机器人如何提升出口质量

A little girl greeting a robot in Kuromon Market, Osaka, Japan.
Robots are very much integrated into societies in many countries.Image: Andy Kelly/Unsplash
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  • 机器人正迅速成为发达经济体和发展中经济体制造业的关键组成部分

  • 两位经济学家发现,机器人的普及可以提升制成品出口的质量。

  • 较为复杂或较为基础的机器人应用分别与发达经济体和发展中经济体的质量提升相关。

越来越多的媒体文章强调,富裕国家正在迅速推进自动化,而发展中国家可能因此处于不利地位,从而危及以制造业为主导的发展前景。相关文献大多基于富裕国家的机器人应用情况,并聚焦于劳动力市场影响(Acemoglu and Restrepo 2017、Adachi et al. 2021、Deng et al. 2021)。令人惊讶的是,我们对发展中国家的机器人普及情况及其对贸易的影响知之甚少。关于自动化与制造业回流的近期证据充其量只能说是喜忧参半,并发现富裕国家的自动化实际上可能增加从较贫穷国家的进口(Artuc et al. 2018、2019,Stapleton and Webb 2020)。

在本专栏中,我们探讨一个新的渠道——自动化是否推动出口质量提升——并同时考察发展中经济体和发达经济体。机器人能够以同样的高精度反复执行任务,因此常用于小型电子元件装配、汽车零部件精密焊接或金属切割。某些类型的先进机器人能够在极其精确的公差范围内运行——例如,配备激光的机器人可将切割精度控制在10微米(0.01毫米)以内——或配备传感器,使机器本身能够识别产品缺陷。因此,机器人或可减少生产中的人为错误,从而提升产品质量。

为此,我们在一篇新论文(DeStefano and Timmis 2021)中,将机器人普及数据与出口质量数据相结合,样本涵盖广泛的国家(28个发达经济体和31个发展中经济体),时间跨度为2000年至2015年。出口质量源自美国进口的HS 10位细分数据(参照Khandelwal et al. 2013),并与国家-行业层面的机器人使用数据相结合。我们数据中广泛的国家覆盖范围使我们能够区分发达经济体和发展中经济体的影响,而贸易数据的丰富性则使我们能够考察每个国家内部哪些类型的产品正在实现升级。

机器人在全球制造业中的普及

我们发现,机器人正成为全球制造业不可或缺的组成部分——发展中国家亦是如此。目前全球约有270万台机器人在运行,过去十年间每年新安装的机器人数量增长了两倍以上(IFR 2020)。尽管迄今为止的大多数证据都集中于富裕国家的自动化,但制造业任务的自动化日益增长不仅发生在发达经济体,也发生在发展中经济体(见图1)。2000年至2015年间,发展中国家的机器人使用量增长了近10倍。虽然发达经济体仍是机器人的更密集使用者,但发展中国家正在迎头赶上。

过去十年间,许多国家的机器人普及率有所提高。Image: VoxEU

外国出口客户中的机器人普及情况强烈预示着本国的自动化采用。为应对内生性问题,我们以位于其他世界地区的外国客户中的机器人普及情况,作为本国国家-行业机器人采用的工具变量,并使用2000年确定的初始对外贸易网络。我们选择这一工具变量的动机源于大量证据表明,技术会从外国跨国客户溢出到其海外供应商(Javorcik 2004)。我们发现,自动化会从外国客户层层传导至其供应商。

机器人采用与出口质量升级

我们发现,机器人的普及会提升出口产品的质量。在所有国家中,机器人存量每增加10%,质量便提升1.2%(见图2)。质量提升最为显著的是发展中经济体,其中机器人存量每增加10%,质量提升2.7%。发达经济体通过机器人使用同样能实现质量提升,但影响幅度要小得多(机器人采用每增加10%,质量大致提升0.4%)。在整个样本期内,我们发现机器人对发达经济体质量的影响较小,其原因之一是,较先进的国家是早期采用者,因此质量提升较早便已实现。

我们还发现了一些证据,表明机器人类型不同,质量升级效果也有所差异。采用较基础的机器人可促进发展中经济体的质量升级,而某些较为复杂的机器人应用则在发达经济体中带来更强的质量升级。例如,就切割设备而言,我们发现机械切割机器人对新兴经济体的质量升级更为重要,而激光切割机器人对高收入经济体更为重要。

发展中国家的机器人采用对出口质量的影响最大。Image: VoxEU

基于初始质量的差异化收益

在每个国家内部,机器人促使最初质量较低、距质量前沿最远的出口产品实现质量升级。这一点在发达经济体和发展中经济体中均成立。例如,在发达经济体中,初始距质量前沿远10%的产品,在机器人存量给定增长下,质量提升速度快1%;在发展中国家,质量提升速度则快1.3%。由于发展中经济体总体上倾向于生产质量较低的出口产品,这一点与我们在图2中观察到的发展中国家更强的总体质量升级相吻合。

机器人对发达国家和发展中国家中初始质量较低的商品更为重要,这一事实表明,机器人对经济发展具有重要意义。生产和出口的质量改善有助于决定经济发展(Hidalgo et al. 2007、Fontagne et al. 2008)。鉴于初始质量较差的出口品收益更大,机器人采用似乎有助于出口质量追赶。因此,对发展中国家而言,机器人的普及或有助于其克服企业在参与全球价值链并向上攀升时所面临的质量标准。

结论

我们发现,机器人会促进出口质量升级,但收益分布并不均衡。质量升级的大部分收益由发展中国家获得。在各国内部,我们发现机器人对初始质量较低的产品有升级作用——这一结论在发达国家和发展中国家均成立。由于发展中国家倾向于出口质量较低的商品,机器人带来的收益在这类国家中更大。因此,发展中国家通过生产自动化实现质量追赶的潜力更大。

我们的研究结果对政策具有若干重要启示。第一,技术总会产生赢家和输家。自动化虽带来风险,但也通过提升生产水平和利用全球价值链的益处,为发展中国家带来新的机遇。第二,贸易开放有助于机器人等技术在供应链中及跨境扩散。保护主义加剧可能会阻碍国际技术扩散的潜力,并限制发展中国家企业升级生产工艺、转向高附加值活动的能力,以及生产全球消费者日益需求的高质量产品的能力。最后,针对技术采用的政策并不存在“一刀切”的方案。企业和国家采用何种生产技术,取决于其要素禀赋及相应激励。因此,仅鼓励最先进的技术可能并不恰当,对发展中经济体尤其如此。

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