(shí)際是一種勞動(dòng)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的體現(xiàn)。因?yàn)楣I(yè)機(jī)器人是高技能勞動(dòng)成果的結(jié)晶。目前大部分高質(zhì)量的工業(yè)機(jī)器人來自發(fā)達(dá)國(guó)家，并銷往包括中國(guó)在內(nèi)的發(fā)展中經(jīng)濟(jì)體。這一格局可能對(duì)中國(guó)產(chǎn)生兩個(gè)不利結(jié)果，一是導(dǎo)致對(duì)制造業(yè)的廣大普通勞動(dòng)者的就業(yè)產(chǎn)生負(fù)面沖擊，二是導(dǎo)致相當(dāng)部分收入流向發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體。因此，中國(guó)政府和企業(yè)應(yīng)重視工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，加大政策扶持力度和研發(fā)力度，提升產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。