人工智能與中國企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量
——來自工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的證據(jù)

方 慧,戴文豹,李 坤

(1.山東財經(jīng)大學(xué) 國際經(jīng)貿(mào)學(xué)院，山東 濟(jì)南 250002；2.山東財經(jīng)大學(xué) 龍山榮譽(yù)學(xué)院，山東 濟(jì)南 250002)

一、引 言

隨著我國對外開放進(jìn)程不斷深化，出口貿(mào)易的發(fā)展逐步由高速增長階段過渡到高質(zhì)量發(fā)展階段。產(chǎn)品質(zhì)量的升級既是國家出口高質(zhì)量發(fā)展的集中體現(xiàn)，更是我國從“制造大國”走向“制造強(qiáng)國”的必由之路。而當(dāng)前我國面臨著劉易斯拐點、老齡化陷阱等導(dǎo)致人口紅利下降的重大挑戰(zhàn)，制造業(yè)出口企業(yè)傳統(tǒng)的勞動力成本優(yōu)勢逐漸喪失，對我國實現(xiàn)“制造強(qiáng)國”目標(biāo)產(chǎn)生威脅。2015年國務(wù)院頒布《中國制造2025》，以加快新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合為主線，將發(fā)展智能制造列為實現(xiàn)制造業(yè)強(qiáng)國目標(biāo)的“五大工程”之一。在2020年中央經(jīng)濟(jì)工作會議上，習(xí)近平總書記提出要大力發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)，加大新型基礎(chǔ)設(shè)施投資力度，要擴(kuò)大制造業(yè)設(shè)備更新和技術(shù)改造投資，推動社會經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。而智能制造是制造業(yè)數(shù)字化的發(fā)展方向，在制造過程的各個環(huán)節(jié)都將運(yùn)用人工智能技術(shù)。

近年來關(guān)于工業(yè)機(jī)器人等人工智能技術(shù)對社會經(jīng)濟(jì)效應(yīng)影響的文獻(xiàn)不少，但集中討論工業(yè)機(jī)器人對企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量影響的文獻(xiàn)并不多，概括而言有以下三類。

首先，人工智能對勞動力市場和經(jīng)濟(jì)增長的影響。有關(guān)這方面的文獻(xiàn)較多，在理論研究方面，Acemoglu和Restrepo分析了以工業(yè)機(jī)器人為代表的自動化技術(shù)對勞動力市場的影響，包括就業(yè)替代效應(yīng)、就業(yè)創(chuàng)造效應(yīng)以及擴(kuò)大生產(chǎn)和就業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)力效應(yīng)，說明人工智能可能會通過降低勞動力成本，提高企業(yè)生產(chǎn)效率。此外，有學(xué)者提出人工智能對勞動力需求存在明顯的結(jié)構(gòu)性影響，即出現(xiàn)“就業(yè)極化“現(xiàn)象。在實證研究方面，Acemoglu和Restrepo基于1990—2007年美國的研究表明，機(jī)器人的應(yīng)用會降低企業(yè)勞動力需求及工資水平。王永欽和董雯、李磊等采用中國企業(yè)層面不同的微觀數(shù)據(jù)來源，驗證機(jī)器人對勞動力市場的就業(yè)效應(yīng)，在對整體勞動力需求的影響上得出相反的結(jié)論。人工智能作為新技術(shù)會顯著促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長，Graetz和Michaels研究發(fā)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人等一系列人工智能新興生產(chǎn)技術(shù)將促使經(jīng)濟(jì)增長速度提高0.37%。楊光和侯鈺通過理論模型分析了機(jī)器人應(yīng)用對經(jīng)濟(jì)增長產(chǎn)生的影響，同時通過實證發(fā)現(xiàn)機(jī)器人通過全要素生產(chǎn)率該重要傳導(dǎo)機(jī)制對經(jīng)濟(jì)增長具有促進(jìn)作用，而經(jīng)濟(jì)增長包括經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量的升級，其中也有出口產(chǎn)品質(zhì)量的提升。

其次，人工智能對國際貿(mào)易格局影響的研究。最早討論人工智能與國際貿(mào)易關(guān)系的文獻(xiàn)可追溯至Goldfarb和Trefler的研究，指出人工智能可能從規(guī)模經(jīng)濟(jì)、知識創(chuàng)造和知識擴(kuò)散的地理位置等方面對國際貿(mào)易格局產(chǎn)生影響 。隨后，有研究發(fā)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人等人工智能技術(shù)可能會改變南北國家的國際分工格局，Artuc等通過建立多國-多部門的李嘉圖貿(mào)易模型，將中間品和最終品的生產(chǎn)和貿(mào)易分為兩個階段來分析南北國際分工，通過實證表明北部的機(jī)器人化強(qiáng)度與南部的進(jìn)口之間存在正相關(guān)關(guān)系，擴(kuò)大了南北國家在中間品和最終品的生產(chǎn)和貿(mào)易規(guī)模。但是理論也指出最終可能產(chǎn)生北部對南部中間品進(jìn)口替代的結(jié)果，而這將抑制南部國際分工的深入發(fā)展。呂越等、劉斌和潘彤從進(jìn)一步全球價值鏈角度分析國際分工，發(fā)現(xiàn)人工智能會通過降低貿(mào)易和勞動力成本、促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新、優(yōu)化資源配置和提高生產(chǎn)率渠道，提升一國參與全球價值分工的地位，但存在明顯的“先發(fā)優(yōu)勢”特征，這可能會加劇工業(yè)化落后國家的“低端鎖定”效應(yīng)。除了可能會導(dǎo)致強(qiáng)者愈強(qiáng)的國際分工格局外，人工智能技術(shù)也會使國際貿(mào)易行業(yè)格局發(fā)生變化，有部分學(xué)者發(fā)現(xiàn)非制造業(yè)對人工智能技術(shù)的運(yùn)用更為積極，且人工智能的運(yùn)用和制造業(yè)數(shù)字化提高了服務(wù)業(yè)在國際分工中的比重，促進(jìn)服務(wù)貿(mào)易的發(fā)展，并實證發(fā)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人主要有助于低技術(shù)服務(wù)業(yè)的出口貿(mào)易和高技術(shù)服務(wù)業(yè)的進(jìn)口貿(mào)易。可見，目前關(guān)于人工智能對國際貿(mào)易層面影響的研究尚處于起步階段，值得從理論和經(jīng)驗上深入展開對出口貿(mào)易影響的研究。

最后，有關(guān)中國出口產(chǎn)品質(zhì)量影響因素的研究。在理論研究方面，隨著Melitz為代表的企業(yè)異質(zhì)性理論產(chǎn)生，學(xué)者們越來越關(guān)注微觀企業(yè)的出口產(chǎn)品特征，其中包括對企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量的研究。本文研究的范圍屬于技術(shù)升級對企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量的影響，目前國內(nèi)學(xué)者主要討論了技術(shù)升級的來源對出口產(chǎn)品質(zhì)量的影響，其中技術(shù)升級的來源主要包括自主創(chuàng)新和外國技術(shù)溢出(包括外商直接投資、進(jìn)口貿(mào)易和跨國專利申請三種途徑)。而與本文相關(guān)度較大的是有關(guān)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字技術(shù)應(yīng)用對出口產(chǎn)品質(zhì)量影響的研究，其中包括李兵和岳云嵩、劉金煥和萬廣華以及戴美虹等的研究，文章通過機(jī)制分析和實證檢驗發(fā)現(xiàn)，互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字技術(shù)通過生產(chǎn)效率和固定投入效率兩個渠道提升企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量。與本文相似的研究有蔡震坤和綦建紅、唐青青等的研究，他們在拓展研究認(rèn)為，產(chǎn)品質(zhì)量高的企業(yè)使用機(jī)器人進(jìn)而拓展更大的市場份額和產(chǎn)品質(zhì)量低的企業(yè)通過使用機(jī)器人更大程度提高產(chǎn)品質(zhì)量而獲取市場份額。

已有文獻(xiàn)對本研究的開展奠定了很好的基礎(chǔ)，但仍然存在進(jìn)一步創(chuàng)新與拓展之處：其一，本文通過構(gòu)建合理的工具變量和中介效應(yīng)模型，結(jié)合行業(yè)使用和地區(qū)進(jìn)口使用機(jī)器人兩個關(guān)鍵維度，穩(wěn)健證實了工業(yè)機(jī)器人對企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量的提升作用；其二，有關(guān)市場資源再配置的方式，與以往研究不同，本研究的拓展分析認(rèn)為使用工業(yè)機(jī)器人等人工智能技術(shù)通過優(yōu)化宏觀市場競爭環(huán)境，促使中國出口市場的競爭環(huán)境由“價格競爭”轉(zhuǎn)向“質(zhì)量競爭”，才是市場資源再配置提高中國企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。

二、理論模型

本文借鑒Hallak和Sivadasan關(guān)于異質(zhì)性企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量理論的分析框架，研究企業(yè)在應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人技術(shù)后對企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量的影響。

(一)消費(fèi)者行為

假定國消費(fèi)者在年的效用函數(shù)為：

(1)

同時，假定消費(fèi)者的效用函數(shù)為CES形式，則消費(fèi)類商品的國消費(fèi)者的子效用函數(shù)為：

(2)

年中國消費(fèi)者消費(fèi)企業(yè)生產(chǎn)類產(chǎn)品的數(shù)量為：

(3)

其中，表示國消費(fèi)者的總支出，表示價格指數(shù)。

(二)生產(chǎn)者行為

假設(shè)生產(chǎn)所需的投入要素僅為勞動力，且將勞動力要素價格標(biāo)準(zhǔn)化為1。同時，市場為壟斷競爭的，即每個企業(yè)具有異質(zhì)性的生產(chǎn)率和固定成本投入效率。最后，企業(yè)生產(chǎn)的邊際成本()和固定成本()表達(dá)式如下：

(4)

(5)

(三)出口產(chǎn)品質(zhì)量

根據(jù)(2)和(3)式以及企業(yè)利潤最大化條件，得到企業(yè)出口的最優(yōu)產(chǎn)品質(zhì)量表達(dá)式：

(6)

(四)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的影響機(jī)制

通過異質(zhì)性企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量理論的分析框架可知，產(chǎn)品質(zhì)量取決于生產(chǎn)效率和固定成本投入效率，而以工業(yè)機(jī)器人為代表的人工智能技術(shù)應(yīng)用對企業(yè)的效率有正負(fù)兩方面效應(yīng)，兩者綜合作用下決定最終的企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量。正效應(yīng)方面，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效率在工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用后得到提高，包括：

第一，生產(chǎn)效率的提高，其直接影響使企業(yè)的生產(chǎn)可變成本降低。規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)是工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的重要特征，企業(yè)前期會負(fù)擔(dān)較高的固定成本，而隨著生產(chǎn)的擴(kuò)大，邊際成本會接近為零。比如一些大型企業(yè)，具有規(guī)模優(yōu)勢，可以承擔(dān)前期購買機(jī)器人較高的固定成本，故該類企業(yè)更容易實現(xiàn)產(chǎn)品規(guī)?；a(chǎn)，并發(fā)揮規(guī)模經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，降低生產(chǎn)可變成本，即提高企業(yè)生產(chǎn)效率。此外，企業(yè)使用機(jī)器人最重要的是能夠減少部分勞動力投入，如在一些機(jī)器人相對于人力更具有比較優(yōu)勢的崗位上實現(xiàn)勞動替代，降低企業(yè)勞動成本，提高生產(chǎn)效率，進(jìn)而提升企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量。

第二，經(jīng)濟(jì)效率提高也表示為固定成本投入效率的提高。第三代工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)進(jìn)入快速發(fā)展階段，稱為“智能機(jī)器人”發(fā)展階段，該種機(jī)器人在判斷和處理能力方面已逐漸接近人類特征,即具有“智能化”能力，能夠?qū)θ祟惖拇蟛糠煮w力勞動和少部分腦力勞動進(jìn)行替代，這使得企業(yè)能夠?qū)⒏噘Y源分配于研發(fā)創(chuàng)新為主的腦力勞動。而對于一些高生產(chǎn)率企業(yè)，其具有較高的技術(shù)吸收和轉(zhuǎn)化能力，在使用人工智能技術(shù)后可能會引發(fā)技術(shù)創(chuàng)新效應(yīng)，進(jìn)而改進(jìn)原有的生產(chǎn)工藝，提高固定投入效率，那將進(jìn)一步提升企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量。參考戴美紅等，本文設(shè)置參數(shù)(>0)和(>0)，以分別衡量對使用工業(yè)機(jī)器人企業(yè)生產(chǎn)效率和固定成本投入效率增長的貢獻(xiàn)，因而在企業(yè)受到工業(yè)機(jī)器人的正效應(yīng)影響時，本文假設(shè)使用工業(yè)機(jī)器人企業(yè)的生產(chǎn)效率和固定成本投入效率分別為和。

負(fù)效應(yīng)方面，企業(yè)使用工業(yè)機(jī)器人該類資本密集型生產(chǎn)設(shè)備時也具有一定的經(jīng)濟(jì)效率風(fēng)險，包括：

第一，降低企業(yè)生產(chǎn)效率，增加了企業(yè)生產(chǎn)的可變成本。盡管在理論上工業(yè)機(jī)器人等人工智能技術(shù)對促進(jìn)生產(chǎn)效率有重要支撐作用，但是經(jīng)濟(jì)運(yùn)行可能會存在偏差，如過度的“智能自動化”可能會使新技術(shù)所需技能與勞動力擁有的技能不匹配，或者犧牲了其他提高生產(chǎn)率的技術(shù)為代價，從而造成資源浪費(fèi)，導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)效率整體降低，并增加了可變成本，進(jìn)而抑制企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量提升。

第二，降低企業(yè)固定成本投入效率。工業(yè)機(jī)器人屬于高端資本品，企業(yè)需要投入大量的固定成本，故企業(yè)購買使用機(jī)器人可能會增加企業(yè)的融資約束，無奈之下減少企業(yè)研發(fā)或廣告投入，降低固定成本投入效率。根據(jù)中國外貿(mào)企業(yè)的特征，一些低生產(chǎn)率企業(yè)長期依賴于外國技術(shù)，即便在引進(jìn)機(jī)器人等人工智能技術(shù)，可能也難以提高企業(yè)自身的技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)能力，甚至可能降低固定成本投入效率，從而抑制企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量提升。本文設(shè)置參數(shù)(>0)和(>0)，以分別衡量企業(yè)使用工業(yè)機(jī)器人對生產(chǎn)效率和固定投入效率的負(fù)向影響。在企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效率受到工業(yè)機(jī)器人的負(fù)效應(yīng)影響時，本文假設(shè)使用工業(yè)機(jī)器人企業(yè)的生產(chǎn)效率和固定成本投入效率分別為和。

圖1 工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用對企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量的影響機(jī)制圖

綜上分析，當(dāng)企業(yè)投入使用工業(yè)機(jī)器人時，對企業(yè)的出口產(chǎn)品質(zhì)量的影響決定于，對企業(yè)生產(chǎn)效率和固定成本投入效率的正向影響和負(fù)向影響的綜合。假設(shè)應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人后，企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量的變化為Δ=[(1+-),(1+-)]-(,)，若Δ>0，即企業(yè)應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人后，出口產(chǎn)品質(zhì)量提升，反之，則出口產(chǎn)品質(zhì)量下降。由此，本文提出假設(shè)H：當(dāng)企業(yè)應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人后，企業(yè)生產(chǎn)效率和固定成本投入效率的正向和反向影響之和為正，則有助于企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量的提升。

三、實證分析

(一)模型設(shè)定

本文在呂越等研究的基礎(chǔ)上，通過建立計量回歸模型(7)來實證檢驗工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用對中國企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量的影響：

=+ln++++++

(7)

其中，代表企業(yè)，代表年份，代表地區(qū)，代表行業(yè)。表示企業(yè)第年的出口產(chǎn)品質(zhì)量，ln表示行業(yè)第年的工業(yè)機(jī)器人滲透度，表示其他控制變量。此外，本文用代表地區(qū)固定效應(yīng)，用代表個體固定效應(yīng)，代表行業(yè)固定效應(yīng)，代表年份固定效應(yīng)，代表隨機(jī)誤差項。

(二)行業(yè)層面的機(jī)器人滲透度的測度方法

Acemoglu和Restrepo、王永欽和董雯基于理論模型分別構(gòu)造了美國區(qū)域?qū)用娴摹皺C(jī)器人滲透度”指標(biāo)和中國制造業(yè)企業(yè)層面的“機(jī)器人滲透度”指標(biāo)。參考上述方法，中國制造業(yè)行業(yè)層面的“機(jī)器人滲透度”具體測度方法如下：

(8)

中國歷年各行業(yè)的工業(yè)機(jī)器人存量和中國2009年各行業(yè)從業(yè)人數(shù)數(shù)據(jù)分別來自國際機(jī)器人聯(lián)合會和2009—2013年《中國工業(yè)統(tǒng)計年鑒》。其中，表示中國年行業(yè)的工業(yè)機(jī)器人存量，,=2009表示2009年(基期)中國行業(yè)的就業(yè)人數(shù)，表示年中國行業(yè)的行業(yè)層面的“機(jī)器人滲透度”，本文的回歸中，均對取對數(shù)。

(三)企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量的測度方法

本文參考 Khandelwal 等的出口產(chǎn)品質(zhì)量測算方法，首先對式(3)兩側(cè)進(jìn)行對數(shù)化處理，即可得到：

(9)

(10)

(11)

標(biāo)準(zhǔn)化所得出口產(chǎn)品質(zhì)量的范圍處于[0,100]。最終，企業(yè)的出口產(chǎn)品質(zhì)量()為：

(12)

(四)其他控制變量說明

本文參照謝申祥和范鵬飛、余靜文等研究，選取的控制變量如下，企業(yè)年齡、企業(yè)規(guī)模、利潤率、負(fù)債率、資本集聚化水平和融資約束。首先，企業(yè)當(dāng)前的財務(wù)狀況可以反映企業(yè)的經(jīng)營狀況，并直接影響其未來企業(yè)生產(chǎn)的資源投入與分配，因此采用企業(yè)規(guī)模、負(fù)債率、利潤率和融資約束四個控制變量。其中，企業(yè)規(guī)模用企業(yè)從業(yè)人數(shù)的對數(shù)表示；負(fù)債率用負(fù)債除以總資產(chǎn)表示；利潤率用凈利潤除以總資產(chǎn)表示；融資約束用利息除以固定資產(chǎn)表示。其次，“干中學(xué)”效應(yīng)在持續(xù)出口的企業(yè)上表現(xiàn)明顯，而這可能會反映在企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量上，因此本文引入企業(yè)年齡控制變量，用當(dāng)年年份減去企業(yè)成立時的年份，然后對其加1，再對其取對數(shù)表示。最后，企業(yè)所擁有的資本規(guī)模很大程度上影響了企業(yè)的生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量水平，因此本文引入資本的集聚化水平控制變量，用固定資產(chǎn)凈值的年平均余額除以企業(yè)員工數(shù)量，再對其取對數(shù)表示。

(五)數(shù)據(jù)來源說明

本文選取的數(shù)據(jù)分別來自國際機(jī)器人聯(lián)合會(international federation of robotics，IFR)的行業(yè)層面數(shù)據(jù)和工企庫以及海關(guān)庫的企業(yè)層面數(shù)據(jù)，時間跨度均為2009—2013年。此外，本文參考 Yu和Tian、呂越等的做法對所選取的三類數(shù)據(jù)庫進(jìn)行匹配整合，企業(yè)層面數(shù)據(jù)的整合具體描述為①，在完成工企庫和海關(guān)庫企業(yè)層面的數(shù)據(jù)整合后，本文將企業(yè)層面數(shù)據(jù)與IFR中國行業(yè)層面機(jī)器人數(shù)據(jù)進(jìn)行合并，具體描述過程見②和③。詳細(xì)步驟為：①合并年份和名稱。如果在同一年的工企庫和海關(guān)庫包含有相同的企業(yè)名稱，則兩個企業(yè)應(yīng)該是同一個企業(yè)。②在行業(yè)層面的機(jī)器人數(shù)據(jù)上，本文首先從IFR中獲得中國所有行業(yè)的機(jī)器人原始數(shù)據(jù)，本文接著將IFR中機(jī)器人數(shù)據(jù)對應(yīng)的行業(yè)名稱與《國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類》(2017)中的二位行業(yè)代碼進(jìn)行匹配，其中在行業(yè)對照和匹配方面，該步驟參考王永欽和董雯、呂越等的研究。③本文將中國行業(yè)層面的機(jī)器人數(shù)據(jù)與企業(yè)層面的數(shù)據(jù)成功匹配，得到最終所需的研究數(shù)據(jù)。各變量的描述性統(tǒng)計的關(guān)鍵信息如表1，結(jié)合描述性統(tǒng)計信息對應(yīng)的實際經(jīng)濟(jì)含義，說明本文選取的變量具有一定的合理性。

表1 各變量的描述性統(tǒng)計

四、實證結(jié)果及分析

(一)基準(zhǔn)回歸

根據(jù)計量模型(7)的設(shè)定，基準(zhǔn)回歸結(jié)果見表2，其中控制各固定效應(yīng)后的工業(yè)機(jī)器人滲透度回歸結(jié)果如第(1)列所示，結(jié)果顯示，企業(yè)受工業(yè)機(jī)器人滲透度的影響，提高了出口產(chǎn)品質(zhì)量，并在1%的水平上顯著為正，與預(yù)期結(jié)果一致。第(2)～(7)列為依次加入控制變量后的回歸結(jié)果，同時保持個體、時間、行業(yè)和地區(qū)固定效應(yīng)不變，回歸后發(fā)現(xiàn)本文核心解釋變量工業(yè)機(jī)器人滲透度的系數(shù)仍顯著為正，盡管估計系數(shù)變化不明顯，這可能是因為在工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的初期，效用變化不大，但仍說明企業(yè)確實受工業(yè)機(jī)器人滲透度的影響，提高了出口產(chǎn)品質(zhì)量。

表2 工業(yè)機(jī)器人對出口產(chǎn)品質(zhì)量影響的基準(zhǔn)回歸結(jié)果

(二)異質(zhì)性分析

1.

沿海城市相對內(nèi)陸城市的市場化改革進(jìn)程較早，而機(jī)器人應(yīng)用對勞動力市場的沖擊主要集中在市場化進(jìn)程較快的沿海地區(qū)。同時，有研究發(fā)現(xiàn)東南沿海地區(qū)工業(yè)智能化和人力資本的有效匹配，使企業(yè)采用機(jī)器人替代勞動力顯著提高生產(chǎn)效率，相比其他地區(qū)更大程度推動了當(dāng)?shù)叵冗M(jìn)裝備制造業(yè)的智能化升級；且前文基準(zhǔn)回歸發(fā)現(xiàn)機(jī)器人的回歸系數(shù)顯著為正，故沿海城市的企業(yè)應(yīng)用機(jī)器人可能對企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量提升的效果更為顯著。接下來，本文根據(jù)樣本企業(yè)所在城市位置分為沿海城市和內(nèi)陸城市，并以此對兩類企業(yè)進(jìn)行分組回歸。回歸結(jié)果如表3第(1)～(2)列所示，其中工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用對出口產(chǎn)品質(zhì)量影響的估計系數(shù)值都為0.004，但只有沿海城市組通過了顯著性檢驗，主要解釋變量工業(yè)機(jī)器人滲透度的估計系數(shù)在1%的水平上顯著為正，故結(jié)果與預(yù)期一致。

2.

非國有企業(yè)應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人可能對提高出口產(chǎn)品質(zhì)量更為顯著。首先，國有企業(yè)存在制度約束的可能，如國有企業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中承擔(dān)“穩(wěn)就業(yè)”的責(zé)任，因此可能不一定會大規(guī)模應(yīng)用機(jī)器人，且實證發(fā)現(xiàn)機(jī)器人應(yīng)用對國有企業(yè)勞動力需求的沖擊相比非國有企業(yè)不明顯。其次，雖然企業(yè)應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人有助于提高企業(yè)運(yùn)營效率，但相對而言非國有企業(yè)的勞動力雇傭更為靈活，這提高了企業(yè)勞動力流轉(zhuǎn)而導(dǎo)致更高的雇傭成本，且有研究發(fā)現(xiàn)《勞動合同法》的實施加劇了企業(yè)勞動力成本粘性，這些都加快了民營企業(yè)(非國有企業(yè))采取“機(jī)器換人”策略。因此，若國有企業(yè)運(yùn)用人工智能技術(shù)未達(dá)到預(yù)期效果，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用對國有企業(yè)的出口產(chǎn)品質(zhì)量提升也可能造成不明顯的結(jié)果。接下來，本文將樣本企業(yè)按照是否有國有企業(yè)控股，劃分為國有企業(yè)和非國有企業(yè)，并對其進(jìn)行分組回歸?；貧w結(jié)果如表3中第(3)～(4)列所示，其中工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用對出口產(chǎn)品質(zhì)量影響的估計系數(shù)值分別為0.008和0.004，但只有非國有企業(yè)組通過了顯著性檢驗，主要解釋變量工業(yè)機(jī)器人滲透度的系數(shù)均在1%的水平上顯著為正，表明非國有企業(yè)在使用機(jī)器人后對出口產(chǎn)品質(zhì)量提升更為顯著，故結(jié)果與預(yù)期一致。

3.

大型企業(yè)由于具有一定的規(guī)模優(yōu)勢，其相對于中小企業(yè)則更有資金能力供應(yīng)前期購買機(jī)器人設(shè)備的成本，同時大型企業(yè)可以通過應(yīng)用機(jī)器人技術(shù)有效地節(jié)約勞動力成本，并提高生產(chǎn)率水平和成本加成，最終獲得規(guī)模收益。這使得大型企業(yè)的生產(chǎn)效率更高、固定投入效率更高，同時更有助于大型企業(yè)發(fā)揮規(guī)模經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，故大型企業(yè)應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人后，對提高企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量可能會更明顯。為此，本文以樣本行業(yè)規(guī)模中位數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，將樣本企業(yè)劃分為中小企業(yè)(小于行業(yè)規(guī)模中位數(shù)的企業(yè))和大型企業(yè)(大于行業(yè)規(guī)模中位數(shù)的企業(yè))，并以此對兩類企業(yè)進(jìn)行分組回歸。回歸結(jié)果如表3中(5)～(6)列所示，其中工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用對出口產(chǎn)品質(zhì)量的影響的估計系數(shù)值分別為0.007和0.001，但只有大型企業(yè)組通過了顯著性檢驗，主要解釋變量工業(yè)機(jī)器人滲透度的系數(shù)均在1%的水平上顯著為正，故結(jié)果與預(yù)期一致。

表3 異質(zhì)性分析回歸結(jié)果

續(xù)表3

(三)穩(wěn)健性檢驗

1.

由于工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用可能存在滯后影響，即當(dāng)期企業(yè)投入應(yīng)用的工業(yè)機(jī)器人可能會對下一期的企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響。故本文采用工業(yè)機(jī)器人滯后一期作為核心解釋變量進(jìn)行再次回歸?；貧w結(jié)果如表4第(2)列所示，其中滯后一期的工業(yè)機(jī)器人解釋變量回歸結(jié)果顯著為正，這說明工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用對出口產(chǎn)品質(zhì)量存在持續(xù)性提升效應(yīng)。

2.2SLS

通過前文一系列研究，本文證實了工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用能提升企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量，且通過了滯后效應(yīng)檢驗。但在本文給定的控制變量條件下，只有主要解釋變量工業(yè)機(jī)器人滲透度和誤差項無關(guān)，即沒有內(nèi)生性，本文上述實證結(jié)果才會成立，這是本文結(jié)果成立的識別條件。為了解決內(nèi)生性問題，本文選擇合適的工具變量，再次進(jìn)行回歸估計。合適的工具變量不僅需要與內(nèi)生變量有關(guān)，還需要滿足外生性條件，而相對固定的人口、地理或歷史等變量較好地滿足了外生性條件。因此，本文選取2005年省級制造業(yè)全部從業(yè)人員平均人數(shù)的歷史數(shù)據(jù)和2009年排除本行業(yè)工業(yè)機(jī)器人的滲透度(_)作為工業(yè)機(jī)器人滲透度的兩個工具變量，并采用2SLS法重新進(jìn)行回歸估計。最終得到的工業(yè)機(jī)器人滲透度回歸結(jié)果既考慮了內(nèi)生性的存在，還能從更大程度上反映其對企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量的影響。

排除本行業(yè)工業(yè)機(jī)器人的滲透度工具變量(_)具體含義為，除行業(yè)外的所有行業(yè)在2009年的工業(yè)機(jī)器人總和對行業(yè)的滲透度，工具變量構(gòu)造如下：

表4第(3)列報告了工業(yè)機(jī)器人對企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量影響的IV2SLS估計結(jié)果，發(fā)現(xiàn)本文選取的工具變量是較合理，因為Kleibergen-Paap rk LM和Kleibergen-Paap rk Wald F檢驗拒絕了工具變量識別不足和弱識別的原假設(shè)。而且本文核心解釋變量的估計系數(shù)上升為0.020，且在1%的水平上顯著為正，同時本文的多個控制變量顯著性水平提高，因此本文的核心結(jié)論工業(yè)機(jī)器人提升了企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)健成立。

表4 穩(wěn)健性檢驗回歸結(jié)果

續(xù)表4

(四)機(jī)制檢驗

下面將采用中介效應(yīng)模型對其背后的微觀作用機(jī)制進(jìn)行檢驗。本文借鑒溫忠麟等研究的中介效應(yīng)檢驗方法，并構(gòu)建回歸方程(13)(14)，對上述兩種微觀影響途徑進(jìn)行檢驗。

=+ln++++++

(13)

=+ln+++++++

(14)

其中，為中介變量，通過觀察系數(shù)和的顯著性，即可判斷中介機(jī)制是否存在。本文采用企業(yè)勞動生產(chǎn)率()作為生產(chǎn)效率的替代變量，由于本文分析的時間區(qū)間為2009—2013年，受工業(yè)企業(yè)數(shù)據(jù)庫的指標(biāo)變量限制，用企業(yè)勞動生產(chǎn)率代替企業(yè)全要素生產(chǎn)率()進(jìn)行研究。本文參考施炳展的做法，以企業(yè)專利創(chuàng)新數(shù)量作為固定投入效率的代理變量，具體采用企業(yè)年專利創(chuàng)新數(shù)量()作為固定投入效率的替代變量，但由于數(shù)據(jù)限制，企業(yè)年專利數(shù)量具體計算為該年企業(yè)專利申請量與授權(quán)量之和。

表5匯報了上述檢驗的回歸結(jié)果，第(2)列中顯示工業(yè)機(jī)器人滲透度的系數(shù)顯著為正，表明工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用可以有效提高企業(yè)的勞動生產(chǎn)率，而根據(jù)表5中第(3)列的結(jié)果，勞動生產(chǎn)率對出口產(chǎn)品質(zhì)量的影響在10%的水平上顯著為正，說明勞動生產(chǎn)率的提高顯著促進(jìn)了出口產(chǎn)品質(zhì)量的提高。由此可見，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用對企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量的影響是通過提高企業(yè)的生產(chǎn)效率來實現(xiàn)的。同理，第(4)列中的結(jié)果顯示，工業(yè)機(jī)器人滲透度對企業(yè)年專利創(chuàng)新的系數(shù)顯著為負(fù)，表明工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用會降低企業(yè)研發(fā)效率。對此本文的解釋是，首先這可能是因為企業(yè)購買使用機(jī)器人會增加企業(yè)的融資約束，無奈之下企業(yè)減少研發(fā)或廣告投入，進(jìn)而降低固定成本投入效率。根據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)合會IFR的統(tǒng)計，中國在2013年以前超過70%的工業(yè)機(jī)器人通過外國進(jìn)口獲得，而國內(nèi)的機(jī)器人生產(chǎn)技術(shù)大多處于產(chǎn)業(yè)中低端領(lǐng)域，同時對外技術(shù)引進(jìn)對本土企業(yè)的創(chuàng)新促進(jìn)效應(yīng)仍然有一定局限性，這可能也導(dǎo)致企業(yè)降低研發(fā)效率。但根據(jù)第(6)列的結(jié)果顯示，工業(yè)機(jī)器人滲透度的系數(shù)顯著為正，可能是在工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的初期，對生產(chǎn)效率的作用相對固定投入效率更大，說明與預(yù)期理論機(jī)制假設(shè)一致，即工業(yè)機(jī)器人對企業(yè)生產(chǎn)效率和固定成本投入效率的正向和反向影響之和為正，最終提升了企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量。

表5 中介效應(yīng)檢驗回歸結(jié)果

續(xù)表5

五、拓展研究

(一)宏觀市場競爭層面考察

人工智能具有溢出帶動性很強(qiáng)的“頭雁”效應(yīng)，它是一種通用技術(shù)，而通用技術(shù)是全面影響經(jīng)濟(jì)和各個產(chǎn)業(yè)的具有基礎(chǔ)性和通用性特征的技術(shù)。同樣，以工業(yè)機(jī)器人為代表的人工智能技術(shù)不僅會影響市場微觀企業(yè)主體，還會作用于宏觀市場環(huán)境，比如不同行業(yè)的市場競爭環(huán)境。

因此，本文進(jìn)一步探究了工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用是如何通過改變市場競爭程度，影響企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量。本文以市場競爭程度考察市場競爭的作用，并采用市場集中度該指標(biāo)進(jìn)行刻畫，市場集中度越大，表示市場集中程度越高，市場競爭程度越弱，壟斷勢力越強(qiáng)。

表6第(2)(3)列匯報了市場競爭層面的回歸結(jié)果。第(2)列中結(jié)果顯示工業(yè)機(jī)器人滲透度的系數(shù)顯著為負(fù)，表明工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用有效降低了市場集中度，而根據(jù)表6第(3)列的結(jié)果，市場集中度對出口產(chǎn)品質(zhì)量的影響在1%的水平上顯著為負(fù)，說明市場集中度的提高抑制了企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量的提升，即市場競爭有利于提高企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量，這與施炳展和邵文波、蘇丹妮等得出的結(jié)論相一致。

表6 拓展研究回歸結(jié)果

從前文分析已知，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用顯著提升了大型企業(yè)的出口產(chǎn)品質(zhì)量，根據(jù)市場產(chǎn)品競爭的邏輯，產(chǎn)品質(zhì)量的提升應(yīng)該增強(qiáng)了中國大型企業(yè)的國際競爭力，且出口企業(yè)的市場份額再分配更大程度上提升了中國整體出口產(chǎn)品質(zhì)量，可見工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用可以淘汰產(chǎn)品質(zhì)量低的中小企業(yè)，促進(jìn)資源的有效分配，這更能促進(jìn)大型企業(yè)的出口增長，所以市場集中度應(yīng)該上升。但本文進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用在提升大型企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量的同時，卻降低了出口企業(yè)的市場集中度，即出口市場中融入了更多的中小企業(yè)。對此本文的解釋是，在本文研究的2009—2013年時期范圍內(nèi)，除了工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用外，還存在其他的主導(dǎo)性因素降低了行業(yè)市場集中度。首先，在2001年中國入世后，國家政策(2004年《對外貿(mào)易法》、2006年出口退稅負(fù)擔(dān)機(jī)制等)推動大量中小企業(yè)融入出口市場。尤其在2008年金融危機(jī)后，中國進(jìn)一步提高出口退稅率，以及推出出口信用保險政策。這些政策很大程度上促進(jìn)了國內(nèi)中小企融入國際市場，降低了行業(yè)市場集中度。此外，根據(jù)現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)，在中國入世后，新進(jìn)入出口市場的企業(yè)大采用以價格競爭為特征的低價低質(zhì)量策略，不利于大型企業(yè)發(fā)揮規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，這在一定程度上也拉低了中國出口產(chǎn)品的平均質(zhì)量。可見，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用雖然顯著提高了大型企業(yè)的出口產(chǎn)品質(zhì)量，淘汰了一部分產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān)的企業(yè)，即“質(zhì)量競爭效應(yīng)”。但由于中小企業(yè)大量進(jìn)入出口市場抵消部分了“質(zhì)量競爭效應(yīng)”，所以盡管工業(yè)機(jī)器人有助于提高企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量，但在在本文的研究時間范圍內(nèi)仍然降低了市場集中度，且對整體企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量的提升有限。

在產(chǎn)業(yè)組織理論中，企業(yè)績效受市場競爭的影響是不確定的，良性(惡性)競爭促進(jìn)(阻礙)企業(yè)績效的提高，在本文的出口產(chǎn)品質(zhì)量研究中，存在良性競爭與惡性競爭，即質(zhì)量競爭與價格競爭，但本文研究的核心結(jié)論仍然成立，這表明加大工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用能有效提升企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量。因此本文認(rèn)為，以工業(yè)機(jī)器人為代表的人工智能技術(shù)可以優(yōu)化宏觀市場競爭環(huán)境，加快中國市場化進(jìn)程，從而帶動中國出口產(chǎn)品向高質(zhì)量發(fā)展。

(二)基于地區(qū)進(jìn)口機(jī)器人數(shù)據(jù)的再討論

根據(jù)前文的基準(zhǔn)回歸結(jié)果，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用能顯著提升企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量。進(jìn)口貿(mào)易是影響企業(yè)全要素生產(chǎn)率變動的主要因素之一，而地區(qū)進(jìn)口機(jī)器人數(shù)量直接影響地區(qū)機(jī)器人存量，那么地區(qū)進(jìn)口的工業(yè)機(jī)器人是否會通過上述分析的機(jī)制渠道影響地區(qū)企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量？為了檢驗這一點，提高結(jié)果的穩(wěn)健性，本文選擇企業(yè)所處地級市的進(jìn)口工業(yè)機(jī)器人數(shù)量()為替代解釋變量，展開進(jìn)一步分析。具體步驟為：首先，保留海關(guān)數(shù)據(jù)中的進(jìn)口機(jī)器人數(shù)據(jù)，其中工業(yè)機(jī)器人的HS編碼包括以下幾類：噴涂機(jī)器人(84248920)、搬運(yùn)機(jī)器人(84289040)、多功能工業(yè)機(jī)器人(84795010)、其他未列名工業(yè)機(jī)器人(84795090)、集成電路工廠專用的自動搬運(yùn)機(jī)器人(84864031)、電阻焊接機(jī)器人(85152120)、電弧焊接機(jī)器人(85153120)和激光焊接機(jī)器人(85158010)；然后，將海關(guān)數(shù)據(jù)“產(chǎn)銷地”這一關(guān)鍵變量統(tǒng)一到地級市層面；最后，分地級市計算該地區(qū)機(jī)器人總數(shù)。

更換核心解釋變量的回歸結(jié)果見表6第(4)列，其中地區(qū)進(jìn)口機(jī)器人替代變量的估計系數(shù)為0.001，且在5%的水平上顯著為正。由此可見，本文所研究的工業(yè)機(jī)器人有助于提升企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量的結(jié)論穩(wěn)健成立。

六、結(jié)論和政策建議

(一)結(jié)論

本文使用IFR公布的2009—2013年行業(yè)層面的機(jī)器人數(shù)據(jù)以及中國工業(yè)企業(yè)數(shù)據(jù)庫、中國海關(guān)數(shù)據(jù)庫的微觀數(shù)據(jù)，并根據(jù)理論分析框架，實證檢驗了以工業(yè)機(jī)器人為代表的人工智能技術(shù)對企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量的提升效應(yīng)。同時，綜合考慮中國不同地理位置、不同企業(yè)規(guī)模和不同企業(yè)所有制之間不容忽視的差異，本文也從地區(qū)、企業(yè)規(guī)模和企業(yè)性質(zhì)等多個角度探究工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用對企業(yè)出口產(chǎn)品質(zhì)量的異質(zhì)性影響。接著，本文進(jìn)行了機(jī)制檢驗，發(fā)現(xiàn)在工業(yè)機(jī)器人初步應(yīng)用階段，其主要通過提高企業(yè)生產(chǎn)效率從而提升出口產(chǎn)品質(zhì)量，而抑制了固定成本投入效率的提高。除此之外，本文的進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，工業(yè)機(jī)器人優(yōu)化了宏觀市場競爭環(huán)境，加快市場競爭由“價格競爭”轉(zhuǎn)為“質(zhì)量競爭”，這有利于出口產(chǎn)品質(zhì)量的提升，同時在采用地區(qū)進(jìn)口機(jī)器人作為替代變量后本文的核心結(jié)論仍然成立。

(二)政策建議

第一，應(yīng)針對不同特征類型的企業(yè)實行差異化的推動工業(yè)機(jī)器人等人工智能技術(shù)應(yīng)用政策。首先，對于處在不同地區(qū)的企業(yè)，像沿海地區(qū)與內(nèi)陸地區(qū)的企業(yè)，政策制定者應(yīng)根據(jù)地區(qū)市場化進(jìn)程和對外開放程度，制定因地制宜、因勢利導(dǎo)的人工智能技術(shù)推廣政策，旨在普惠技術(shù)進(jìn)步帶來的福利，推動各地區(qū)協(xié)調(diào)平衡發(fā)展。其次，根據(jù)本文的拓展研究，當(dāng)前可能仍存在中小出口企業(yè)采用“價格競爭”的策略，因此對于目前不同規(guī)模的企業(yè)，政策制定者應(yīng)采取措施規(guī)范市場秩序，利用市場機(jī)制淘汰產(chǎn)品質(zhì)量落后的中小出口企業(yè)，保護(hù)大型企業(yè)的既得利益。同時，政策制定者應(yīng)該關(guān)注市場是否會出現(xiàn)壟斷現(xiàn)象，盡量避免部分大型企業(yè)以自身規(guī)模優(yōu)勢控制出口市場，保證出口市場良性健康發(fā)展。最后，對于不同所有制的企業(yè)，本文建議減輕國有企業(yè)的社會負(fù)擔(dān)，提高生產(chǎn)經(jīng)營效率，促進(jìn)國企積極融入出口國際市場，同時保持非國有企業(yè)在出口市場的活力優(yōu)勢。

第二，應(yīng)針對出口產(chǎn)品質(zhì)量提升制定更為有效的理論政策。首先，為保證企業(yè)研發(fā)投入的長期性，通過加大企業(yè)購買工業(yè)機(jī)器人等人工智能技術(shù)的補(bǔ)貼，減少企業(yè)前期購買技術(shù)的資金壓力，進(jìn)而提高企業(yè)固定成本投入效率；其次，在教育領(lǐng)域，積極深化以人工智能、云計算、大數(shù)據(jù)為代表的新型學(xué)科教育發(fā)展，培養(yǎng)與企業(yè)智能化發(fā)展相匹配的高技能人才，防止出現(xiàn)“過度智能化”所需技能素質(zhì)與勞動者技能不匹配的問題，旨在替代傳統(tǒng)勞動力成本上升的劣勢，進(jìn)而提高企業(yè)生產(chǎn)效率；最后，政府可積極倡導(dǎo)或組織有關(guān)人工智能技術(shù)的商業(yè)性平臺，鼓勵中小企業(yè)應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人等人工智能技術(shù)，提高企業(yè)創(chuàng)新能力，加快創(chuàng)新投入轉(zhuǎn)化為產(chǎn)出，從而助力中國企業(yè)高質(zhì)量參與全球化市場競爭。