制造业服务化对全球价值链升级的影响

杜新建

(烟台大学经济管理学院，山东 烟台 264005)

0 引言

当前，我国全球价值链升级面临着国内和国际的双重挑战。从国内发展环境来看，劳动力成本优势逐渐消失，我国经济逐步由高速增长阶段向高质量发展阶段转变，推动制造业服务化，构建现代化的经济体系成为当前我国经济发展的重要目标。从国际发展环境来看，美国采取贸易制裁等手段阻止我国在制造业关键领域的技术创新，遏制我国产业升级，从而进一步挤压了我国全球价值链升级的时间和空间。同时，一场以新一代信息技术广泛应用为特征的新工业革命逐步展开，推动人类生产方式和生活方式深刻变革。由此，新工业革命的推进与我国经济转型形成了历史性的交汇。在这样的大背景下，制造业服务化能否推动我国全球价值链升级，将以怎样的机制并且能够在多大的程度上推动我国全球价值链升级成为对我国经济发展研究中的重要议题。从既有研究来看，大部分研究认为通过制造业服务化能够实现全球价值链升级[1-4]。部分研究认为制造业服务化能否推动全球价值链升级依赖于其他条件，包括发展阶段[5]、企业创新网络构建[6]、行业地位[7]、资源整合能力[8]等。制造业服务化推动全球价值链升级的机制主要包括如下几点：一是制造业服务化深化价值链分工，进而推动全球价值链升级[9]；二是制造业服务化通过溢出效应提升产品技术含量和附加值从而实现价值链地位提升[10]；三是制造业服务化通过经济规模效应和产业关联效应推动全球价值链升级[11]。

纵观既有研究，制造业服务化对全球价值链升级影响的研究大多基于理论推演，缺少数理模型支撑，同时在理论分析中将 “能否”与 “如何”两个概念混淆。因此，本文尝试从 “能否”和 “如何”两个角度对制造业服务化影响全球价值链升级进行理论分析，实证分析了我国制造业服务化对全球价值链升级的真实作用，并为我国更好的实现全球价值链升级提出政策建议。

1 理论机制分析

1.1 制造业服务化能否推动全球价值链升级？

本文以基于产品内分工的服务业发展与全球价值链升级的理论模型为基础[12]，同时参照国内学者[13]对模型的发展和完善，结合本文的研究目的构建了一个制造业服务化推动全球价值链升级的数理模型。假定在一个经济系统中，国家A和国家B通过产品内分工的形式共同生产最终消费产品D，其中国家A负责生产中间产品并出口到国家B，国家B进口中间产品并完成最终消费产品D的生产。假设全球价值链的整个链条由[0，1]区间表示，国家B位于全球价值链低端，因而对应的价值链环节为[0，k]。相应地，国家A负责的全球价值链环节为[k，1] (0

假定A国和B国在每一个生产阶段均需要投入一单位普通劳动力L和服务要素组合S。同时由于全球价值分工地位越高，所需要投入的服务要素量越大，因而假定第i生产环节所需要投入的服务要素量为bi。因此，根据上述假设，A国生产产品的成本函数可表示为：

(1)

其中，CA表示A国的单位生产成本，WA和PA分别表示A国普通劳动力和服务要素组合的价格，由于每一生产工序只需要一单位普通劳动力，因而所支付的工资即为成本。bi为A国生产一单位产品所需投入的服务要素组合的量，当制造业和服务业融合水平越高时，服务要素在产品生产中的生产效率越高，因而单位产品生产所需要的服务要素投入越低，即b与制造业服务化水平呈反向关系。

同理，B国生产产品的成本函数为：

(2)

其中，CB表示B国的单位生产成本，WB和PB分别表示B国普通劳动力和服务要素组合的价格，i表示所处的全球价值链的位置，bi为B国生产一单位产品所需投入的服务要素组合的量。

相应地，B国生产n单位产品时所需的普通劳动力和服务要素的需求量分别为LB和SB，由于每一生产环节需要一单位普通劳动力和bi单位的服务要素投入量，因而，其具体关系式可表示为：

LB=kn

(3)

(4)

除此之外，国家B需要投入普通劳动力LS和人力资本HS来生产服务要素，服务要素的生产函数为柯布——道格拉斯生产函数，其生产过程受到成本的制约。因而其生产函数和成本函数如公式 (5)和 (6)所示：

(5)

CS=LSWB+HSWH

(6)

其中，LS表示普通劳动力投入量，HS表示人力资本投入量，a表示服务投入的生产效率，在一定程度上反映服务化的发展水平。β表示普通劳动力产出的弹性系数，1-β表示人力资本产出的弹性系数，WB和WH分别表示单位普通劳动力和人力资本的价格。

B国服务要素生产部门根据利润最大化的原则，决定服务投入的最优产量和最优定价，在生产成本的约束下，其最优化问题可表示为：

(7)

S.T.CS=LSWB+HSWH

(8)

根据最优化的一阶条件可得如下等式关系：

SB=aHη1-β

(9)

(10)

其中，SB和PB分别表示服务要素的最优产量和最优定价，其他符号含义与前述公式相同。除此之外，由于B国实现完全就业，且生产的服务要素全部投入生产，生产的最终产品全部由消费者消费，因而产品市场出清和劳动力完全就业可由如下公式表示：

nP=LWB+HSWH

(11)

L=LS+LB

(12)

其中，P表示最终消费品A的价格是由两国市场共同决定的，其他符号含义与前述公式相同。根据公式 (3)和 (11)可求出WB的表达式为：

(13)

在价值链分割点处，国家A的企业通过两国生产成本的比较，将分割点以下的环节的生产转移或者外包给国家B的制造企业，自身参与价值链分割点以上环节的生产。当A国和B国分工处于稳定时，在临界生产环节生产单位产品两者具有相同的成本，即：

WB+bkPB=WA+bkPA

(14)

其中，左侧表示B国生产临界产品的单位成本，右侧表示A国生产临界产品的单位成本，具体符号含义与前述公式相同。同时将公式 (9)、 (10)、 (13)代入公式 (14)进行替代，并对b和a求偏微分可得如下公式：

<0

(15)

(16)

由于0<β<1，且L-Hη=L-LS=LB>0，因而可以看出公式 (15)恒小于零，同时易知式 (16)恒大于零。从经济学含义来看，作为最终消费品生产的重要中间投入，随着B国服务要素生产效率的提升以及服务化水平的提高，B国所获得全球价值链分工区段[0,k]将会不断提高。由此得证本文的核心命题：价值链低端国家能够通过制造业服务化发展实现全球价值链升级。

1.2 制造业服务化如何推动全球价值链升级

(1)技术创新效应和产业关联效应。制造业服务化能够通过技术创新效应推动全球价值链升级。制造业服务化发展提高了行业中知识、技术等高级生产要素的投入比重，这种变化满足了生产制造精细化发展对高级生产要素不断提升的需求[14]。服务要素投入的增加推动制造企业不断由加工制造环节向研发设计、营销管理等环节扩张，通过服务创新提供更多基于产品硬件的服务，转变为面向客户的 “产品+服务”的供应商，推动综合性创新成果转化，从而增强自身竞争实力，提高国际分工地位。制造业服务化的产业关联效应是技术创新效应得以发挥的关键。一方面，服务要素全方位的参与到生产过程中，依靠自身高知识密集度的特征为该环节提供研发设计等多种中间服务，并且能够有效地将在该环节积累的经验和成果推广到较低层次的制造环节从而发挥产业关联效应。另一方面，服务要素有效地提升了各环节的衔接水平，加强各环节的关联度。服务要素投入的增加实现了制造部门重心由产品生产到产品全生命周期的转变，进一步优化要素配置以及生产方式，从而增强部门的国际竞争力。

(2)规模经济效应和范围经济效应。制造业服务化发展通过规模经济效应推动全球价值链升级。规模经济效应通过制造部门培育核心竞争优势来实现转型发展和生产性服务业专业化发展，有效推动了全球价值链升级。一方面，制造部门依据自身发展的需求，选择性的将部分具有比较优势的核心服务环节内置，并进一步在市场中扩张，通过服务化发展实现价值链升级。另一方面，基于制造部门服务外包派生的巨大需求，生产性服务业通过规模经济效应不断提升服务中间投入的供给水平。制造部门通过市场采购成本更低的中间服务投入，从而进一步提升制造部门的运营效率和盈利水平。同时制造业服务化能够通过范围经济效应来实现全球价值链升级。制造企业不断向供应链下游拓展，将自身转型为产品直销商，能够更加准确地了解消费者的需求变化，有效避免了由于销售中间商过多导致的 “长鞭效应”，提高了企业生产决策的准确性，增强了企业对于供应链的控制能力。制造企业不断向产品研发、中间品生产等上游供应链上游环节拓展，提升自身在供应链上的地位。

(3)差异化竞争效应和出口效应。制造业服务化能够通过差异化竞争效应推动全球价值链升级。随着全球分工深化以及信息化发展，生产制造环节的利润空间已经非常低，只有通过服务化转型，才能够实现产品长久的差异化竞争优势。制造企业一方面通过市场调研、数据分析等服务要素投入对产品市场进行全面分析，量化研究各类消费者的需求，通过改进产品的外观、性能等实现产品的多元化。另一方面制造企业通过将内部的生产性服务与产品进行多样化的组合，从而提升了制造企业产品的竞争实力，实现全球价值链升级。制造企业服务化发展的出口效应一方面体现在企业出口产品绝对规模的提升。与国内销售过程相比，企业出口产品往往需要支付更高的成本。制造企业服务化发展能够有效提升企业的生产效率，从而能够更好地承担在产品出口中增加的成本，扩大企业出口的规模。制造企业服务化发展的出口效应另一方面体现在企业出口产品质量和产品附加值的提升。与国内市场相比，国外市场往往具有更强的差异化需求。人力资本、知识技术等高级服务要素投入能够有效提升企业内部的研发设计能力，从而不断提升企业生产制造水平，企业产品的质量品质随之得以提高。

2 变量与数据说明

依据前文中对于制造业服务化推动全球价值链升级的理论机制分析，设定构建计量模型如下：

GVCit=β0+β1Servit+β2Xit+εit

(17)

式中，GVCit表示制造行业i在t年所处的全球价值链参与度或全球价值链地位，Servit表示制造行业i在t年的服务化程度，Xit表示控制变量，εit为随机扰动项。

2.1 制造业服务化程度

制造业服务化程度Servit用完全消耗系数bij表示。本文沿用完全消耗系数[3]的方法测度制造业服务化水平，

直接消耗系数计作aij，是指i行业生产一单位的产品所需要直接投入的j行业产品的产品数量，公式如下：

aij=xij/Xi

(18)

其中，xij表示i行业所需j行业的投入量，Xi表示i行业生产所需的总投入量。

完全消耗系数计作bij,是指某一行业i一单位产品生产中直接投入和间接投入的j行业的产品总量，是直接消耗和间接消耗的总和。从含义上来看，可表示为：

(19)

其中，aij表示行业i对行业j的直接消耗系数，第二项表示行业i通过行业m对行业j产生的间接投入，以此类推，累积的总和即为完全消耗系数。

2.2 全球价值链参与度

全球价值链参与度用垂直专业化比率表示，计算如下：

(20)

2.3 全球价值链地位

全球价值链地位用出口产品的国内技术复杂度表示。本文以垂直专业化比率 (VSS)为权重对出口技术复杂度 (WTS)进行调整[15]，商品i的出口的国内技术复杂度 (DTS)公式如下：

VSSi)×WTSi}

(21)

其中，WTSi为产品i的全部技术复杂度，Expij为国家j行业i出口商品的总额，∑iExpij为国家j的总出口额，Pij为j行业占总出口的比重，Yj为某个国家的人均收入水平。

2.4 控制变量

控制变量Xit主要选取了行业劳动生产率、行业资本强度、行业国有化程度、行业对外开放度以及行业集中度，选取依据分析如下：

(1)行业劳动生产率。根据新新贸易理论，生产率 (Laboit)是决定企业出口最重要的因素[16]。因而具有较高生产效率的企业更倾向于拓展国际业务，从而所在的行业具有更高的全球价值链参与度。但是由于我国 “出口-生产率悖论”的存在[17]，在进一步佐证行业生产效率对全球价值链参与度和分工地位影响的同时，使得影响作用的方向和强弱成为研究重点。

(2)行业资本强度。行业资本强度 (Captit)是资本深化发展的表现。具有较高资本强度的行业更倾向于增加研发投入，推动生产设备的更新，实现由生产低端产品向生产高端产品的转变，不断提升行业的生产能力，从而对行业的全球价值链参与度和全球价值链分工地位产生积极影响。

(3)行业国有化程度。由于国有企业在政企关系上的优势以及经营目标的多重性，导致了国有化程度 (Statit)高的行业市场化程度较低。当国有化程度较低时，市场化程度较高，市场价格成为决定生产要素等资源配置的决定性因素，能够有效提升要素的流动性和配置效率，从而推动行业全球价值链升级。

(4)行业对外开放度。行业对外开放度 (Foreit)的提升一方面通过溢出效应推动行业内企业的发展。通过外商企业的制造工艺和管理经验的模仿和学习，国内企业的生产制造能力得以提升，从而推动行业出口产品技术复杂度的增长。对外开放度的提升另一方面产生竞争效应。随着行业对外开放程度的提升，行业的契约执行效率等都将显著提高，从而有利于高技术复杂度产品的生产，进而提升行业全球价值链的分工地位。

(5)行业集中度。行业集中度 (Clusit)对全球价值链升级的作用是双面的。依靠行政垄断的厂商往往倾向于依赖市场的操纵获取超额利润，忽视技术创新和产品升级，导致行业整体国际竞争力的停滞甚至下降。而通过市场竞争实现垄断的企业往往具有更强的创新能力，通过充分发挥规模经济效应和网络经济效应，不断推动产品升级，积极开拓国际市场，从而实现行业全球价值链升级。

模型涉及变量的选取与描述见表1。其中，制造业服务化水平、垂直专业化比率的数据主要来源于世界投入产出表2000—2014年的相关统计数据，出口国内技术复杂度指标测算所需的数据主要来源于联合国贸易分类统计数据库以及世界银行数据库2000—2014年的相关统计数据。控制变量数据均来源于与 《中国统计年鉴》和 《中国工业统计年鉴》2001—2015年的相关统计数据。同时为了消除各变量数值量级对回归结果中各变量参数可比性的影响，对出口国内技术复杂度以10万为单位进行衡量，对行业劳动生产率进行标准化处理，产值数据均以2000年为基期进行价格平减调整。同时为了降低异方差导致的估计偏误，对各变量进行取对数处理。最终通过将各具体变量代入公式 (17)得到本文实际回归中所用的计量模型：

lnVSSit=β0+β1lnServit+β2lnLaboit+β3lnCaptit+β4lnForeit+β5lnStatit+β6lnForeit+β7lnClusit+εit

(22)

lnDTSit=β8+β9lnServit+β10lnLaboit+

β11lnCaptit+β12lnForeit+β13lnStatit+β14lnForeit+

β15lnClusit+εit

(23)

表1 变量的选取与描述

3 实证结果及分析

3.1 基准分析检验

依照回归模型 (22)和模型 (23)，依据表2前三列估计结果，第二列中对应的F检验值为8.05，拒绝所有个体截距项为零的原假设，表明固定效应模型优于混合回归，第三列对应的Hausman检验值为43.26，拒绝个体截距项与解释变量不相关的原假设，表明固定效应模型优于随机效应模型，所以选取固定效应模型的结果进行分析。实证结果表明，制造业服务化水平每提升1%，能够引起全球价值链参与度提高0.1041%。这一结果表明制造业服务化发展能够有效地促进我国全球价值链参与度的提升，这与理论机制分析的结论是一致的。根据表2后三列的回归结果，制造业服务化对全球价值链地位具有显著的正向影响，在其他影响因素不变的前提下，制造业服务化水平每提升1%，能够引起全球价值链地位提高0.1146%，这与理论机制分析的结论同样也是一致的。

表2 制造业整体服务化影响全球价值链参与度的回归结果

注：***、**和*分别表示估计系数在1%、5%和10%的水平上显著，小括号内数字为t统计量,Y表示存在固定效应，—表示没有相应统计指标结果，下同。

3.2 稳健性检验

(1)各类型制造业服务化。制造业各类型服务化推动全球价值链升级的回归结果 (见表3)。从以垂直专业化比率衡量的全球价值链参与程度为被解释变量的回归结果来看，各类型服务化均能够显著推动全球价值链参与程度的提升，但在作用的大小和显著性水平上存在差异。信息服务化推动作用最强，这充分显示了信息技术的应用在推动企业国际合作中的作用，同时也可以进一步预见新一代信息技术的广泛应用必将提升信息服务化发展对全球价值链参与程度提升的作用。具体来看，流通服务化提升1%，能够推动全球价值链参与程度提高0.1013%，这表明运输部门的发展是推动制造企业开拓国际市场的重要因素。与其他类型的服务化发展相比，金融服务化的推动作用较小，为此应当进一步尽快金融业的市场化改革。具体来看，科技服务化和商务服务化提升1%，分别能够推动全球价值链参与程度提高0.0988%和0.1123%。为提升全球价值链参与程度，应当进一步推动商务服务业、批发零售业与制造业的融合发展。

表3 不同类型服务化推动全球价值链升级的回归结果

从以出口国内技术复杂度衡量的全球价值链分工地位为被解释变量的回归结果来看，各类型服务化均能够显著推动全球价值链分工的提升，但在作用的大小和显著性水平上存在差异。具体来看，流通服务化提升1%，能够推动全球价值链分工地位提高0.1046%,这进一步佐证了运输部门的发展是推动制造企业实现价值链攀升重要因素。从各类型服务化作用大小的比较来看，信息服务化推动作用仍最强。具体来看，信息服务化提升1%，能够推动全球价值链分工地位提高0.1373%。这进一步佐证了信息技术的应用在推动企业国际合作中的作用。金融服务化提升1%，能够推动全球价值链分工地位提高0.1032%，科技服务化和商务服务化提升1%，分别能够推动全球价值链分工地位提高0.1192%和0.1011%，这些实证结果在进一步佐证理论机制分析的同时，为我国制造业服务化发展指明了方向。

(2)不同制造业类型的分组回归。制造业内部之间存在着较大的差异，因此通过对不同制造业类型的分组回归能够进一步的验证实证结论的可靠性。本部分依照行业的素密集度特征[18],将16个细分制造行业分为劳动密集型制造业、资本密集型制造业和技术密集型制造业 (见表4)。以垂直专业化比率衡量的全球价值链参与度为被解释变量的回归结果来看，劳动密集型制造业服务化水平提升1%，能够推动全球价值链参与度提高0.0686%；资本密集型制造业服务化水平提升1%，能够推动全球价值链参与度提高0.1173%；技术密集型制造业服务化水平提升1%，能够推动全球价值链参与度提高0.1042%。资本密集型行业最高，技术密集型行业次之，劳动密集型行业最低。以出口国内技术复杂度衡量的全球价值链地位为被解释变量的回归结果来看，劳动密集型制造业服务化水平提升1%，能够推动全球价值链分工地位提高0.1334%；资本密集型制造业服务化水平提升1%，能够推动全球价值链分工地位提高0.1247%；技术密集型制造业服务化水平提升1%，能够推动全球价值链分工地位提高0.1358%。劳动密集型行业最高，技术密集型行业次之，资本密集型行业最低。

表4 不同要素密集型制造行业服务化影响全球价值链升级的回归结果

(3)动态面板模型估计。已经参与到全球价值链中的制造企业支付了较多沉没成本，从而导致参与全球价值链行为存在持续性。因此在模型中引入被解释变量的滞后一期。控制变量的选取遵从公式 (22)和 (23)。为了克服引入该项后产生的内生性问题，本部分采用GMM两步法进行估计。具体估计结果见表5。从实证结果来看，Wald联合显著性检验、Sargan-Hansen检验均表明GMM两步法的估计结果是有效的。在其他条件不变的前提下，制造业服务化水平每提升1%，能够引起全球价值链参与度提高0.0852%，全球价值链地位提高0.1329%。这进一步证明了结论的稳健性，制造业服务化发展能够显著的推动全球价值链参与度和分工地位的提升。

表5 基于系统GMM方法的估计结果

4 结论及启示

本文回答了制造业服务化能否以及如何推动全球价值链的问题，并采用实证方法验证了我国制造业服务化能够有效推动全球价值链升级。从数理分析来看，通过构建简化模型将价值链低端国家的制造业服务化与全球价值链升级纳入同一分析框架。均衡状态时两个国家在临界环节生产单位产品的成本相同。通过求解模型均衡状态下价值链低端国家服务投入的最优生产发现，随着服务化水平的提升，全球价值链位置向上移动。从具体作用机制来看，制造业服务化能够通过产业关联效应、规模经济效应、技术创新效应、差异化竞争效应、出口效应、范围经济效应等作用路径推动全球价值链升级。通过对我国发展现实的实证分析发现，制造业服务化能够显著推动我国全球价值链升级。实证分析的结果表明制造业整体服务化对全球价值链参与度和全球价值链分工地位具有显著的正向影响，各类型服务化都能够显著推动全球价值链参与度和分工地位的提升，但在作用的大小和显著性水平上存在差异。通过对不同要素密集型制造业行业分组回归、动态面板模型估计等方式进行检验，结果表明上述结论是稳健的。

未来，面对国内劳动力成本上升、中美贸易摩擦加剧以及新工业革命推进等带来的机遇与挑战，我国应当进一步积极调整制造业服务化发展战略，实现全球价值链升级。具体发展政策应从如下几点展开：

(1)提升核心制造技术自主创新能力，打破当前美国等发达国家的技术垄断；推动智能制造发展，包括推动智能制造关键技术的研发，加快智能制造的标准体系建设。

(2)进一步丰富制造业服务化的类型，通过新兴业态发展突破美国的价值链封锁，包括推动设计服务发展，实现研发设计服务与智能制造系统的融合；推广定制化服务，实现产品销售服务与智能制造系统的融合；创新服务模式，不断提升制造产品效能。

(3)积极参与国际贸易规则重构，提升我国应对中美贸易摩擦的能力，包括进一步提升对外开放水平，积极参与国际贸易新规则的制定，进而提升话语权。

(4)完善制造业服务化发展的保障体系，推动全球价值链升级，包括健全知识产权保护等法律法规和行业管理制度，加大对新兴业态发展的财税和金融扶持力度，推动人才培养体系改革等。