人工智能的财富分配效应研究.pdf
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1、【产业发展】INDUSTRIAL ECONOMY2022.12FOKNTERSO产业经济CENNOLIVWHOLSCIENCES.中国人民大学LECONOMY吉教寳料中心1958人工智能的财富分配效应研究刘凤良吴孟非徐少锋【摘要)人工智能对经济不平等的影响引起学术界的广泛重视,但是现有研究以分析其对劳动收入不平等的影响为主,关于人工智能对财富分配从而对财产性收入不平等影响的相关研究尚有欠缺。本文通过构建一个连续时间异质性个体动态一般均衡模型,将人工智能对生产技术的影响看作一搅子偏向性技术进步,研究人工智能技术对财富分配的影响。分析发现,人工智能对财富不平等的影响在短期和长期表现有所不同,短期中
2、人工智能技术的应用会提高经济中财富分配不平等程度,而长期中其财富分配效应则取决于人工智能对不同类型技术进步的促进程度。核心机制在于,人工智能技术进步的多样性在短期和长期中对资本回报率产生不同影响,短期中各类技术进步总是会提高资本回报率,而在长期,不同类型的技术进步对资本回报率的影响出现差异。基于以上结论,本文就我国如何在应用人工智能促进增长的同时预防不平等程度扩大提出了政策建议。【关键词】人工智能;财富分配;异质性个体动态一般均衡模型【作者简介】刘凤良,中国人民大学经济学院;吴孟非(通讯作者),中国人民大学经济学院,;徐少锋,中国人民大学经济学院(北京10 0 8 7 2)。【原文出处】经济理
3、论与经济管理(京),2 0 2 2.6.6 4 7 8【基金项目】本研究得到国家社科基金项目“中高速增长阶段收入分配调整与产业结构升级研究(14AZD019)、国家社科基金项目“市场结构、企业进入和非平衡增长中的产业结构升级研究(16 BJL082)、中国人民大学科学研究基金(中央高校基本业务费)(2 0 XNH047)的资助。一、引言近年来,随着人工智能技术在生产领域逐渐显示出应用价值,包括中国在内的世界主要经济体开始将科技创新和产业升级聚焦于人工智能领域。党的十九大提出,推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合。2 0 17 年,国务院印发新一代人工智能发展规划,将发展人工智能上升到
4、国家战略层面。作为新一代通用技术,人工智能对经济增长的作用不可小靓,但已有学者指出,人工智能技术的应用可能会在贫富差距层面上引发一系列问题。3在世界范围内收人和财富不平等加剧的当下,我们尤其需要对人工智能可能带来的分配效应给予足够关注。总体而言,人工智能的应用对生产技术的影响可以被视为一揽子偏向型技术进步,其既能促进经济增长,也能改变各类要素的价格和份额。因此,人工智能技术可以通过改变要素报酬分配和财富积累速度等方式对贫富差距造成影响。本文的主题就在于分析人工智能技术应用通过这些渠道对不平等的影响。在2 0 世纪50 年代及之后的3 0 多年中,世界范围内的收人分配状况遵循着库兹涅茨假说(Ku
5、znets,1955),不平等程度趋于下降。但2 0 世纪8 0 年代以INDUSTRIALECONOMY2022.12产业经济TER8.FOR:SOCSCIENCESA中国人民大单有教育料中心1958来,世界各国的收人不平等程度却再次扩大,并且这一趋势持续至今(见图1)。中国的收入不平等也在1978年之后出现持续的扩大趋势(见图2)。对于人工智能技术是否会扩大这一趋势,国内外已有许多文献对此进行了研究。不过,现有文献往往集中在人工智能对劳动收人不平等的讨论上。Katz&Murphy(1992)、A c e mo g l u(19 9 8)、A c e mo g l u(2 0 0 2)、A
6、u t o r e t a l.(2006)、Pr e t t n e r&St r u l i k(2 0 2 0)等研究发现,技术进步的渠道可以较好地解释美国劳动力市场极化以及技能工资溢价的现象。近年来的文献将技术进步对劳动收人差异的影响进一步地聚焦于自动化和人工智能。例如,Acemoglu&Autor(2011)和Autor(2019)讨论了为什么自动化水平的提升会导致劳动市场极化;Acemoglu&Restrepo(2018)研究了人工智能对不同技能工人的就业以及工资的影响。近期,以中国视角研究人工智能对劳动工资影响的研究也不在少数。例如,孙早和侯玉琳(2 0 19)研究了在中国区域发
7、展不平衡背景下,人工智能技术应用如何影响劳动就业结构;杨飞和范从来(2 0 2 0)研究了人工智能技术在生产领域的使用是否有利于中国益贫式发展;王林辉等(2 0 2 0)探讨了人工智能技术的运用是否会加剧中国的劳动收人不平等。虽然劳动收人差异是总收人不平等的重要因素,但是财产性收人差异是总收入不平等的另一个重要因素。Piketty(2014)指出,相较于劳动收人,财产性收人的分配在社会中更加不平等。而财产性收人不平等则是由财富不平等所决定的,所以财富差0.250.20.150.10.05082604848262222-法国德国美国一英国图1区欧美国家前1%居民的收入占总收入的比重资料来源:世界
8、不平等数据库(WorldInequalityDatabase)。异是劳动收人之外影响不平等的另一个重要因素的确,中国现实同样表明,财富不平等在贫富差距中扮演更为重要的角色。那么从短期和长期来看,人工智能在经济生产中的应用是否会延续财富不平等扩大的趋势,抑或是有助于缓解财富不平等?针对这一问题已有相关研究,但总体而言还不完善,有待进一步深人研究。Aghionetal.(2017)郭凯明(2 0 19)的研究都表明,人工智能技术的应用会提升资本收入份额,进而可能扩大总收人不平等。然而,这些研究都是基于代表性个体的研究,所以无法直接探讨人工智能对财富不平等的影响。Moll etal.(2021)在一
9、个异质性个体框架下分析了自动化技术对不平等的影响。在同时考虑了自动化对资本和劳动收入的作用渠道条件下,他们的研究表明自动化水平的提高会扩大经济中的收人和财富分配不平等。不过,虽然对自动化水平的影响是人工智能技术的一个重要特点,但却不能被视为人工智能的全部内涵。本文的直接贡献在于,构建一个全面分析人工智能对财产性收入和财富不平等影响的框架,深入研究其作用机制,强调人工智能在长期和短期中的分配效应差异。现有文献对人工智能技术的刻画可以划分为四类:第一类是将人工智能视作一种可以替代传统资本和劳动的高效率新型资本(Hanson,2001;郭凯明,2019);第二类是把人工智能视作新型的自动化技术(Ac
10、emoglu&Restrepo,2018),人工智能技术进步体现为资本可以从事任务范围的扩大;第三类是将人工0.30.250.20.150.10.050前1%后50%图2中国前1%和后50%居民的收入占总收入的比重资料来源:世界不平等数据库(WorldInequalityDatabase)INDUSTRIALECONOMY2022.12产业经济NOIVWYOCENTERLSCIENCES.A中国人民大学LECONOMY幸报寶料中心1958智能技术进步纯粹地视作资本或劳动生产效率的提高(Sachs&Kotlikoff,2012;Nordhaus,2015;Bessen,2018);第四类是将人工
11、智能技术的进步视作自动化技术和要素增进型技术的组合(Aghionetal.,2017;陈彦斌等,2 0 19)。由此观之,人工智能应用对经济生产方式的影响本质上体现为一揽子偏向性技术进步。因此,本文将人工智能技术对生产的影响刻画为其对自动化、资本增进型、劳动增进型和希克斯中性技术进步的促进,从而尽可能全面体现人工智能的特征,从更为一般的视角考察人工智能技术的发展对于财富分配不平等所产生的影响。本文建立了一个连续时间异质性个体动态一般均衡模型,并将人工智能在生产过程中表现出的技术特点纳模型之中,通过对模型的稳态均衡与转移动态的研究,分析了人工智能技术应用的短期和长期财富分配效应。我们在模型化经济
12、时,采用了Blanchard(1985)永葆青春模型中居民的生灭过程来刻画居民个体异质性,以此方式生成的财富异质性既可以保持模型的简洁性又可以获得稳态时个体财富分布函数的解析解。代表性厂商使用劳动和资本来生产总产品,生产过程采用基于任务的模型来刻画。对理论模型的分析发现:在短期中,人工智能带来的技术进步总是对财富分配产生不利影响。但从长期来看,人工智能技术对资产性收人和财富不平等的影响取决于人工智能对不同技术类型进步促进的程度。本文其余部分安排如下:第二部分介绍异质性个体动态一般均衡模型的设定;第三部分求解模型的一般均衡,并计算财富分布函数;第四部分使用中国数据对模型进行校准,并进行数值模拟;
13、第五部分给出政策建议。二、模型框架(一)居民本文讨论人工智能技术对经济造成的财富分配效应,需要在异质性个体一般均衡模型的框架下进行研究,本文采用Blanchard(1985)的永葆青春模型(perpetual youth model)所描述的生灭过程对居民的个体异质性进行刻画。具体而言,假设经济中的居民个体在能力上没有差别,在死亡前可以同时从劳动力市场和资本市场上获得报酬,居民的死亡符合速率为p的泊松过程,即每个时刻居民都有pdt的概率死亡。居民个体的目标是最大化终生效用:dt(1)e1-0式中,主观贴现率e(0,),相对风险规避系数=(0,),单位时间内居民的死亡概率均为pe(O,1),c(
14、t)表示t时刻的居民消费量居民个体的预算约束满足:a(t)=W(t)+r(t)a(t)-c(t)(2)式中,a表示个体金融财富,a表示个体金融财富的变化率,r表示实际利率,居民收入分为工资收人W和资本收入ra,收人只用于消费和储蓄。经济中的居民数量为L,假设经济中的人口总量保持不变,居民死亡时没有遗赠,居民会在死亡的前一刻消费掉所有财富。每当一个居民死亡时会立刻有一个新居民出生从而保持经济中的总人口不变,新生居民的金融财富持有量为0。(二)厂商本文对人工智能技术的刻画由生产侧引人。基于Aghion etal.(2017)关于人工智能技术的研究,将人工智能技术对生产的影响视作是对自动化技术、希克
15、斯中性技术、资本增进型技术和劳动增进型技术的共同影响。假设经济的总产出由多种任务共同产出,任务之间的替代弹性不变:(iz.()di)Y(t)=A(3)式中,任务之间的替代弹性8 E(0,),式(3)表示总产品生产函数。规定任务集乙的测度为1,用乙,表示总任务集乙中的一个任务,每个任务由资本或者劳动生产,具体由哪种要素生产取决于该任务是否被自动化以及生产要素的相对价格。如果一个任务已经实现了自动化,并且资本生产相对于劳动更能节省成本则使用资本生产,否则使用劳动生产。单个任务乙以如下方式生产:AkK,()+A,L(t)如果实现了自动化Z.(t)=(4)A,L:()如果没有实现自动化式中,Ak和AL
16、分别代表资本增进型和劳动增进型技术,Ak和A的提高会提升资本和劳动生产任务Z,的效率,K,和L分别表示任务Z.生产所使用的资本和劳动。6INDUSTRIALECONOMY2022.12产业经济ALSCENCES.ACENTER中国人民大学1956为了保证自动化水平提升对生产总是有正向作用,假设R/AkW/AL,即用资本生产已经实现了自动化的任务总是比用劳动生产更具成本优势。R表示资本租金率,r表示实际利率,8 表示折旧率,且R=r+8。由于相同要素在进行不同的任务生产时,效率是相同的,所以资本会被平均分配在所有已经自动化的任务生产中,劳动会平均分配在所有未被自动化的部门中,从而总产品的生产函数
17、可以转化为如下形式:)+(1-)(AtL(t)Y(t)=A(AkK(t)(5)式中,表示已经实现自动化的任务数量。6三、一般均衡求解人工智能对于财富分配的影响是一个动态的过程,但是由于模型只有稳态下才可以求解财富分布函数的解析解,为了方便理解文章模型的作用机制,本节的前五小节均是在稳态一般均衡的意义下对模型的求解,在第六小节中展示模型偏离稳态时的情形(一)居民的最优化上文给出了经济中居民个体的终身效用最大化优化问题,用Hamilton-Jacobi-Bellman方程的方式进行表述:1-0pV(a)=maxC+V(a)W+ra-c1-0Cst:a=W+ra-c当经济处于稳态时,实际利率r和工资
18、W保持不变,此时求解上述HJB方程可得居民存活时的政策函数和总财富累计函数:c=(r-(r-p/0)x(6)(7)X=X式(6)表示的居民的消费政策函数,式(7)表示其总财富的积累方程,其中x=W/r+a表示个体居民所拥有的总财富。由总财富x的定义式可知,对经济个体来说,其总财富分为两个部分,一是人力财富h=W/r,二是金融财富a。在一个居民存活期间,其总财富始终按照式(7)所表述的方式增长,在居民死亡时财富会被瞬间消费掉,死亡是随机到来并服从泊松过程的。(二)厂商的最优化假设产品市场是充分竞争的,所有厂商都获得0经济利润,资本和劳动都获得和其边际生产价值相等的回报。以总产品作为一般计价物,并
19、将其价格标准化为1,根据式(5)得到总产品厂商的资本和劳动的反需求函数以及总产品的价格指数:W=I-ByAA(L)(8)R=pAA(K)(9)1=P=AArRl-+(1)AWl(10)如果给定资本K和劳动L的量,式(8)、式(9)和式(10)共同决定了稳态下要素市场的均衡条件。(三)一般均衡金融市场出清意味着,经济中厂商所持有的资本可以看作是居民的金融财富所购买的,对经济中所有居民个体的储蓄决策进行加总,获得经济中总体财富的积累方程(11):X=FP X-pk(11)式(11)右边的(r-p)X/0表示居民个体由于最优储蓄决策所决定的财富增长率,-pK是居民的死亡所带来的总的财富减少。居民个体
20、的死亡过程符合速率为p的泊松过程,则居民个体死亡所带来的财富蒸发服N(O)从复合泊松过程S=(-a)。S代表个体居民死亡所带来的财富减少。由大数定律可知,经济中每个时刻由于居民死亡所导致总的财富蒸发为个体居民死亡导致的财富蒸发的期望加总-pK。经济稳态要求人均资本、实际利率和工资保持不变,又已知人口数保持不变,所以在稳态下式(11)方程左侧等于0,因此有式(12):I-PWL0=K+(12)-pK式(12)本质上提供了经济中资本供给的信息,将经济中的居民量标准化为1,经过些许变换可以得到以工资标准化的资本供给函数式(13)。类似的,生产者的最优化条件提供了要素的需求函数的信息,对式(8)、式(
21、9)进行一定的变换可以得到以工资标准化的资本需求函数式(14)。1-PK(13)(op+p-r)K(14)1-(AAk)(r+8)-INDUSTRIALECONOMY2022.12FORSOC产业经济DNOLVWIOACENTER中国人民大单LECONOMY1958要素市场出清要求资本的供给函数等于需求函数,联立式(13)、式(14)可得式(15):(r-p)(r+)-(AAk)e(r-p)+po(AAk)r=0(15)式(15)中只包含实际利率r一个内生变量,由此可以确定r的值,模型中的其他变量均可由r表述。通过式(13)可以建立利率和资本净份额之间的关系式(16):r=p+0pOknet(
22、16)式中的knet表示净资本份额,具体定义为kne=rK/(rK+WL)。(四)财富分配经济中有大量居民,可以将每个居民在特定时刻所拥有的总财富量x看作是一个随机变量,而x的分布提供了经济中有关财富分配的所有信息。由个体的总财富x积累的规则和模型所规定的生灭过程,可计算相应的柯尔莫戈洛夫前向等式(Kolmogorovforwardequation),从而得到稳态中x的分布随时间变化的规律,即式(17):dg(x,t)I-Pxpg(x,t)(17)tat上述方程描述了个人财富的分布函数如何随时间演化,等式右边的第一项描述个体总财富积累过程所导致的概率密度函数的变化,第二项描述个体死亡过程导致的
23、概率密度函数的变化。随着经济向稳态收敛,x(t)会依概率收敛为一个平稳过程,从而,稳态下有ag(x,t)/at=0。假设稳态下x符合帕累托分布g(x),并代人式(17),计算参数可以得到个人总财富的分布密度函数:ifxX)=jWKnet(19)Knet()+1文KnetX定义财富量在所有个体中的排名处在上分位数q水平的居民所拥有的财富量为x(q),根据式(19)可以算得x(q)=W/rq“。进一步计算经济中财富排名在上分位数q以前居民的财富量:WqKnetT(q)=qE(x/xx(q)=r(1-0km只需要用T()除以国民总财富即可得最富有的q分位数以上居民的财富占社会总财富的份额,也就是顶层
24、份额:T(q)1-0knetS(q)=(20)=qX净资本份额越大的时候,q分位数以上的居民所拥有的财富份额越大,也就表示经济中的财富分配越是不均。进一步地,利用顶层份额式(2 0)能得到经济中的财富洛伦兹曲线,从而可以计算财富的基尼系数GI:KnetGI=(21)2-0knet(五)人工智能技术对财富分配的影响上文中,式(16)建立实际利率r与人工智能技术之间的关系,式(17)表明实际利率r与净资本份额0kne是正相关的,式(2 0)、式(2 1)阐明了净资本份额和财富分配不平等之间同样有正向关系。这里进一步说明为什么净资本份额可以与财富分配不平等之间建立直接的关系。首先,经济中每个居民个体
25、的总财富都被分为人力财富和金融财富,所以特定群体所拥有的财富份额也可以被分解为金融财富份额和人力财富份额,因此q分位数以上居民的财富份额可以被分解为:S(q)=0 knetSk(q)+(1-0 kne)S(q)(22)对式(2 2)进行微分可得:dS(q)=Sk(q)-S(q)do kne+0 knedSk(q)+(1-0 kne)dS(g)(23)式(2 3)表明净资本份额是通过构成效应S(q)-S(g)dokma和要素份额内部变动0 kadS(g)+(1-0km)dS(g)两个渠道共同对顶层财富份额造成影响的。第一,在经济中金融财富的分配不平等是高于人力财富的不平等的,即Sk(q)-S(q
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