未来几十年，发达经济体将面临大规模的人口变化和激进的技术变革。本文阐述了人口结构与内生技术变化（包括创新和自动化）如何相互作用，从而限制未来的增长前景并改变要素收入分配。由于创新与自动化之间存在权衡，生育率下降和人口老龄化可能会带来更多自动化，但也会导致人均GDP增长和劳动收入份额下降。
低生产率增长、低利率以及劳动收入份额下降是我们这个时代的宏观经济特征，而且这些特征似乎将持续存在。人口变化（生育率低、预期寿命持续延长，以及与婴儿潮一代退休相关的人口老龄化）被认为与自然利率下降（Aksoy等，2019；Carvalho等，2016）以及长期停滞假说的再度兴起（Summers，2014）有关。一方面，过去四十年人口结构的变化被发现与增长和创新呈负相关（Aksoy等，2019）。另一方面，最新研究表明，人口结构变化会促进自动化，进而推动生产率增长（Acemoglu和Restrepo，2018a）。人口趋势是否会继续对生产率增长施加负面压力，从而导致过去十年及以后生产率表现不佳？或者，由老龄化推动的数字化和新一轮自动化浪潮（机器人与人工智能）所带来的可能性，是否会扭转当前趋势？
人口与技术变化的宏观模型
我们研究了人口与技术进步之间的相互作用对增长和劳动收入份额的影响（并进行了量化）（Basso和Jimeno，2019），重点关注三个主要要素：
一个简单的生命周期框架，其中生育率、预期寿命和退休年龄决定了年龄结构以及不同部门之间的劳动供给（如Gertler，1999）。
一个包含两个部门的生产结构：一个是劳动密集型部门，以资本、中间品和劳动力（劳动密集型部门）为投入；另一个是自动化部门，以资本、中间品和机器人为投入（类似于Acemoglu和Restrepo，2018b）。
一个研发（R&D）部门，包含两项活动：创新（创造新产品）和自动化（开发使产品可由机器人生产、从而无需雇用劳动力的流程）。
因此，增长的主要来源是创新，即产生能够提高整体生产率的新思想（新产品）（生产率效应）。通过创造新产品，创新还会创造新的就业机会（再就业效应）。最终，由于机器人的生产率高于劳动力，自动化同样会提高生产率，但也会消除就业岗位（替代效应）。
在这一框架下，人口变化会产生哪些影响？我们确定了三个关键渠道：
第一，劳动供给的变化会影响要素价格（工资和机器人价格），从而改变劳动密集型部门与自动化部门的相对盈利能力，进而影响创新和自动化的动力。
第二，人口变化会影响储蓄和利率，从而改变可用于资本积累、创新和自动化投资的资源量。
第三，由于研发效率可能取决于人口的年龄结构，人口年龄结构变化时，新产品的出现速度也会受到影响。
长期的人口增长与老龄化
自动化通过将生产从劳动密集型部门转移到自动化部门，最终可能导致劳动收入份额与机器人收入份额之间出现失衡，使经济无法达到要素份额保持不变的长期平衡增长路径，并且会彻底消除劳动力作为基本生产要素的地位。我们通过限制机器人制造的生产率增益，维持其相对于最终产品的相对价格，从而避免这种无劳动力的奇点出现。最终，随着经济发展并日益复杂，能够在越来越多种类的产品生产中替代劳动力的机器人，其制造难度也必须随之增加。
在这一限制条件下，聚焦于所界定的平衡增长路径，可以得出两个重要的分析性结论。
生育率下降会使经济进入一条新的平衡增长路径，其特点是人均GDP增长放缓、自动化程度提高以及劳动收入份额下降。
人口老龄化经济体的平衡增长路径（在劳动年龄人口增长保持不变的情况下）意味着利率更低、自动化程度更高以及劳动收入份额更低。
这些结果源于创新与自动化之间的权衡。在平衡增长路径上，创新与自动化必须以相同速度增长。因此，能够提高劳动生产率的新产品创造，是技术变革的主要来源。一方面，劳动供给增长放缓会降低创新动力，从而拉低增长率。另一方面，劳动供给增长放缓会增强自动化动力，因此机器人的产出份额上升，劳动收入份额下降。
人口转型——悲观展望
我们采用标准校准方法，并利用1993年和2055年的劳动人口（20至65岁）与退休人口（65岁以上）的人口占比，分析未来几十年美国以及“核心欧洲”（定义为德国、法国、意大利和西班牙的总和）预计将出现的人口变化后果。图1展示了主要结果。
图1美国与欧洲的人口变化
我们对这些结果的解读如下。死亡率下降会使储蓄增加、利率下降，从而为创新、自动化和资本投资提供更多资源。生育率下降会导致新进入劳动力市场的劳动者人数减少，从而推高工资、降低劳动密集型部门的盈利能力，并推动自动化。由于机器人的生产率高于劳动力，生产率随之提高。这两种机制都会导致产出增长在初期有所加快。然而，随着劳动密集型部门利润下降，创新投资随之减少。此外，生育率下降意味着可用于创新的劳动力储备减少。随着新产品增长放缓，整体增长也随之下降，从而阻碍未来自动化的步伐。
因此，生育率下降和预期寿命延长都会推动美国和欧洲的自动化程度提高，且在欧洲的影响更为显著，这与现有的机器人密度数据相符。尽管自动化具有积极影响，但由于资源从创新中被转移，人口变化在中期会导致产出增长放缓。我们的结果表明，人口因素也可能有助于强化过去几十年观察到的三种趋势，即实际利率下降、劳动收入份额下降（Elsby等，2013；Karabarbounis和Neiman，2014）以及机器人价格下降（Graetz和Michaels，2018）。
也存在其他设定，可能使这一悲观结果发生的可能性降低。例如，若设想退休年龄推迟、劳动者从生产部门转向研发部门、机器人与劳动者之间的生产率差距扩大，以及机器在创新（人工智能）中的参与度提高等情景，则可减轻人口变化对增长的负面影响。然而，也存在自动化快速增长（“机器人末日”）的情景，这会显著压低劳动收入份额并抑制未来增长。这种情况发生在过渡期间未能执行平衡增长路径限制，因此，随着自动化程度提高，机器人的生产效率也随之提高，其价格随之下降。
结论
诚然，关于机器人与人工智能带来的未来技术变革的性质，存在很高的不确定性。特别是，它们在多大程度上可能与劳动力形成互补（如过去的技能偏向型技术变革），或者会在多大程度上替代劳动者，乃至消除人类劳动作为某些产品、服务和思想（研发）生产中基本投入的地位，仍是一个悬而未决的问题。尽管如此，人口与技术变化之间的相互作用（正如我们所描述的传导机制所强调的）对增长和不平等产生了新的影响，可能需要在学术界和政策领域以新的范式加以应对。
