（精华版）魏嘉辉等｜工业机器人与中国制造业地区发展差距：后发优势还是先发优势？

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工业机器人与中国制造业地区发展差距：后发优势还是先发优势？

魏嘉辉 顾乃华 韦东明

● 刊期：《经济与管理研究》2022年第1期

● 作者简介：魏嘉辉，暨南大学产业经济研究院博士研究生；顾乃华，暨南大学产业经济研究院研究员、博士生导师；韦东明，暨南大学产业经济研究院博士研究生。

内容提要

本文考察了“机器换人”背景下工业机器人对中国制造业地区发展差距的影响。研究结果表明：由于工业机器人与低技能劳动的替代关系，其应用对地区劳动力比较优势带来一定的冲击，促进了非技术密集制造业的分散化发展，因而对非技术密集行业存在后发优势；但由于工业机器人与高技能劳动的互补关系，其应用巩固了先发地区的技术、人才优势，促进了技术密集制造业的集聚发展，因而对技术密集行业存在先发优势。通过异质性检验发现：工业机器人对非技术密集制造业的分散作用更多存在于华东和西北地区，而对技术密集制造业的集聚作用更多集中在华北、中南和西北地区；在机器人的作用下，非技术密集制造业的分散趋势主要由其行业自东向中、西部转移所致，而技术密集制造业的集聚趋势主要与其行业重心向东部地区收缩有关。

关键词

工业机器人；后发优势；先发优势；机器换人；替代效应；互补效应

一、问题提出后发优势理论认为，由于后发国家能够在科技、技术上参考和借鉴先发国家，可能跨越先发国家一些必经发展阶段，而实现对后者的追赶。有较多文献从计算机、互联网、通信技术等角度论证技术对于落后国家和地区存在后发优势的可能。例如，从国家层面上看，乌和阿松古（Vu & Asongu， 2020）发现发展中国家平均从互联网获得的增长收益要比发达国家大很多；从家庭微观层面来看，阿博尔等（Abor et al.，2018）研究发现移动电话的普及有助于家庭摆脱贫困，并减少收入差距。如果国家之间存在较大的技术壁垒，在技术模仿和应用上可能存在一定的困难，那么技术对一国内部各地区的后发优势应该更为明显。自改革开放以来，中国计算机技术不断发展和普及，按照后发优势理论，这将有利于落后地区发展并缩小地区间经济差距，然而，现实数据并没有明显地支持这一观点。图1以各地区关于国内生产总值（GDP）、工业产值的赫芬达尔指数为纵轴，以年份为横轴，反映了自1990年计算机普及以来中国地区间发展差异的动态演化过程。整体看来，地区经济发展差距和工业发展差距有着同样的趋势，表现为1999—2006年的扩大阶段、2007—2012年的缩小阶段和2014年以后再扩大的阶段，尽管略有起伏，但总体上依然表现出差距扩大的趋势。21世纪以来，人工智能技术不断演化和发展，为人类的生产活动带来了重大变革。人工智能一个重要的体现是机器人的应用。机器人作为通过计算机编程实现自动化生产的一种技术，是制造业智能化发展的重要基础。国际机器人联合会（international federation of robotics，IFR）数据显示，过去十几年来，中国各制造行业中的工业机器人保有量快速增加，从2006年的3 400台增长至2017年的38万台，从2014年起，工业机器人在制造业中的保有量超过了10万台，使其成为制造业生产的重要投入要素。另外，自2014年以来，机器人技术发展正式上升到国家的战略高度，并频繁出现在战略性文件和国家领导人重要讲话中。2014年9月，习近平总书记在中国科学院第十七次院士大会上强调了机器人技术对中国发展的重要性；2015年国务院印发《中国制造2025》，把工业机器人技术列入中国十大重点发展领域；2016年工业和信息化部、国家发展和改革委员会、财政部联合印发了《机器人产业发展规划（2016—2020年）》，进一步明确了机器人技术的发展规划。结合图1来看，2014年作为工业机器人应用和政策的关键时点，伴随着机器人技术发展和关注度的提高却迎来了地区经济差距的新一轮扩大趋势。与后发优势相对应，技术进步在存在区域壁垒的前提下更能巩固先发地区的经济优势，进一步扩大其与后发地区的发展差距，使技术更多表现为先发优势。在这样的背景下，工业机器人应用是遵循后发优势理论，帮助制造业后发地区实现对先发地区的追赶，以缩小制造业发展差距？还是巩固了先发地区的技术优势，进一步扩大制造业地区发展的不平衡？带着这一问题，本文以工业机器人和制造业地区发展差距为对象展开实证检验。既有相关文献大都从创新技术视角、人力资本角度、政府与市场角度、金融发展角度等方面探讨中国地区发展差距的演化趋势，但几乎没有从机器人技术冲击的视角展开研究。本文研究工业机器人应用对中国制造业地区发展差距的影响，在未来智能技术发展趋势下具有一定的现实意义。二、文献综述与理论分析

已有不少文献讨论过关于技术对地区发展差距的影响。阿博尔等（2018）、乌和阿松古（2020）分别论证了互联网和移动电话对地区发展差距可能存在后发优势，认为由于后发地区对技术的借鉴和参考的成本远低于自己研发的成本，因而存在追赶发达地区的可能。相应地，也有相当一部分文献认为，由于地区和国家间的技术存在壁垒，而技术的引进需要相应地支付成本，因而技术进步可能使地区发展差距进一步扩大，使技术应用存在先发优势。例如，周绍杰等（2016）研究发现，1990—2011年电力系统的发展加剧了地区发展差异；卡尔多纳等（Cardona et al.，2013）、戈登和赛义德（Gordon & Sayed，2020)基于增长核算的角度，发现信息与通信技术（information and communications technology，ICT）产业对美国劳动生产率的促进作用远大于欧洲国家。由此看来，过去关于技术影响地区发展差距的研究并没有较为统一的观点，部分研究发现技术应用帮助了落后地区的发展，因而降低了地区发展差距，另一部分研究却认为技术发展进一步巩固了发达地区的优势，进一步扩大了地区发展差距。实际上，考虑到不同技术的固有特征，调和以上矛盾的关键可能在于新技术的引进与原有优势生产要素的关系，这使不同技术对地区发展差异的影响存在较大的异质性。如果技术与原有优势生产要素表现为替代关系，技术引进将减弱原来先发地区的比较优势，使后发地区在技术的帮助下缩小与先发地区的差距，此时技术引进表现为后发优势；如果新技术与原有优势生产要素为互相补充的关系，技术的进入将巩固先发地区的比较优势，进而扩大地区间发展差距，使技术引进存在先发优势。

与其他技术相比，替代人类完成生产任务是工业机器人的固有属性。在相关研究上，弗雷和奧斯本（Frey & Osborne，2017）基于职业匹配的研究角度，认为美国接近一半的工作岗位容易被机器替代；闫雪凌等（2020）研究发现工业机器人的应用对中国制造业劳动力存在挤出影响；赵春明等（2020）基于IFR数据和劳动力调查数据实证发现，机器人的投入显著降低了中国制造业工人的工作时长。从“机器换人”的角度看来，工业机器人的应用更有助于劳动力资源缺乏的国家或地区发展。因此，工业机器人的应用可能降低中国东部地区的劳动力比较优势，而帮助劳动力资源相对缺乏的中西部地区建设，进而缩小制造业的地区发展差距。工业机器人这种帮助后发地区追赶先发地区的作用可以被总结为“替代效应”。由于“替代效应”的关键在于对地区劳动力比较优势的冲击，因而生产活动与劳动力相关联的劳动密集的非技术密集制造业可能最容易受到影响。据此，可以得到本文的第一个推论：

推论1：工业机器人的“替代效应”有利于降低地区的劳动力比较优势，缩小中国非技术密集制造业地区发展差距。

此外，相当部分文献强调了机器人技术与不同劳动力可能存在异质关系，因为在机器人应用的过程中，失业率并没有出现明显上涨的趋势。从就业岗位视角看来，阿西莫格鲁和雷斯特雷波（Acemoglu & Restrepo，2018）通过构建任务模型框架，认为机器替代低端任务的同时也会创造出新的高端任务，使机器技术与高低技能劳动存在替代关系的同时，与高技能劳动存在互补作用；王小霞和李磊（2020）探讨了工业机器人与异质劳动力就业的关系，发现技术要求越低的行业越容易受到冲击。工资收入视角方面，埃穆斯和奥尔森（Hémous & Olsen，2014）、王林辉等（2020）从工资收入视角构建增长模型，发现机器人、智能技术会挤出低级劳动力工资，但有利于促进高级劳动力的收入；余玲铮等（2021）基于广东省企业工人调查数据展开实证研究，发现工业机器人和非常规任务的交互作用有助于促进工资增长。人力资本视角方面，周文斌和王才（2021）、胡晟明等（2021）分别基于劳动力调查数据和中国家庭追踪调查（CFPS）数据，发现工业机器人有助于推动企业员工自我学习和促进社会整体人力资本水平的提高。可以说，从工业机器人与高技能劳动互相补充的关系看来，工业机器人的应用可能巩固了中国东部地区的人才优势，使制造业地区发展差距呈扩大的趋势。工业机器人这种巩固先发地区优势的作用可以被总结为“互补效应”。由于“互补效应”的关键在于与高技能劳动的互相补充关系，一些技术密集制造业可能更容易受到影响。据此，可以得到本文的第二个推论：

推论2：工业机器人的“互补效应”有利于巩固地区的技术优势，进而扩大中国技术密集制造业地区发展差距。

三、结论与政策建议

本文基于中国地区工业行业数据和IFR工业机器人数据，探讨了工业机器人应用对制造业地区发展差距的影响。研究发现，由于工业机器人与劳动力存在异质关系，其应用对于不同行业的地区发展差距存在较大的异质作用。工业机器人发挥先发优势还是后发优势与不同的制造行业有关：由于工业机器人与低技能劳动存在替代关系，其应用冲击了地区劳动力比较优势，帮助后发地区追赶先发地区，使非技术制造业整体地区差距缩小；而由于工业机器人与高技能劳动的互补关系，其应用巩固的地区技术和人才优势，使技术密集制造业的地区发展差距扩大。本文做进一步异质性检验发现：工业机器人平衡非技术密集制造业地区发展差距的作用更多存在于华东和西北地区，而促进技术密集制造业重心收缩的作用更多存在于华北、中南和西北地区；工业机器人对非技术密集制造业地区差距的缩小作用主要是由行业重心自东向中、西部地区转移所致，而对技术密集制造业地区差距的扩大作用则主要是由行业发展重心向东部地区收缩所致。基于以上结论，本文提出以下政策建议：

首先，在机器人技术应用的背景下，一些劳动力稀缺的中西部地区可能因机器人的引进而获得发展机遇，进而有利于缓解中国地域经济发展的不平衡问题。为此，本文建议政府设立相关产业政策，更多地鼓励中、西部地区制造业引进机器人技术，加速中、西部地区的经济发展，缩小中国地区经济发展差距和贫富差距。其次，过去很长一段时间，中国凭借着劳动力比较优势实现了经济的高速发展，但随着人口老龄化程度加剧和机器人等智能技术的发展，中国人口红利正逐渐消退。在机器人技术应用和快速发展的背景下，东部地区需要加快劳动力结构转化，积极培养相关人才，促进“产业智能化”与“人才智能化”的双通道发展，充分利用高技能劳动与机器人技术的互补作用促进产业结构升级，以缓解机器人对劳动力优势冲击带来的不利影响。

（全文刊发在《经济与管理研究》2022年第1期59—71页。）

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