国内价值链生产分割复杂度及区域供需网络关系研究

刘力 潘馥璇

（广东外语外贸大学，广东 广州 510006）

一、引言

改革开放以来，通过承接国际产业转移，我国积极参与全球价值链的国际分工，创造了令人瞩目的经济奇迹。借助“世界加工厂”的定位参与全球价值链，虽有助于实现起飞和低端阶段的工业化进程，但在产业高端化转型过程中，很容易被“锁定”在价值链低端。一方面，在这种全球分工体系下，可能将加剧我国区域发展不均衡的情况，中国经济的可持续增长面临着国内外的巨大挑战。另一方面，随着2020 年新冠肺炎疫情蔓延、中美关系紧张升级，贸易摩擦频现，我国外部需求和产业链安全持续受到冲击。依托国内丰富的自然资源和广阔的国内市场，不断深化区域分工，促进国内价值链对接与联动升级，是畅通国内大循环、加快中国经济转型发展的紧迫任务。

“十四五”规划强调，破除区域间经济循环的障碍，推动生产要素循环流转和生产、分配、流通、消费等各个环节的有机衔接，培育依托国内经济循环体系的价值链，进一步推动和形成以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局。培育国内价值链，首先需要对国内价值链的整体发育情况进行衡量，其次是掌握各区域在价值链的联动关系，最后加快国内区域间的分工与协作，强化国内大循环的主导作用，形成对全球要素资源的强大引力场。

本文试图从国内价值链分工的视角出发，从（产出）供给端和（投入）需求端对当前我国国内价值链的发育水平以及各省份在价值链的分工情况进行综合测度，以期为增进我国区域分工合作和提高资源配置效率进而促进区域的协调发展提供思路。

二、文献综述

价值链分工地位的测度源自对国际贸易中垂直化分工现象的研究，代表性指标有垂直专业化指数、出口技术复杂度指数、全球价值链地位指数和上游度指数等。Hummels et al.（2001）最早构建了垂直专业化指数，测度一国出口品包含的国外进口比重，描述该国参与国际分工程度，对深入研究全球价值链发育水平具有开拓性意义。通过不断放宽垂直专业化指数的前提假设，全球价值链分工地位测度体系不断完善，如Johnson &Noguera（2012）研究增加值出口的定义，Koopman et al.（2010）对全球价值链下贸易增加值进行分解和扩展分析。一些学者尝试从生产分割的角度开发新的测度方法，并构建上游度指数以研究某国在全球价值链中的地位。Dietzenbacher et al.（2015）提出的平均传递步长定义，Antras et al.（2012）提出的上游度概念，Miller &Temurshoev（2015）、Ye et al.（2015）进一步拓展研究视角，推导出基于产出供应链的上游度和基于投入需求链的下游度，从两个维度测度某地区在价值链中的位置。部分学者认为，无论从什么角度出发定义价值链地位，其本质都是对生产过程的阶段数进行加权加总，反映的是生产的分割程度和复杂性（倪红福，2019）。

金融危机以来，更多学者开始关注内外平衡及国内各区域参与全球价值链差异及地区间的分工联系。一是衡量地区参与价值链的程度，主要借鉴垂直专业化指数以及全球价值链分工参与度对国内各地区参与价值链的程度进行衡量。如张少军（2009）借鉴Hummels et al.（2001）提出垂直专业化指数，测算广东省和江苏省嵌入全球价值链和国内价值链的程度，并分析两者的关系。借鉴Koopman et al.（2014）的测算方法，李跟强和潘文卿（2016）、李善同等（2018）、高敬峰和王彬（2020）等学者在全球价值链的视角下分析国内不同区域参与全球价值链和国内价值链的分工情况。此外，基于该分解方法，部分学者从双边增加值流动的角度考察各区域在价值链中的合作程度，如邵朝对和苏丹妮（2019）采用的地区间价值链贸易强度、李楠（2020）提出的价值链合作度。

二是区分各地区在价值链的具体分工地位，主要借鉴Koopman et al.（2014）对增加值的分解方法和Antras et al.（2012）的上游度测算方法，区分不同地区在价值链分工中的具体位置。如黎峰（2016）基于国内区域间投入产出表，研究发现中国的国内价值链整体上表现出西部、中部和东部分别占据价值链的上、中、下游的局面；刘洪铎和陈和（2016）测算广东省和江浙地区的行业上游度，发现与江浙地带相比，广东省更加接近全球生产链中间投入端，且行业生产链进一步得到延伸；马涛和吴然（2018）、王珏和唐青青（2020）分别测算东北地区和西部地区的行业上游度，研究这些地区在全球价值链中的分工地位，发现东北地区产业间关联度低，还未深入全球分工体系，西部地区整体处于产业链的下游。周华等（2016）、刘辉煌和吕雪丽（2018）分别用产业增加值率和中间投入贡献系数对相邻生产距离进行优化。苏丹妮等（2019）则考察各地区产业到江苏省电子设备制造业的平均生产阶段数，发现该价值链表现出“上扬的微笑”曲线状，且价值链长度显著变长，区际分工程度逐年加深。

本文选取基于生产分割长度测度的上游度与下游度指标，从（产出）供给侧与（投入）需求侧两个方向，测度各省份在国内价值链体系的产业关联与区域分工。用生产分割长度描述国内价值链地位，既可以刻画生产联系的规模，又可以追踪生产联系的环节，更能体现现代产业联系的复杂程度。本文相较于以往文献的边际贡献在于：一是从上游度与下游度两个方向的观察，有助于理解中间品在价值链分工中的独特地位；二是采用网络分析方法，描述国内价值链供需网络的区域关联特征，刻画供给中心和需求中心分别与经济腹地联系的紧密程度及其演进特征；三是利用中国碳核算数据库最新上线的2012 年、2017 年区域间投入产出表，并与中科院区域可持续发展分析与模拟重点实验室2007 年数据表合并处理，获得2007年、2012 年、2017 年各省份的投入产出表，为研究省际联系的跨期比较提供理论依据。

三、指标构建与数据说明

（一）省份部门层面的上游度和下游度指数

中国省份间非竞争型投入产出表是在各省份投入产出表的基础上，通过内生化省份间商品和服务的流入和流出，并按照一定的产业分类进行连接和适当修正得出。

根据该投入产出表，行模型如公式（1）所示：

其中，X为总产出列向量，A为投入系数矩阵，其元素，E和Y分别为出口和最终需求的列向量，L为里昂剔夫逆矩阵，L=(I-A)-1。行模型描述了国内各省份总产出的形成过程，LE和LY分别核算了由国外需求和国内需求所带来的产出部分。由于国内价值链更多强调的是基于国内需求、各省份进行分工协作形成的生产网络和经济模式，因此，应选取基于内需所形成的产出部分LY进行分析。

列模型如公式（2）所示：

其中，B为分配系数矩阵，其元素，M和V分别表示进口和增加值的行向量，G为高斯逆矩阵，G=(I-B)-1。列模型描述了国内各省份生产过程中所需的投入组成。MG和VG分别核算由进口和国内投入所形成的投入部分。同样地，在对国内价值链进行研究时，本文选用由国内增加值形成过程中所引致的投入部分VG进行分析。

基于上述分解，本文借鉴Miller &Temurshoev（2015）的测算方法，在国内价值链分析框架下定义基于生产分割长度的上游度指数和下游度指数。从上游（产出）供给的角度出发，将特定省份（或产业部门）的生产活动距离其中间品被国内各省份（或产业部门）最终需求所吸收的长度定义为上游度。该指数描述了特定省份作为供给方，其产出通过价值链中间品的流转和再生产过程中在国内各省份的分配情况。从下游（投入）需求的角度出发，将特定省份（或产业部门）生产形成的增加值到国内各省份（或产业部门）对其的投入距离定义为下游度。该指数描述了特定省份作为需求者，其增加值的创造过程中来自国内各省份的投入情况。

记I为单位矩阵，为由0 和1 组成的行向量，被考察的部门为省份r部门i所在的元素取值为1，其余取为省份r部门i的国内需求。省份r部门i的上游度指数表示如公式（3）所示：

其中，第一项为该部门的产出到本部门最终需求的距离，其经历的阶段数设为1，即最终品生产阶段；第二项为该部门的中间品经过2 个生产阶段并通过前向关联被其他部门直接消化吸收的最终需求部分；其余项表示该部门的中间品通过3 个及更多的生产阶段间接被其他省份部门所使用的部分。以此类推，以各部门对省份r部门i的产出贡献作为权重，进行加权平均后可得到该部门通过前向关联到所有最终需求所经历的平均生产阶段数，即上游度。值越大，一方面，表明该部门到国内各省份最终需求所经历的距离越长，越有可能处于价值链的上游；另一方面，也说明该部门到最终需求所经历的阶段数越多，生产分工程度越深。

将省份r部门i的国内投入部分记为，省份r部门i到国内各省份初始投入的长度，即基于下游（投入）需求端的下游度指数，如公式（4）所示：

其中，第一项为该部门到本部门初始投入的距离，其阶段数赋值为1；第二项为该部门直接使用其他部门的中间品作为初始生产要素占国内总投入比重，其阶段数赋值为2；其余项表示该部门间接使用其他部门的中间品占国内总投入的比重，其阶段数赋值为3 及以上。以此类推，加权计算后可得到省份r部门i通过后向联系到其所有上游部门所经历的平均生产阶段数，即下游度。值越大，一方面，表明该部门到初始要素部门所经历的距离越长，越有可能处于价值链的下游，更多地作为需求者参与国内价值链；另一方面，也说明该产品部门密集使用来自其他省份（或产品部门）的中间品投入，与其他省份（或产品部门）的产业联系更紧密。

（二）省份层面和产业层面的上游度和下游度指数

根据上述分析，可以得到细化到省份部门的上游度和下游度指数，在此基础上可以加总得到省份层面和产业层面的上游度和下游度指数。基于上游（产出）供给端的上游度指数Ur和基于下游（投入）需求端的下游度指数Dr可以用式（5）和式（6）表示。

其中，LYr和VGr分别为省份r的国内总需求和国内总投入，er为0 和1 的行向量，其中关于省份r所有部门取值为1，其余为0。

（三）数据来源及处理方法

关于国内价值链分工的相关指标的测度，其基础数据来源于2007 年、2012 年及2017 年的省份间投入产出表，其中2007 年的30 个省份（因数据缺失，故不包含西藏和港澳台地区）和30 个部门的投入产出表由中科院区域可持续发展分析与模拟重点实验室编制，2012年和2017年的31个省份和42个部门的投入产出表来自中国碳核算数据库。为使数据具有可比性，且保证原有表格框架的平衡，本文将表格统一合并为30 个部门，最终得到2007 年、2012 年和2017 年30个省份和30个部门间的投入产出表。

四、国内价值链分工地位及网络关系分析

（一）基于（产出）供给角度的上游度指数

上游度反映一个地区通过投入品供给参与其他省份生产过程的深度。上游度越高，表明其对其他省份供给规模更高且供给路径更长，其作为国内投入品的供给中心地位就更重要。本文测度2007 年、2012年和2017年三个年份各省份的上游度指数（图1），总体上看，相比于2007年，2012年多数省份国内价值链地位明显跃升，同期国家启动“4万亿”基建计划应对国际金融危机，扩大内需刺激提升了国内价值链供给中心地位；相比于2002年，2017年多数省份呈现回落态势，但各省份上升与回落幅度则有较大差异。表1显示的上游度前五位省份，主要是作为国内价值链供给中心的中西部省份。其中，2012 年跃升前三位为江西、内蒙古和宁夏，2017年山东和安徽两省则表现为明显跃升，上海则是稳中略升。

图1 2002年、2012年和2017年我国各省份的上游度变化情况

表1 2007—2017年排序上游度前五位变化

各省份在国内价值链上游度地位及其变化与产业结构及其位置变化密切相关。上游度较高省份如山东、山西、河北、内蒙古和河南等，其上游度较高的产业主要集中在煤炭、石油、天然气等资源密集型产业，在生产过程中更多以中间品的形式投入其他产品的生产过程。表2 展示了上游度跃升明显的主要部门的上游度增幅。2007—2012 年，江西和内蒙古上游度跃升主要来自资源能源供给及其加工制造部门和部分生产性服务业，基建投资计划对这两个省份的经济增长有重要的拉动作用。2012—2017 年，山东和安徽上游度的提升主要来自交通运输、通信设备和机械器械等装备制造业以及批发零售业、交通运输及仓储业和研究与实验发展业等生产性服务业。2014年以来，我国推进战略性新兴产业发展，促进装备制造业迅猛发展，刺激国内资本品的供给，带动生产性服务业的配套供给。2007—2017 年，上游度跃升动力从较为单一的资源能源供给转变成较为多样性的资本品供给，国内价值链的供给水平得到进一步提升。

表2 上游度跃升的主要部门贡献

（二）基于（投入）需求的下游度指数

下游度指数是指从需求端测算的来自其他省份投入品的规模及其路径长度。下游度高表明其对其他省份的需求路径更长，对总体经济的拉动更多。图2显示的各省份下游度变化的情况，从需求端刻画了2012 年国内价值链总体上升及2017 年呈现回落态势。表3 显示的下游度靠前的省份主要集中在沿海地区，是我国主要的中间品需求中心，安徽和湖北的下游度保持增长，山东和江西在2012 年呈现明显跃升。

表3 2007—2017年排序下游度前五位变化

图2 2002年、2012年和2017年我国内各省份的下游度变化情况

下游度总体均值前五位的省份下游度靠前的产业主要集中在化工、交通运输、电子设备、冶金等重化工业和食品、纺织等轻工业，表4 显示了主要需求中心下游度排序前三位部门。表5 显示了下游度跃升省份主要部门的下游度增幅，仍然是以装备制造业需求拉动为主要特征，装备制造业从供给与需求两个方面地位上升，凸显其作为中间品贸易地位及其对我国经济增长的贡献。装备制造业的发展对区域间中间品贸易具有重要的拉动作用：一方面，作为下游产业，其生产过程伴随着技术、资本等高级要素的投入，对中间品的需求呈现出多样性和复杂性；另一方面，作为上游产业，其产品应用到制造业的生产过程中，是下游产业生产过程的重要设备基础。因此，随着制造业的转型升级以及产业链条的延伸，显著带动了其上下游产业的发展。

表4 主要需求中心的产业下游度排序情况

表5 下游度跃升的主要部门贡献

（三）各省份国内价值链相对位置变化

为探究各省份国内价值链的相对位置演变趋势，本文对2007 年、2012 年和2017 年三个年份的上游度与下游度差值进行拟合回归（图3）。上游度较下游度越大的省份位于该曲线的左侧，而下游度较上游度越大的省份位于右侧，位于曲线中间的省份则是上下游度相当。从整体来看，从2007年至2017年，拟合曲线呈现出趋于平缓且两端下降、中间抬升趋势。一方面作为供给中心省份其下游度地位不断上升，另一方面作为需求中心省份其上游度地位也在上升，各省份参与国内价值链环节更为复杂，分工联系更为紧密。

图3 2007年、2012年和2017年我国国内价值链曲线的拟合情况

靠近曲线左侧的如山西、内蒙古、宁夏、黑龙江和贵州等资源能源密集省份，其上游度远大于下游度，反映这些地区在国内价值链更多承担资源供给的角色，而对中间品的需求不旺盛。同时，也印证了这些地区的产业结构相对单一，主要依托资源和初级加工品的生产发展，生产制造能力较低，制造业欠发达，需求相对不足，表现出“供给旺盛，需求不足”的特征。事实上，这种资源消耗型的发展模式不利于地区的持续发展、提升制造业的技术含量，增加中间品需求的多样性是提高其价值链地位的关键。

靠近曲线右侧的如广东、浙江、江苏、山东和北京等地区，其下游度远大于上游度，其国内需求相对旺盛，与这些地区外向型发展模式密切相关。这些地区凭借地理位置与开放政策优势，积极参与全球价值链，担当“世界加工厂”地位，在全球价值链地位不断攀升的同时对国内中间品投入需求旺盛，并对国际市场依赖程度更高，呈现出“对内需求，对外供给”的供需模式。近年来，伴随外部环境的不确定因素，中国经济稳定向好推动国内价值链发展，这种局面得到一定的缓解，沿海地区参与国内价值链的程度加深，下游度与上游度差距逐渐缩小。

相对而言，处于曲线中间的如吉林、广西、江西、福建等地区，其上游度和下游度相当，表明这些省份在国内价值链的供需地位相当。从拟合曲线在该区间的上升趋势可以看出这些省份在国内价值链的参与程度加深，有向两端攀升的趋势，近年来这些省份与沿海地区的产业联系紧密，下游地区中间品的需求可以直接拉动这些地区的供给，同时通过中间品流动实现的技术溢出效应可以带动这些地区的技术水平提升，实现产业升级，进而向价值链的两端攀升。

（四）国内价值链供需网络的省际关联分析

本文重点考察在2007 年、2012 年和2017 年三个年份位列前五位的供给中心和需求中心，分别提取与主要供给中心和需求中心关联度前十的地区，描述供需网络中省际的分工联系。图4左侧（a）、（b）、（c）三图描述了供给网络关联，右侧（d）、（e）、（f）三图描述了需求网络关联。

图4 2007年、2012年和2017年我国国内价值链的供需网络关系图

从供给网络看，供给中心的区域性市场特征鲜明，近年来区域联系不断增强。东部的两大供给中心——山东和天津，2007 年主要面向东部供给，如广东、浙江、福建、辽宁；2012 年，与山西、江西、湖北等中部地区联系加强；2017年面向西部供给地位上升，如四川、青海、甘肃等地。中部供给中心在2007年与西部地区联系较为紧密；2012 年与东部地区的联系增多，与西部地区的联系有所减弱，江西与辽宁、天津、河北、山东等东部地区的联系明显增强，区域间联系的多样性是其上游度跃升的重要动力；2017年，中部地区和福建、江苏等东部地区联系加强，湖北成为东、中部的联系中心。相对而言，西部的供给中心内蒙古从2007—2017 年均表现为全国性供给特征，与三大区域的联系均较为紧密。在2017 年，更多的西部省份成为东、中部地区的供给腹地，青海、四川、内蒙古等地成为东、中部地区增加值的主要流入地。

从需求网络看，东部地区作为需求中心地位巩固，中、西部地区与需求中心联系愈加紧密。2007年，主要需求中心相互需求占比较高，与其他省份联系普遍较弱；2012年以后表现为需求来源更为广泛，且中部地区需求中心与东部联系日益加强，如安徽的连入（出）度由2012年的10跃升至17，显示其作为需求中心的同时，其供给地位也在提升；2017 年中、西部地区与东部联系更为紧密，两湖地区也成为各大需求中心的首要联系地，中部地区的供给地位得到进一步提升。四川、广西、青海等地成为主要的联系中心，西部地区融入国内价值链的程度加深，区域价值链关系更为复杂化。

需要指出的是，广东、江苏和浙江等沿海发达省份的国内价值链地位与其经济大省地位并不对应，可能的原因是其外向型发展特征且在全球价值链中有更高的参与度，而参与国内价值链主要作为中间品的需求中心地位，比作为供给中心地位更为重要。此外，四川与主要需求中心的联系日益增强，其节点的连入度由5 增加到7，作为“内陆腹地”和东中西联系的重点节点，其供给与需求地位均有明显提升。

综上所述，国内价值链的供需网络演变中，东部地区参与国内价值链的程度加深，和中、西部的联系逐年加强，西部融入国内价值链，既是中部供给中心的主要承接地，也是东、中部需求的主要来源地，在国内价值链的供给地位和需求地位均有提升。三大区域联系的多样化和复杂化对加快区域间的要素流动、优化国土空间产业布局、促进区域经济协调发展发挥重要作用。

五、主要结论与启示

本文基于2007 年、2012 年和2017 年中国各省份投入产出表，从（产出）供给和（投入）需求两个角度，分别构建基于生产分割长度的上游度和下游度指数，测算我国各省份在国内价值链的相对位置，并在产业层面揭示国内价值链分工地位变化的动因，进而利用网络分析国内价值链供需网络的省际关联，揭示区域分工地位的演化特征。研究发现：

第一，我国主要的供给中心集中在中、西部地区，主要的需求中心在东部地区，中部地区的需求地位呈现显著上升的趋势。相较于单一的资源能源供给，多样的资本品供给更有利于供给水平提升，装备制造业的发展对上游度和下游度均有显著的拉动效应，是延伸产业链条和实现制造业转型升级的重要抓手。

第二，从各省份的价值链位置来看，部分中、西部地区在早期较多承担资源供给的角色，对中间品需求不旺盛，表现出“供给旺盛，需求不足”的特征；东部沿海地区则是其国内需求相对旺盛，呈现出“对内需求，对外供给”的供需模式。但随着国内价值链的发育，供给中心的需求地位有所上升，需求中心的国内供给也有所增强，各省份的供需模式明显改善。

第三，在国内价值链的供需网络演变中，东部地区参与国内价值链的程度加深，和中、西部的联系逐年加强，西部融入国内价值链，既是中部供给中心的主要承接地，也是东、中部需求的主要来源地，在国内价值链的供给地位和需求地位均有提升。三大区域联系的多样化和复杂化对加快区域间的要素流动、优化国土空间产业布局、促进区域经济协调发展发挥重要作用。

近年来我国装备制造业发展在提升国内价值地位的同时，也促进了地区间的紧密联系，区域间供需网络联系日趋多样性与复杂性，对构建新格局、实现共同富裕目标、提高区域专业化分工水平、实现区域经济的畅通循环、形成国内统一大市场，具有重要的启示意义。首先，发挥东部内引外联的区位优势，在参与国际分工和国内分工中形成有效对接，加强与国内各省份经济技术联系，积极开拓中、西部市场，增加对中、西部地区的供给能力，以实现“先富地区带动落后地区发展”的区域经济协调发展与共同富裕目标。其次，优化中、西部地区的产业结构，转变资源依赖型的生产模式，大力发展装备制造业，借助国内价值链加强与东部地区的经济联系，积极对接东部产业链，提升供给能力的同时改善需求地位。最后，谋划新发展格局需要培育中、西部地区的增长极，如江西、安徽和四川等国内价值链枢纽省份，应充分利用国内价值链地位提升的机遇期，积极规划产业升级，提升装备制造业发展水平和生产服务能力；争取国家战略支持，参与国内价值链分工，承担增长极功能，整合内陆腹地区域的市场潜能，为东部地区深度参与国内价值链、拓展国内市场提供供给与需求的双重保障。