人工智能技术对制造业就业的影响

宋潞平

摘 要：人工智能技术的出现，很大程度上会改变企业的劳动力需求和就业结构。以浙江省381家制造业企业为研究样本，构建多分类Logistic模型，探讨人工智能技术对制造业企业就业的影响之后发现：企业使用人工智能技术频率越高、规模越大、年限越长，就业数量减少的可能性越大。另外，企业在使用人工智能技术后总成本减少和男性员工减少较多，就业数量减少的可能性越大。最后，企业增加人工智能技术设备投资，其就业数量不变或增加的概率越大。

关键词：人工智能；制造业；就业；替代

中图分类号：F273.1

文献标识码：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发展得非常火热，特别是制造业设备和人工智能等数字世界的融合更是对经济发展带来了巨大的影响。以人工智能为代表的新技术对制造业的技术提升、效率改造和就业结构都产生了显著的影响［1］。十九大报告中提出“推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合”，这为我国制造业高质量发展提供了战略部署。根据全球最大的管理咨询公司（埃森哲）测算，未来十五年，人工智能技术将会带来近4万亿美元的全球制造业增长。作为一个新的生产要素，人工智能对制造业的影响主要体现在机器替换人工劳动力、人工智能带来新的生产效率提升和人工智能颠覆现有的生产流程这三个方面。新的技术势必会对现有的就业产生深刻的影响；社会上已经产生“机器换人”是否会带来失业潮的担忧。在这样的背景下，笔者主要着眼于人工智能对制造业就业的影响，特别是更加客观地反映人工智能对企业员工的就业、收入、就业人员结构和生产效率的影响。只有正确认识人工智能对制造业就业的影响，才能从政策层面提前预防相关负面效应的产生，让新兴技术能够在真正意义上推动制造业的高质量发展。

二、研究综述

关于人工智能和制造业就业之间关系的研究，海内外学者已经有了不少探讨。这些探讨基本集中于一个问题，即人工智能对就业的影响。人工智能让就业减少了或是增加了？［2］一部分学者认为人工智能减少了就业岗位。Autor等［3］提出的任务模型是基于任务分配方法研究的基础模型，一般劳动力只能从事一般劳动任务，而高技术劳动力能够从事非一般性任务。如果社会中劳动力和劳动任务的匹配率越高，那失业率就越低，反之亦然。采用这种方法进行研究的学者几乎都认为人工智能将会部分替代人类劳动力。此外，还有很多研究者通过职业的方法进行研究，样本来自世界上各个地区。孙早等［4］研究表明，人工智能技术挤出了低学历层次的就业，但是他们发现第三产业的发展反而弱化了这种现象。王永钦等人［5］的研究也证实了人工智能技术会降低就业数量，但是对员工的工资影响并不大。王君等［6］研究认为，人工智能技术对就业的影响在短期内似乎并不明显，但是长期来看存在负面效应，不容乐观。不过，这些研究者在面对人工智能的时候显得略微悲观，把焦点放在了人工智能导致的失业问题。

还有一部分学者认为，虽然人工智能会取代很多岗位，但是也会创造出很多新的职位，比如人工智能的开发、维护人员等。Gaggl等［7］研究表明，人工智能的出现会带来很多类似计算机数据分析的岗位。王林辉等［8］研究认为，人工智能技术加剧了收入差距，同时创造了高收入就业岗位。杨伟国等［9］研究也证实了相同的观点，长期来看就业创造的效应会超越就业替代的效应。从现有的“职业替代”和“职业创造”两个层面的研究来看，很多学者的研究忽视了人工智能和劳动力的互补关系［10］。总体而言，这两种研究方法过多地关注被消灭的岗位和新创造的岗位，缺乏对岗位具体特征的分析。同时，现有的关于人工智能的研究更多地局限于机器人设备方面，和真正意义上的人工智能还有一定差距。此外，相对来说学界缺少分行业的研究，多聚焦于就业总量领域。

另外，有些学者针对制造业这一行业，专门研究人工智能对其就业的影响。李新娥等［11］研究表明，越早启动将人工智能技术运用于制造业企业的省份，其就业影响程度越大。蔡跃洲等［12］研究显示，人工成本逐年提高，导致人工智能应用于制造业企业加速成型。不过人工智能对就业总量影响不大，但是其带来的结构性冲击无法避免。另外，何勤等［13］研究显示，人工智能对制造业的就业会有一定影响，但是并不明显。不过也有学者认为人工智能会减少制造业劳动力数量，比如蔡啸等［14］通过对我国28个省份2003-2016年的面板数据进行分析，最终认为人工智能会显著降低制造业企业的劳动力数量，不过生产率的提升会抵消一部分的替代效应。

综上所述，人工智能的出现势必会减少制造业本身的用工数量，虽然也有可能创造新的岗位，但是不足以抵消“替代效应”。当然，人工智能技术会在制造业以外的行业创造新的岗位，比如人工智能技术开发、维护等职业，同时也会提升整个制造业的生产效率。不过从目前的研究来看，关于人工智能对制造业就业影响的实证研究较少，研究大多集中于定性研究，缺乏数据支撑。

三、理论模型分析

学术界关于人工智能对劳动市场影响的理论模型有很多。不过在分析制造业就业问题的时候，要注意制造业不同行业内部本身具有区别，这会导致不同的生产效率问题。另外，在分析就业问题的时候，劳动力的流动并不是简单地在第二产业和第三产业之间转换，有些劳动力的流动可能会在第二产业内部流转。基于此，笔者认为消费者的效用函数应该表达为如下公式：

基于此，可以发现，当产品价格和产出固定不变的时候，产品生产过程中任务难度k<ω的存在情况越普遍的时候，人工智能技术机器使用的概率就会变小，从而导致人类就业的数量增加。不过当k≥ω存在的情况概率增大的时候，企业会选择人工智能技术来替代人类生产，这个时候人类就业的数量就会减少。不过实际情况中，价格和产出不可能固定不变，假设价格固定不变的时候，产出Y增加，在这样的情况下，如果公式（8）的第一部分不变，这说明人工智能技术的生产效率提升会导致人类就业数量减少。所以，人工智能技术的提升也会减少相应的人类就业数量。综上所述，可以得出以下推理：

当生产过程中的任务难度越来越高的时候，人工智能技术的需求量也会随着增加，从而导致人类就业数量减少。同时，人工智能技术的生产效率随着时间的增加而提升的时候，也会导致人类就业数量减少。

四、实证分析

（一）数据来源

早在二十年前，浙江就提出了打造先进制造业基地的战略目标。目前，浙江的制造业发展走在全国前列，2020年工信部公布的全国先进制造业集群名单中浙江的集群数量位居全国第一。另外，浙江的人工智能技术和数字经济也处于全国第一梯队，2020年人工智能核心产业规模增速超过20%，总量接近千亿。笔者对浙江省制造业的数据进行分析具有相当强的科学性和实践性。数据主要采用2021年浙江省制造业企业的问卷调查数据，调研企业分别来自浙江省11个地级市。问卷调查的对象全部来自制造业企业，并且已经使用人工智能技术（包括智能化改造、机器换人等）， 剔除非有效问卷后，有效样本为381个。从制造业内部的行业划分来看，本次调查的样本中，有33.07%的企业来自化工行业，有18.9%的企业来自装备制造行业，有17.06%的企业来自生物医药行业，有14.17%的企业来自印染纺织行业。具体调查问卷内容可见表1。

（二）描述性统计结果

企业基本情况方面，根据问卷调查的结果显示， 78.74%的样本是民营企业，国有企业样本数量相对偏少。样本中企业最近5年内的发展情况较为不一致，37.01%的企业认为经营状况一般，44.88%的企业认为经营状况较好，剩余的企业认为经营状况较差。这可能和最近几年国际国内环境有一定关联，有些企业提到疫情对于外贸出口有较大的影响，特别是2020年影响最大。从企业是不是国家高新技术企业这一选项来看，样本中将近43.04%的企业属于国家高新技术企业，这可能和课题组在发放问卷的时候主要集中于规上企业有一定关系。同时，浙江科技创新型企业较多也具有一定联系。

人工智能使用情况方面，问卷结果显示43.04%的企业人工智能技术使用比较频繁，38.06%的企业人工智能技术使用频率一般，剩余的企业使用人工智能技术频率很少。从这个结果可以看出，企业对于人工智能技术的使用还没有达到充分饱和状态，有些企业对于人工智能技术的使用还只是停留在机器换人这一阶段，当然这和人工智能技术发展没有完全成熟也有关系。

从人工智能技术的使用年限来看，样本中大约27.03%的企业使用人工智能技术年限在1年以下，大约45.93%的企业使用人工智能技术年限在1年以上5年以下，剩余的企业使用人工智能技术年限在5年以上。这和浙江较早实施机器换人和智能化改造有較大关系，浙江制造业企业大都会在2025年完成全面的智能化生产。

从是否会增加人工智能技术设备等投资的回答来看，大约有65.88%的企业选择了是，其余的企业选择了否。这一结果表明还是有部分企业对于人工智能技术的态度比较模糊，也说明人工智能技术还没有很大程度上展现出大幅度提升企业效益的能力。

关于采用人工智能技术最大的阻碍是什么这一问题上，44.09%的企业认为是相应人才缺乏，27.03%的企业认为是设备成本高，11.02%的企业认为是人工智能技术不能满足生产需要，7.87%的企业认为是本行业人工智能技术应用不高，其余的企业选择了其它。这一结果和课题组在走访调研中了解到的情况较为一致，特别是在杭州、宁波以外的城市中，很多企业反映在招聘相关技术人员的过程中，很多有专业背景有技术能力的人才不愿意来二、三线城市，特别是很多企业主要生产基地在城市的乡镇偏远地区，这加剧了人才流失问题。所以，企业运用人工智能技术的最大拦路虎就是技术人才缺失。同时，也有部分企业认为人工智能设备运用的成本比较高，这对企业的整体利润情况会造成影响。课题组认为这和很多企业的产品附加值不高有很强的联系，因为很多传统企业本身的利润率不高，单纯通过价格竞争来获取市场，如果同时布局人工智能设备，这就会造成很大的经营压力。

关于采用人工智能技术带来的最大收获是什么这一问题上，37.01%的企业选择了提高生产效率，在走访过程中，很多企业认为人工智能技术最大的优点就是可以随时生产，24小时生产，这是普通劳动力无法比拟的优点。还有24.93%左右的企业认为人工智能技术可以提高产品质量，这和机器的本身特性息息相关，它不会产生人为的错误。还有20.73%的企业认为人工智能技术可以带来更加安全的生产环境。

就业情况方面，关于采用人工智能技术后企业用工数量是否有变化这一问题，43.04%的企业回答了不变，30.97%的企业回答了减少，其余的企业回答了增加。课题组认为人工智能技术还没有进展到大幅度削减就业岗位的时候，同时很多企业在使用人工智能技术后，虽然减少了相应工种的劳动人员，但是同时也增加了人工智能设备的维护运营人员，在这样的情况下很有可能不会大幅度改变原有的就业人员数量。

关于采用人工智能技术后企业用工人员减少的主要是哪个性别这一问题，有72.97%的企业回答了男性。关于采用人工智能技术后对企业内部哪个岗位类型的员工冲击比较大这一问题，有92.91%的企业选择了生产岗位。从前面这两个问题的结果来看，人工智能技术目前对制造业中生产性岗位的冲击比较大，特别是不需要特别技能的男性岗位。目前的人工智能技术还只能替代低端的生产性岗位。

关于采用人工智能技术后对企业总成本是否有影响这一问题，64.04%的企业选择了减少。关于人工智能技术管理岗位人员工资是否高于企业平均工资水平这一问题，77.95%的企业回答了是。根据课题组了解到的情况，样本企业中大部分企业平均工资在4000～7000元这个区间，而人工智能技术管理岗位的平均工资在6000～9000元这个区间，有些甚至超过了10000元。

（三）实证分析

为了进一步探析人工智能技术对制造业就业的影响，通过实证研究来分析究竟哪些变量会影响就业。基于前期的调研数据，令问卷调查表中的“采用人工智能技术后企业用工数量是否有变化”作为因变量Y，人工智能技术使用的频率和规模（X1）、人工智能技术使用年限（X2）、是否会增加人工智能技术设备等投资（X3）、采用人工智能技术后企业用工人员减少的主要是哪个性别（X4）、采用人工智能技术后对企业总成本是否有影响（X5）这5项指标作为自变量，企业5年内经营状况（X6）、企业是否属于国家高新技术企业（X7）这两项作为控制变量。其中X4和X7是定类变量，分析前需要进行哑变量处理。因为因变量有超过2个的选择，分别为1=减少、2=不变和3=增加，所以构建模型时需要采用多分类Logistic回归模型，令Y的最小值作为对照项，即以“人工智能技术应用后企业用工人数减少”作为对照项。基于此，可以得出以下这个方程：

从表2来看，因变量Y的分布没有缺失，也比较均匀。根据数据汇总，一共有381个样本进行分析，其中采用人工智能技术后企业用工数量减少的比例有30.97%，不变的有43.04%，增加的有25.98%。另外，从似然比检验结果来看，模型的整体构建有效。

从表3的结果来看，发现随着人工智能技术使用的频率和规模的增加，制造业企业就业数量减少的概率逐渐变大，这说明企业的人工智能技术越普及，就业数量会减少。从统计分析的数据来看，随着人工智能技术使用年限的增加，制造业企业就业数量减少的概率逐渐变大，这说明企业使用人工智能技术越久，就业数量会减少。这些结论和彭莹莹等人［15］对广东省制造业企业进行分析得出的结论一致。对于会增加人工智能技术设备投资的企业而言，其就业人员数量增加和不变的概率要大于减少的概率，不过这一结果在分析过程中P值过大，不具有显著性。另外，对于采用人工智能技术后企业男性员工减少为主的企业，其企业就业数量减少的概率更大。这和观测到的实际现象比较吻合，因为制造业中很多被替代的工种主要依靠男性劳动力，这些崗位往往不需要有高技术能力，更多的是体力付出，而正是因为这样更容易被人工智能技术所替代。从企业总成本的影响来看，相对于成本增加的企业，成本减少的企业的就业数量减少的概率更大。这一结果很容易理解，很多企业因为运用人工智能技术后减少了大量人力成本，而这一成本又能覆盖掉投资设备的费用，这说明对于某些企业而言，人工智能技术是具有吸引力的。从控制变量的结果来看，发现企业经营状况较差和一般的企业，往往就业数量减少的概率更高。对国家高新技术企业而言，就业数量不变和增加的概率要高于减少的概率。

五、研究结论与启示

（一）研究结论

研究表明，当人工智能技术越来越成熟，对制造业的职位替代效应会越强。目前来看，人工智能技术还处于单纯的机器换人阶段，没有做到机器的真正人工智能化，所以这种职位替代效应并没有那么强烈。笔者通过数理化模型推导出“当生产过程中的任务难度越来越高的时候，人工智能技术的需求量也会随着增加，从而导致人类就业数量减少。同时，人工智能技术的生产效率随着时间的增加而提升的时候，也会导致人类就业数量减少”这一结论。另外，通过多分类Logistic回归分析得出以下几个结论：企业使用人工智能技术频率越高、规模越大、年限越长，就业数量减少的可能性越大；企业在使用人工智能技术后总成本减少和男性员工减少较多，就业数量减少的可能性越大；企业增加人工智能技术设备投资，其就业数量不变或增加的概率越大。

（二）研究启示

一是要树立正确的理念，不要过多担心人工智能技术对劳动力的替代效应。虽然很多研究表明人工智能在一定程度上会替代低技术含量的普通劳动力，但是从整个社会层面来看，人工智能技术的诞生也创造了很多技术岗位，对社会生产效率的提升有着正面提升作用。二是要提高素质和知识面，让企业家对人工智能技术有更深层次的了解。人工智能技术目前还处于发展过程中，很多企业家对人工智能技术的认识停留在机器换人等简单理解上。目前世界上人工智能技术的发展日新月异，企业家要紧跟时代的步伐，选择适合自己企业的人工智能模式，创造更多的价值。三是要培育更多技术人才，让企业在选择人工智能技术的时候不为人才发愁［16］。很多企业选择了人工智能技术，但是被人才缺乏的问题困扰。政府、高校和企业应该三者联动，一起培育人工智能技术的开发、运营、维护等人员。

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［责任编辑、校对：党 婷］