中国制造业占比见顶回落的谜题与出路（中篇）：发达国家制造业占比见顶回落后的产业升级
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报告摘要
美日德制造业占比见顶回落的时代背景
1.主要发达国家完成快速城镇化阶段基本发生在1970年代初。2.发达国家经济增速大幅下降。
3.全球贸易增速显著下行，贸易角度的国际竞争显著加剧。4.两次石油危机造成全球贸易结构剧变，制造业产品贸易受到巨大冲击。5.1980年代贸易保护主义抬头使得工业半成品贸易直到90年代才真正恢复。美日德制造业占比见顶回落后发生了什么德国的制造业升级最为突出。德国制造业比较优势数量在高中低端领域全方位的优于美国和日本，产业升级也更为突出，表现为高端产品比较优势获得的最多，集中在化工品、非电气机械、有色金属、金属制品等领域。德国突出的产业升级背后是显著高于美日的产业链配套水平，尤其是高端领域、高中心性产品上的高配套水平。即使是经历了1980年代初的严重经济低迷，也并未对德国的产业链配套水平造成较大冲击。1985年以后整体产业链配套水平出现了显著下降，但是产业链配套水平在高技术复杂度领域，尤其是高中心领域，都保持了稳定，产业链关键领域（高中心性）卓越的配套水平使德国牢牢占据了制造业产业链的中枢。美国显著的产业升级和严重的去工业化并存，使得美国的制造业就业占比大幅减少的同时，增加值占比保持了稳定。美国产业链配套水平整体显著低于德国，同样具备高端领域更高配套水平的特点，但程度上不及德国，在高产品中心性领域的产业链配套水平与德国的差距更大，使得美国的制造业产业升级情况弱于德国。日本全球出口份额从1975年的7.1%提升至1986年的12.0%，如果仅着眼于当期的经济增速和制造业增速，日本似乎更胜德国一筹，受益于更加出色的成本控制能力，其钢铁和汽车的出口份额均显著上升。但日本的进口结构发生了显著的变化，钢铁、有色、非金属矿物等工业半成品进口份额扩大，同时进口产业链配套水平大幅上升，反映了产业转移/外包，埋下了90年代危机的伏笔。风险提示：历史不会简单重现。我们在《中国制造业见顶回落的谜题与出路（上篇）》中讨论了一国制造业占比见顶回落的规律与中国的情况，中国在十年前就已经出现了制造业占比的见顶回落的情况。不管是就业占比还是增加值占比，都是从总量的角度考察中国制造业发展。本文通过一系列指标尝试将产业升级量化，旨在从质的角度考查中国制造业产业升级的状况。
一、美日德制造业占比见顶回落的1970年代
在中国制造业占比见顶回落的谜题与出路（上篇）中，我们看到发达国家的制造业见顶回落基本均发生在1970年代初，1970年代初西方世界经历了经济剧变，石油危机引发的“1973-1975衰退”后，各国经济增速普遍下降。具体表现有以下几点：
主要发达国家完成快速城镇化阶段（城市化率达到70%-75%）基本发生在1970年代初。
发达国家经济增速大幅下降，德国[1]日本尤为显著，在1975-1989年期间的经济增速分别降至1950-1973年期间的一半以下。
全球贸易增速显著下行，全球贸易年均增速从1950-1973年的8.2%降低至1975-1989年期间的4.5%，贸易角度的国际竞争显著加剧。
两次石油危机造成全球贸易结构剧变。全球贸易结构方面，两次石油危机造成石油及石油制品在全球贸易中所占的份额从7.18%，上升至1980年的27.04%，在整个1980年代逐渐回到1970年的水平，期间制造业产品贸易受到巨大冲击。
1980年代贸易保护主义的抬头使得工业半成品贸易直到90年代才真正恢复。贸易保护政策导致全球产业链缩短，供应链本土化导致钢铁、有色、纺织品等工业半成品贸易相比于机械、运输和电气设备所受到的冲击持续了更久。
[1]指代联邦德国，下同
从各国出口份额上来看，虽然日本和德国同样存在较强的能源进口依赖，总体上德国的出口份额对1973年和1979年的两次石油危机以及1986年的“逆石油危机”更加敏感。两次石油危机对德国出口份额均产生了更大的负面冲击[2]，以运输设备尤为突出。
相比而言，两次石油危机给日本出口份额带来的负面冲击并不大，日本出口份额的大幅上升恰恰是发生在第二次石油危机后的1980-1986年，从1980年的7.3%上升到1986年的12%。
美国的出口份额在第一次石油危机的负面冲击后显著下行，从1973年的12.7%下降到1974年的10.6%，此后相对稳定，但进口的大幅提高使得美国在1976年出现贸易逆差并持续扩大。
[2]第一次石油危机使得德国出口份额由1973年的16%下降至1974年的13.1%，第二次石油危机使得德国出口份额由1978年的13.4%下降至1981年的10.1%。
二、德美日制造业占比见顶回落后的产业升级之路
如上所述，美日德等发达国家的制造业就业占比见顶回落（均在1970年代初）发生在本国人均GDP达到13000美元（2017年不变价，PPP）左右[3]，快速城市化阶段基本完成、大宗商品价格大幅上升、全球化进入阶段性停滞的背景下。在总量层面见顶之后，德国、美国和日本的出口技术复杂度在制造业见顶回落后均小幅加速，也即产业升级是在真实发生的。为了更客观的量化产业升级，我们引入从出口视角评估产业升级的多个指标。
（一）如何量化制造业的“产业升级”[4]
1、出口复杂度
以结果论，产业升级的结果不外乎是制造业生产中“高端产品”的比重不断增大，在“高端产品”领域获得比较优势或者已有的比较优势得到加强。那么，问题就在于给出产品属于高端产品的条件以及给出衡量比较优势的方法，其中比较优势可以采用巴拉萨[5]引入的RCA指标（见图表38）。
产品的高端程度可以采用豪斯曼等人[6]提出的PRODY指数和EXPY指数。其中，PRODY指数是以产品出口国的人均GDP的加权平均值（权数为该国该产品标准化后的RCA指数）来估计该产品的技术，其经济意义是，出口该产品的国家平均意义下有多高的人均GDP，当这个产品更多由较高人均GDP国家出口时，我们认为其具备更高的技术复杂度。EXPY则是一国出口产品技术复杂度（PRODY）的加权平均值（以该产品出口占该国出口份额为权数），该指数的经济意义是一国出口结构隐含的人均GDP水平，也在国内一些文献中被称为出口技术复杂度指数。
2、产业链配套水平
有了贸易品的RCA和技术复杂度两个指标，已经能够描述一国不同技术复杂度产品的比较优势历史演化，其中RCA的演化是有规律可循的，豪斯曼[7]给出了RCA演化的一个规律。简单来说，产品的比较优势会向与其关联的产品蔓延，对于尚未获得比较优势的产品，与之关联的产品中拥有比较优势的（根据关联性加权）比例越大，那么这个产品将越有可能获得比较优势的突破，我们称这个比例为产业链配套水平。产品之间的关联性可能来自上下游关系、技术的相似性或相关性、生产要素的相似性或相关性等，因此这里的产业链配套水平是一种广义的配套水平。对于已经拥有比较优势的产品，产业链高配套水平意味着产业链“粘性”，因产业链转出而丧失比较优势的可能性较低；对于尚未拥有比较优势的产品，产业链高配套水平意味着大量关联产品已有的比较优势具备向它扩散的趋势，反过来，一个产品从无到有地获得了比较优势，会提升所有关联产品的产业链配套水平。
以出口数据测算出的产业链配套水平指标可能存在对全球产业链下游国家产业链配套水平的高估。后发国家通过进口技术复杂的半成品生产出更复杂或更高中心性（见图表38）的产品进行出口，这会造成全球产业链下游国家的出口技术复杂度和产业链配套水平“虚高”。为剔除这部分的影响，我们采用产业链净配套水平（见图表38）以反映本土的产业配套能力[8]。
3、产品中心性
产品中心性是该产品与其他产品的平均关联度，高中心性意味着该产品处在贸易品关联空间的中心位置，在该产品上具有比较优势将能够更有效地将比较优势向其他产品扩散，可以理解为产业升级中扩散效应较强的关键产品。
举个例子，机械设备的非电气零件（SITC719）组别中的阀门、旋塞及类似器具（SITC71992），由于其在工业领域较强的通用性，其在1970年和1975年均是产品中心性最高的五个产品之一。其产业关联性最强的产品是橡胶制品（SITC621）组别中的硫化橡胶软管（SITC62105），产业关联度为0.75，表示凡拥有阀门、旋塞及类似器具的出口比较优势的国家，有不低于75%的可能拥有硫化橡胶软管的比较优势，反之亦然。由于阀门、旋塞及类似器具的高中心性，有49种贸易品与其关联度高于0.5，也就是说，拥有这个产品比较优势的国家，在这49种贸易品中，均有过半的可能拥有比较优势，形象地说，这个产品的比较优势会向这49种贸易品“蔓延”[9]。
我们着重以产品技术复杂度-产业链配套水平和产品中心性-产业链配套水平两个坐标系下审视一国的制造业产业结构，前一个坐标系衡量的是产业升级现状和潜力，后一个坐标系衡量的是产业链配套水平的趋势，这两个视角不仅能够为我们展现一国产业升级的现状和历史，更重要的是描绘产业升级的前景。
（二）美德日制造业见顶后发生了什么
以上述量化指标来评估，总体上美德日在制造业占比见顶回落后出口技术复杂度均有提升，并呈现不同的特点。
1.如果仅着眼于当期的经济增速和制造业增速，日本似乎更胜德国一筹。1975～1985年，德国的整个制造业都进入了明显的低速发展期，年增长只有2.0%，远低于1950-1973年的7.6%，高能耗、高物耗、低附加值重工业的发展相对停滞。而日本受益于更加出色的成本控制能力，其钢铁和汽车的出口份额均显著上升，制造业年增长仍然有5.1%。
2.以10年的维度来看，德国的制造业升级则更为突出。这很大程度上是因为石油危机引发了德国制造业对于低能耗、低物耗和高附加值产业的发展导向，特别是在电气机械领域加大投入。到1985年，德国制造业比较优势数量在高中低端领域全方位的优于美国和日本，产业升级也更为突出，表现为高端产品比较优势获得的最多。美国产业升级情况次之，高端产品比较优势获得数量略少于德国，但与此同时丧失比较优势的产品也较多。日本新获得的高端产品比较优势数量少于德国和美国。
3.德国、美国和日本的产业链配套水平均呈现出高端领域和高中心性领域更高配套水平，德国最为明显，美国其次，日本最小，这种形态表现出了产业升级的潜力，德国在高中心性领域的高配套水平又尤为突出。
4.德国、美国和日本产业链配套水平均出现了下降，其中，日本的产业链配套水平的降低尤为突出，特别是进口产业链配套水平大幅上升，表明日本当时发生了显著的产业链转出和外包。从这一点看，日本在1980年代初宏观经济表现虽然远比德国要好，但其实此后的危机伏笔已经在制造业领域埋下。
（三）从出口技术复杂度看美德日的产业升级
1970年代初美德日制造业占比见顶回落后，出口技术复杂度出现了加速增长，1975-1980年德美日的出口技术复杂度增速显著高于1970-1975年[10]。
[3]详见《中国制造业占比见顶回落的谜题与出路（上篇）》
[4]本节指标的计算公式详见附录
[5]Balassa, B.(1965), Trade Liberalisation and Revealed Comparative Advantage, The ManchesterSchool, 33, 99-123.
[6]Hausmann, R.,Hwang, J. & Rodrik, D. What you export matters. J Econ Growth 12, 1–25(2007).
[7]Hausmann,R. & Klinger, B.(2007), The Structure of the Product Space and theEvolution of Comparative Advantage. CID Working Papers 146, Center forInternational Development at Harvard University.
[8]这个比例代表该国该产品的关联产品依赖进口的比例有多大，这个比例越大，反映该产品的产业链配套越多在海外。需要明确指出的是，进口隐含的产业链配套水平对一国比较优势演化的影响较小，远小于出口产业链配套水平的影响，考虑它是为了考察一国本土的产业链配套水平，较高的进口产业链配套水平也意味着面对全球供应链中断或受限时更加脆弱。
[9]相关性本身并不足以做出这种推断，这种推断另有计量证据，详见Hausmann, R. & Klinger, B.(2007), The Structureof the Product Space and the Evolution of Comparative Advantage. CID WorkingPapers 146, Center for International Development at Harvard University.
[10]为消除1973-1975经济衰退的影响，将时段从1976年或1977年截取也并不影响这个结论。
相比于美国和日本，德国的可贵之处在于高端领域有更多产品获得比较优势，已有的比较优势更少丧失，呈现出明显的韧性，这是德国制造业见顶回落后能够保持就业与增加值占比稳定的产业层原因。从德美日的拥有出口比较优势的贸易品技术复杂度分布变化可以看到，三个国家的比较优势重心都走向了更高技术复杂度的领域，拥有比较优势的贸易品数量整体出现了减少的同时，质出现了提升。德美日的产业升级主要体现在18000美元以上技术复杂度的产品（行业分布见图表15），三国在这个领域的比较优势数量分别增加了100、50和52个（均主要分布在化工、机械和金属制品），而技术复杂度在18000美元以下的比较优势数量均出现了大幅的减少，三国分别减少了139、123和128个。可以看到德国的产业升级情况显著强于美国和日本，虽然中低技术复杂度产品的比较优势丧失稍多，但在高技术复杂度产品上的比较优势增量相当于美日的总和。
进一步考察18000美元以上技术复杂度产品比较优势的变化，德美日在1975-1985的十年之间分别获得了126、91和73种贸易品的比较优势，但同时分别在26、41和21种贸易品上丧失了比较优势。可见，美国产业升级相对德国的差距并没有那么大，但其既有比较优势的丧失数量过大。分行业来看，德美日在高端产品上拥有的新增比较优势行业分布差异不大，主要集中在化工产品、有色金属和机械产品等领域，德国几乎在所有行业均比美日拥有更多的新增比较优势，仅在有机化学品和军火两个领域增量弱于美国，在纺织品和科学仪器两个领域增量弱于日本。
德国为什么能够拥有更多的产业升级，以及能在已有比较优势的产业领域更具韧性，我们认为原因在于其非常突出的产业链配套水平。
（四）从产业配套水平演化看产业升级的潜力和产业链的粘性
如前所述，产业链配套水平衡量的是产品比较优势向上下游、关联产品扩散的能力。产业链高配套水平意味着产业链“粘性”，以及关联产品产业升级的潜力较高。
德国：在高技术复杂度和高中心性产品领域长期维持产业链高配套水平
德国在1975-1985的十年中，即使是在两次石油危机的冲击下出口受到严重影响，制造业就业占比和增加值占比也并未出现大幅下降，德国在机械设备、化学品、金属制品等行业的大量高技术复杂度产品仍然保持了较高的出口份额，并在高技术复杂度领域获得了大量新的比较优势，这些都离不开德国较高水平的产业链配套，为德国带来了产业升级的巨大潜力和受到负面冲击时的产业链粘性。具体来说，德国的产业链配套水平具有以下特点：
1.越是高技术复杂度产品，德国的产业链配套水平越高，竞争优势越稳固；
2.制造业见顶回落（1970）后的十五年内保持了产业链配套水平的基本稳定，即使是经历了1980年代初的严重经济低迷，也并未对此造成较大冲击。1985年以后整体产业链配套水平出现了显著下降，但是产业链配套水平在高技术复杂度领域，尤其是高中心领域，都保持了稳定，产业链关键领域（高中心性）极为突出的配套水平使德国牢牢占据了制造业产业链的中枢；
3.德国在制造业见顶回落后的五年内进口产业链配套水平显著提升，表明德国制造业产业链配套依赖海外的程度显著上升，但此后水平保持稳定，德国并未发生大规模产业转出或外包。
美国：技术复杂度提升，中低技术产品产业配套水平下降，高中心性产品领域配套水平低于德国，但稳步提升
美国制造业就业占比的下降自1950年代已经开始，但制造业增加值占比长期稳定。美国在1975-1985年的十年间，出口的全球份额基本稳定在11%左右，技术复杂度提升非常突出，但美国进口的全球份额从1975年的10.9%提升至1985年的20.5%，使得美国从贸易顺差转为大规模的贸易逆差。美国一方面存在着显著的产业升级，另一方面又存在严重的去工业化，二者的合力使得美国的制造业就业占比大幅减少的同时，增加值占比保持了稳定。1985年美国进口了全球35%的服装和45%的鞋靴，这个比例比1975年的两倍还多，同期美国在电气设备、有色金属、非金属矿物等领域顺差转为逆差，美国在钢铁领域出口绝迹的同时进口大幅增加，机械设备和运输设备的大幅顺差因为进口的急剧增加而几乎消弭。去工业化与产业升级并存的故事背后，美国的产业链配套水平呈现如下特点：
1.美国产业链配套水平整体显著低于德国，同样具备高端领域更高配套水平的特点，但没有德国那么突出，在高产品中心性领域的产业链配套水平与德国的差距更大；
2.美国在1970-1989的近二十年中进口产业链配套水平基本稳定，且显著低于德国，这可能与欧洲的区域分工有关;
3.得益于美国进口产业链配套水平的下降，美国的产业链净配套水平在1970年后的近二十年内得到了稳步提升，但在高中心性产品领域的产业链配套水平仍然显著低于德国。
日本：技术水平提升，但产业配套水平急剧下降, 产业链配套水平普降，高中心性产品领域并未呈现如德国美国的稳定
日本在1975-1985年的十年间制造业就业占比与制造业增加值占比的稳定性甚至优于德国，日本在这十年间（尤其是1980-1985年），全球的出口份额大幅提升。十年间，日本在电气设备、杂项制品、科学仪器、机械设备和非金属矿物领域出口份额大幅提升，最为突出的是电气设备，全球出口份额由1975年的11.75%提高至1985年的24.94%。十年间日本进口的全球份额保持稳定，但日本的进口结构发生了显著的变化，钢铁、有色、非金属矿物等工业半成品进口份额扩大，这是由于日本在这个阶段为了降低成本广泛进行了产业外包，日本出口竞争力得到了提高，也为未来的产业链大幅外迁埋下了伏笔。日本这个时段的产业链配套水平有如下特点：
1.整体配套水平显著低于德国和美国，同样具备高端领域和高中心性领域拥有更高配套水平的特点，但并不突出，使得日本在高技术复杂度领域和高中心性领域与德国和美国差距明显；
2.制造业见顶回落后的十二年内，低技术复杂度领域产业链配套水平下降非常显著，而在1985年以后下降趋势还出现在了高技术复杂度领域；
3.日本进口产业链配套水平的上升非常显著，这些可能反映了较高强度的产业转出或外包，净水平的角度，日本的产业链配套水平下降程度远甚于德国，而在1970-1975年，日本在制造业就业占比的顶部附近，产业链净配套水平保持了稳定；
进口产业链配套水平的大幅上升，事实上已经预示了日本的大规模产业外迁。
附录
具体内容详见华创证券研究所4月23日发布的报告《中国制造业占比见顶回落的谜题与出路（中篇）：发达国家制造业占比见顶回落后的产业升级》。
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