我国智能制造装备产业国际竞争力及其提升机制研究*

余 博， 潘爱民

(1.湖南科技大学 商学院，湖南 湘潭 411201，2.湖南工程学院 管理学院，湖南 湘潭 411104)

一、引言

中国的制造业发展普遍被认为是“大而不强”。当前正处于世界第四次产业革命的新阶段，智能制造是第四次产业革命的代表，也是中国制造业未来的发展方向，能否实现制造业的智能化转型升级，将直接决定中国装备制造业能否突破全球价值链“低端锁定”，也将关系中国未来制造业的世界地位(刘佳斌等，2018)[1]113-117。智能制造装备是智能制造的核心组成部分，是工业化和信息化的深度融合，提高装备智能化、数字化生产，将会极大推动我国的工业生产力和制造的国际竞争力，加快实现“中国制造”向“中国智造”转变。

目前对于“智能制造装备”产业的定义与范围未有统一的标准。国内学者遵循发达国家的产业界定，对我国智能制造装备产业发展现状进行了分析和讨论。任宇(2015)研究发现中国智能制造核心技术缺失，自主品牌薄弱，企业小而散，无论在产业规模、研发能力还是市场占有率等方面都与经济发达国家存在较大差距。[2]67-76张文利等(2016)分析认为我国智能制造装备产业发展面临企业认识不足、整体技术水平落后、资金投入高风险和结构性缺工等问题。[3]87-90王媛媛等(2016)分析得到我国智能制造装备产业规模发展迅速，发展前景广阔、产业发展基础相对扎实，同时也存在“智能制造基础理论和技术体系建设滞后、自主创新能力不足，关键核心技术对外依存度高、制造业精英人才缺失”等问题。[4]120-126万志远等(2018)认为我国智能制造处于初级发展阶段，智能制造面临核心元器件、智能化生产设备依赖进口，缺乏标准化体系等问题。[5]316-327此外，Upward et al.(2013)测算发现中国出口技术复杂度和出口增加值率有所上升，但高端设备的国际竞争力仍落后于发达国家。[6]527-543孙少勤等(2018)发现我国装备制造业整体仍处于全球价值链中低端地位，在价值链分工中与德国、英国和日本等发达国家存在较大差距。[7]61-69王厚双等(2020)的研究表明中国高端装备制造品面临法国、韩国等11个国家的竞争，中国竞争优势较弱，产品市场渗透率较高但竞争力不强。[8]8-18

上述研究表明现阶段中国智能制造竞争力与发达国家存在较大差距，同时也明确了智能制造装备是未来国家间竞争的重点。但是，现有文献也存在一些不足：一是主要讨论高端装备制造业的国际竞争力，针对智能制造装备产业竞争力的分析较少；二是主要停留在中国与欧美日等国家的整体竞争力比较上，缺少不同制造装备之间的比较；三是较少从计量模型角度讨论影响装备制造业国际竞争力的因素。本文从国际贸易的角度，对中国智能制造装备产业的国际竞争力进行测度并通过钻石模型判断影响智能制造装备产业竞争力的因素，进而寻找出提升中国智能制造装备产业国际竞争力的突破口。

二、中国智能制造装备产业国际竞争力测度

(一)智能制造装备的界定

王德生(2015)[9]51-57、崔晓文等(2015)[10]66-69指出智能制造装备产业主要涉及工业机器人、数控机床、工程机械和3D打印设备等行业。朱森第(2015)指出目前我国的智能制造装备的发展重点是数控机床、智能控制系统、工业机器人等。[11]9-17结合政策文件以及学术界的相关定义，本文将智能制造装备界定为数控机床、工业机器人、可编程控制系统(PLC)、精密仪器仪表、3D打印设备五大类。目前统计部门尚未对智能制造装备产业的经营状况进行统计，本文从贸易角度出发，利用海关进出口企业贸易数据来分析我国智能制造装备产业的国际竞争力。相应的产业国际竞争力指标也基于贸易数据测度，包括显示性比较优势指数(RCA)、国际市场占有率(IMS)、贸易竞争力指数(TCI)和净出口显示性比较优势指数(NXRCA)，其中以RCA作为主要指标。根据2017年的海关商品编码对照表(HS编码表)，本文选择了31个属于智能制造装备商品的编码(见表1)，共包括110项具体商品。

表1 各类智能制造装备对应的HS编码

(二)中国智能制造装备产业的国际竞争力

1.中国智能制造装备产业的整体竞争力

表2显示了中国智能制造装备产业的国际竞争力状况，除2008—2010年显性比较优势指数超过1.2以外，其余年份均在1左右，说明中国智能制造装备产业不存在相对的比较优势。国际市场占有率总体维持在11%～14%之间，并未出现持续上升趋势。中国智能制造装备产业的贸易竞争力指数始终介于-0.12至0.12之间，说明中国智能制造装备产业不存在竞争劣势也不存在竞争优势。中国智能制造装备产业的净出口显性比较优势指数一直小于0，说明中国智能制造装备产业存在相对的比较劣势。对比显示，日本的显性比较优势指数值、贸易竞争力指数、净出口显性比较优势指数都处于最高水平，说明日本智能制造装备具有极强的国际竞争力。德国的市场占有率处于最高水平，其余三个指标处于次高水平，说明德国智能制造装备具有较强的国际竞争力。美国的三个国际竞争力指标尽管处于第三水平，但也明显高于中国。由此可见尽管中国智能制造装备产业在国际市场份额上取得了一定的成绩，但是其余三个竞争力指数均很低，总体上不具有竞争优势，国际竞争力较弱。

表2 中国智能制造装备产业国际竞争力

2.中国不同智能制造装备的国际竞争力

表3显示了中国五类智能制造装备的国际竞争力，从均值来看，智能控制系统的显性比较优势指数值最高，说明我国智能控制系统产业具有较强的国际竞争力。次高的是精密仪器仪表和3D打印设备，平均水平为0.95，说明精密仪器仪表和3D打印设备产业不存在相对的比较优势。数控机床、工业机器人的显性比较优势指数值均明显小于1，说明我国这两种智能制造装备产业国际竞争力较弱。由此可见，除了智能控制系统外，我国数控机床、工业机器人、精密仪器仪表、3D打印设备等智能制造装备存在较为明显的国际竞争劣势，说明提升我国智能制造装备产业竞争力任重道远。

表3 不同智能制造装备的国际竞争力(RCA)

三、中国智能制造装备产业国际竞争力的形成机理

(一)中观层面的形成机理

中观层面参照波特的钻石模型，中国智能制造装备产业国际竞争力的形成主要来自创新要素推动、相关产业支撑、国内和国际市场机遇和政策支持等要素。

首先，创新要素推动。智能制造装备产业是知识密集型产业，我国正处于创新型国家的建设期，这为创新要素的积累提供了保障。

其次，相关产业支撑。近几年我国信息产业发展迅速，网络化、信息化、数字化建设很快，信息技术硬件和软件已经在国际中形成了较明显的竞争优势，这些为制造装备产业的智能化发展提供了有力支撑。[12]136-145

再次，市场机遇。市场环境的机遇来自市场需求。国内市场方面，大量传统行业的企业都需要借助智能制造装备提高生产效率和市场竞争力，因此智能制造装备在国内的市场需求很大，市场前景广阔。国际市场方面，近几年在经济全球化下高端制造业已进入了竞争阶段，广阔的市场规模是包括中国在内的各国不断提升智能制造装备竞争力的主要动力。

最后，政策支持。2008年金融危机后，国家深刻认识到中国应该逐渐由低端制造向高端制造转变，为此出台了一系列扶持智能制造和智能制造装备产业发展的政策性文件，包括《中国制造2025》等，这些政策文件从金融、财税、人才等各个方面对智能制造装备产业发展提供了充分保障，极大推动和加快了我国智能制造装备产业的发展。

(二)微观层面的形成机理

新贸易理论认为一国产业的竞争优势主要表现在几个方面。

首先，规模经济。随着产量扩大，企业单位生产成本下降，形成规模经济效应。在开放经济中，规模经济与企业的竞争优势相互促进，规模经济越明显，企业的市场竞争力和国家竞争力越高。

其次，产品异质。产品异质指同类产品的差别，主要包括垂直差异和水平差异。垂直差异指产品质量上的差别，水平差异为产品特征组合上的差别。新贸易理论认为由于各国的消费水平不同，国际贸易有助于异质产品实现规模经济，同时刺激消费者对进口商品的需求。

最后，企业竞争策略。新贸易理论认为，企业在国际市场上运用竞争策略是巩固和提高市场地位、确立竞争优势的重要手段。

四、我国智能制造装备产业竞争力提升的制约因素

(一)模型构建

结合智能制造装备产业竞争力的形成机理，借鉴吴利华等(2018)[13]7-10采用钻石模型进一步分析影响我国装备制造业国际竞争力的因素，钻石模型包括六要素，分别是生产要素、需求状况、相关及支持产业、企业战略结构和同业竞争、政府和机会。随着交通、信息技术的发展，地区间经济关系的紧密程度越来越高，为此本文从省域空间角度，建立空间面板数据模型，判断各要素对我国智能制造装备产业国际竞争力的影响：

competeit=C+ρW×competeit+α1×factorsit

+β1W×factorsit+α2×demandit+β2W×demandit

+α3×relatedit+β3W×relatedit+α4×strcutureit

+β4W×strcutureit+α5×govit+α6×oppoit+β6W

×oppoit+εit

(1)

其中competeit是i省t年智能制造装备产业国际竞争力，factor是生产要素，demand是需求状况，related是相关及支持产业，structure是企业战略结构和同业竞争，gov是政府，oppo是机会。W为空间权重矩阵，ρ表示相邻地区智能制造装备产业国际竞争力对本地区智能制造装备产业竞争力的影响，βi表示相邻地区第i个要素对本地区智能制造装备产业竞争力的影响。

(二)变量选取

1.生产要素。本文对于生产要素主要选择创新要素，包括企业研发投入(lnrd)、科技型人才数量(lntalent)。其中企业研发投入用R&D经费支出衡量，科技型人才数量用城镇单位信息传输软件和信息技术服务业就业人员数量衡量。

2.需求状况。企业更关注实际的市场需求，因此实际市场需求状况会影响智能制造装备企业的国际竞争力。其中国内市场需求(lndodemand)采用各地区智能制造装备的进口额衡量，国际市场需求(lnfodemand)采用世界智能制造装备的进口额衡量。

3.相关产业及支持产业。智能制造装备产业的相关支持产业包括信息技术硬件和信息技术软件，信息技术硬件支持力度(hardware)用计算机、通信和其他电子设备制造业的竞争比较优势代理，信息技术软件的支持力度(software)用信息技术、软件和信息技术服务业的竞争比较优势代理。

4.企业战略结构和同业竞争。由于本文研究的是地区层面，同时也缺乏智能制造装备企业的相关经营指标，因此，采用其他三国(美、德、日)智能制造装备产业的市场占有率(othershare)作为同业竞争程度的代理变量。

5.政府。政府对于产业竞争力的支持主要体现在加大产业的政策支持力度上，本文采用历年政府(国家和部委级)出台的有关智能制造装备产业政策支持文件的数量(gov)来刻度各年政府的支持，该指标在地区之间取值相同。

6.机会。中国智能制造装备产业的发展机会主要来自中国开放程度不断上升、技术创新能力不断加强、经济规模不断扩大。本文对于机会变量(oppo)主要用开放度表示，该变量等于各省贸易进出口总额与地区生产总值之比。

以上各变量数据来源于历年海关总署的《海关进出口贸易数据库》、历年《中国统计年鉴》及各省统计年鉴。

(三)模型估计结果

表4显示了普通动态面板(ρ对应因变量滞后一期)、空间面板数据模型的估计结果。从表中看到，非空间变量中国内市场需求系数显著小于0，说明国内市场需求扩大会抑制地区智能制造装备产业国际竞争力，国际市场需求、信息技术硬件、软件竞争优势、机会变量系数显著大于0，说明国际市场需求上升、信息技术硬件、软件发展优势、产业机会能促进地区智能制造装备产业国际竞争力。生产要素、企业战略结构和同业竞争、政府两个要素不显著，说明钻石模型中创新生产要素、同业竞争、政府支持并不影响我国智能制造装备产业国际竞争力。此外，列(1)(4)中ρ显著大于0，说明地区智能制造装备产业国际竞争力存在正向惯性。空间变量中，W×RCA、W×lndodemand显著小于0，表明国内省际间智能制造装备产业存在相互竞争的态势。同时，地理相邻或经济距离相近地区智能制造装备产业国内市场需求增加，会弱化本地区智能制造装备产业竞争力。W×software系数显著大于0，说明相邻地区或经济距离相近地区信息软件技术的发展有助于提高本地区的智能制造装备产业国际竞争力。以上结果表明，作为新兴战略产业，中国智能制造装备产业国际竞争力受到众多因素的影响。

表4 智能制造装备国际竞争力影响因素分析

五、结论与建议

本文利用我国智能制造装备产业贸易数据测算了我国智能制造装备产业的国际竞争力，并利用钻石模型分析了影响产业竞争力的因素。研究得到，与德、日、美三个经济发达国家相比，我国的智能制造装备产业国际竞争力仍处于竞争劣势，不具备明显的竞争优势。在五类智能制造装备中，除智能控制系统具有一定的国际竞争力外，数控机床、工业机器人、精密仪器仪表、3D打印设备四类智能制造装备都不具有竞争优势。国际市场需求、相关产业发展和机会上升是提升中国智能制造装备产业国际竞争力的重要因素，创新生产要素、同业竞争、政府政策尚未能发挥其提升作用。

结合上面结果，提出以下几点提升我国智能制造装备产业国际竞争力的政策建议。

(1)加大自主创新，突破核心技术瓶颈。智能制造装备是技术密集型产业，提升其国际竞争力的重点是不断增加研发创新投入，突破核心技术。因此，要集中资源在高精加工、高精材料、控制算法等领域技术攻关，集中政府和企业的技术骨干展开合作，提高产业研发效率。(2)努力提高辅助产业竞争优势，加快人才培养。智能制造装备竞争力提升需要软硬件的支持，为此应努力提高我国信息技术相关产业的发展，保障智能制造装备产业的后台支持。进一步完善人才培育和流动机制，着力培养一批科学研究、技术攻关方面的高水平领军人才。(3)提高对外开放度。首先必须坚定地推进对外开放，通过国际市场竞争认清我国智能制造装备产业的不足，促进本土智能制造装备企业的创新和发展；其次适当引进智能装备领域的外商投资企业，对外资企业先进技术的消化吸收也是提高我国智能制造装备产业竞争力的一种途径。(4)优化政府政策，实行适当的市场保护。我国智能制造装备产业发展仍处于初始阶段，政府应该深入到企业中，了解和掌握企业发展过程中遇到的难题，不断优化产业政策。同时，要对处于国内核心技术领域的企业给予适当的政策保护，防止国外资本侵入。