制造业厂商在经营活动中会根据市场结构、企业自身特征，在利润最大化原则下决定最优的技术升级策略，确定技术引进与自主创新投资的规模。汇率调整情况下，厂商面临的经营环境更加复杂，厂商需要调整原有的技术升级策略。因此，要研究汇率调整对制造业厂商技术升级的影响机制，就必须先分析制造业厂商技术升级策略的一般规律。这一节将从市场结构、产品生命周期和需求弹性出发，从供给和需求角度考察规模扩张、技术引进和自主创新对厂商的成本和收益的不同影响，分析制造业厂商的经营决策行为，在利润最大化原理下分析厂商的生产制造投资、技术引进投资和自主创新投资的决定因素。
4．1．1 相关理论
这一部分将分析市场地位不同的厂商如何在技术引进和自主创新策略中进行选择，以及这一部分相关的理论包括国际贸易的产品生命周期理论、寡头垄断理论、垄断竞争理论和技术外溢及“边干边学”。
1．国际贸易的产品生命周期理论
产品生命周期（product life cycle）指产品的市场寿命，即一种新产品从开始进入市场到被市场淘汰的整个过程。美国经济学家弗农（Vernon）最早运用产品生命周期理论分析国际经济问题。弗农认为，产品生命是指产品在市场上的营销生命。产品和人的生命一样，要经历形成、成长、成熟、衰退这样的周期。就产品而言，也就是要经历一个开发、引进、成长、成熟、衰退的阶段。而这个周期在技术水平不同的国家里，发生的时间和过程是不一样的，期间可能存在一个较大的时间差。正是这一时间差，决定了不同国家在技术上的差距。它反映了同一产品在不同国家市场上的竞争地位的差异，从而决定了国际贸易和国际投资的变化。就国际贸易来说，国际贸易的产品生命周期，是将周期理论与国际贸易理论结合起来，使比较利益从静态发展成为动态。产品生命周期理论考察了当周期发生变化时，比较利益是怎样从一个国家转移到另一个国家。这样使得比较利益学说、H-O模型动态化，对于相对落后国家在国际分工中确定自己的地位和参与格局具有指导性意义，并且决定在发展过程中应该如何进行生产结构的升级、改造。
根据国际贸易的产品生命周期理论，由于各国制造业厂商所生产的产品在产品生命周期中所处阶段不同，制造业厂商在国际市场上才会具有自己的技术优势，从而形成不同的竞争地位。
2．寡头垄断理论和垄断竞争理论
寡头垄断（monopoly）和完全竞争、垄断竞争以及完全垄断是产品市场的四种不同形态。
寡头垄断又称寡头、寡占，是一种由少数卖方（寡头）主导市场的状态。寡头垄断是同时包含垄断因素和竞争因素而更接近于完全垄断的一种市场结构。它的显著特点是少数几家厂商垄断了某一行业的市场，这些厂商的产量占全行业总产量很高的比例，从而控制着该行业的产品供给，寡头垄断又称为双占垄断或双头垄断。寡头垄断形成的原因很多，包括专利技术、规模经济等因素，也包括行政因素。对于制造业厂商来说，技术进步能够使其在产品市场上拥有一定程度的垄断权，从而使产品市场具有寡头垄断的特点。
垄断竞争是一种介于完全竞争和完全垄断之间的市场组织形式，在这种市场中，既存在着激烈的竞争，又具有垄断的因素。垄断竞争市场是指一种既有垄断又有竞争，既不是完全竞争又不是完全垄断的市场，是处于完全竞争和完全垄断之间的一种市场。垄断竞争市场竞争程度较大，垄断程度较小，比较接近完全竞争，而且要现实得多，在大城市的零售业、手工业、印刷业中普遍存在。市场中存在着较多数目的厂商，彼此之间存在着较为激烈的竞争。厂商所生产的产品是有差别的，或称“异质商品”。厂商进入或退出该行业都比较容易，资源流动性较强。
对于技术水平不同的厂商来说，他们在国际市场所处的地位完全不同。对于技术水平较高的厂商来说，由于拥有专利的保护，再加上对技术复杂的产品的仿制相对困难，使得这类厂商在一定程度上享有垄断地位，从而使国际市场具有寡头垄断的特征。相反，对于技术水平较低的厂商来说，其产品的同质化程度高，替代品较多，关于产品的信息不对称程度较低，他们面临的市场竞争更为激烈，国际市场更多地具有垄断竞争的特点。
3．技术外溢及“边干边学”理论
本章的研究还考虑了除技术投资之外影响厂商技术进步的其他因素，如其他厂商技术进步对厂商产生的技术外溢以及厂商生产活动通过“干中学”引致的厂商技术进步。
技术外溢是指外商投资、跨国贸易等对东道国相关产业或企业的产品开发技术、生产技术、管理技术、营销技术等产生的提升效应。对当地竞争企业的技术创新的示范、刺激与推动，称为平行外溢；对当地上下游关联企业的技术进步的示范、援助与带动，称为垂直外溢。
1962年阿罗（Arrow）在著名的《干中学的经济含义》中提出了干中学效应（即学习效应），来说明动态规模经济的存在和发生过程，技术的动态变迁在国际分工中的作用由于导致干中学效应而更加受到关注。干中学，是指人们在生产产品与服务的同时也在积累经验，从经验中获得知识，从而有助于提高生产效率和知识总量的增加。知识总量的增加可使所有厂商生产效率提高，体现了知识积累的外部性。如果存在“干中学”效应，企业员工的生产效率会在一定程度内稳步提高。这样，即使厂商不进行技术投资，其技术水平也会有所提高。
4．1．2 制造业厂商技术升级战略和规模扩张战略的选择
制造业企业将根据生产制造投资和技术更新投资的边际收益来选择规模扩张还是技术升级。假定可以把制造业厂商的投资分为技术投资和生产制造投资，前者用于自主创新和技术引进，后者用于增加原材料投入以扩大生产规模。如果生产制造投资的边际收益更高，厂商会推行规模扩张战略；如果技术升级的边际收益更高，厂商就会实施技术升级战略。厂商可以通过技术引进和自主创新这两种手段实现技术升级。
1．技术投资和生产制造投资的关系
对于制造业厂商来说，技术投资和生产投资之间存在复杂的联系。在不同的宏观经济形势和厂商特征下，技术投资和生产制造投资之间的关系也不相同。厂商技术投资和生产制造投资之间的关系反映为规模扩张与技术升级的关系。部分学者（Dosi，G．，1988；Jovanovic，B．＆Rob，R．，1990）在实际周期理论框架下提出了供给推动模型（supply push model），认为技术升级是由内生的、无法观察的基础科学研究的进步引起的，厂商规模扩张对技术升级没有影响。也有学者否定了供给推动模型，提出了需求拉动模型（demand pull model），即销售量或者盈利的波动会影响自主创新投资，厂商规模扩张会影响创新活动。需求拉动模型又包括两种相互对立的观点，即逆周期理论（countercyclical theory）和顺周期理论（procyclical theory）。支持逆周期理论的学者提出了“机会成本效应”（opportunity cost effect）假说（Barlevy，G．，2007），认为公司创新应当是逆周期的。在产出增长速度快、厂商规模扩张快的时期，厂商将资金用于研发的机会成本相对较高，因此，技术升级与规模扩张具有负相关关系。以Stiglitz（1993）为代表的学者则支持顺周期理论，提出了融资约束效应假说（financeconstraint effect）。他们从创新融资角度出发，认为公司创新活动的规模受其现金流和融资能力制约。当扩张速度快，公司内部现金流充裕时，其创新行为才更加活跃，技术进步才能加快，经济效益得以提高。根据该理论，当厂商生产制造投资上升时，技术投资也将增加。由此可见，有必要深入研究技术投资和生产投资之间的关系，才能全面分析汇率调整后厂商在技术投资和生产投资之间的选择策略。
2．制造业厂商的生产函数
我们根据Aghion，Askenazy ＆Berman（2012）的研究，假定存在一个典型的制造业厂商，该厂商的生产函数如下：
其中，Q和K分别表示总产量以及包含资本投入和劳动投入在内用于生产制造的投入，即生产制造投入；A表示当前的技术水平；α为资本对产出的贡献率。在其他投入品总量不变的情况下，资本的边际产出递减，因此，0＜α＜1。
对于该厂商来说，为了长远发展，它不仅要通过维持或增加生产制造投入以维持企业的存在，还要考虑通过技术投资实现未来的长期发展。如果厂商生产制造投资过度，就没有资金进行技术投资，从而危及厂商的长远发展。但是，如果厂商把过多的资金用于技术投资，以至于降低了厂商的生产制造投资，就会危及厂商的生产，更无法实现长远发展。因此，制造业厂商要兼顾当前和未来的发展，就必须在当前的生产投资和技术投资中进行权衡。
制造业厂商通过当前的生产制造投资和技术投资，可以获得两种收益。第一，生产制造投资可以直接增加制造业厂商的今后一段时间的产量，从而增加销售收入；第二，技术投资可以提升厂商未来的技术水平，提高厂商未来的产量，为厂商带来收益。这两方面的收益都会提高厂商收益的现值。此外，对于生产制造投资来说，在其他要素不变，特别是技术水平不变的情况下，其边际收益表现出递减的特征（Aghion ＆Howitt，2006）。对于技术投资来说，尽管技术投资成功后可以促进技术进步，缓解厂商边际收益递减趋势。但是，由于技术投资成功后，用新技术取代现有技术会导致大批现有机器设备和生产环节的淘汰，因此，厂商一旦通过技术更新足以应对产品市场竞争后，再进一步进行技术更新的动力就会减弱。再加上技术投资未必总是成功，厂商扩大技术投资的风险也不断提高。因此，技术投资也具有收益递减的特征，厂商在进行技术升级方面具有一定的动力，但不会无止境地进行持续的技术更新。我们可以把厂商收益函数表示为：
其中，R，Z和P分别表示厂商的收益、技术投资和产品价格；β为厂商技术投资对收益的贡献率，受技术投资面临的不确定性等因素影响，根据以上分析可知，0＜β＜1；a为技术进步对收益影响的调整系数，受未来商品价格影响，价格越高，该系数越大。（4．2）式表明，厂商可以通过提高生产投资和技术投资两种手段增加自身的收益，最大化自身的利润。
在实施技术升级战略过程中，部分厂商资金宽裕，在安排技术投资和生产制造投资时，只要根据两种投资的收益和成本决定最优投资额。但是，部分厂商资金不足，在决定技术投资和生产制造投资的最优规模时，面临流动性限制，无法完全按照技术投资和生产制造投资的收益和成本决定最优投资规模。由于厂商在没有流动性约束的技术投资的决定和面临流动性约束时完全不同，因此，本书将分别考察没有流动性约束和面临流动性约束的厂商的技术投资决定过程。
3．厂商技术投资的选择
制造业厂商为了维持自身的收益水平，会在生产投资和技术投资中进行权衡。厂商必须考虑这两种投资的相对收益和成本，最终实现利润最大化。
根据Aghion，Askenazy ＆Berman（2012）的研究，由（4．2）式可以得到制造业厂商的利润函数，即：其中，Π，r和c分别表示制造业厂商的利润、生产制造投资成本和技术投资成本。由于技术投资（K）的收益不会在当前获得，（4．3）式实际上包含了跨期利润最大化的特征。
厂商的策略是通过调整资本投入（K）和技术投资（Z）的总量，实现利润最大化。由（4．3）式，可以得到厂商实现均衡时的一阶欧拉条件，即：
（4．4）式和（4．5）式表明，当资本投资的边际收益等于边际成本时，厂商的资本投资达到均衡水平。当技术投资的边际收益等于边际成本时，厂商的技术投资达到均衡水平。当厂商的资本投资和技术投资同时实现均衡时，厂商实现最优决策。由（4．4）式和（4．5）式，可以得到此时的均衡条件：
由于，0＜α＜1且0＜β＜1，由（4．6）式可知，技术投资（Z）和资本投资（K）同向变动，当资本投资上升的时候，技术投资也会上升。由此可见，在没有流动性约束的情况下，厂商可以根据边际收益和边际成本相等的原则决定最优资本投资和技术投资。在增加资本投入的时候，要维持资本投入的边际收益不下降，就必须增加技术投资。同样，在增加技术投资的时候，要避免技术投资的边际收益下降，也要提高资本投资。
（4．6）式还显示，尽管在没有流动性限制时，技术投资和生产制造投资会同向变动，但是，还有一系列因素会影响技术投资和生产制造投资的关系。这些因素具体包括：
第一，技术投资的成本（c）。当技术投资的成本较高时，厂商在进行生产制造投资时，不会大幅度提高技术投资，技术投资的增长就会有限。在一个经济体中，技术投资的成本包括风险投资发展状况、人力资本的稀缺程度及其成本、国外技术的成本、创新环境和知识产权保护等。当一国风险投资机制不健全，创业资本缺乏时，技术投资的成本就会处于较高水平上。当一国教育落后，人力资本缺乏，人力资本成本昂贵时，技术投资的增长就会很慢，厂商就更倾向于进行生产制造投资，厂商就更希望通过规模扩张提高收益，经济增长也就更多地表现为外延式增长。
第二，生产投资成本（r）。生产投资成本处于较高水平时，生产投资相对于技术投资就处于较低的水平上。生产投资主要指厂商的融资成本，与厂商自身的信用状况、金融机构及金融市场发展水平以及厂商内部现金流状况有关。在一个金融机构及金融市场发展较为成熟的经济中，厂商的现金流越充裕，信用度越高，生产投资成本就越低，厂商在技术升级和规模扩张中就更加倾向于后者。如果生产投资成本较低，尽管技术投资和生产投资同向变动，但生产投资的增长会远远超过技术投资。
第三，技术投资与生产投资相对贡献率
。技术投资相对于生产投资的贡献率越高，技术投资就能够为厂商带来更大的回报，厂商进行技术投资的动机就越强。一般来说，影响技术投资与生产投资相对贡献率的因素主要包括研发环境、知识产权的保护程度、所引进技术的先进程度等。如果一国进行研发的宏观环境和企业内部进行创新的微观环境越好，技术投资成功的概率就越高，也就能够带来更多的收益。同时，知识产权保护程度越好，进行技术投资的厂商就能够获得更多的知识垄断收益。此外，厂商引进的技术越先进，就能够在更长的时间内维持先进技术带来的垄断利润。在生产投资贡献率一定的情况，技术投资的相对贡献率就越高，厂商进行技术投资的动机就越强。这样，即使生产投资和技术投资的变动方向相同，但技术投资的增长速度会远远大于生产投资。
第四，产品市场价格（P）和现有技术水平（A）。（4．6）式表明，产品市场价格越高，现有技术水平越先进，厂商就能够获得更大的生产投资收益。厂商在现有情况下扩大投资规模、进行规模扩张的收益也越大，进行技术投资的动机会越弱。这样，厂商就越有可能只进行生产投资，或进行小规模的技术投资。
特别要注意的是，在不存在流动性约束的情况下，如果厂商的生产投资等于0，其技术投资也等于0。由此可见，在不存在市场摩擦、没有流动性约束的情况下，厂商的生产投资和技术投资总体上是同向变动的。
4．1．3 “干中学”效应和“技术外溢”效应与厂商最优的投资决策
在某些情况下，厂商可能存在“干中学”效应，这也将使厂商的最优化决策行为变得更为复杂。这一部分将考察这两种情况下厂商最优投资决策的变化。
1．具有学习效应时厂商技术投资的选择
“干中学”是制造业生产过程中常见的现象。从现有文献看，阿罗（1962）首先提出了“干中学”假说，认为企业生产能够为其员工提供学习和提升效率的机会，从而提高生产效率。因此，生产投资的增长也能够促进厂商技术水平的升级。所以，在研究制造业厂商技术投资和生产投资问题时，必须考虑制造业厂商增加生产投资、扩大生产规模时所产生的学习效应及其对厂商技术水平的提升作用。
假定“干中学”能够产生一定的收益，从而使厂商的利润函数（4．6）式变为：
其中，A（K）反映了厂商通过生产投资获得了“干中学”的机会，并借此提高了技术水平。一般来说，A′（K）＞0，但A″（K）＜0，说明厂商扩大生产投资能够通过“干中学”提高当前的技术水平，但是它对技术水平的提升具有递减的特征。对于任何厂商来说，不增加技术投资时，“干中学”对技术的提升都是有限度的。此外，与研发不同，“干中学”的效果大多在生产活动中显现，直接提高当期的技术水平和生产效率。
因此，在考虑了“干中学”效应时，厂商的最优化条件变为如下形式：
（4．8）式中，由于A′（K）＞0且A″（K）＜0，生产投资（K）和技术投资（Z）也会同向变动。所不同的是，在考虑了“干中学”效应后，厂商等产量曲线也更为平坦，说明生产投资的边际收益增加，因此厂商在投资选择时也更为青睐生产投资。
2．具有“技术外溢”效应时的厂商技术投资的选择
当存在技术外溢时，厂商的生产效率会受其他厂商影响。具体地说，当其他厂商经营规模扩大、经营活动更为活跃时，该厂商的生产制造效率（即技术水平A）也将提高。因此，可以把存在技术外溢时的厂商生产函数表示为：
其中，KI表示行业中其他厂商总的生产投资规模。A′（KI）＞0，但A″（KI）＜0，说明全行业中其他厂商生产投资规模提高时，将对厂商的生产产生技术外溢，提高厂商当前技术水平。但是，一方面由于厂商自身的技术学习能力未必和行业中其他厂商投资规模同步提高；另一方面也由于技术外溢后厂商与其他厂商的技术差距缩小，使得技术外溢效应具有递减的特点。
由（4．9）式，可以得到存在技术外溢效应时厂商最优化决策的一阶欧拉条件，即：
由（4．10）式可见，在包含了技术外溢效应后，生产投资和技术投资仍然会同向变动。与（4．6）式相比，（4．10）式中的技术水平A（KI）是一个受行业活动影响的变量。当行业中其他厂商的投资规模扩大，并通过技术外溢效应提升了该厂商的技术水平时，该厂商生产投资的边际收益提高，促使该厂商增加生产投资，从而使技术投资在总投资中所占比重下降。因此，厂商面临的技术外溢效应越强烈，该厂商增加技术投资的动机就越弱。
通过以上分析可以发现，无论是存在“干中学”效应还是“技术外溢”效应的情况下，厂商的最优化决策并没有发生根本性的变化，因此，我们对厂商的技术投资决定过程的分析仍然有效，我们可以在此基础上进一步研究汇率调整对制造业厂商技术升级策略的影响。
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