未来制造业的决定因素分析

一、重新审视制造业的发展历史
关键信息:制造业在支持经济增长和发展方面主要体现为一系列具有溢出效应和动态生产力增长潜力的特质,如规模、可交易性、创新和创造就业机会等。制造业通过提高大量非熟练工人的劳动生产率,在发展中发挥了独特作用。
历史上一些较大的发展收益均与工业化密切相关。19世纪以前,全球人均GDP年增长率均低于0.1%,但自18世纪后期到19世纪中期的技术变革激发了以制造业为基础的、以化石能源为补给的工业革命,带来了早期工业化的显著增长。西欧最早的工业化国家及美国1820~1870年的人均收入年均增速达到1.0%~1.3%,而东亚和拉丁美洲等地区的人均收入增长则接近于零。
经验证据表明,制造业的活跃度与总体经济增长之间存在密切联系。基于20世纪60年代高收入经济体数据作出分析的“卡尔多定律”表明,经济增长与3个正向关联有关:(1)GDP增长与制造业产出增长呈正相关关系,这不仅由于制造业产出在定义上就是总产出的组成部分,更由于制造业的生产特征与经济增长之间存在因果关系;(2)制造业劳动生产率增长与制造业产出增长高度正相关,尤其与规模收益递增相关;(3)整个经济中的劳动生产率增长与非制造业部门的就业增长率之间存在负相关关系。近期,基于中低收入国家(LMIC)的数据分析也揭示出制造业产出增长与GDP总体增长之间的正相关关系。全球人均收入增长率最高的几个国家,以及中国、韩国和泰国的制造业在就业和工业增加值中所占份额显著提高,但数据中的这些关系代表的仅是相关性,而不是因果关系。
与其相关联的是剩余劳动力从(农村)农业向(城市)制造业转移,以及制造业的资本积累。基于农业和制造业劳动生产率存在巨大的系统性差异,以及部门内劳动生产率的差异在贫穷国家表现的更为明显的事实,使得这种结构性的转变成为提高生产率的推动力。尽管许多经济学家强调,从农业到制造业的结构性转变是生产率增长的核心动力,但也有观点认为,部门内部也可能出现提高生产率增长的机会。例如,对于大多数高收入和转型经济体而言,生产率增长主要发生在经济部门内部,偶尔会有跨经济部门的重新分配情况出现。研究认为,拉美各国近期经济增速是基于部门内劳动生产率的快速增长而推动的。特别是,有证据表明经济部门内资源的重新分配已经成为提高生产率的重要动力。
另一个根本问题是,如何生产产品对发展的潜在影响是否比生产的产品本身更重要。如20世纪初,美国的铜矿业开辟了化学和冶金学的知识网络,为后来的多元化和工业化奠定了基础;而在智利,同样的行业几乎消亡。在制造业方面,虽然韩国和墨西哥在20世纪80年代早期都开始了组装电子产品生产,但仅韩国生产出真正的本土电子产品——三星Galaxy智能手机系列。原因何在?
与农业和服务业相比,制造业与贸易及其他提高生产力的要素联系更为紧密,为相对不熟练的劳动力创造了比农业和服务业更多的就业机会。尽管农业部门也进行贸易,但其受国际市场价格波动的影响较大,且劳动生产率的提高与减少劳动力投入涉及的技术密切相关,也就是说,农业部门的劳动生产率越高,其吸纳就业的能力就越低。需求侧的动力也起到一定作用:随着人均收入的提高,农产品在总支出中的份额下降,而制成品的份额则随需求层次的提高而增加。因此,专门从事农业生产的国家不会从制成品市场的全球扩张中受益。至于服务业,高端服务通常是技术密集型的,过去基本上是不可贸易的。尽管许多低端服务机构可以从农业中吸收剩余劳动力,但其通过提高生产率来提供的服务很少,因此这种扩张似乎基本上是不可持续的。
1. 制造业促进经济发展的五大特征
制造导向型发展的独特性可以归纳为支持有利于经济发展(Pro-Development)的五大特征,并可通过下列5组变量指标体现出来:
• 雇佣非技术工人的范围:从部分高收入、低收入和中等收入经济体的普查数据中,使用了蓝领工人在该产业部门中的就业占比数据。
• 产业部门的劳动力在整体经济中的份额:除非技术工人在产业部门劳动力的占比外,该产业部门的总体就业份额(占世界总量)就会有直接利益。
• 劳动生产率:该部门每个工人的产出(世界总量)代表的是劳动强度和劳动生产率。
• 贸易性:该部门的出口与产出比用以衡量国际市场上的贸易总量(世界总量)。尽管所有商品都有潜力进行贸易,但在实践中,各产业部门用于贸易的产品范围差别很大。
• 创新和扩散的范围:根据美国的数据,研发(R&D)支出与增加值的比率反映了技术发展程度。
这些变量的组合体现了某一产业部门的相对发展潜力。具体而言,可以通过分析某一行业在劳动力总就业人数中所占比例以及在该行业中非熟练劳动力的占比来评估非技术劳动力的就业机会。然后再看每个工人的附加值水平,可以进一步评估该非熟练劳动力是否被用于提高生产率。
2. 服务在制造业中的作用越来越大
值得注意的是,行业之间的界限正在模糊,“制造”日益代表了生产商品的整个价值链。服务往往体现在商品中(作为制造过程的一部分),在后期生产中(如售后服务和其他附加服务),更多的服务被嵌入到商品中。根据“微笑曲线”,制造业的服务投入构成了不断增长的增值来源和潜力。以农业为基础的制造业生产的产品越来越多,在这个过程中,服务也很重要。
关键的信息表明:制造业作为一个整体,已超越生产而存在,制造囊括了整个价值链的各个环节,包括最终产品所体现和包含的服务。因此,制造业发展的影响已不仅来自“生产”本身,还来自于从原材料到设计和生产的过程,再到销售和后续服务每个环节的制造和增值。
二、具有不同特征的制造业部门对经济发展的促进作用各有不同
关键信息:制造业并不是单一的,由不同工业部门组成的制造业也具有不同的特征,而具有不同特征的制造业对本国经济发展的促进作用也各不相同。另外,就各国而言,制造业的差异化特征也不是固定和某个行业所固有的,会随时间的推移而发生变化。在考虑制造业对经济发展的影响时,需要着重考虑五大特征的综合影响。
迄今为止,针对制造业的上述特殊性已经进行了总体评估,但各部门之间存在重大差异。此外,随着时间的推移,对上文中提及的国家进行分析后发现,其发展差异较大,这些国家的制造业发展特征不同,因此各国制造业对本国经济发展的促进作用和潜力也存在较大差异。前述的国家及其制造业间存在的差异化有助于我们对引入新技术和全球化的理解。新技术和全球化会对各国经济及制造业产生不同的影响,从而进一步体现制造业的差异化特征及其对经济的影响。
制造业不是单一存在的,各国制造业在5大特征和相关组合指标中表现出了较大的差异性,各国在就业——生产——贸易这个体系中存在着差异,因此反映出制造业的动态收益有所不同。另外,从各国和各产业的角度分析,5大特征并不是集中、全部体现的,而是以不同的组合进行整合和不同的程度表现出来的,因此,在分析各国和各细分产业时,更要从细化特征上分析制造业的重要性。例如,电子和光学产品同属技术密集型产业,但晶圆和半导体制造设备就是“高技术”产品,而计算机和计算机外围设备在总装中就是“低技术”产品。研究发现,即使属于同类产品,各国的生产力和质量也存在巨大差异。
近期还有一个观点是用出口产品的品牌影响力去衡量制造业的出口是否成功,有观点提出制造业的增长远不如创造几个“畅销品牌”对经济发展的促进作用大。对这一问题进行解释,需要在分散的产品和特定的地域市场之间建立匹配关系,在高度分散的行业或产品中,可以把企业作为相关的分析元素。根据对各地区和收入水平各不相同的国家人口普查数据的研究显示,大企业对跨行业的产出、就业和出口的影响较大,甚至会主导一些跨行业的产业发展。创新、劳动生产率的提高和创造就业的制造业细分产业往往会集中在少数企业中。这些企业的管理程度高,与小型供应商形成了良好的互动策略机制,并在采用技术、质量升级和定价方面会对一国制造业产生不同程度的影响。
1. 特征要素指标的不同组合方式,决定了各国和各国制造业的特征不尽相同
从制造业的子行业角度分析,各子行业的发展综合受益于五大发展特征要素,但从五大要素的不同组合角度分析,就会反映出影响各国、各制造业部门的关键要素特征和重要指标。通过分析交易性(贸易)和技术劳动强度、研发强度或资本密集度等特征要素组合,我们将制造业分成三种类型:
低技能劳动密集型贸易部门。在国际贸易活动较多的制造业部门中,蓝领工人比例较高的产业部门,就业产出比例明显偏高的一些产业部门有:纺织品、服装、皮革制品、家具等制造业,这些产业在国际市场上的贸易量较大,且绝大多数员工都是蓝领工人,但这些产业在所有制造业中是的人均产出最低的。包括服装、玩具、珠宝和运动器材在内的轻工业通常都是劳动密集型产业,由于这些产业部门不是研发密集型的,因此产业既有固定资产投资可以较为轻松地转移至新的、成本更低的地点。因此,尽管这类产业涉及的贸易额较高,但实际上其技术扩散范围是有限的。
中等技能的全球创新部门和高技能的全球创新部门。虽然都为研发密集型“全球创新部门”,但“中等技能”和“高技能”的主要差异体现在贸易程度和蓝领工人所占比例上。运输设备和其他机械设备制造商以及其他电气机械和设备同属“中等技能的全球创新部门”,这些子行业在国际市场上与低技能劳动力密集型贸易部门一样具有较高的贸易程度,但其劳动力构成中蓝领工人占比相对较低。电子、计算机和光学仪器以及医药产品属“高技能全球创新部门”,其出口附加值较高,但蓝领工人所占比例明显低于中等技术创新部门。
以商品为基础的区域加工和资本密集型区域加工。 “以商品为基础的区域加工”(包括食品加工、木制品、纸制品、基本金属、金属制品、非金属矿物制品、橡胶和塑料制品)与农业原材料或采矿产品的使用密切相关。这些产品要么由于运输不便,比较笨重(如非金属矿物部门内的水泥),要么由于需要靠近原材料出品地(如食品加工业),因此其国际贸易行为通常不活跃。在这些部门中,食品加工业吸纳就业的能力较强,其行业就业人数在制造业中占比较高,仅次于属“低技能劳动密集型贸易部门”的纺织品、服装和皮革制品。与其相比,“资本密集型区域加工”的两个制造业部门(化工产品和精炼石油产品)的国际贸易规模较大,且劳动力构成中雇佣的蓝领工人比例较低。
由于不同特征要素构成了不同国家的不同类型的制造业,且国际贸易又强化了各国的制造业特征,因此这些特征可以成为研究低收入和中等收入国家(LMICs)差异的潜在切入点。而高技能的全球创新产业不仅国际贸易交易总量最大,而且占据全球价值链(GVC)的高端,其次是中等技能型全球创新部门和低技能劳动密集型贸易部门。
2. 各国均根据各自的要素特征实现制造业的异质性发展
各国不同制造业部门的特征要素各有不同,并且通常也反映了各国在全球价值链中所处的位置,是属中高收入经济体,还是中低收入经济体?例如,在交通运输设备行业,印度、墨西哥和越南等中等收入国家雇佣的蓝领工人比例远高于法国、西班牙和美国等高收入国家,其他制造业如服装的情况也是如此。
不同的国家,即使生产同样的制成品,由于劳动力投入强度不同,每个工人的产出水平不同,从而造成同一制造部门的人均国内生产总值水平存在较大差异,而人均产出越高的制造业对国家经济发展促进作用越大,如计算机、电子设备和光学设备制造业。在分析某制造业部门的要素特征时,应重点关注这一产业与其他相关产业的关系,更多地考虑这一制造部门的潜在溢出效应和对整体经济综合发展的促进作用,进而分析出哪一部分的制造过程在哪个国家完成,以及如何完成等。
几乎所有制造业部门都出现了蓝领工人在就业总量中下降的情况。计算机和电子产品的劳动生产率有所下降,而化学品的劳动生产率则相对有所提升。从新增就业情况来看,1994~2013年,计算机和电子行业新增就业机会有明显增加,而纺织品服装行业的就业机会则出现下降。截至2013年,食品加工业的蓝领工人就业人数已超过纺织品服装业。
此外,制造业各部门在劳动力的性别构成方面也存在差异。例如,服装和电子装配部门雇佣的女性远远多于男性。在服装业具有优势的国家(如孟加拉国、柬埔寨和越南),女性在就业方面的前景更好。尽管资本密集型或使用较重设备或机器的制造业部门倾向于雇佣更多的男性,但较小型项目的组装工作仍然倾向于雇佣女性。因此,这需要将工种和性别因素纳入综合考虑范围。
三、未来制造业的发展取决于新技术和全球化的程度
新技术和不断变化的全球化格局将深刻影响以制造业为主导的未来经济发展。从历史上看,在第一、二、三次工业革命中,技术和全球化的交汇点均发生了变化,这与在全球制造业环境中随时间和空间的变化而不断变化的专业化模式密切相关。信息通信技术(ICT)革命和工业3.0带来的全球生产分散化,与全球制造业从高收入国家向亚洲,尤其是中国的转移有关。与此同时,许多中低收入国家的结构变化和工业化进程正在放缓,甚至出现了去工业化。
一个关键的问题是,技术和全球化的新趋势是否会削弱广大中低收入国家的工业化前景,或者是否会为增长创造新的潜力来提高制造业的产出和出口。新兴技术以及日益提高的新技术应用正在改变制造的工艺,而这些工艺在不断变化的全球环境中层出不穷。工业自动化、高端机器人、物联网(IoT)以及增材制造等先进技术的应用不仅可以生产出更为先进的商品,而且可以在传统的制造过程中使生产更具吸引力。
尽管并非所有这些技术都是新出现的(机器人和增材制造已经存在了数十年,而物联网则建立在ICT传统技术之上),但成本创新、软件发展以及不断演变的业务模式和消费者偏好正在加速对新技术的应用。此外,通过贸易、资本和智慧的自由跨境流动以及全球价值链(GVCs)的增长,全球化已经成为迄今为止出口导向型制造业的重要驱动力,但其速度正在减缓。此外,许多国家的贸易保护主义势力有所抬头,并致力于推动经济和制造业的再工业化、产业升级或工业化。因此,未来出口导向型制造业的前景在很大程度上取决于这些技术和全球化趋势的融合程度。
四、工业4.0的趋势:智能自动化和物联网、高级机器人和增材制造
关键信息:制造业出口导向型发展的前景进一步受到新兴技术的影响,其方式可能因技术类型和制造业发展水平的不同而有所差异。
制造业出口导向型发展的前景进一步受到正在创造新产品线的新兴技术的影响。“新技术”涵盖范围广泛的先进产品,如纳米技术、新材料和生物技术可能会影响材料以及推出的新产品。但这些先进制造产品(如可穿戴技术、自动驾驶车辆、生物芯片、生物传感器以及新材料)的生产(可能发生在新兴经济体)最有可能与正在从事这些产品和技术研发的高收入经济体的研发机构关联在一起。
与此同时,笔记本电脑和手机等高科技产品的组装将会转移至工业3.0阶段的低收入和中等收入经济体。但是,这种转移对中低收入国家(LMICs)的最大影响可能是应用新型制造工艺改变传统制成品的技术。这些新的工艺技术将使各国传统产品的生产效率得到相对提高,进而对各国的比较优势产生影响,并由此改变全球化的格局。
1.ICT、物联网和智能工厂
现有ICT技术的扩大应用可以降低贸易和协调成本,加强全球化生产的分散性。有证据表明,更广泛地使用信息通信技术等与规模无关的数字技术,可以使一些中低收入经济体的企业能够通过降低全球买卖双方的成本,进入更广泛的市场。这些技术包括智能手机、视频和虚拟现实会议以及计算机翻译等。
世界银行研究发现,出口商对互联网应用普及程度每提高10%就会使双边出口增长1.9%。物联网(IoT)领域的新兴ICT技术,如大数据和云计算(其中一些已经在使用),同样可以加强全球价值链。尤其是,通过更便捷地跟踪和监控供应链中的组成部分,可以进一步降低全球分散化生产的协调成本。
近年来,对“大数据”大规模、快速移动和多样化的分析受到了广泛关注,因为其可以使全球价值链中的企业优化复杂的分销、物流和生产网络。2011年,微软对法国、德国和美国的汽车、航空航天、电子和工业设备制造公司的152名决策者进行的调查结果显示,客户交易数据可以使企业更好地预测需求,并减少20%~30%库存成本。
与此同时,通过物联网实现更大的数字化也将缩短未来的价值链,因为如果在“智能”工厂的重组活动变得更具效率的情况下,生产就会发生转移。智能工厂有两个显著特点:首先会体现在机器和设备中的物理数字技术,使传感、监测和控制成为可能;其次是价值链不同部分之间的协调。调查发现,智能工厂将使制造企业的效率增速达到1990年以来年均增速的7倍。
现有ICT技术的扩大应用以及通过物联网等实现的新一轮数字化浪潮,强调“服务”在更广泛的制造过程中正在日益受到重视。数据的生成及其在“智能”工厂中的后续使用将是制造业服务的核心。例如,机器和设备连接到互联网的互联制造需要在整个生产链上传输数据,而ICT相关服务是这些数据的主要生产者和使用者。再如,数据处理服务(如云计算)为“智能”工厂生产数据,而高级数据分析则需要使用这些实时数据信息对生产流程进行优化。
2.先进机器人技术(包括人工智能)
高收入国家由于更多地使用机器人,并通过智能工厂等使工业4.0举措得以稳步推进,进而在一些小范围领域已经实现了原本已转移出去的劳动密集型制造业活动又重新回归的情况,而这些小范围领域产品的研发和生产都更接近最终消费者,运用新技术的高收入国家工厂生产的产品成本比离岸工厂的成本还要低。花旗集团和牛津大学马丁学院的一份研究报告发现,接受调查的花旗集团机构客户中有70%认为自动化将鼓励企业把制造业转移到离家较近的地方,而北美地区被视为将从该趋势中获利最多,而中国、东盟(ASEAN)成员国和拉丁美洲国家则被视为将遭受最大损失。
德国制造业调查公司的数据(1997、1999、2001、2003、2006、2009年和2012年针对1450~1650名个人调查数据)显示,德国所有制造业企业中仅有2%的企业在2010~2012年中期将制造回归了本土,且令人惊讶的是,这个百分比还在下降。同样,奥地利、丹麦、法国、德国、匈牙利、葡萄牙、荷兰、斯洛文尼亚、西班牙、瑞典和瑞士的调查数据显示,仅有约4%的企业将生产活动转移回了本土,远低于10年前离岸企业17%的水平。
中国作为一个中等收入国家脱颖而出,通过机器人迅速实现生产自动化,以应对工资上涨对整体竞争力的影响。渣打银行研究发现,在珠三角受访的290家制造商中,有48%的企业认为自动化或精简流程是为了应对劳动力短缺;少于1/3的企业考虑将产能转移到内地或国外。预计到2018年,中国制造业将拥有超过40万台工业机器人,其数量比2015年将增长逾1倍,这将使中国成为世界上安装工业机器人最多的国家,约占全球工业机器人总数的1/4。一些知名企业已经开始运用工业机器人替代了大量人工。例如富士康(Foxconn),其用于生产苹果和三星产品的江苏工厂就用工业机器人替代了6万名工人。
全球制造业中心如果能够更广泛地引入机器人和智能工厂,将改变劳动力比较优势的模式,使工资成本不再成为影响竞争力的重要因素,并由此改变“在哪制造”的困扰。如果高收入经济体恢复生产,必将会对当前的制造业出口大国产生重大影响。鉴于最近对轻工业活动向低成本劳动力经济体(如撒哈拉以南非洲地区)大规模移民的预期,中国的出口形势不容乐观。研究认为,如果中国进入更复杂的出口模式,同时推进自动化,并保留不太复杂的出口市场份额组成模式,那么预计制造业就业的大规模转移可能不会发生。
虽然高收入国家和中国应用机器人和智能工厂等先进加工技术的趋势较为明显,但几个较大的新兴市场(包括巴西、印度、印度尼西亚、马来西亚、墨西哥、泰国和土耳其)的工业机器人应用前景并不容忽视。有证据表明,上述国家也已开启“智能”生产工艺流程,如印度已在汽车零部件领域从事增材制造生产。目前,许多跨国企业正在越来越多的在新兴市场中寻找高技能、高信息通信技术和以技术技能为基础的人才,印度等一些国家在技能和专业技术人才方面具有一定的竞争优势。
3.增材制造
未来,增材制造的规模将明显小于其他新型制造工艺技术领域。为满足定制化和快速交付的需求,增材制造将以“微制造”模式存在,且其发展受制于地理上的分散、稀缺且训练有素的工程师、以及可靠的电力供应等。此外,知识产权保护程度也将阻碍增材制造的发展,因为增材制造企业不会为那些不支付设计费、许可费及版税的用户提供服务。此外,由于增材制造模式有效地取代了服务贸易(通过支付许可费和外观设计的使用费),因此不愿意开展服务贸易的国家也会将增材制造排斥在外。
关于技术进步和选址的考虑,技术上的突破将影响增材制造可应用商品的范围。塑料树脂最初是可以应用的介质,目前是可以使用金属打印和混合材料打印,生物材料的打印也正在开发中。随着增材制造规模的扩大,从事生产的地点选择也成为产业发展的问题之一。未来的增材制造中心存在两种可能:或接近欧洲、北美和亚洲等主要消费市场,或在最大的新兴市场广泛布局。尽管迄今为止增材制造还主要用于原型制作,但在高收入国家的某些行业已经蕴含巨大潜力。
值得注意的是,正如物联网和智能工厂一样,增材制造的服务化程度会越来越高。该技术不仅解决了产品从生产中心到消费端的成品远距离搬运问题,还将服务贸易(主要是数据流)的溢价作为体现制造价值的重要一环。
三、结论
新技术和不断演化的全球化模式正在改变当前竞争格局,并进而改变未来以制造业为导向的社会和经济发展。
新技术将改变全球化格局,并将使低收入和中等收入经济体提高制造业出口的潜力,进而促进经济增长。但也应该看到,具有不同制造业发展能力和水平的国家,由于其对新技术的应用程度不同,也将产生较大的差异。随着信息通信技术和物联网的快速发展,全球价值链的结构将得以强化。但是,由智能工厂和高端机器人带来的“数字化”进程将降低劳动力成本,并降低劳动力成本在竞争力要素中的比较优势,而技能、配套服务和企业生态系统将成为竞争力要素的核心。此外,增材制造使得小批量生产变得可行,即使没有形成规模化生产基地和拥有更大供应商生态系统的国家,也可以从事增材制造生产。最后需要强调的是,与工业4.0相关的新技术不仅突显了制造业服务化水平的不断提升,而且在很大程度上也使生产过程更依赖“数据”。
技术转移和全球化格局对不同制造部门的影响是不尽相同的。出口导向型制造业要想实现持续发展,应努力提高自动化程度、国际市场的贸易化程度、出口集中度和配套服务程度等。对于未来的制造业,生产力提升和促进就业可能未必是惟一的标准,而新的工艺技术和不断变化的全球化格局将不仅影响制造业本身,还将影响与制造业相关的行业,产生溢出效应或形成动态增长潜力。

原文始发于:未来制造业的决定因素分析


微信扫码加入本站小密圈,下载7000+最新行业报告及1年期更新

发表评论