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全球制造业出口产品空间特征对产业升级路径的影响

2024-10-15周锐波宋佳晞

摘 要: 制造业转型升级是各个国家(地区)抢占发展先机、保持国际市场竞争优势的主要方式。基于产品空间理论,采用联合国商品贸易三位码面板数据,绘制2000—2022年全球制造业产品空间结构图,揭示产品空间异质性和动态性发展特征及演化规律;利用精明专业化分析框架,构建二元离散选择模型,从产品升级及产品失势动态变化的视角,检验各个国家(地区)出口产品关联度和产品复杂度对产业升级的影响效应,为各个国家(地区)制造业转型升级和发展路径提供决策依据。研究发现:制造业转型升级是实现经济贸易稳定增长的重要一环;制造业稳居全球出口贸易主体地位,其中技术密集型制造业占据主导;全球制造业产品空间始终保持“核心—边缘”的结构分布,但边缘产品的边缘化趋势逐渐明显,技术密集型、劳动密集型和资本密集型制造业产品呈现逐渐分化的趋势;全球制造业产业升级表现出明显的路径依赖特征,而产品复杂度的提升会加大产业升级风险;不同产业类别和不同创新能力水平的国家(地区)制造业升级路径均表现出明显的异质性。研究结论对制造业升级路径选择和政策制定具有一定参考意义。

关键词:出口产品;产品空间;产品密度;产品复杂度;社会网络分析

中图分类号:F061.5 文献标志码:A 文章编号:1009-055X(2024)05-0029-14

doi:10.19366/j.cnki.1009-055X.2024.05.004

收稿日期:2023-09-24

基金项目:国家社会科学基金项目“多空间尺度视角下粤港澳大湾区协同创新发展研究”(19BJY064)。

作者简介:周锐波(1979—),男,博士,教授,博士生导师,主要研究方向为区域经济与城市发展。宋佳晞(2000—),女,硕士研究生,主要研究方向为区域与城市创新发展。

一、引 言

制造业对全球经济发展具有深远影响,制造业产品在全球贸易中长期占据主导地位。各个国家(地区)普遍将制造业的转型升级视为经济结构调整的关键举措,这有助于提高制造业的附加值、技术水平和创新能力,使其在国际市场上保持领先地位。因此,制造业转型升级与国家(地区)整体竞争力的提升密切相关。党的二十大报告和国家“十四五”规划均强调要深入推动制造业优化升级,以实现制造强国的建设目标。对全球制造业转型升级展开研究,了解各个国家(地区)各类产业的升级路径及条件,可以为我国制造业转型升级提供参考,有助于我国制订有效的政策引导和优化产业布局,助推制造强国建设。

当前,世界百年未有之大变局加速演进,逆全球化思潮抬头,单边主义、保护主义明显上升,世界经济复苏乏力,局部冲突和动荡频发,全球性问题加剧,世界进入新的动荡变革期和经济体系调整期,制造业产业链在全球范围内经历着前所未有的变革。这种变革不仅是对过去全球化进程的回应,而且是对当今国际复杂形势和挑战的适应。在这个过程中,制造业作为全球经济的关键推动力量,其产业链的调整和贸易壁垒的增加都显著地影响着全球经济格局,这些不仅给国际贸易和国际产业合作提出了新的课题,而且带来了新的挑战。

学界对产业升级议题的探讨由来已久,对于一国产业升级的实现路径基本达成共识:一类走遵循比较优势的渐进式发展道路,通过自身生产能力的比较优势实现产业升级;另一类则背离比较优势的发展路径,通过科技创新实现跨越式发展,并试图追赶超越其他国家[1]。传统国际贸易理论以比较优势理论、要素禀赋理论等为基础,强调资本、劳动等要素禀赋和技术创新、制度环境等外生变量对一国比较优势变化的影响。这一观点暗含了各国开发新产品是要素自然发展的结果[2],忽略了产品的异质性和产业发展的连续性。Hidalgo等[3]创造性地提出了产品空间理论,将产品视为能力的组合,从产品的结构特性出发进行探讨,打开了产业升级路径的黑箱。与之前的研究不同的是,这一研究将产业升级定义为产品显性比较优势的获得,强调动态演化过程,重视对经济变迁过程及特性的观察。因此,在当前情境下,从产品空间理论出发,需厘清全球制造业产品空间的特征规律,剖析制造业的升级路径。只有这样,才能对当前全球制造业产品贸易的新格局和新形势有更加准确的认识和判断。

二、文献综述

产品空间理论将所有产品的集合看作是一个“森林”,而一个国家生产不同的产品近似于处在“森林”中的不同空间[3]。产业升级则意味着从“森林”中较为贫穷的部分跳跃到“森林”中更好的部分。这意味着,若要跨越一定空间距离实现产业升级,国家必须重新部署生产资料,寻找新的产品生产路径。同时,产品空间的异质性会导致产业升级难度存在差异,如若一国所生产产品位于空间稀疏处则将难以实现产业升级[4]。因此,全球制造业产品空间结构以及所生产产品所处的位置,对于一国产业发展而言至关重要。要构建产品空间以描述这种产品间的紧密程度,首先需要建立产品间的关联度模型。产品可能会因近似的劳动力、土地或政策资本,或者使用相似的技术而产生联系。反之,从不可知论出发,若两个产品相关,则它们往往需要类似的机构、基础设施和物理要素等,在有限的地理位置上形成关联生产。因此,学者们使用同一产品在两个国家间出口的条件概率最小值来衡量产品间的接近度,从而构建产品关联空间。产品之间的关联空间呈现高度异质性,在整个产品空间中存在一些相互关联紧密的产品群形成了密集的网络结构,而其他产品则分布在较为稀疏的区域,显示出明显的核心—边缘结构。Hidalgo等[3]对产品空间中核心区和边缘区的产业进行了描述性分析,指出产品所处位置与相关产业实现升级跨越的难度密切相关,中心产业升级跨越的难度更大,但往往具有更高的价值。在产品跨越难度和产品复杂度存在关联的背景下,对产品空间中不同产品价值进行衡量成为必要的研究方向。Hidalgo等[4]进一步提出利用反射法衡量产品的复杂性特征,

通过构建国家-产品映射网络,将产品价值与国家(地区)生产能力相连接,认为产品越复杂,越难以学习和扩散,表现为越少的国家(地区)具备生产该产品的能力,从而迭代测算出产品的复杂性指数。

这项研究凸显了核心—边缘结构对于促使产业升级和发展的重要性,并证实了产品复杂性与经济增长之间的紧密关系,提出各国(地区)应该主动创造条件,以促使产业生产结构的复杂性提升,从而推动经济持续增长和繁荣。

基于此,大量文献应用产品空间理论对产业升级的路径及机制展开分析,研究角度呈现出逐渐细化和分化的趋势。例如,在地理尺度上细分,剖析产品空间整体特征或个体差异,研究不同区域的产品空间在产业升级路径上的差异[5-6];在时间维度上划分,解析不同时段产品空间结构对其产品比较优势演变的异质性影响[6];在产品类别上区分,探究具体产品类型的演化路径[7-8]。产品空间理论应用范畴不断拓宽,为产业路径演化研究提供了新的思路。实证研究一致认为产品关联性能够促进产业升级,强调产业升级存在发展惯性和路径依赖,即一国更容易沿着相关产品的路径在产品空间中实现跨越性生产。马海燕等[9]研究发现产品密度与产业升级之间存在正相关性,其作用力呈现出先上升后下降的倒U形。郭将等[7]利用2009—2018年制造业数据对我国长三角地区产品空间进行实证分析,发现产品密度在推动新产业升级和抑制优势产业失势方面均产生影响。产品复杂度体现了一国出口产品在产品空间网络中的竞争性地位,但在实证研究中其对于产业升级的作用方向和结果较为复杂。丁一兵等[10]运用我国工业行业数据,研究进口产品复杂度和产业结构高级化间的关系,发现不同类型行业的进口产品复杂度对产业结构高级化的影响具有异质性。马海燕等[11]研究发现产品复杂度与产业升级形态之间呈现倒U形关系。陈浩等[12]直接使用产品复杂度来衡量制造业价值链攀升程度,研究其与我国碳排放“脱钩”之间的关系。

综上可见,产品关联性衡量了产品转向升级的可能性,沿着关联方向进行产业升级成本最低、效率最高,产品关联程度在推动产业升级方面具有重要作用。然而,仅遵循路径依赖发展的产业却难以为现有产业跃升、实现跨越式发展提供参考和判断依据。产品复杂性则衡量了一个国家(地区)出口产品的潜在收益,复杂的产品往往由相对较少的国家(地区)生产,产品难以被复制和模仿。因此,产品复杂性高意味着实现产业升级能获得更高的生产回报。但是,复杂性高的产品往往位于产品网络边缘,对大多国家和地区而言是遥不可及的。它们

与现有产品关联度较低、搜索成本较高,导致沿关联产品网络边缘发展风险更大、成本更高。因此,发展复杂产品就存在高风险高回报、高成本高效益的困境。欧洲学者延续相关多样化的发展理念提出“精明专业化”理论框架,为一国或地区的经济发展路径提供了新的分析思路。他们倡导欧洲各国应致力于发展自身具有

竞争优势的产业,并沿着与之相关性高的产业方向将优势扩散;同时引入出口产品复杂度的概念,突出产品的垄断竞争优势和市场附加价值,从而构建了包含“关联性-复杂性”两个维度的分析框架[13]。这对分析全球制造业出口产品的产业升级路径同样具有参考借鉴意义,可在产品空间特征基础上进行产业升级路径的风险和回报评估。相关性越高表明拓展新产品的基础越好、风险越低;复杂性越高意味着难度越大、收益越高。参考Balland等[14]的研究,根据相关性以及复杂性的高低划分出对应的四类发展策略,如图1所示。该框架为分析全球产业升级路径形态,以及在异质性条件下各类产业或国家(地区)不同的产业升级路径选择奠定了基础。

制造业是全球产业创新升级的核心主体和驱动力,深刻理解其在全球创新中的作用至关重要。尽管已有部分研究探讨产品空间结构对于产业升级的推动作用[11],但对于不同产业和地区而言,具体影响效应存在差异。本文的主要边际贡献在于:以产品空间理论为指导,深入分析制造业出口产品空间演变特征;结合精明专业化分析框架,以全球制造业产品出口贸易和产业转型升级为研究对象,实证分析制造业产品关联度与产品复杂度对产业动态升级的影响;通过异质性检验,揭示了产品复杂性和关联特征在不同产业和地域环境下对产业升级的独特影响机制。

三、指标选取、数据处理与模型设定

本文基于联合国贸易数据库2000—2022年的商品出口额数据,筛选后保留了104个国家和地区作为研究对象,并根据相关分类对照表将商品出口数据匹配到制造业行业部门。通过构建并测度显性比较优势、产品关联度和复杂度等指标,归纳总结全球制造业产品空间形态及特征,并引入二元离散选择模型,探究产品关联度和复杂度对产业升级的影响。

(一)指标选取与测度

从产品空间理论出发,以产出角度衡量比较优势,考察一个国家(地区)生产能力的动态变化,涉及的相关指标有该国(地区)产品显性比较优势(revealed comparative advantage,RCA)、产品关联度(proximity,PRO)、产品密度(product density,PD)和产品复杂度(product complexity index,PCI),主要指标来源和测算方法如下:

1.显性比较优势

衡量一种产品的优势通常使用Balassa[15]提出的显性比较优势指数,其指一国(地区)某一产品在市场上的相对竞争力,数值越大表示产品竞争优势越突出。计算公式如下:

RCAc,i,t=expc,i,t∑i,texpc,i,t∑c,texpc,i,t∑c,i,texpc,i,t(1)

式中,i表示某一产品;c表示一国或一地区;t表示某一期;expc,i,t表示一国或一地区c的某产品i在t期的贸易出口额。产品是否具有显性比较优势的指数临界值为1,即当RCAc,i,t>1时,表示这一产品具有显性比较优势,取逻辑值xc,i,t=1;反之,当RCAc,i,t≤1时,表示该产品不具有显性比较优势,取逻辑值xc,i,t=0。

2.产品关联度

产品关联度由Hidalgo等[3]提出,依据该产品与其他产品在同一区域出现的概率来衡量两类产品的生产关联性。两种产品的生产条件越相似,就越有可能成为由同一区域生产的比较优势产品。采用两个产品在同一地区同时具有显性比较优势的条件概率,取其较小值表示。计算方法如下:

φi,j,t=minP(RCAi|RCAj),P(RCAj|RCAi)(2)

式中,RCAi和RCAj分别代表产品i、j具有的显性比较优势;φi,j,t表示某国(地区)产品i和产品j在t期的产品关联度,即两类产品共现的条件概率的较小值,数值越高表明两类产品所需生产能力越相似,实现产品出口升级的跳跃幅度越小。

3.产品密度

某些产品所需的生产能力可能具有相似性,但它们与周围产品之间的平均距离或相似度可能存在差异。产品密度定义为在该国家(地区)设定的生产条件下,某一产品与周围所有产品关联度的加权平均值。计算公式如下:

PDc,i,t=∑jxc,j,tφij∑jφij(3)

式中,xc,i,t是显性比较优势的逻辑值;φij表示产品i和产品j之间的关联度。产品密度PDc,i,t值越高,表明生产该产品与生产周围越多产品要求的生产能力越相似,该产品具备越强的产品连通性;产品密度PDc,i,t值越低,产品连通性越弱。

4.产品复杂度

产品复杂度(PCI)是Hausman等[16]运用反射和迭代方法得出的,可以衡量产品自身所包含的技术和知识含量。该数值由权威研究机构哈佛大学国际发展中心定期计算并公开,本文直接运用该数据结果。

(二)数据来源与处理

本文的产品显性比较优势指数、产品关联度、产品密度测算均基于联合国贸易数据库的商品出口额数据。为确保数据的完整性与延续性,选用了2000—2022年197个国家和地区、三分位码210种产品(《国际贸易标准分类》(SITC Rev.3))的数据集合。另外,由于部分国家(地区)在所选年份的相关统计指标数据缺失较多,为保证数据的完整性,本文筛选保留了104个国家(地区)作为研究对象。经统计,这些国家(地区)的出口贸易额占全部数据的比重达97.75%,具有广泛代表性。参照李小平等[17]的分类方法,本文依据《国民经济行业分类(GB/T4754-2002)》及其2017年修订版,将三分位码210种产品重新集结到中国28个制造业行业部门中。考虑到工艺品和其他制造业、废弃资源利用和废弃物回收加工业两个行业归类有变动,本文将其进行剔除处理。同时,考虑到产品空间结构特征对产品比较优势的影响存在时滞性,本文对产品显性比较优势指数的逻辑值(xi,c,t-1)、产品关联度(PDi,c,t-1)和产品复杂度(PCIi,c,t-1)等核心解释变量作滞后一期处理,探究它们对当期产品显性比较优势指数的逻辑值(xi,c,t)的影响,各变量统计指标含义及数值如表1所示。

(三)模型设定

根据Balland等[14]在分离产品密度对产业升级及产业失势的互补项思想,借鉴邓向荣等[18]、张亭等[19]的研究方法,构建二元离散选择模型,检验制造业产品空间的关联密度和产品复杂度对产业升级路径的影响:

xc,i,t=α+βxc,i,t-1+ω1xc,i,t-1PDc,i,t-1+ω2(1-xc,i,t-1)PDc,i,t-1+γ1xc,i,t-1PCIc,i,t-1+γ2(1-xc,i,t-1)PCIc,i,t-1+ε(4)

式中,xc,i,t和xc,i,t-1分别表示c国或地区制造业产品i在t时期和上一期的显性比较优势指数的逻辑值。如果xc,i,t-1=0且xc,i,t=1,代表产品升级;如果xc,i,t-1=1且xc,i,t=0,则代表产品失势。PDc,i,t-1和PCIc,i,t-1分别表示上一期的产品关联密度和产品复杂度。在该回归模型中,α为常数项;ε为随机误差项;

系数β衡量上期显性比较优势对当期的影响;ω1和ω2分别衡量制造业产品在上期具有和不具有比较优势的前提下,产品关联密度对产业优势保持的影响;γ1和γ2则衡量前述两种前提下产品复杂度对产业优势保持的影响,系数的正负分别表示促进还是阻碍产品显性比较优势的保持。该模型能够在同一回归结果中比较产品关联度和产品复杂度对产业升级和产业失势的影响效应。需要说明的是,由于一国(地区)产业结构相对稳定,短期内较少频繁变动,因此本文选取2005年、2010年、2015年、2019年和2022年五个间隔年份依次作为对照。其中,前期数据年份以5年为间隔进行选取,近期考虑疫情冲击影响和数据时效性,选取2019年作为疫情前年份、2022年作为最新数据年份。

四、全球制造业出口产品空间形态及全球分布特征

本部分对全球制造业产品出口贸易特征和产品空间特征进行特征性事实分析,比较2000—2022年间制造业在总商品贸易出口额中的地位及发展趋势,研究21世纪以来全球制造业产品空间的结构特征及其演变,为下文产业升级路径的实证分析提供事实基础。

(一)全球制造业产品出口贸易特征

根据联合国贸易数据库资料,整理计算2000—2022年全球制造业出口贸易额情况,如图2所示。可以看出,

在2000—2022年期间,制造业产品出口额从5.43万亿美元迅速增长至17.35万亿美元,年均占全球总出口贸易额的83.93%。即便是2008年金融危机和2020年疫情冲击的影响下,制造业仍然保持相对稳健的地位,凸显出韧性和适应性。虽然2020—2022年全球制造业企业受到疫情影响出现较大规模的停工停产,

制造业产品

出口

额占全球商品贸易份额出现短暂下降,但仍保持较高的比重和较快增速。制造业

产品出口与总商品出口之间表现出

同频共振的发展态势,由此可见,制造业产品出口无论是在国际贸易快速发展时期还是低迷时期都保持着重要地位。因此,大部分国家或地区都将推动制造业转型升级确立为关键任务和主要战略举措。持续推动制造业技术

创新、生产方式升级以及产业结构优化,可使制造业更具发展弹性和韧性,有助于实现国际经济贸易的稳健增长,为各国(地区)经济的可持续发展奠定坚实基础。

(二)全球制造业出口产品空间特征

进入21世纪以来,全球制造业产品空间发生结构性转变。利用UCINET软件将产品空间可视化,全球制造业产品空间结构图如图3所示。节点的大小代表该类产业产品复杂度大小,反映该类产品在全球国际贸易中的竞争地位;节点间连接线的粗细代表产品关联度大小,图中只保留关联度大于0.2的连接线。首先,复杂度较高的产品往往位于产品空间的边缘。这是因为相对于其他产品,生产这些复杂产品需要更独特和专业化的生产能力,而且复杂产品与其他产品的直接关联性较小,产品开发和转型的难度都较大。

其次,产品空间在不断演化的过程中,呈现出明显的“核心—边缘”结构,核心区与边缘区产品存在明显空间差异。核心区域的产品之间紧密关联,这为产业升级创造了有利条件;而边缘区域的产品之间联系

较为

疏散,因此产品升级的难度相对较高。

在产业分布eb32966903cac3c1d06b71a73c19da88方面,核心和边缘区域的产业门类相对稳定。其中,位于产品空间网络边缘且规模较大的产业包括电子及通信设备制造业、电器机械及器材制造业和仪器仪表及文化办公用机械制造业等三个行业,这些产业大都属于技术密集型或资本密集型产业,技术含量和资本投入较高,产业进入的跳跃升级难度较大。

最后,2005—2022年间,产品空间整体呈现由稀疏向密集的发展趋势,产品之间的关联度逐渐增加。

这一趋势表明,新一轮科技革命和产业变革促进了行业间的技术融合创新,使得产业边界模糊化,这不仅有助于行业间共享更多的生产资源,也强化了产业间的分工和联系,促进全球制造业关联生产和转型发展。

从技术产业类型来看,本文参考陈飞翔等[20]的研究,将28个制造行业分为劳动密集型、资本密集型和技术密集型三类。其中,技术密集型制造业包括普通机械制造业、专业设备制造业、交通运输设备制造业、电器机械及器材制造业、仪器仪表及文化办公用机械制造业和电子及通信设备制造业;资本密集型制造业包括石油加工及炼焦业、黑色金属冶炼及压延加工业、有色金属冶炼及压延加工业、化学原料及化学制品制造业、饮料制造业、化学纤维制造业和医药制造业;其余为劳动密集型制造业。劳动密集型制造业自2005年开始形成密集的产业间关联,并逐步构建起完善的产品关联网络。但这一制造业领域并不具备高复杂性特征,即使是最初复杂度较高的金属制品业和橡胶制品业,其优势也在逐渐弱化,且其余高复杂度产品与之相距较远,要实现“一步跨越”式的产业升级较为困难。因此,如果持续专注于劳动密集型制造业的生产,可能会导致该国(地区)在该类产业上形成路径依赖,难以实现更高价值地位的产业路径升级。对于以生产劳动密集型制造业产品为主的国家(地区)来说,保持持续微小的产业升级和突破路径可能更为适宜。技术密集型制造业则处于复杂度最高的位置,在持续发展中形成以仪器仪表及文化办公用机械制造业、电子及通信设备制造业为核心节点的产业结构。值得一提的是,2019—2022年疫情冲击影响明显,产品空间演化展现出与以往不同的发展趋势:一方面产品结构的密度下降、产品间关联减弱;另一方面,核心—边缘结构变得相对分散。

五、制造业产品空间特征对产业升级影响的实证分析结果

利用二元离散选择模型,探究制造业产品关联度和产品复杂度对产业升级的影响效应,并从产业类型和国家(地区)创新能力的角度对样本进行异质性分析,具体检验结果如下。

(一)基准分析及稳健性检验

首先检验产品关联度与产品复杂度对制造业产业升级的影响效应,以探究整体制造业产业升级路径。整体样本实证回归结果如表2所示。

本文采取以下策略进行研究:首先采取OLS回归,经豪斯曼检验采取双向固定效应模型分析,得到初步回归结果,并在列(3)中基于模型中被解释变量为虚拟变量的特征,进一步采取Probit回归。

表2中列(1)—列(3)分别报告了普通最小二乘法(OLS)、固定面板模型(FE)以及Probit模型的实证分析结果。

回归结果显示:第一,上期显性比较优势系数在1%的显著水平上为正,表明前一期的产业比较优势状态对当期比较优势值具有正向影响,即产业发展具有延续性,呈现出明显的路径依赖特征。这一结果验证了产品空间理论中产业升级是累积和渐进过程的观点。第二,产品关联度在1%的统计水平上呈显著正向影响,表明高度集约的产品关联度有助于产业升级,推动潜在优势产品向显性比较优势产品的演进。这一结果强调了路径依赖和关联效应在产业升级中的重要性,与前人在全产业产品升级方面的研究结果一致,符合一般规律。进一步对比三组回归结果中产品关联密度对产业优势保持和产业升级的影响,发现ω1的绝对值均大于ω2,表明现有制造业产品生产能力在促进产业升级方面作用有限,主要贡献在于维护现有优势产品的竞争地位以及防范产业衰退。第三,产品复杂度对产业升级存在显著负向影响,即产品复杂度越高,实现产业升级的概率越低。这一结果可能是因为制造业产品的复杂性往往与其所包含的知识和技术含量成正相关关系。尽管高复杂度产业可能带来更丰厚的利润,但往往也伴随着更大的风险和更高的市场准入门槛,一般国家(地区)较难进入该领域。相反,产品复杂度较低意味着知识和技术含量相对较低,产品关联拓展的方向较为广泛,产业升级所面临的挑战相对较少,因而更容易实现产业升级。因此,有必要对具有不同创新能力的国家(地区)进行深入分析,创新能力越强的国家(地区)越可能拥有优越的科技创新资源和要素配置,从而在复杂产品推动产业升级的路径中越具优势。

为检验上述Probit模型估计的稳健性,本文借鉴Rigby[21]和马双等[22]的研究,引入产业升级研究的另一模型形式,通过衡量前一期到当期产品优势的变动,将被解释变量拆分为产品升级与产品失势两个维度分别进行回归。若x(c,i,t-1)=0、 x(c,i,t)=1,则产品升级取值为1;否则为零。同样,若x(c,i,t-1)=1、 x(c,i,t)=0,则记产品失势取值为1;否则为零。分别创建产品升级和产品失势两组二值变量,并在表2列(4)和列(5)中使用Probit模型进行回归。检验结果表明,与原始回归相比,解释变量的符号方向和显著性均没有明显差异,说明原模型结论具有一定稳健性。

(二)内生性问题处理

进一步参考陈东等[23]的研究,使用移动份额法构建Bartik工具变量缓解可能存在的遗漏变量偏误、反向因果等内生性问题。其基本思路如下:用显性比较优势指数的初始值和全球显性比较优势指数一阶差分的乘积来模拟估计值,意在模拟在相同的发展趋势下各个国家(地区)显性比较优势指数的预期值。此工具变量中全球显性比较优势指数来自各国(地区)显性比较优势指数的均值,其变化趋势不会明显受到单个国家(地区)的影响,差分项相对于单个国家(地区)而言可视作外生。在控制国家(地区)、行业与时间固定效应后,该工具变量与实际值高度相关,但与其他各影响因素的残差项不相关,因此Bartik工具变量可以很好地解决由反向因果、遗漏变量等因素导致的内生性问题。工具变量回归结果如表3所示。列(1)、列(3)显示,在第一阶段Bartik工具变量对当期产品显性比较优势的回归系数显著为正,且F统计量远大于10,可以排除弱工具变量的问题。列(2)、列(4)显示,在第二阶段,各解释变量的影响效应与前述基本一致,基准回归结果再次得证。

(三)按产业类型进行异质性检验

鉴于劳动密集型、资本密集型和技术密集型产业在产品空间中呈现出显著的异质性分布特征,采用分类别回归的方法对这三类产业进行分析,旨在探究这三类产业中复杂性和关联性的影响是否与整体趋势一致,或者是否存在某些特殊性。回归结果如表4所示。尽管各指标的回归系数方向与整体趋势基本一致,但部分指标仍存在一些细微差异。第一,产品关联密度对产业升级和产业失势的影响对于各个产业类型均与整体一致,生产关联产品对劳动密集型和技术密集型的支撑作用大于引领作用。第二,对于劳动密集型和资本密集型产业而言,产品复杂度对其产业升级均呈现负向效应。因为产品复杂度和知识技术含量要求的提升会导致劳动密集型和资本密集型产业获取关键核心技术的难度增大、成本风险增加,阻碍了对资本更敏感的劳动密集型和资本密集型产业实现产业升级,甚至可能导致其产业优势丧失。但若具有复杂性更高的能力禀赋优势,可以在一定程度上遏制产业衰退,实现产业优势保持。第三,对于技术密集型制造业而言,因为技术密集型制造业产品本身具有较高的复杂性,其产业基础使得产品复杂性提升有利于该类型制造业的产业升级。

(四)按国家(地区)创新能力进行的异质性检验

在制造业转型升级过程中,国家(地区)创新能力起到推动产品升级、产业更新的关键作用。因此,根据2019年全球创新能力指数(global innovation index,GII),将样本国家(地区)划分为创新能力高、中、低三个组别,并进行回归分析,结果如表5所示。第一,从系数大小来看,创新能力较低的国家(地区)受到原有比较优势的影响最大、创新能力中等的国家(地区)其次、创新能力高的国家(地区)反而最小。这说明创新能力越高的国家(地区)产品生产对原有比较优势的依赖越低;而创新能力较低的国家(地区)在出口比较优势的决定上较为被动,更易于沿原有路径生产,因此也容易陷入路径锁定的陷阱。第二,进一步分析发现,随着创新能力增强,产品关联度对产业升级的影响同样呈现逐渐减弱的趋势,再一次印证了创新能力高的国家(地区)路径依赖程度低,更倾向于路径升级。而产品关联度对产品退出的影响大小则呈先上升后下降的倒U形样态。可能的解释是,创新能力较低的国家(地区)中缺乏激励创新的社会氛围以及创新技术基础,难以从已具有比较优势的产业中完成新组合和再部署,容易造成在现有低水平发展下的路径锁定,阻碍其进一步实现产业升级。随着创新能力的积累,创新能力中等的国家(地区)更能将既有能力禀赋优势发挥出来。完善的创新基础设施条件叠加良好的政策环境,有效推进了跨越技术前沿的关键核心技术以及共性技术研发供给体系的建立和完善,促进已有的能力禀赋带来系统性创新。然而,当创新能力发展到一定程度,创新能力高的国家(地区)更需要积聚外界力量进一步实现突破创新以引导产业升级,此时既有能力禀赋优势对产业升级的作用有限,甚至会形成一定约束。第三,在上期具有原有比较优势的情况下,产品复杂度系数对于创新能力较高的国家(地区)的产业升级呈现出正向影响,说明在具有一定基础的情况下,创新能力高的国家(地区)具备创造出更复杂的产品,甚至实现引领创新的潜能。产品复杂度系数只在创新能力较低的组别呈现显著负向影响。原因在于,复杂性高的产品门类市场竞争激烈、经济价值更高,而创新能力低的国家(地区)发展基础薄弱、容易受到激烈的市场竞争冲击,因此此类产品难以维持、容易失势,其导入也更加困难。

六、结论与启示

本文基于产品空间理论和精明专业化分析框架,采用2000—2022年联合国商品贸易数据,深入探讨了全球制造业出口产品空间的特征和演化趋势,并通过采用二元离散选择模型进行实证检验,以评估产品空间特征对产业升级动态演化的影响。主要研究结论如下:其一,制造业的转型升级是经济贸易稳定增长的重要因素。在2000—2022年期间,劳动密集型、资本密集型、技术密集型三类制造业在全球制造业中的占比呈现差异化发展趋势,且在产品空间中呈现出逐渐分化的态势。其二,制造业产业升级表现出明显的路径依赖特征,而产品复杂度的提升可能导致产业升级的风险增加。产品关联在支撑现有产业、保持竞争优势方面的作用大于在促进产业升级方面的作用。其三,发展关联产品对资本密集型产业升级有更强的促进作用,对劳动密集型和技术密集型产业则更多的是维持优势的作用。技术密集型产业受产品关联推动相对较小,而产品复杂度的提升更有利于其形成垄断地位、攫取垄断租金,以维持产业优势。劳动密集型制造业可通过提高技术含量和产品复杂度来实现产业升级,但由于劳动密集型产业中高技术传播的困难性,这种影响效应并不明显。最后,将样本国家或地区根据创新能力不同划分成高、中、低三个组别进行分析,发现随着创新能力的增强,产品关联密度对产业升级的影响呈现先上升后下降的倒U形。原因在于相较于创新能力较低的国家(地区),创新能力中等的国家(地区)更能充分发挥既有的能力禀赋优势,而创新能力较高的国家(地区)则需要依靠外部力量实现更进一步的创新,以引导产业升级。能力禀赋优势对创新能力高或低的国家(地区)主要发挥防止产业衰退和维持竞争优势的作用,而对创新能力中等的国家(地区)促进产业升级的作用更为显著,这与前人研究结果相一致。同时,创新能力低的国家(地区)由于发展基础薄弱,更易受到国际竞争的冲击,因此更容易出现产品失势的情况。

据此,得出以下研究启示。首先,从全球的角度来看,各国制造业产业升级应当遵循循序渐进的发展规律,通过因势利导、发展相关产品,并在维持现有优势的基础上逐渐实现升级。虽然产品复杂度的提升能够使产业更具竞争优势,但发展复杂产品应根据不同国家(地区)差异化的发展条件来制定相应策略。其次,资本密集型产业应该从关联产业推进其产业升级的路径。技术密集型产业则应发挥其创新性更强的特征,通过努力提高产品复杂度来形成有力的竞争优势。劳动密集型产业需要在维持现有优势的基础上,适当提高技术含量和提升产品复杂度,并注意加强产业内高水平技术的交流传播。最后,创新能力较低的国家(地区)往往对现有资源存在高度依赖,容易陷入低端的路径锁定,但提升产品复杂度又存在较高的风险。因此,创新能力较低的国家(地区)应在寻找自身优势的同时,加强与其他国家(地区)的产业交流,积极吸纳外来的优势产业,将其转化为自身的生产优势从而实现产业升级。创新能力中等的国家(地区)应充分利用自身产业基础,扩大现有生产能力的优势,挖掘适应自身条件的创新和研究潜力,有针对性地提升产品复杂度以增强竞争优势。而创新能力强的国家(地区)则更应关注产品复杂度的提升,发展与其强大创新能力相适应的高技术水平优势产业,以促进制造业产业的突破性发展。

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Influence of Characteristics of Export Product Space in Global Manufacturing on the Industrial Upgrading Path

ZHOU Ruibo SONG Jiaxi

(School of Economics and Finance,South China University of Technology,Guangzhou 510006,Guangdong,China)

Abstract:The transformation and upgrading of the manufacturing industry is the main battlefield for countries and regions to seize development opportunities and maintain international competitive advantages. Based on the product space theory and data from the UN Comtrade database at STIC(Rev.3) 3-digit level,this paper constructed the spatial patterns of global manufacturing products from 2000 to 2022,and reveals heterogeneous and dynamic characteristics and evolution rules of the product space. Based on the smart specialization analysis framework,a binary discrete model was constructed to test the the effect and mechanism of exported product density and product complexity on industrial upgrading from the perspective of dynamic changes of product upgrading and product loss. The results show that: firstly,the transformation and upgrading of the manufacturing sector is an important part of achieving stable economic and trade growth. Manufacturing industry remains the main body of global export trade,among which the technology-intensive manufacturing industry dominates. Secondly,the distribution of product space in global manufacturing always maintains the core-edge structure distribution,but the marginalization trend of marginal products is gradually obvious. Technology-based,labor-intensive,and capital-intensive manufacturing products show a trend of gradual differentiation. Thirdly,the global manufacturing industry upgrading shows obvious characteristics of path dependence,and the improvement of product complexity will increase the risk of industrial upgrading. The manufacturing upgrading paths of different countries and regions with different industrial categories and different innovation ability levels all show obvious heterogeneity,and the research conclusions have certain reference significance for the selection of manufacturing upgrading path and policy formulation.

Key words:export product;product space;product density;product complexity;social network analysis