本文来自于《管理世界》2026年第1期，由中南财经政法大学毛海涛、南开大学张同亮与张洁合作完成。文章的突出亮点在于其高度统一的理论框架构建与系统严谨的量化模拟分析。作者创新性地将工业机器人使用纳入多国多行业的一般均衡模型中，从销售端与采购端双维度刻画产业链风险敞口，不仅从理论上厘清了机器人影响产业链安全的内在机制，更通过大量反事实模拟与稳健性检验，量化评估了工业机器人在应对外部冲击中的稳定器作用。全文数据来源丰富，涵盖OECD、IFR、ILO等多类数据库，模型设定严谨，实证设计完整，是一篇在方法论与政策启示上均具有重要参考价值的标杆性研究。
01引言
随着全球化进程的深化，产业链供应链已形成高度复杂的分工网络，跨国销售与采购成为常态。然而，这种模式也使得各国产业链更容易受到外部冲击的影响，例如贸易摩擦、技术封锁、公共卫生事件等。在此背景下，如何科学识别并降低产业链风险，成为各国政策制定与学术研究的重要课题。
近年来，工业机器人的广泛应用正在深刻改变全球生产格局。已有研究表明，机器人能提升企业生产率、降低生产成本、增强产品竞争力，进而影响一国的贸易结构与增加值创造。但一个尚未被充分探讨的问题是：工业机器人是否会影响一国产业链的风险敞口？它能否在应对外部冲击时发挥稳定器的作用？
本文正是围绕这一核心问题展开。作者构建了一个包含多国、多行业、投入产出关联的一般均衡模型，从销售端与采购端两个维度测度产业链风险敞口，系统分析了工业机器人使用对产业链安全的影响机制，并通过反事实模拟，评估了机器人在应对外部技术冲击与贸易摩擦中的对冲能力。
02 模型设定
作者在量化贸易模型的基础上，引入了工业机器人作为生产要素，构建了一个包含 N个国家、J个行业的一般均衡框架。模型的核心在于将生产过程刻画为一系列任务的组合，其中部分任务可由机器人或劳动力完成，另一部分则只能由劳动力执行。
2.1生产结构
每个行业的生产由连续统任务构成，任务区间为 [0,1]。其中，位于 [0,Knj]的任务为可自动化任务，可由机器人或劳动力完成；位于 [Knj,1]的任务为非自动化任务，只能由劳动力完成。Knj反映了机器人可替代劳动力的最大任务量，其变动代表机器人使用程度的变化。
在可自动化任务区间内，机器人与劳动力根据相对成本与生产率进行分工。机器人实际完成的任务总量 KnRj由下式决定：
该式表明，机器人使用程度取决于其最大可替代任务量 Knj、机器人与劳动力的替代弹性 1+ν，以及经过生产率调整后的相对价格。
在此基础上，作者推导出行业任务的单位平均成本 wTnj，并进一步将其嵌入到各国各行业的成本函数与价格指数中，为分析机器人如何通过影响生产成本与贸易条件来改变产业链风险敞口奠定了微观基础。
2.2产业链风险敞口
作者从销售端与采购端两个维度构建产业链风险敞口指标：
销售端风险敞口：衡量一国总增加值中通过跨境贸易实现的价值创造占比，反映对外部市场的依赖程度；
采购端风险敞口：衡量一国最终品生产中使用的进口中间品增加值占比，反映对外部供应链的依赖程度。
两个指标的计算基于投入产出表与里昂惕夫逆矩阵，具体公式如下：
风险敞口越高，表明产业链越容易受到外部冲击，安全性越低。
03 识别与估计
3.1数据来源与处理
文章使用了多类国际数据库进行参数估计与模拟分析：
1.投入产出数据：采用OECD2020年国家间投入产出表，涵盖50个国家与32个行业；
2.工业机器人数据：来自国际机器人联盟（IFR）的各国各行业机器人装载量，结合国际劳工组织（ILO）的就业数据，计算“行业机器人密度”;
3.职业替代可能性估计：基于美国O*NET数据库的职业特征数据，采用套索回归（Lasso）与随机森林方法，估计各职业被机器人替代的可能性，进而加总到行业层面，得到 Knj;
4.关税数据：来自UNCTAD-TRAINS数据库，区分中间品与最终品关税，并匹配美国对华加征关税清单。
3.2关键参数设定
1.工业机器人有效价格：参考Acemoglu&Restrepo（2020），设定机器人生产率与劳动力生产率之比为1:6.5，机器人年租金为其价格的10%。
2.贸易弹性：参考Egger&Nigai（2018）设定行业贸易弹性。
3.分布参数：假设机器人生产率与劳动生产率服从威布尔分布，形状参数ν初始设定为9，并在稳健性检验中调整为5和13。
3.3反事实模拟设计
作者设计了三种反事实情景，量化分析工业机器人对产业链风险敞口的影响：
1.中国工业机器人使用程度上升10%；
2.假设发展中国家保持不变，发达国家工业机器人使用程度上升1%；
3.美国对中国出口产品加征关税。
通过比较各情景下风险敞口、总增加值、最终品需求等关键指标的变化，评估机器人的“稳定器”作用。
04 实证结果
本文的实证分析采用反事实模拟方法，以2020年为基准年份，设计了三大核心场景，量化分析工业机器人对中国产业链风险敞口的影响，并检验其对外部冲击的对冲作用，同时还分析了行业异质性和影响趋势，并通过多重稳健性检验验证结论的可靠性。
4.1场景一：中国工业机器人使用程度上升的影响
为检验中国工业机器人应用对自身产业链风险敞口的作用，本文模拟了中国工业机器人使用程度提升10%的场景，结果呈现于表2。该表显示，当中国工业机器人使用程度提升10%时，产业链销售端风险敞口下降0.2238%，采购端风险敞口下降0.1697%，且增加值出口额、进口中间品增加值分别增长0.1338%、0.1930%，总增加值、最终品需求则分别增长0.3620%、0.3633%。这一结果的核心经济含义是：中国工业机器人使用程度的提升并非通过“经济内向化”降低产业链风险敞口，而是通过提升生产效率、降低生产成本，推动总增加值和最终品需求的更快增长，进而降低了增加值对外部市场、最终品生产对外部中间品的依赖程度，最终实现风险敞口的下降，这也印证了本文的核心理论机制。
在此基础上，本文进一步分析了行业异质性，表3显示，工业机器人使用程度提升10%对所有行业的风险敞口均有降低作用，且传统制造业的降幅更为显著：农林牧渔业、纸制品和印刷、食品饮料和烟草的销售端风险敞口降幅最大，分别下降0.2590%、0.2524%、0.2108%；运输设备、非金属矿产、金属制品的采购端风险敞口降幅最大，分别下降0.1695%、0.1681%、0.1670%。这一结果符合现实经济逻辑：传统制造业属于劳动密集型行业，技术含量较低，生产成本较高，工业机器人的“机器换人”能够更显著地提升其生产效率和产品国际竞争力，因此对其产业链风险敞口的缓解作用也更强。
图1直观地展示了工业机器人使用程度的影响趋势。结果显示，随着中国工业机器人使用程度的持续提升，销售端、采购端风险敞口呈现持续下降趋势，且销售端降幅更为显著；同时，总增加值和最终品需求则呈现持续上升趋势。这一趋势进一步验证了工业机器人对产业链安全的正向作用，即工业机器人的应用越广泛，产业链的安全性和韧性越强。
4.2场景二：发达国家工业机器人使用程度上升的影响
在全球工业机器人应用不断普及的背景下，发达国家的技术优势可能对发展中国家产生技术冲击，本文模拟了发达国家工业机器人使用程度提升1%的场景，首先观察全球层面效应：发达国家自身总增加值与最终品需求显著增长，风险敞口下降；而发展中国家呈现反向趋势，总增加值与最终品需求萎缩，风险敞口上升。这一非对称效应揭示了发达国家通过工业机器人巩固了全球价值链优势，而发展中国家面临市场份额挤压的挑战。
针对中国的具体冲击显示，中国销售端风险敞口上升0.0596%，采购端风险敞口上升0.0339%；增加值出口额（-0.0739%）、进口中间品增加值（-0.1065%）、总增加值（-0.1391%）、最终品需求（-0.1403%）均呈下降趋势，且总增加值与最终品需求的降幅更为显著，最终推高了产业链风险敞口。核心原因是发达国家技术优势强化后，中国产品国际竞争力被削弱，全球市场需求收缩。
行业异质性则显示，农林牧渔业、纺织品和服装制造业、木制品制造业的销售端风险敞口上升最明显（分别为0.0802%、0.0747%、0.0729%）；运输设备、橡胶及塑料制品、纸制品和印刷的采购端风险敞口增幅最大（分别为0.0391%、0.0381%、0.0335%），这些行业或为中国传统出口优势领域，或对外部中间品依赖度较高，因此更易受发达国家技术冲击。
本文核心创新之一是量化了对冲效应阈值：中国工业机器人使用程度提升2.65%可抵消发达国家技术冲击对销售端风险敞口的影响，提升2.02%可抵消采购端影响；若提升至3.85%和3.87%，则可完全扭转其对总增加值和最终品需求的负面冲击。这一量化结果为中国应对全球技术竞争提供了明确的政策抓手。
4.3场景三：美国加征关税的影响
贸易壁垒是中国产业链面临的重要外部冲击，模拟结果显示，美国加征关税导致中国总增加值下降0.2535%，最终品需求下降0.2633%，销售端风险敞口上升0.1315%；采购端风险敞口微降0.0183%，但进口中间品增加值（-0.2816%）与最终品需求的降幅更为显著。这一结果表明：销售端风险上升源于出口受阻导致的总增加值大幅收缩；而采购端风险假性下降是被动“内向化”的结果，中国在全球价值链中的嵌入程度降低，并非产业链韧性提升，长期不利于经济可持续发展。
行业异质性与国家层面结论一致：多数行业销售端风险上升，但纺织品和服装制造业、橡胶及塑料制品、运输设备的销售端风险敞口看似下降，实则是总增加值降幅超过增加值出口额降幅的被动结果，反映了需求萎缩与市场收缩的负面影响；工业制成品的总增加值和最终品需求受冲击尤为显著，凸显了贸易壁垒对中国工业部门的直接冲击。
对冲效应检验显示，工业机器人可有效抵消关税冲击：使用程度提升5.83%可完全抵消销售端风险敞口的负面冲击；提升至7.01%和7.25%，可分别消除其对总增加值和最终品需求的负面影响。这一结果再次验证了工业机器人的稳定器作用，即便面对贸易保护主义冲击，技术升级仍能增强产业链抗风险能力。
4.4稳健性检验
为确保结论可靠，本文通过三重检验验证稳健性：
1.更换投入产出表数据：将基准年份调整为2019年，中国工业机器人对发达国家技术冲击的对冲抵消点略有偏移，总增加值与最终品需求的抵消点基本稳定，偏移源于基准年份变化，核心结论不变；
2.改变威布尔分布形状参数：将形状参数从9调整为5和13，对冲抵消点完全不变，表明结论不受参数取值影响；
3.改变贸易弹性：将行业贸易弹性上下调整10%，抵消点仅轻微变动，核心结论未受影响。
05 结论与启示
本文的核心结论指出，工业机器人是中国产业链安全有效的“稳定器”。研究发现，机器人应用通过提升生产率和竞争力，能同时降低产业链在销售端与采购端的风险敞口，而这种积极效应主要源于对国内总增加值和最终需求的强劲拉动，并非经济被动的“内向化”。研究也量化揭示了外部挑战：发达国家机器人技术的领先会挤压我国产业空间，而美国加征关税则会直接冲击需求，两者都会扩大我国的风险敞口。关键的应对方案同样被量化：中国只需将工业机器人使用程度提升约2.65%和2.02%，即可对冲发达国家技术冲击带来的风险；提升约5.83%，则可基本抵消美国加征关税对产业链销售端的负面影响。
基于上述结论，研究提供了清晰的政策启示。国家层面应加大力度支持工业机器人的研发与普及，通过精准的政策激励企业突破核心技术，并重点推动机器人在传统制造业等关键领域的深度应用，以夯实产业链基础。同时，应积极承担国际责任，通过“一带一路”等合作框架，引领与发展中国家在智能制造领域的技术共享与能力建设，这既是缩小全球“智能鸿沟”的担当，也有助于构建更具韧性的全球产业链网络。
当然，本文的研究视角也指明了有价值的未来方向。当前工作主要从“风险敞口”这一事前防范角度展开，而工业机器人能否在产业链遭受实际冲击后发挥关键的恢复与重构作用，是一个亟待探索的课题。此外，将工业机器人从外生给定变量转化为内生的、受产业链影响的要素，考察其研发制造生态与产业链安全之间的动态互动关系，也将是深化该领域认知的重要拓展。
