推文人 | 林欣 

 

原文信息：Bastos, P., E. Artuc and B. Rijkers, Robots, Tasks and Trade. CEPR Discussion Paper, 2020. DP14487.

 

引言

 

机器人技术在人工智能领域的前瞻性进展令人们再次担忧技术变革对劳动力市场的潜在破坏性影响。越来越多的文献研究表明，机器人的采用对经济增长和劳动力市场产生重要影响。然而迄今为止，工业机器人的采用主要局限于相对少数的高收入国家，但这并不意味着欠发达国家不会受到影响。在全球一体化经济中，高收入国家采用工业机器人可能会改变国际专业化生产，同时也会潜在地使欠发达国家面临脱离全球价值链的风险。本文主要研究在给定水平的贸易成本下，工业机器人对南北贸易、工资和福利的影响。

 

 

理论模型

　

作者构建了多国－多部门的李嘉图模型，该模型框架为具有中间品和最终品的两阶段生产和贸易，其中机器人可以替代部分行业的劳动力，并借鉴Eaton and Kortum（2002），Artuc and McLaren（2015），Caliendo and Parro（2015）以及Acemoglu and Restrepo（2017）的相关理论。令m和n表示国家，i表示部门，s表示生产阶段，其中s=1表示中间投入（第一阶段），s=2表示最终产品（第二阶段）。在该模型中，生产中间和最终产品所需的部分任务可以由工人或机器人执行，而其他任务只能由工人执行，机器人可能执行的任务范围因部门而异。假设所有市场都是完全竞争的，工人可以跨阶段跨部门流动，但不能在国家间流动，机器人在所有国家/地区均可使用，且租金相同（外生），机器人归机械化生产国家的居民所有。

 

时证部分

 

核心变量工业机器人数据来自于IFR报告，构建的基准模型为：

 

 

其中，表示发达国家n对发展中国家m出口数量log(1+exports)，或来自发达国家的进口数量log(1+imports)。表示n国i行业使用机器人的数量。表示出口商-进口商-年份固定效应，这样既考虑到特定的冲击（如收入、人口和汇率的波动），也控制了特定国家贸易的决定因素（如距离、共同语言等）。表示行业-年份固定效应，因为每个行业每年也存在特定因素。

 

当然，这并不能排除贸易也会改变生产者实现其生产自动化的动机，机器人化的部分原因也有可能是对不断变化的贸易模式的回应。为了解决这一内生性问题以及遗漏变量和测量误差引起的偏误，作者利用各个国家和行业在机器人化方面的差异构建工具变量。具体来说，利用每个部门从事可替代任务的工人（预先确定的）比例、该国的人均初始收入和全球机器人存量之间的三重作用作为工具变量，此外也采用收入水平相似的其他国家使用机器人的情况作为本国机器人化的工具变量。

 

表1显示的是北部机器人化如何影响其与非OECD国家贸易的基准回归，结果显示OLS估计，发达国家每百万小时机器人数量增加10个百分点，与非OECD国家的贸易进口和出口分别增加1.5个百分点和4.1个百分点，净进口减少2.6个百分点。根据IV 估计，机器化增加10个百分点，与非OECD国家的贸易进口和出口分别增加6.1个百分点和11.8个百分点，净进口减少5.7个百分点。

稳健性检验

 

作者从多个角度进行稳健性检验。一是贸易与机器人化之间的关联可能反映出对其他形式的技术进步、物质投入强度或资本使用强度的互补性投资，因此在基准模型中增加了ICT资本、非ICT资本和物质投入的控制变量，同时还控制双边进口关税，表2结果显示加入控制变量后不会明显改变机器人化与贸易流之间的关联程度。

二是基准回归估计可能是由少数几个部门主导，因此剔除了汽车、橡胶和塑料以及金属行业（这三个行业自动化程度最高）的相关数据重新进行回归，表3显示估计结果仍具有稳健性。

三是数据选取的年份包含08年经济大萧条，为了解决估计结果可能会受到与危机相关的周期性变化影响，表4中的小组A将样本限制在危机前（2008年之前）时期，而小组B将样本限制在危机后（2009年之后）时期，结果表明机器人对贸易的影响在危机前后具有相似性，机器人化可以促进南北贸易，但发达国家从发展中国家的净进口会减少。

 

除此之外，作者又额外实施了其他稳健性检验，分别是使用长时间（5年间隔）内的变化进行识别、将每百万工时IFR机器人库存的自然对数替代使用永续盘存法构建的机器人库存、将回归变量的反双曲正弦值替代对数值、额外控制进口商-行业固定效应、剔除贸易流中有关机器人交易的数据（HS代码为847950）、用人均GDP水平非常相似的国家/地区同一行业中每百万小时的机器人使用量当作IV变量，结果都是稳健的。

异质性检验与反事实估计

 

异质性检验主要是将非OECD国家分为高收入国家（Panel A）和中低收入国家（Panel B），表6估计结果表明机器人化显著促进了这两组国家的进出口，并且这种积极影响在高收入非OECD国家尤为明显。此外，文章还进一步检验自动化对进口的影响在中间投入品和其他商品之间是否具有异质性。作者借鉴Schott（2004）的方法，该方法只将产品代码中明确包含“零件”或“组件”的商品识别为中间品。表7结果表明，与其他商品相比，机器人化对中间品的进口具有更显著的积极影响。

此外，本文还使用反事实模拟，定量研究机器人租金价格下降对南北方贸易模式、工资和福利的一般均衡效应，作者构建了一个包含三个国家三个部门的量化模型，三个国家分别是具有代表性的高收入发达国家、发展中国家以及其他（低收入）发达国家，在三个部门中有两个部门是可交易的，另一个部门是不可交易的。其中自动化贸易部门包括汽车、橡胶和塑料、电子、化工、金属和机械行业，非自动化贸易部门包括其他制造业、农业等，不可贸易部门包括建筑和服务业。结果显示机器人价格下降会使机器人替代北部工人从事更广泛的任务，劳动力总需求在此过程中下降，从而压低了北部的工资。然而机器人化会带来北部国内福利的提高，因为劳动收入下降的损失可以用生产规模扩大去抵消，消费者价格的降低可以用机器人租金的增加去弥补。由于工资和机器人价格之间的关系是非线性的，当北方机器人普及度的提高使机器人行业的生产规模继续扩大，机器人行业中的劳动力份额开始提升，从而提高劳动力总需求并导致北部地区更高的工资。虽然南部机器人的使用率不高，但总福利也会因此得到增加，如果在南部地区也可以实现机器人化，那么南部地区的福利收益会变得更显著。

 

结论

 

作者通过构建基于任务型的李嘉图贸易模型，将中间品和最终品的生产和贸易分为两个阶段，以研究工业机器人对南北贸易、工资和福利的影响。在贸易方面，估计结果表明，发达国家的机器人化强度与来自欠发达国家的进口之间存在正相关关系，并且与出口到欠发达国家的贸易联系更为紧密，一系列的稳健性检验说明模型估计结果具有可靠性。在工资和福利方面，北部机器人使用率的提高最初会抑制劳动力需求，因而导致工资降低，但会带来福利收益。随着北部机器人领域的生产继续扩大，最终会提高劳动力需求并提升工资水平。

 

虽然南部的机器人普及率较低，但南部地区的工资和福利也会因机器人引起的国际专业化分工改变受到影响。因为机器人化也增加了北部对南部投入品的需求，南部的实际工资和福利可能会增加。当南部也开始实现机器人化时，那么南部地区的福利收益可能会更加显著。鉴于中间品贸易和最终品贸易是北部机器人化影响南部工资和福利的关键渠道，在消除贸易摩擦的情况下，该渠道的重要性会进一步放大。由于本文构建的模型是静态机制，未来进一步研究的方向可以在贸易和增长的动态模型背景下探讨这些问题。

 

Abstract

 

This paper examines the effects of robotization on trade patterns, wages and welfare. It develops a Ricardian model with two-stage production and trade in intermediate and final goods in which robots can take over some tasks previously performed by humans in a subset of industries. An increase in robot adoption in the North reduces the cost of production and thereby impacts trade in final and intermediate goods with the South. The empirical analysis uses ordinary least squares and instrumental-variable regressions exploiting variation in exposure to robots across countries and sectors. Both reveal that greater robot intensity in own production leads to: (i) a rise in imports sourced from less developed countries in the same industry; and (ii) an even stronger increase in exports to those countries. Counterfactual simulations indicate that Northern robotization raises domestic welfare, but initially depresses wages. However, this adverse effect is likely to be reversed by further reductions in robot prices. Northern robotization may lead to higher wages and welfare in the South.