ayx直播间:行业研究 先进制造业的双重效应——稳定制造业合理比重促进生产性服务业升级

来源:ayx直播间    发布时间:2026-01-08 05:48:41

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  发达经济体在工业化后期呈现出产业体系演化的“非典型”规律,打破了传统理论中服务业单向替代制造业的线性认知,并且预示先进制造业对于稳定制造业合理比重和促进生产性服务业升级的双重效应。

  实证显示,美国、日本、德国等主要发达经济体在人均GDP进入高收入阶段后,第二产业和制造业占比并未持续下降,而是趋于稳定甚至小幅回升。第二产业占比方面,美国从2020年的17.1%回升至2024年的17.3%;日本从2012年的26.6%回升至2024年28.4%;德国自2002年下降到25.8%,至今仍然是25.8%。制造业占比方面,美国当前制造业占比为10%,日、德的第二产业占比基本稳定在20%。该趋势表明,工业化后期并非必然走向“去工业化”,而是进入再平衡阶段。

  支撑制造业比重稳定的内在动力是先进制造业的持续壮大。本报告依据OECD研发强度分类标准,将高研发与中高研发行业归并为先进制造业,涵盖机械设备、电气设备、交通运输设备、电子设备以及化学医药五大领域。多个方面数据显示,各国先进制造业占制造业比重均呈显著上升趋势:美国从1980年的43%提升至2024年的53.5%,日本从1995年的49.9%提升至2024年的51.9%,德国从1995年的48.8%提升至2023年的55.8%,中国亦从2013年的44.6%提升至2024年的52.1%。这反映出全球制造业竞争已转向先进制造业领域的深度布局。

  先进制造业的增长具有鲜明的“竞争性”特征,即增长集中于具备特定竞争优势的国家或地区,而非普遍扩散。美国依托全球顶尖的生物医药研发体系和高端化工技术积累,推动化学医药产业占比提升至19.7%。日本通过精益生产模式的广泛渗透,实现机械设备与交运设备占比双双达到14.5%。德国凭借深厚的技术积淀和高效的职业教育体系(学徒工资是正式员工的1/5),将交运设备占比提升至22.1%。中国则发挥超大规模市场优势和复杂产业链协同能力,推动电子设备占比达13.6%,并在电气设备、交运设备、化学医药等领域实现占比均超过10%。

  人均GDP与人均先进制造业增加值之间有显著正相关关系,但在细分行业层面呈现明显异质性,进一步印证了“竞争性增长”的逻辑。机械设备与交运设备领域,德国的弹性系数(人均增加值对人均GDP的边际贡献)领先于美、日、中,体现其技术壁垒带来的高附加值转化能力。电气设备和电子设备领域,中国的人均增加值随经济发展快速上升,弹性系数显著高于他国,而日本甚至出现阶段性的负弹性,反映其产业升级迟滞。化工医药领域,美国即便在高基数下仍保持较强增长韧性,弹性持续领先,日、德、中则相对平缓。

  对于当前的启示:“十五五”规划明确提出“保持制造业合理比重”,同时强调“分领域推进生产性服务业向专业化和价值链高端延伸”,这两大战略目标看似并行,实则内在统一,其关键交汇点正是先进制造业的发展。先进制造业不仅有助于稳定甚至提升制造业在国民经济中的占比,还因其高度联动研发、设计、技术服务等环节,成为推动生产性服务业向高端跃迁的重要引擎。因此,以先进制造业为核心抓手,是统筹实现制造业结构优化与生产性服务业升级的战略支点,是构建现代化产业体系的关键路径。

  产业结构演变的一个经典规律是:工业化进程中,第一产业在国民经济中的比重持续下降,第二产业在国民经济中的比重先上升而后下降,第三产业在国民经济中的比重逐步上升。这一规律又称为“配第-克拉克定理”或者“库兹涅茨法则”。17世纪,威廉·配第首次提出,克拉克实证完善,指出随着人均收入提高,劳动力首先从第一产业向第二产业转移,再向第三产业转移。库兹涅茨进一步发现经济增长与产业结构演进存在“倒U型”关系——第二产业占比在工业化中期达到峰值后,会随人均收入增长而缓慢下降。钱纳里通过供给和需求相结合的结构分析,将库兹涅茨的发现的规律归纳为定量发展形态。

  然而,若将视角聚焦到后工业阶段,则会发现:部分经济体的产业结构和制造业结构演化并非完全遵循“倒U型”规律,其第二产业占比和制造业占比开始收敛趋稳和小幅回升,先进制造业占比甚至持续提升(例如美国的化学制品产业、德国和日本的汽车产业等)。这些现象的背后,反映了这样一个事实:工业化后期的增长,其约束不再是新古典主义框架下的要素供给缺口,也不是结构主义下的要素配置失衡,而是全球市场中的全要素生产率竞争。一旦特定经济体的特定产业在全球竞争中形成难以模仿的竞争优势,便能突破本国需求结构的天花板,依托全球的需求收入弹性曲线,实现规模与附加值的持续扩张。

  先进制造业占比能够持续攀升这一规律,是我国未来产业结构升级的重要依据。“十五五”规划强调,“保持制造业合理比重,构建以先进制造业为骨干的现代化产业体系”,这一战略部署凸显了先进制造业在产业升级中的核心作用。重点发展先进制造业、构建以先进制造业为核心的现代化产业体系具有多重战略功能:既有助于“保持制造业合理比重”,同时也能促进“分领域推进生产性服务业向专业化和价值链高端延伸”。

  本报告基于对发达经济体的跨期历史比较分析,旨在研究先进制造业的演化规律,从而为“十五五”时期的产业政策提供参考。

  当前,美国、日本和德国的第二产业占比已经趋稳,甚至有略微的反转趋势。美国、日本和德国已进入工业化后期,并且在全球经济中占据重要地位,其产业结构演变规律具有较强的借鉴性。美国、日本和德国第一产业占比均比较低,产业结构的变化主要体现为第二产业和第三产业之间的占比变化。因此,把握第二产业的占比趋势,基本也就了解三次产业结构的演化趋势。美国的第二产业占比从1970年的35.2%,持续下降到了2020年的17.1%;随后有所回升,2022年上升至18.1%,2024年又回落到17.3%,但仍高于2020年的低点。如果说美国的产业结构变化可能是2020年—2022年外部冲击的影响,那么日本和德国的规律更加明显。日本的第二产业占比从1980年的42.9%,下降到2012年的26.6%;随后逐渐回升至2024年的28.4%。德国的第二产业占比从1978年的31%,下降到2002年的25.8%,到2024年仍然是25.8%;2002年到2025年之间,除了2009年短暂的下浮到23.9%之外,其他年份均在25.3%—27.3%之间波动。

  中国第二产业占比整体呈现上升后的波动式下降,目前尚未趋稳。从1961年到1980年,第二产业占比从31.9%快速上升到了48%,然后下降到了1990年的41.0%,随后经历了1996年的46.8%、2006年的46.9%的阶段性高点,到目前下降到2024年的36.5%。

  以人均GDP为横轴度量,中国第二产业占比距离稳定的距离不会太远。以人均GDP(按购买力平价计算)为横轴,将第二产业占比为纵轴,可以大概得出第二产业占比触底回升对应的人均GDP。整体来看,美、日、德、中四个国家人均GDP与第二产业占比的曲线高低不同(中国最高、日德居中、美国最低),反映各个国家创造财富的产业结构不同。但是其共性规律是:达到一定人均GDP阈值之后,第二产业占比会实现稳定,甚至有略微的反弹。按人均GDP(购买力平价,下同)来度量,德国的阈值大概是3万国际元,日本的阈值大概在4万国际元,美国的阈值大概在6万国际元。当前中国的人均GDP为2.7万国际元,距离日、德的阈值相距不远,或许预示第二产业占比筑底距离不远。

  第二产业的核心是制造业,制造业占比稳定,第二产业占比才能稳定。从美国、日本、德国的数据来看,美国当前制造业占比为10.0%,去工业化严重,因此其第二产业占比的底部更低。日、德的第二产业占比基本稳定在20%左右,有效地支撑了第二产业在国民经济中的比重。当前,中国的制造业占比已经降至25%,距离日德还有5个百分点。

  在制造业占比保持稳定的同时,人均GDP仍能够实现持续增长。与人均GDP和第二产业占比之间的关系类似,达到一定人均GDP阈值之后,制造业占比往往从下行转为稳定,而人均GDP仍能保持增长。日本、德国在人均GDP突破3万国际元后,制造业占比长期稳定在19%—23%区间,但是人均GDP持续攀升至5万-8万国际元。美国在制造业占比从15%降到10%的同时,人均GDP能够从3.5万国际元上升至8.5万国际元,但这并非证明了制造业占比作用弱化,而是展示了一种依托军事-金融-技术复合型霸权体系的特殊增长模式。美国制造业占比下降的同时人均GDP上升,本质是将生产制造环节离岸外包,而通过技术标准、专利授权、品牌溢价、金融服务等方式保留并放大上下游的高附加值收益,但这种模式具备难以复制性与较大的风险隐患。《先进制造:美国的创新政策》(威廉姆·邦维利安,彼得·辛格,2022)写道,美国眼中的创新未涵盖生产技术和工艺流程,而这是有问题的。

  因此,工业化后期制造业占比从下降到稳定并非经济增长的“终点”,而是“新起点”。在确保制造业合理占比(19%—23%)的基础上,仍然可实现人均GDP的持续增长。对于多数尚未完成高收入转型的经济体而言,保持制造业在经济结构中的战略地位,仍是跨越“中等收入陷阱”、迈向高收入阶段的关键。将特定经济体的经济结构升级简单等同于一般规律下的“服务业占比提升”,可能陷入去工业化的“早熟”陷阱,从而丧失了制造业对经济的持续带动作用。

  分析制造业结构,首先需要“对齐”不同国家的行业分类标准。美国、日本、德国、中国分别采用了北美行业分类系统(NAICS-2022)、日本标准产业分类(JSIC Rev. 14, 2023)、欧盟产业分类体系(NACE Rev. 2.1)和国民经济行业分类(GB/T 4754—2017),制造业项下分别有21个、24个、26个、31个行业大类。不同国家对于制造业大类的口径不同。例如,对于机械设备,美国、德国分为机械制造一个大类,中国分类为通用设备和专用设备两个大类,日本分类为通用设备、生产设备和商用设备三个大类。为了实现不同国家的横向比较,对制造业项下的行业大类进行了归并,形成了跨国别口径下的“行业”(为避免和三次产业中的“产业”混淆,本报告称之为“行业”)。

  为把握制造业的关键结构趋势,本报告聚焦在先进制造业。《OECD Taxonomy of Economic Activities Based on R&D Intensity》(Fernando Galindo-Rueda, Fabien Verger,2016)以研发强度作为衡量标准,将行业分为高研发强度、中高研发强度、中研发强度、中低研发强度和低研发强度五个等级。研发强度的计量方式为“研发投入/增加值”,之所以采用增加值而不是产值,是因为增加值消除了生产投入的影响,避免总产值对生产投入的重复计算。本报告将高研发强度和中高研发强度的行业定义为先进制造业,结合各国行业分类标准的归并,归纳出了机械设备、电气设备、交运设备、电子设备及化学医药等五个先进制造业。

  美国、日本、德国、中国的制造业结构呈现出先进制造业“整体占比持续提高”与“优势领域分化发展”的双重特征。一方面,美国、日本、德国、中国的机械设备、电气设备、交运设备、电子设备及化学医药这五个先进制造业占制造业的比例持续提升——美国从1980年的43%提升至2024年的53.5%,日本从1995年的49.9%提升至2024年的51.9%,德国从1995年的48.8%提升至2023年的55.8%,中国从2013年的44.6%提升至2024年的52.1%。另一方面,在先进制造业整体占比提升的背后,各国依托要素禀赋结构形成了差异化的优势领域。美国以化学医药产业占比较高,占比19.7%;日本优势行业是机械设备和交运设备,两者占比均为14.5%;德国的交运设备较为突出,占比22.1%;中国电子设备产业占比达13.6%,同时电气设备、交运设备及化学医药的占比均超10%,反映出在高端制造等领域的发展成果。

  先进制造业整体占比持续提高,条件是供给端的规模优势和需求端的收入弹性。从供给端来看,先进制造业“可贸易性”较高,产品具有高价值密度(单位重量产品的价值),运输费用占成本比例较低,使得企业能够打破传统销售半径的地域约束,通过异地集中化生产实现规模效应;同时,先进制造业因研发费用、品牌投入等固定成本占比高,呈现边际成本递减趋势(尽管理论上边际成本曲线呈“U型”,但制造业可通过精细化管理持续延后成本上升拐点),因此企业天然倾向于扩大产能降低成本,再以低成本优势抢占市场份额,形成“产能扩张—成本下降—份额提升—再扩张”的正向循环。从需求端来看,全球消费需求的升级与偏好的趋同,共同构筑了全球化的市场基础。无论是欧美高收入群体还是新兴市场消费者,对“更智能的手机、更优质的汽车和更有效的药品”的核心需求一致。这种跨区域需求的趋同构筑了全球化的统一市场基础,使得先进制造业能够依托全球收入水平的提高实现持续扩张。

  先进制造业优势领域发展分化,体现了工业化之后的竞争性增长而不是普遍性增长。例如美国依托全球顶尖的生物医药研发体系和高端化工技术积累,将化学医药产业占比提升至19.7%的高位。日本机械设备与交运设备占比均达到14.5%,源于精益生产模式的深度普及(丰田汽车实现精益生产后,花了20年才扩展到整个供应链)。德国凭借汽车产业百年技术沉淀和学徒制体系(学徒工资是正式工资的1/5),将交运设备占比提升至22.1%。中国则基于本土市场效应和产业链复杂度的优势,推动电子设备占比达13.6%,同时通过规模化生产降低成本,在电气设备、交运设备等领域形成规模竞争壁垒。各经济体一旦在某一领域形成系统性优势,会通过“竞争中的自我强化”持续强化该领域的占比,进一步拉大与其他经济体和其他行业的差异,形成工业化后期“竞争性增长”,不是工业化初期“普遍性增长”。

  先进制造业的整体占比持续提高与优势领域分化发展,使得部分先进制造业在GDP的占比也可能持续提升。例如美国的化学医药制品行业占GDP比重从1980年的1.77%上升到2024年的1.97%,日本交通设备行业占GDP比重从1995年的2.42%上升到2024年的2.96%,德国的交运设备行业占GDP的比例从1995年的3.09%上升到2023年的4.59%,中国的电子设备行业占GDP的比例从2013年的2.58%上升到2024年的3.38%。这也意味着,先进制造业并非随工业化进程而衰退,反而可能实现占比逆势增长,打破“制造业占比单一下滑”的传统认知。需要注意的是,美国、日本披露口径为行业增加值,因此在计算GDP的占比时可以直接使用;德国披露口径为行业产值,中国披露口径为行业营收,德国、中国各产业的增加值粗略按照该行业产值/营收在制造业中的占比和制造业增加值进行换算。

  人均GDP与人均先进制造业增加值之间存在非常明显的正相关关系。美国、德国和中国的先进制造业人均增加值与人均GDP均呈现同步上升的正相关关系;日本在摆脱“失落的三十年”经济困境后,二者也逐步确立正相关关系。或许也可以这么说,人均先进制造业增加值的提升,能够以一定的乘数效应拉动人均GDP的增长。《The Manufacturing Value Chain Is Much Bigger Than You Think!》(Daniel J. Meckstroth,2016)一文显示,美国每1美元制造业增加值可带动上下游研发设计、生产性服务、批发、零售等环节产生3.6美元的关联增加值。《保持我国制造业合理比重是个重大问题》[1]一文中也指出,“每增加1个制造业装配线个其他行业岗位”。先进制造业因产业链更长、技术溢出更强,乘数效应和就业带动效果预计更加突出。

  从具体先进制造业行业的人均增加值和人均GDP的变化来看,行业层面存在差异化,印证了先进制造业“竞争性增长”特征。具体而言,在机械设备与交运设备行业,德国的人均先进制造业增加值对人均GDP的弹性系数略微高于美国、日本及中国,后三者则呈现稳健但斜率较低的增长态势;电气设备和电子设备行业中,中国的弹性系数优势显著,行业人均增加值随人均GDP增长陡峭上升,其他国家有所趋缓,日本一度出现负相关;在化工医药行业,美国的弹性系数高于其他国家,即使在高基数条件下仍维持较强增长韧性,日本、德国及中国的弹性系数则相对平缓。

  上述行业层面的差异化表现,本质是工业化后期先进制造业“竞争性增长”的直接体现。各国通过要素禀赋的优势在特定行业形成竞争壁垒,优势的先进制造业实现全球市场扩张,均势的先进制造业实现进口替代(但难以全球扩张),先进制造业之外的传统制造业向要素成本更低的区域进行转移,最终塑造出不同行业的非均衡的增长格局。

  “十五五”规划提出“保持制造业合理比重”,同时强调“分领域推进生产性服务业向专业化和价值链高端延伸”,这两大战略目标看似并行,实则内在统一,其关键交汇点正是先进制造业的发展。先进制造业不仅有助于稳定甚至提升制造业在国民经济中的占比,还因其高度联动研发、设计、技术服务等环节,成为推动生产性服务业迈向价值链上游的重要牵引力量。因此,以先进制造业为核心抓手,是统筹实现制造业结构优化与生产性服务业升级的战略支点,也是构建现代化产业体系的关键路径。

  先进制造业是工业化后期稳住制造业比重的核心支撑。在传统认知中,随着工业化进程进入中后期,制造业占GDP比重趋于下降,往往被视为经济结构向服务业转型的自然结果。然而,这一趋势的背后并非单纯由服务需求上升驱动,更深层的原因在于传统制造业国际竞争力的相对弱化。在工业化初期,制造业凭借规模效应和较强的可贸易性迅速扩张,占比持续上升;但随着全球产业分工和技术扩散,制造业面临来自新兴经济体的成本竞争和发达经济体的技术压制,导致其在全球价值链中的地位下滑,进而引发制造业占比的下滑。近年来一些已进入工业化成熟阶段的发达经济体(如美国、德国、日本)却呈现出制造业占比企稳甚至局部回升的趋势。其背后的关键动因,正是先进制造业的持续创新与全球竞争力的巩固。以机械设备、电气设备、交通运输装备、电子信息技术产品及化学医药为代表的高技术制造领域,具备显著的技术壁垒、高的附加价值和强出口能力,单位劳动力创造的增加值远高于传统产业,能够长期占据全球价值链顶端,维持国际市场份额,从而使得制造业占比得以稳定。

  先进制造业能够驱动生产性服务业向高端跃迁。先进制造业的本质已超越传统“制造”的范畴,演变为一种深度融合研发、设计、系统集成、数据服务、供应链管理、检验检测等高端生产性服务功能的复合型产业形态。其研发投入强度普遍超过10%,部分领域(如生物医药、芯片)甚至高达30%。这些研发与技术服务活动虽服务于制造过程,但本质上属于典型的生产性服务业范畴。许多由制造企业内部设立的研发中心或独立运营的专业子公司所提供的服务,原本应计入服务业统计,但由于其依附于制造主体,在现行统计体系中仍被归入工业部门。这种“制造体内孕育服务”的现象,反映出制造业与服务业边界日益模糊的趋势,也催生了“制造即服务、服务即制造”的深度融合新模式。

  因此,发展先进制造业既有助于培育兼具制造根基,又能促进生产性服务业发展。先进制造业既能通过提升制造业的技术密度和国际竞争力,防止制造业比重非正常下滑,守住实体经济的基本盘;又能通过催生高水平的专业化服务需求,带动研发、咨询、工业软件、检验检测等生产性服务业向价值链上游延伸,进而形成“双轮驱动”的发展格局。

  综上所述,“十五五”时期应将先进制造业置于国家战略的核心位置,打破制造业与服务业之间的制度性分割,在政策设计、资源配置、创新支持和统计监测等方面强化统筹协调。唯有如此,才能真正实现“保持制造业合理比重”与“推动生产性服务业高端化”两大目标的有机统一,走出一条具有中国特色的现代化产业体系道路。

  从发达经济体的当前经验来看,工业化后期的产业体系呈现以下新趋势:1)工业化后期,第二产业与制造业占比由单向下降转为稳定或小幅回升,而非服务业单向替代制造业。2)制造业占比稳定的驱动力是先进制造业占比提升,而非简单地维持规模。3)先进制造业呈现竞争性增长(即只有在竞争中获胜的部分经济体可以在一定程度上完成增长),而非普遍性扩张。4)人均GDP与人均先进制造业增加值之间存在显著的正相关关系,但在细分行业层面呈现出异质性,进一步印证了先进制造业“竞争性增长”特征。

  对当前的启示是:“十五五”时期,保持制造业合理比重与推动生产性服务业向价值链高端延伸两大战略目标的实现,关键在于发展先进制造业。传统制造业在工业化后期易因后发国家的成本竞争和技术追赶导致占比下滑,先进制造业具有高的附加价值、强创新性和全球竞争力,单位劳动力创造的增加值远超传统产业,能在持续占据全球价值链高端。同时,先进制造业已不再是单纯的生产活动,而是深度嵌入研发、设计、系统集成、数据服务、供应链管理等高端生产性服务的复合型产业,成为推动生产性服务业向高端跃迁的重要引擎。因此,以先进制造业为核心抓手,是统筹实现制造业结构优化与生产性服务业升级的战略支点,是构建现代化产业体系的关键路径。

  1. 威廉姆·邦维利安,彼得·辛格,2022,先进制造:美国的创新政策,上海社会科学院出版社,46,85。

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