京津冀协同发展下装备制造业产业升级研究

宋之杰，赵　桐

(燕山大学 经济管理学院，河北 秦皇岛　066004)

京津冀协同发展下装备制造业产业升级研究

宋之杰，赵桐

(燕山大学 经济管理学院，河北 秦皇岛066004)

随着京津冀协同发展、“制造业2025”等国家战略的提出，京津冀地区装备制造业亟须实现产业转型升级。在要素禀赋视域下，构建了三产品-两阶段的HO模型，根据制造业子行业要素禀赋与行业产出的关系，将子行业按照要素禀赋分为两个组合，并进一步聚合划分了劳动密集型、过渡型和资本密集型行业。运用似无相关回归模型，对京津冀装备制造业8个子行业进行了实证分析，研究得出京津冀地区装备制造业8个子行业中有3个子行业处于过渡行业阶段，5个子行业处于资本密集型行业阶段，并没有劳动密集型行业。最后，从完善行业要素禀赋结构、实现“三链”融合、促进装备制造业与生产性服务业融合等方面提出了京津冀地区装备制造业产业升级对策。

要素禀赋；装备制造业；产业升级；京津冀协同

京津冀地区是我国三大经济增长极之一，以占全国2.3%的土地容纳了全国8%的人口，并创造出占全国11%的国内生产总值。2014年4月中共中央政治局通过了《京津冀协同发展规划纲要》，标志着京津冀协同发展上升为国家战略。《纲要》中明确提出要将产业升级转移作为重点领域，装备制造业的产业升级问题也因此成为京津冀协同发展的关键。

装备制造业是为国民经济各行业提供技术装备的战略性产业[1]。2015年5月，我国发布了“中国制造 2025”，将装备制造业作为重点发展领域，为装备制造业发展描绘了一张蓝图。我国装备制造业总量已经相当庞大，产业竞争力却不强。当前我国装备制造业缺乏自主创新能力，产品结构大多为通用型或中低档产品，仍处于世界产业价值链的中低端。而资本和技术密集的高端装备制造业仍由发达国家主持，形成了垄断优势，给中国装备制造业的长远发展带来了威胁[2]。如何促进产业转型升级，实现装备制造业“由大变强”，是我国装备制造业未来发展的关键问题。

国内外不乏关于产业升级问题的研究，主要侧重于研究产业升级的理论及要素禀赋理论在产业升级中的作用[3-5]。针对装备制造业产业升级问题的研究，侧重于研究升级效率及影响因素[6-7]，学者们根据研究结果也相应提出了一些产业升级的策略和发展模式。但是现有研究中将要素禀赋理论与产业升级理论结合的较少，也缺乏对于区域装备制造业8个子行业转型升级的深层次探讨，更没有结合子行业要素禀赋差异提出转型升级的策略。由于京津冀协同发展上升为国家战略，京津冀地区装备制造业的产业升级是实现京津冀协同发展中需要率先突破的重点领域，本文针对京津冀地区的装备制造业产业升级问题进行研究。本文主要在以下两个方面进行了拓展：第一，在要素禀赋理论的经典模型(Heckscher-Ohlin Model, HO Model)的基础上，讨论了三产品-两组合的HO模型，应用联立方程组的似无相关回归，以京津冀地区制造业子行业为样本对模型进行了验证，探索基于三产品-两组合模型，京津冀地区制造业子行业与其要素禀赋间的关系；第二，根据实证结果，提出京津冀地区要素禀赋差异化的装备制造业8个子行业的升级策略。

一、三产品-两组合的HO模型

HO模型又称要素禀赋理论，由E.F.Heckscher与B.G.Ohlin在20世纪30年代共同提出，最初是研究两个国家之间要素禀赋差异导致贸易的理论。本文研究的模型由美国学者SCHOTT所建立[8]。他将最初的研究两种生产要素(劳动要素L和资本要素K)、两产品-单一组合的HO模型拓展为多产品-多组合的HO模型，其中，“组合”是指包含特定生产要素禀赋的产品组合。KOZO KIYOTA将Schott的模型拓展应用于日本国内，在日本所有产业进行应用，实证结果表明，HO模型在国家内部也成立，同时三产品-两组合的HO模型的拟合结果最好[9-10]。因此，本文着重讨论三产品-两组合的HO模型。

假设企业包含两种生产要素(劳动要素L和资本要素K)，资本劳动比率k(k=K/L)表示产品的资本密集程度。企业根据其持有的生产要素，可以选择生产三种产品(劳动密集型产品Y1，过渡产品Y2和资本密集型产品Y3)，有k1

假设Yn表示行业n的生产产品的总产量，yn=Yn/Ln表示行业n的人均产出价值，kn=Kn/Ln表示行业n的资本劳动比率，并且有K=K1+K2+K3和L=L1+L2+L3。假设产品m的价格为pm，市场是完全竞争市场，存在恒定的pm。用Zm表示产品m的产出总价值(也就是生产产品m的行业产出总价值)，有Zm=pmYm，用zm表示产品的人均产出价值(也就是生产产品的行业人均产出价值)，有zm=pmYm/L。

三产品-两组合的HO模型建立的基本假设包括：

假设一：所有产品都符合列昂惕夫技术，即针对一类特定产品m，资本劳动比率k是固定的。这一假设主要是为了简化计算，同时能够消除价格对组合节点变化的影响。

假设二：每个组合中都包含相同数量的产品和生产要素。

假设三：行业间的要素禀赋差距越大，越可能生产不同类型的产品。

根据以上假设，得到行业人均产出价值zm与资本劳动比率k的关系如图1所示。

图1　行业人均产出价值与资本劳动比率关系

根据图1，w′AB表示人均产出价值，即z=z1+z2+z3。由w′AB可以看出，随着行业的资本要素相对劳动要素的比重越来越高，人均产出价值不断提高。

对于不同的行业组合，所生产的产品组合也不同：

(1)当k∈(0,ξ1]时，行业生产劳动密集型产品和过渡产品，却不生产资本密集型产品。

(2)当k∈(ξ1,ξ2]时，行业生产过渡产品和资本密集型产品，却不生产劳动密集型产品。

因此，根据人均产出价值与资本劳动比率的关系，可以反应出在资本要素禀赋有差异时，不同行业的发展路径。劳动密集型行业的发展路径为w′ξ1ξ2，过渡行业的发展路径为0Aξ2，资本密集型行业的发展路径为0ξ1B。随着资本劳动比率的不断提高，行业逐渐由劳动密集型产业向资本密集型产业转变。

二、京津冀地区装备制造业子行业的实证检验

(一) 指标选取及数据来源

为了明晰京津冀地区装备制造业子行业的发展情况，本文选取了地区内制造业所有子行业的样本数据，与装备制造业8个子行业进行对比分析。本文选取的样本公司是在1991年7月3日深市成立之后，京津冀地区上市的全部制造业企业共284家，剔除了近6年数据不全的企业，最终保留2009—2014年有完整数据的205家制造业企业，共包含21个子行业。本文中列示的子行业代码全部为国民经济行业分类标准(GB/T 4754-2011)给定的制造业子行业代码，研究的样本数据全部从RESSET锐思数据库获得。

分析指标的选取上，本文借鉴王俊的指标选取标准[11]，选用2009年不变价格的主营业务收入作为企业产出；资本存量(按照永续盘存法将各年度资本流量转换成资本存量)作为资本要素，包括生产相关的固定资产(排除经营租赁租出设备、路桥及构筑物等与生产明显无关的固定资产)和无形资产(主要包括专利权、软件)；企业在职员工总数作为劳动要素。

(二) 行业资本劳动比率变化情况

KAPLINSKY认为产业升级就是经济主体由低层次向高层次的转化，也即由劳动密集型、低附加价值生产转向资本和技术密集型、高附加价值生产[12]。产业在发展的过程中必然经历生产要素禀赋由劳动密集型向资本密集型的转变。因此，不同行业的要素禀赋随着时间的变化可能发生改变。本文按照所有行业的资本劳动比率(k值)分布情况，将k值分为10个等级，运用不同深度的颜色进行标记分档，结果如表1所示。

表1值档位及标记颜色单位：百万/人

根据表1划分的档位，将2009—2014年京津冀地区制造业所有子行业的k值进行标记，并按照各子行业6年k值平均由低到高的顺序进行排列，得到了研究期间内京津冀地区制造业子行业的k值层次分布，如表2所示。

表22009-2014年京津冀地区制造业资本劳动比率变化情况单位：百万/人

根据表2中颜色分布可以得出两个基本结论。

1. 不同行业的资本劳动比率随着时间的变化基本呈现由低到高的发展趋势，也就是随着时间的推移，产业逐渐向资本密集型方向发展。但是有少数行业例外，如C14：在2010年k在第1个档位，而其余年份均在第2个档位。另外，在研究期间内，2013年是较特殊的一年，C13、C40和C33三个子行业的k值在该年有明显的变化，使得研究期间内三个子行业的k值不表现为稳定或持续上升趋势。

2. 制造业各子行业间的k值大小关系并非固定不变，如C15和C40两个子行业之间，在2012年以前C15k值较大，而在2012年以后C40k值较大。

综上可以看出，在京津冀地区制造业各个子行业基本符合产业逐步由劳动密集型向资本密集型转变的产业升级理论。但是对于各个子行业具体处于HO模型中的哪个组合阶段，还要进行进一步分析。

(三) “HO聚合”方程

我国目前通用的行业分类是证监会行业分类2012。其分类标准是按照企业产品的主要用途来归类，而不是根据行业的要素禀赋来分类，这样的标准无法体现行业的要素禀赋差异。为了研究不同子行业在要素禀赋差异下的发展路径，本文应用Schott提出的“HO聚合”(HO Aggregate)的概念，根据子行业的生产要素禀赋情况，将制造业子行业重新聚合并划分为劳动密集型行业、过渡行业和资本密集型行业。

假设hi是HO聚合的分界点，根据不同行业的资本劳动比率的范围，可以得到：劳动密集型行业k1∈(0,h1)，过渡行业k2∈(h1,h2)，资本密集型产业k3∈(h2,+∞)。

Zit表示i行业第t年的产出价值，该价值是第t年处于[hi-1,hi]内所有行业的产出价值总和，即

(1)

zit表示i行业第t年的人均产出价值，即zit=Zit/Lit。

用虚拟变量di划分三类聚合行业，若kt∈(ξi-t,ξi)，则di=1，否则di=0。于是可以得到三类行业的HO聚合方程：

1. 劳动密集型行业：

(2)

2. 过渡行业：

(3)

3. 资本密集型行业：

(4)

对于四个分界点——组合节点(ξ1,ξ2)和聚合分界点(h1,h2)的估计，本文根据每个分界点

的位置，确定各个分界点取值的阈值范围，以1个单位为递增单元，对分界点的所有组合进行回归分析，最终的分界点选择赤池信息准则(AIC)和贝叶斯信息准则(BIC)最小并且调整R2最优的组合。

(四) 联立方程回归结果

对于三个HO聚合方程，变量之间虽然并无内在联系，但方程的扰动项可能存在相关关系，用普通联立方程组回归可能产生误差。因此本文选用似无相关回归(Seemingly Unrelated Regression Estimation, SUR)，应用京津冀地区制造业子行业数，对方程(2)-(4)进行联立方程组回归。回归结果如下表3所示。

表3　似无相关回归结果

根据上述回归结果，可以得到京津冀地区制造业子行业的人均产出与资本劳动比率的关系，如图2所示。

可以发现，京津冀地区制造业子行业的发展

图2　京津冀地区制造业子行业人均产出价值与资本劳动比率关系

路径完全符合三产品-两组合的HO模型。图a代表劳动密集型行业发展路径；图b代表过渡行业发展路径；图c代表资本密集型产业发展路径。组合节点ξ1=0.09，ξ2=0.32,即当k∈[0,0.09]时，行业属于劳动密集型行业或过渡行业；当k∈[0.09，0.32]时，行业属于过渡行业或资本密集型行业。

(五)京津冀地区装备制造业子行业发展阶段分析

根据实证分析结果，我们得到了京津冀地区制造业三产品-两组合的HO模型，组合节点分别为ξ1=0.09，ξ2=0.32。而装备制造业8个子行业的产业升级方向，还需要明晰8个子行业到底归属于哪类要素密集型行业。

在聚合分界点h1=0.08，h2=0.21时，2009—2014年京津冀地区装备制造业8个子行业k值变化趋势如图3所示。为了使图形变化趋势更加清晰，图3中仅画出k<1的部分。

根据图3可以发现，京津冀地区装备制造业8个子行业没有劳动密集型行业。具体而言，可以分为以下三类，如表4所示。

图3　京津冀地区装备制造业子行业2009—2014年k值变化趋势

三、结论和建议

本文构建了三产品-两组合的HO模型，根据制造业子行业要素禀赋差异，将各子行业重新聚合划分为劳动密集型行业、过渡行业和资本密集型行业，并以京津冀地区为样本对模型进行了实证检验。得到以下结论：第一，京津冀地区装备制造业要素禀赋差异明显，各子行业随着年份的推移基本呈现资本劳动比率逐渐升高的趋势；不同子行业要素禀赋存在异质性，纵向资本劳动比率呈现明显的层次关系；第二，京津冀地区制造业各子行业的发展路径完全符合三产品-两组合模型，拟合出组合节点为ξ1=0.09，ξ2=0.32(即当k∈[0,0.09]时，行业属于劳动密集型或过渡型，当k∈[0.09,0.32]时，行业属于过渡型或资本密集型)，聚合分界点为h1=0.08，h2=0.21(即当k∈[0,0.08]时，行业属于劳动密集型，当k∈[0.08,0.21]时，行业属于过渡型，当k∈[0.21,+∞]时，行业属于资本密集型)；第三，根据两组节点，划分京津冀地区装备制造业8子行业，得出京津冀地区装备制造业没有劳动密集型子行业，研究期间内，C34、C36和C39处于过渡行业阶段，C33、C35、C37、C38、C40处于资本密集型行业阶段(其中C35、C37和C40逐步由过渡型行业发展为资本密集型行业，C33和C38一直处于资本密集型行业阶段)。

总体看来，京津冀地区装备制造业的子行业中并没有劳动密集型产业，证明了“十二五”期间(2011-2015年)促进高端装备制造业领衔发展的规划取得了一定的效果，装备制造业已经初步从粗放型发展方式下的能源、固定资本等初级要素逐渐转变成现在的基础设施、人力资本、科技创新等更高级的要素。但是，京津冀地区装备制造业仍处于产业价值链的中低端。根据Kozo Kiyota的研究，日本制造业子行业的资本劳动比率平均为京津冀地区的5倍，京津冀地区的要素禀赋与日本制造业差距悬殊。京津冀地区装备制造业还需进一步发展。而具体如何发展，要根据不同子行业的要素禀赋特点，提出可行策略，促进装备制造业进一步转型升级。

(一) 完善要素禀赋结构，提升京津冀地区比较优势

1. 完善要素禀赋结构。产业结构升级的最快路径是促进要素禀赋结构升级，推动行业沿着技术阶梯升级。京津冀地区装备制造业的过渡行业(C34、C36和C39)研究期间要素禀赋水平较低且稳定。过渡行业应立足现有劳动力相对密集型比较优势基础上，通过技术移植模式加自主创新方式，提升行业技术资本要素密集程度。技术移植的内涵是区域装备制造业主要依赖技术进口，以外资企业以及合资企业为技术引进的主要渠道和载体，通过大量引进发达国家和地区的技术和经验，促进当地装备制造业体系的形成，带动本土装备制造业技术升级。然而仅仅依靠技术移植，区域内装备制造业难以形成自己的核心技术，因此通过技术引进和自主创新结合的方式，形成本土装备制造业一定的竞争优势，并逐步培育本土研发创新能力，降低外部技术的依赖程度。

资本密集型行业是区域内资本相对密集的行业，其技术资本具有一定的比较优势。京津冀地区装备制造业的资本密集型行业(C33、C35、C37、C38和C40)在研究期间内要素禀赋水平不断提高。但是置身于国家价值链或全球价值链中，京津冀地区装备制造业的资本密集型行业仍需要提升技术资本要素的质量。可以采用自主创新加全球合作的模式，依靠资本密集型企业自主突破性创新，通过区域内大型企业带动中小型企业，形成产业集群，带动区域装备制造业整体实现技术升级。

2.改善和提高要素配置效率。市场当中的专业化分工往往会提高交易费用，而完善市场机制有利于降低交易成本，并增加要素的流通性，促进要素价格均等化。从要素禀赋来看，京津冀地区装备制造业过渡行业和资本密集型行业虽然具备了一定的资本密集型特点，但是仍需要提升资本要素的使用效率。要素禀赋配置效率的提升主要包括两方面内容：提高生产专业化程度和改善要素配置的机制。

京津冀地区要专注于装备制造业产业结构的多样化、产业分工的细化以及区域分工的有序化。生产专业化和产品多样化有利于京津冀地区分工的深化。生产专业化有利于要素禀赋效率的改善，降低要素价格提升带来的不利影响。区域有序分工有利于避免重复建设和资源浪费。

要素配置机制的改善其实是一个激励、竞争和市场机制完善的过程。由于专业化分工往往带来交易费用的增加，完善的市场机制有利于减少交易成本，增加要素的流动性，推动要素价格均等化。要完善市场经济，提高企业的技术创新能力，也要重视企业之间的合作与竞争。不过在京津冀地区，由于资本密集型装备制造业企业多数为大型国有企业，要推动企业之间的合作与竞争，提高企业的资本配置效率，不仅仅是市场问题，也是制度问题。通过制度改革，通过竞争提高企业技术和生产效率也是要素禀赋升级的重要途径。

(二) 调整京津冀装备制造业产业结构，促进“三链”融合

京津冀地区装备制造业产业升级是京津冀协同发展的重要环节，装备制造业子行业在根据各自要素禀赋实现升级的同时，要配合装备制造业产业结构的改善，并逐步实现产业链、创新链、价值链“三链”的耦合发展。

1. 完善装备制造业发展格局。京津冀地区要根据自身基础和条件，着力发展有潜力的企业，以技术创新为主要驱动力，针对低端价值链环节，进行关键环节技术、核心零部件、系统集成技术和重大共性技术的研发实现突破，形成鲜明的地区特色和独特的竞争优势，完善京津冀地区高端装备制造业的发展格局。

2.促进装备制造业产业链、创新链、价值链融合。京津冀地区装备制造业的升级，要借助京津冀协同发展的契机，实现产业链、创新链和价值链的融合，形成网络联动促进装备制造业升级，通过三链融合减少创新活动的不确定性和消极影响，增强技术创新的系统整合性，促进从基础研究到产品创新环节中主体的通力合作。

要对地区装备制造业子行业重点领域和关键环节引导创新资源投入与整合，提高产业链与价值链的协同程度、系统集成，以取得突破性进展；同时装备制造业产业要通过产业集聚以形成网络创新链，通过官、产、学、研等机构的协同提高创新资源的使用效率，依托创新链提升价值链，通过协同创新增强装备制造业的产业竞争优势，使其逐步占据产业价值链的高端领域。

(三) 促进技术型生产性服务业与装备制造业融合

技术型生产性服务业与装备制造业动态融合是指通过资本密集型装备制造业的发展带动技术型生产性服务业的技术升级和知识创新，同时技术型生产性服务业的快速发展为装备制造业提供生产过程中现实需要甚至潜在需要的技术型服务，使先进制造企业更加专注于发展装备制造主业，并通过专业性知识和技术服务为制造业技术进步和效率提升创造完善的创新平台，从而推动装备制造业升级，并不断向资本密集型制造业发展。

IT技术、供应链管理、商品设计等生产性服务内容是现代装备制造企业核心竞争力的重要组成部分，高水平、低成本的生产性服务极为关键。装备制造业实现产业转型和升级亟须实现各个环节产业价值链分工的深化、交易成本的降低和效率的提升。装备制造业向高技术含量、高附加值的方向升级决定了为其提供必要服务的技术型生产性服务业必须顺应技术发展的趋势，进行自身技术升级和知识创新；同时具有较高技术含量和专业性知识水平的技术型生产性服务业能够提供超出制造业需求水平的高附加值服务，解决制造企业生产过程中的配套问题，打通制造产业价值链的所有环节，提高制造业生产效率，促进技术进步，实现制造业升级。

[1]孙晓华,郭旭.“装备制造业振兴规划”的政策效果评价—基于差分内差分方法的实证检验 [J]. 管理评论,2015, 27(6)：78-88.

[2]高粱.中国装备制造业的自主创新和产业升级 [M]. 北京：知识产权出版社, 2011：1

[3]张幼文.从廉价劳动力优势到稀缺要素优势—论“新开放观”的理论基础[J].南开学报, 2005(6)：1-8.

[4]SAXENIANA, HSUJ Y. The Silicon Valley-Hsinchu Connection: Technical Communities Andindustrial Upgrading[J]. Industrialand Corporate Change, 2010, 10(1)：893-920.

[5]YE M T, VOJNOVIC L, CHEN G. The landscape of Gentrification: Exploring the Diversity of “Upgrading” Processes in Hong Kong 1986-2006 [J]. Urban Geography, 2015, 36(4)：471-503.

[6]张丹宁,陈阳.中国装备制造业发展水平及模式研究[J].数量经济技术经济研究, 2014,(7)：99-114.

[7]LUF C, HE W, CHENG Y. Exploring Upgrading of Chinese Automotive Manufacturing Industry in the Global Value Chain: An Empirical Study Based on Panel Data[J]. Sustainablility, 2015, 7(5)：6189-6211.

[8]PETER K SCHOTT. One Size Fits All Heckscher-Ohlin Specialization in Global Production[J]. American Economic Review, 2003, 93(3)：686-708.

[9]KOZO KIYOTA. A Many-cone World[J]. Journal of International Economics, 2012, 86(2)：345-354.

[10]KOZO KIYOTA. Industrial Up Grading in a Multiple-cone Heckscher-Ohlin Model: The Flying Gees Patterns of Industrial Development[J]. Review of Development Economics, 2014, 18(1)：177-193.

[11]王俊,胡雍.中国制造业技能偏向技术进步的测度与分析[J].数量经济技术经济研究, 2015(1)：82-96.

[12]KAPLINSKYR, MORRISM A. Handbook for Value Chain Research[R]. Working Paper of IDRC, 2001.

【责任编辑郭玲】

Research on the Industrial Upgrading of Equipment Manufacturing Industry in the Collaborative Development in Beijing-Tianjin-Hebei Areas

SONG Zhi-jie, ZHAO Tong

(School of Economics and Management, Yanshan University, Qinhuangdao 066004, China)

Equipment manufacturing industry in Beijing, Tianjin and Hebei need to achieve industrial transformation and upgrading as the coordinated development of Beijing-Tianjin-Hebei, and “Manufacturing Industry 2025” has risen to the national strategy. Under the perspective of factor endowment, this paper builds a Heckscher-Ohlin Model of three-product and two-stage; according to the relationship between factor endowment and industry output, divides sub-industries into two parts; further divides industries into labor-intensive industry, transitional industry and capital-intensive industry. By using unrelated regression model, the empirical analysis of the eight sub-industries of equipment manufacturing industry is carried out in Beijing-Tianjin-Hebei areas. The results suggest that 3 sub-industries are transitional industry, 5 sub-industries are capital-intensive industry but there is no labor-intensive industry. Finally, we put forward the strategies of industrial upgrading of equipment manufacturing industry from perfecting the structure of factor endowment, realizing the fusion of “Three Chains”, and promoting the fusion of equipment manufacturing industry and productive service industry.

factor endowment; equipment manufacturing industry; industrial upgrading; the collaborative development of Beijing-Tianjin-Hebei areas

10.3969/j.issn.1005-6378.2016.03.009

2016-02-27

河北省科学技术研究与发展计划软科学研究项目(154576154D)；河北省科学技术研究与发展计划软科学研究项目(144576136D)

宋之杰(1954—)，男，黑龙江省青冈人，管理学博士，燕山大学经济管理学院教授，主要研究方向：技术创新、产业经济。

F427

A

1005-6378(2016)03-0060-09