毛海涛, 张同亮, 张洁. 工业机器人与中国产业链风险敞口[J]. 管理世界, 2026, 42(01): 53-77.
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摘要
工业机器人的广泛应用标志着生产方式的根本性变革，不仅重塑了全球分工体系和贸易格局，还深刻影响各国产业链的风险敞口。本文将工业机器人与全球产业链纳入统一的理论框架，量化分析工业机器人在各国和各行业的应用对产业链销售端和采购端风险敞口的影响，并探讨其能否作为抵御外部风险冲击的“稳定器”。本研究主要结论如下。首先，工业机器人在中国的广泛应用显著缩小了本国产业链在销售端和采购端的风险敞口。然而，这并不意味着中国经济“内向化”程度加深，而是得益于工业机器人提升企业生产率，驱动总增加值和最终产品需求增长，进而增强中国在国际市场上的竞争力。其次，发达国家工业机器人使用程度的提升对中国产业链的销售端和采购端均产生负面冲击，扩大了中国产业链风险敞口。最后，美国对中国出口产品加征关税也放大了中国销售端的风险敞口，并抑制了最终品需求。中国可通过提升工业机器人应用水平，有效抵消发达国家工业机器人使用程度上升及美国加征关税对中国产业链风险敞口的影响。本文构建的工业机器人与产业链风险的理论框架，为探究工业机器人对产业链风险敞口的影响以及如何发挥其“稳定器”作用提供量化支撑。
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研究背景和内容
与本文较为相关的一支文献是关于产业链风险的研究，主要从以下两个角度展开：一是产业链韧性，即从事后角度评估产业链断裂时的响应能力和恢复速度；二是产业链风险敞口，侧重于事前识别产业链中的薄弱环节并评估其断裂的可能性。
现有文献广泛关注外部冲击对产业链韧性的影响，相较之下，关于外部冲击对产业链风险敞口的研究较少。并且现有文献对产业链风险敞口的讨论多局限于核算框架，缺乏基于一般均衡模型的深入分析，也尚未深入分析工业机器人对产业链风险敞口的影响。
因此，本文构建包含多国多行业投入产出关联的一般均衡模型，推导全球各国产业链风险敞口指标，系统评估工业机器人使用对产业链风险敞口的影响，进一步探讨工业机器人能否在应对外部冲击过程中发挥“稳定器”作用。
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理论分析
本文基于量化贸易模型，探讨一国贸易中的“产业链安全”问题。所选风险敞口指标与各国贸易流量紧密相关，分别反映一国总增加值流向外部的比例和最终品生产过程中外部增加值的占比。由此，我们提出疑问，即工业机器人的使用能否改善一国贸易条件并促进贸易量增长，深化其在全球价值链中的参与程度，从而在提升国际市场获利能力的同时增强产业链安全性。这一假设基于阿西莫格鲁和雷斯特雷波（2018, 2020）的研究，即工业机器人通过降低生产成本、提升劳动生产率，增强本国产品竞争力并降低对外部依赖，进而稳定产业链安全。基于上述理论分析，本文构建了一般均衡模型，系统分析了工业机器人通过贸易条件效应和贸易量效应影响产业链安全的微观机制。
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参数估计
本文涉及到两类外生参数，一类使用现实数据估计可得，包括双边贸易份额、增加值份额、投入产出系数和中间投入数据等；另一类需要借助数学软件估计所得，包括工业机器人使用程度、有效机器人价格等。表1对本文需要估计参数的数据来源和估计方法进行了表述。
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反事实模拟
（1）首先，鉴于近年来中国工业机器人使用量的显著增长，本文模拟评估了工业机器人使用水平提升对中国产业链风险敞口的影响。
①为准确评估中国工业机器人使用水平提升对中国产业链风险的影响，本文以2020年为基准年份，量化分析中国工业机器人使用程度上10%对其产业链销售端和采购端风险敞口的影响。同时，本文对销售端和采购端的风险敞口进行细致分解，以揭示工业机器人应用如何驱动产业链风险敞口的变化及其内在机制，研究结果呈现于表2中。
②为进一步分析中国工业机器人使用程度上升对中国不同生产部门产业链风险敞口的异质性影响，本文针对所选行业，以2020年为基准年份，分析了中国工业机器人使用程度提升对于不同行业产业链销售端风险敞口、采购端风险敞口的影响，各行业产业链风险敞口的相对变化情况如表3所示。
③为进一步探讨工业机器人使用程度对中国产业链风险敞口的影响趋势，本部分模拟分析了中国工业机器人使用程度提升不同幅度的趋势图，结果如图1所示。
（2）其次，在当前全球格局深刻变革的背景下，中国频繁面临外部冲击，这是否引致中国产业链风险敞口变化？为此，本文选取了两类典型外部冲击——发达国家工业机器人使用水平的提升及美国对中国加征关税，并模拟分析了其对中国产业链风险敞口的影响。本文进一步探讨了中国工业机器人使用水平的提升能否有效抵消外部冲击带来的不利影响，以评估工业机器人在提升产业链韧性中的潜在作用。
第一，发达国家工业机器人使用程度上升
①为进一步分析不同经济发展水平国家工业机器人使用程度变化对产业链安全的影响，本文以2020年为基准年份，假设发展中国家工业机器人使用程度保持不变，并模拟发达国家工业机器人使用程度上升1%的情境。通过反事实模拟，本文量化评估了在仅发达国家工业机器人使用程度提升的情况下，各国产业链风险敞口的变化幅度。研究结果如图2所示。
②发达国家工业机器人使用程度提升1%对中国产业链风险敞口的影响如表4所示。
③从行业层面来看，不同行业受到的影响存在异质性，具体结果见表5。
④在这一背景下，关键问题在于：中国工业机器人使用程度需要提升多少，才能有效抵消发达国家工业机器人使用程度上升带来的负面影响，并稳定中国产业链安全？相关模拟分析结果如图3所示。
第二，美国加征关税
①美国加征关税对中国产业链风险敞口的影响结果见表6。
②美国加征关税对中国各行业产业链风险敞口的影响结果见表7。
③在此背景下，为探讨工业机器人的应用是否能够发挥“稳定器”作用，抵消外部冲击对中国产业链的负面影响，本文进行了相关模拟分析，结果如图4所示。
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研究结论
①首先，中国工业机器人使用程度提升显著促进了总增加值和最终品需求的增长，其增幅分别超过增加值出口额和进口中间品增加值，从而降低了产业链销售端和采购端的风险敞口。结果表明，产业链风险敞口的下降并非源于中国经济“内向化”程度的加深，而是得益于工业机器人应用带来的生产效率提升和生产成本降低，进而推动贸易量增长，提升中国产品在国内外市场的占有率，并增强其国际竞争力。
②其次，随着中国工业机器人使用程度的提升，产业链风险敞口呈现下降趋势。具体而言，当中国工业机器人使用程度上升10%时，销售端和采购端风险敞口分别下降0.2238%和0.1697%。进一步分解分析表明，工业机器人使用水平的提高使增加值出口额和进口中间品的国内外增加值分别增长0.1338%和0.1930%，而总增加值和最终品需求的增幅更为显著，分别达到0.3620%和0.3633%。这表明工业机器人对总增加值和最终品需求的提升作用更为突出，从而降低了销售端和采购端的风险敞口。结果表明，工业机器人对产业链安全的影响是通过增强中国经济盈利能力和国际竞争力，有效降低了产业链风险。从行业层面看，工业机器人使用程度提升降低了所有行业的销售端和采购端风险敞口。农林牧渔业、纸制品和印刷以及食品、饮料和烟草行业销售端风险敞口降幅最大，分别下降0.2590%、0.2524%和0.2108%；而运输设备、非金属矿产和金属制品行业的采购端风险敞口降幅最大，分别下降0.1695%、0.1681%和0.1670%。行业异质性表明，工业机器人对传统制造业的风险缓解作用尤为显著，进一步凸显了其在提升产业链稳定性方面的重要性。
③再次，发达国家工业机器人应用程度的提升对发展中国家的产业链安全构成了严峻挑战。研究表明，当发达国家工业机器人使用程度上升1%时，其产业链风险敞口下降，而发展中国家的销售端和采购端风险敞口则均呈现不同程度的上升。具体而言，中国的销售端和采购端风险敞口分别上升0.0596%和0.0339%。进一步分析表明，发达国家工业机器人使用程度的提升导致中国增加值出口额和中间品进口国内外增加值分别下降0.0739%和0.1065%，进而引致总增加值和最终品需求分别下降0.1391%和0.1403%。其中，发达国家工业机器人应用对中国总增加值和最终品需求的负向影响尤为显著，推动了中国销售端和采购端风险敞口的上升。然而，若中国工业机器人使用程度分别提高2.65%和2.02%，基本可抵消发达国家工业机器人使用对中国销售端和采购端风险敞口的不利影响；若提升至3.85%和3.87%，则可扭转其对中国总增加值和最终品需求的负面影响。从行业层面看，发达国家工业机器人使用程度的提升对工业部门的冲击最为显著，尤其是纺织品和服装业、运输设备行业的销售端和采购端风险敞口显著上升，总增加值和最终品需求受到明显抑制，导致产业链风险系数大幅提升。这表明，发达国家通过提升工业机器人使用程度，加剧了发展中国家产业链的脆弱性，强化了全球产业链格局的不平衡性。
④最后，美国加征关税对中国产业链安全构成威胁。研究表明，美国加征关税导致中国增加值出口额下降0.1779%，总增加值下降0.2535%，进而使销售端风险敞口上升0.1315%。尽管采购端风险敞口未显著上升，但进口中间品增加值和最终品需求分别下降0.2816%和0.2633%，表明美国对华加征关税引发了中国产业链采购端的需求萎缩和“内向化”效应，同样削弱了产业链安全性。然而，工业机器人的广泛应用能够有效对冲外部冲击的不利影响，发挥“稳定器”作用。研究发现，若中国工业机器人使用程度提高约5.83%，基本可抵消美国加征关税对销售端风险敞口的冲击；若提升至7.01%和7.25%，则可分别消除其对中国总增加值和最终品需求的负面影响。这表明，提升工业机器人应用水平不仅能够增强生产效率和国际竞争力，还能缓解外部贸易摩擦对中国产业链安全的不确定性，从而提升产业链的韧性和稳定性。
