产业协同集聚、工业机器人应用与技术创新.pdf

第 期(年 月)中国科技论坛 产业协同集聚、工业机器人应用与技术创新张艾莉 孙新宇(北京工业大学经济与管理学院 北京)摘 要:本文运用 年中国 个地区的面板数据 讨论工业机器人应用对技术创新的影响 并基于面板门槛模型研究生产性服务业与制造业协同集聚对二者关系的门槛效应 研究发现:工业机器人应用对技术创新具有显著促进作用 且这一影响在低劳动力成本地区显著 在中、高劳动力成本地区不显著 产业协同集聚在工业机器人应用对技术创新的影响中存在单门槛效应 伴随产业协同集聚跨越门槛值 工业机器人应用对技术创新的影响由负转正 针对生产性服务业细分行业与制造业的协同集聚 其中 批发、零售业 信息传输、软件和信息技术服务业 金融业及科学研究和技术服务业均存在单门槛效应 除科学研究和技术服务业中工业机器人应用系数由负转正外 其余行业均由不显著变为显著正向影响 未来中国要加速机器人全行业应用 以产业协同集聚推动产业融合发展 实现高水平科技自立自强关键词:技术创新 工业机器人 产业协同集聚 门槛效应中图分类号:文献标识码:():基金项目:国家社会科学基金重大项目“依靠科技创新应对人口老龄化跨学科研究”()国家科技统计专项工作“国际科技创新评价指数研究”()收稿日期:作者简介:张艾莉()女 吉林长春人 博士、副教授 研究方向为数量经济学 中国科技论坛(年 月)第 期 :引言在新一代人工智能迅猛发展的背景下 工业机器人为制造业智能化转型升级提供了重要支撑作为主要技术支持手段 人工智能的渗透性特征使得工业机器人的应用不仅仅局限于制造业 也会与其他各行业进行融合发展 并在整体经济社会中扩散 从而促进生产率的提升 推动技术进步 在中国 工业机器人产业的快速布局 有效助推了产业结构调整 根据国际机器人联盟()的统计数据 中国是目前规模最大、增速最快的机器人市场 年中国工业机器人安装量达 万台 约为 年的 倍 当下 中国正着力推进工业机器人全产业链自主可控的创新发展模式 加速工业机器人在经济社会各行各业的深度应用 以推动更大范围内技术创新能力的长效提升 驱动经济的高质量发展随着工业机器人深入至更多应用场景 制造业的智能化转型将引导其向产业价值链高端化方向发展 而这一转变离不开生产性服务业的支撑与辅助 生产性服务业贯穿制造业产业链上下游是制造业的互补与延伸 在经济全球化进程加速背景下 两产业的协同合作有助于核心价值的创造 通过产业间持续互动 各类资源得以有效配置 在一定程度上推动了产业深度融合发展 这将进一步提升制造业企业在全球产业价值链分工的位置 为技术创新能力提升提供新动能 因此在工业机器人加速布局的当下 研究工业机器人应用能否驱动技术创新发展 以及生产性服务业与制造业协同集聚如何影响工业机器人对技术创新的经济效应 具有重要的理论与现实意义 文献综述现有针对工业机器人应用的研究 主要围绕工业机器人的就业替代效应与创造效应进行讨论具体分析其对劳动力份额、劳动力收入及劳动力结构等方面的影响 同时 也有研究从劳动生产率、国际贸易以及经济增长等角度分析工业机器人应用的经济效果 现有文献涉及工业机器人应用对技术创新的影响研究 主要集中于理论分析层面 认为 人工智能发展不仅能实现机械产品的创新 还将能实现制造技术作为通用技术的创新 推动制造业向数字化、智能化方向发展 等认为人工智能技术发展将使得机器可通过自动化实现对前沿技术的模仿与学习 导致研究工作的重点转移至技术与产品创新 实证研究方面 等利用中国工业机器人数据 发现人工智能发展通过加速知识创造与技术溢出 提高知识与技术的吸收能力 并通过增加研发与人才投资对制造业技术创新产生显著促进作用 黄先海等从人力资本视角 发现工业机器人应用可以提升劳动力技能水平、增加高质量劳动力数量 提升企业人力资本水平从而促进企业创新 等与聂飞等则分别从国际与国内视角探索工业机器人应用对企业绿色生产的激励 具体讨论工业机器人应用对绿色技术创新的推动作用随着工业机器人在制造业的深度应用 生产性服务业对制造业智能化转型的引领作用凸显生产性服务业内生于制造业 贯穿制造业价值链各环节 因而生产性服务业与制造业的协同集聚会对工业机器人应用形成辅助作用 以推动区域内技术创新发展 同时 人工智能技术的渗透性使得工业机器人也为现代服务业的发展提供新动能 如工业机器人范畴下的协作机器人在物流、零售等生产性服务业中均有广泛的应用场景 现有研究主要关注产业协同集聚对技术创新的影响认为产业协同集聚显著促进了区域技术创新且存在正向空间溢出效应 也有研究讨论产业协同集聚的门槛效应 刘和东等研究发现由于分工深化、技术溢出与拥挤效应等的综合作用第 期(年 月)中国科技论坛 产业协同集聚对创新能力的影响存在边际效应递减的门槛效应综上所述 现有文献针对工业机器人应用、技术创新与产业协同集聚方面进行了较深入的研究 但仍存在一定不足:关于工业机器人应用对技术创新影响的研究大多停留在理论分析层面对于二者关系的实证研究较为匮乏 且主要集中于对制造业的讨论 工业机器人的应用并非仅限于制造业 而是渗透至社会各行业 并对技术创新产生更为广泛的影响 现有文献倾向于独立研究工业机器人应用或产业协同集聚对技术创新的影响 鲜有研究将三者纳入同一框架下 讨论在产业协同集聚下工业机器人应用对技术创新的非线性影响 忽视了产业协同集聚的门槛效应本文的边际贡献在于:运用中国工业机器人数据 将研究对象由单一制造业部门延伸至全行业 通过理论分析与实证检验 研究工业机器人应用对技术创新的影响 并进一步讨论不同劳动力成本地区的工业机器人应用对技术创新的异质性影响 对现有研究结论进行一定补充 将生产性服务业与制造业协同集聚作为门槛变量纳入工业机器人应用对技术创新影响的框架中 考察在产业协同集聚门槛效应下工业机器人应用与技术创新的非线性关系 并进一步将生产性服务业进行细分 分别探讨具体行业与制造业协同集聚的门槛效应 为现有关于工业机器人应用的研究提供新的研究思路 理论分析 工业机器人应用对技术创新的影响机制根据中华人民共和国国家标准/工业机器人是一类自动控制的、可重复编程、多用途的操作机 因此 应用工业机器人进行生产时要求生产主体对原有加工方式、生产流程与检测方法进行变革 这种变革实质上就是技术创新范畴下的工艺创新 具体地 工业机器人应用将从以下方面对技术创新产生推动作用()劳动力结构角度 工业机器人应用能够通过就业替代与创造效应的共同作用 改善劳动力技能结构 加速新知识的吸收与转化 从而推动技术创新发展 由于工业机器人难以复制劳动力的非常规生产动作 因而工业机器人对从事非程序化工作的高、低等技能劳动力的替代性较弱并表现出较强互补性 而对于从事重复性、程序化工作的中等技能劳动力 工业机器人的替代性则更强 在引入工业机器人投入生产时 企业内部的生产流程将进行重塑 在替代程序化工作岗位的同时 也会围绕工业机器人创造出新的低技术与高技术岗位 在就业替代与创造效应共同作用下 企业会增加对专业化与高技术劳动力的需求 与工业机器人应用形成技能互补 因此 根据吸收能力理论与信息决策理论 工业机器人应用能够实现企业劳动力技能结构的优化在优化过程中 劳动力的多样性将为企业提供多元化信息 并提升企业对新知识的吸收能力 加速知识创新转化 进而推动技术创新发展()生产成本角度 工业机器人作为智能制造的重要装备 具有投资专有技术进步的特征 该特征具体表现为:企业应用工业机器人投入生产会降低其边际生产成本 同时 对于工业机器人的研发投入能更多地转化为生产资本 因此企业对工业机器人的应用能够降低未来的重置成本、加速资本累积 以节约企业生产成本 生产成本的降低会对企业的创新活动产生激励 进而推动技术创新水平的提升 一方面 生产成本降低使得生产效率提升 这将进一步激励企业增加对工业机器人的使用 企业也有意愿主动增加工业机器人相关的研发投入比例 进而提升工艺流程方面的创新研发能力 另一方面 工业机器人应用带来的生产成本下降也将降低商品与服务的价格 在收入效应作用下 消费者会增加对该类型商品与服务的需求 根据需求引致创新理论市场需求增长会引致企业的创新行为 也即企业为追求更高的市场利润 将受到从事创新活动的激励 进而加强创新研发力度 因此 从企业内部与市场环境两个视角出发 工业机器人应用能够通过降低生产成本 推动技术创新发展()技术溢出角度 工业机器人作为新兴技术的应用 会推动区域内同行业企业间的技术交流通过知识共享加速区域内知识要素的积累 形成技术溢出效应 从而提升区域技术创新水平 同时 技术溢出也将引发行业竞争 企业为追求更高利润 会对工业机器人技术进行深入学习 引发干中学效应 生产过程中经验与知识的积累能 中国科技论坛(年 月)第 期够形成渐进的、较难察觉的技术改进 而技术改进的累积将引发“技术堆积”从而助推企业实现颠覆式的技术创新 另外 工业机器人的应用对于增强要素间的衔接配合具有优势作用 因而各行业工业机器人的应用也会提升整体行业间的协同性 推进产业链上下游企业的知识与技术交流 形成行业间技术溢出 跨行业的技术交流能够增进行业间了解 降低共同知识的重复投入实现跨行业知识资源的迅速积累 因此 行业内与行业间的知识交流有助于创新知识的积累、整合与转化 通过技术溢出推动行业间关键共性技术与行业内专业化技术的创新突破 从而在区域范围内有效推动技术创新能力提升 产业协同集聚的门槛效应生产性服务业内生于制造业 是产业分工深化的结果 与制造业存在共生关系 生产性服务业为制造业提供中间投入产品 利用隐性知识推动制造业的知识积累与技术改进 而制造业也为生产性服务业提供市场需求反馈 帮助其提升服务专业化程度 强化服务创新 进而为制造业提供新的知识要素 两产业的协同有助于形成技术创新发展的正向循环 生产性服务业贯穿制造业产业链上下游 为制造业的生产经营提供服务因而两产业协同集聚程度的提升将为企业工业机器人应用提供金融支持、技术支撑等各类配套服务 通过专业化分工提升工业机器人生产效率以影响技术创新然而 在不同的产业协同集聚程度下 工业机器人应用对技术创新的影响也有所差异 根据新经济地理学相关理论 产业在地理方位上的集聚受市场关联、发展成本与市场挤出三种效应共同作用 并依此形成产业集聚的“向心力”与“离心力”当生产性服务业与制造业协同集聚的正外部性强于负外部性时 产业集聚的主导力为向心力 异质性要素在区域内的流动将促进行业间市场关联 形成要素耦合效应 企业在选择应用工业机器人投入生产时 将具备较完善的配套服务同时在良性竞争的市场环境下 企业发展成本也会降低 这将助推区域整体创新能力的提升反之 当协同集聚的负外部性强于正外部性时产业集聚的主导力则为离心力 激烈的市场竞争将凸显市场的排他性 在一定程度上会产生挤出效应 企业应用工业机器人投入生产 将会对其生产经营与创新研发活动产生较大影响 因此在不同产业协同集聚程度下 工业机器人应用将会对区域技术创新发展水平产生不同影响 产业协同集聚在工业机器人应用与技术创新的关系中存在门槛效应具体地 当生产性服务业与制造业协同集聚程度较低时 主要表现为区域内制造业集聚程度较高而生产性服务业集聚程度较低 两产业协同性较差 因而异质性要素的耦合效应较弱 企业引入工业机器人进行生产时 将缺乏金融支持、运输服务、技术支撑等方面的配套服务 企业在短期内会存在发展成本的被动提高 生产效率也将相应降低 企业参与研发创新活动的意愿较弱同时 在较大的竞争压力下 区域内企业存在市场挤出风险 企业为维持经营会降低创新研发投入 从而对区域技术创新的发展产生抑制作用当生产性服务业与制造业协同集聚程度达到一定阈值时 要素耦合效应将使得区域内存在较强市场关联 各类要素能够在区域内自由流动 生产性服务业企业与制造业企业更可能达成战略合作形成区域内良好的产业分工深化效应 企业此时选择引入工业机器人投入生产 能够有效获得生产性服务业提供的中间投入 这将降低企业生产成本 提升生产效率 激励企业进行创新研发投入 同时 产业间充分的沟通交流也使生产性服务业能够针对客户需求 协助制造业企业应用工业机器人进行柔性生产 从而满足客户对商品及服务的多样化需求 并在服务过程中生成新的创新知识 在此情况下 生产性服务业与制造业的进一步交流会使新的创新知识在产业间进行流动与积累 形成新的技术溢出效应 进而推动区域技术创新发展 研究设计 数据来源本文运用 年中国 个地区数据(不含西藏、香港、澳门及台湾地区)针对工业机器人应用对技术创新的影响及生产性服务业与制造业协同集聚的门槛效应进行研究 数据主要来源于中国科技统计年鉴 中国劳动统计年鉴中国统计年鉴、国际机器人联盟及国家统计局第 期(年 月)中国科技论坛 所有连续变量进行上下 的 缩尾处理以避免异常值影响 变量定义()被解释变量 本文从创新产出角度使用地区发明专利授权量作为技术创新的代理变量 相比于创新投入 专利数据能够更直观体现技术创新水平 同时 本文所研究的工业机器人本身作为高技术设备 其应用与发展将有可能推动技术的极大进步 因而本文所探讨的技术创新指能够推动技术进步的颠覆性技术创新 使用发明专利授权量进行度量更符合本文研究目的 本文对所有专利数据均进行对数化处理()解释变量 本文核心解释变量参考 等、王文等的研究 采用国际机器人联盟公布的中国各产业工业机器人安装量数据构造工业机器人安装密度变量 具体计算方法为:/()/()其中 表示 地区 年工业机器人的安装密度 即本文使用的解释变量 为 地区 年工业机器人安装量 为 地区 年总就业人数 为 公布的 行业分类标准进行划分的 行业 年工业机器人安装量由于其行业划分标准与国家统计局行业分类标准存在差异 因此本文根据中国劳动统计年鉴 的分地区分行业就业数据 通过计算各地区 行业 年就业人数占比 以获得各地区工业机器人安装量数据 为需要进行加总的行业总数同时 本文选取技术创新的内外部因素作为控制变量进行分析 具体地 财政支持用地方财政科技支出的对数表示 对外开放用外商直接投资额表示 科研人员用 研究人员全时当量的对数表示 基础设施用年末人均公路里程数表示()门槛变量 本文使用产业协同集聚指数作为门槛变量 参考张虎等的研究 采用区位熵方法计算生产性服务业与制造业的集聚指数 其中 生产性服务业包括批发和零售业 交通运输、仓储和邮政业 信息传输、软件和信息技术服务业 金融业 房地产业 租赁和商务服务业 科学研究与技术服务业 水利、环境和公共设施管理业 集聚指数的计算公式为:()其中 为 时期 地区 产业的区位熵 为 时期 地区 产业就业人数 为 时期 产业全国就业人数 为 时期 地区全部就业人数 为 时期全国就业人数 根据式()分别计算出生产性服务业区位熵 与制造业区位熵 并进行如下计算以获得协同集聚指数:()式()中 即为产业协同集聚指数该指数由两部分组成 第一部分度量了产业协同集聚质量 第二部分度量了产业协同集聚深度该指数值越大 表明产业协同集聚的质量越高、深度越深 协同性也越显著具体变量定义与描述性统计见表 其中 技术创新的标准差为 表明地区间的技术创新水平波动性较大 同时 工业机器人应用最小值为 最大值为 说明各地区工业机器人安装密度存在较大差距 而其均值为 标准差为 表明整体工业机器人应用仍处于较低水平 个别地区具有较高工业机器人安装密度因而不同地区工业机器人应用对技术创新的影响存在较大差异 模型设计为了研究工业机器人应用对技术创新的具体影响 构建以下面板固定效应模型进行实证检验:()其中 代表地区 代表年份 表示本文选取的控制变量集合、及 分别表示地区、时间固定效应及随机扰动项借鉴 的研究 构建面板门槛效应模型 考察生产性服务业与制造业协同集聚对工业机器人应用与技术创新关系的门槛效应 以单门槛效应为例 具体模型为:()()()中国科技论坛(年 月)第 期表 变量定义与描述性统计变量名称观察值平均值标准差最小值最大值技术创新 工业机器人应用 财政支持 对外开放 科研人员 基础设施 产业协同集聚 式中 为门槛变量 为门槛估计值()为示性函数 即括号内取值符合条件 则该函数取值为 否则为 实证结果分析 基准回归与异质性研究结果分析表 汇报了基于面板固定效应模型的实证结果 其中 工业机器人应用系数在 显著性水平上显著为正 工业机器人应用能显著促进技术创新发展 这表明工业机器人应用能有效优化企业劳动力结构 降低生产经营成本 以提升生产效率 激励企业吸收与培养高技术人才增加研发投入 从而推动地区技术创新水平的提升 应用工业机器人进行生产的企业间通过知识与技术交流会产生技术溢出效应 推动创新知识的积累与转化 进而促进地区技术创新发展 从控制变量看 财政支持、对外开放、科研人员与基础设施均显著为正 这表明政府对于科学技术发展的支持 企业获取外商投资的增加 科技创新人员的投入以及基础设施建设的发展都显著促进了创新产出水平的提升推动地区技术创新发展在我国 人口红利逐步消失导致产业转型升级成为必然 这尤其体现在制造业中 劳动力成本持续攀升与市场需求快速变化 使工业机器人的引进成为制造业企业在智能制造转型升级过程中的重要举措 因而“机器换人”作为应对整体劳动力成本上升的主要方式 工业机器人应用在不同劳动力成本地区对技术创新的影响存在异质性本文以各地区城镇单位就业人员平均工资均值作为分组变量 将研究样本划分为高、中、低劳动力成本地区进行异质性分析 结果见表 表 基准回归与异质性研究结果变量()()()()基准回归高劳动力成本中劳动力成本低劳动力成本 ()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()常数项 ()()()()固定效应是是是是 注:、和分别表示在、和 的显著性水平显著括号内数值为经过聚类稳健标准误调整的 值 下同由表 可知 工业机器人应用在高、中劳动力成本地区不显著 低劳动力成本地区显著为正 表明工业机器人应用能够有效推动低劳动力成本地区的技术创新发展 考虑有如下原因:制造业企业 尤其是劳动密集型制造业企业在区位选择上会优先考虑劳动力成本 因而低劳动力成本地区较易吸引制造业企业集聚 以降低生产成本、提升经营利润 在劳动力成本上升的背景下 企业生产成本压力增大 更有意愿以“机器换人”方式应对劳动力成本的上升 样本期内低劳动力成本地区工业机器人安装密度均值超过全国整体均值 也从侧面反映了这一事实 同时 低劳动力成本地区往往经济发展程度相对较第 期(年 月)中国科技论坛 差 政府对这类地区会实施补贴以鼓励企业应用智能设备、吸收人才并参与创新活动 因此 在政府支持下 低劳动力成本地区企业应用工业机器人将在一定程度上降低生产成本 企业更有意愿吸收高技术人才投入创新研发 而人才集聚也促进了企业间技术与知识交流 推动了技术溢出 从而显著促进地区技术创新能力发展 相比低劳动力成本地区 中、高劳动力成本地区的高技能劳动力更丰富 因而应用工业机器人带来的劳动力结构优化更多源自于对低技术劳动力的需求增加 这对于提升技术创新能力作用较弱同时 中、高劳动力成本地区具备较完善的政府科技支持制度 也更易吸引外商投资 这可能是影响地区技术创新发展的更主要因素 因而工业机器人应用对中、高劳动力成本地区技术创新的促进作用并不显著 内生性处理与稳健性检验考虑到技术创新可能存在高度自相关性 本文基于式()引入技术创新的一阶滞后项 并采用系统 方法进行估计 结果见表 其中 技术创新的一阶滞后项均在 显著性水平上显著为正 说明技术创新存在一定连续性 当期发明专利授权量受上期影响较大 同时工业机器人应用的系数分别在 与 显著性水平上显著为正表明在排除技术创新自身的惯性影响后 工业机器人应用仍能显著推动地区技术创新发展考虑到地区技术创新水平提升会提高企业生产效率、扩大生产规模 促进企业快速发展 因而企业会受激励而增加工业机器人应用 这使得工业机器人应用与技术创新可能存在双向因果关系导致的内生性问题 因此 选取工业机器人应用的一阶滞后项与光缆密度作为工具变量 利用两阶段最小二乘法进行估计 其中 光缆密度作为工具变量使用 借鉴孙早等的研究 利用地区每平方公里的长途光缆长度进行度量 原因是:光纤具有信息传输与传感等功能 光纤元件在工业机器人系统的应用能够提升操作系统稳定性 提高工业机器人工作效率 因而地区光缆铺设密度与工业机器人应用存在关联 民用光缆铺设由 家电信运营企业负责 受地区技术创新水平影响较小 在一定程度上满足外生性条件表 动态面板模型与工具变量法结果变量()()()()()()()()()()常数项()()控制变量是是是是时间固定效应是是是是()()表 展示了使用 方法估计的检验结果 其中 统计值结果显示拒绝不可识别假设 统计值则分别显著高于 临界值 与 临界值 通过弱工具变量识别列()统计值对应的 值为 表明本文工具变量选择合理 根据结果 工业机器人应用系数仍显著为正 表明考虑内生性问题后 工业机器人的应用仍显著推动地区技术创新为进一步保证结论稳健 本文进行如下检验:将核心解释变量替换为工业机器人存量密度进行检验 将研究样本区间延长至 年进行检验 结果见表 在替换核心解释变量或更换研究样本区间后 工业机器人应用系数仍显著为正 表明工业机器人应用对技术创新具有显著促进作用 证明本文结论的稳健性 门槛效应结果分析作为工业机器人的主要应用产业 制造业也是技术创新发展的源泉 而生产性服务业贯穿制造业产业链上下游 为制造业高质量发展提供服务 两产业协同集聚将影响工业机器人的应用效 中国科技论坛(年 月)第 期表 稳健性检验结果变量()()替换核心解释变量更换研究样本区间 ()()常数项 ()()控制变量是是固定效应是是 果 进而对技术创新产生影响 当两产业处于不同的协同集聚程度时 工业机器人应用对技术创新的具体影响可能存在差异 本文利用生产性服务业与制造业协同集聚作为门槛变量 讨论工业机器人应用对技术创新的影响是否存在门槛效应运用 方法进行门槛效应存在性检验结果见表 其中 单门槛效应在 显著性水平上显著 双、三门槛效应不显著 本文基于此构建单门槛模型 估计结果见表 表 门槛存在性检验模型门槛值 值 值置信区间单门槛 双门槛 三门槛 表 门槛效应模型结果变量()()()()()常数项 ()控制变量是 由表 可知 当产业协同集聚程度低于门槛值时 工业机器人应用系数在 显著性水平上显著为负 当产业协同集聚程度跨越门槛值时 系数在 显著性水平上显著为正 表明工业机器人应用对技术创新的影响在跨越门槛值前后由抑制作用转变为促进作用 在产业协同集聚程度较低时由于生产性服务业与制造业未能建立起较深合作关系 知识要素难以进行跨行业传递与积累 耦合效应较弱 同时 企业应用机器人投入生产时缺乏配套服务 造成生产成本被动提高 对技术创新产生负面影响 当产业协同集聚达到阈值时生产性服务业与制造业企业充分交流与合作将推动知识在区域内的整合 形成技术溢出 生产性服务业能够对工业机器人应用提供辅助作用 为制造业的生产提供中间产品 以提升工业机器人的应用效率 进而推动技术创新发展进一步 本文讨论生产性服务业细分行业与制造业协同集聚的门槛效应差异 首先进行门槛存在性检验 结果见表 其中 批发、零售业信息传输、软件和信息技术服务业 金融业及科学研究和技术服务业与制造业的协同集聚指数存在显著单门槛效应 其余行业均不显著 因而本文针对这 个行业分别构建单门槛模型进行估计估计结果见表 表 列示了细分行业的面板门槛模型结果 其中 为门槛值 由表 可知 当批发、零售业 信息传输、软件和信息技术服务业及金融业与制造业协同集聚低于门槛值时 工业机器人应用系数不显著 跨越门槛值后 系数在 水平上显著为正 这表明当 类行业与制造业协同集聚分别达到一定程度时 将推动工业机器人应用对技术创新产生正向影响 批发、零售业作为流通产业的重要组分 具备较强的分销与市场信息捕捉能力 与制造业有较强的价值链关联 因而二者的协同集聚达到一定程度时 有助于深化分工合作 形成产销一体化 以降低交易成本 提升工业机器人应用效率 进而促进技术创新水平提升 信息传输、软件和信息技术服务业为制造业提供专业化信息技术服务 推动制造业企业智能化转型升级 同时 工业机器人所承载的人工智能技术也是现代信息技术的重要组成部分 因而信息技术服务业与制造业的协同集聚达到一定阈值时 有助于针对工业机器人进行技术维护与改进 提升工业机器人生产效率 降低生产成本激励企业参与创新研发 金融业与制造业的协同集聚能够加深银企关联 帮助金融机构了解企业经营情况 为企业引入与应用工业机器人提供资金来源第 期(年 月)中国科技论坛 表 分行业门槛存在性检验行业模型门槛值 值 值行业模型门槛值 值 值批发零售单门槛 双门槛 三门槛 房地产单门槛 双门槛 三门槛 交通仓储邮政单门槛 双门槛 三门槛 商务服务单门槛 双门槛 三门槛 信息技术单门槛 双门槛 三门槛 科学研究单门槛 双门槛 三门槛 金融单门槛 双门槛 三门槛 环境管理单门槛 双门槛 三门槛 表 分行业门槛效应模型结果变量()()()()批发、零售业信息传输、软件和信息技术服务业金融业科学研究和技术服务业()()()()()()()()()()常数项 ()()()()控制变量是是是是 缓解企业融资约束问题 激励企业进行创新活动提升技术创新水平科学研究和技术服务业与制造业协同集聚低于该门槛值时 工业机器人应用系数显著为负 而跨越该门槛值后 系数显著为正 这表明随着生产日趋专业化 创新知识的产生更多源于专业科学研究 因而科学研究和技术服务业与制造业的协同集聚将有助于拓宽生产领域强化机器人柔性生产以满足消费者的多样化需求 同时 两产业深入交流也将激励企业进行技术外包 深化分工合作以加速创新知识转化提升技术创新水平 然而 在协同集聚程度较低时 两产业间的交流不足将导致知识的重复投入 大大降低了工业机器人的应用效果与创新知识的转化效率 因而对地区技术创新发展存在抑制作用 结论与政策建议本文利用 年中国 个地区数据与国际机器人联盟的工业机器人数据 针对工业机器人应用与技术创新的关系进行理论分析与实证检验 并进一步讨论生产性服务业与制造业协同集聚对二者关系影响的门槛效应 主要结论如下()工业机器人应用显著促进了技术创新发展 工业机器人应用能够优化劳动力结构、降低生产成本 并形成区域内技术溢出效应 从而提升地区技术创新水平 这一结论经过一系列内生性处理与稳健性检验后仍然成立()在低劳动力成本地区 工业机器人应用对技术创新的促进作用显著 在中、高劳动力成本地区不显著 低劳动力成本会吸引制造业企业的迁移与集聚 促进企业间技术与知识交流 同时在政府扶持下 生产经营成本的进一步降低将激 中国科技论坛(年 月)第 期励企业进行创新研发 推动技术创新发展()生产性服务业与制造业协同集聚对二者关系的影响存在单门槛效应 当协同集聚程度低于门槛值时 产业间交流不充分造成知识的重复投入 导致工业机器人应用对技术创新产生负面影响 当协同集聚程度跨越门槛值时 区域内知识与技术交流带动了创新知识的转化 使工业机器人应用显著促进了技术创新发展()针对生产性服务业细分领域 批发、零售业 信息传输、软件和信息技术服务业 金融业及科学研究和技术服务业与制造业的协同集聚存在显著的单门槛效应 协同集聚未达到门槛值时工业机器人应用对技术创新的负向影响仅存在于科学研究和技术服务业 在跨越门槛值后 个行业工业机器人应用对技术创新均产生正向影响根据结论 本文提出如下政策建议()完善工业机器人产业链 以技术创新驱动高水平科技自立自强 在“中国制造”的战略驱动下 智能制造成为制造业发展的主攻方向工业机器人作为信息化与工业化深度融合发展的具体体现 也是推动制造企业智能化转型的主要动力 我国要加紧完善由研发到应用的工业机器人完整产业链 通过鼓励自主研发 掌握工业机器人核心技术 实现全产业链自主可控 进而推动工业机器人应用成本降低 为技术创新发展增质提效 同时 应用成本降低将有利于工业机器人向制造业产业链上下游行业引入 营造良好发展环境 以加强关键技术创新研发 努力实现高水平科技自立自强 驱动经济高质量发展()营造良好产业协同氛围 加速工业机器人布局 驱动产业深度融合 生产性服务业与制造业协同集聚能够通过促进要素耦合 提升工业机器人应用范围与效果 而产业协同集聚质量的提高有赖于良好的制度环境 因而各地区应着力搭建产业互动平台 拓宽产业间信息交流渠道 打通产业价值链通道 充分利用工业机器人的渗透性、协同性特征 加速工业机器人应用至更多行业 并重点探索产业融合新路径 针对工业机器人广泛应用所引致的产业融合发展新业态、新模式进行重点培育 打造创新主导型产业 以技术创新驱动产业全球价值链升级 加速实现国内国际技术创新协同发展的新格局参考文献:蔡跃洲陈楠 新技术革命下人工智能与高质量增长、高质量就业.数量经济技术经济研究():.():王永钦董雯 机器人的兴起如何影响中国劳动力市场 来自制造业上市公司的证据.经济研究():.():.():.():魏下海曹晖吴春秀 生产线升级与企业内性别工资差距的收敛.经济研究():.陈彦斌林晨陈小亮 人工智能、老龄化与经济增长.经济研究():.():.:.:黄先海虞柳明袁逸铭 工业机器人与企业创新:基于人力资本视角.科学学研究():.:聂飞胡华璐李磊 工业机器人何以促进绿色生产 来自中国微观企业的证据.产业经济研究():第 期(年 月)中国科技论坛 韦东明顾乃华韩永辉 人工智能推动了产业结构转型升级吗:基于中国工业机器人数据的实证检验.财经科学():刘胜李文秀陈秀英 生产性服务业与制造业协同集聚对企业创新的影响.广东财经大学学报():汤长安张丽家 产业协同集聚的区域技术创新效应研究:以制造业与生产性服务业为例.湖南师范大学社会科学学报():刘和东张桂境 产业协同集聚对经济高质量发展的影响.科技进步与对策():程虹袁璐雯 机器人使用、工艺创新与质量改进 来自中国企业综合调查()的经验证据.南方经济():李磊王小霞包群 机器人的就业效应:机制与中国经验.管理世界():邓悦蒋琬仪 智能化转型何以激发企业创新:基于制造业劳动力多样性的解释.改革():.():诸竹君袁逸铭焦嘉嘉 工业自动化与制造业创新行为.中国工业经济():.():.():张慧毅 “干中学”、生产现场创新与技术进步 以装备制造业为例.中央财经大学学报():王小波陈赤平文美玲 生产性服务业与制造业融合发展研究.湖南科技大学学报(社会科学版)():聂永有姚清宇周子博 产业协同集聚与长三角地区经济高质量发展.华东经济管理():.():王文牛泽东孙早 工业机器人冲击下的服务业:结构升级还是低端锁定.统计研究():张虎韩爱华杨青龙 中国制造业与生产性服务业协同集聚的空间效应分析.数量经济技术经济研究():.():孙早侯玉琳 工业智能化与产业梯度转移:对“雁阵理论”的再检验.世界经济():(责任编辑 申秋红)