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十大制造强国先进制造业的竞争力孰强?孰弱?


2022/7/5 14:22:34



6月,美国信息技术与创新基金会(ITIF)发布《汉密尔顿指数:评估国家在先进制造业竞争中的表现》(The Hamilton Index: Assessing National Performance in the Competition for Advanced Industries)报告。信息技术和创新基金会的汉密尔顿工业战略中心研究了全球七大先进制造业产出份额的变化情况,并将其绘制成汉密尔顿先进技术表现指数(Hamilton Index of Advanced-Technology Performance)。


七个先进制造业包括:①制药业;②电气设备;③机械和设备;④机动车辆;⑤其他运输设备;⑥计算机、电子和光学产品;以及⑦信息技术(IT)和其他信息服务。


报告涵盖10个国家(地区),包括美国、加拿大、墨西哥、德国、欧盟28国(去除德国)(the EU-28 minus Germany)、中国、印度、日本、韩国和中国台湾。


1995~2018年,许多国家(地区)在全球先进制造业产出中的份额发生了显著变化。随着日本在全球经济中整体份额的下降,其在先进制造业产出中的份额也大幅下降,而中国的全球市场份额增加了五倍以上。美国的份额略有下降。


相对而言,大多数国家(地区)在先进制造业的全球市场份额明显高于美国:2018年,中国的份额比全球平均水平高出34%,日本比平均水平高43%,德国比平均水平高74%,韩国和中国台湾的份额都是全球平均水平的两倍多。然而,中国的相对份额有所下降,特别是在2009年达到峰值之后,而日本的相对份额基本保持稳定。



图1:2018年汉密尔顿指数行业的全球产量和市场份额

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各行业表现


制药业(Pharmaceuticals)


随着纳米技术、基因编辑、大数据、合成生物学等新创新技术的出现,生物制药创新正在加快提升,许多国家(地区)都在争夺全球市场份额。


各国在制药业生产方面的竞争优势差别很大。美国的全球市场份额仍然领先于欧盟28国(去除德国),尽管两者都在下降。中国位居第三,但正在迅速增长(截至2018年,其份额比全球平均水平高出15%)。然而,1995~2018年,日本的全球份额急剧下降,以至于日本从主要生产国变成了进口国。加拿大、韩国、墨西哥和中国台湾在该行业几乎没有存在感。截至2018年,美国在生物制药创新方面处于领先地位,但它的生产已经迁至海外,以至于其行业份额仅略高于全球平均水平。



图2:2018年制药、药用化学品和植物药生产的全球份额

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电气设备(Electrical Equipment)


电气设备包括一系列子行业,如继电器和工业控制、电池、光纤电缆、主要家用电器和开关设备。其中许多细分市场,如电池以及日益嵌入物联网和人工智能的制造设备和家电,正变得更具备创新驱动力。


2018年,中国以超过全球产量1/3(2050亿美元)的成绩遥遥领先于所有国家。欧盟28国(去除德国)排名第二,约为12%(740亿美元),而德国约为9%。日本和美国各自创造了全球大约11%的产出。加拿大、印度、墨西哥和中国台湾的占比非常小。


日本的份额从20世纪90年代中期占全球产出的34%急剧下降,到2018年仅为11%。在此期间,欧盟28国(去除德国)下降了38%,而德国和美国的份额分别下降了28%和33%。中国份额激增了759%。韩国和印度都出现了显著增长,但基数较小。



图3:2018年全球电气设备生产份额

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机械和设备(Machinery and Equipment)


该行业包括各种机械,如办公机械、工业加工机械、发动机和涡轮机以及农业设备。


中国的产量占全球产量的1/4,居世界首位。欧盟28国(去除德国)、美国、日本和德国的产量分别约占世界产量的16%、15%、14%和12%。其他国家(地区)的份额非常小。


日本的份额大幅下降,从20世纪90年代中期的29%下降到2018年的14%。欧盟28国(去除德国)的份额略有下降,德国和美国跌幅更大,分别为20%和26%。中国的份额增加了557%。尽管印度基数较小,但其在全球产量中的份额增加了256%,而韩国和墨西哥的份额分别增加了约2/3。



图4:全球机械设备生产份额

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机动车辆(Motor Vehicles)


机动车辆行业不仅包括最终生产商(例如,通用、丰田、宝马等),还包括供应商。由于替代燃料类车辆(特别是电动车辆),以及自动驾驶车辆的兴起,该行业正在经历一个创新的时代。


2018年,中国以25%的产量占比位居全球第一。鉴于1980年美国的人均机动车辆数量是中国的4000倍,这是一个重大成就。德国以14.2%的占有率位居第二,美国和欧盟28国(去除德国)位居第三和第四,分别为13.5%和13.4%,领先于排名第五的日本。尽管韩国机动车辆产业增长迅速,但其产量仅占全球产量的3%,仅次于墨西哥。


1995~2018年,中国的增长最为显著,其全球份额增长了近460%。印度也迅速增长,但基数很小。欧盟28国(去除德国)的全球份额从17%下降到13%。加拿大、日本和美国的份额也出现下跌——分别为59%、56%和38%。韩国、印度和墨西哥的份额有所增加,尽管起点较低。有趣的是,在北美贸易伙伴关系的背景下,加拿大和墨西哥的总份额增加了18%,但加拿大出现下降,墨西哥则有所上升。



图5:2018年全球汽车生产份额

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其他运输设备(Other Transportation Equipment)


其他运输设备包括铁路、航空航天以及船舶。航空航天领域在美国制造业中占据较大份额。很大程度上由于波音公司,美国在2018年以全球38%的产量遥遥领先。部分由于空客的原因,欧盟28国(去除德国)以16%的占比位居第二。由于在高铁和造船行业的全球主导地位,中国以12%的占比排名第三。


自1995年以来,美国的全球市场份额略有上升;而中国的市场份额增长了543%;日本的份额下降了71%;加拿大的份额下降了21%;欧盟在全球的份额下降了22%。日本的份额显著下降,部分原因是铁路和造船领域的损失。研究中的其他国家(地区)所占份额较小。



图6:2018年其他运输设备生产的全球份额

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计算机、电子和光学产品(Computer, Electronic, and Optical Products)


计算机、电子和光学产品包括计算机和外围设备,但也包括半导体、仪器和电视机等消费电子产品。这显然是一个以创新为基础的行业,不仅体现在计算机和半导体领域,也体现在消费电子领域。例如,消费电子领域开发出了清晰度更高的电视和虚拟现实系统。2018年,中国以25%的产量领先于世界。曾经领先的美国跌至第二位,市场占有率约为23%,而韩国的市场占有率为11%。


1995年,日本接近世界领先地位,这在很大程度上是因为其拥有占主导地位的消费电子公司和具有全球竞争力的半导体公司,但其在全球生产中的份额在2018年下降了75%以上。欧盟的份额下降了约1/3。相比之下,韩国的份额增加了166%,部分原因是拥有三星、LG和SK等全球领先企业。加拿大和美国的份额出现了下降。


相对而言,中国台湾在该领域遥遥领先。截至2018年,中国台湾的产量几乎是调整后全球平均水平的9倍,这反映出台积电(TSMC)、联华电子(UMC)、联发科技(MediaTek)和宏基(Acer)等企业的全球领先地位。加拿大和印度在这一行业的专业程度最低(截至2018年,分别为全球平均水平的21%和27%),而欧盟28国(去除德国)的产量约为调整后全球平均水平的50%。



图7:计算机、电子和光学产品生产的全球份额

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IT和其他信息服务(IT and Other Information Services)


IT和其他信息服务行业主要由软件发行商和互联网公司组成。该行业已迅速成长为全球最大的高科技产业。


鉴于Facebook、谷歌和微软等公司的全球领先地位,2018年,美国以32%的产量位居世界首位,比1995年增加了近6个百分点。尽管欧盟声称自己已经落后,需要“数字主权”,但它以26%的全球市场份额排名第二(欧盟占比20%,去除德国占比28%,德国占比6%)。印度领先于日本。2018年,中国远远排在第三位,约占全球总产量的14%,高于1995年的4%。中国台湾和墨西哥几乎没有产量,韩国和加拿大分别不到2%。


1995年,欧盟28国(去除德国)排在第一位,产量几乎占全球产量的1/3。但到了2018年,这一比例下降了6个百分点。日本在1995年排名第三,但其在全球生产中的份额下降了2/3。有了百度和腾讯等国内数字冠军企业,中国的产出份额增长了255%,而印度的产出份额增长了367%(尽管基数很小),这在很大程度上是因为其庞大的离岸服务和软件产业。



图8:2018年IT和信息服务的全球份额

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各国(地区)表现


各国(地区)在全球先进制造业产出中的份额首先取决于经济相对于全球GDP的规模。这就是为什么欧盟、美国和中国领先,以及日本的份额下降如此之多的原因。行业的相对实力也很重要。例如,先进制造业产出占中国台湾经济的比重比加拿大高290%。


在考察先进制造业的总产出时,欧盟28国以占全球产量的23%领先(德国的产出是欧盟其他国家的50%以上)。美国领先中国,但仅领先中国1个百分点。然而,如果2006~2018年的趋势持续到2022年,中国将成为先进制造业产出的领导者。日本、韩国和中国台湾等东亚国家(地区)合计占全球先进制造业总产出的14%。


从2018年先进制造业总产值来看,欧盟28国仍以1.7万亿美元领先,比美国高4%,比中国高8%。日本以6020亿美元排名第四。然而,就产出的总体变化(以名义美元计,未计算通货膨胀)而言,中国处于领先地位,1995~2018年增长了1.45万亿美元。美国位居第二,其产出增长了1万亿美元,欧盟28国位居第三。日本的产出实际上下降了240亿美元。


美国


就全球产出所占份额而言,美国最强大的先进制造业依次是其他运输设备、IT和其他信息服务以及制药业。1995年以来,美国仅在其他运输设备以及IT和其他信息服务行业的全球产出占有率上有所增长。


相比之下,美国在电气设备、机械设备和机动车辆方面的份额相当低(特别是与美国经济的规模相比)。美国在这三个行业的全球份额均有所下降。如果剔除IT和其他信息服务行业,美国在全球先进制造业产出中的相对份额下降了16个百分点。换句话说,美国软件和信息行业的真正优势掩盖了该国其他大多数先进制造业的严重弱点。



图9:1995-2018年美国经济中先进产业相对集中度的变化

(按2018年的产出比例)

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加拿大


在汉密尔顿指数七个行业中,加拿大的全球市场份额均在下降。其中,机动车辆、计算机和电子产品的下降幅度最大。1995~2018年,加拿大在所有先进制造业中的全球份额下降了1/3,从1.8%下降到1.2%。


相对于GDP,加拿大的表现甚至更弱。1995~2018年,先进制造业产值占加拿大经济的比重下降了33%,目前仅为全球平均水平的60%,远低于墨西哥,仅略高于被列为“世界其他地区”的以发展中国家为主的国家(地区)。如果加拿大政策制定者希望先进制造业在加拿大经济中所占的份额与全球平均水平相同,那么先进制造业的产出就必须增加2/3,即570亿美元(相当于加拿大GDP的3.3%)。


这些行业的产出占加拿大GDP的比例下降,部分原因是机动车辆占加拿大先进制造业产出的比例大幅下降(1995年,机动车辆占加拿大先进制造业产出的40%,2018年降至21%)。但所有七个行业在加拿大经济中的份额均变小了。



图10:1995-2018年加拿大经济中先进产业相对集中度的变化

按2018年的产出比例

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墨西哥


随着越来越多的机动车辆制造商开始将墨西哥作为服务北美市场的生产平台,墨西哥的机动车辆专业化程度有所提高。同样,随着跨国公司利用低薪劳动力进行常规组装操作,墨西哥的计算机和电气设备行业也得到了发展。1995~2018年,墨西哥在全球先进制造业生产中的份额从0.9%增加到1.4%。而1995~2006年,墨西哥在先进制造业生产方面虽然已经取得了进展,但随后其份额略有下降。最初的激增可能是由于其1993年签署了北美自由贸易协定,而下降可能是因为中国占据了部分市场份额。这种下降在电气设备、计算机和电子产品中尤为明显,这两个行业在中国均快速增长。


从人均国内生产总值来看,墨西哥的表现自1995年以来有所增强,尽管2018年先进制造业的比例仍然略低于全球平均水平,其份额比全球平均水平低4%。有趣的是,这些行业在墨西哥经济中所占的份额比在美国经济中所占的份额还要大。它在制药业、计算机和电子产品以及IT和其他服务领域的表现都有所减弱。特别是,它在IT和其他信息服务行业的份额是所调查的所有国家(地区)中最低的,仅为全球平均水平的5%。但机动车辆产量的增长超过了其他行业的下降,从而将其在汉密尔顿指数中的整体表现从1995年的0.77拉升至2018年的0.96,提高了近20个百分点。



图11:1995-2018年墨西哥经济中先进产业相对集中度的变化

(按2018年的产出比例)

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德国


1995~2018年,在汉密尔顿指数的七个行业中,德国在先进制造业产出中的全球份额下降了2.6个百分点。下降幅度较大的是电气设备行业。


然而,从其在全球GDP中不断变化的份额来看,德国排在第三位,仅次于韩国和中国台湾。其规模调整后的份额在所有七个行业中均有所增加,特别是在机动车辆领域。作为其经济的一部分,德国机动车辆占其经济的比重是全球平均水平的三倍;机械工业占其经济的比重是全球平均水平的2.5倍;信息服务业自1995年以来一直在增长,现已比全球平均水平高出26%。总体而言,1995年,德国先进制造业产出比全球平均水平高出27%,到2018年高出74%。



图12:1995-2018年德国经济中先进产业相对集中度的变化

(按2018年的产出比例)

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欧盟28国(去除德国)


1995~2018年,全球先进制造业产出在欧盟28国(去除德国)的份额下降了15%,部分原因是欧元升值,导致出口产品更加昂贵。该地区电气设备、计算机和电子产品的降幅最大。


然而,考虑到欧盟在全球经济中不断缩小的份额,它在先进制造业的表现看起来截然不同。除电气设备和计算机及电子产品外,欧盟28国(去除德国)在所有行业都保持或增加了专业化水平。当欧盟28国作为一个整体被考虑时,它的专业化程度甚至比美国高出12个百分点。



1995-2018年欧盟先进产业相对集中度的变化(不包括德国)

按2018年的产出比例

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中国


中国的增长是惊人的,从1995年其先进制造业产出在全球的占比不足4%到2018年的21.5%。但这比2015年22.8%的峰值有所下降。其最强劲的增长是在电气设备领域,占据全球1/3以上的产量;最薄弱的领域是其他运输设备。


2018年,规模调整后的中国在这些行业的全球市场份额(134%)仍远高于美国(94%)。这在一定程度上是因为,中国的先进制造业增长迅速,但其整体经济增长更快,导致先进制造业在中国经济中的份额在2006年后缩水。


此外,2009年,中国在先进制造业生产中的全球份额达到顶峰之后,一些行业似乎因为成本上升而出现竞争力下降。例如,2009~2018年,中国在计算机和电子产品方面的区位商数(location quotient (LQ),是指国家(地区)在先进制造业产出中的全球份额相对于其在全球GDP中不断变化的份额。)下降了27%,而越南上升了39%。与此同时,与发达经济体的技术领先者相比,中国在生物制药、航空航天、IT和其他服务等行业取得的进步较小。


中国在电气设备、计算机和电子产品以及机械方面最为专业;在其他运输设备、IT和其他信息服务方面的专业程度较低。尽管百度和腾讯等中国信息行业公司有所发展(包括在部分海外市场),但其整体软件和IT服务行业仍然疲软。



图13:1995-2018年中国经济中先进产业相对集中度的变化

(按2018年的产出比例)

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印度


随着印度经济的增长,尽管发展水平较低,但其部分先进制造业已经获得了全球市场份额,特别是IT和其他信息服务和制药业(印度是活性药物成分的主要供应国)。大多数全球IT服务公司都位于印度,美国是印度IT服务供应商的最大市场,如塔塔咨询公司、印孚瑟斯、WiPro、HCL、Cognizant等,这些公司在2020年对美国的销售额约为500亿美元。印度在计算机和电子产品领域较弱。


在先进制造业专业化方面,印度从1995年的显著偏低上升到2018年全球平均水平的14%。2018年,印度的医药生产占其经济的比例比全球平均水平高出44%,IT和其他信息服务的比例高出89%。计算机和电子产品的比例明显偏低,这就是印度政府实施保护主义政策以刺激该行业增长的原因。



图14:1995-2018年印度经济中先进产业相对集中度的变化

(按2018年的产出比例)

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日本


在过去的25年里,日本在先进制造业产出中的份额急剧下降,从占全球市场的1/4下降到了8%,平均每年损失近0.75个百分点。日本在其他运输设备、制药业(部分原因是政府实施了严格的药品价格控制)以及IT和其他信息服务方面最为薄弱。日本的软件和信息产业也不发达,而在电气设备、机械和机动车辆方面实力最强。


然而,当考虑到日本在全球经济中急剧萎缩的份额时,其先进制造业的表现却明显优于美国,集中度比美国高出50%以上,增加了其在机械设备和机动车辆方面的专业化。许多反对美国先进制造业战略的人士指出,日本在全球市场份额的丧失是产业战略注定要失败的证据。事实上,日本的先进制造业表现一直很稳定,而且其在日本经济中所占的份额明显高于美国。



图15:1995-2018年日本经济中先进产业相对集中度的变化

按2018年的产出比例

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韩国


和中国一样,韩国的先进制造业表现也是一流的。1995~2018年,其在全球先进制造业中的份额增长了65%。这一增长在计算机和电子产品领域尤为明显。韩国在该领域的产量几乎占全球产量的11%,而1995年这一比例约为4%。这些主要得益于LG和三星等领先的消费电子公司以及电脑芯片制造商SK Hynix和三星。


先进制造业在韩国经济中占有非常大的份额,是全球平均水平的两倍多。自1995年以来,其份额增加了56%(占韩国GDP的比例从11%上升到17%)。韩国计算机和电子产品的相对全球市场份额是全球平均水平的5.4倍,高于1995年的两倍多一点。相比之下,与全球平均水平相比,韩国制药业、IT和其他信息服务行业的比例偏低。



图16:1995-2018年韩国经济中先进产业相对集中度的变化

(按2018年的产出比例)

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中国台湾


过去25年,中国台湾在全球先进制造业生产中所占的份额略有下降,除计算机和电子产品外,所有行业的全球份额都在下滑。然而,由于鸿海精密工业和台积电等领先的计算机和电子产品公司,其在该行业的全球份额增长了1.3个百分点。


中国台湾的先进制造业是汉密尔顿指数研究的国家(地区)中产业多元化程度最低的。这是因为中国台湾的计算机和电子产品产量占其经济总量的比例几乎是全球平均水平的九倍,而在1995年,这一比例约为全球平均水平的5.5倍。中国台湾在制药业、机动车辆、IT和其他信息服务领域较为薄弱。



图17:1995-2018年中国台湾经济中先进产业相对集中度的变化

(按2018年的产出比例)

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政策建议


如果美国政策制定者希望先进制造业在美国经济中所占的份额与世界其他国家(地区)一样,那么美国先进制造业的产出将需要每年增加近1000亿美元——要想赶上中国,美国的产出必须增长42%以上,即每年约6800亿美元。


为了缩小差距,解决办法是制定国家先进制造业战略。一是制定一套“要素投入”政策,希望能够产生必要的积极作用。例如,增加STEM工人(科学、技术、工程和数学领域的工人)的供应可能会提高关键行业的产出。增加政府对科学和工程研究的支持也可能有所帮助。竞争法案代表了朝着这个方向迈出的关键一步。国会应该通过并全额资助它,特别是CHIPS法案和参议院版本的以国家科学基金会(NSF)为重点的项目。


第二种方法是根据具体的量化目标制定直接激励政策,然后根据实现这些目标的进展情况调整计划。鉴于先进制造业对美国的重要性,以及它在这方面的糟糕表现,国会和政府应制定一项经济“登月”(moon shot)计划,承诺在十年内将先进制造业集中度的相对水平提高20个百分点。这样做将降低美国供应链的脆弱性,创造数以百万的就业机会,促进美国GDP增长,减少贸易逆差,并支撑对国防至关重要的军民两用行业。


下一个关键问题是,美国政府应该如何实现这一量化目标?一种方式是通过强制手段。例如,通过关税、“购买美国货”法案或两者兼而有之,迫使企业在美国生产。但这些措施存在许多问题。此外,这些措施以及其他措施,例如降低美元价值或征收市场准入费的做法,可以很好地减少贸易逆差,但可能不会导致先进制造业产出的显著增加。相反,美国可能会扩大低工资、低技术产品和服务的出口,例如旅游业和纺织品。


因此,美国政府应制定更有吸引力的政策,而不是使用强制手段。要做到这一点,国会应该建立联邦先进技术产业基金(ATIF)。该基金将为先进制造业领域的公司提供激励措施,并得到州和地方政府的配合,在美国建设或扩大研发和先进生产设施。这将类似于《创造有益的激励措施以生产半导体(芯片)法案》(Creating Helpful Incentives to Produce Semiconductors (CHIPS) Act)中的激励计划,但它将适用于更广泛的先进制造业。总部位于美国的公司以及来自盟友的公司将有资格获得激励。


正如许多立法者为半导体行业所提议的那样,国会还可以通过有针对性的税收激励计划来补充直接拨款计划。CHIPS法案提供资本赠款,而《促进美国制造的半导体(FABS)法案》将为半导体制造设施和半导体制造资产的投资提供有针对性的税收抵免。


小结


美国著名科技创新智库信息技术与创新基金会(InformationTechnology and Innovation Foundation,ITIF)于2006年在华盛顿成立,是科技创新政策领域的保守派,一直对我国的科技创新政策持批评态度,并主张对我国采取强硬反制措施。


这篇报告让我们更好地看清了各国(地区)目前的优势及劣势产业。也正是因为不同国家(地区)产业结构的不同,全球化才得以发展。但在新冠疫情和国际局势变化的趋势下,出于分散风险的考虑,全球化面临着重构的挑战。


美国一方面加强国内建设,希望通过增强基础设施建设,加大科技研发投入,培育熟练工人将制造业留在本土。根据《金融时报》,2022年5月发布的科尔尼报告《美国制造业回流最新动向》分析,美国从中国进口的制成品份额从2018年的66%降至55%。同时,美国企业回流的情绪积极且不断增长。


另一方面,美国正在推动与中国“脱钩”,希望将生产基地迁到离美国市场更近的地方或者盟国。近期,“越南”频繁出现在各媒体文章中。2022年以来,以越南为代表的东南亚新兴经济体复苏明显,尤其是越南出口高增,引发关注。有观点认为,“短期内东南亚对中国部分商品出口份额的替代正在发生,市场对中国产业链外迁的担忧也再度上升。”越南统计局公开数据表明,2022年1~5月,对越南的外国直接投资同比增长7.8%至77.2亿美元。根据预测,制造业和加工领域获得了最大的投资份额。


除去势头正猛的越南,数据显示,全球已有部分制造业在近几年内将产能迁往拉美和墨西哥。科尔尼报告数据表明,对“回流”的重新定义囊括了墨西哥、加拿大和中美洲等国家(地区)。接近70%的企业CEO表示正在评估、或者已经完成、或者计划将业务转移到这些国家(地区)。


我国与发达国家(地区)制造业在供应链上的关系更多的是互补性大于竞争性。但近年来,我国产业结构正发生重大变革,处于从劳动密集型产业向技术与资本密集产业升级的关键时期。这种制造业结构升级使我国逐步与发达国家(地区)展开正面竞争。我国制造业结构升级与发达国家再工业化战略处于同一窗口期,导致这些国家(地区)不断将我国视为“假想敌”。对我国而言,一方面,“打铁还需自身硬”,我国需采取多种措施推动技术突破和价值链升级,实现我国制造业的升级换代;另一方面,需要高度重视,并密切留意发达国家(地区)发布的制造业相关政策和举动,分析其对我国的影响,见招拆招,降低风险。




(机工智库研究员/黄鑫)