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世界经济的萌芽时期始于15世纪末16世纪初的地理大发现，直到18世纪60年代英国产业革命前，前后经历了近300年的时间。所谓地理大发现是指15—18世纪（又称大航海时代）西欧航海者开辟新航路和“发现”新大陆的通称，地理大发现对世界经济的影响十分巨大。
这里所指的商业革命，是指新航路开辟后西欧商业经济领域的一次重大变革，具体表现为贸易区域和商业资本流通范围迅速扩大，对外贸易量和商品种类急剧增加，商业的性质和经营方式发生深刻变化。例如，从对外贸易的商品种类来看，美洲新大陆的发现促使当时仅在美洲才有的作物如玉米、土豆、甘薯、辣椒、西红柿、花生、菠萝、可可、烟草和棉花等输往欧洲、非洲和亚洲；此后欧洲、亚洲和非洲也向美洲输出了小麦、水稻、甘蔗、葡萄、莴笋、橄榄、香蕉和咖啡等作物以及马、牛、羊、猪、鸡等动物，还有以畜力牵引的轮式运输工具和犁，增强了美洲的生产能力。这些变化使得世界各国的经济往来更加密切，从而使由于自然条件、民族传统和国民经济差异而产生的地域分工有了新发展，出现了早期世界市场的雏形。换个角度讲，地理大发现引起的西欧殖民者在世界各地的大肆领土扩张和掠夺，大大推动了资本主义工场手工业的发展，加速了殖民国家资本的原始积累和海外贸易的扩展，形成了早期资本主义国际专业化分工的萌芽，为世界经济的形成作好了必要准备。
地理大发现促使金银大量流入西欧，导致西欧各国物价大幅上涨，加强了资产阶级的力量，削弱了封建贵族地主的势力，有力地推动了资本主义关系的发展。同时，为了积累财富和防止金银外流，西欧国家还借助于商人资本大力推行重商主义政策，积极鼓励发展航海业和对外贸易，这就加快了以出口为目的的国际分工的产生和发展。
地理大发现之后，欧洲与外界的联系由地中海转移到大西洋，并进一步扩展到印度洋和太平洋。贸易区域囊括了欧洲、亚洲、非洲、美洲，全球形成了太平洋和大西洋两大贸易圈，即欧洲与亚洲贸易圈和欧洲与美洲、非洲贸易圈，世界市场扩大到世界范围。
总之，从15世纪末16世纪初的地理大发现到18世纪60年代英国产业革命之前的260多年时间，是人类历史上一个比较关键的时期。正是在这一时期，欧洲人凭借其在海外活动中的领先地位崛起为全球霸主，从而形成了一种全新的世界性经济关系。换句话说，全世界正在成为一个经济单位，历史上第一次出现了大规模的国际分工，出现了比较繁荣的三角贸易
：欧洲人将盐、布匹、枪炮及其他金属制品运到非洲，在非洲换取奴隶并将其运到美洲，在美洲换成蔗糖、烟草和金银后再运回欧洲，在欧洲制造成商品后再运往非洲换取奴隶……但是，如前所述，当时那种以手工工场作为物质基础的国际分工所体现的只是宗主国与殖民地之间的一种带有强制性的特殊分工，是西欧资本主义国家进行资本原始积累的一种手段，严格说来还不是真正意义上的国际分工。这种早期的国际分工和世界市场的出现，标志着世界经济的萌芽。
这一时期开始于18世纪60年代前后的英国产业革命，完成于19世纪70年代前后工业社会在欧美国家的建立，包括整个资本主义确立时期，经历了大约100年的时间。在这100年中，由于发生了以蒸汽机的发明和应用为主要标志的产业革命，完成了工场手工业向机器大工业的过渡，使社会生产力出现了一次质的飞跃。在机器大工业基础上，国际分工体系的建立和世界市场的开拓成为世界经济初步形成的主要标志。
这一时期，由于机器的广泛采用，工业内部的分工得到进一步发展，分离出许多专门从事原料、生产资料和消费资料生产的相对独立的工业部门。马克思指出：“这些工业所加工的，已经不是本地的原料，而是来自极其遥远的地区的原料；它们的产品不仅供本国消费，而且同时供世界各地消费。”
社会分工迅速向国际领域扩展，把经济发展水平不同的国家或多或少地纳入国际分工之中。原料取自世界市场，产品输往世界市场，世界市场成为资本主义再生产过程必不可少的条件。于是，机器大工业把越来越多的国家的社会生产吸引到国际分工体系中来。廉价商品的输出，摧毁了国外传统的手工业生产。一方面，价廉质优的机器工业产品，使外国的消费者不得不购买，从而打开了商品的销售市场。另一方面，外国消费者要购买价廉质优的工业品，又不得不出卖自己生产的原料和初级产品，从而使这些国家变为工业国的原料供应地。由机器大工业引起的国际分工，到19世纪中期，基本上形成了世界城市与农村既相互对立又相互依存的国际分工体系。这种分工体系以英国占支配地位为主要特征。
国际分工体系的建立标志着世界市场进入一个新的历史发展阶段，伴随着机器的轰鸣和蒸汽机的呼啸，经过工业资本近一个世纪的开拓，到19世纪60年代，一个区别于早期世界市场的、具有新的物质基础和经济条件的世界市场形成了。它的形成是资本主义生产方式向国际领域扩展的集中体现，也是工业资本取代商业资本在世界市场上占据统治地位的集中体现。世界市场的产生和发展是资本主义生产方式发展的结果，它随着地理大发现而产生，随着机器大工业的出现而形成。正如马克思和恩格斯所说：“大工业建立了由美洲的发现所准备好的世界市场。”
1.机器大工业成为资本主义在世界范围内进行扩张的锐利武器。机器大工业以其雄厚的物质基础和巨大的生产能力，对开拓世界市场具有势不可挡的威力，大工业带来的技术进步成为资本主义在世界范围内进行扩张的锐利武器。机器大工业本身就是一种世界性的生产。同时，在竞争规律的作用下，它也需要不间断地扩大再生产，从而要求一个不断扩大、尽可能广泛的市场。这样，竞争必然驱使它从国内走向国外，到海外寻找新市场。
2.机器大工业使世界市场的范围不断扩大。机器大工业不仅需要不断扩大海外销售市场，同时也需要日益扩大原料供应的来源。大工业本身已成为农业原料和矿产原料的巨大销售市场。当这些原料在国内市场不能充分供应或完全不能供应时，便越来越多地转向世界市场，特别是到经济落后但资源丰富的国家去购买；同时，机器大工业用商品生产征服一切产品生产，用廉价商品摧毁落后国家的手工产品，从而使这些国家不得不依赖于强加给它们的国际分工，变成工业国的棉花市场、羊毛市场、黄麻市场、咖啡市场等。这样，资本主义的机器大工业不仅把它的工业品销售到世界市场，而且把它的原料产地都卷入到世界市场中来。
3.机器大工业使世界市场的内容不断丰富。随着机器大工业对世界市场的开拓，进入世界市场的商品数量和种类也大幅增加。过去仅限于欧洲手工业产品和热带农产品交换的世界市场，此时已让位给种类繁多的大宗商品交换的世界市场，使资本主义各国的生产过程同世界市场紧密地联系在一起。世界市场供求关系和行情的任何变动，对于世界各国的经济生活都会发生不同程度的影响。正如恩格斯所描述的那样，“单是大工业建立了世界市场这一点，就把全球各国人民，尤其是各文明国家的人民，彼此紧紧地联系起来，以致每一国家的人民都受到另一国家发生的事情的影响”
。一旦商品在世界市场上的流通受到阻碍，资本主义的再生产过程就不能顺利进行，商品的价值就不能顺利实现。因此，这一时期的世界市场已成为资本主义再生产的必不可少的条件，也是它区别于早期世界市场的本质特征之一。
综上所述，随着资本主义国际分工体系的建立和世界市场的发展，到19世纪六七十年代，在自由资本主义发展到顶点时，人类历史上第一次形成了以国际分工和世界市场为纽带的世界各国生产、交换、分配融为一体的世界经济或资本主义世界经济体系。但此时的世界经济还是初步的，其原因有两个方面：一是在这一时期世界上还有相当多的国家和地区仍处在闭关自守甚至是与世隔绝的状态，商品经济和资本主义生产方式的触角还没有深入到殖民地半殖民地国家的内地；二是各国经济的直接联系渠道还主要是商品交换，资本的国际流动还十分有限。
从19世纪70年代开始，资本主义世界发生了以电机的发明为起点、以电的发明和应用为主要标志的第二次产业革命。在这次以重工业为突破口的产业革命的推动下，资本主义国家的社会生产力得到了迅速发展，生产组织形式和企业组织形式也发生了重大变化，工业垄断资本与银行垄断资本结合形成金融资本，而金融资本通过资本输出的方式，将资本主义的生产方式向全世界渗透，最终将整个世界纳入资本主义的生产方式体系之中，资本主义世界经济成为囊括全球的统一体系，标志着世界经济最终形成。第二次产业革命在促进世界经济形成中的作用主要表现在以下几个方面。
这次产业革命的最大特点是工业重心从轻纺工业转向了重化工业，几个重要工业部门发展迅速。在此基础上，人们对生产资料和生活资料的品种和品质提出了更多要求，使得化工技术和化学工业取得巨大进步，这极大地丰富了工业原料和材料，为全球化生产提供了重要的物质基础。
对世界经济影响更为深远的还有内燃机的发明和交通运输业的发展，内燃机的发明引起了交通运输业的巨大变革，全球进入到火车、轮船时代，并导致了汽车与飞机的出现。在海运方面，到19世纪末，铁制的轮船最终代替了木制的帆船，成为远洋航行的主要交通工具。在陆路方面，表现为公路的建设和铁路的兴建，最重要的是铁路的兴建。20世纪初，铁路由欧美国家开始向经济落后国家和地区转移。于是在南美大陆、南亚次大陆以及远东地区形成建设铁路的高潮。国际交通运输体系的建立，为沟通世界各国的生产、流通和消费提供了基础设施，为世界经济的最终形成铺设了畅通无阻的国际经济交往的密网，“由于一切生产工具的迅速改进，由于交通的极其便利，把一切民族甚至最野蛮的民族都卷到文明中来了”。
通信业的发展加强了世界各国的经济联系。到1874年，先后有四条横跨大西洋和印度洋，连接欧洲、北美、南美和亚洲的海底电报电缆铺设成功并投入运营。电报的应用使电汇取代了汇票，便利了国际贸易和国际支付。19世纪70年代，电话开始在欧美国家应用，此后迅速向其他国家普及。这一切使得全世界各个国家和地区都以主要大城市为中心，以电报、电话等为媒介，在全球范围内把生产和消费联系了起来。总之，交通和通信业的革命就像一座桥梁把越来越多经济发展水平不同的国家联结起来，使之共同进入世界经济体系之中。
这次产业革命带来的生产力的发展和技术的进步，使各资本主义国家企业生产规模空前扩大，于是生产和资本的积聚和集中在短时期内达到了相当的高度，并在此基础上形成了在当时的经济力量中占统治地位的垄断组织。“资本家的垄断同盟卡特尔、辛迪加、托拉斯，首先瓜分国内市场，把本国的生产差不多完全掌握在自己手里”
。与此同时，受到工业资本集中的推动，各国银行业资本的集中也得到了迅速发展，银行业中的垄断也相继产生和发展。银行业垄断资本反过来又加速了工业资本的集中，加快了垄断组织的产生。而二者的相互促进、相互结合、相互渗透，使其界限难以划分，进而形成了一种新的、最高形态的垄断资本，即金融资本。金融资本的形成与确立，是资本主义从自由竞争阶段进入垄断阶段的重要标志。
资本输出虽在自由竞争时期就已出现，但那时数量和规模都不大。第二次产业革命以后，主要资本主义国家的大垄断组织迅速聚敛起巨额资本，这些资本由于过度集中使其在国内的借贷利率和投资利润率很低，相对于殖民地半殖民地国家因资本缺乏、需求迫切的高利润率，就形成了马克思所说的“过剩资本”。资本输往国外，“这种情况之所以发生，是因为它在国外能够按更高的利润率来使用。”
这些“过剩资本”在利益的驱动下，必然要流向更为有利可图的投资场所。于是，各资本主义工业国家的资本跨出国门，在殖民地半殖民地国家进行直接投资，设厂生产，就地销售，获取了更为丰厚的利润，也成为这一时期国际经济关系中最重要的经济现象。
资本输出一方面深化了国际分工，推动了生产的国际化，特别是对外直接投资，使资本主义国家的生产过程从国内向国际扩展，这无疑加强了各国对国际分工的依赖性，从而促进了资本主义国际分工体系的形成，为世界经济的最终形成奠定了基础。另一方面，它也扩大了世界市场的内涵。原来世界市场主要是指世界商品市场，此时世界市场不仅包括世界商品市场，而且包括国际资本市场。世界市场上两大国际流通领域——国际商品流通领域和国际资本流通领域的交织，使世界市场运行机制更加完善。
随着生产的社会化和国际化的发展，各资本主义国家为了获得更多的经济利润，纷纷在全球范围内对原料来源地、商品销售市场以及资本输出地等方面展开激烈的竞争。其采取的手段就是在全球范围内瓜分市场，扩展自己的势力范围，控制殖民地国家的经济命脉，在那里建立自己的原料供给市场、产品销售市场和资本投资市场。第二次产业革命所引起的生产力的进步，推动了国际分工和世界市场的深化发展。到19世纪末20世纪初，世界市场消除了地理界限而涵盖了整个世界。而且，随着国际商品贸易的日益发展和资本输出的增多，国际货币金融体系形成并日益完善。直到此时，国际商品交换、资本输出与货币金融体系相互交融，形成了覆盖全球的经济网络，世界经济得以最终形成。