制造业服务化能否促进产业结构升级——基于技术创新和服务需求的中介效应分析

夏 秋

(江西财经大学国际经贸学院,江西 南昌 330013)

0 引言

随着服务经济繁荣发展，以服务为主导的全球价值链已然形成，推动制造业业务范围延伸至服务领域，二者深度融合，呈现制造业服务化发展现象。《2019年政府工作报告》强调，“促进先进制造业和现代服务业融合发展，加快建设制造强国”；中共中央 《十四五规划建议》提出 “提升产业链供应链现代化水平……发展服务型制造”，这反映出国家政策层面对发展现代服务业、促进制造业服务化的高度重视。

随着主要工业化国家由高速增长转向高质量发展阶段，产业结构升级成为经济发展最核心议题。制造业服务化本质是制造与服务相互渗透、互补性融合、协同发展的过程。这一过程能否为产业结构升级提供动力？研究已证实制造业服务化对企业竞争力、利润或绩效、生产率、价值链分工、劳动力收入、增加值存在影响，而服务化产业结构升级效应及传导机制的研究有待补充。随着服务化范围与程度扩张，制造业要素投入结构优化，市场需求向服务品转变，探究其对产业结构升级的影响及路径有重要现实意义。鉴于此，本文分析制造业服务化的产业结构升级效应，可能的边际贡献是：①从技术创新与服务需求角度就制造业服务化对产业结构升级的影响机制进行理论和经验分析；②利用中介效应模型检验服务化影响产业结构升级的方向、程度与路径；③区分生产性与生活性服务、不同类型生产性服务等，分析制造业服务化对产业结构升级的异质性影响。

1 研究假设

1.1 制造业服务化与产业结构升级

制造业服务化最初由Vandermerwe等[1]提出。通过文献梳理，本文认为制造业服务化的本质是制造商通过流程设计与能力创新，在生产中增加服务投入且向市场提供更多服务产出的新型制造模式，包括投入服务化与产出服务化。前者从要素投入视角描述制造业中服务要素对企业竞争力的作用超过实物要素；后者从业务范围视角描述制造业中服务业务对顾客的重要性日益增加的现象。生产性服务业与制造业形成互补关系，以服务为基础提升制造业竞争力，以制造为载体拉动服务业需求[2-3]，有利于产业结构升级。

制造业服务化对产业结构升级的影响机理是：①发挥服务的纽带与粘合剂作用以提高生产率。服务是衔接全球价值链分工下不同工序或区段的纽带与粘合剂[4]，能够提高生产率。运输、信息技术、金融等服务在不同工序间构筑紧密的经济技术联系，实现空间维度连接；物联网、大数据、分销网络等服务促进产品与市场信息及时快速传导，实现时间维度连接。制造业与服务业协同发展有助于提高生产率[5]。②模糊产业边界提升产业互动机制，强化产业融合效应、竞争效应和关联效应。产业融合是培育新产业和新业态、实现产业转型的重要方向[6]；产业竞争能够降低资源错配，提升配置效率[7]；产业关联效应有助于形成不同产业间的互惠效应[8-9]，制造业技术创新促进生产性服务业过程创新[10]，生产性服务业发展是制造业升级的关键[11]，二者互动发展有利于产业升级[12]。③服务嵌入降低生产成本，提高产品差异化，重塑产业竞争力。能源矿产资源日益紧缺导致主要原材料价格维持高位，最低工资标准上调推动劳动力价格上涨，以可编码的标准化服务替代传统资源要素能够降低制造成本[5,13-14]，强化成本和价格优势。服务嵌入还能构建基于差异化的竞争优势[15-16]，通过重塑产业竞争力促进产业升级。④通过价值链延伸与中间产品种类效应实现产业结构升级。服务化推动制造业向管理、研发、营销、品牌等价值链两端环节延伸，提高产业增值能力和分工地位[17-18]。生产性服务包含的知识、技术与人力资本也能提高制造业附加值与竞争力[19-20]，成为重要的价值创造环节。同时，通过中间服务种类效应增加生产方式组合，推动产业结构升级。据此，提出假设1：制造业服务化有助于产业结构升级。

1.2 技术创新与服务需求的作用

产业结构升级与要素禀赋、技术进步、需求结构等密切相关。制造业投入服务化强化了知识、技术、人力资本与先进生产性服务等高端要素比较优势，对技术创新产生推动作用。制造业产出服务化、差异化、复杂化驱动市场需求向服务转变，需求结构升级倒逼供给侧升级。本文从技术创新与服务需求角度分析制造业服务化影响产业结构升级的机制。

就技术创新效应而言，制造业服务化通过为研发创新提供要素基础、提高创新效率、强化创新的外溢效应和示范效应等产生技术创新效应。具体分析如下：①服务投入优化了制造业要素结构，促进生产性服务集聚，成为研发创新的基础。服务融入能够引导人力资本、知识资本等高端要素进入生产[21]，优化要素组合，为研发创新提供基础。服务投入促进制造业中生产性服务集聚，生产性服务具有知识密集、技术密集、信息密集与人才密集特征[22]，能够将新技术、新知识对生产力的促进作用传导至下游产业[23]。李平等[22]指出生产性服务具有较高技术进步水平，原毅军等[24]发现生产性服务集聚会显著促进技术创新。②服务化战略有助于企业获取与产品及市场相关的知识，加快研发创新。客户接触类服务能够提升创新效率[25]，制造业服务化企业将价值链延伸至需求调研、定制设计、体验式营销、安装维护等客户接触类服务，有助于企业获取产品和市场相关的隐性知识。与概念形成、理念设计、产品体验、客户需求相关的隐性知识是技术创新的基础[26]，能够提高技术创新效率。③制造业服务化强化了产业关联，扩大技术创新的外溢效应和示范效应。产业关联度提升能够增强企业对上下游产业的把握，促进知识、技能、技术创新通过关联环节的外溢效应和示范效应进行传导扩散，推动价值链不同环节与模块协同创新，实现产业结构转型升级。对非洲和奥地利的经验研究证实制造业服务中间投入有助于企业技术进步[27-28]。据此，提出假设2：制造业服务化通过技术创新效应影响产业结构升级。

就服务需求效应而言，制造业服务化通过引发市场需求转变，表现为服务需求规模和市场需求结构向产品服务包、集成解决方案转变而产生服务需求效应。具体分析如下：①通过提高客户满意度和竞争优势引导需求结构向服务品转变。基于差异化、个性化、有战略深度的服务化产品相对纯制造品更能满足客户需求[1]，服务成分具有优化客户体验以提高客户满意度与忠诚度的功能[29]，通过提高产品差异化，服务化促使制造商获得新型竞争优势[15]。②通过将顾客引入价值创造过程，强化客户关联，扩大服务需求规模。随着消费模式升级，消费者不再满足于单一产品的使用价值，而是希望参与产品价值创造过程。制造业服务化通过需求调研、定制、维护升级等客户参与类服务，将客户引入价值创造过程，尤其复杂服务的价值创造需要客户参与[30]，从而将客户关系管理延伸至整个产品生命周期[31]，强化客户关联和客户忠诚度[32]，扩大服务品需求规模。③通过技术支持类长期合约提升产品性能，推动市场需求升级。随着产品复杂度与技术含量提升，为了保障产品可用性与性能，企业向客户提供技术支持类长期合约。这类合约能够维持客户关系、提高产品竞争力[33]，且提升产品性能、延长产品生命周期[34]，促进需求结构向性能更优的复杂产品转变，推动市场需求结构升级。总之，制造业服务化通过满足个性化需求、强化客户关联、提升产品性能与产品生命周期等扩大服务化产品消费需求，导致消费规模和需求结构向服务化商品转变。需求变动是产业结构转型的动因之一，服务需求在总需求中占比不断提升，有助于引导制造业生产重心转向知识、技术密集型服务环节，通过需求拉动效应推动生产性服务与第三产业发展，促进产业结构升级。据此，提出假设3：制造业服务化通过服务需求效应影响产业结构升级。

2 研究设计

2.1 研究方法

利用依次检验法进行中介效应分析，国内相关研究均采用该方法进行影响机制检验[35-36]。若X通过M对Y产生作用，则将M称为中介变量。图1的β1衡量X对Y的总效应，(β2×β4)衡量中介效应，β3为X对Y的直接效应。构建中介效应模型进行检验，模型如下：

图1 中介效应模型

ISUit=α1+β1serit+δXit+λi+γt+εit

(1)

Mit=α2+β2serit+φXit+λi+γt+εit

(2)

ISUit=α3+β3serit+β4Mit+φXit+λi+γt+εit

(3)

其中，ISUit为产业结构升级；serit为制造业服务化；Xit为控制变量集合；λt、γi、εit分别为时间效应、个体效应与随机扰动项；Mit为中介变量。

为了降低中介效应检验错误率，在依次检验基础上辅以Sobel检验，步骤如图2所示。

图2 中介效应检验步骤

步骤1：检验方程(1)。若β1显著则继续进行步骤2，不显著则停止中介效应分析；

步骤2：依次检验方程(2)和(3)。若β2和β4同时显著则存在中介效应，若β2和β4至少有1个不显著则继续进行步骤3；

步骤3：Sobel检验。计算Sobel检验统计量，公式为：

其中，S2和S4分别为β2和β4的标准差。比较Z统计量与5%临界值的大小判定中介效应是否显著。若中介效应显著，根据(β2×β4/β1)计算中介效应占总效应的比重。

本文选取以下中介变量：①技术创新(rdexpend)。利用研发经费占GDP之比衡量，数据来自世界发展指标数据库。②服务消费支出占比(scomp)。由于制造业服务化商品的消费需求难以量化，采用服务品消费支出占比衡量消费需求效应。利用WIOD各国投入产出表中家庭、非营利组织和政府部门的服务最终品消费支出与最终品总消费支出之比衡量。

2.2 变量与指标构建

(1)产业结构升级。一般利用产业结构合理化、产业结构高级化衡量产业结构升级。本文从产业结构合理化视角，认为结构优化标准更能反映产业结构升级的内涵。参考徐敏等[37]以三次产业产值占国民生产总值的加权平均构建产业结构升级指数的做法，并考虑全球价值链分工深化背景下，增加值相对产值能更准确地反映三次产业的真实产出情况，利用增加值代替产值对指标进行优化，重构以下产业结构升级指标：

(4)

其中，等号addvi为第i产业增加值，addv为三次产业总增加值，数据来自WIOD各国投入产出表。

(2)制造业服务化。从要素投入服务化视角，基于WIOD核算制造业对服务部门的完全消耗系数，公式为：

(5)

其中，等号右侧依次表示j部门对i部门的直接消耗、第一轮间接消耗、第二轮间接消耗、……、第n轮间接消耗，实际计算中借助里昂惕夫逆矩阵简化运算：

B=(I-A)-1-I

(6)

其中，A是直接消耗系数矩阵，I是单位阵。根据服务投入不同，测算制造业生产性服务化和生活性服务化，发现2000—2014年制造业总服务化、生产性服务化与生活性服务化不断提升，且生产性服务化均值(0.354)远大于生活性服务化(0.211)。

根据服务种类不同，测算制造业运输仓储服务化(TSser)、信息通信服务化(ICser)、金融保险服务化(FIser)、专业科技服务化(STser)、房产出租租赁服务化(RRLser)、行政支助服务化(ASser)、教育服务化(EDUser)。制造业服务化转型消耗的运输仓储、专业科技类服务最多，金融保险、信息通讯类服务居中，其他类型服务投入份额相对较低。发展中国家总生产性服务化明显低于发达国家，只有运输仓储服务化略高于发达国家，其他类型生产性服务化低于发达国家，见表1。

表1 生产性服务化水平 单位：%

(3)其他控制变量。①物质资本密集度(lnkl)，用取对数的 “物质资本存量/劳动力”衡量，物质资本存量为永续盘存法计算的不变价固定资本存量；②人力资本(lnedu)，用取对数的平均受教育年限衡量，WDI数据库提供初等、中学和高等教育劳动力占比，以及初等教育与中等教育年限，假设高等教育年限为4年，则平均受教育年限=初等教育劳动力比重×初等教育年限+中学教育劳动力比重×(初等教育年限+中等教育年限)+高等教育劳动力比重×(初等教育年限+中等教育年限+4)；③贸易开放度(open)，用 “贸易总额/GDP”衡量；④外商直接投资(fdi)，用 “外商直接投资净流入/GDP”衡量；⑤基础设施状况(lninfra)，利用每平方公里国土内铁路长度的对数衡量。

2.3 数据来源和描述性统计

使用中国、日本、韩国、印度尼西亚、印度、巴西、俄罗斯、美国、加拿大、墨西哥、澳大利亚、挪威、瑞士、土耳其、德国、英国、法国、意大利、西班牙、荷兰、波兰、比利时、瑞典、奥地利、丹麦、希腊、芬兰、葡萄牙、爱尔兰、保加利亚、克罗地亚、捷克共和国、匈牙利、立陶宛、罗马尼亚、斯洛伐克共和国、塞浦路斯、爱沙尼亚、拉脱维亚、卢森堡、马耳他、斯洛文尼亚42个国家2000—2014年跨国面板数据进行实证分析。原始数据主要来自WIOD和WDI数据库，个别缺失数据用插值法补全，描述性统计见表2。

表2 描述性统计

3 实证结果分析

3.1 基准估计

运行软件Stata14,Hausman检验发现固定效应优于随机效应，故以FE估计结果为准进行分析，见表3。表3中(2)列制造业服务化的估计系数显著为正，表明制造业服务化有助于产业结构升级。控制变量中物质资本密集度对产业结构升级具有积极影响；人力资本并未对产业结构升级产生推动作用；贸易开放、外商直接投资、基础设施对产业结构升级有显著的积极影响。

3.2 内生性检验

上述回归分析未考虑模型内生性。首先，产业结构升级很可能具有 “前期滞后性和作用效应延续性”。故有必要将其一阶滞后项作为解释变量引入，估计模型如下：

ISUit=α1+c1ISUit-1+β1serit+δXit+λi+γt+εit

(7)

其中，滞后项引入会引起内生性，两步系统GMM法能有效解决动态面板回归的内生性。表3中(3)列显示一阶差分自相关，二阶差分无自相关，且不存在过度识别问题，通过了系统GMM估计的前提条件。制造业服务化的系数显著为正，验证服务化有助于产业结构升级。

其次，遗漏变量和双向因果关系问题会导致内生性。针对遗漏变量问题，将制造业服务化与控制变量滞后1期并重新检验，表3中(4)列显示制造业服务化的系数显著为正。针对双向因果关系问题，以滞后1期的制造业服务化为工具变量，利用两阶段最小二乘法进行估计，表3中(5)列显示第一阶段F值为6730.19，表明工具变量与内生变量具有较强相关性。Kleibergen-Paap rk LM值为175.562，拒绝不可识别的原假设；Kleibergen-Paap rk Wald F值为2214.345，拒绝弱识别的原假设；Hansen-J检验P值大于0.1，拒绝过度识别原假设；说明工具变量是合理的。2SLS估计显示制造业服务化对产业结构升级具有显著的正向影响。

表3 基准估计与内生性检验

3.3 中介效应检验

基准估计中制造业服务化系数显著为正，通过了中介效应分析的前提条件，继续对方程(2)(3)进行回归分析。表4中(1)列制造业服务化系数显著为正，即服务化有助于技术创新；表4中(2)列技术创新系数显著为正，即技术创新对产业结构升级有积极影响。说明制造业服务化对产业结构升级的影响中存在技术创新中介效应，且中介效应比重为3.86%。随着国际竞争愈发激烈，发达国家纷纷强化创新战略部署，新兴国家也大力实施创新驱动战略，将技术创新视为产业升级的关键，本文分析证实制造业服务化能够通过技术创新推动产业结构升级。

表4中(3)列制造业服务化显著为正，(4)列服务需求显著为正，说明制造业服务化对产业结构升级的影响中存在服务需求中介效应，占比为34.46%，刺激服务需求是制造业服务化推动产业结构升级的重要渠道。制造业服务化对提升产品性能、满足个性化需求的积极影响促使消费结构向服务品转变，刺激以生产性服务业为代表的现代服务业发展壮大，推动产业结构转型升级。

表4 中介效应检验

3.4 区分生产性服务化与生活性服务化的检验

以ISIC(2004)生产性服务业界定为依据，将服务业区分为生产性服务和生活性服务，检验两类服务化对产业结构升级的影响是否具有异质性。就影响方向与程度而言，生产性服务化和生活性服务化的系数β1显著为正，表明两类服务化均能促进产业结构升级，且生产性服务化(0.108)对产业结构升级的促进作用大于生活性服务化(0.0797)。就传导机制而言，生产性服务化对技术创新的系数β2显著为正，且技术创新对产业结构升级的系数β4显著为正，说明技术创新中介效应显著，占比为5.09%；生产性服务化对服务需求的系数β2显著为正，服务需求对产业结构升级的系数β4显著为正，说明服务需求中介效应显著，占比为41.70%。技术创新和服务需求是生产性服务化影响产业结构升级的渠道。同样，检验结果表明，生活性服务化对产业结构升级的影响中存在服务需求中介效应，占比为11.36%；但是，生活性服务化对产业结构升级的影响中不存在技术创新中介效应，见表5。

表5 区分生产性服务化与生活性服务化的检验

3.5 区分不同类型生产性服务化的检验

根据生产性服务不同，检验7种不同生产性服务化对产业结构升级的影响和渠道是否具有异质性。就影响方向与程度而言，教育服务化、房产出租租赁服务化、信息通信服务化、专业科技服务化对产业结构升级的影响程度更大，运输仓储、行政支助服务化的影响强度相对较小，金融保险服务化不能促进产业结构升级。就传导机制而言，运输仓储、专业科技、房产出租租赁、行政支助和教育服务化对产业结构升级的影响中存在技术创新中介效应，中介效应占比为3.44%～13.36%，信息通信服务化对产业结构升级的影响中不存在技术创新中介效应。6类生产性服务化对产业结构升级的影响中均存在服务需求中介效应，占比为33.59%～79.31%,见表6。

表6 不同类型生产性服务化的检验

3.6 区分发达和发展中国家的检验

按照经济发展程度对发达国家和发展中国家进一步检验，见表7。就影响方向与程度而言，两个子样本中制造业服务化的系数β1都显著为正，即服务化对两类国家产业结构升级均存在正效应，且对发展中国家产业结构升级的作用更大。就传导机制而言，发达国家制造业服务化对产业结构升级的影响中存在技术创新中介效应和服务需求中介效应，占比分别为4.99%和31.48%。表明技术创新、服务需求是发达国家制造业服务化影响产业结构升级的两条渠道。发展中国家制造业服务化对产业结构升级的影响中存在服务需求中介效应，占比为15.66%，但技术创新中介效应不显著，这表明发展中国家服务化并未有效驱动技术创新，且通过技术创新作用于产业结构升级。

表7 发达国家与发展中国家的检验

3.7 区分时间段的检验

2008年美国次贷危机导致世界经济与贸易增速明显放缓，这对全球制造业造成前所未有的冲击。金融危机前后服务化对产业结构升级的影响及传导途径是否一致？本文将样本划分为2000—2008年、2009—2014年进行检验，见表8。就影响方向与程度而言，金融危机前后β1都显著为正，说明危机前后制造业服务化对产业结构升级均存在积极影响，但是危机前服务化对产业结构升级的影响强度(0.0975)明显大于危机后(0.0522)。就传导机制而言，危机前服务化对产业结构升级的影响中存在技术创新和服务需求中介效应，占比分别为5.54%和20.61%。危机后服务需求是服务化影响产业结构升级的有效渠道，但中介效应占比与危机前相比有明显下降(14.68%)。同时，危机后技术创新不再是服务化影响产业结构升级的有效渠道。

表8 分时间段的检验

金融危机不仅导致服务化对产业结构升级的影响程度降低，且阻碍服务化通过技术创新影响产业结构升级的渠道。原因是，危机后世界经济处于深度调整期，贸易保护主义抬头，全球经济不确定因素增多。制造业在更加瞬息万变的市场中利润空间受挤压，导致企业降低对高成本、专用性强的知识技术密集型服务的依赖性，转而使用低成本的基础性服务投入，无法有效驱动技术创新，并通过技术创新渠道作用于产业结构升级。

4 结论和启示

本文利用中介效应模型检验制造业服务化对产业结构升级的影响与传导机制。研究发现：①制造业服务化有助于产业结构升级，技术创新和服务需求是服务化影响产业结构升级的渠道，多维度的稳健性检验结果显著；②生产性服务化通过技术创新与服务需求影响产业结构升级，生活性服务化只产生服务需求效应，不能驱动技术创新；7类生产性服务化对产业结构升级的影响存在异质性；③技术创新、服务需求是发达国家制造业服务化影响产业结构升级的渠道，发展中国家服务化并未产生技术创新效应并作用于产业结构升级。④金融危机前服务化通过技术创新与服务需求影响产业结构升级，金融危机后技术创新效应不再显著。

以上结论的政策启示是：①顺应全球制造业发展大势，提升制造业服务化水平。宏观层面应加强政策引导和机制设计，为制造业与服务业融合发展创造外部平台，提升二者的关联性和协同性，促进联动发展、互为支撑。②优先发展生产性服务业。现代生产性服务业以服务型制造模式促进制造业升级，教育、信息通信、专业科技等知识技术密集型生产性服务融入对产业结构升级有较大推动作用。扩大服务开放度，放开服务外资进入门槛，发展服务外包以提升服务业专业化和国际化，有助于服务业深层次融入制造业。③制定创新发展战略，引导服务市场需求，疏通制造业服务化影响产业结构升级的渠道。技术创新、服务需求是服务化影响产业结构升级的两条重要渠道，因而积极实施创新驱动政策措施，培养创新意识，引导市场需求转变对于放大制造业服务化的产业结构升级效应有重要意义。