基于机床工业的产业增长源泉探析
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作者: 张 力 王燕梅
摘要：笔者以近年来我国机床产业发展为样本，对影响机床制造业的各种因素进行梳理，从市场需求、市场竞争、企业制度、技术创新、外部研发和人才支持等方面，详细分析了制约我国机床工业持续发展的主要问题，在此基础上，提出了通过创新手段促进产业持续增长的对策。
关键词：机床制造；产业增长；影响因素
作者简介：张力(1987－ )，女，河南郑州人，四川大学经济学院学生，主要从事国际经济与贸易研究；王燕梅(1970－ )，女，北京人，中国社会科学院工业经济研究所副研究员，博士研究生，主要从事产业经济研究。
中图分类号：F062.9 文献标识码：A 文章编号：1006－1096(2010)05－0022－05 收稿日期：2010－07－31
一、引言
机床作为最为重要的投资品之一，其需求与经济周期和固定资产投资有着密切的联系。从世界主要机床生产国的情况看，但凡制造业高增长的时期，也就是机床工业高增长和产品结构迅速变动的时期。与已经进入成熟发展期的世界机床工业相比，我国机床工业呈现出波浪式上升的增长态势。自1993年达到前一个高峰以后随即跌入低谷，1999年开始回升，此后一路高速增长，增长速度超过机械工业和工业的整体水平(陈羽，2005)。与世界机床市场相比，我国机床工业的高增长主要体现在行业规模的急剧扩大、机床产量的迅速提高和产品结构的快速变动，但生产效率、经济效益和竞争力水平仍然与发达国家以及新兴工业化国家或地区存在很大差距。
中国是一个正进入重化工业化阶段的制造业大国，作为提供机械装备产品中最重要的“工作母机”的机床工业，其高增长应该是一个长期的可持续的进程。在经济全球化的背景下，高增长应该不仅体现为财务指标的优化，更要形成产业持续发展和结构升级的内部能力，才能具有广阔的未来发展空间。本文通过探究我国机床产业近年来的发展情况，进一步考察机床工业沿现有路径增长的可持续性，为机床工业转变增长方式、提高自主创新能力提供一个政策选择的理论支持(郭克莎，2001)。
二、我国机床工业的影响因素分析
导致产业增长的因素尽管多种多样，但最根本的影响因素仍然是市场需求和投入要素两方面。传统的基于投人要素的增长分析关注的是要素投入数量对增长的作用，但在今天中国制造业的实际经济活动中，资本和劳动力由于供给的充裕，单纯从数量上讲已经不构成产业增长的主要约束，投入要素对产业增长的实际效果更多的是受到诸如市场竞争、技术创新以及企业内外部制度等因素的影响(高梁，2001)。此外，宏观经济政策和产业发展政策虽然也属于产业外部制度环境的范畴，但它是作为相对更间接、作用也更广泛的影响因素发挥作用。并且，多重因素之间是相互交织、互为作用的。
(一)需求因素的影响分析
市场需求是拉动产业增长的最基本因素。1999年以来，我国机床工业的高增长与机床需求的高增长以及机床进口的高增长基本上是同步的。自2002年起，我国已经连续4年保持了世界第一机床消费大国和进口大国的位置，主要机床生产国家或地区对我国的机床出口都实现了不同程度的增长。中国机床需求的持续增长已成为世界主要机床生产国机床工业增长的重要驱动力。
如果把促进产业增长的源泉区分为国内需求增长、出口需求增长和进口替代增长三部分，那么利用国内生产和进口、出口的数据就可以对需求方面的产业增长因素进行定量分析，找到拉动产业增长的最主要的需求因素。
需求方面增长因素分析的基本方程由下式给出(吕薇，1996；吕铁，2001)：△G=(△G＋△M－△X)×GI／(G1+M1)+△X×G1／(G1+M1)+[G2－G1×(G2+M2)／(G1+M1)]
式中G代表行业产出，M代表进口额，X代表出口额，1和2分别代表期初和期末，△代表期末相对于期初的增量。等式右边第一项为因国内需求增长而引致的国内产出增长，第二项为因出口需求增长引致的国内产出增长，第二项为由进口替代引致的国内产出增长。将等式两边分别除以△G，等式右边三项即分别为国内需求、出口需求和进口替代对产出增长的贡献率。
以机床工业的产出、进出口和国内需求情况为原始数据，表1测算了1998年一2007年中国机床工业的产出增长源泉。1998年～2004年机床工业产出的增长几乎全部来源于国内需求的增长，出口增长的贡献只有百分之几，进口替代的贡献率则是负值。2005年开始，进口的增长出现了拐点，因此，2004年以后，内需和进口替代需求成为机床工业产出增长的主要来源。
高速增长的国内需求在拉动国内机床产业增长的同时，也拉动了更强劲的进口增长。表2为近期我国金属加工机床市场增长情况。可见，自2001年一直到2004年，国产机床的销售产值增长率都低于同期国内需求增长率，也低于进口额增长率。这意味着增长的国内机床需求中，进口产品正逐步占据更大份额，表现在市场占有率上就是国产机床份额逐步降低。从2001年的40.44％下降到2004年的37.43％。2005年开始形势发生了转变，从金属加工机床整体市场来看，国产机床的销售产值增长率一跃而高于机床市场国内需求增长率和机床进口额增长率，国产机床的市场占有率也在多年下降后出现了回升，到2007年超过了50％。
高档产品市场中，需求的增长仍然大部分为进口机床所填补。以加工中心为例，2002年，我国加工中心出口198台，出口额0.038亿美元；进口3320台，进口额3.62亿美元；市场需求量为4122台，需求额4.15亿美元(参见《中国机床工具工业年鉴2003》，239页)。2007年，我国加工中心出口744台，出口额0.52亿美元；进口13849台，进口额17.25亿美元，进口数量和金额都超过数控金切机床进口的三分之一。由于近几年缺乏权威的国内加工中心产量数据，无法计算确切的国产加工中心的市场占有率，但估计按数量计不会超过40％，以价值计会更低。
表3分别测算了全部机床产品(金切机床+成形机床)、加工中心各自的产值(量)与国内需求值(量)的相关性。由于需求对生产的直接拉动作用，两个测算值都表现出极高的相关性。但相比而言，前者的相关系数略高于后者，t检验值表现出的显著性水平也好于后者。而且受可获得数据的限制，加工中心采用了产量和需求量作为计算基础，由于国产加工中心的平均售价与进口加工中心的平均售价差距较大，以价值衡量的生产与需求的偏离会更大，如果同样使用产值和需求值计算，相关系数会有所下降。
通过以上分析可知，从总量上看，我国机床工业1999以来的高增长几乎完全是由国内需求拉动的。对于现实的国内需求增长，国内企业可以分一杯羹，尤其是在中低端市场，2005年开始显现出国内产品占据更多市场份额的势头。目前，经济型数控机床基本实现自给；普及型数控机床国内市
场大部分被进口产品占据；而高级型数控机床绝大部分依赖进口的局面依然没有改变。由于国内需求严重依赖于宏观经济形势，一旦全社会固定资产投资萎缩，由于产品结构与出口需求和进口替代需求不相适应，出口需求和进口替代需求是无法担负起支撑产业持续增长的主体作用的。另一方面，由于无法直接考察需求对产业效率增长的影响，这里换了一个角度，通过分析不同档次产品(利润水平也会不同)需求与增长的相关性来间接考察。表3的结果表明，需求对普通产品的拉动效果要好于高端产品，这意味着，目前机床工业的增长依然是规模扩张型而非效益增进型的。
(二)市场竞争的影响分析
本文采用市场集中度、前几位企业规模来衡量行业的竞争程度，由于机床行业近几年整体增长很快，所以采用相对规模指标的市场集中度较绝对规模指标衡量行业的竞争程度更为有效。表4显示了2001年～2006年金切机床行业的市场集中情况，销售收入前10位企业占整个行业的比重从2001年的0.2125上升到2006年的0.4665，表明行业中大企业的增长要比中小企业的增长快得多，竞争程度是趋向增强的。
机床行业的大企业不仅规模增长快，而且产品结构的提升也快于中小企业。2006年，作为金切机床行业销售收入前3位企业的沈阳机床、大连机床和齐重数控，当年产值数控化率分别为52.01％、58.48％和63.91％，远高于同年机床工具协会金切机床制造业重点联系企业(占金切机床制造业全行业企业数的25.5％，全行业产品销售收入的79.15％)39.7％的水平；而4年前的2002年，大连机床的产值数控化率仅为26.2％，沈阳机床为42.4％。这也证明了，国产机床中技术水平较高的产品主要产自规模较大的企业，因为机床产品如果达不到一定的批量，其质量和稳定性都无法保证。
但是，以机床行业前几位企业的集中情况反映产业竞争程度是极为粗略的。如前所述，机床产品品种繁多。行业生产具有多品种、小批量的特点，行业前10位企业中由于主打产品的不同，大部分企业间不具有竞争性。受数据可获得性的限制，我们没有找到更细分行业的企业数据。但可以明确的判断是，在整个机床行业大企业的增长都要快于行业整体，因而产业集中度是不断提高的，竞争程度也是趋向增强的。
此外，中高端产品市场(普及型、高级型)的竞争中，除了国内产品之间的竞争以外还有与进口产品的竞争。尤其是在普及型产品领域，目前进口的普及型加工中心和数控车床在进口总量中所占比重很大，而就当前国产立式加工中心和数控车床的生产实力和技术水平来看，已与进口的这一部分产品不相上下，具备了竞争的实力。从这一方面来看，市场竞争强度也具有上升的趋势(上海市经济委员会等，2004)。
但市场竞争对于产业增长的作用，如果采用不同的产业增长衡量指标，其结果却大相径庭。计算可得，2001年～2006年，我国金切机床行业的市场集中程度(CR10)与产业规模增长(销售收入)正相关，相关系数为0.8488(t检验值=0.003562，显著性水平小于0.01)；但与产业经济效益指标(销售收入利润率)的相关性较低，相关系数仅为0.3278。按照前面的推定，即表明，金切机床行业竞争程度的增强仅与产业规模增长呈现较强的正相关性，而与经济效益指标的变化有较弱的正相关性。对此可能的解释，一是如前所述原因，以机床行业前几位企业的集中情况反映产业竞争程度过于粗略，没有真实体现出行业竞争状况；二是即使在中高端产品市场，竞争对企业创新的拉动作用仍然不足，导致竞争仅带来产业规模的增长而没有与此同步的效益提升。
(三)企业制度的影响分析
总体看，1998年以来，我国机床工业中，国有经济比重下降，三资和民营经济比重上升。与整个工业表现出的国有、三资、民营三分天下的格局略有不同的是，机床工业中民营经济的比重较高。2006年，金切机床行业中，民营经济的产出规模占到全行业的45.7％，成形机床行业中，民营经济比重更高达67.86％；国有经济在金切机床行业中仍然占据重要地位，2006年销售收入仍占全行业的41.03％。
为考察不同企业所有制对产业增长的作用，这里根据1998年～2006年金切机床行业和成形机床行业的国有企业比重、三资企业比重、民营企业比重，以及销售收入和收入利润率数据，对机床行业所有制结构和两类增长指标(规模、效益)进行相关分析(见表5)。分析结果表明，国有企业比重与两类增长指标存在负相关性，而三资企业比重与两类增长指标都存在高度的正相关，民营企业比重与两类增长指标也存在正相关。也就是说，从整体来看，国有经济比重的增长不能带来产业规模增长和经济效益提升；而三资企业、民营企业在行业中产值的份额越高，则产业规模越大、经济效益越好。这一结果与统计数据所体现的三资、民营企业具有比国有企业高得多的生产效率和经济效益是一致的。
在各种所有制企业中，从整体上看国有企业的经济效益确实处于较低的水平，但不能因此就得出国有企业制度就一定劣于三资企业和其他企业制度的简单结论。尽管所有制是企业的基本制度，所有制构成对于企业内部制度的建设具有不可忽视的重要影响，但转变所有制并不必然与建立高效的内部运行机制挂钩。
对于国有企业的经济效益以及所有制结构与产业增长的关系，需要辩正地看待：一方面国有企业低效益有机制的原因有历史形成的原因。冗员过多、社会负担沉重、长期缺乏所有者投入，导致了长期的低效益、研发投入严重不足、缺乏自我改造能力和发展能力不足。另一方面，从产业长期发展的层面看，国有骨干企业是国家几十年中在机床行业重点投资的凝聚，是国内行业先进技术、人才的主要载体，具有不可替代的配套职能和技术进步职能，对于我国机床工业的持续发展、对于国防等战略产业高精尖装备的自主生产具有不可替代的作用，这一责任不可能由外资企业来承担，在较长的一段时间内也难以由其他内资企业承担起来。
(四)企业技术创新状况及其作用分析
我国机床企业在技术水平和技术能力上与世界领先企业尚存在很大差距，如果有创新战略的话，也基本上属于仿制型和依赖型，相应地引进技术在技术来源中占有重要地位。机床企业大多走过一条从“照葫芦画瓢”到引进技术的路子，在逐步走出低谷以后，一些骨干企业开始整合利用国内外资源，构建自己的研发创新体系，同时为技术引进之后的消化吸收提供相适应的研发能力。
企业的技术创新方式方面，一方面通过重组生产系统、引进先进设备，以工艺流程创新提高生产效率；另一方面，通过引进新产品或改进已有产品，使新产品产值比重不断提升。但目前从总体来看，自主创新质量还不高，开发创新主要集中在对现有技术的改进上，技术研发起点较低。中国数控机床的专利情况反映了机床行业目前的技术创新情况。经过对中国专利数据库进行检索，1985年～2004年检出的
数控机床全部中国专利为2624件，从1985年以来维持了一个缓慢而稳定的增长，1999年以后进入快速增长期(王伟光，2003)。数控机床领域专利中改进型专利比较多，代表创新水平的发明专利比例偏低，特别是真正在国内外有较大影响的原创性发明创造更少。发明、实用新型、外观设计三类专利中实用新型占了70％以上，与日、德、美三国‘以发明为主的在华专利申请情况形成很大反差。
由于技术创新没有发挥应有的对产业发展的支撑作用，导致我国机床行业在许多核心技术方面仍然依赖国外进口。数控机床的核心技术在于数控系统，在经济型、普及型和高级型三类数控机床中，国产数控系统的使用基本上限于经济型机床，而国产普及型、高级型机床则使用日本法那克和德国西门子的数控系统。我国机床行业因为核心技术的缺失而付出了高昂的专利费，占到数控机床价格的40％。
技术创新资金投入太少是制约我国机床工业自主研发的一个主要因素。美国已经不是世界上机床工业最为发达的国家之一，但其机床企业的研发投入强度仍然远高于我国企业。据一项美国布法罗大学加美贸易中心2000年进行的对美国制造技术协会(AMT)284家机床企业进行的调查，回应的103家企业中81家有产品出口，这些企业研发费用占总销售额的比重平均为6％，有10家企业达到15％以上，最高为25％。我国机床企业由于经济效益普遍较低，研发资金投入受企业创新战略和利润水平的影响和制约，研发经费占销售收入的比重一般为l％一3％(梁训碹，2005)。
由于缺乏机床工业整体研发投入的数据，因此无法从数量上考察技术创新对机床工业增长的作用。成功的创新代表生产要素质量的提高和要素组合的优化，必然会带来要素利用效率的提高。这里通过考察要素利用效率间接地对创新带动产业增长的效果进行定性的估计。总体来看，机床工业的投入要素利用效率偏低，物耗高。我国机床工业的要素利用效率指标从纵向看是逐步提高的，但横向仍然低于机械工业的整体水平，与先进国家的差距更是以十倍计。投人要素利用效率低源于产出中成本比重大，利润率和增加值率低。钢铁是机床工业最重要的原材料之一，我国机床工业吨钢对应的销售收入要远低于发达国家。如果按重量出售机床，我国出口机床每公斤的价格是瑞士机床的十分之一，美国机床的三分之一，日本机床七分之二。利润则是产出中扣除投入要素价值以外的部分；增加值是指生产过程中的新增价值，低增加值率意味着产出的增长是以大量耗费中间投入(原材料、燃料、动力等)为支撑的。低利润率与低增加值率相伴随，则意味着企业即使拼了设备(少提折旧)、拼了职工(低工资)也没有换来更高的利润。即从生产函数来看，这种产出增长依靠的是要素投入数量的增长，而不是建立在通过调整要素组合、提高要素质量实现的技术创新和制度创新的基础之上。
(五)外部研发和人才支持系统的影响分析
主要问题是企业成为研发主体与机床工业共性技术研发的缺失。随着科技体制改革的推进，目前我国产业技术研发的主体已经转变为企业。机床工业的大型骨干企业正成为自主研发的主体，围绕本企业面临的技术研发难题，与科研院所和大学进行技术创新合作。但机床工业共性技术研发体系出现了供应缺失的问题。产业共性技术是竞争前技术，包含各个行业都要使用的基本数据、基本工艺。共性技术研究与开发的外部效益较大，风险较高，企业自己研究开发难度大且缺乏积极性；而且，如果由某个企业独占共性技术，也会造成社会效益低下和资源浪费。许多国家都建立了国家基础共性制造技术研发机构，如美国标准与技术研究院(NIST)、德国的弗劳恩霍夫(Fraunhofer)应用研究促进协会、韩国的生产技术研究院等。我国机床工业共性技术的研发长期以来依靠各类国有科研院所，在科研院所转制的情况下，机床工业共性技术研发体系出现了供应缺失问题(张东明，2002)。
在高技能劳动力的培养方面，目前学校培养和企业培养占了同样重要的地位。华中科技大学数控系统工程技术研究中心的《中国数控人才市场需求与教育现状的调研报告》提供了一个侧面的佐证。该报告对包括机床企业在内的机床用户企业的数控技术应用人才情况进行了调研。调研数据表明，企业现有数控技术人才中，依靠企业自身力量培养提高的占36.26％，直接从学校招收的学生占48.30％。刚走出校门的学生在校期间难以积累工艺经验，实际动手能力差，说明职业院校学历教育培养的数控人才还很难完全满足企业的需要。
综合各方面影响因素考察得出的结论是，1999年以来，我国机床工业的高速发展主要得益于国家宏观经济政策所带来的需求高涨。由于市场竞争、企业制度创新、技术创新，以及企业外部支持体系的作用不足，导致要素利用效率虽有提升但仍然处于较低的水平，而且市场需求高涨时盈利水平上升，一旦需求萎缩，原材料、运输等中间投入的价格上涨，有限的利润空间就会受到严重挤压。这种增长方式是单纯依靠国内市场需求拉动的，是规模扩张型增长而不是效益增进型增长，即现有的增长没有建立在产业内部能力提高的基础之上。
三、促进我国机床产业创新发展的对策选择
当前，我国机床工业必须将增长的主要动力从需求拉动型转变为创新驱动型，即将需求对产业增长的直接拉动通过创新过程发挥出来，使创新成为产业增长的第一驱动力，以创新带动机床工业的结构升级和竞争力的提升。在政策思路上，需要鼓励提高自主创新能力，突出政策扶持的重点，形成配套的政策体系。除了直接影响供给和直接影响需求的政策以外，产业政策的实施结果就是形成产业发展的制度环境。本文仅从制度建设的角度探讨促进机床工业创新的对策选择，且只是概括性地提出政策目标，在实际中还需要政策工具的具体协调。
(一)推进企业转制，建立健全有利于技术创新的企业机制
进一步深化企业制度改革，为国内企业提高技术创新能力和竞争力提供制度保证。一方面推进国有大型企业的股份制改造，深化企业内部各项制度改革；另一方面，推动民营企业建立现代企业制度，完善企业治理结构和运行机制。特别需要注意的是，与所有制改革相比，建立和完善企业内部机制才是根本目标，前者只是实现后者的途径之一。技术创新以及产业化生产过程中需要依托一系列企业内部机制。例如，技术引进之后的消化吸收问题。还有一直是国产设备软肋的产品可靠性问题。鼓励引导企业加大技术创新的投入，将增加的收益投入到设备更新改造、研究开发和技术人员培养等方面。
(二)支持机床工业竞争前技术的开发，构建科研创新体系
借鉴国际上的经验，构建竞争前技术的研发平台，一是发挥行业协会的组织协调功能。例如，与政府一道，对涉及各类企业、大学、研究机构共同参与的研发活动进行组织协调。二是以企业为会员，建立非营利性的科研开发联合体，将会员提出并最终确定的科研项目以合同方式承包给研究性大学或其他研究机构。此外，竞争前技术的研发资金可以采用受益企业集资加国家资助的“合作科研”的方法。由于关系到行业竞争力和国家竞争力，政府应当对机床行业的产业共性技术和产业基础技术的研究开发给予资金支持。
(三)促进公共资源对机床工业技术创新的支持
对于研究型大学、研究机构。其对机床企业技术创新的支持不应局限于承担企业或科研开发联合体的课题委托，还应当通过一定的制度设计，激励研究型大学、研究机构使其拥有的各类研究资源实现全社会共享，并进一步将这些资源组织起来，成为面向全社会的公共技术创新资源。对于职业技术培训机构，一方面，要大力支持职业技术培训机构的发展，为我国机床工业培养更多的技术工人，提高机床企业劳动者的整体素质水平；另一方面，也要促进职业技能的培训更加贴近企业需求，通过教材的更新、教师素质的提高，以及实习基地建设和实习设备的更新等，不断提高学生的实际操作技能。
(编校：育 川)
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