機器換人：工業(yè)機器人使用與區(qū)域勞動力市場調(diào)整

引言

工業(yè)智能化在一國經(jīng)濟結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)升級過程中占有重要地位，工業(yè)機器人作為工業(yè)智能化的重要技術(shù)應(yīng)用越來越多地在制造業(yè)生產(chǎn)中投入使用，對企業(yè)創(chuàng)新、產(chǎn)品質(zhì)量、技能需求等經(jīng)濟活動產(chǎn)生重要影響。全球范圍內(nèi)的工業(yè)機器人使用規(guī)模快速增長，各個國家的工業(yè)機器人使用在1993—2018年整體呈增長趨勢。相較于美國和德國而言，中國與亞洲其他國家的工業(yè)機器人使用規(guī)模在2008年全球金融危機之后增長更加顯著，并且兩者呈現(xiàn)出極其相似的增長趨勢。作為一個正處于經(jīng)濟結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型關(guān)鍵期的制造業(yè)大國，中國工業(yè)機器人的使用近年來呈現(xiàn)爆發(fā)性增長的趨勢。根據(jù)國際機器人聯(lián)盟數(shù)據(jù)庫的記錄，中國工業(yè)機器人的使用規(guī)模從1999年的550臺快速增長到2018年的649 447臺，20年間工業(yè)機器人使用規(guī)模平均每年增加3萬余臺，其中2017—2018年增加最多，達到15.6萬余臺，并且自2016年以來連續(xù)多年位居世界首位。中國工業(yè)機器人使用規(guī)模快速增長的原因可能與中國政府的政策支持相關(guān)，例如2006年中國政府首次將智能機器人列為先進制造技術(shù)；2013年出臺《關(guān)于推進工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》；2015年提出“加快工業(yè)機器人等在生產(chǎn)過程中的應(yīng)用”；2016年出臺《機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016—2020）》和《工業(yè)機器人行業(yè)規(guī)范條件》等。整體上形成了中央政策主導(dǎo)發(fā)展方向、地方政府出臺優(yōu)惠政策促進工業(yè)機器人使用的企業(yè)集聚發(fā)展的態(tài)勢。

中國工業(yè)機器人在時間維度上呈現(xiàn)爆發(fā)性增長的同時，其在不同地區(qū)之間也存在明顯的差異化發(fā)展趨勢。現(xiàn)有文獻使用中國企業(yè)-勞動力匹配調(diào)查數(shù)據(jù)指出，廣東、江蘇兩省的機器人使用在2008—2017年一直處于領(lǐng)先地位，其使用機器人的企業(yè)比例在2017年較全國平均水平高出5%—6%。此外，本文根據(jù)城市產(chǎn)業(yè)就業(yè)結(jié)構(gòu)和全國范圍的制造業(yè)行業(yè)機器人數(shù)據(jù)，構(gòu)建城市工業(yè)機器人使用程度的指標(biāo)以衡量工業(yè)機器人在不同城市之間的差異化發(fā)展，同樣發(fā)現(xiàn)不同城市的工業(yè)機器人使用在2008—2018年均經(jīng)歷了不同程度的增長，并且10分位點（25分位點）城市與90分位點（75分位點）城市的工業(yè)機器人使用規(guī)模的差異也隨時間逐漸擴大。

工業(yè)機器人使用在時間上的爆發(fā)性增長和空間上的差異化增長構(gòu)成了中國過去十余年工業(yè)智能化發(fā)展的兩個典型事實。與此同時，中國在經(jīng)濟結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和開放發(fā)展的過程中也從過去對勞動力數(shù)量的依賴轉(zhuǎn)變?yōu)閷Ω邉趧恿|(zhì)量的需求，勞動力就業(yè)結(jié)構(gòu)和收入分配機制也在發(fā)生調(diào)整，主要表現(xiàn)為勞動力在不同部門之間進行重新配置以及勞動力因技能稟賦差異獲得的報酬不同。那么，工業(yè)機器人使用替代勞動力了嗎？工業(yè)機器人對勞動力就業(yè)和工資造成了怎樣的影響？面對工業(yè)機器人，勞動力市場如何做出調(diào)整？這些問題將構(gòu)成本文的核心命題。基于上述事實，本文構(gòu)建中國城市工業(yè)機器人使用程度的指標(biāo)，以2012、2014和2016年中國勞動力動態(tài)調(diào)查數(shù)據(jù)中的勞動力就業(yè)和工資為研究對象，基于中國區(qū)域勞動力市場的分析視角，對工業(yè)機器人是否替代勞動力等問題進行實證分析。

本文的創(chuàng)新和邊際貢獻主要有：第一，有效結(jié)合了工業(yè)機器人與微觀勞動力個體數(shù)據(jù)，率先從理論和實證層面細致回答了“機器換人”這一時代命題，拓展了技術(shù)進步的經(jīng)濟社會效應(yīng)的相關(guān)研究；第二，本文構(gòu)建城市工業(yè)機器人使用的指標(biāo)以衡量工業(yè)機器人在中國不同城市的增長情況，并基于亞洲其他國家的工業(yè)機器人發(fā)展構(gòu)建中國城市工業(yè)機器人使用的工具變量進行因果識別；第三，本文基于中國區(qū)域勞動力市場變化的視角，分析中國城市工業(yè)機器人使用對當(dāng)?shù)貏趧恿绮块T重新配置、工作時長、工資以及技能溢價的影響，為現(xiàn)有的關(guān)于工業(yè)機器人的收入分配效應(yīng)研究提供中國證據(jù)。

文獻綜述與研究假說

工業(yè)機器人等工業(yè)智能化應(yīng)用技術(shù)具有生產(chǎn)效率高和智能化水平高等特點，對企業(yè)創(chuàng)新、產(chǎn)品質(zhì)量、技能需求等經(jīng)濟活動產(chǎn)生重要影響。工業(yè)生產(chǎn)中技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用對企業(yè)生產(chǎn)率以及勞動力需求的影響一直以來都是學(xué)者廣泛關(guān)注的對象，如信息技術(shù)、機械自動化等。工業(yè)生產(chǎn)中企業(yè)對可編程的控制器、計算機自動化設(shè)計以及數(shù)控機器的應(yīng)用對于勞動力的教育水平和職業(yè)組合提出新的要求，通過雇傭?qū)I(yè)人員和精密技術(shù)工人對企業(yè)生產(chǎn)率產(chǎn)生影響。隨著技術(shù)的進一步發(fā)展，工業(yè)機器人和人工智能等更智能化的技術(shù)應(yīng)運而生，在產(chǎn)業(yè)升級和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型過程中發(fā)揮了重要作用。其中，現(xiàn)有文獻從理論和實證方面對工業(yè)機器人使用如何影響勞動力需求進行了分析和研究。自動化機器的應(yīng)用會替代低技能勞動力以及抑制低技能工人的工資增長，進而提高技能溢價（Hemous和Olsen，2013；Lankisch等，2017）。Acemoglu和Restrepo（2020）在一個包含區(qū)域特性的一般均衡框架下，討論了工業(yè)機器人在地區(qū)層面上的就業(yè)和工資效應(yīng)，根據(jù)模型的均衡條件判斷工業(yè)機器人使用的地區(qū)效應(yīng)主要依賴于當(dāng)?shù)亟?jīng)濟活動與工業(yè)機器人的使用程度，而后者則是根據(jù)地區(qū)產(chǎn)業(yè)就業(yè)結(jié)構(gòu)對行業(yè)層面的機器人使用規(guī)模進行加權(quán)平均計算得到，他們的研究在理論上指出工業(yè)機器人使用程度較高的地區(qū)會降低勞動力就業(yè)和工資增長。他們進一步基于1990—2007年美國不同地區(qū)工業(yè)機器人的使用樣本研究發(fā)現(xiàn)，就業(yè)人口比重在工業(yè)機器人使用程度較高的地區(qū)顯著下降，工業(yè)機器人的就業(yè)抑制效應(yīng)在制造業(yè)部門和密集使用機器人的行業(yè)更加顯著，美國的藍領(lǐng)工人以及與裝配職業(yè)相關(guān)的工人受到的沖擊較大。

現(xiàn)有文獻從不同視角對工業(yè)機器人的勞動力替代效應(yīng)進行了較為豐富的實證檢驗。Graetz和Michaels（2018）基于1993—2007年17個國家的行業(yè)樣本數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，工業(yè)機器人使用在勞動生產(chǎn)率的提升過程中發(fā)揮了重要作用，并且促進了全要素生產(chǎn)率的提升，降低了產(chǎn)品價格；在勞動力需求方面，他們發(fā)現(xiàn)工業(yè)機器人使用雖然減少了低技能工人的就業(yè)份額，但并沒有減少總體就業(yè)人數(shù)。諸多的國別研究對此也提供了類似的證據(jù)，如Dauth等（2017）基于1994—2014年德國不同地區(qū)工業(yè)機器人的使用樣本研究發(fā)現(xiàn)，與Graetz和Michaels（2018）的結(jié)果類似，工業(yè)機器人的使用并沒有對當(dāng)?shù)貏趧恿φw就業(yè)造成負面沖擊，但卻改變了德國當(dāng)?shù)貏趧恿κ袌龅木蜆I(yè)結(jié)構(gòu)，工業(yè)機器人使用造成德國制造業(yè)部門就業(yè)崗位減少的同時會使得當(dāng)?shù)貏趧恿νㄟ^部門就業(yè)進行重新配置，服務(wù)業(yè)部門的就業(yè)增加幾乎彌補了制造業(yè)部門的就業(yè)損失。此外，工業(yè)機器人的使用也會使得勞動力的工資和收入份額做出相應(yīng)調(diào)整，勞動力的工資變化取決于勞動力自身的技能稟賦以及所在部門的工作特性，并且工業(yè)機器人使用會通過影響勞動生產(chǎn)率和工資進而對勞動收入份額產(chǎn)生影響（Graetz和Michaels，2018；Acemoglu和Restrepo，2020）。

許多文獻從行業(yè)層面、省份層面和微觀企業(yè)層面對中國工業(yè)機器人的發(fā)展和應(yīng)用進行了討論和實證分析。閆雪凌等（2020）使用2006—2017年制造業(yè)數(shù)據(jù)樣本，從行業(yè)層面研究發(fā)現(xiàn)機器人的使用對制造業(yè)就業(yè)崗位數(shù)量有顯著的負面沖擊，但對工資并無顯著影響。韓民春和馮樂蘭（2020）基于中國2005—2017年省級面板數(shù)據(jù)的分析得到了與閆雪凌等（2020）類似的結(jié)論：工業(yè)機器人對中國制造業(yè)就業(yè)市場造成負面影響，但對制造業(yè)生產(chǎn)率的提升有顯著的促進作用。韓民春和喬剛（2020）進一步研究發(fā)現(xiàn)工業(yè)機器人使用對制造業(yè)就業(yè)的抑制作用只存在于低技能勞動力群體，并且高技術(shù)復(fù)雜度的機器人所產(chǎn)生的替代效應(yīng)更加明顯。此外，也有文獻從微觀企業(yè)層面對此進行了分析。程虹等（2018）采用中國企業(yè)－勞動力匹配調(diào)查數(shù)據(jù)對機器人在中國的發(fā)展趨勢及其對企業(yè)績效影響的研究發(fā)現(xiàn)，工業(yè)機器人使用存在勞動力替代效應(yīng)，但對企業(yè)生產(chǎn)率和管理績效有顯著的促進作用。程虹等（2020）基于相同的數(shù)據(jù)進一步研究發(fā)現(xiàn)，機器人使用對勞動力工資和勞動力質(zhì)量有顯著的提升效應(yīng)，其中，勞動力質(zhì)量的提升依賴于企業(yè)的內(nèi)部培訓(xùn)和外部引進兩個渠道。

整體而言，現(xiàn)有文獻主要是關(guān)注于機器人對制造業(yè)部門勞動力的影響，基于中國區(qū)域勞動力市場、勞動力跨部門重新配置以及技能工資溢價的分析視角還相對比較有限。現(xiàn)有文獻的研究思路給本文提供了有益啟示，但依然存在進一步研究的空間。其一，本文根據(jù)城市產(chǎn)業(yè)就業(yè)結(jié)構(gòu)構(gòu)建城市層面的工業(yè)機器人使用程度指標(biāo)，從區(qū)域勞動力市場的維度進行分析，中國地區(qū)間收入差異巨大、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)存在明顯的地域性特征，這意味著區(qū)域勞動力市場這一維度的效應(yīng)在中國也不容忽視。其二，不同于現(xiàn)有文獻聚焦于制造業(yè)部門的研究，本文在制造業(yè)勞動力就業(yè)分析的基礎(chǔ)上，進一步考察城市工業(yè)機器人使用對勞動力跨部門的重新配置以及對制造業(yè)和服務(wù)業(yè)部門勞動力工資和技能溢價的影響，這意味著勞動力群體面對工業(yè)機器人的使用變化情況做出了應(yīng)對調(diào)整。

根據(jù)上述文獻綜述和理論分析，本文提出兩個研究假說。

假說1：中國工業(yè)機器人在時間和空間維度上呈現(xiàn)差異化發(fā)展趨勢，工業(yè)機器人使用通過產(chǎn)業(yè)就業(yè)結(jié)構(gòu)的地域性特征對中國區(qū)域勞動力市場產(chǎn)生異質(zhì)性影響。

假說2：面臨城市工業(yè)機器人使用的沖擊，當(dāng)?shù)貏趧恿υ诳绮块T就業(yè)重新配置、工作時長以及工資等方面做出應(yīng)對緩沖，區(qū)域勞動力市場調(diào)整效應(yīng)顯現(xiàn)。

實證分析與基本發(fā)現(xiàn)

本文實證分析涉及城市層面的工業(yè)機器人使用和勞動力在不同部門的就業(yè)、工資以及技能溢價等核心變量。首先，本文參照Acemoglu和Restrepo（2020）等文獻的研究思路，采用城市的產(chǎn)業(yè)就業(yè)結(jié)構(gòu)、城市16—64歲適齡勞動力數(shù)量以及行業(yè)層面的工業(yè)機器人臺數(shù)構(gòu)建城市層面的工業(yè)機器人使用指標(biāo)。城市層面的工業(yè)機器人使用是行業(yè)層面機器人使用的加權(quán)平均，權(quán)重為行業(yè)在考察樣本之前年份占制造業(yè)行業(yè)勞動力總數(shù)的份額。從理論上來說，如果某個行業(yè)在該城市所占的就業(yè)份額比較大，那么該行業(yè)的機器人增長對該城市的勞動力市場變化就會產(chǎn)生較大的影響。其中，行業(yè)層面的機器人臺數(shù)來自于國際機器人聯(lián)盟數(shù)據(jù)庫；城市16—64歲適齡勞動力人數(shù)來自2010年全國人口普查數(shù)據(jù)資料；城市的產(chǎn)業(yè)就業(yè)結(jié)構(gòu)來自2008年中國經(jīng)濟普查數(shù)據(jù)。勞動力分部門就業(yè)、工作時長和工資等變量，來自中山大學(xué)社會科學(xué)調(diào)查中心2012、2014和2016年中國勞動力動態(tài)調(diào)查數(shù)據(jù)。

本文基于區(qū)域勞動力市場的視角，分析2012—2016年城市工業(yè)機器人使用對當(dāng)?shù)貏趧恿蜆I(yè)和工資的影響，根據(jù)亞洲其他國家的工業(yè)機器人使用情況構(gòu)建本文實證分析的工具變量進行2SLS回歸。此外，為了排除不可觀測的宏觀因素對回歸結(jié)果可能造成的干擾，本文在回歸方程中加入城市固定效應(yīng)和年份固定效應(yīng)，并且回歸時將標(biāo)準(zhǔn)誤在城市層面進行聚類。回歸結(jié)果表明，從區(qū)域勞動力市場的視角分析來看，城市工業(yè)機器人使用與當(dāng)?shù)刂圃鞓I(yè)部門的就業(yè)整體呈現(xiàn)替代效應(yīng)，但是并沒有對當(dāng)?shù)貏趧恿φw就業(yè)參與造成負面影響，主要原因是相應(yīng)的就業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，雖然制造業(yè)部門的勞動力在一定程度上被替代，但服務(wù)業(yè)部門的就業(yè)人數(shù)顯著上升。在這一過程中，不同年齡以及不同性別的勞動力面臨工業(yè)機器人使用的沖擊時所做出的跨部門就業(yè)調(diào)整也是不同的，出現(xiàn)這一結(jié)果的原因可能是不同年齡、不同性別的工人跨部門流動的成本不同，進而影響了不同群體受到工業(yè)機器人使用的負面沖擊時向其他部門進行就業(yè)轉(zhuǎn)移的能力。工業(yè)機器人使用對制造業(yè)部門的勞動力工作時長的影響不顯著，但會顯著增加服務(wù)業(yè)部門的勞動力工作時長，可能的原因是工業(yè)機器人的使用在替代制造業(yè)部門勞動力的同時使得制造業(yè)生產(chǎn)效率提高，因此并沒有導(dǎo)致制造業(yè)部門勞動力工作時長的增加，勞動力到服務(wù)業(yè)部門參與就業(yè)增加使得服務(wù)業(yè)部門勞動力的工作時長增加，即就業(yè)的集約邊際伴隨就業(yè)的廣延邊際的增加而增加。城市工業(yè)機器人使用對制造業(yè)部門勞動力工資增長有顯著的促進作用，對服務(wù)業(yè)部門勞動力的工資增長有顯著的抑制作用，對所有部門勞動力工資增長影響較小，可能的原因是：一方面，工業(yè)機器人作為一種新技術(shù)有助于提高企業(yè)生產(chǎn)率，企業(yè)生產(chǎn)率的提高進一步提高了勞動力報酬，而當(dāng)行業(yè)內(nèi)低技能水平的勞動力被替代后，剩余勞動力的實際工資水平也會得到一定程度的提高；另一方面，制造業(yè)部門的低技能勞動力被機器人替代，轉(zhuǎn)向到服務(wù)業(yè)部門參與就業(yè)，當(dāng)服務(wù)業(yè)部門進入較低技能勞動力時，會在一定程度上拉低服務(wù)業(yè)部門勞動力的整體工資水平。此外，城市工業(yè)機器人使用能夠提高制造業(yè)部門的技能工資溢價，對服務(wù)業(yè)部門的技能工資溢價影響不顯著。

結(jié)論與啟示

工業(yè)機器人的使用對我國制造業(yè)升級和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型具有重要影響，“機器換人”成為當(dāng)前學(xué)界和社會廣泛關(guān)注的時代命題。本文構(gòu)建城市工業(yè)機器人使用指標(biāo)以衡量工業(yè)機器人在中國不同城市的增長情況，并利用2012、2014和2016年中國勞動力動態(tài)調(diào)查數(shù)據(jù)以勞動力的就業(yè)和工資為研究對象，從區(qū)域勞動力市場的視角分析了城市工業(yè)機器人使用對當(dāng)?shù)夭煌块T勞動力就業(yè)和工資的影響。研究發(fā)現(xiàn)：第一，工業(yè)機器人的使用并沒有造成當(dāng)?shù)貏趧恿κ袌稣w就業(yè)崗位的減少，但導(dǎo)致了勞動力在不同部門之間的重新配置，即制造業(yè)部門就業(yè)概率下降，服務(wù)業(yè)部門就業(yè)概率上升，這一效應(yīng)主要體現(xiàn)在低技能水平的勞動力群體；第二，在就業(yè)的集約邊際方面，城市工業(yè)機器人的使用顯著提高了當(dāng)?shù)貏趧恿Φ墓ぷ鲿r長，這主要源于服務(wù)業(yè)部門工作時長的增加；第三，工業(yè)機器人使用對當(dāng)?shù)貏趧恿Φ恼w工資增長影響較小，但部門工資結(jié)構(gòu)隨之調(diào)整，其中制造業(yè)部門的工資和技能溢價增長較快，服務(wù)業(yè)部門的工資增長較慢，而技能溢價無顯著變化。

工業(yè)機器人的使用會使得勞動力在不同部門之間重新配置，以及帶來工資在不同勞動力群體間的再分配，了解和厘清哪些群體在工業(yè)機器人使用過程中受到的沖擊更大有助于政府制定相應(yīng)的就業(yè)政策和收入再分配政策，以減少工業(yè)機器人使用帶來的調(diào)整成本。針對上述結(jié)論，本文提出兩點政策建議。第一，合理把握和推進機器人在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，確保高技能勞動力的有效供給。工業(yè)機器人作為智能化技術(shù)的代表，與高技能勞動力形成優(yōu)勢互補，政府應(yīng)加大人力資本投資，提升勞動力技能稟賦，推動勞動力技能結(jié)構(gòu)與工業(yè)機器人等智能化技術(shù)相匹配，助力中國經(jīng)濟結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)升級。第二，重視受工業(yè)機器人使用沖擊的特定勞動力群體的就業(yè)和收入再分配。當(dāng)前中國政府出臺各種政策支持工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展以促進經(jīng)濟結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)升級，本文研究發(fā)現(xiàn)工業(yè)機器人使用程度較高的城市的制造業(yè)部門勞動力以及低技能勞動力群體在這一過程中所受到的沖擊較大。因此，在支持和推進工業(yè)機器人使用的過程中，應(yīng)充分考慮這些群體的利益，通過適當(dāng)?shù)木蜆I(yè)政策和收入再分配政策對其進行補償。