随着分工的细化和全球贸易一体化的加速，同一产品的不同环节可以在世界范围内进行重组，最终产品生产者基于各种考虑将其生产的一些环节外包给外国的生产厂商，导致了一个产业内结构的再塑。产业内结构升级的目的就是实现产业价值链的攀升，这种关于价值链的研究在管理学中是一个热点问题，其代表性的研究有Gereffi（1999）、Humphrey和Schmitz（2000，2002）、Kaplinsky和Morris（2003）、Humphrey（2004）等人，他们从全球价值链的角度对产业升级模式、治理方式等问题有较为系统的研究。
但是，基于经济学的角度分析外包对产业内结构影响的文献则较少，即使有也是比较零散的分析。在经济学中关于外包这一现象的早期研究多基于“片段化”这一术语，也就是说研究者更多地关心的是生产过程被打破这一现象，代表性研究有Arndt（1997，1999）、Jones和Findlay（2000，2001）、Jones和Kierzkowski（1998，2000）等人，这些研究多数基于文字推理和图形分析。利用数量模型对外包进行研究的文献相对较少，这种研究方式始于Dixit和Grossman（1982）将中间品生产函数引入到最终产品的生产上来，其后，Feenstra和Hanson（1996，2001）考虑了一个连续生产阶段的产业中外包对于工资和就业的影响，而Kohler（2004）则讨论了一个多阶段生产的产业中外包与要素价格的关系。这些文献对于外包的产业结构调整功能有零星的涉及，本节试图沿着Dixit和Grossman（1982）、Feenstra和Hanson（1996，2001）、Kohler（2004）的研究思路，在一个统一的框架内系统地对外包的产业内升级效应进行研究。
本书的研究在以下几个方面有别于Feenstra和Hanson（1996）、Kohler（2004）的研究：第一，他们的研究对象是外包对要素价格和国家间的利益分配的影响，而本书则专注于外包对于产业内产业结构的调整功能；第二，他们的研究都是从发达国家自身出发，基于发包方的研究视角，而本书则从发展中的情况出发，视角集中于承包方；第三，本书将Kohler（2004）对于技术的考虑融合进了Feenstra和Hanson（1996）模型，考虑了外包的技术溢出。
一、理论框架与外包范围的确定
假设世界上存在两个国家：发达国家N和发展中国家S；一个产业Y；两种要素：资本K和劳动，其中，劳动又可以分为高技术劳动H和低技术劳动L两类。最终产品Y由一系列连续的中间投入品z组装而成，其中，中间投入品z被指数化到［0，1］的区间上。每一单位的中间投入品需要aL（z）单位的低技术劳动、aH（z）单位的高技术劳动和aK（z），中间投入品z的总的要素需求分别为L（z）、H（z）和K（z）。对z按照技术密集度递增的顺序进行排列，即（aH（z）/aL（z））/z＞0，同时我们对z的顺序作出另外一个假设，即这一排列还是按照资本密集度上升的假设的。[1]
假设中间投入z的生产函数是里昂惕夫和C D复合型的：
其中，1＜θ＜1；A为常数，且AN＞AS，即两国具有希克斯中性技术差异，即发达国家具有更先进的技术水平。最终产品按照C-D生产技术无成本地组装在一起：
其中，α（z）表示中间品投入占中投入的比重。进一步，假设一国要素禀赋分别为Li、Hi和Ki，对应的生产要素价格分别为wi、qi和ri，i＝N，S。并且，这里我们还假设，两个国家的技术水平和要素禀赋足够大，不会导致要素价格均等化。同时，由于现实生活中发达国家往往资本充足、人民受教育程度较高，因此，我们假设发达国家是资本丰裕和高技术劳动力相对较多的国家，而发展中国家则是低技术劳动丰裕的国家。根据供求定理，发达国家的资本回报率低于发展中国家，并且，高技术劳动与低技术劳动的相对工资也会低于发展中国家，从而有：rN＜rS并且qN/wN＜qS/wS。同时，在各自国内其两种劳动要素供给关系分别为
这种劳动的供给变化源自两个方面：一是基于供给原理，随着低技术劳动相对工资的下降，供给量自然会减少；另一方面，随着高技术劳动相对工资的增加，越来越多的低技术劳动力通过培训、学习以及技术等手段转化成为高技术劳动力。
根据成本最小化原理，在国家i生产一单位的中间投入品x（z）的成本为：
这样，cS（wS，qS，rS；z）和cN（wN，qN，rN；z）分别表示发展中国家和发达国家生产一单位中间投入品的成本，据此可以定义发展中国家在生产z上是否具有成本比较优势：
若在环节z，γ（w，q，r；z）＞1，则表示发展中国家在生产中间投入品z上具有成本优势，因此对于发达国家而言将这样的生产环节外包给发展中国家生产是划算的；若γ（w，q，r；z）＜1，则表示发展中国家在生产中间投入品z上具有成本劣势，其生产环节应当在发达国家生产；若γ（w，q，r；z）＝1，则表示在中间投入品环节z两国生产是无差异的，就发达国家而言留在本国与外包出去无差异。同时，由于qN/wN＜qS/wS且（aH（z）/aL（z））/z＞0，因此，当两国要素价格水平和技术保持不变的时候，γ（w，q，r；z）是关于z递减的。
在此基础上，我们参照Kohler（2004）的思路，考虑外包的成本问题。国际外包的过程中存在着大量的交易成本，比如契约的签订、交通运输以及信息交流等都存在大量的成本，我们假设成本为冰山类型的（iceberg-type），也就是说，国内生产1单位的中间品投入z在国外需要生产τ（z）＞1单位的中间品投入z，交易成本的存在使得中间品的跨国生产存在一个成比例的损失。同时，我们还考虑一个外包活动的技术溢出效应ρ（z）＞1，发达国家将其生产环节外包给发展中国家的同时，往往会将部分的技术和资本带往发展中国家，而且，发展中国家的劳动力通过学习和经验积累也存在“干中学”效应，这些都有助于发展中国家的技术进步。为了简化问题的分析，我们假设这种技术溢出也是希克斯中性的，它对资本和劳动的影响是成比例的。
将外包的成本和技术溢出考虑进来，我们对于某一环节的成本优势就应当重新考虑，从而总体上的成本比较优势决定于：
其中，AS是τ（z）、ρ（z）的函数，且AS/τ＜0，AS/ρ＞0，表明外包成本的增加对发展中国家的生产技术具有负面影响，同时发展中国家的生产技术随着外包技术溢出的存在而增加。
假定在存在外包成本和技术溢出的条件下，发展中国家的“技术”[2]水平仍然不会超过发达国家，即AS（τ（z），ρ（z））＜AN。同时进一步，由于技术本身是常数，不随中间投入品的变化而变化，因此，AS（τ（z），ρ（z））存在一个上限，也就是发展中国家的总体“技术”存在一个上限，它保证了AS（τ（z），ρ（z））≤
＜AN，这样一来在考虑了外包成本和技术溢出之后，Γ（w，q，r；z）关于z的单调性与γ（w，q，r；z）是相同的。
由此，发达国家的企业可以根据自身成本比较优势确定外包的范围。如图3.1所示，当Γ（w，q，r；z）＞1时，即z∈［0，z*）时，发达国家生产中间投入品z具有总体成本优势，因而，发达国家应当将这些生产环节外包给发展中国家生产；当Γ（w，q，r；z）＜1，相应地z∈（z*，1］时，发达国家在生产中间投入品z具有总体成本优势，因而，这些生产环节应当留在发达国家本身生产；当Γ（w，q，r；z）＝1，即当z＝z*时，中间投入品z*两个国家生产无差异。z*是外包的临界点，也是均衡条件下确定的外包值。
图3.1 外包范围的决定
如果发达国家企业将更多的生产环节外包出去或者是发展中国家希望增加其外包的范围，会对发展中产业结构产生什么影响呢？这种情况往往在外包的成本减少、发展中国家技术进步更快或者发达国家资本向发展中国家流动等情形发生时可能存在。即在图3.1图中，z*向z*′移动，这要求Τ（w，q，r；z）曲线右移。接下来，我们就考虑这种情况发生时，对一国产业内的结构造成的影响。
二、国际外包对产业内结构的影响
就一个产业而言，产业结构的变化主要表现在要素结构、收入水平、产业技术和贸易结构等方面，下面，我们就外包对产业内这些要素的变化进行分析。
（一）要素结构的变化
产品的生产包括资本和劳动两种要素，而劳动又有高技术劳动和低技术劳动两类，因此，要素结构的变化就存在两个层次：一是劳动力内部要素结构的变化；二是资本与劳动之间要素结构的变化。
在确定了均衡的外包临界值z*之后，发展中国家专业化于［0，z*）范围内的中间品投入的生产，而发达国家专业化于（z*，1］范围内的中间品投入的生产。从而生产一单位产品Y时，发展中国家和发达国家的生产成本分别为：
为了简化问题，假设外包的成本和技术溢出不随中间品投入的变化而变化，即为一个常数，且达到上限，从而发展中国家合成的技术水平为
。将（3.3）式代入（3.6）式和（3.7）式，对要素价格求导，由谢泼德引理可得两国各类生产要素的需求：
对于发达国家也有类似的考虑。同时，由于生产函数中资本和劳动之间的关系式C-D型的，从而发展中国家在该产业中的资本收入与劳动收入之比应该等于资本与收入在生产函数中所占份额之比，即有：
假设整个世界在该产业中的支出为E，由于每一个环节所占的份额为α（z），从而每一个中间投入品的需求满足：
结合成本函数（3.3）式，并将这一关系代入（3.8）式—（3.10）式，从而要素的需求可简化为：
假设市场是完全竞争的，要素市场完全出清。要素的整体需求等于要素的供给。因此，发展中国家劳动力内部的要素结构和资本与劳动的要素结构分别为：
对（3.16）式取对数，并对z*求导，可得：
因此，外包范围的增加导致了产业人力资本结构的提升。
由于（aK（z）/（aH（z）＋aL（z））/z＞0，[3]和前面同样的道理，可以得到
因此，外包范围的增加也导致了产业资本深化。
从而我们可以得出结论：
命题3.1：随着一个产业内发达国家向发展中国家外包范围的扩大，可以提升发展中国家的该产业的人力资本结构，并促进产业的资本深化。
（二）收入水平的变化
在产业Y中，发展中国家各类生产要素的收入分别为：
发展中国家的整体产业增加值为：
可见，当产业内外包范围扩大时，发展中国家该产业增加值、低技术劳动收入、高技术劳动收入以及资本收入水平都上升了。
对各类要素收入增长的相对值，类似于要素结构的考察，可以得到：
命题3.2：一个产业内发达国家向发展中国家外包范围的扩大，会促进发展中国家该产业增加值的增加和各类要素投入收益的增大，并且高技术工人相对于低技术工人、资本收益相对劳动收入增加幅度更大。
（三）产业技术的变化
当国际外包的技术溢出效应[4]存在时，也就是说ρ（z）＞1的存在会导致发展中国家AS的一个提高，从而使发展中国家中间投入品环节生产成本的降低。当其他条件不变时，而由于生产函数的齐次性，[5]这会导致总体比较成本优势曲线的一个成比例的向右移动。Kohler（2004）指出整个平面的每一个比较成本优势曲线与1的交点即相当于一个边际的外包值。也就是说，外包的环节与技术溢出之间存在一种关系，即：
这就意味着外包是技术溢出能力的函数。考虑一个外包范围的扩大，在原先均衡
的基础上增加一个dz的量，这样原先的均衡E0被打破，总的成本比较优势曲线向右移动，达到一个新的均衡E1，从而等成本线可以表示为：
由于技术溢出的存在，[6]也就是说，AS（τ，ρ）/ρ＞0，这又进一步导致总的成本比较优势曲线继续向右移动，达到有一个新的均衡E2，根据（3.24）式，此时外包的范围有扩大到z*2，即带来了又一轮的外包的增加，而新增的外包又存在技术的再溢出，促进技术的进一步提高。这样循环往复，经过经济体的多轮调整，最终的均衡点达到En，外包的临界值处于z*n的水平上（见图3.2）。因此，我们有命题3.3。
图3.2 国际外包与技术溢出
命题3.3：由于外包技术溢出的存在，国际外包范围的扩大会带来一个乘数效应，促进进一步的技术进步和外包范围的扩大。
（四）贸易结构的变化
从前文的讨论中，一旦确定了外包临界值z*之后，处于（z*，1］环节的中间投入品就在发达国家生产，而处于［0，z*）的环节就在发展中国家生产，也就是说，自由贸易导致了完全的专业化。因此，完全专业化的条件下，发展中国家出口的是低技术、劳动密集的中间品投入，而不存在高技术、资本密集的中间品投入的生产，发达国家则恰好相反。[7]事实上，现实生活中，一个产业完全的专业化是很少的，比如说，美国和中国都生产汽车，而且都存在零部件和组装汽车的企业。因此，我们假设发展中国家和发达国家都会从事每一产业所有中间品投入的生产，同时，还假设组装环节可以在任何一个国家无成本地进行，因此，各国的最终产品生产的生产函数变为：
为了考虑内部结构的变化，同时也为了简化问题的分析，可以将0≤z＜z*的中间品投入集合为一个生产环节，设为x1；将z*＜z＜1的中间品投入集合为另一个生产环节，设为x2，且x1为劳动密集生产环节，x2为技术或者资本密集环节。因此，最终产品的生产相当于有3个生产环节，合成的环节x1和x2以及最终组装环节，从而有：[8]
其中，0＜α＜1。我们前文讨论的完全专业化的情形下，对于发展中国家而言x2＝0，这一部分是完全从国外进口，即将这一环节外包给发达国家生产，相反，发达国家则是x1＝0。但即使是不完全专业化的情形下，发展中国家也会出口一部分环节1而进口一部分的环节2，假设M1＞0表示出口的数量，而M2＜0表示进口的数量，从而发展中国家最终产品的生产：
这是发展中国家该产业的生产函数，满足约束条件：
其中，LSi、HSi和KSi分别为相应环节的合成值。另一方面，在完全竞争条件下，产品的价格等于单位成本，即有：
这里ci（w，q，r；z）（i＝1，2）是各合成环节的合成价格，同时将环节1作为计价单位，环节2的价格p为环节1的相对价格。由于组装无成本，从而最终产品的价格为（p＋1）。由此，可以计算该产业的最优产出水平，它使一国产业增加值达到最大，即最终产出的增加值与净贸易额之和达到最大：
使得（3.29）式成立。
利用（3.31）式对M1、M2求导，并经过变形可得：
同时，我们假设国家间贸易平衡，即有：
由（3.32）式和（3.33）式，即有：
现在考虑外包对产品结构的影响。承接外包的范围扩大，由z*增加一个dz，这会降低产品的生产成本，由于完全竞争的特点，这进一步会导致产品价格降低，即p减小。而M1/p＝－αxS2＜0且M2/p＝（1－α）xS2/p2＞0，从而劳动密集环节出口减少，而资本或技术密集环节进口增加。因此，可得：
命题3.4：对于发展中国家而言，外包范围的扩大会导致一个产业劳动密集环节的出口量减少，而增加其资本或技术密集环节的进口量。
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