智能化對中國經(jīng)濟(jì)增長的影響研究

文/劉軍 史夢雪 招玉輝

隨著智能制造的大力推進(jìn)，制造業(yè)智能化將提高制造業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)效率和技術(shù)創(chuàng)新能力，成為我國經(jīng)濟(jì)增長的新動力。然而，智能化對經(jīng)濟(jì)增長的影響機(jī)理尚不明確，其影響程度也有待實(shí)證檢驗(yàn)。針對上述問題，筆者將對智能化對中國經(jīng)濟(jì)增長的影響及其內(nèi)在機(jī)制進(jìn)行探究，并提出相關(guān)的政策建議。

機(jī)理分析

1.智能化通過提高生產(chǎn)效率，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長

以工業(yè)機(jī)器人為代表的智能技術(shù)逐漸滲透到企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)作的各個環(huán)節(jié)，提高了企業(yè)生產(chǎn)效率，推動了經(jīng)濟(jì)增長。具體而言，一是作為新的生產(chǎn)要素，智能技術(shù)有利于提高生產(chǎn)效率；二是智能化通過提升勞動力技能水平和促進(jìn)生產(chǎn)要素優(yōu)化配置兩個方面，提高生產(chǎn)效率。

首先，智能技術(shù)作為一種新的生產(chǎn)要素，主要從兩個方面提高生產(chǎn)效率，從而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長。一方面，隨著智能技術(shù)的不斷應(yīng)用，傳統(tǒng)機(jī)器設(shè)備向智能化轉(zhuǎn)變，提高設(shè)備智能化水平。智能化設(shè)備能夠進(jìn)行自感知、自分析、自決策等智能活動，有利于提高企業(yè)生產(chǎn)效率。另一方面，通過工業(yè)機(jī)器人、人工智能等智能化設(shè)備和技術(shù)對企業(yè)生產(chǎn)過程進(jìn)行智能化改造，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能化升級（任保平和宋文月，2019），由此，從事常規(guī)性、程序性工作的勞動力可用工業(yè)機(jī)器人替代，降低了勞動力成本。同時，智能化系統(tǒng)可全天候工作，工作的準(zhǔn)確性和速度都高于人類，大幅提高了企業(yè)生產(chǎn)效率，從而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長。

其次，智能化通過提升勞動力技能水平，提高生產(chǎn)效率并促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長。智能化將勞動力從繁重的工作中解放出來，促使他們更有效地利用時間，學(xué)習(xí)新知識和新技能，提高自身技能水平（郭晗，2019）。同時，智能化是具有技能偏向型的技術(shù)進(jìn)步，加速了勞動力市場需求分化，擴(kuò)大對技術(shù)研發(fā)、智能設(shè)備與系統(tǒng)運(yùn)行的維護(hù)等方面的高技能勞動力需求，使得企業(yè)加大對高技能勞動力的投入，高端勞動力比重逐漸增加，由此，智能化提升了整體勞動力技能水平，提高生產(chǎn)效率并推動經(jīng)濟(jì)增長。

2.智能化通過提高技術(shù)創(chuàng)新能力，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長

通過加快企業(yè)知識創(chuàng)造、知識和技術(shù)溢出，智能化可提高技術(shù)創(chuàng)新能力（Liu et al.，2020），從而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長。一方面，智能化加快企業(yè)知識創(chuàng)造。智能技術(shù)提高了企業(yè)數(shù)據(jù)收集能力，利用新形式的人機(jī)交互為企業(yè)提供更有效的信息檢索和數(shù)據(jù)處理方式（Vocke et al.，2019），這有助于比以往更快地利用現(xiàn)有信息產(chǎn)生新知識和新的計算方案，加速知識重組過程，從而加快企業(yè)內(nèi)部的知識創(chuàng)造（Agrawal et al.，2018），提高了企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力。另一方面，智能化加快企業(yè)知識和技術(shù)溢出。在企業(yè)內(nèi)各部門層面，研發(fā)部門將智能技術(shù)轉(zhuǎn)移到應(yīng)用部門，會導(dǎo)致跨部門技術(shù)創(chuàng)新的產(chǎn)生。智能技術(shù)應(yīng)用部門獲得越來越多創(chuàng)新溢出紅利后，將會提出更高的智能化需求，倒逼研發(fā)部門提高技術(shù)研發(fā)能力，產(chǎn)生智能技術(shù)的新一輪應(yīng)用，從而進(jìn)一步提高創(chuàng)新溢出效應(yīng)，這樣不斷重復(fù)，最終會刺激企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新水平持續(xù)提高（韓先鋒等，2014）。在企業(yè)間層面，新一代信息技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方便了企業(yè)之間信息的實(shí)時交換和共享，使得知識和技術(shù)在企業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)中充分交流，加速了企業(yè)間知識和技術(shù)溢出（王如玉等，2018），提高技術(shù)創(chuàng)新能力，從而推動經(jīng)濟(jì)增長。

基于上述分析，提出以下假設(shè)：

假設(shè)1：智能化有利于促進(jìn)中國經(jīng)濟(jì)增長。

假設(shè)2：智能化通過提高生產(chǎn)效率和技術(shù)創(chuàng)新能力兩種途徑，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長。

模型建立與變量說明

1.模型設(shè)定

以柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)作為基本模型，由于智能化發(fā)展會對經(jīng)濟(jì)增長產(chǎn)生重要影響，借鑒李小平等（2006）的做法，在柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)一步納入智能化指數(shù)（Int），得到下式：

對式（1）兩邊取對數(shù)，可以得到：

影響經(jīng)濟(jì)增長的因素較多，將文獻(xiàn)中常用的影響經(jīng)濟(jì)增長的其他變量，如地區(qū)開放程度、政府支出、市場化水平加入方程中。結(jié)合省級面板的特征，將所有變量下標(biāo)改為 i 和 t，分別表示地區(qū)和年份，得到下式：

第一,完善立法，規(guī)范非正規(guī)金融發(fā)展。建立各種相應(yīng)的法律、行政法規(guī)、部門規(guī)章和地方性行政法規(guī)，有效地保護(hù)農(nóng)村非正規(guī)金融組織正當(dāng)?shù)慕?jīng)營活動和財產(chǎn)權(quán)利，限制不當(dāng)用途的生活性資金和生產(chǎn)性資金的借貸，打擊高利貸，嚴(yán)懲非法集資等擾亂正常金融秩序的非法金融活動，可以增加對農(nóng)業(yè)的投入，降低農(nóng)村經(jīng)濟(jì)主體的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，減少經(jīng)濟(jì)糾紛的發(fā)生，促進(jìn)非正規(guī)金融合法化、規(guī)范化發(fā)展。

式中：Y表示經(jīng)濟(jì)增長；Int表示智能化程度；為控制變量；εit為隨機(jī)擾動項(xiàng)。

2.變量說明

被解釋變量：經(jīng)濟(jì)增長（Y）。現(xiàn)有研究主要選取GDP和人均GDP衡量經(jīng)濟(jì)增長。但進(jìn)行地區(qū)比較時，由于各地區(qū)在人口和總體發(fā)展上有較大的差異，人均GDP能夠更為準(zhǔn)確地衡量地區(qū)發(fā)展水平，由此選用各地區(qū)人均GDP來衡量經(jīng)濟(jì)增長。

核心解釋變量：智能化指數(shù)（Int）。目前，國際上關(guān)于智能化的衡量大多使用工業(yè)機(jī)器人數(shù)據(jù)，但是智能化內(nèi)涵較為豐富，工業(yè)機(jī)器人僅是智能技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域之一。同時，工業(yè)機(jī)器人只有行業(yè)層面的數(shù)據(jù)，缺少各省份工業(yè)機(jī)器人使用量的相關(guān)數(shù)據(jù)。借鑒李廉水等（2019）、孫早等（2019）、劉軍等（2019）的研究，從基礎(chǔ)投入、生產(chǎn)應(yīng)用和市場效益共三個方面構(gòu)建指標(biāo)體系來測度智能化指數(shù)。首先，研發(fā)經(jīng)費(fèi)、智能設(shè)備、互聯(lián)網(wǎng)、人才等基礎(chǔ)投入是推進(jìn)和發(fā)展智能化的基本保障；其次，智能化技術(shù)的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化程度是衡量智能化水平的關(guān)鍵；最后，市場效益主要反映了智能化所獲得的市場回報和市場效率，是智能化的目的。運(yùn)用APH法和熵值法對指標(biāo)體系進(jìn)行處理，確定權(quán)重并測算各地區(qū)智能化指數(shù)，該指數(shù)越大，說明該地區(qū)智能化水平越高。

控制變量：人力資本（L）。人力資本水平的提高有利于促進(jìn)地區(qū)技術(shù)進(jìn)步，并且有利于學(xué)習(xí)和借鑒國外先進(jìn)技術(shù)，從而發(fā)揮對經(jīng)濟(jì)增長的促進(jìn)作用（杜偉等，2014）。借鑒劉軍等（2010）的做法，用平均受教育年限來衡量。

資本投入（K）。資本投入主要表現(xiàn)在投資方面，投資對地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長起著重要作用。參考單豪杰等（2008）的永續(xù)盤存法計算資本存量。由于研究樣本為2010—2016年，把各省資本存量調(diào)整為以2010年為基期的資本存量。

地區(qū)開放程度（open）。對外開放程度越高，外資越容易進(jìn)入，并且對外開放會加快人才與技術(shù)的流動，加速地區(qū)間技術(shù)溢出，提高技術(shù)創(chuàng)新水平，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長（劉亮等，2020）。選用各省市外商投資總額占GDP的比重來衡量。

政府支出（gov）。政府支出一方面能夠改善勞動、資本等單個要素產(chǎn)出效率，另一方面提高地區(qū)技術(shù)創(chuàng)新水平，從而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長（祝接金和胡永平，2006）。然而，過度的政府支出對經(jīng)濟(jì)增長將會產(chǎn)生阻礙作用（楊子暉，2011）。以各省市地方公共財政支出占GDP的比重來衡量政府支出。

市場化水平（mar）。市場化水平的不斷深入能夠改善資源配置效率，同時通過改變激勵傳導(dǎo)機(jī)制提高微觀經(jīng)濟(jì)效率，從而加快經(jīng)濟(jì)增長的速度（樊綱等，2011）。選用非國有企業(yè)員工占比來衡量。

3.數(shù)據(jù)來源

選取2010—2016年中國30個省級地區(qū)（除港澳臺、西藏）作為研究樣本，數(shù)據(jù)來源有《中國統(tǒng)計年鑒》《各省市統(tǒng)計年鑒》等。

實(shí)證結(jié)果分析

1.總體回歸分析

選用固定效應(yīng)（FE）、隨機(jī)效應(yīng)（RE）、FGLS對模型進(jìn)行估計，回歸軟件為stata15.0。根據(jù)hausman檢驗(yàn)的p值大于0.05，因此選擇隨機(jī)效應(yīng)模型。比較隨機(jī)效應(yīng)模型和FGLS結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，兩個模型得出的解釋變量的符號基本一致。由于FGLS在一定程度上能夠解決可能存在的異方差性和序列相關(guān)性（Wooldridge，2002），因此在FGLS估計結(jié)果的基礎(chǔ)上分析總體回歸結(jié)果。

回歸結(jié)果說明，在加入相關(guān)控制變量的情況下，智能化水平提高1%時，經(jīng)濟(jì)增長會提升0.1806%，由此表明智能化水平的提高會顯著促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長，證實(shí)了假設(shè)1。這主要是因?yàn)?，智能化技術(shù)的高速發(fā)展和廣泛應(yīng)用改善了傳統(tǒng)要素質(zhì)量，促進(jìn)了生產(chǎn)要素優(yōu)化配置，大幅提高了企業(yè)生產(chǎn)效率。同時，通過加快知識技術(shù)溢出提高技術(shù)創(chuàng)新能力，最終推動我國經(jīng)濟(jì)增長。

2.分區(qū)域回歸分析

為進(jìn)一步探討智能化對經(jīng)濟(jì)增長影響的區(qū)域差異，以中西部和東部兩個區(qū)域作為研究樣本。借鑒楊浩昌等（2016）的做法，以中西部地區(qū)為參照組，引入東部地區(qū)（East）的虛擬變量，并將東部地區(qū)與智能化交乘（East×lnInt）。

回歸結(jié)果表明，智能化對東部地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長促進(jìn)作用更大，這主要是因?yàn)闁|部地區(qū)有著豐富的科技資源和較為成熟的經(jīng)濟(jì)社會環(huán)境，更有利于提高智能化水平，智能化經(jīng)濟(jì)增長效應(yīng)更大；而中西部地區(qū)智能化水平較低，其對經(jīng)濟(jì)增長的影響較東部小。具體來看，中西部地區(qū)勞動、資本及技術(shù)等要素的水平較低，并且智能化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不充分，從而實(shí)現(xiàn)智能化配套能力弱、成本高，因此中西部地區(qū)智能化發(fā)展水平較東部地區(qū)低，從而低水平智能化的經(jīng)濟(jì)增長效應(yīng)低于處于較高階段的東部地區(qū)。

3.內(nèi)生性問題處理

由于遺漏變量和反向因果，模型可能存在內(nèi)生性問題。具體來說：一方面，可能存在同時影響智能化水平和經(jīng)濟(jì)增長的不可觀測因素；另一方面，智能化與經(jīng)濟(jì)增長可能存在反向因果關(guān)系，經(jīng)濟(jì)增長水平越高的地方，其智能化水平往往也越高。這兩個問題可能會導(dǎo)致智能化系數(shù)估計值存在偏誤，因此，采用工具變量法緩解其中的內(nèi)生性問題。借鑒劉亮等（2020）的做法，用全國智能化水平平均值作為工具變量。同時借鑒邵文波等（2014）的做法，用去除某地區(qū)的其他地區(qū)的智能化水平平均值作為工具變量。

利用2SLS對模型進(jìn)行估計，回歸結(jié)果表明，在解決了可能存在的內(nèi)生性問題后，智能化對經(jīng)濟(jì)增長的正向影響依然穩(wěn)健。

4.穩(wěn)健性檢驗(yàn)

為進(jìn)一步證明模型的穩(wěn)健性，繼續(xù)進(jìn)行穩(wěn)健性檢驗(yàn)。（1）更換被解釋變量重新估計。上文采用人均國內(nèi)生產(chǎn)總值作為被解釋變量，這里選取各省市國內(nèi)生產(chǎn)總值為經(jīng)濟(jì)增長的替代指標(biāo)進(jìn)行穩(wěn)健性估計，估計方法選用FGLS。（2）更換核心解釋變量重新估計。使用孫早等（2019）從基礎(chǔ)建設(shè)、生產(chǎn)應(yīng)用、競爭力和效益三個層面測度的工業(yè)智能化水平指數(shù)，進(jìn)行穩(wěn)健性檢驗(yàn)。經(jīng)過數(shù)據(jù)的匹配和處理，保留2010—2015年數(shù)據(jù)回歸，選用FGLS進(jìn)行估計。（3）替換回歸方法。由于經(jīng)濟(jì)增長的持續(xù)性，上一期經(jīng)濟(jì)增長可能會直接影響下一期的經(jīng)濟(jì)增長，基準(zhǔn)結(jié)果因此可能會有誤差，因此采用系統(tǒng)GMM估計方法進(jìn)行估計。

穩(wěn)健性檢驗(yàn)結(jié)果顯示，核心解釋變量均顯著為正，驗(yàn)證了智能化能夠促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長，即進(jìn)一步佐證了假設(shè)1。

5.機(jī)制檢驗(yàn)

根據(jù)內(nèi)在機(jī)制分析，智能化之所以能夠促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長，是由于其提高了生產(chǎn)效率和促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新。將通過構(gòu)建中介效應(yīng)模型驗(yàn)證上述影響機(jī)制，借鑒溫忠麟等（2014）的研究，對模型（4）～（6）進(jìn)行逐步回歸，以檢驗(yàn)是否存在這種傳導(dǎo)途徑。

式中：med為中介變量，包括生產(chǎn)效率（Prod）和技術(shù)創(chuàng)新（Patent）。生產(chǎn)效率（Prod）采用DEA方法計算的技術(shù)效率來衡量（余泳澤等，2016）；技術(shù)創(chuàng)新（Patent）采用各地區(qū)專利授權(quán)量來衡量。

依然采用FGLS方法對模型進(jìn)行估計。以生產(chǎn)效率為中介變量的結(jié)果顯示，方程4中的智能化對經(jīng)濟(jì)增長的影響系數(shù)為正，并在1%水平上顯著，這意味著智能化對經(jīng)濟(jì)增長的影響存在中介效應(yīng)。方程5中智能化對生產(chǎn)效率的影響系數(shù)φ顯著為正。方程6中生產(chǎn)效率對經(jīng)濟(jì)增長的影響系數(shù)ψ顯著為正，表明間接效應(yīng)顯著，并且智能化對經(jīng)濟(jì)增長的影響系數(shù)β'顯著為正，φψ和β'同號，說明中介變量存在部分中介效應(yīng)，中介效應(yīng)在總效應(yīng)中占比4.19%。上述結(jié)果表明，智能化有利于提高生產(chǎn)效率，推動經(jīng)濟(jì)增長，部分驗(yàn)證了假說2。

以技術(shù)創(chuàng)新為中介變量的結(jié)果顯示，智能化對經(jīng)濟(jì)增長的影響也存在中介效應(yīng)；智能化水平提升顯著促進(jìn)了技術(shù)創(chuàng)新；并且技術(shù)創(chuàng)新和智能化水平的系數(shù)都顯著為正，存在部分中介效應(yīng)，中介效應(yīng)在總效應(yīng)中占比36.33%。這意味著提升智能化水平可提高技術(shù)創(chuàng)新能力，從而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長，假設(shè)2被證實(shí)。

結(jié)論與啟示

筆者研究了智能化對中國經(jīng)濟(jì)增長的影響及作用機(jī)制，并進(jìn)行實(shí)證檢驗(yàn)，結(jié)果表明：在加入相關(guān)控制變量后，智能化能夠顯著地促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)增長，該結(jié)論在考慮模型內(nèi)生性等問題后，依然成立；區(qū)域異質(zhì)性結(jié)果表明，相比于中西部地區(qū)，東部地區(qū)的智能化轉(zhuǎn)型帶來了更多的經(jīng)濟(jì)增長效應(yīng)；機(jī)制檢驗(yàn)結(jié)果表明，提高生產(chǎn)效率和技術(shù)創(chuàng)新能力是智能化促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長的兩種重要途徑。對此：

一是提高我國智能化水平，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長。一方面，強(qiáng)化工業(yè)機(jī)器人、人工智能等智能化設(shè)備和技術(shù)在企業(yè)技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)與控制等方面的應(yīng)用，提高企業(yè)智能化水平，實(shí)現(xiàn)制造裝備和生產(chǎn)流程智能化升級，提高生產(chǎn)效率。另一方面，推動智能化在企業(yè)間快速流轉(zhuǎn)和擴(kuò)散，加快新知識的產(chǎn)生與溢出，提高技術(shù)創(chuàng)新能力。

二是各地區(qū)實(shí)施差異化的智能化戰(zhàn)略，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長。中國各區(qū)域的智能化水平有較大差異，在推動智能化發(fā)展過程中要結(jié)合各區(qū)域本身的特點(diǎn)，提出差異化的智能化發(fā)展路徑。如東部地區(qū)應(yīng)充分利用其良好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和豐富的創(chuàng)新資源，積極地培育和建設(shè)人工智能產(chǎn)業(yè)園區(qū)，加速高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集聚，通過進(jìn)一步提升智能化水平促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長；中西部地區(qū)則要注重推行智能化扶持性政策，加強(qiáng)智能化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，積極引進(jìn)智能技術(shù)和高技能人才，為實(shí)現(xiàn)智能化提供支撐，并加強(qiáng)財政支持力度，降低向智能化轉(zhuǎn)型的成本和風(fēng)險，擴(kuò)大其經(jīng)濟(jì)增長效應(yīng)。