人口結(jié)構(gòu)改變和用勞成本激增往往是各個國家工業(yè)機器人數(shù)量增長的自然驅(qū)動力。當經(jīng)濟快速增長時，必定會對勞動力數(shù)量產(chǎn)生更高要求，而當勞動人口占比減少時，這一人口結(jié)構(gòu)的變化使得勞動力數(shù)量無法滿足日益增長的用勞需求，工業(yè)機器人作為勞動力的替代品便應運而生。而用勞成本激增作為勞動力供需矛盾的結(jié)果持續(xù)推動工業(yè)企業(yè)進行自動化改造，帶動工業(yè)機器人數(shù)量持續(xù)增長。日、韓、德等作為全世界工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)較為發(fā)達的國家，其工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)初始發(fā)展的誘因均為人口結(jié)構(gòu)的變化。

1、日本：人口老齡化使機器人登上工業(yè)生產(chǎn)舞臺

1967 年，川崎重工業(yè)公司從世界第一家機器人企業(yè)美國 Unimation 公司中引入了機器人及其相關(guān)技術(shù)，并由此建立了生產(chǎn)車間，次年成功研制出第一臺川崎機器人。隨著日本經(jīng)濟年增長率的提高，日本的勞動力遠無法滿足經(jīng)濟快速發(fā)展的需求，工業(yè)機器人的出現(xiàn)有效解決了這一問題。

20世紀50年代后期-60年代日本嬰兒潮逐漸褪去，1975年前后日本勞動力人數(shù)增長放緩，工業(yè)機器人開始萌芽發(fā)展。1985-2000 年日本工業(yè)機器人保有量長迅速，從 9 萬臺增長至 39萬臺，呈現(xiàn)出早期高速發(fā)展的態(tài)勢；2000-2008 年期間，保有量基本保持平穩(wěn)，在 35 萬臺水平左右；2008 年后，日本制造業(yè)逐漸向國外轉(zhuǎn)移，下游需求減少致使日本國內(nèi)工業(yè)機器人保有量開始逐漸下滑。

二戰(zhàn)后日本經(jīng)濟高速增長，生產(chǎn)需求旺盛。二戰(zhàn)結(jié)束以后，日本以鋼鐵和煤炭作為恢復經(jīng)濟的突破口，在生產(chǎn)和消費方面都以美國作為樣板，故為此所需要的技術(shù)，也可不必自己從頭開發(fā)，將先進技術(shù)引進來，通過模仿、消化與改良，就能迅速使之產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)品化，因此日本迎來經(jīng)濟高速增長。

1960 年日本 GDP 僅為 443 億美元，1980 年上升至 11054 億美元，CAGR 高達 17.45%。這一期間工業(yè)增加值占 GDP 比重維持在 37%-43%的水平，對經(jīng)濟增長貢獻較大，在經(jīng)濟高速增長的背景下，工業(yè)生產(chǎn)需求如此旺盛，對勞動力的需求隨之不斷擴大。

勞動人口占比下滑，與快速增長的 GDP 形成反差。1945 年戰(zhàn)后，500 多萬青壯年退役軍人和移民返鄉(xiāng)者掀起日本的嬰兒潮，1945-1949 年人口出生率高達 33%以上，1950-1954 年略有下降，但仍維持在 20%以上的高位。總體來看，1945-1954 這十年間日本人口出生率平均在28%左右，13 歲及以下人口平均約為 2700 萬，占總?cè)丝诘?32%，這一批嬰兒潮使日本 20 世紀 60-70 年代的勞動力人口數(shù)快速上升。20 世紀 50 年代后期-60 年代嬰兒潮逐漸褪去，因此從 1975 年前后開始，日本勞動力人數(shù)增長開始放緩，勞動力人數(shù)占總?cè)丝诘谋戎嘏c之前相比有所下降。勞動力人數(shù)比重的下降與當時 GDP 的高增速形成強烈對比，勞動力的不足難以長期支撐日本當時向重工業(yè)傾斜的發(fā)展政策。

1969 年，日本人口總數(shù)為 10,317.2 萬，15-64 歲人口數(shù)為 7,122.4 萬，勞動力人口比重達69.03%，位居世界第一；1977 年人口總數(shù)為 11,386.3 萬，15-64 歲人口數(shù)為 7,682.9 萬，勞動力比重降至 67.47%，排名降至世界第五。1970 年日本 65 歲以上老年人口數(shù)量的比例已經(jīng)超過 7%，按照聯(lián)合國的新標準，65 歲老人占總?cè)丝诘?7%則該地區(qū)視為進入老齡化社會，因此1970 年日本正式邁入老齡化社會。

1990 年之前，日本 65 歲及以上人口占總?cè)丝诘谋戎鼐徛仙瑥?1960 年的 5.62%上升至 1990 年的 11.87%，該時間區(qū)間內(nèi)擬合直線的斜率為 0.20。而從 1990 年開始，日本 15-64歲人口占比持續(xù)下滑，與此同時，65 歲及以上人口占比快速上升，擬合直線斜率變?yōu)?0.57，日本老齡化速度明顯加快。

勞動力供不應求，加之政策扶植，助推工業(yè)機器人早期增長。在經(jīng)濟高速增長的背景下，對以年輕勞動力為主的勞動力的需求不斷擴大，導致出現(xiàn)勞動力供給不足的趨勢，人口結(jié)構(gòu)的變化使企業(yè)用工情況雪上加霜。這時恰好第一臺工業(yè)機器人“Unimate”剛誕生不久，雖然技術(shù)尚不成熟，但迫于勞動力短缺無法滿足生產(chǎn)需求，再加上日本政府出臺多條政策推動工業(yè)機器人的普及，日本企業(yè)紛紛開始使用工業(yè)機器人，工業(yè)機器人的數(shù)量逐漸快速增長。

80 年代開始日本工業(yè)機器人保有量及出貨指數(shù)快速上升。1980 年在日本被稱為工業(yè)機器人的普及元年，產(chǎn)值較 1979 年增長 85％，達 784 億日元（折合人民幣約 8 億元），產(chǎn)量達 19900臺，形成了一個新興產(chǎn)業(yè)。1983 年，日本工業(yè)機器人生產(chǎn)者出貨指數(shù)為 10.20（2010=100），1990 年上升至 66.50，CAGR 為 30.71%。

同時，日本 1985 年工業(yè)機器人保有量為 93,000 套，約占世界工業(yè)機器人保有量的 70%，1990 年保有量為 274,210 套，10 年間增長了 194.85%，是當時世界上工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)最發(fā)達的國家。

人口結(jié)構(gòu)變化致使勞動力供不應求，繼而導致制造業(yè)用工用勞成本提高，持續(xù)驅(qū)動工業(yè)機器人數(shù)量穩(wěn)步增長。大量勞務(wù)需求與短缺勞動人數(shù)形成的沖突導致勞動力成本快速上升，迫使企業(yè)加大工業(yè)機器人的使用比例，作為降低生產(chǎn)成本的解決方案。日本與德國作為全世界工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)較為發(fā)達的兩個國家，其工業(yè)機器人第二階段的發(fā)展均受益于勞動力成本上升。

勞動力增長見頂，用勞供不應求導致制造業(yè)人均薪酬持續(xù)上升。20 世紀 80 年代至 90 年代，日本以煤炭、鋼鐵、電力為代表的工業(yè)部門繼續(xù)發(fā)展，因此對制造業(yè)雇員一直有著較大需求。另一方面，隨著工業(yè)機器人的技術(shù)及應用逐漸進步，日本在 2005 年之前工業(yè)機器人保有量持續(xù)處于高位。

一方面勞動力供給乏力，另一方面用勞需求遠遠超出日本現(xiàn)有的勞動力總數(shù)，因此制造業(yè)雇員的人均薪酬增速明顯快于雇員人數(shù)的增速。同時，由于當時日本經(jīng)濟的快速發(fā)展以及市場泡沫，員工薪酬水平與物價水平的同步快速上升。但同期制造業(yè)和非制造業(yè)薪酬差距在 1990年后明顯快速拉大，我們認為制造業(yè)用勞供需沖突不失為導致用勞成本激增的主要原因。

制造業(yè)人均薪酬持續(xù)走高，明顯高于非制造業(yè)人均薪酬。1990年制造業(yè)人均薪酬為360,459日元/月，非制造業(yè)人均薪酬為 321,402 日元/月，二者之差僅為 39,057 日元/月（1990 年匯率約為 100 日元兌 4 元人民幣），制造業(yè)人均薪酬高出非制造業(yè)人均薪酬 12.15%。隨后這一差距不斷擴大，1995 年制造業(yè)與非制造業(yè)人均薪酬差距高達 42,674 日元/月，制造業(yè)人均薪酬高出非制造業(yè)人均薪酬 12.30%；2000 年制造業(yè)人均薪酬為 393,174 日元/月，非制造業(yè)人均薪酬為 327,039 日元/月，差距高達 66,135 日元/月，制造業(yè)人均薪酬高出非制造業(yè)人均薪酬 20.22%。

2007 年之后，較為成熟的工業(yè)機器人技術(shù)和使用機器人帶來的較高性價比，使企業(yè)的用勞需求得以解決，期間疊加金融危機帶來的影響，制造業(yè)雇員人均薪酬才逐漸下降至約 32 萬日元/月，與非制造業(yè)雇員人均薪酬的差距也逐漸下降并維持在 5 萬日元/月的水平。從 2006年之前薪酬變化的原因來看，1990 年之前薪酬的快速增長是就業(yè)人口占比下降造成的，這導致了制造業(yè)和非制造業(yè)幾乎同步同幅的薪酬增長，而 1990 年之后制造業(yè)薪酬震蕩上行，而非制造業(yè)薪酬增速明顯放緩并逐漸下降，制造業(yè)與非制造業(yè)薪酬差距逐漸拉大，薪酬差異會使勞動力逐漸向高薪酬的制造業(yè)轉(zhuǎn)移，與此同時也會促進工業(yè)機器人這類性價比較高的勞動力替代產(chǎn)品的發(fā)展。

用勞成本提高使工業(yè)化生產(chǎn)的需求愈發(fā)迫切，推動工業(yè)機器人實現(xiàn)跨越性發(fā)展。一方面，迫于勞動力成本提高對公司利潤空間的擠壓，日本企業(yè)紛紛選擇繼續(xù)擴大工業(yè)機器人的使用以降低成本。另一方面，從 1970 年到 2000 年，工業(yè)機器人從液壓助力控制轉(zhuǎn)變?yōu)殡妱又刂疲⒅饾u加入視覺識別、力學控制等，各項研究成果不斷進步，并成熟應用于工業(yè)機器人產(chǎn)品，因此日本工業(yè)機器人密度在此階段實現(xiàn)了跨越性的發(fā)展。1985 年日本工業(yè)機器人密度為 103臺/萬名工人，此后十五年持續(xù)增長，1990 年、1995 年、2000 年分別為 282、362、385 臺/萬名工人。

勞動密集型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，日本工業(yè)機器人數(shù)量增長停滯。與大多數(shù)國家不同的是，日本出于地理環(huán)境及對經(jīng)濟的綜合考量，20 世紀末 21 世紀初，日本逐漸將國內(nèi)的勞動密集型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移至中國以及其他勞動力成本低的東南亞國家，在此期間日本國內(nèi)制造業(yè)占 GDP 的比重也有所下降，加之 2008 年遭遇金融危機導致制造業(yè)人均薪酬大幅跳水，日本本國由用工荒帶來的工業(yè)機器人數(shù)量增長基本見頂，日本工業(yè)機器人密度在 2005 年達到頂峰（409 臺/萬名工人），近十年用勞供需出于較為平衡的狀態(tài)，工業(yè)機器人密度穩(wěn)定在 330 臺/萬名工人左右。

2、德國：工業(yè)制造強國與高用勞成本的沖突

與日本相似，人口結(jié)構(gòu)變化和勞動力成本相對處于較高水平驅(qū)動德國工業(yè)機器人蓬勃發(fā)展。德國制造業(yè)之所以稱霸全球，其背后是德國擁有極高的機器人自動化應用水平，早在上世紀80 年代，德國就開始了“機器換人”的過程。德國工業(yè)機器人的保有量始終呈現(xiàn)逐年穩(wěn)步上漲的趨勢。

德國工業(yè)機器人從 1980 年代起步發(fā)展，1985-2000 年德國工業(yè)機器人保有量增長迅速，從 8800 套增長至 91184 套，CAGR達 16.87%；2000 年以后人口結(jié)構(gòu)變化加速，疊加用勞成本的增加，德國工業(yè)機器人持續(xù)平穩(wěn)增長，2015 年保有量增至 18.3 萬套，CAGR 為 4.75%。

2000 年前后德國人口結(jié)構(gòu)變化加速，催生工業(yè)機器人的發(fā)展。從 2000 年開始，德國老齡化速度明顯加快，65 歲及以上人口占比增速提高的同時勞動力人口占比迅速下滑，人口結(jié)構(gòu)的改變作為一個誘因催生工業(yè)機器人的發(fā)展。

德國制造業(yè)產(chǎn)業(yè)擴張，對勞動力需求相應擴大。20 世紀 90 年代，德國政府和企業(yè)都非常重視通過技術(shù)的進步來推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。1995 年，德國出臺《制造技術(shù) 2000 年框架方案》，把“利用信息和通信技術(shù)，促進制造業(yè)的現(xiàn)代化”作為該計劃的主要目標，成功實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)擴張。2000 年德國制造業(yè)增加值為 4,333 億歐元，2010 年德國制造業(yè)增加值為 5,051 億歐元，十年間增長 17%，對勞動力的需求也相應增加；而 2000 年德國勞動力人口為 4044 萬，2010 年勞動力人口為 4247 萬，十年間僅增長 5.0%，制造業(yè)增加值的高增速與勞動力人口的緩慢增長形成強烈對比。

德國勞動力市場供不應求，推動勞動力成本上升。勞動力緊缺緊隨人口結(jié)構(gòu)改變而來，并直觀的表現(xiàn)在制造業(yè)雇員的薪酬水平上。1996 年德國工業(yè)勞動力成本為 24 歐元/小時，歐盟工業(yè)勞動力成本為 14.8 歐元/小時，德國工業(yè)勞動力成本高出歐盟工業(yè)勞動力成本 62%，高昂的勞動力成本迫使德國企業(yè)轉(zhuǎn)向用工業(yè)機器人替代勞動力。

隨著工業(yè)機器人逐漸普及，德國勞動力成本雖然仍在上升，但與歐盟勞動力成本的差距逐漸縮小，2000 年德國勞動力成本高出歐盟平均水平 55%，至 2010 年該差距降低至 35%，并隨后逐漸平穩(wěn)在這一比例，工業(yè)機器人的滲透一定程度上為減緩了勞動力成本的快速上升。

德國勞動力成本提高，驅(qū)動工業(yè)機器人保有量增加。汽車、機械制造、化工醫(yī)藥、電子電器等勞動密集型產(chǎn)業(yè)是德國傳統(tǒng)四大支柱產(chǎn)業(yè)，德國牢牢占據(jù)全球產(chǎn)業(yè)鏈中的高端地位。20世紀 90 年代德國不斷走高的用勞成本擠占了企業(yè)的利潤空間，一方面為了降低生產(chǎn)成本，另一方面為了樹立“德國制造”金字招牌，德國企業(yè)繼續(xù)擴大工業(yè)機器人在以上行業(yè)中的應用。2000 年德國工業(yè)機器人保有量為 91,184 套，2010 年達到 148,256 套，CAGR 達 5.0%；2010年全球工業(yè)機器人保有量為 1,059,162 套，德國占比達 14%。人口結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化，雇員薪酬增加，用勞成本提高都是德國持續(xù)推動工業(yè)機器人替換勞動力，使工業(yè)機器人實現(xiàn)跨越性大發(fā)展的驅(qū)動力，現(xiàn)如今這些因素也仍驅(qū)動著德國工業(yè)機器人的發(fā)展。

3、韓國：高老齡化&低生育率社會推動機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展

回顧韓國工業(yè)機器人的發(fā)展史，可以發(fā)現(xiàn) 1990 年前后是其機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵時點，大量工業(yè)生產(chǎn)與用工用勞需求產(chǎn)生矛盾。與日本相似，20 世紀 90 年代韓國工業(yè)機器人從無到有，也是經(jīng)濟快速增長與人口結(jié)構(gòu)變化之間的沖突提供了契機。

1990 年，韓國工業(yè)機器人開始起步發(fā)展，隨后保有量持續(xù)快速增長。1990-2000 年在 GDP快速增長和人口老齡化矛盾的影響下，工業(yè)機器人保有量從 3020 套增長至 37988 套，CAGR高達 28.81%，至 2018 年韓國工業(yè)機器人保有量達到 30 萬臺。受益于韓國汽車&3C 產(chǎn)業(yè)發(fā)展，工業(yè)機器人需求量高企，2010 年以后韓國工業(yè)機器人保有量增速仍保持較高水平。

調(diào)整外向型經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略，韓國 GDP 迅速提升。20 世紀 60 年代初，韓國積極推行外向型經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略，大力促進加工工業(yè)，增加出口創(chuàng)匯，迅速擺脫了貧困落后的局面，加快了工業(yè)化和現(xiàn)代化。20 世紀 90 年代后，為了將其原先的政府主導型的外向型經(jīng)濟轉(zhuǎn)變?yōu)槭袌鲋鲗偷耐庀蛐徒?jīng)濟，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，韓國對外向型經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略進行新一輪調(diào)整，利用發(fā)達國家產(chǎn)業(yè)向外轉(zhuǎn)移的機遇，結(jié)合本國國情，大力引進先進技術(shù)，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)由資本密集型向技術(shù)、知識密集型升級，經(jīng)濟迎來快速增長。

1990 年，韓國 GDP 總量為 191.38 萬億韓元，人均 GDP 為 6516 美元，中國為 317 美元，韓國人均 GDP 約為中國的 21 倍。2000 年韓國 GDP 總量增長到 651.63 萬億韓元，復合增長率高達 13%。

70 年代，韓國實行了兩個五年計劃，目標直指造船，汽車生產(chǎn)，鋼鐵，化工等重工業(yè)，重工業(yè)的發(fā)展為韓國經(jīng)濟發(fā)展的帶來了前所未有速度。隨后，韓國主要依靠出口來推動其經(jīng)濟增長，電子，船舶，汽車和鋼鐵等制成品是其最重要的出口產(chǎn)品，1986 年現(xiàn)代汽車作出了一個重要決定，進軍美國汽車市場。汽車產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展為工業(yè)機器人的增長提供了一個良好的契機。

韓國人口結(jié)構(gòu)變化，老齡化問題日益嚴重。20 世紀 90 年代，韓國生育率持續(xù)走低，總?cè)丝谠鲩L緩慢，而 65 歲以上人口數(shù)不斷增加導致老年人占總?cè)丝诒戎匮杆偬嵘?990 年，韓國總?cè)丝跒?4287 萬，65 歲以上人口數(shù)為 224 萬，老年人占總?cè)丝诒戎貫?5.23%，2000 年，韓國總?cè)丝跒?4701 萬，65 歲以上人口數(shù)為 338 萬，老年人占總?cè)丝诒戎貫?7.19%，意味著韓國正式進入了“老齡化社會”。人口結(jié)構(gòu)變化導致老齡化問題日益嚴重，和日本一樣，韓國也出現(xiàn)了用工荒的難題。

韓國人口老齡化速度很快，2000 年已進入老齡化社會。將 65 歲以上老年人口占總?cè)丝诘谋戎貜?7%上升到 14%所用的時間進行比較，日本用了 24 年，英國用了 47 年，法國用了 115年，而韓國僅用了 18 年。韓國老齡化速度很快，主要原因在于 60 年代初期韓國開始推行人口增長抑制政策，出生率從 1955-1960 年的 45.7%下降至 1985 年的 16.2%，加之死亡率的快速下降，因此人口老齡化趨勢明顯。老齡化的程度還可以用老少比和人口年齡中位數(shù)描述（金度完，鄭真真，2007）。老少比是老年人口與少兒人口數(shù)之比，又稱為老齡化指數(shù)，該指標越大，表明人口年齡結(jié)構(gòu)越偏向老齡化。人口年齡中位數(shù)也是衡量老齡化的標準之一，一般以年齡中位數(shù) 30 歲作為年齡結(jié)構(gòu)老齡化的界限，高于 30 歲就認為是老年型人口。以此為標準，韓國2000 年已進入老齡化社會。

為適應人口結(jié)構(gòu)變化，解決用工荒難題，韓國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)應運而生，HYUNDAI、Robostar、DongbuRobot 等知名機器人企業(yè)相繼成立。

工業(yè)蓬勃發(fā)展期間用勞持續(xù)緊缺，韓國勞動力成本逐年上升。韓國工業(yè)機器人早期的發(fā)展并未完全解決勞動力供需失衡的問題，韓國用勞持續(xù)緊缺，導致 2008-2018 年制造業(yè)勞動力成本一路走高。從 2008 年開始，制造業(yè)平均工資均高于行業(yè)平均工資，并且二者差額逐漸增大，2008 年制造業(yè)工資比行業(yè)平均高出 17.4 萬韓元/季度，2015 年高出 36.1 萬韓元/季度，CAGR高達 11.0%。制造業(yè)薪酬的相對上漲會促進工業(yè)機器人這類性價比較高的勞動力替代產(chǎn)品的發(fā)展。

用勞成本高漲且下游需求旺盛，韓國工業(yè)機器人密度持續(xù)穩(wěn)步提高。1990 年韓國工業(yè)機器人保有量為 3020 套，此后十年產(chǎn)業(yè)持續(xù)快速增長，2000 年保有量達到 37988 套，CAGR 高達 28.8%，工業(yè)機器人保有量快速增長, 產(chǎn)業(yè)持續(xù)蓬勃發(fā)展。

通過回顧日本、德國以及韓國工業(yè)機器人的早期發(fā)展情況，可以看出當經(jīng)濟持續(xù)快速增長時，人口結(jié)構(gòu)改變通常是催生制造業(yè)自動化改造、機器換人的主要誘因。勞動力人口持續(xù)占比下滑導致用勞供不應求的現(xiàn)象更加顯著，進一步推升制造業(yè)用工用勞成本，促使工業(yè)機器人作為勞動力替代方案快速增長。