基于钻石模型的智能装备制造产业竞争力分析

邢军伟

[摘  要]全面提高优势产业的产业竞争力，是新时期促进产业转型升级的重要途径。借助于钻石模型对辽宁智能装备制造产业竞争力进行的实证研究发现，2012年以前辽宁智能装备制造产业在国内具有竞争优势，2012年以后则处于相对弱势。研发创新投入、相关产业支持和市场需求上升会提高辽宁智能装备制造产业竞争力，而国际竞争和国内市场（政府政策）竞争会降低辽宁智能装备制造产业竞争力。而后者影响力强于前者是导致辽宁智能装备制造产业竞争力最终下降的主要原因。

[关键词]智能装备制造;竞争力;钻石模型

[中图分类号]F427  [文献标识码]A  [文章编号]1672-2426（2019）10-0053-08

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。与此同时，智能制造也是我国占领制造技术制高点的重点领域。当前世界主要发达国家先后提出了先进制造业战略，如美国制定了“先进制造伙伴计划”和“先进制造业國家战略计划”，德国实施了以智能制造为主体的“工业4.0”战略，日本提出了先进制造国际合作研究项目，加快发展协同式机器人、无人化工厂。党的十九大报告中指出，要加快建设制造强国，加快发展先进制造业，推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合，促进我国产业迈向全球价值链中高端，培育若干世界级先进制造业集群。

与国内其他地区相比，东北地区具备较好的发展装备制造业的基础设施条件，具有一定技术创新基础的同时也储备了一批发展先进装备制造业的人力资源。辽宁曾被誉为中国“国民经济发展的装备部”，装备制造业也是辽宁工业经济的支柱产业，因此辽宁装备制造业的创新与发展将对东北老工业基地的振兴产生巨大的推动作用。尽管近几年辽宁装备产业已朝高端化方向快速发展，但智能化、创新化还非常落后，智能装备产业对外依存度高、产品附加值低，辽宁无法称为“智能装备产业制造基地”，甚至与国内其他城市相比竞争优势在不断弱化。因此，加快发展具有国际竞争力的智能装备制造业，不仅能创造更先进的生产方式和提高生产效率，同时也是提升辽宁和东北地区制造业竞争力的重要途径。

一、相关文献综述

国外关于竞争力的研究起步较早，Winter（1984）分析指出创新能力的不同使得各国企业在国际贸易中的竞争力不同，而创新解释了所有竞争优势的来源，因此提高技术创新能力是制造业竞争力提高的主要手段。[1]Ajami（1992）认为如果一国贸易中出口额占世界的份额大小高于他国，则说明该国具备国际竞争力。[2]Markusen（1992）认为在自由贸易环节中，如果一个国家更具有竞争力，那么这个国家通过贸易得到的收入增长速度高于其他国家。[3]Richard et al.（2006）基于产业的角度，分析发现技术创新能显著提升产业竞争力。[4]Theodorou（2006）研究发现在新兴国家制造业不断崛起的背景下，美国制造业技术创新能力增速相对缓慢，使得美国制造品在国际市场的份额不断受到侵蚀。[5]Lall（2004）通过国际市场占有率等指标对中国外贸竞争力及其对东亚邻国造成的威胁和影响进行了分析。[6]

国内学者关于竞争力的研究主要采用贸易指标法，在对象上，部分学者分析了智能装备制造产业的国际竞争力，还有部分学者分析了高端装备产业的国际竞争力。在智能装备制造方面，张媛媛（2016）运用因子分析法，利用三级17个指标体系，建立了上海市智能装备制造中智能仪表产业竞争力评价指标。[7]李松（2017）利用贸易竞争力指标衡量我国智能制造业竞争力，得出现阶段我国对国外智能制造产品的依赖较大，进口大于出口，我国智能制造产业目前的国际竞争力还没有足够优势。[8]更多的国内学者分析高端装备产业的竞争力，吕佳（2011）研究发现长三角地区高端装备制造业国际竞争力虽逐年增强，但总体上国际竞争力还较弱，不具有强比较优势。[9]李朝晖（2013）分析了我国与世界主要国家的高端装备贸易竞争力，得出我国高端装备贸易竞争力明显低于其他国家，我国高端装备制造业的贸易竞争优势主要集中于船舶及海洋工程装备制造业。[10]姜永胜（2014）分析得出我国高端装备制造业经过几年的发展已经取得了较好较快的成长，但知识吸收与创新能力仍与发达国家有较大的差距，企业自主创新能力欠缺问题比较突出。[11]王晶（2016）分析得到在2001-2014年期间我国轨道交通装备制造业的国际竞争力逐渐提升，要素密集度、国内外市场需求、机电产业国际竞争力、第二产业劳动生产率、企业管理效果和技术创新等都将显著影响产业竞争力。[12]孙少勤和邱璐（2018）利用出口技术复杂度测度了我国装备制造业国际竞争力，分析发现我国装备制造业整体出口的技术复杂度呈上升趋势，但在全球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。[13]

在辽宁装备制造业竞争力研究方面，郭长义（2009）分析得出与国内其他装备制造业大省相比，辽宁装备制造业的基础竞争力、发展竞争力还有人力资本投资竞争力还比较低。[14]万志华等（2010）则得出辽宁装备制造业综合竞争力较强，8个子行业中有4个在全国处于比较优势地位，另外4个竞争力也较强，但各行业的结构与效率指标在全国无明显优势。[15]常丽（2011）采用区位熵系数法、比较分析法分析得出辽宁装备制造业存在市场拓展能力和利润水平偏低、高端装备制造业发展滞后、核心企业不够强大、产业链短等问题。[16]梁启东和刘晋莉（2013）分析发现从全国来看，辽宁属于装备制造业基础较好、发展较快的省份，但近年来却被许多后起省份赶超，其发展规模大，但获利能力和竞争力并不强。[17]唐晓华和张欣钰（2017）从效率视角对辽宁7项装备制造子行业竞争力进行评价，结果表明仅有通用装备制造业表现出良好的资源集约利用率。[18]苗颖（2017）同样得到辽宁装备制造业中通用设备和专用设备制造业竞争力在全国排名最前，装备制造业强省名副其实，而其他装备制造业行业竞争力稍弱。[19]目前还未有学者针对辽宁智能装备制造产业的发展进行实证分析，仅有少量学者进行了讨论，如吕盈霄和王洪军（2015）分析了辽宁智能装备产业集群发展过程中存在的瓶颈，包括产业集聚不够，产业链不完善、技术创新能力不强，对外依存度高、政策支持不够，产业发展动力不足。[20]贾宇等（2015）研究指出辽宁要想成为具有国际竞争力的智能装备制造基地，必须要利用集群的知识溢出效应、内生增长机制，利用产、学、研技术联盟大力进行科技创新发展。[21]武永娜（2016）以新松机器人为例来分析辽宁智能装备制造技术研发投入和效益情况，发现研发投入及时形成能够给企业带来价值增值的技术资本，而技术资本能持续增加企业利润。[22]

从以上文献可以看出，目前国内外学者针对高端制造业、智能制造方面的竞争力量化进行了初步探索，为本文计量模型提供了参考。但也可以明显看到，以往研究尚存在一些不足之处，首先主要集中于装备制造或高端装备制造产业竞争力的研究，而几乎没有智能装备制造产业竞争力的相关研究;其次，在产业竞争力评价方面，主要采用选取指标，然后通过主成分分析或层次分析法构成综合指标进行评价的方法，但由于细分指标类别很多，一些指标极端值的存在导致竞争力评价不准确;最后，在中国智能装备制造产业竞争力方面，主要还是从全国的角度进行考虑，很少针对某个地区的讨论。基于此，本文将从实证的角度，在选取衡量辽宁智能装备制造产业竞争力指标的基础上，进一步通过钻石模型，分析辽宁智能装备制造产业竞争力的影响因素。

二、辽宁智能装备制造产业竞争力影响因素分析

（一）辽宁智能装备制造业发展现状

在辽宁智能装备制造产业中，工業机器人和数控机床是具备比较优势的两个设备产业，本文以这两个产业作为描述对象，分析智能装备制造产业的发展现状。

对于工业机器人，由于我国劳动力成本不断上升，企业逐渐采取“机器换人”的转型升级道路，这也促进了工业机器人产业的快速发展。辽宁拥有新松、通用、大族赛特维、维顶、众拓等一批机器人企业，机器人装备、产品水平国内居首。据国家统计局统计数据显示，在2008-2016年期间，工业机器人产量逐年上升，2016年产量为72426台，比2008年增长了8.19倍，年均增长率32%。同期，辽宁工业机器人产量也快速增长，2016年产量为5146台，（辽宁省只在其2015、2016年国民经济统计公报中给出了工业机器人产量，为此本文通过新松机器人的主营业务收入增长率作为逆推，计算出2008-2014年辽宁省工业机器人产量数值。）比2008年增长了4.07倍，年均增长率22.5%，并且可以计算出样本期内辽宁工业机器人产量约占全国的9.3%。

对于数控机床，近年来随着制造业升级，数控机床需求也快速增长，中国数控机床在生产技术、种类、质量、产量等方面都快速提升，中国也是全球最大的机床生产和消费国。辽宁拥有沈阳机床、大连机床、瓦特集团等机床生产制造企业。我国数控机床产量以及辽宁数控机床产量均呈现缓慢上涨的态势，在2009-2016年期间分别年均增长9.8%和9.1%，同时辽宁数控机床产量占全国比例约为22%。但是，我国数控机床由于受到数控技术限制，数控机床在高速、高精和智能化等方面与发达国家有明显差距。

（二）辽宁智能装备制造产业竞争力衡量

目前学术上定量分析衡量产业竞争力的指标主要有两类，一是选择指标体系，加权构成综合指标进行衡量，二是选择贸易指标进行衡量。本文认为运用贸易指标衡量产业竞争力可以抵消综合指标体系中混入一些非竞争力指标的影响，因此本文用贸易指标进行测度。贸易指标主要包括国际市场占有率、贸易竞争力指数和显示性比较优势指数，但是考虑到目前缺乏辽宁智能装备制造产业进出口贸易数据，因此本文主要考虑辽宁智能装备制造产业的国内竞争力，用国内市场占有率、显示性比较优势指数进行衡量。

国内市场占有率W=S/WS                                                （1）

显示性比较优势指数CA=（S/TE）/（WS/WTE）                       （2）

其中，S表示本地区智能装备制造产量，TE表示本地区全部工业产值，WS表示全国智能装备制造产量，WTE表示全国工业产值。

对于国内市场占有率，一般认为数值越高，地区产业竞争力越强，而对于显示性比较优势指数，如果该指标值大于1，则表明该地区在智能装备制造产业上具有一定竞争优势，值越大，竞争力优势越明显，如果小于1，表示缺乏竞争优势，即处于相对弱势地位。

表1中列（2）和列（3）分别显示了辽宁工业机器人与数控机床的国内市场占有率，可见，辽宁工业机器人产量占全国比例从2009年最高的22.1%演变到2016年的7.1%，而数控机床市场占有率则从2008年的27.1%演变到2016年的25.4%，可见相对于工业机器人竞争力的下降，数控机床的竞争力变化不明显。对于智能装备制造产业显示性比较优势，作者通过中商产业研究院网站获得了中国智能装备制造产业的市场规模、同时获取了中国及辽宁工业产值，但缺乏辽宁智能装备制造产业市场规模数据。在辽宁智能装备制造产业中，新松机器人和沈阳机床是两家上市企业，也是辽宁内智能装备制造产值规模最大的企业，大约占到辽宁工业机器人产量的80%和数控机床产量的30%（数据信息来源于两家企业的年报），此外考虑到辽宁还有IC设备、3D打印设备等智能装备制造，为此本文对于辽宁智能装备制造市场规模的估算公式为：

智能装备制造产业规模=（新松机器人营收/80%+沈阳机床中数控机床营收/30%）*1.1

这里，乘以1.1倍是指将除工业机器人与数控机床之外的智能装备制造产业规模定为10%。由此计算得到的辽宁智能装备制造产业显示性比较优势指数如表1列3。从该数据看到，在2012年前，辽宁智能装备制造显示性比较优势指数大于1，说明在全国范围内具有竞争优势，而在2012年后，显示性比较优势指数小于1，说明处于竞争弱势。对此，本文认为2012年以来辽宁智能装备制造产业竞争力下降有内因和外因两方面因素，内因在于辽宁整体工业生产效率的下降，如2015-2016年辽宁工业增加值、总产值均出现了大幅度下降，总产值在2015年和2016年分别下降了32%和34%;外因在于我国其他地区如长三角、珠三角的智能装备制造产业快速发展，这些地区的竞争力快速上升。

（三）模型选择及变量选取

对于产业竞争力的影响因素，较多学者采用Porter（1990）提出的“钻石模型”进行考察，该模型认为一国的产业竞争力主要取决于四个内生因素和两个外生因素，即要素条件、国内需求、相关及支持产业战略、结构及竞争状况、政府和机遇。本文同样选择该模型对辽宁智能装备制造产业竞争力的影响因素进行分析，模型建立为：

其中，Wit是第i个智能装备制造产业t年度的竞争力，FPit是第i个智能装备制造产业t年度的要素条件，Mit是第i个智能装备制造产业t年度的市场需求，IHit是第i个智能装备制造产业t年度的相关及支持产业战略，EXit是第i个智能装备制造产业t年度的结构及竞争状况，GOVit是第i个智能装备制造产业t年度的政府因素，OPit是第i个智能装备制造产业t年度的机遇。

对于影响因素，本文的具体指标选择如下：

1.要素条件。智能装备制造产业是高技术、高创新的产业，不同于普通装备制造业，高端技术是该产业的主要特点，这也决定了研发投入资本是该产业发展的主要要素条件。基于此，本文选择该产业的规模以上企业研发投入比重代表技术投入的要素条件。

2.市场需求。智能装备制造产业发展的很大动力来自于市场需求，智能装备制造中工业机器人、数控机床的主要应用领域是汽车制造业、交通设备制造业、机械制造业等，本文选取辽宁汽车制造业和交通设备制造业的规模以上企业的营业收入之和作为市场需求的衡量指标。

3.相关及支持产业战略。智能装备制造产业发展同样需要相关产业的支持，尤其是需要信息技术硬件以及信息服务（软件）的发展，因为智能化需要信息化的支撑。为此，本文采用辽宁软件与信息服务业的营业收入水平进行衡量，该产业发展水平越高，表示对智能装备制造产业的支持越显著。

4.市场竞争。辽宁智能装备制造产业不仅来自国内市场的竞争，同时还受到国际市场的竞争。竞争激烈程度对地区产业发展有促进作用，能倒逼本地产业改进与创新，但缺点在于可能会不利于本地产业的扩大，甚至市场份额被完全侵占。考虑到目前无法获得国外智能装备制造产业发展规模，本文用日本工业机器人产量做代表，日本工业机器人约占全球66%份额，居世界第一，且大部分出口到中国，因此用该指标代表具有合理性。

5.政府与机遇。任何产业的发展都离不开政府的政策支持，为此本文将钻石模型中的政府与机遇合为一个因素，主要考虑政府的政策对智能装备制造产业的影响。我国在2012年先后发布了《高端装备制造业“十二五”发展规划》《智能装备制造产业“十二五”发展规划》，在党的十九大报告中也指出，推动战略性新兴产业、先进制造业健康发展，加快传统产业转型升级。因此本文用时期虚拟变量代表该指标，在2012年以后取值1，2012年及以前取值0。

本文搜集了2008-2016年度辽宁及我国的有关数据，因变量主要选择辽宁工业机器人市场占有率、数控机床市场占有率以及智能装备制造产业显示性比较优势指数三个指标。全部变量数据来源于历年《辽宁统计年鉴》《中国统计年鉴》、中国产业信息网、中商产业研究院网站。

（四）实证结果及分析

在对模型（1）的估計中，发现变量间具有较高相关性，但回归后系数均不显著的情形，对此对模型进行了分析，发现两个问题：首先尽管VIF检验显示不存在多重共线性，但是部分自变量间相关性很高，其次，时间序列长度太短，导致估计结果不准确。对此情况，采用一元回归方程更能真实反映变量间的关系，为此，对模型（1）中各自变量分拆，全部建立一元回归方程进行估计，结果见表2。

从表2看到，当因变量为辽宁工业机器人市场占有率W1时，企业研发投入变量系数在5%概率水平下显著为正，说明研发投入能促进工业机器人竞争力上升;软件与信息技术业收入变量系数也在5%概率下显著大于0，说明相关产业的支撑也能促进工业机器人竞争力;国际竞争力变量系数显著小于0，说明国际竞争会降低辽宁工业机器人竞争力;市场需求和政府两个变量则统计不显著，说明市场需求和政府政策并不影响辽宁工业机器人竞争力。

当因变量为辽宁数控机床市场占有率W2时，只有软件与信息技术业收入变量系数、市场需求两个因子分别在10%和5%概率下统计显著，说明相关产业支持、市场需求增加能提高辽宁数控机床产业竞争力。其余三个因子则统计不显著。

当因变量为辽宁智能装备制造产业显示性比较优势指数CA时，研发投入和市场需求两个变量在5%概率下统计显著为正，说明创新投入增加和市场需求改善能提升智能装备制造产业的竞争力，同时，国际竞争程度上升和政府政策出台会降低智能装备制造产业的竞争力。

表2结果表明不同智能装备制造产业竞争力受到不同因素的影响，但总体来看，研发创新、相关产业支持、市场需求对辽宁智能装备制造产业竞争力提高有正向影响，而国际竞争对产业竞争力有负向影响，政府政策的影响不明显，但倾向于负影响。对此，本文认为对于高技术的智能装备产业，研发创新投入增多和软件信息产业的支持度上升，能提高产业新产品生产，减少对国外软件系统的依赖，从而提高产品和产业竞争力;而市场需求上升也能促进智能装备制造产业收入上升，间接促进企业增加研发支出和扩张市场;国际竞争程度上升会侵占辽宁工业机器人、数控机床等优势智能装备制造的市场份额，产生负向冲击;而政府政策不仅促进了辽宁智能装备制造产业发展，同时也将促进其他地区智能制造装备产业的发展，并且长三角、珠三角等地区发展更快而降低了辽宁智能装备产业的相对竞争力。

三、结论与建议

辽宁是我国装备制造业大省，在第四次产业革命到来之际，辽宁应抓住机遇，通过工业机器人、数控机床等优势产业，提高智能装备制造产业竞争力，是新时期振兴区域经济、促进辽宁产业转型升级的重要途径。实证结果表明，2008-2016年辽宁智能装备制造产业的国内竞争力在样本期间有下滑趋势，2012年以前在国内具有竞争优势，2012年以后则处于相对弱势。回归模型显示，研发创新投入、相关产业支持和市场需求上升会提高辽宁智能装备制造产业竞争力，而国际竞争和国内市场（政府政策）竞争会降低辽宁智能装备制造产业竞争力。而后者影响力强于前者是导致辽宁智能装备制造产业竞争力最终下降的主要原因。

1.加大硬件与软件的技术研发创新。由结果看出技术创新和软件支持能显著提高辽宁智能装备制造产业竞争力，因此辽宁的智能装备生产和制造企业应该加大研发投入和创新投入，这既是企业发展的需要，也是企业提高市场竞争力的要求。在当前的经济转型期，企业面临着强大的外部竞争，尤其是智能装备制造产业，我国处于竞争劣势，因此只有不断提高企业的核心竞争力才能保证市场份额。可以通过产学研模型、积极引进人才、建立创新体系等方面入手，来推动产业创新能力。

2.以新松机器人、沈阳机床作为龙头企业，带动其他同行业企业高效发展。目前机器人和机床产业是辽宁智能装备制造业的优势产业，但是这两个产业主要集中于新松机器人、通用机器人、沈阳机床、大连机床这几家大企业中。这几家龙头企业一旦经营不善，将会对辽宁产业经济产生重要影响，同时也因为占用过多社会资源导致产业不能壮大。为此，应该以这几家产业龙头企业为引领，积极带动其他企业的发展，建立产业发展集群，促进辽宁智能装备产业整体竞争力的提高。

3.补充针对辽宁智能装备制造产业发展的政策。2012年以来我国陆续出台了促进智能装备制造产业的发展政策，部分地区也补充了针对本地区的发展政策，但是，辽宁在这方面的政策文件却很少。一个产业的发展离不开政策的支持，辽宁之所以近几年智能装备制造产业从竞争优势转变为竞争弱势，其中一个原因即在于缺乏专门针对辽宁智能装备产业的相关政策，解决企业的发展难题。辽宁政府可以在引进人才、金融支持、财税补贴、知识产权保护等方面采取有效的举措。

参考文献：

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责任编辑  魏亚男