中国制造业技术进步与全球价值链位置攀升——基于耦合协调的视角

杨蕙馨，田洪刚

一、问题提出

技术进步源于知识积累与创新，可以通过技术扩散(Acemoglu et al.,2001)、人力资本积累(Benhabib et al.,1994)、引进(沈坤荣 等，2001)或自主研发等多种途径实现，决定了企业和产业的国际竞争力。低技术水平意味着企业或产业讨价还价能力相对较低，通常位于产品生产中低附加值环节。在国际分工中，低技术企业或产业面临“路径依赖”和“低端锁定”风险(张小蒂 等，2007；Tschang et al.,2010)。跨国公司凭借核心技术优势，为降低生产成本，获取超额利润，在全球范围内配置生产要素，使得生产过程碎片化，形成了产品供给的全球价值链。全球价值链分工体系成为经济全球化的主流形态(Baldwin et al.,2015；Mattoo et al.，2013)。从国别视角看，发达国家拥有大量跨国巨头企业，牢牢掌控产品核心技术，占据高附加值环节。而发展中国家则处于低附加值环节，通过“干中学”、外商投资及技术溢出，试图突破低端锁定向高附加值环节攀升(吴敬琏，2005)。自改革开放后，中国依托廉价劳动力和制度红利，积极融入全球分工体系(蔡昉 等，2014；刘志彪，2015)，迅速成长为世界第一制造业大国。据《2019年世界知识产权产业报告》数据显示，中国专利申请受理量由2008年的82.8万件增长到2018年的432.3万件，增长了4倍以上。尽管中国当前已通过技术创新深度融入全球价值链，一些科技企业在关键领域甚至占据了可观的市场份额，但不可否认的是，中国在半导体和光学设备等核心技术上仍存在“卡脖子”问题。在对外开放过程中，中国更多采用市场换技术策略，主要依靠外源性技术进步支撑制造业发展，导致企业和产业竞争力弱，难以成为制造业强国。因此应正确处理技术进步和全球价值链(GVC)位置攀升关系，同时注重二者间的协同发展。事实上，如何通过技术进步实现价值链位置攀升一直是企业和政府十分关注的问题。

从已有研究看，学界对技术进步和全球价值链位置攀升关系已做了不少定性和单向定量研究。相较于单一指标，用综合指标体系可能会更好地反映和分析二者间的互动关系。在综合指标体系下，将两者分别看作双向互动的子系统具有一定的合理性。结合前人研究成果，从系统耦合视角，将二者视为相互影响的系统进行定量研究的成果尚不够完善。当前世界经济格局下，发达国家主导的全球价值链将世界各国裹挟到全球分工体系下并形成产品内分工生产协作范式。广大发展中国家如何突破“资源诅咒”，打破“低端锁定”窘境，迈向全球价值链中高端，一直是学界和业界关注的焦点。作为制造业大国，随着中国经济发展步入高质量发展阶段，如何通过外源性和内生性技术进步驱动制造业向全球价值链中高端攀升是当前迫切需要解决的时代难题。另外，2020年的新冠肺炎疫情冲击，加剧了保护主义、单边主义、孤立主义、霸凌主义倾向。美日等国纷纷采取内顾政策，倡导制造业回流，设置技术壁垒，导致全球价值链本地化、区域化趋势明显，使得部分产业链收缩，全球产业链“脱钩”“断裂”风险增大。逆全球化冲击一方面可能会打乱中国在过去出口导向战略下建立的长期的GVC生态(刘志彪，2020)，另一方面也为中国通过进一步优化营商环境加速向全球价值链中高端攀升和构建“以我为主”的全球、区域价值链提供了机遇。本文从系统耦合协调视角，深入分析技术进步与全球价值链位置攀升间的双向互动状况，以期为产业发展和政府决策提供理论依据和数据支撑，同时为中国应对新冠疫情等重大突发公共事件引致的全球价值链分工格局的结构性动态调整提供参考。

二、机理分析与耦合互动模型

发达国家的跨国企业凭借核心技术占据全球价值链高端，依据比较优势在全球范围内寻找“价值洼地”，形成了基于生产工序分工的全球价值链治理体系。一个国家在全球价值链中的地位与其科技水平相一致(洪银兴，2017)，因此全球价值链位置的高低与技术水平的高低相匹配。技术水平是技术进步的事后表现形式。技术进步受人力资本、研发投入、政府政策等多重因素影响，表现为新型专利、新技术标准、新产品等，因此可以看作一个系统体系。全球价值链位置攀升受FDI等多种因素影响，表现为位置变动、工艺流程(过程)升级、产品升级等，同样可视为一个子系统。从系统角度看，技术进步和全球价值链位置攀升二者相互影响，形成了“技术进步—全球价值链位置攀升”大系统。由于产品核心技术与高附加值环节密切关联，因此厘清技术进步和全球价值链位置攀升间关系是本文研究的起点。下面将在探讨二者交互作用关系的基础上，引入耦合协调模型展开深层次分析。

1.技术进步和全球价值链位置攀升的交互作用机理

在全球价值链治理体系中，技术进步和全球价值链位置攀升存在双向互动关系。技术进步是实现全球价值链位置攀升的核心动力，它决定了全球价值链位置攀升的方向和力度。全球价值链位置攀升为技术进步提供成果转换与应用的市场空间，它影响技术进步的方向、速度和规模，内生地决定了技术进步(李焱 等，2017)。技术进步通过工序和产品创新，提高中间品占比，强化内生优势，培育自有品牌，实施跨区域合作，推动全球价值链位置攀升。全球价值链位置攀升则通过信息反馈、资源合理配置促进技术进步。

第一，技术进步主要通过提高企业和产业竞争力实现全球价值链位置攀升。依据竞争优势理论，企业利用技术进步优化资源配置，提升生产效率，提高企业获取高附加值能力，增强其国际竞争力，实现全球价值链工序、产品、功能甚至链条升级，推动全球价值链位置攀升。从产业层面看，技术进步能够优化产业结构，增强产业核心竞争力，实现由低附加值环节向高附加值环节跃迁。技术进步还通过双边或多边贸易，在全球范围内进行技术扩散或技术再创新，保证产业持续向高技术水平发展，形成和维持强的国际竞争力。在技术扩散过程中，企业利用知识产权保护、技术标准等制度形成进入壁垒，占据并强化自身市场份额，淘汰在位或潜在竞争对手，强化其全球价值链位置。改革开放后，中国通过模仿创新和自主创新方式，借助进口与双向对外投资的技术溢出效应开展模仿创新，持续加大研发人员投入和技术引进、消化吸收等经费支出，驱使产业由产品升级向工艺和功能升级转变。模仿创新和自主创新带来的技术进步还通过“乘数效应”和“增值效应”提高了企业和产业竞争力，为其向全球价值链高附加值环节攀升奠定了基础。技术进步推动中国由技术标准遵循者转变成为制定者，由弱势的追赶者向市场垄断者转变，进而促进从全球价值链低端的代工者向价值链“链主”转变(刘志彪，2011)。

第二，全球价值链位置攀升主要通过影响要素配置促进技术进步。依据全球价值链治理理论，中高端环节企业拥有更强的话语权，一定程度上决定了全球范围内要素配置方式，借助区域性产业集群，将人力资本等高级生产要素集聚在一起，合理配置到优势环节，推动技术进步。产业集群有利于形成相互信任、非贸易的相互依赖关系，并且通过技术溢出，加速知识流动、经验积累与技术创新过程。全球价值链位置攀升能有效吸纳和转化技术进步成果，提高技术溢出效应和创新效率，并通过集聚效应重新组合生产要素诱发新一轮技术变革。当产业处于全球价值链较高位置时，会通过进出口发挥技术溢出效应，实现技术跨越式提升，且全球价值链中的分工地位会强化技术溢出效应(陈颂 等，2018)。全球价值链位置攀升能够明确和检验技术创新方向，利用价值链上下环节关联效应优化资源配置，提高技术转移能力，持续促进技术进步。另外，伴随全球价值链治理模式从科层级走向网络级，在全球价值链位置攀升过程中，企业作为基本单元，为满足消费者个性化定制需求，利用大数据、云计算等新一代信息技术快速响应市场需求，依托创新生态圈合理配置生产要素，能够持续推动技术进步。

2.技术进步与全球价值链位置攀升耦合模型

系统利用内部参量间相互协调作用从无序走向有序，而耦合度则用于测度这种协调作用的大小(吴大进，1990)。耦合是指两个及以上系统彼此影响并联合的现象，是一种相互依赖、协调与促进的动态关联关系。技术进步子系统和全球价值链位置攀升子系统间的关联动态，称为“技术进步—全球价值链位置攀升”耦合。通过测量“技术进步—全球价值链位置攀升”系统耦合协调度，能够清晰反映该系统的动态关联及变化，评判系统交互耦合演变趋势及二者协调性运行状况，进而提出针对性建议。

首先，确定功效函数。设Xij(i=1,2;j=1,2,…n)为第i个子系统的第j个指标的序参量，αij、βij是系统稳定临界点序参量的上、下限值。标准化的功效系数xij为Xij对系统的功效贡献值，反映指标达到目标的满意程度，且xij∈[0,1]，0为最不满意，1为最满意。功效系数xij的算式为：

(1)

运用集成方法可以计算系统内各个序参量对“技术进步—全球价值链位置攀升”系统的“总贡献”即综合序参量U。根据物理学中的容量耦合(Capacitive Coupling)概念及模型，系统耦合度值记为C且C∈[0,1]。设U1、U2分别为技术进步的综合序参量和全球价值链位置攀升的综合序参量。xij为序参量j对系统i的功效，λij(通过熵值法计算，以避免主观臆断)为序参量对应的权重。参照廖重斌(1999)等文献的做法，综合序参量U1、U2和系统耦合度C的函数表达式可以设定为：

(2)

借鉴相关研究，“技术进步—全球价值链位置攀升”系统耦合分为六个阶段，如表1所示。

表1 系统耦合阶段描述

3.技术进步与全球价值链位置攀升协调模型

系统中各个子系统及其构成要素各种质的差异部分通过相互配合，推动系统动态演变。技术进步与全球价值链位置攀升相互协调，通过耦合互动实现二者的同步快速发展。二者间具有交错、动态和不平衡的特性，仅依靠耦合模型难以反映二者互动的整体功效与协调效应。为评判二者交错耦合的协调程度，构造“技术进步—全球价值链位置攀升”系统的协调度模型：

(3)

式(3)中D是协调度，C是耦合度，T是“技术进步—全球价值链位置攀升”综合协调指数，反映了技术进步与全球价值链位置攀升的整体协同效应。其中，T∈(0,1)以确保D∈(0,1)。U1、U2分别是技术进步和全球价值链位置攀升的综合序参量。a、b为待定参数。协调度具体分为四个阶段，如表2所示。

表2 系统协调度描述

4.“技术进步—全球价值链位置攀升”系统评价指标体系选择

根据“技术进步—全球价值链位置攀升”耦合协调系统的内涵及特征，遵循科学性、整体性、层次性和可操作性等原则，并借鉴国内外学者已有研究，建立技术进步与全球价值链位置攀升子系统综合测度指标体系(表3)。

表3 “技术进步—全球价值链位置攀升”系统指标体系

技术进步内涵丰富，大体可从投入和产出两个维度予以刻画。现有研究通常用专利数、新产品研发经费支出、研发投入、R&D内部支出总额占地区生产总值的比重或用三种发明专利的申请量衡量技术进步(黄清煌 等，2016)。本文选取技术进步投入指标包括R&D人员等七项，技术进步产出指标包括新产品销售收入等两项。

全球价值链位置攀升子系统主要从攀升表征和影响因子两个维度予以刻画。具体地，全球价值链位置攀升的表征可用全球价值链地位指数(GVCPs)、全球价值链参与度(GVCPat)、全球价值链长度(PGVCP)予以描述。国内外学者主要采用RCA 指数(Balassa，1965)、VS指数(Hummels et al.，2001)、GVC地位指数(Koopman et al.,2014)等方法测度国别在全球价值链中的位置。WANG等(2013；2017a；2017b)进行了扩展研究。本文采用对外经贸大学全球价值链数据库中的全球价值链地位指数(GVCPs)，描述中国制造业在全球价值链中的位置攀升状况。全球价值链地位指数是一个相对指标，由基于前向行业关联的GVC生产长度和后向行业关联的GVC生产长度二者比值构成。另外，全球价值链位置攀升与参与程度存在密切关联。WANG等(2017a；2017b)在对国家行业增加值分解的基础上，测度了基于前向联系的GVC参与度，并根据所参与GVC的复杂程度，将其分解为浅度GVC参与和深度GVC参与。WANG等所构建的全球价值链数据库中包含了全球价值链参与度(GVCPat)和全球价值链长度(PGVCP)，而这两个指标可以衡量全球价值链位置攀升状况。李强等(2013)认为国际分工参与度对制造业整体及资本、技术密集型产业价值链攀升具有正向影响。考虑数据可得性，全球价值链位置攀升影响因子包括外商直接投资(FDI)。国内学者关于FDI对中国制造业全球价值链地位提升的作用仍存在分歧。例如，FDI对内资企业存在正向溢出效应，但仍需依赖自主创新提高其利用率，改善其在全球价值链中的位置(邱斌 等，2007)。李强等(2013)从产品内分工的视角，指出FDI对制造业整体及劳动密集型产业价值链攀升具有正向作用。但也有观点认为，由于FDI技术溢出少、本土企业生产力不足，使得中国加工贸易的转型升级受阻(时磊 等，2011；汤碧 等，2012) 。本文选取中国制造业不同产业外商投资和港澳台商投资工业企业资产衡量外商直接投资。

三、制造业技术进步和GVC位置攀升耦合协调的实证分析

1.数据来源与权重确定

(1)数据来源。根据指标数据的可得性和完整性，本文选取2000—2014年中国15个二位数制造业(1)产业要素密集度用于描述生产资料数量和劳动力数量之间的比例。借鉴国内学者研究，将产业分为劳动密集型、资本密集型和技术密集型三类。其中，劳动密集型产业包括：1纺织、服装、皮革制品制造业，2木材、木制品、软木制品制造业；资本密集型产业包括：3食品、饮料、烟草制品制造业，4纸和纸制品制造业，5打印和录制媒体复制制造业，6焦炭和精炼石油产品制造业，7橡胶和塑料制品制造业，8其他非金属矿物制品制造业，9基础金属制造业，10金属制品制造业；技术密集型产业包括：11化学品及化学制品制造业，12基础药物产品和药物制剂制造业，13计算机、电子和光学产品制造业，14电气设备制造业，15机械设备制造业。面板数据(2)之所以选取2000—2014年的数据，一方面是因为全球价值链攀升系统指标主要来源于对外经济贸易大学全球价值链数据库，该数据库最新数据更新到2014年；另一方面，该数据能够较好揭示技术进步与全球价值链位置攀升的内在关系。为样本，对制造业技术进步与全球价值链位置攀升的耦合协调关系进行实证研究。样本数据来自《中国工业统计年鉴》《工业企业科技活动统计年鉴》《中国科技统计年鉴》和对外经济贸易大学全球价值链数据库。

(2)功效值计算。从实际情况看，各指标的上下限值尚无具体可靠的参考标准。由于不同要素密集型产业在要素投入方面存在明显差异，且不同生产分工环节存在动态关联，有必要从整体与分产业视角考察和厘清中国制造业的整体及分产业状况。据此，每个产业指标上下限均以同年同产业内指标最高值和最低值为上下限值。另外，13个指标取值大小和子系统提升均存在正相关关系，因此都作为正功效类型予以计算。

(3)协调度计算。当前，中国经济转向高质量发展阶段，强调通过内生比较优势推动技术进步。中国制造业处于向中高端攀升的爬坡阶段。在新的历史机遇期，制造业技术进步与其全球价值链位置攀升间的互动作用尤为重要。鉴于当前二者关系的重要性，在测度协调度时将二者置于同等重要位置，即协调度中的参数a、b均取值为0.5。

(4)权重计算。根据本文“技术进步—全球价值链位置攀升”系统指标体系，在熵值赋权法的计算过程中，指标数p统一取值为13。鉴于需要分产业考察，对劳动、资本、技术三大要素密集型产业分别计算相应指标的权重，样本数n依次为2、8和5。

根据上述数据处理和权重测算，分别得到中国制造业整体、劳动密集型产业、资本密集型产业和技术密集型产业“技术进步—全球价值链位置攀升”系统指标的权重，依次如表4、表7～表9所示。

表5 制造业“技术进步—全球价值链位置攀升”平均耦合度和协调度

表6 平均制造业技术进步和全球价值链位置攀升综合序参量值

表7 劳动密集型制造业“技术进步—全球价值链位置攀升”系统权重

表8 资本密集型制造业“技术进步—全球价值链位置攀升”系统权重

表9 技术密集型制造业“技术进步—全球价值链位置攀升”系统权重

2.制造业整体维度下的耦合协调分析

依据熵值法确定的权重，按照耦合协调度的计算方法得到制造业整体2000—2014年的耦合度和协调度。将历年制造业行业做平均处理(如表5所示)，以时间为维度，对制造业整体技术进步和全球价值链位置攀升的耦合协调状况进行比较分析。

从表5中制造业整体计算结果看，平均意义上“技术进步—全球价值链位置攀升”耦合协调度整体表现为稳固上升趋势。2000—2012年，制造业耦合度一直处于磨合阶段，自2013年进入高水平耦合阶段。自2001年制造业协调度由高度协调转变为中度协调并持续十年，而2011年之后又转变为高度协调状态。综合以上分析充分说明，15年间中国制造业技术进步和全球价值链位置攀升各自获得长足发展，但二者发展并不协调(虽然2011年后协调状况有所改善)且存在明显失衡。以上结果与中国改革开放后凭借要素禀赋、制度红利充分参与全球产业间、产业内和产品内分工紧密相关。在全球产业链分工体系中，发达国家技术溢出效应、产品质量管理倒逼机制及中国技术引进、消化、吸收的“干中学”效能等多重因素一定程度上推动了制造业技术进步。技术进步助推产业向全球价值链位置中高端攀升。但发达国家跨国企业牢牢把控全球价值链关键环节、核心技术，阻碍或延滞中国制造业向高附加值环节攀升，加之基础科研与产业应用衔接不畅、行业共性技术供给能力不足及创新要素累积缺口较大，导致中国技术进步与全球价值链位置攀升难以有效协调。这也与当前中国制造业整体处于全球价值链附加值中低端环节的典型事实相一致。从15个年份技术进步子系统平均贡献权重看(表4)，制造业中各指标对技术进步子系统的贡献度主要依赖于研发人员投入、新产品开发经费支出、消化吸收技术经费支出和引进技术经费支出。从全球价值链位置攀升子系统看，制造业中各指标对全球价值链位置攀升子系统的贡献度主要依赖于全球价值链位置和全球价值链参与度。由于两个子系统要素投入和产出指标的绝对量权重的结构性差异形成了这种结果。从表5数据看，无论是耦合度还是协调度，制造业整体状况与理想状态仍存在一定差异。所有年份技术进步的综合序参量始终低于全球价值链位置攀升综合序参量(表6)，表明二者耦合协调发展程度不高的主要原因在于技术进步相对滞后，不能为全球价值链位置攀升提供强劲动力。此结果一方面与中国制造业整体自主创新明显不足，一些产业完全自主知识产权的技术产品稀缺，原创技术及基础研究较少，关键技术及核心部件依赖进口，对外依存度较高存在密切关联。据中国机械工业联合会的数据显示，在高端装备领域，中国80%的集成电路芯片制造装备、40%的大型石化装备、70%的汽车制造关键设备及先进集约化农业装备仍然依靠进口(3)《深度解读！智能制造装备行业现状及十四五发展趋势》，http://www.360doc.com/content/20/0415/15/46573964_906220814.shtml，2020-04-15.。另一方面与欧美等发达国家加强高技术产品的出口管制，阻碍中国相关产业技术赶超行为密不可分。

3.不同产业要素密集度维度下的耦合协调分析

依据熵值法确定的权重，按照耦合协调度的计算方法，得到制造业三大要素密集型产业2000—2014年的耦合度和协调度。将历年制造业三大要素密集度产业做平均处理(如表10所示)，从“产业横向”和“时间纵向”相结合的视角对技术进步和全球价值链位置攀升的耦合协调状况进行比较分析。

表10 “技术进步—全球价值链位置攀升”系统分要素平均耦合度和协调度

依据表10中的结果，平均意义上“技术进步—全球价值链位置攀升”耦合度表现为劳动密集型产业弱于资本密集型产业、资本密集型产业弱于技术密集型产业。自2000年以来，三大要素密集型产业技术进步和全球价值链位置攀升耦合度整体上呈现明显的产业差异。其中，劳动密集型产业表现为先上升后下降并趋于稳定，整体上始终处于磨合阶段。资本密集型产业表现为先降后升曲折发展轨迹，自2011年由磨合阶段进入高水平耦合阶段。技术密集型产业也表现为先降后升曲折发展轨迹，整体上始终处于高水平耦合阶段。以上表明技术进步和全球价值链攀升实现了15年快速发展，但劳动密集型产业发展速度最慢，资本密集型产业发展速度居中，技术密集型产业发展最快。与本文研究结论相一致，如张其仔等(2020)通过分析2009—2018年中国四大类货物贸易产业出口占比贸易趋势，发现中国制造业技术密集型产业出口占比最高。自2000年以来，三大要素密集型产业技术进步和全球价值链位置攀升协调度不存在明显的产业差异，整体上都处于高度协调阶段。对比分析容易看出，技术密集型产业耦合互动关系最好，形成了相互促进、相互提升的协调发展局面，而资本密集型产业次之，劳动密集型产业失衡状况最为严重。对此，本文给出以下三方面分析与解释。

第一，要素禀赋差异导致创新要素和全球价值链位置耦合协调度存在明显的产业异质性。改革开放初期，中国主要依靠廉价劳动力嵌入全球价值链中从事加工组装生产环节，使得劳动密集型产业得以快速发展，但长期处于低附加值环节面临“低端锁定”风险和路径依赖惯性，导致劳动密集型产业长期处于较低技术水平且上升空间受限，进而使得其技术进步和全球价值链位置耦合度不高，协调失衡现象最为严重。以纺织、服装业为例，意大利在研发设计环节占据绝对优势，而中国由于缺乏核心资源位于生产制造环节。中国通过建设经济特区，开放沿海城市，利用土地、税收等优惠政策，吸引大量外资，同时激发中小企业发展活力，加之中国的高储蓄率，促使中国资本密集型产业嵌入全球价值链并得以快速发展。然而，从创新要素看，虽然研发人员、研发经费内部支出、新产品开发经费支出、新产品销售收入、专利申请数和发明专利存量上升趋势明显，但引进技术经费支出、消化吸收经费支出、购买国内技术经费支出及技术改造经费支出下降趋势凸显，致使该产业技术水平和全球价值链位置耦合度呈波动上升趋势，且协调度存在一定失衡。改革开放后，中国采用“市场换技术”、“干中学”、加大教育和科技投入等策略，积极参与国际竞争及分工，提高了技术密集型产业技术进步和其全球价值链位置攀升的耦合度与协调度。从该产业创新要素各项指标看，除消化吸收经费支出和技术改造经费支出后期下降趋势明显外，其他指标存量上升趋势明显。各产业自身要素禀赋和起步发展差异，使得两个子系统各自发展的主要影响因素存在产业异质性。从15个年份技术进步子系统平均贡献权重看(表7～表9中数据的年度平均值)，由于劳动密集型产业只包含两个产业，同时受方法局限，劳动密集型产业中各指标对技术进步子系统的贡献度无差异。资本密集型产业依赖于新产品开发经费支出、专利申请量、研发人员投入和消化吸收技术经费支出。技术密集型产业则主要依赖引进技术经费支出和消化吸收技术经费支出。从全球价值链位置攀升子系统看，基于以上相同原因，劳动密集型产业中各指标对全球价值链位置攀升子系统的贡献度无明显差异。资本密集型产业依赖全球价值链参与度和外商直接投资。技术密集型产业则主要依赖全球价值链位置和全球价值链参与度。

第二，政府产业政策导向差异。在工业化不同发展阶段，政府产业政策有所不同，使得不同要素密集型产业嵌入全球价值链分工体系后发展速度、规模存在差异。改革开放初期，中国积极承接发达国家产业转移，通过“三来一补”等方式，使得劳动密集型产业优先发展起来，率先与全球价值链加工组装环节形成良好互动。从国家规划看，“十五”期间重点投资重工业和化学工业。资本密集型产业和技术密集型产业正好利用政策扶持，加大研发投入，向全球价值链中间品供应环节渗透，得以快速发展，并与全球价值链动态关联效应显著。“十一五”期间强调转变经济增长方式，注重生产效率、质量、生态效益与产业升级，大力发展高新技术产业和生产性服务业，进一步推动技术密集型产业向全球价值链中高端攀升。从数据看，在确定指标权重时，虽然以不同要素密集型产业同期的极值作为上下限值更具合理性，但不同要素密集型产业内差异仍然可能造成一定程度的影响。从15个年份平均值分区域排序看(表10)，劳动密集型产业“技术进步—全球价值链位置攀升”的耦合度差异最小，差距整体集中在0.3以内；资本密集型产业的差异居中，差距全部集中在0.4以内；技术密集型产业的差异最大，差距全部集中在0.5以内。因此，劳动密集型和资本密集型产业基本能够反映多数产业的状况，但技术密集型产业的均值则与具体产业的状况存在较大差异，只能反映少数产业技术进步和全球价值链位置攀升的耦合发展的具体状况。

第三，世界经济周期波动、贸易摩擦、金融危机等外部力量的冲击。世界经济周期性波动改变了中国制造业技术进步和全球价值链位置攀升的外部环境。在经济萧条阶段，全球经济疲软对中国各产业及微观影响因素造成不同程度冲击。而国别间贸易摩擦，尤其是中美贸易摩擦下技术封锁等行为，也对中国制造业各产业造成不同程度的冲击。自2001年中国加入世界贸易组织，与美国的经贸关系处于“蜜月期”，对中国的出口、技术引进和利用外资均产生促进作用。2001年至2007年，中国成功嵌入全球产业链分工体系，并逐步做大规模，成为世界工厂和制造大国。2008年金融危机后，中国在全球产业链中不断升级，向先进制造和先进服务迈进，在全球制造业增加值中所占的份额都出现了更为显著的扩大，成为全球产业链枢纽和制造大国。2010年前后，中国的人口红利达到拐点，劳动力成本优势开始下降，但工程师红利出现，使得高技能工人成为产业链升级的关键。但在样本期间内，中国还不是“制造强国”，表现在许多核心技术、关键环节仍被发达国家跨国企业所垄断。外部冲击导致产业间存在一定差异。从表11数据看，无论是耦合度还是协调度，三类产业与理想状态仍存在一定差距。劳动密集型产业技术进步的综合序参量等于全球价值链综合序参量，表明二者处于各自发展状态，无明显相互制约。资本密集型产业技术进步的综合序参量始终低于全球价值链综合序参量，表明二者耦合协调发展程度不高的主要原因在于技术进步相对滞后，不能为全球价值链位置攀升提供强劲动力。2008年前，技术密集型产业大多数年份技术进步的综合序参量低于全球价值链综合序参量，表明二者耦合协调发展程度不高的原因在于技术进步相对落后，不能支撑全球价值链位置攀升。2009年后，上述情况出现反转，技术密集型产业技术进步综合序参量始终高于全球价值链位置攀升综合序参量，一定程度上意味着二者耦合互动不强的原因在于全球价值链位置攀升过程中，没有为技术进步提供充足有效的成果转换与应用的市场空间。

4.时间维度下耦合协调分析

鉴于不同要素密集度产业层面的分析在一定程度上忽视了不同要素密集度产业内部存在的差异性，使得结论只能反映整体平均的状况，不能完全准确反映技术进步和全球价值链位置攀升耦合互动的状况。选取2000年和2014年两个时间节点，从时间纵向的角度进行比较分析，以此探讨中国制造业不同要素密集型产业“技术进步—全球价值链位置攀升”耦合协调的时变性和产业结构变迁特征。

从2000年不同要素密集型各产业耦合协调状况看(表10)，劳动密集型产业耦合度较低，技术密集型产业耦合度较好，资本密集型产业耦合度居中，整体形成了“系统耦合度由劳动密集—资本密集—技术密集逐步增强，协调度相差不大”的局面。这说明，改革开放后，中国依托廉价劳动力和制度红利嵌入全球价值链分工体系，积极承接欧美等发达国家的产业转移，向“制造业大国”迈进。在此过程中，劳动密集型产业凭借资源禀赋的绝对优势，不受发达国家“制约”迅速发展起来，而资本密集型和技术密集型产业作为“幼稚产业”，需要及时、大量引进、消化和吸收国外先进技术，因此与全球价值链相互依赖程度相对较高。从全球价值链位置看，三类产业整体处于加工、制造的低附加值环节，缺乏核心技术，导致技术进步和全球价值链位置协调度相差不大。对比分析三类产业协调度数据，容易发现劳动密集型产业相比其他产业失衡状况更为严重。考虑到产业要素投入比例，相较于资本密集型和技术密集型产业，劳动密集型产业更容易被锁定在加工、组装低附加值环节，使得技术提升空间较小和技术改进需求迟缓，不断累积效应下失衡现象相对明显。从具体产业看，耦合度和协调度都较为领先的产业视为领先组，有基础金属制造业，化学品及化学制品制造业，计算机、电子和光学产品制造业，机械设备制造业。而耦合度和协调度都较为落后的产业视为落后组，包括木材、木制品、软木制品制造业，打印和录制媒体复制制造业，金属制品制造业。从耦合度和协调度看，领先组和落后组各自平均的耦合度比值为0.979∶0.399，协调度比值为0.792∶0.301。从相关技术进步和全球价值链位置攀升的指标看，领先组和落后组各自平均的专利量比值为11∶1，全球价值链位置比值为0.972∶0.912。这表明，不管是从不同要素密集型产业，还是从具体产业的真实情况看，耦合协调的强度与技术进步和全球价值链位置攀升二者自身发展水平存在正相关关系。这一结论充分验证了前文理论分析所述，即技术进步和全球价值链位置攀升存在互动螺旋关系。

从2014年状况看(表10)，技术进步与全球价值链位置攀升耦合度和协调度在不同要素密集型产业的分布与2000年基本一致，但资本密集型产业和技术密集型产业有小幅度提升。此结论从一个侧面说明，中国要素密集型产业“路径依赖”风险处于高位，同时经过15年的经济高速发展，中国创新要素不断积累，推动资本密集型、技术密集型产业与全球价值链位置的耦合协调度进一步提升。相较于2000年，耦合度领先的产业除了基础金属制造业，化学品及化学制品制造业，计算机、电子和光学产品制造业，机械设备制造业外，还包括食品、饮料、烟草制品制造业，金属制品制造业，电气设备制造业。与此同时，木材、木制品、软木制品制造业，纸和纸制品的制造，打印和录制媒体复制制造业，焦炭和精炼石油产品制造业，基础药物产品和药物制剂制造业耦合度和协调度均处于落后地位。同样，将耦合度和协调度领先的产业视为领先组，落后的产业视为落后组，从耦合度和协调度看，领先组和落后组各自平均的耦合度之比为0.982∶0.514，协调度之比为0.634∶0.349；从综合序参量看，领先组和落后组技术进步综合序参量的比值为0.571∶0.068，全球价值链位置攀升综合序参量的比值为0.578∶0.469(4)领先组和落后组的具体数据，限于篇幅未能列出，读者如果需要可向作者索取。。从耦合度和协调度的比较看，领先组产业技术进步与全球价值链位置攀升处于高度协调的高水平耦合阶段，落后组则处于中度协调的磨合发展阶段。两组产业在综合序参量上的差距是造成耦合协调度具有较大差距的原因。领先组整体上全球价值链位置攀升高于技术进步，落后组则相反。这表明提高领先组技术进步和全球价值链位置攀升耦合协调发展的关键在于进一步推动技术进步，落后组则需要驱动全球价值链位置攀升。从技术进步与全球价值链位置攀升互动的耦合协调度与二者自身发展水平看，其正相关关系依然成立。不过，经过15年发展，技术进步使得两组产业全球价值链位置已较为接近。

对比2000年和2014年的具体情况可以看出，样本期间内，“技术进步—全球价值链位置攀升”系统耦合与协调状况在不同产业间具有时变特征，耦合协调度产业分布规律整体上仍呈现“锁定”态势，且技术进步和全球价值链位置攀升耦合协调的强度与二者自身发展水平始终存在正相关关系。这表明，15年中技术进步和全球价值链位置攀升均有所提升，二者互动作用也愈加明显，然而二者在产业间仍存在明显差异。

5.技术密集型产业耦合协调度分析

在“技术进步—全球价值链位置攀升”系统耦合协调发展上，技术密集型产业整体上领先于劳动密集型产业和资本密集型产业，且技术密集型产业内部耦合协调度均值的差异性较小，尤其是时间维度下技术密集型产业在2014年的表现相对突出。当前，中国经济发展步入高质量发展阶段，强调创新驱动迈向全球价值链中高端。因此，有必要对技术密集型产业的具体状况予以细致分析。

第一，“技术进步—全球价值链位置攀升”系统的耦合度具有一定规律性，但不同产业存在较大差异。如表12所示，2000年化学品及化学制品制造业，基础药物产品和药物制剂制造业，计算机、电子和光学产品制造业产业处于技术进步与全球价值链位置攀升耦合互动的高水平阶段，其余两个产业处于良性耦合共振且趋向新的有序结构阶段。其中，高水平耦合度阶段的产业均值为0.943。经过15年技术进步和全球价值链位置攀升各自不断的发展，各产业耦合度出现不同程度波动。从2014年情况看，只有基础药物产品和药物制剂制造业处于磨合阶段，其他产业均处于耦合互动的高水平阶段。生物医药产业具有高投入、高收益、高风险、长周期的典型特征，需要高额投入作为产业进入和持续发展的条件。事实上中国医药产业研发投入和企业数量与欧美发达国家存在巨大差距。据中国医药工业信息中心统计，美国一家领先药企的研发支出绝对值已覆盖中国百强药企的总投入。2019年，Novasecta发布了全球制药公司100强榜单。其中，欧洲制药公司无论是数量还是总收入都占据第一位，而中国和印度一共16家，占收入的5%(5)《2019全球制药企业最新100强！强生以816亿登第一》，https://www.sohu.com/a/333184634_100000405，2019-08-12.。这表明基础药物产品和药物制剂制造业受国外跨国公司垄断现象严重，中国医药企业技术水平仍处于低位，难以与全球价值链位置实现有效、高水平耦合。其中，高水平耦合阶段的产业均值为0.989。从2000—2014年变化趋势看，各产业耦合度变化趋势大体可以划分为比较稳定型、总体下降型。其中，比较稳定型产业包括化学品及化学制品制造业，计算机、电子和光学产品制造业，机械设备制造业；总体下降型产业包括基础药物产品和药物制剂制造业、电气设备制造业。

表12 技术密集型各行业历年“技术进步—全球价值链位置攀升”系统耦合度

第二，技术密集型产业的技术进步与全球价值链位置攀升耦合互动发展的情况是，多数产业处于高度协调的状况，个别产业协调状况出现恶化。如表13所示，2000年技术密集型产业各产业技术进步与全球价值链位置攀升的互动除基础药物产品和药物制剂制造业外，其他产业都处于高度协调状态。2014年，化学品及化学制品制造业、电气设备制造业、机械设备制造业仍处于高度协调状态，且各产业技术进步和全球价值链位置攀升协调度呈现小幅上升。计算机、电子和光学产品制造业协调度相比2000年，由高度协调进入极度协调阶段。基础药物产品和药物制剂制造业协调状况相比2000年出现恶化。这表明随着技术进步和全球价值链位置攀升的发展，协调度会呈现一定的变化，且协调度变化规律与耦合度基本一致。

表13 技术密集型各行业历年“技术进步—全球价值链位置攀升”系统协调度

至于技术密集型产业“技术进步—全球价值链位置攀升”耦合协调度失衡的原因，前文已指出，主要在于技术进步落后于全球价值链位置攀升。但是，耦合协调失衡的原因在技术密集型各产业间具有一定的差异，具体体现在各产业之间技术进步和全球价值链位置攀升综合序参量的相对大小有所不同。

从表14反映的2014年技术密集型各产业情况看，技术进步综合序参量值大于全球价值链位置攀升综合序参量值的产业有：基础药物产品和药物制剂制造业，计算机、电子和光学产品制造业，电气设备制造业，机械设备制造业。其中，计算机、电子和光学产品制造业表现最为突出。这表明这4个产业技术进步和全球价值链位置攀升互动发展不协调的主要原因在于全球价值链位置攀升发展程度不高，不能与当前技术水平相匹配。这一结果为构建以中国为主的区域或全球价值链提供了数据经验支撑。然而，化学品及化学制品制造业则表现为全球价值链位置攀升综合序参量值高于技术进步综合序参量值。这意味着化学品及化学制品制造业技术进步和全球价值链位置攀升互动发展不协调的原因，在于技术进步滞后于全球价值链位置攀升。因此，该产业在技术进步和全球价值链位置攀升协调互动方面，应更加侧重技术进步的提升，而其他4个产业应更加侧重推动全球价值链位置攀升，通过二者发展水平匹配，逐渐形成技术进步与全球价值链位置攀升耦合互动的良性协调局面。

表14 2014年技术密集型各行业“技术进步—全球价值链位置攀升”综合序参量值

四、结论与政策建议

技术进步与全球价值链位置攀升存在密切互动关系，在强调创新驱动中国制造业迈向全球价值链中高端过程中，发挥并实现二者的协调作用具有重要的理论及现实意义。本文依据耦合协调的相关理论，建立了“技术进步—全球价值链位置攀升”系统耦合协调的指标体系，从制造业整体、不同要素密集型产业和时间三个维度实证考察并分析了15个二位数制造业2000—2014年技术进步和全球价值链位置攀升互动发展的状况，同时对技术密集型各产业予以详细分析，得到如下结论：

1.从制造业整体看，平均意义上制造业“技术进步—全球价值链位置攀升”耦合协调度整体表现为稳固上升趋势，但耦合协调度不高。2000—2012年，制造业耦合度一直处于磨合阶段，自2013年进入高水平耦合阶段。自2001年制造业协调度由高度协调转变为中度协调并持续10年，而2011年之后又转变为高度协调状态。这充分说明，15年间中国制造业技术进步和全球价值链位置攀升各自获得长足发展，但二者发展并不协调(虽然2011年后协调状况有所改善)且存在明显失衡现象。从这15年技术进步子系统平均贡献权重看，制造业中各指标对技术进步子系统的贡献度主要依赖于研发人员投入、新产品开发经费支出、消化吸收技术经费支出和引进技术经费支出。从全球价值链位置攀升子系统看，制造业中各指标对全球价值链位置攀升子系统的贡献度主要依赖全球价值链位置和全球价值链参与度。无论是耦合度还是协调度，制造业产业与理想状态仍存在一定差异。所有年份技术进步的综合序参量始终低于全球价值链综合序参量，表明二者耦合协调发展程度不高的主要原因在于技术进步相对滞后，不能为全球价值链位置攀升提供强劲动力。

2.从三大要素密集型产业看，技术进步和全球价值链位置攀升耦合度整体上呈现出明显的产业差异，而二者协调度则整体上都处于高度协调阶段。从耦合协调数据看，技术密集型产业耦合互动关系最好，形成了相互促进、相互提升的协调发展局面，而资本密集型产业次之，劳动密集型产业失衡状况最为严重。平均意义上“技术进步—全球价值链位置攀升”耦合度表现为劳动密集型产业弱于资本密集型产业，资本密集型产业弱于技术密集型产业。其中，劳动密集型产业表现为先上升后下降并趋于稳定，整体上始终处于磨合阶段。资本密集型产业表现为先降后升曲折发展轨迹，自2011年由磨合阶段进入高水平耦合阶段。技术密集型产业也表现为先降后升曲折发展轨迹，整体上始终处于高水平耦合阶段。

3.对比分析2000年和2014年容易发现，在这15年中“技术进步—全球价值链位置攀升”系统耦合协调度产业分布规律整体上仍呈现“锁定”态势，且技术进步和全球价值链位置攀升耦合协调的强度与二者自身发展水平始终存在正相关关系。从2000年不同要素密集型各产业耦合协调状况看，劳动密集型产业耦合度较低，技术密集型产业耦合度较好，资本密集型产业耦合度居中，整体形成了“系统耦合度由劳动密集—资本密集—技术密集逐步增强，协调度相差不大”局面。从2014年状况看，技术进步和全球价值链位置攀升耦合度和协调度在不同要素密集型产业的分布与2000年基本一致，但资本密集型产业和技术密集型产业有小幅度提升。对比2000年和2014年的具体情况可以看出，这15年间技术进步和全球价值链位置攀升均有所提升，二者互动作用也愈加明显，但二者在产业间仍存在明显差异。

4.从技术密集型产业内部看，“技术进步—全球价值链位置攀升”系统的耦合度具有一定规律性，但不同产业存在较大差异。从技术进步与全球价值链位置攀升耦合互动发展趋势看，技术密集型多数产业处于高度协调的状况，个别产业协调状况出现恶化。从2000—2014年变化趋势看，各产业耦合度变化趋势大体可以划分为比较稳定型、总体下降型。其中，比较稳定型产业包括化学品及化学制品制造业，计算机、电子和光学产品制造业，机械设备制造业；总体下降型产业包括基础药物产品和药物制剂制造业、电气设备制造业。就协调度而言，只有基础药物产品和药物制剂制造业协调状况相比2000年出现恶化。耦合协调失衡的原因在于技术密集型各产业技术进步和全球价值链位置攀升综合序参量的相对大小有所不同。

在新冠肺炎疫情冲击下，西方发达国家跨国企业主导的GVC会在未来若干年中发生规模缩减、范围缩小和形式变化(刘志彪，2020)，有的国家已经提出“制造业回流或外迁”，这将倒逼中国制造业加速向全球价值链中高端攀升或重构全球价值链。基于以上结论，提出如下对策建议：

1.强化战略意识，兼顾模仿创新和自主创新，全面提升制造业整体技术水平。在全球分工体系下，进一步强化制造业技术进步和全球价值链位置攀升耦合互动发展的战略意识，将制造业全面融入全球价值链，促进其持续快速发展。在此过程中，既要注重外源性技术的引进、消化与吸收，又要切实重视自身创新要素积累，做厚技术进步的土壤以全面提升自身技术水平。同时，持续加大研发投入，消除基础科研与产业应用衔接不畅痛点，增强行业共性技术供给能力。利用举国体制集中力量努力攻克新一代信息通信、生物医药、智能制造等国际科技前沿领域的核心技术。借助新一轮科技革命，大力发展和运用工业互联网技术，打造制造业全产业链资源优化与配置平台，加快制造企业数字化、智能化转型，由“汗水”驱动转变为创新驱动，为提升中国制造业在全球价值链中的位置提供保障。

2.研判产业特点，利用产业关联与融合，合力向全球价值链中高端攀升。立足不同发展阶段，充分发挥政府和市场在资源配置、产业发展中的调节作用。根据要素禀赋的动态变化，优先发展具有比较优势的产业。在产业发展过程中，充分挖掘并强化劳动密集型产业优势，同时优先鼓励和刺激技术密集型产业发展。同时，通过技术密集型产业关联效应和融合发展，提升各要素密集型产业技术水平，驱动其全球价值链位置攀升，并利用全球价值链位置攀升强化产业竞争优势。在具体安排上，应注意根据制造业整体和不同要素密集型产业现状、发展实际和未来定位，持续、合理优化产业结构。

3.借助新一轮科技革命和全球价值链重构的机会窗口，打破“锁定”状态，迈向全球价值链中高端，或构建以我为主的全球价值链。一方面，随着大数据、人工智能等新一轮科技革命兴起，新业态、新模式引发了新一轮产业变革，为抢占产业关键技术制高点、打造制造业新竞争优势提供了新竞争范式。同时，中国超大规模市场为制造业新技术成果转化、培育国际竞争优势提供了其他国家无可比拟的实验场地。借助新一轮科技革命，制造业有可能打破长期“锁定”困境，实现弯道超车，占据全球价值链中高端。另一方面，新冠疫情全球性爆发，使得全球价值链面临“脱钩”“缩短”的风险，但也为中国进一步扩大对外开放，抢占全球价值链“价值高地”提供了新的历史机遇。

4.厘清技术密集型产业内部差异，结合产业自身特点，精准施策。随着中国经济发展步入高质量发展阶段，技术密集型产业的发展备受关注。应从技术密集型产业内部差异出发，对技术进步和全球价值链位置攀升的战略战术等做出针对性调整。考虑到技术密集型产业内部发展的差异与产业自身特点和国际跨国公司的策略行为选择密切相关，因此，一是对于耦合度出现恶化的基础药物产品和药物制剂制造业，应通过进一步整合全球资源、持续加大研发和学科发展经费投入，主要依靠自主研发打破国际跨国巨头的技术和专利垄断，向全球价值链中高端迈进。二是通过“一带一路”倡议积极打造新的全球或区域价值链，重新定位计算机、电子和光学产品制造业，电气设备制造业，机械设备制造业等产业的全球价值链位置，为各产业技术进步提供可行的成果转换与应用的市场空间，形成技术创新生态圈，逐渐形成技术进步和全球价值链位置攀升耦合互动的良性协调局面。