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人工智能渗透率对企业创新效率的影响研究

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来源:经济学动态发布日期:2025/11/4 8:05:01

摘要

摘要:人工智能正在改变技术创新范式以及对创新要素的要求,不断提升企业创新效率。人工智能对科技生产力具有显著的促进作用,但其提升创新效率的微观机制尚需进一步明确。本文提出了人工智能渗透率的概念,认为人工智能的应用和渗透是一个长期过程,对创新效率的影响具有阶段性差异,两者关系呈 U 型曲线特征。基于我国上市企业年报数据,本文利用 Python 爬虫功能提取和构建人工智能渗透率度量指标,从微观层面考察了人工智能渗透率对企业创新效率的作用机制。研究发现:人工智能渗透率显著提升了企业创新效率,该结论在经过内生性处理和一系列稳健性检验后仍然成立。调节效应分析表明,区域人力资本水平能够正向调节人工智能渗透率与创新效率之间的 U 型关系。在影响机制方面,人工智能渗透率主要通过提升企业绩效水平,扩大研发投入规模;优化人力资本结构,形成知识溢出效应和吸收能力;提升要素协同水平,补充或增强传统生产要素作用等机制影响企业创新效率。最后,本文认为人工智能发展处于通用智能的初始阶段,并提出了相关政策建议。

关键词: 数字经济;人工智能;人工智能渗透率;创新效率

人工智能渗透率对企业创新效率的影响研究

一、论文选题背景和意义

在数字经济加速演进与通用人工智能兴起的背景下,企业创新的范式与要素结构发生深刻变化,人工智能通过数据、算法与算力的融合重塑创新流程与效率。论文指出,现有研究多确认人工智能促进创新,但对其提升创新效率的微观机制与阶段性特征缺乏清晰证据,亟需从企业层面给出可验证的度量与识别框架。

为此,文章提出“人工智能渗透率”概念,用以刻画人工智能在企业中的长期应用与扩散过程,并给出“先替代、后创造”的理论判断:渗透初期替代效应占优,抑制创新效率;渗透深化后创造效应占优,推动创新效率提升,整体呈 U 型关系。这一设定回应了“生产率消失之谜”等现实困惑,具有明确的政策启示。

二、论文主要内容

首先,论文提出总体假设:人工智能渗透率与企业创新效率之间存在 U 型关系。短期内替代效应导致负相关,长期内创造效应转为正相关并占优。

其次,在作用机制上,文章从三条赋能通道展开:一是研发投入赋能,人工智能通过节约成本、降低不确定性与提升利润,扩大研发投资规模;二是人力资本赋能,优化员工技能结构、增强知识溢出与吸收能力;三是要素协同赋能,提升劳动、资本与数据等要素的匹配效率,补充或增强传统要素作用。

再次,调节效应结果显示,区域人力资本水平强化 U 型关系:在渗透初期,人力资本培训等支出占用资源,短期抑制加深;在渗透深化后,高技能供给提升了人工智能的创造效应,使创新效率改善更显著。阈值检验表明拐点位于渗透率约0.173(Fieller区间位于样本范围内),拐点在高人力资本地区进一步左移。

三、论文实证设计

论文使用的数据来源包括:2007—2021年A股上市公司财务数据(CSMAR);企业年报/半年报文本(东方财富、国泰安)用于构建人工智能渗透率词频指标;企业专利申请数据(CNRDS);并结合省级人力资本指标(各省平均受教育年限)。样本剔除ST/*ST与非实体企业后得到3297家企业、17734个观测,连续变量进行1%双侧缩尾。

模型设计部分包括:

* 基准模型:以企业创新效率(DEA测得,滞后一期)为被解释变量,核心解释变量为人工智能渗透率及其二次项,控制企业、年份、行业、省份与个体固定效应,检验U型关系。

* 调节模型:引入“渗透率×区域人力资本”与“渗透率平方×区域人力资本”交互,检验不同人力资本水平下U型曲线的形态变化与阈值左移。

* 工具变量法:使用渗透率及其平方的一阶滞后、以及“互联网普及率×公共图书馆藏书”的交互作为外生工具,执行2SLS并通过识别性与过度识别检验;结果与基准一致。

* 稳健性:更换被解释变量口径、替代渗透率指标(人均机器设备价值)、控制省份×年份效应、灾变期子样本剔除等,结论稳健。

变量说明表格

变量名称变量说明
Inorate企业创新效率(DEA测算,滞后一期)
Ai人工智能渗透率(基于年报词频TF-IDF的综合指标)
Ai²渗透率二次项(识别U型关系)
Hcd区域人力资本水平(各省平均受教育年限)
Age企业年龄
Size企业规模(总资产对数)
Growth投资机会(主营收入增长等口径)
Soe所有权性质(国有=1)
Roa总资产收益率
TobinQ托宾Q
Lev资产负债率
Board董事会规模
Mfee管理费用率

(以上变量口径与构造均据论文原文)

四、论文结论与政策建议

研究结论表明:一是人工智能渗透率与创新效率存在显著U型关系,短期替代效应为负,长期创造效应为正且占优;二是研发投入、人力资本与要素协同三条通道显著成立;三是区域人力资本对U型关系具有强化与阈值左移效应,说明技能供给提升有助于更早释放人工智能红利。

政策建议包括:推进人工智能在企业中的长期渗透与场景落地,注重跨部门协同以放大要素协同赋能;加强高技能人才培养与流动以提升吸收能力与知识溢出;在治理层面完善数据与算法基础设施与规则体系,匹配不同渗透阶段的政策节奏,提升创新效率与全要素生产率。

五、边际贡献与未来拓展

论文的边际贡献在于:提出并量化“人工智能渗透率”,从企业层面验证其与创新效率的U型关系;构建“研发投入—人力资本—要素协同”三通道机制并给出实证支持;揭示人力资本对关系曲线的形态调节。未来可在更高频的一手数据、更多外生冲击与行业异质性维度,进一步识别动态机制与阈值区间的外推性。

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