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工业机器人应用对中国出口贸易质量升级的影响

期刊:Telecommunications PolicyDOI:10.1016/j.telpol.2022.102425

类型a:

《工业机器人的应用如何影响中国出口贸易的质量升级?——来自企业层面的证据》是由Changqing Lin(湖南工业大学经济与贸易学院)、Shengpeng Xiao*(广西大学工商管理学院)和Zihui Yin(湖南工业大学经济与贸易学院)合作完成的研究论文,发表于2022年9月的《Telecommunications Policy》期刊第46卷。

学术背景与研究目标
该研究聚焦于工业机器人(industrial robots)应用对中国制造业出口产品质量的影响机制。作为近年来科技革命与产业转型的核心技术,工业机器人在提升生产率、就业结构和收入分配方面已有广泛研究(如Acemoglu & Restrepo, 2018;Graetz & Michaels, 2018)。然而,鲜有文献从微观企业层面探讨其对国际贸易质量升级的作用。中国自2003年起工业机器人应用量快速增长,至2013年已成为全球最大工业机器人市场(国际机器人联合会数据)。在此背景下,本研究旨在解决三个核心问题:(1)工业机器人应用是否显著提升企业出口产品质量;(2)其影响是否具有动态性和异质性;(3)背后的作用机制与溢出效应如何。

研究流程与方法
研究采用2000-2013年中国海关进出口数据库与中国工业企业数据库的匹配数据,覆盖13,737家机器人进口企业(处理组)和28,489家非进口企业(对照组)。具体流程如下:

  1. 数据构建与处理

    • 工业机器人数据:从海关数据库筛选HS编码下的七类工业机器人进口记录(如多功能机器人847950、激光焊接机器人851580等),汇总企业-产品层面的进口数量与金额。
    • 出口质量测度:基于Khandelwal等(2013)的方法,利用需求函数残差估算HS6位码产品的质量,并通过出口份额加权得到企业-产品层面质量指数(公式3-7)。剔除中介企业、非制造业样本及同质化产品后,最终保留842,372条观测值。
    • 控制变量:包括企业规模(员工数对数)、所有制(外资虚拟变量)、全要素生产率(TFP)、资本密集度等(表1)。
  2. 基准模型与内生性处理

    • 采用多期双重差分法(DID)构建模型(公式1-2),核心解释变量dum_robot表示企业是否进口机器人。
    • 通过倾向得分匹配(PSM)解决样本选择偏差,以企业特征(如生产率、资本约束等)协变量进行1:5最近邻匹配,卡尺为0.05,最终匹配272,033条观测值。
  3. 动态效应与机制检验

    • 动态效应:事件研究法(公式8)显示,机器人进口对出口质量的影响呈“先升后降”趋势,峰值出现在进口后第一年(系数0.0061,图1)。
    • 机制分析(公式9-10):验证机器人应用通过提升劳动生产率(ln_lpw)和人力资本水平(capitalw)间接促进质量升级(表6)。中介效应占比分别为2.4%和0.64%。
  4. 异质性与溢出效应

    • 技术复杂度:高复杂度机器人(如激光焊接机器人)与传统机器人对质量提升效果相近(表5列1-2)。
    • 行业差异:高新技术行业企业的质量提升效应更显著(系数0.0171 vs. 0.0073)。
    • 溢出效应(公式11-12):行业-区域层面的机器人应用强度(urobot)通过竞争效应推动非进口企业的质量升级(系数0.0221,表7)。

主要结果与结论
1. 基准回归:工业机器人应用使企业出口质量显著提升0.81%(表列2),且结果在工具变量法、样本选择偏差检验后仍稳健(表3)。
2. 调节效应:机器人累计进口量(ln_rov)、进口持续时间(dur)每增加1单位,效应分别增强0.47%和0.29%(表4)。
3. 经济意义:研究为中国制造业通过自动化技术突破“低端锁定”提供了微观证据。政策上建议企业延长机器人使用周期,政府需加强高技术产业的技术消化支持。

研究亮点
1. 方法创新:首次结合企业级机器人进口数据与PSM-DID模型,解决了宏观行业数据的内生性问题。
2. 机制拓展:揭示了劳动生产率和人力资本的双通道机制,补充了Acemoglu(2020)的自动化理论。
3. 政策价值:指出机器人应用对本土企业的促进作用弱于外资企业(表5列7-8),呼吁针对性技术扶持。

局限与未来方向
样本时间截止2013年可能低估近年技术爆发的影响,未来可拓展至服务业与中小企业研究,并对比新一代机器人(如协作机器人)与传统技术的差异效应。

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