人工智能技術對制造業就業的影響

宋潞平

摘 要：人工智能技術的出現，很大程度上會改變企業的勞動力需求和就業結構。以浙江省381家制造業企業為研究樣本，構建多分類Logistic模型，探討人工智能技術對制造業企業就業的影響之后發現：企業使用人工智能技術頻率越高、規模越大、年限越長，就業數量減少的可能性越大。另外，企業在使用人工智能技術后總成本減少和男性員工減少較多，就業數量減少的可能性越大。最后，企業增加人工智能技術設備投資，其就業數量不變或增加的概率越大。

關鍵詞：人工智能；制造業；就業；替代

中圖分類號：F273.1

文獻標識碼：A??? DOI：10.13411/j.cnki.sxsx.2023.02.009

Abstract：The emergence of AI technology will greatly change the labor demand and employment structure of enterprises. Taking 381 manufacturing enterprises in Zhejiang Province as a research sample， a multi classification logistic model is constructed to explore the impact of artificial intelligence technology on the employment of manufacturing enterprises. The results show that the higher the frequency， the larger the scale and the longer the service life of enterprises using artificial intelligence technology， the greater the possibility of employment reduction. In addition， after using artificial intelligence technology， the total cost of enterprises will be reduced and the number of male employees will be reduced. The more likely the number of employment will be reduced. Finally， if enterprises increase investment in artificial intelligence technology and equipment， the greater the probability that the number of employment will remain unchanged and increase.

Key words：artificial intelligence; manufacturing obtain employment; replace

一、引言

人工智能在最近幾年發展得非常火熱，特別是制造業設備和人工智能等數字世界的融合更是對經濟發展帶來了巨大的影響。以人工智能為代表的新技術對制造業的技術提升、效率改造和就業結構都產生了顯著的影響［1］。十九大報告中提出“推動互聯網、大數據、人工智能和實體經濟深度融合”，這為我國制造業高質量發展提供了戰略部署。根據全球最大的管理咨詢公司（埃森哲）測算，未來十五年，人工智能技術將會帶來近4萬億美元的全球制造業增長。作為一個新的生產要素，人工智能對制造業的影響主要體現在機器替換人工勞動力、人工智能帶來新的生產效率提升和人工智能顛覆現有的生產流程這三個方面。新的技術勢必會對現有的就業產生深刻的影響；社會上已經產生“機器換人”是否會帶來失業潮的擔憂。在這樣的背景下，筆者主要著眼于人工智能對制造業就業的影響，特別是更加客觀地反映人工智能對企業員工的就業、收入、就業人員結構和生產效率的影響。只有正確認識人工智能對制造業就業的影響，才能從政策層面提前預防相關負面效應的產生，讓新興技術能夠在真正意義上推動制造業的高質量發展。

二、研究綜述

關于人工智能和制造業就業之間關系的研究，海內外學者已經有了不少探討。這些探討基本集中于一個問題，即人工智能對就業的影響。人工智能讓就業減少了或是增加了？［2］一部分學者認為人工智能減少了就業崗位。Autor等［3］提出的任務模型是基于任務分配方法研究的基礎模型，一般勞動力只能從事一般勞動任務，而高技術勞動力能夠從事非一般性任務。如果社會中勞動力和勞動任務的匹配率越高，那失業率就越低，反之亦然。采用這種方法進行研究的學者幾乎都認為人工智能將會部分替代人類勞動力。此外，還有很多研究者通過職業的方法進行研究，樣本來自世界上各個地區。孫早等［4］研究表明，人工智能技術擠出了低學歷層次的就業，但是他們發現第三產業的發展反而弱化了這種現象。王永欽等人［5］的研究也證實了人工智能技術會降低就業數量，但是對員工的工資影響并不大。王君等［6］研究認為，人工智能技術對就業的影響在短期內似乎并不明顯，但是長期來看存在負面效應，不容樂觀。不過，這些研究者在面對人工智能的時候顯得略微悲觀，把焦點放在了人工智能導致的失業問題。

還有一部分學者認為，雖然人工智能會取代很多崗位，但是也會創造出很多新的職位，比如人工智能的開發、維護人員等。Gaggl等［7］研究表明，人工智能的出現會帶來很多類似計算機數據分析的崗位。王林輝等［8］研究認為，人工智能技術加劇了收入差距，同時創造了高收入就業崗位。楊偉國等［9］研究也證實了相同的觀點，長期來看就業創造的效應會超越就業替代的效應。從現有的“職業替代”和“職業創造”兩個層面的研究來看，很多學者的研究忽視了人工智能和勞動力的互補關系［10］。總體而言，這兩種研究方法過多地關注被消滅的崗位和新創造的崗位，缺乏對崗位具體特征的分析。同時，現有的關于人工智能的研究更多地局限于機器人設備方面，和真正意義上的人工智能還有一定差距。此外，相對來說學界缺少分行業的研究，多聚焦于就業總量領域。

另外，有些學者針對制造業這一行業，專門研究人工智能對其就業的影響。李新娥等［11］研究表明，越早啟動將人工智能技術運用于制造業企業的省份，其就業影響程度越大。蔡躍洲等［12］研究顯示，人工成本逐年提高，導致人工智能應用于制造業企業加速成型。不過人工智能對就業總量影響不大，但是其帶來的結構性沖擊無法避免。另外，何勤等［13］研究顯示，人工智能對制造業的就業會有一定影響，但是并不明顯。不過也有學者認為人工智能會減少制造業勞動力數量，比如蔡嘯等［14］通過對我國28個省份2003-2016年的面板數據進行分析，最終認為人工智能會顯著降低制造業企業的勞動力數量，不過生產率的提升會抵消一部分的替代效應。

綜上所述，人工智能的出現勢必會減少制造業本身的用工數量，雖然也有可能創造新的崗位，但是不足以抵消“替代效應”。當然，人工智能技術會在制造業以外的行業創造新的崗位，比如人工智能技術開發、維護等職業，同時也會提升整個制造業的生產效率。不過從目前的研究來看，關于人工智能對制造業就業影響的實證研究較少，研究大多集中于定性研究，缺乏數據支撐。

三、理論模型分析

學術界關于人工智能對勞動市場影響的理論模型有很多。不過在分析制造業就業問題的時候，要注意制造業不同行業內部本身具有區別，這會導致不同的生產效率問題。另外，在分析就業問題的時候，勞動力的流動并不是簡單地在第二產業和第三產業之間轉換，有些勞動力的流動可能會在第二產業內部流轉。基于此，筆者認為消費者的效用函數應該表達為如下公式：

基于此，可以發現，當產品價格和產出固定不變的時候，產品生產過程中任務難度k<ω的存在情況越普遍的時候，人工智能技術機器使用的概率就會變小，從而導致人類就業的數量增加。不過當k≥ω存在的情況概率增大的時候，企業會選擇人工智能技術來替代人類生產，這個時候人類就業的數量就會減少。不過實際情況中，價格和產出不可能固定不變，假設價格固定不變的時候，產出Y增加，在這樣的情況下，如果公式（8）的第一部分不變，這說明人工智能技術的生產效率提升會導致人類就業數量減少。所以，人工智能技術的提升也會減少相應的人類就業數量。綜上所述，可以得出以下推理：

當生產過程中的任務難度越來越高的時候，人工智能技術的需求量也會隨著增加，從而導致人類就業數量減少。同時，人工智能技術的生產效率隨著時間的增加而提升的時候，也會導致人類就業數量減少。

四、實證分析

（一）數據來源

早在二十年前，浙江就提出了打造先進制造業基地的戰略目標。目前，浙江的制造業發展走在全國前列，2020年工信部公布的全國先進制造業集群名單中浙江的集群數量位居全國第一。另外，浙江的人工智能技術和數字經濟也處于全國第一梯隊，2020年人工智能核心產業規模增速超過20%，總量接近千億。筆者對浙江省制造業的數據進行分析具有相當強的科學性和實踐性。數據主要采用2021年浙江省制造業企業的問卷調查數據，調研企業分別來自浙江省11個地級市。問卷調查的對象全部來自制造業企業，并且已經使用人工智能技術（包括智能化改造、機器換人等）， 剔除非有效問卷后，有效樣本為381個。從制造業內部的行業劃分來看，本次調查的樣本中，有33.07%的企業來自化工行業，有18.9%的企業來自裝備制造行業，有17.06%的企業來自生物醫藥行業，有14.17%的企業來自印染紡織行業。具體調查問卷內容可見表1。

（二）描述性統計結果

企業基本情況方面，根據問卷調查的結果顯示， 78.74%的樣本是民營企業，國有企業樣本數量相對偏少。樣本中企業最近5年內的發展情況較為不一致，37.01%的企業認為經營狀況一般，44.88%的企業認為經營狀況較好，剩余的企業認為經營狀況較差。這可能和最近幾年國際國內環境有一定關聯，有些企業提到疫情對于外貿出口有較大的影響，特別是2020年影響最大。從企業是不是國家高新技術企業這一選項來看，樣本中將近43.04%的企業屬于國家高新技術企業，這可能和課題組在發放問卷的時候主要集中于規上企業有一定關系。同時，浙江科技創新型企業較多也具有一定聯系。

人工智能使用情況方面，問卷結果顯示43.04%的企業人工智能技術使用比較頻繁，38.06%的企業人工智能技術使用頻率一般，剩余的企業使用人工智能技術頻率很少。從這個結果可以看出，企業對于人工智能技術的使用還沒有達到充分飽和狀態，有些企業對于人工智能技術的使用還只是停留在機器換人這一階段，當然這和人工智能技術發展沒有完全成熟也有關系。

從人工智能技術的使用年限來看，樣本中大約27.03%的企業使用人工智能技術年限在1年以下，大約45.93%的企業使用人工智能技術年限在1年以上5年以下，剩余的企業使用人工智能技術年限在5年以上。這和浙江較早實施機器換人和智能化改造有較大關系，浙江制造業企業大都會在2025年完成全面的智能化生產。

從是否會增加人工智能技術設備等投資的回答來看，大約有65.88%的企業選擇了是，其余的企業選擇了否。這一結果表明還是有部分企業對于人工智能技術的態度比較模糊，也說明人工智能技術還沒有很大程度上展現出大幅度提升企業效益的能力。

關于采用人工智能技術最大的阻礙是什么這一問題上，44.09%的企業認為是相應人才缺乏，27.03%的企業認為是設備成本高，11.02%的企業認為是人工智能技術不能滿足生產需要，7.87%的企業認為是本行業人工智能技術應用不高，其余的企業選擇了其它。這一結果和課題組在走訪調研中了解到的情況較為一致，特別是在杭州、寧波以外的城市中，很多企業反映在招聘相關技術人員的過程中，很多有專業背景有技術能力的人才不愿意來二、三線城市，特別是很多企業主要生產基地在城市的鄉鎮偏遠地區，這加劇了人才流失問題。所以，企業運用人工智能技術的最大攔路虎就是技術人才缺失。同時，也有部分企業認為人工智能設備運用的成本比較高，這對企業的整體利潤情況會造成影響。課題組認為這和很多企業的產品附加值不高有很強的聯系，因為很多傳統企業本身的利潤率不高，單純通過價格競爭來獲取市場，如果同時布局人工智能設備，這就會造成很大的經營壓力。

關于采用人工智能技術帶來的最大收獲是什么這一問題上，37.01%的企業選擇了提高生產效率，在走訪過程中，很多企業認為人工智能技術最大的優點就是可以隨時生產，24小時生產，這是普通勞動力無法比擬的優點。還有24.93%左右的企業認為人工智能技術可以提高產品質量，這和機器的本身特性息息相關，它不會產生人為的錯誤。還有20.73%的企業認為人工智能技術可以帶來更加安全的生產環境。

就業情況方面，關于采用人工智能技術后企業用工數量是否有變化這一問題，43.04%的企業回答了不變，30.97%的企業回答了減少，其余的企業回答了增加。課題組認為人工智能技術還沒有進展到大幅度削減就業崗位的時候，同時很多企業在使用人工智能技術后，雖然減少了相應工種的勞動人員，但是同時也增加了人工智能設備的維護運營人員，在這樣的情況下很有可能不會大幅度改變原有的就業人員數量。

關于采用人工智能技術后企業用工人員減少的主要是哪個性別這一問題，有72.97%的企業回答了男性。關于采用人工智能技術后對企業內部哪個崗位類型的員工沖擊比較大這一問題，有92.91%的企業選擇了生產崗位。從前面這兩個問題的結果來看，人工智能技術目前對制造業中生產性崗位的沖擊比較大，特別是不需要特別技能的男性崗位。目前的人工智能技術還只能替代低端的生產性崗位。

關于采用人工智能技術后對企業總成本是否有影響這一問題，64.04%的企業選擇了減少。關于人工智能技術管理崗位人員工資是否高于企業平均工資水平這一問題，77.95%的企業回答了是。根據課題組了解到的情況，樣本企業中大部分企業平均工資在4000～7000元這個區間，而人工智能技術管理崗位的平均工資在6000～9000元這個區間，有些甚至超過了10000元。

（三）實證分析

為了進一步探析人工智能技術對制造業就業的影響，通過實證研究來分析究竟哪些變量會影響就業。基于前期的調研數據，令問卷調查表中的“采用人工智能技術后企業用工數量是否有變化”作為因變量Y，人工智能技術使用的頻率和規模（X1）、人工智能技術使用年限（X2）、是否會增加人工智能技術設備等投資（X3）、采用人工智能技術后企業用工人員減少的主要是哪個性別（X4）、采用人工智能技術后對企業總成本是否有影響（X5）這5項指標作為自變量，企業5年內經營狀況（X6）、企業是否屬于國家高新技術企業（X7）這兩項作為控制變量。其中X4和X7是定類變量，分析前需要進行啞變量處理。因為因變量有超過2個的選擇，分別為1=減少、2=不變和3=增加，所以構建模型時需要采用多分類Logistic回歸模型，令Y的最小值作為對照項，即以“人工智能技術應用后企業用工人數減少”作為對照項。基于此，可以得出以下這個方程：

從表2來看，因變量Y的分布沒有缺失，也比較均勻。根據數據匯總，一共有381個樣本進行分析，其中采用人工智能技術后企業用工數量減少的比例有30.97%，不變的有43.04%，增加的有25.98%。另外，從似然比檢驗結果來看，模型的整體構建有效。

從表3的結果來看，發現隨著人工智能技術使用的頻率和規模的增加，制造業企業就業數量減少的概率逐漸變大，這說明企業的人工智能技術越普及，就業數量會減少。從統計分析的數據來看，隨著人工智能技術使用年限的增加，制造業企業就業數量減少的概率逐漸變大，這說明企業使用人工智能技術越久，就業數量會減少。這些結論和彭瑩瑩等人［15］對廣東省制造業企業進行分析得出的結論一致。對于會增加人工智能技術設備投資的企業而言，其就業人員數量增加和不變的概率要大于減少的概率，不過這一結果在分析過程中P值過大，不具有顯著性。另外，對于采用人工智能技術后企業男性員工減少為主的企業，其企業就業數量減少的概率更大。這和觀測到的實際現象比較吻合，因為制造業中很多被替代的工種主要依靠男性勞動力，這些崗位往往不需要有高技術能力，更多的是體力付出，而正是因為這樣更容易被人工智能技術所替代。從企業總成本的影響來看，相對于成本增加的企業，成本減少的企業的就業數量減少的概率更大。這一結果很容易理解，很多企業因為運用人工智能技術后減少了大量人力成本，而這一成本又能覆蓋掉投資設備的費用，這說明對于某些企業而言，人工智能技術是具有吸引力的。從控制變量的結果來看，發現企業經營狀況較差和一般的企業，往往就業數量減少的概率更高。對國家高新技術企業而言，就業數量不變和增加的概率要高于減少的概率。

五、研究結論與啟示

（一）研究結論

研究表明，當人工智能技術越來越成熟，對制造業的職位替代效應會越強。目前來看，人工智能技術還處于單純的機器換人階段，沒有做到機器的真正人工智能化，所以這種職位替代效應并沒有那么強烈。筆者通過數理化模型推導出“當生產過程中的任務難度越來越高的時候，人工智能技術的需求量也會隨著增加，從而導致人類就業數量減少。同時，人工智能技術的生產效率隨著時間的增加而提升的時候，也會導致人類就業數量減少”這一結論。另外，通過多分類Logistic回歸分析得出以下幾個結論：企業使用人工智能技術頻率越高、規模越大、年限越長，就業數量減少的可能性越大；企業在使用人工智能技術后總成本減少和男性員工減少較多，就業數量減少的可能性越大；企業增加人工智能技術設備投資，其就業數量不變或增加的概率越大。

（二）研究啟示

一是要樹立正確的理念，不要過多擔心人工智能技術對勞動力的替代效應。雖然很多研究表明人工智能在一定程度上會替代低技術含量的普通勞動力，但是從整個社會層面來看，人工智能技術的誕生也創造了很多技術崗位，對社會生產效率的提升有著正面提升作用。二是要提高素質和知識面，讓企業家對人工智能技術有更深層次的了解。人工智能技術目前還處于發展過程中，很多企業家對人工智能技術的認識停留在機器換人等簡單理解上。目前世界上人工智能技術的發展日新月異，企業家要緊跟時代的步伐，選擇適合自己企業的人工智能模式，創造更多的價值。三是要培育更多技術人才，讓企業在選擇人工智能技術的時候不為人才發愁［16］。很多企業選擇了人工智能技術，但是被人才缺乏的問題困擾。政府、高校和企業應該三者聯動，一起培育人工智能技術的開發、運營、維護等人員。

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［責任編輯、校對：黨 婷］