工業機器人應用如何影響企業的綠色創新？

摘 要： 基于2006—2019年中國工業機器人數據與上市公司綠色專利數據，首次細致刻畫了工業機器人應用對企業綠色創新的作用渠道。研究發現：一是工業機器人應用能顯著提升企業綠色創新水平，多重內生性檢驗與穩健性檢驗也證實了該結論；二是工業機器人應用通過信息技術、人力資本和政府支持三個渠道促進企業綠色創新，因而拓寬上述渠道可使工業機器人應用更為順暢地推動企業綠色創新水平提升；三是工業機器人應用能有效推動綠色創新質量的躍升。因此，工業機器人應用對企業綠色創新具有“量增質升”效應。研究結論不僅為客觀評估工業機器人應用對企業綠色創新的影響提供了新的微觀證據，而且對優化企業智能化轉型路徑和推動智能制造賦能綠色創新發展具有重要的政策啟示。

關鍵詞： 工業機器人；企業；綠色創新產出；綠色創新質量；作用渠道

中圖分類號： F273.1 文獻標志碼： A 文章編號： 1673-3851 （2023） 08-0404-13

How does industrial robot application promote enterprises′ green innovation？

CHEN" Xiaohua， DU" Wen， ZHOU" Qiong

（School of Economics and Management， Zhejiang Sci-Tech University， Hangzhou 310018， China）

Abstract： "Based on the data of industrial robots and green patent in China from 2006 to 2019， the paper pioneers the delicate depiction of the role of industrial robot applications in enterprises′ green innovation and draws three conclusions. Firstly， the application of industrial robots can significantly improve the level of green innovation， which has been confirmed by multiple endogenous tests and robustness tests. Secondly， industrial robot application can accelerate green innovation through three channels： information technology， human capital， and government support， so broadening the above-mentioned channels can make industrial robot applications promote enterprises′ green innovation more smoothly. Thirdly， industrial robot applications can effectively promote the quality of green innovation. To sum up， industrial robot applications have the effect of \"increasing quantity and improving quality\" for enterprises′ green innovation. These conclusions not only provide new micro-evidence， but have important policy implications for optimizing the intelligent transformation path of enterprises， and for advancing the development of intelligent manufacturing to empower green innovation.

Key words： industrial robot; enterprise; green innovation output; green innovation quality; channels of effect

近年來，以機器人應用為代表的智能化生產不僅改變了傳統的工業制造方式，還掀起了新一輪的工業革命。同時，新冠肺炎疫情爆發病毒感染和勞動力成本上升使得工廠無人化、少人化生產開啟加速模式［1-2］，機器換人也成為新時代制造業發展的重要趨勢，特別是在焊接和組裝等勞動密集型環節［3］。人工智能作為引領這一輪科技革命和產業變革的戰略性技術，具有溢出帶動性很強的“頭雁”效應出自習近平總書記2018年10月于中共中央政治局就人工智能發展現狀和趨勢發表的講話。。為此，大規模列裝工業機器人成為了中國眾多企業的生產選擇。國際機器人聯合會（International federation of robotics， IFR）統計數據顯示，中國機器人存量從1999年的550臺迅速增加到了2019年的782725臺，年均增長率高達43.77%。由此可見，中國正快速從工業機器人裝配的落后國向工業機器人領域的全球領跑者轉變［1］，這不僅為世界機器人行業發展注入了強大的中國力量，還使得中國有望成為全球工業機器人技術的創新策源地、高端制造集聚地和集成應用新高地［4］。

工業機器人應用既是人工智能與生產過程深度融合的微觀轉變，也是企業從傳統市場體系向智能制造轉型的創新標志，其迅猛發展極大地推進了制造業轉型升級，對工業制造產生了舉足輕重的影響。工業機器人的自動化控制、重復編程及機器學習能力，不僅能為企業提升污染治理效率提供技術支撐，而且能在很大程度上助力企業綠色創新，推進清潔生產，從而實現“重點行業和重點領域綠色化改造”的目標。那么，在高質量發展的戰略背景下，工業機器人的應用能否促進企業綠色創新水平提升？工業機器人應用影響企業綠色創新的渠道如何？雖然工業機器人應用與綠色創新均受到學界熱切關注，但尚無學者深入探討上述問題的答案，而工業機器人應用和綠色創新水平提升是中國實現經濟增長方式優化的重要推手。為此，深入剖析工業機器人對企業綠色創新的作用機制具有重要的現實意義，可為中國制定“智能+”制造模式、經濟全面綠色轉型和加快創新型國家建設等方面的政策提供有益參考。

一、文獻綜述

工業機器人應用和綠色創新同屬當前學界關注的焦點問題，學界對二者分別進行了細致而深入的研究，形成了以下兩個相對系統的研究方向。

一是工業機器人應用的研究。隨著智能制造上升為國家戰略，工業機器人成為企業由傳統的“要素驅動”向“創新驅動”轉變的重要工具，更是各國構筑核心競爭力的主要模塊［6］，其對生產、分配、交換和消費等經濟活動各環節進行重構，囊括了從宏觀到微觀的各個層次和多個領域，不但產生了多樣化的智能化新需求，還實現了社會生產力的整體躍升［7］。該領域的早期研究聚焦于工業機器人應用的就業效應，已有研究發現工業機器人應用既會通過縮短勞動工時和更替勞動崗位對工資產生負向沖擊［8］，又會通過降低“就業創造效應”［9］和提高“就業破壞效應”來抑制企業就業。后期的研究則多關注工業機器人的宏觀經濟效應，已有研究發現工業機器人應用會對生產率提升［9-10］、服務業結構升級［11］、綠色生產［12］和全球價值鏈分工參與度［6］產生積極作用。近幾年工業機器人應用的創新效應成為了學界關注的新熱點，如黃先海等［5］、占華等［13］和諸竹君等［14］均細致分析了工業機器人應用對企業創新能力的影響，研究大多發現：工業機器人應用不僅會推動企業生產過程的優化，還會有效地提升企業創新水平。為此，工業機器人應用可以成為中國由制造業大國向創新大國轉變的重要支撐。

二是綠色創新的研究。已有研究多從政策制度和經濟發展兩個視角探索驅動綠色創新的影響因素。第一是政策制度視角的研究。其中，強調環境規制工具作用的“波特假說”一直備受關注，大部分學者驗證了“波特假說”的正確性，即設計恰當的環境規制工具將賦予微觀企業個體一定的自主權利，激勵企業通過綠色創新來降低環境成本［15-16］。要從根本上改善生態環境，促進綠色發展，不僅要靠嚴格的規制政策，還需采用一定的金融手段優化資源配置的激勵機制，如綠色信貸政策能動態調整環境污染的機會成本，做到既激勵清潔性投資又抑制污染性投資［17］，實現利用資金配置引導企業實現綠色轉型的目標［16］。第二是經濟發展視角的研究。如Zeng等［18］研究發現產業協同集聚會抑制綠色創新效率，但可以通過市場化來糾正產業協同集聚的扭曲效應；Lee等［19］認為研發投入增加會激勵企業綠色創新活力。另外，還有部分學者從進口貿易自由化［20］、產業結構［21］和融資約束［22］等視角探索綠色創新的影響因素。整體而言，工業機器人應用對企業綠色創新的研究仍屬于該領域亟待開發的“熱土”。

綜合而言，已有文獻對工業機器人和綠色創新分別進行了較為深入的剖析，但是仍存在以下不足：第一，雖有學者注意到工業機器人應用會對企業創新行為產生作用，但工業機器人和綠色創新的研究始終處于“同為熱點，鮮有交集”的狀態，缺乏科學的經驗檢驗。為此，無法洞察前者對后者的實際作用機制。第二，已有研究多從宏觀層面探究關注工業機器人應用和綠色創新，缺乏微觀企業層面的機理分析，而微觀企業是工業機器人和綠色創新的微觀推動者與承受者，因而微觀層面的研究能更有效揭示二者的作用關系。第三，已有研究多從專利數量視角對綠色創新進行分析，從創新質量視角展開的研究較少，導致所得的結論難免存在缺憾。

本文可能的邊際貢獻在于：第一，將工業機器人應用影響拓展至企業綠色創新層面，為現有研究提供一個新視角。第二，利用微觀企業數據，從信息技術效應、人力資本效應、研發投入效應和政府支持效應等視角進行作用渠道分析，深入剖析工業機器人應用影響企業綠色創新的內在機理。第三，運用知識寬度法度量企業的綠色創新質量，測算工業機器人應用的綠色創新“質升”效應。

二、理論分析與研究假說

綠色創新是企業突破環境約束和效率偏低困境，實現可持續增長的重要驅動力量［23］，工業機器人集先進生產工藝、先進生產技術和先進生產知識于一身［1］。為此，工業機器人應用與綠色創新具有非常明顯的同趨勢特征，即工業機器人的應用和綠色創新都在一定程度上意味著資源配置效率的優化和生產工藝的改進。首先，工業機器人應用可能帶來生產過程的重構［24］，優化市場供需結構，從而提高企業綠色創新水平。如今綠色消費理念深入人心，企業可以利用工業機器人收集消費者信息，了解用戶對產品的真實需求，定制化研發環境友好和節能降污的綠色性能產品。其次，在生產的前端處理過程中，工業機器人可以為企業提供清潔生產所需的提煉提純、監測防護等先進的技術設備，實現傳統能源的清潔化以及清潔能源的規模化，從生產端控制污染的產生［25］；在末端處理過程中，工業機器人操作可以達到污染物處理所需的精度，避免因人工操作精度低而造成二次污染，提高了污染治理效率。最后，工業機器人為企業創造了更高效的創新生態平臺，這有利于企業與外部科研機構、高校和消費者等多維主體形成創新合力［26］，攜手提升企業綠色創新產出。由此，本文提出假設：

H1：工業機器人應用會提升企業綠色創新水平。

工業機器人應用會顯著提升企業的信息技術水平，借助人工智能、互聯網和數字化等技術，使企業動態捕捉環境的細微變化，為綠色創新提供信息支撐。一方面，信息技術的大規模使用為企業提供了高效智能的技術平臺，有利于信息在不同部門之間的關聯創新溢出，從而推動信息技術水平和創新水平的共同躍升。另一方面，信息技術水平提升不僅拓寬了綠色創新融資渠道（風險投資、虛擬研究機構等），還為企業提供了動態化和精準化的管理媒介，降低了綠色創新活動的風險和不確定性。進一步地，政府能更準確掌握企業的污染排放情況，由此制定科學有效的管控措施，從而對企業綠色創新效率產生正向反饋［13］。由此，本文提出假設：

H2：工業機器人應用會通過提升信息技術水平的方式提升企業綠色創新水平。

企業綠色創新活動依賴于高水平科技型人才，而工業機器人應用會催生出一批新的勞動力需求，如與工業機器人技術相適應的機器人工程師、算法工程師、設計師、編程師、數據分析師等高技能勞動力。一方面，相對于較低技能勞動力，高技能勞動力不僅具有生產率上的絕對優勢，還在具有較高技術復雜度的工作中擁有相對優勢［8］，從而提高企業在新型綠色產品、綠色技術等方面的創新能力。另一方面，科技型人才往往具有較強的技術吸收能力和問題處理能力，能快速掌握并使用領域的前沿技術，其不僅可以利用工業機器人完成互補式創新，還可以進行原始性創新，為企業綠色創新提供充分的智力支持，加速綠色創新技術的擴散。由此，本文提出假設：

H3：工業機器人應用會通過提高人力資本水平的方式提升企業綠色創新水平。

綠色創新活動往往風險程度較高、創新周期較長，且具有不可逆轉的特征。企業在綠色創新初期，缺乏有形物質的投入，尚未形成完整含義的產品，容易陷入融資難的困境，且智能化水平越高的企業，越傾向于探索具有綠色特征的前沿技術［27］。而政府對企業綠色專利研發的部分或全額資助，可以降低企業綠色創新成本，確保企業引進生產工藝更高和綠色效率更高技術的過程不會因資金匱乏而中斷，使得信息收集、知識引進和技術引進等集成更順暢。其次，綠色創新活動本身具有“雙重外部性”，亟需地方政府加大財政科技支出強度，指導綠色研發方向［28］，并向資本市場傳遞企業得到官方認證的積極信號［29］，發揮其金融杠桿的作用，進而有效地促進綠色創新。最后，知識產權保護制度的不完善及執行機制的缺位會削弱企業的綠色創新動力，在這種情形下，政府支持能在很大程度上彌補上述缺位［30］。由此，本文提出假設：

H4：工業機器人應用會通過獲取政府支持的方式提升企業綠色創新水平。

綜合上述分析，本文的研究框架及相關假設如圖1所示。

三、研究設計

（一）模型設定

本文旨在刻畫工業機器人應用對企業綠色創新的作用機制。為此，構建以下雙固定效應的模型：

其中：k、i、j和t分別為企業、行業、省份和時間，被解釋變量Ykijt為企業綠色創新數量，核心解釋變量Xijt表示工業機器人安裝密度的對數。Controlskijt是一系列控制變量，μk和μt分別為企業個體固定效應和時間固定效應，εkijt為隨機誤差項。

（二）數據選擇

被解釋變量為企業綠色創新，參考黃先海等［5］與肖靜等［26］的做法，本文基于企業創新產出，采用兩種方法刻畫企業綠色創新水平：一是以企業綠色專利申請總數的對數（pat，包括綠色發明專利和綠色實用新型專利）衡量企業綠色創新；二是以企業綠色發明專利申請數量的對數（inn）衡量企業綠色創新。

核心解釋變量為工業機器人安裝密度的對數（robot）由于數據缺失過多，本文省份樣本數據均不包括西藏自治區。，本文借鑒許健等［4］的做法，將IFR提供的行業機器人存量數據與《國民經濟行業分類》（GB/T 4754—2011）進行匹配，得到我國13個行業的工業機器人存量。本文測算省份層面各行業工業機器人安裝密度的具體公式如下：

其中：Xijt表示i行業j省份在t時間的工業機器人安裝密度，Pijt表示i行業j省份在t時間的就業人數，Ljt表示j省份在t時間的就業人數，Robit表示全國i行業t時間的工業機器人存量，Cit表示全國i行業在t時間的就業人數，對所有行業工業機器人安裝密度進行求和，即可得到省份層面的工業機器人安裝密度本文數據涉及的各行業各省份的就業人數和全國總就業人數均來自《中國勞動統計年鑒》。。

為避免遺漏變量對實證結果產生不利影響，本文還進一步納入了企業和省份兩個層面的控制變量，具體包括：a）融資約束指數（sa），企業研發投資本身具有極大風險，加上信息不對稱和知識外部性等問題，使其更容易受到外部融資環境的影響［22］，實證中采用sa指數測度；b）企業規模（scale），企業規模是影響綠色創新的重要因素，規模較大的企業會傾向于采用技術創新以推動可持續發展［31］，實證中采用企業年末總資本的對數測度；c）企業年齡（age），年齡越大的企業往往具有更強的創新意識，實證中采用ln（1+企業上市時長）表示；d）資本密集度（ci），通常資本密集度越高的企業，從事技術創新的能力越強，從而對企業的綠色創新水平產生影響，實證中采用企業總資產占營業收入的比重表示；e）總資產收益率（roa），它是刻畫企業盈利能力的重要指標，采用企業凈利潤占總資產的比重表示；f）經濟發展水平（pgdp），經濟較發達的地區在積累研發資源和人才方面更有優勢，為企業創新創造了良好條件，實證中以省份人均實際GDP的對數測度；g）外資介入程度（fdi），外資的流入往往會伴隨著新技術和新工藝的進入，從而對企業的綠色創新水平產生影響，實證中使用外商直接投資金額占GDP的比重表示；h）環境污染排放強度（envir），環境污染排放強度越高的區域，其對綠色技術的需求往往越多，進而對企業綠色創新行為產生影響，實證中采用工業煙（粉）塵排放量占GDP的比重表示；i）基礎設施建設水平（infra），完備的基礎設施可以推動技術、知識和勞動力等生產要素在區域創新系統中的充分流動，促進創新技術的擴散與外溢，實證中采用人均城市道路面積的對數表示；j）產業結構（is），技術創新與產業結構密不可分，產業結構所帶來的市場需求擴大和產業集聚能極大地促進企業創新［21］，實證中采用第二產業增加值占GDP的比重表示。

本文的工業機器人數據來自IFR數據庫，上市公司綠色專利數據來自國家知識產權局，企業層面的變量來自國泰安數據庫，省份層面的數據來自國研網統計數據庫、國家統計局數據庫及各省份的統計年鑒、統計公報。為了剔除極端異常值對本文的影響，筆者本文對上述連續變量進行1%的雙邊縮尾處理，所得描述性統計結果見表1。

四、實證結果與分析

（一）基準回歸結果與分析

基于IFR數據庫、國家知識產權局與國泰安數據庫的匹配結果，本文就工業機器人應用對綠色創新的作用效應進行實證檢驗，表2報告了基準檢驗結果。可知在控制個體和時間固定效應的條件下，依次加入控制變量的回歸結果中，工業機器人應用變量的估計系數均為正，且通過了至少1%的顯著性檢驗。由此可見，工業機器人應用對pat和inn均表現出顯著的促進作用，這一促進作用在有無控制變量的估計結果中均穩健成立。因此得到如下推論：首先，作為推動企業由傳統的“要素驅動”向“創新驅動”轉變的重要工具，工業機器人應用有助于企業綠色創新水平的提升，即假設H1得到驗證。其次，大規模應用工業機器人不僅能夠提升制造業的生產效率和生產工藝，還會對環境優化產生正向效果，即工業機器人已經成為了一國減輕環境污染負擔、提升經濟增長效率和實現經濟高質量增長的重要工具。為此，對于環境壓力較大、綠色發展水平較低的經濟體而言，提升機器人應用廣度和深度可以成為其贏得新一輪國際競爭優勢的重要抓手。最后，工業機器人是實現產業基礎高級化和產業鏈現代化的重要支撐，然而中國產業鏈的基礎和現代化程度均不高，這一定程度上使得中國的綠色創新水平長期偏低，而加大工業機器人的應用力度可以同時實現產業鏈優化和綠色創新優化。因此，加大工業機器人的應用力度，對中國具有重要的現實意義。

（二）內生性檢驗結果與分析

考慮到工業機器人應用和綠色創新可能會存在互為因果關系的潛在內生性風險，本文采用兩類方法進行內生性檢驗，以確保前文估計結果的準確性。一方面，采用包含工具變量的兩階段最小二乘法（2SLS）進行檢驗，實證中選取兩種工具變量進行實證檢驗：a）借鑒唐曉華等［32］的做法，以各省份長途光纜長度的對數構建工具變量（IV1）進行實證分析；b）借鑒孫早等［7］的做法，以同一地區此處采用國務院發展研究中心提出的八大綜合經濟區劃分方法進行區域劃分，屬于同一綜合經濟區的為文中所提屬于同一地區。其他省份工業機器人安裝密度均值的對數作為工具變量（IV2）進行實證檢驗，檢驗結果見表3。表3的（1）—（4）列報告了相應的檢驗結果，兩個工具變量均通過了CD檢驗和LM檢驗，因而工具變量的估計結果是穩健可靠的。工業機器人變量的估計系數顯著為正，且都通過了1%的顯著性檢驗，該回歸結果表明：在控制內生性的情況下，工業機器人應用對企業綠色創新仍然表現出顯著的促進作用，進一步證實了前文估計結果的可靠性。另一方面，企業創新能力越強，越傾向于使用工業機器人，以期提升生產率和盈利能力，從而導致本文的基準回歸結果是有偏的。針對此問題，本部分采用Heckman兩階段回歸方法以降低潛在的樣本選擇偏誤和自選擇問題對實證結果的不利沖擊。表3的列（5）和（6）報告了Heckman兩階段法的估計結果，可知Heckman兩階段估計的逆米爾斯比率（lambda）的估計系數均顯著為正，且工業機器人變量的估計系數在1%的顯著性水平上為正，可見在緩解樣本選擇偏誤的條件下，工業機器人應用對綠色創新仍表現出顯著的促進作用，這進一步證實了前文估計結果的科學性和可靠性。

（三）穩健性檢驗結果與分析

為進一步確保前文的估計結果是穩健可靠的，本文采用五種方法進行穩健性檢驗，檢驗結果見表4。一是替換核心解釋變量。考慮到不同省份的工業機器人安裝密度差異較大，本文采用工業機器人安裝數量的對數（robot_ins）作為核心解釋變量的替代變量進行回歸，表4列（1）—（2）報告了相應的結果，robot_ins對綠色創新專利和綠色發明專利的影響效應仍然顯著為正，表明在剔除了可能的混淆因素之后，工業機器人應用仍能推動企業綠色創新水平的提升。二是替換被解釋變量。選用上市公司綠色發明專利申請數量占綠色專利申請總量的比重（inn_ins）來替換被解釋變量，列（3）顯示核心解釋變量的顯著性未發生變化，由此進一步驗證了基準回歸結果是穩健科學的。三是加大約束力度。在控制了企業個體和時間固定效應的基礎上，引入省份固定效應和行業固定效應來進行穩健性檢驗，從而消除不同省份、不同行業的差異特征對被解釋變量的影響，更準確地提煉出企業使用工業機器人產生的凈創新效應。列（4）—（5）中工業機器人變量的估計系數顯著為正，表明工業機器人應用會提升企業綠色創新產出的結論在加大約束力度下仍穩健成立。四是刪除部分樣本。借鑒吳非等［33］的做法，并考慮到國際金融危機及其后效性特征，本文將

2008—2010年的樣本數據剔除，以避免2008年國際金融危機可能對企業綠色創新造成的影響。列（6）—（7）報告了在剔除金融危機因素后的回歸結果，工業機器人應用變量的估計系數仍顯著為正，這表明金融危機并未改變工業機器人應用對綠色創新的作用機制。五是采用ADL（1，1）方程進行穩健性檢驗。考慮到工業機器人應用等經濟變量對企業綠色創新可能具有滯后作用，本文借鑒陳曉華等［34］的研究，采用ADL（1，1）方程進行估計，具體方程如下：

Ykijt=α0+α1Ykijt-1+α2Xijt-1+βControlskijt-1+μk+μt+εkijt（3）

其中：Ykijt-1、Xijt-1和Controlskijt-1分別代表被解釋變量、解釋變量和控制變量的滯后一期。列（9）—（10）報告了式（3）的估計結果，可知工業機器人滯后一期項的估計系數均在1%的水平上顯著為正，且其估計系數相較表2中的列（4）和列（8）有所下降，這一定程度上表明：隨著時間的推移，工業機器人應用對綠色創新的促進機制仍然存在，但是其邊際促進作用呈現下降趨勢。出現這一現象的原因可能在于：一方面隨著新技術的不斷涌現，工業機器人應用的時間越長，其科技內涵的前沿性越小，從而使得其對綠色創新的邊際作用效果越小；另一方面長期運行的工業機器人由于機件磨損、自然腐蝕和其他原因，其精準度會隨著時間的消逝而呈現出衰減趨勢，從而使得工業機器人對綠色創新的邊際效應下降。為此，動態更新工業機器人是保持其對企業綠色創新高邊際促進作用的重要途徑。此外，綠色創新產出和綠色發明創新產出的前一期變量均對當期變量具有顯著的正效應，結合企業異質性理論可知，綠色創新的沉沒成本有助于下一期的綠色創新。為此，鼓勵企業進行綠色創新探索也能提高企業的綠色創新水平，進而不斷提升企業成長的環境友好度。

（四）機制檢驗結果與分析

前文的實證結果表明：工業機器人應用對企業綠色創新具有顯著的促進作用。值得注意的是，前文僅就“工業機器人應用-企業綠色創新”進行了整體刻畫，尚未對其中的機制“黑箱”進行研究，那么這種促進效應是通過什么渠道來實現的？為更好地識別工業機器人應用對企業綠色創新的作用機制與渠道，本部分采用中介效應分析法進行機制識別。借鑒黃先海等［5］的研究，構建如下中介效應模型進行分析：

Mkijt=α0+α1Xijt+βControlskijt+μk+μt+εkijt（4）

Ykijt=α0+α1Xijt+α2Mkijt+βControlskijt+μk+μt+εkijt（5）

其中：Mkijt代表中介變量，也稱作用渠道變量，各變量設定同式（1）。

1.信息技術效應

前文分析表明信息技術可能是工業機器人應用對創新作用的中介變量，為此，選取人均郵電業務總量的對數（inf）衡量信息技術水平，并將其作為中 介變量檢驗信息技術效應。表5列（1）—（3）報告了回歸結果，由列（1）可知，工業機器人應用變量在以inf為被解釋變量的實證估計中顯著為正，可見工業機器人應用對信息技術水平提升具有顯著的正向作用。列（2）和（3）中工業機器人的估計系數均在1%水平上顯著為正，其系數值小于表2中的列（4）和（8）的值，這證明工業機器人應用會通過提升信息技術水平來促進企業綠色創新產出的提升，即信息技術效應得以驗證，假設H2成立。這表明：作為新一代通信技術與先進制造技術的深度融合體，工業機器人應用不僅可以帶動互聯網、物聯網和云計算等高新技術產業的發展，增強企業的污染信息收集和政府監管能力，還能通過信息技術渠道作用于綠色創新，加快企業綠色創新進程。

2.人力資本效應

為檢驗人力資本這一作用渠道的成立性，本文采用研究人員全時當量的對數（hlabor）來度量人力資本水平，并以此作為中介變量檢驗人力資本效應。表5列（4）—（6）報告了相應的回歸結果，由列（4）估計結果可知：工業機器人變量系數在1%水平上顯著為正，說明工業機器人應用優化了企業人力資本結構。列（5）—（6）表明工業機器人和人力資本的估計系數依舊顯著為正，且機器人變量的回歸系數小于其在基準回歸中的回歸系數，基于此可以判定人力資本投入在工業機器人應用與企業綠色創新之間發揮部分中介效應，假設H3成立。出現這一現象的原因可能在于：工業機器人應用會通過就業創造效應增加對高技能勞動力的需求，進而推動人力資本水平整體躍升。同時，對科技型人才而言，他們不僅可以通過知識外溢和共享等渠道激發企業間綠色創新合作潛能，還可以通過神經網絡、機器學習和深度學習等先進技術獲取并利用各種隱性知識，使廣泛存在于企業內部的隱性綠色知識逐漸顯性化［35］，擴充了企業綠色創新的智力基礎，進而提升企業綠色創新能力。

3.政府支持效應

為檢驗政府支持這一作用渠道的成立性，本文選取財政科技支出強度（gover）來表示政府支持，并以此作為中介變量檢驗政府支持效應。表5的列（7）—（9）報告了相應的估計結果，列（7）表明工業機器人變量對政府支持的估計結果在1%水平上顯著為正，表明工業機器人投入能夠提升政府支持力度，列（8）—（9）表明gover的回歸系數顯著為正，robot的回歸系數顯著為正且小于基準回歸中robot的回歸系數，這表明：工業機器人會通過提升政府支持的形式促進企業綠色創新水平提升，假設H4得以驗證。企業在使用工業機器人初期可能會承擔較大的融資壓力，而政府出臺的專門支持政策無異于“雪中送炭”，不僅能夠幫助企業緩解融資困境，提高綠色創新水平，還能夠向外部投資者傳遞企業得到政府認可的積極信號［29］，進一步提升企業的融資能力和綠色創新能力。

五、進一步分析：工業機器人應用的綠色創新質量效應

綠色創新已成為推動經濟高質量發展的重要抓手、提高綜合國力的關鍵支撐、社會生產方式和生活方式變革進步的強大牽引力，正如習近平總書記所言：“惟創新者進，惟創新者強，惟創新者勝。”而綠色專利作為反映一國綠色創新能力的重要指標，對一國自主創新能力同樣具有關鍵作用。2006—2019年，中國國內專利申請總量從47.03萬件增至419.5萬件，年均增長率高達16.92%；2020年通過《專利合作條約》申請的國際專利總量更是達到6.9萬件，位居世界首位。然而，既有研究指出企業往往會為了尋求政府“扶持”而增加專利申請量，即追求專利“數量”，忽略專利“質量”。由此令人產生如下疑惑：工業機器人應用是否有助于企業綠色創新質量的提升？令人遺憾的是學界尚無此類檢驗。有鑒于此，本部分進一步考察工業機器人應用對企業綠色創新質量的影響，以為中國制定工業機器人應用和企業綠色創新水平提升方面的政策提供更為細致全面的參考。

學界度量綠色創新質量的方法主要有兩類：第一類是采用綠色發明專利數量來度量，由于綠色發明專利的研發周期和創新技術要求均高于綠色實用新型和外觀專利，國內研究多采用該種指標來衡量綠色創新質量［26］，但數量指標難以真實全面反映專利質量，還容易導致“專利泡沫”或“創新假象”等問題；第二類是選擇綠色專利引用數據作為度量綠色創新質量的指標，但中國專利法和國家知識產權局并未要求企業提供專利引用情況，因此考慮到數據準確性不強，這種方法并不適用于中國。本文借鑒張杰等［30］的方法，采用知識寬度法測度綠色創新質量，這不僅克服了以往專利測算方法的弊端，還能捕捉到綠色專利中所蘊含知識的復雜性和廣泛性，合理衡量了企業綠色創新質量以及綠色創新活動質量。該方法利用國家知識產權局提供的綠色發明專利和綠色實用新型專利的IPC分類號，依據專利的“部-大類-小類-大組-小組”信息（如A01 B01/00），參照產業集中度的測算方法，采取大組層面的赫芬達爾-赫希曼指數（HHI）邏輯思路對其進行加權，具體計算公式為：quality=1-∑α2，其中，quality表示企業綠色創新質量，α表示專利分類號中各大組分類所占比重，quality的值越大，表明各個大組層面的專利分類號之間的差異就越大，綠色專利的知識寬度越廣。

表6報告了逐漸加入控制變量時工業機器人應用對企業綠色創新質量作用效應的估計結果，工業機器人應用變量通過了至少5%的顯著性檢驗，且估計系數為正，結合前文結論，可知工業機器人應用能有效促進企業綠色創新的“量增質升”。導致這一現象出現的原因可能在于：對中國這樣的發展中國家來說，目前的專利增長體系在很大程度上依賴于小規模創新或者邊際創新［30］，而工業機器人作為計算機視覺、自動推理和機器學習等智能技術的集成體，對綠色專利的新穎程度、技術程度和先進程度均提出了新的更高要求，從根源上推動了綠色創新質量的躍升；同時，工業機器人的“就業替代效應”將勞動力從低端、體力工作轉移向中高端、智力工作崗位，且工業機器人與數字化的交叉融合，構建了跨領域、跨學科、跨平臺的學科格局，為綠色創新質量的提升營造了良好的環境，進而促進綠色創新的“量增質升”。

六、結論與啟示

（一）結 論

提升工業機器人應用水平與企業綠色創新水平既是實現產業生態化升級的戰略支撐，也是打破產業鏈關鍵環節自主可控能力偏弱困境的重要抓手，更是推動經濟高質量發展的重要引擎。為此，本文在科學測算出工業機器人密度的基礎上，首次從微觀企業層面刻畫工業機器人應用對企業綠色創新的作用機理，并細致檢驗其作用渠道，進而基于專利知識寬度法深入剖析了工業機器人應用對企業綠色創新質量的作用機制，得到的結論主要有：第一，工業機器人應用顯著地提升了企業綠色創新水平。該結論在基準檢驗、內生性檢驗和穩健性檢驗中均穩健成立，表明了工業機器人作為企業由“要素驅動”向“創新驅動”轉變和構筑核心競爭力的重要工具，其迅猛發展將提高環境資源利用效率，有效降低環境污染，驅動企業綠色創新與經濟高質量發展，更好地推動環境友好型增長。第二，作用渠道檢驗結果表明：工業機器人應用會通過提升信息化水平、提高人力資本水平和加大政府支持等渠道來提升企業的綠色創新水平。為此，當前的信息化戰略（如《“十四五”國家信息化規劃》）、人才強國戰略、科技強國戰略和賦能型政府建設均有利于工業機器人應用更順暢地提升企業的綠色技術創新水平。第三，基于知識寬度法測算結果的實證結果表明：工業機器人應用能顯著提升企業的綠色創新質量。可見，工業機器人應用對綠色專利的新穎程度和創新程度提出了更高要求，從根源上推動了綠色創新質量的躍升。為此，工業機器人應用對綠色創新具有“量增質升”的功能。第四，綠色創新探索能有效地提升企業綠色創新水平。ADL（1，1）方程的估計結果表明：綠色技術創新的沉沒成本對下一期的綠色創新呈現出顯著的正效應。為此，可鼓勵企業結合自身的優勢和綠色技術水平，進行綠色技術領域的嘗試與探索，以使得沉沒成本引致的“學習效應”更好地發揮綠色創新促進效應。

（二）啟 示

本文不僅在一定程度上填補了工業機器人應用與企業綠色創新交叉研究的空白，還具有重要的政策內涵：首先，應鼓勵支持企業持續加大工業機器人的應用廣度和更新力度。“十四五”時期，中國生態文明建設進入突破“卡脖子”的綠色創新關鍵技術、促進經濟社會發展全面綠色轉型、實現生態環境質量改善由量變到質變的關鍵時期，綠色創新作為新的發展動能值得關注。工業機器人應用作為一條行之有效的轉型升級路徑，加大其應用廣度和更新力度不僅能夠使得庫存機器人在技術領先性方面保持競爭力與優勢，還能使之更好地發揮綠色創新促進功能。其次，可通過加快信息技術建設步伐、加強高端人力資本培養、引進力度和提升政府對綠色創新支持力度等形式，使得工業機器人應用對綠色創新的作用渠道更為順暢。由于信息化、人力資本和政府支持是中國經濟高質量發展的重要支撐，為此，上述措施不僅能有效提升工業機器人應用對綠色創新的邊際作用效率，還能為經濟高質量增長打造更加有力的內力支撐，可謂一舉多得。最后，當前中國工業機器人的優勢主要聚焦應用層面，而工業機器人本身的研發、制造環節還較為薄弱。為此，企業應增強本土工業機器人的生產自給水平，一方面應充分發揮新型舉國創新體制，將優勢科研院所、企業、人力資本和資金匯集于關鍵核心工業機器人生產領域，進而快速提升工業機器人的本土供應能力；另一方面應充分發揮大國大市場優勢，鼓勵本國企業優先購買本土工業機器人，為本土工業機器人做大做強提供需求側支持，進而在助力中國產業基礎高級化、產業鏈現代化、破解“卡脖子”困境和經濟高質量增長戰略的基礎上，使得工業機器人應用更好、更持續穩健地促進企業綠色創新水平提升。

參考文獻：

［1］王曉娟，朱喜安，王穎.工業機器人應用對制造業就業的影響效應研究［J］.數量經濟技術經濟研究，2022，39（4）：88-106.

［2］Fan H C， Hu Y C， Tang L X. Labor costs and the adoption of robots in China［J］. Journal of Economic Behavior amp; Organization，2021，186（6）：608-631.

［3］Cheng H， Jia R X， Li D D， et al. The rise of robots in China［J］. Journal of Economic Perspectives，2019，33（2）： 71-88.

［4］許健，季康先，劉曉亭，等.工業機器人應用、性別工資差距與共同富裕［J］.數量經濟技術經濟研究，2022，39（9）：134-156.

［5］黃先海，虞柳明，袁逸銘.工業機器人與企業創新：基于人力資本視角［J］.科學學研究，2023，41（2）：356-368.

［6］呂越，谷瑋，包群.人工智能與中國企業參與全球價值鏈分工［J］.中國工業經濟，2020（5）：80-98.

［7］孫早，侯玉琳.工業智能化與產業梯度轉移：對“雁陣理論”的再檢驗［J］.世界經濟，2021，44（7）：29-54.

［8］王林輝，胡晟明，董直慶.人工智能技術、任務屬性與職業可替代風險：來自微觀層面的經驗證據［J］.管理世界，2022，38（7）：60-79.

［9］Acemoglu D， Restrepo P. The race between man and machine： Implications of technology for growth， factor shares， and employment［J］. American Economic Review，2018，108（6）：1488-1542.

［10］明娟，胡嘉琪.工業機器人應用、勞動保護與異質性技能勞動力就業［J］.人口與經濟，2022（4）：106-121.

［11］魏嘉輝，顧乃華，鄭鵬.工業機器人應用與服務業結構升級［J］.軟科學，2022，36（9）：1-7.

［12］聶飛，胡華璐，李磊.工業機器人何以促進綠色生產？：來自中國微觀企業的證據［J］.產業經濟研究，2022（4）：1-14.

［13］占華，后夢婷，檀菲菲.智能化發展對中國企業綠色創新的影響：基于新能源產業上市公司的證據［J］.資源科學，2022，44（5）：984-993.

［14］諸竹君，袁逸銘，焦嘉嘉.工業自動化與制造業創新行為［J］.中國工業經濟，2022（7）：84-102.

［15］劉金科，肖翊陽.中國環境保護稅與綠色創新：杠桿效應還是擠出效應？［J］.經濟研究，2022，57（1）：72-88.

［16］Peng H， Shen N， Ying H Q， et al. Can environmental regulation directly promote green innovation behavior？：Based on situation of industrial agglomeration［J］. Journal of Cleaner Production，2021，314（9）：128044.

［17］王馨，王營.綠色信貸政策增進綠色創新研究［J］.管理世界，2021，37（6）：173-188.

［18］Zeng W P， Li L， Huang Y. Industrial collaborative agglomeration， marketization， and green innovation： Evidence from China's provincial panel data［J］. Journal of Cleaner Production，2021，279（1）：123598.

［19］Lee C C， Qin S， Li Y Y. Does industrial robot application promote green technology innovation in the manufacturing industry？［J］. Technological Forecasting and Social Change，2022，183（10）：121893.

［20］何歡浪，蔡琦晟，章韜.進口貿易自由化與中國企業創新：基于企業專利數量和質量的證據［J］.經濟學（季刊），2021，21（2）：597-616.

［21］馮根福，鄭明波，溫軍，等.究竟哪些因素決定了中國企業的技術創新：基于九大中文經濟學權威期刊和A股上市公司數據的再實證［J］.中國工業經濟，2021（1）：17-35.

［22］章瀟萌，劉相波.融資約束、人工智能與經濟增長［J］.財經研究，2022，48（8）：63-77.

［23］解學梅，朱琪瑋.企業綠色創新實踐如何破解“和諧共生”難題？［J］.管理世界，2021，37（1）：128-149.

［24］Robert S， Manav R. AI， Labor， productivity， and the need for firm-level data［R］. NBER Working Paper， No.24239，2018.

［25］盛丹，卜文超.機器人使用與中國企業的污染排放［J］.數量經濟技術經濟研究，2022，39（9）：157-176.

［26］肖靜，曾萍.數字化能否實現企業綠色創新的“提質增量”？：基于資源視角［J］.科學學研究：1-19.（2022-09-05）［2023-04-10］.https：∥kns.cnki.net/kcms2/article/abstract？v=3uoqIhG8C45S0n9fL2suRadTyEVl2pW9UrhTDCdPD64BwIEo72wjhgt9CgW5AbsWTaimhI7LRSi7loMzrxnnV4rwZbpSf2Toamp;uniplatform=NZKPT.科學學研究， 2023， 41（5）： 925-935.

［27］Howell S T. Joint ventures and technology adoption： A Chinese industrial policy that backfired［J］. Research Policy，2018，47（8）：1448-1462.

［28］Bai Y U， Song S Y， Jiao J L. The impacts of government Ramp;D subsidies on green innovation： Evidence from Chinese energy-intensive firms［J］. Journal of Cleaner Production，2019，233（10）：819-829.

［29］吳偉偉，張天一.非研發補貼與研發補貼對新創企業創新產出的非對稱影響研究［J］.管理世界，2021，37（3）：137-160.

［30］張杰，鄭文平.創新追趕戰略抑制了中國專利質量么？［J］.經濟研究，2018，53（5）：28-41.

［31］徐佳，崔靜波.低碳城市和企業綠色技術創新［J］.中國工業經濟，2020（12）：178-196.

［32］唐曉華，遲子茗.工業智能化提升工業綠色發展效率的實證研究［J］.經濟學家，2022（2）：43-52.

［33］吳非，胡慧芷，林慧妍，等.企業數字化轉型與資本市場表現：來自股票流動性的經驗證據［J］.管理世界，2021，37（7）：130-144.

［34］陳曉華，劉慧.國際分散化生產工序上游度的測度與影響因素分析：來自35個經濟體1997～2011年投入產出表的經驗證據［J］.中南財經政法大學學報，2016（4）：122-131.

［35］Olden J D， Jackson D A. Illuminating the \"black box\"： A randomization approach for understanding variable contributions in artificial neural networks［J］. Ecological Modelling，2002，154（1-2）：135-150.

（責任編輯：陳麗瓊）

收稿日期：2023-03-01 網絡出版日期：2023-05-19網絡出版日期

基金項目：國家社會科學基金項目（22BJL126）

作者簡介：陳曉華（1982— ），男，江西玉山人，教授，博士，主要從事人工智能和技術創新方面的研究。