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全球价值链实证分析的快速发展基于研究环境的两大显著变化。一个是相关统计数据的可获得性越来越高，特别是多国投入产出表和企业层面的微观数据；另一个是个人计算机处理这些海量数据集的数据处理能力的进步，以及允许有效共享数据库的信息和通信基础设施的进步。那些20年前不可能实现的事在如今非常普遍，而全球价值链分析的实证研究挑战正在进入一个新的阶段。
最初定量描述全球价值链的努力主要是一些利用企业业务数据进行的研究。这些研究通常旨在根据制造商本身提供的数据或私人咨询公司的分析报告来确定某些产品的投入品采购构成和产品销售网络构成；或者可以使用来自相关行业协会的信息分析该行业细分通用产品类型的平均投入品构成信息（Sturgeon，Nielsen，Linden，Gereffi，& Brown，2013）。
早期的这一类研究包括Dedrick、Kraemer和Linden（2008）的论文，他们利用业务报表信息，分析了四个代表性产品的增加值结构，分别是苹果的iPod和视频iPod、惠普和联想的笔记本电脑。
他们发现，一个视频iPod 2005年零售价为299美元，其中产品的出厂成本为144美元，分销费用是75美元，主导企业（即苹果公司）可得80美元利润，而在工厂成本中，大约只有3.86美元归属中国的装配服务。该研究的初始目的是调查企业如何借助跨境生产的分享，从技术创新中受益，但它展示了另一个更加引人深思的问题，即基于产品总价的传统贸易统计是否有效。
在这一背景下，Xing和Detert（2010）讨论了中美贸易不平衡问题。因为2009年iPhone还没在中国市场销售，这意味着中国对美国的iPhone出口相当于该产品的美国对中国的贸易赤字。研究显示，如果从增值角度看，美国的这一贸易赤字可以分解为包括对日本和德国等其他国家的赤字，因为日本和德国是iPhone零件产品的核心供应商，而美国和中国在iPhone上的贸易赤字则从19亿美元减少到7300万美元。
由于不借助任何形式的统计推断，而是直接利用每个企业提供的数据，这些“产品层面”的研究方法在描述生产链的实际结构时是十分有用的。然而另一面，这种方法也有明显的不足之处。
首先，在考虑贸易政策等宏观经济问题，这种方法应用范围有限，因为其分析对象局限于特定产品或少数企业的活动，远远不能反映全国范围内整个价值的流动趋势。
其次，如同Dedrick、Kraemer和Linden（2008）指出的，大多数企业业务报表数据没有明确列出员工薪酬，这在国民经济核算框架中是增加值的重要组成部分，而在这类分析中只将其与其他类型的生产成本混在一起。
最后，由于价值是在生产过程的每一个阶段产生的，因此增加值分析应能够跟踪整个供应链的所有生产阶段。然而，产品层面分析方法仅考虑直接投入品供应商（第一层）的增加值结构，而将增加值的其他部分忽略了。例如，iPhone中的硬盘驱动器也包含不同国家生产的零件，因此需要进一步分解其增加值的来源。
鉴于常规方法的局限性，多国投入产出表日益受到关注。多国投入产出表通过连接某一时点各国的投入产出表所形成的海量数据集，提供了国际商品和服务交易的系统且详细的图谱。这些表格包含行业间和全球各国之间供应与使用关系的信息，而对外贸易统计中是没有这些信息的，根据这些信息，可以识别国际生产分享的垂直结构。此外，与产品层面方法不同，投入产出分析涵盖了构成经济体系的一系列行业，从而可以衡量国家或地区的跨境价值流动。理论上，这种方法可以跟踪每个生产阶段、每个国家、每个产品的增加值生成过程。
投入产出方法也有其局限性。Sturgeon等（2013）指出，源于投入产出统计表自身的特性，（国际）投入产出分析也具有局限性。首先，表的部门分类以工业类别为基础，因此无法确定某项具体任务如研发或装配等创造的增加值。其次，交易以属地标准记录，换句话说，生产活动被领土边界界定，与所生产货物相关联的国籍无关，这可能导致国家间增加值的归属不准确。
最后，投入产出表中完全没有关于具体交易性质的信息，价值链的定性分析即使不是毫无可能，至少也是相当困难的。
简而言之，定性分析个别价值链，如分析全球价值链治理安排的形式或各方之间的技术转让方式，可采用产品层面方法。而多国投入产出分析方法，可以在系统层面上捕捉更广阔背景下价值链配置的全貌。这些方法不是排他性的相互替代，而必须根据研究问题的类型，相互补充使用。
过去十年中，使用投入产出表研究全球价值链越来越普遍。这可以追溯到Hummels、Ishii和Yi（2001），他们引入了垂直专业化的概念，即“用于生产出口商品的进口中间品投入量”，或者换句话说，出口的进口含量，这成为国际生产分享的度量标准。
Chen等（2004）将这一思想纳入增加值领域，并把它与忽略加工贸易和用总出口值衡量国际贸易所导致的统计数据的扭曲相联系。该研究以增加值视角全面考察了长期争论的中美贸易不平衡问题。Koopman、Wang和Wei（2012）则进一步正式将用增加值衡量贸易发展为方法论。他们将中国投入产出矩阵分为两部分，一个是加工出口，另一个是其他生产。
他们的研究显示，2002年中国制造业出口的国外增加值含量约为50%，是直接应用纵向专业化指标的近两倍。这种方法从量化角度直观地展示了使用增加值衡量贸易的重要性，以及忽视加工贸易因素对分析造成的影响。
虽然这些实证研究依赖于各国的单国投入产出表，但Daudin、Rifflart和Schweisguth（2006）利用全球贸易分析项目（GTAP）的数据库，构建了70个国家及世界其余地区的多国投入产出表，计算了出口中的国内增加值含量，以及垂直专业化和区域化指标。Johnson和Noguera（2012）同样利用GTAP数据库计算了增加值出口与总出口的比例，作为衡量国家和地区间生产分享的指标。
他们就生产分享对美国与多个国家和地区间双边贸易差额规模的影响进行了广泛讨论，自然包括美国与中国的贸易逆差问题，并且显示，以增加值计算与传统的贸易统计数据相比，这一逆差下降了30%～40%（见图1-7）。
图1-7 美国与贸易伙伴的双边贸易差额和
资料来源：基于Johnson与Noguera的研究，作者设计。
Bems和Johnson（2012）通过提出增加值实际有效汇率的概念，给国际宏观经济学领域展示了一个增加值贸易方法的有趣延伸。通过评估为消除外部不平衡所必要的价格调整幅度，或者说名义汇率失调的程度，实际有效汇率通常用于衡量国家出口竞争力。
传统的实际有效汇率通常通过加权一篮子消费者物价指数计算，其中权重是以双边贸易总额为基础的。然而，随着经济全球化的快速发展，传统的实际有效汇率不再是合适的度量标准，这主要体现在两个方面：首先，由于实际有效汇率是评估世界市场中各国出口竞争力的指标，利用消费者价格指数估计价格走势将无法获得理想结果，因为消费者价格指数综合的是产品价格，而这些产品价格的增加值来源分散在不同国家；第二，基于同样的逻辑，由于国家间生产分享的日益增长，贸易总值不能再用作无偏的权重。
通过运用国内生产总值（增值）平减指数而非消费者价格指数来衡量价格变动，采用双边增加值贸易流量，而非总贸易流量为权重，增加值实际有效汇率旨在克服上述问题。如图1-8所示，从2000年起，中国增加值实际有效汇率和传统实际有效汇率的差别显著增加。
图1-8 中国两种实际有效汇率的变化相对
资料来源：基于Bems和Johnson（2012）的研究，作者绘制。
此方向上的最新研究成果之一来自Koopman、Wang和Wei（2014），他们设计了能够将总出口分解成不同增加值来源的完整方法。总出口首先被分解为“被国外吸收的国内增加值”“先出口后返回国内的国内增加值”“外国增加值”“纯重复计算”四个部分，每个部分再根据交易模式进一步分解（见图1-9）。其结果是对增加值生成过程的全面描绘，系统地将衡量增加值贸易的上述各种公式整合到了一个统一的核算框架中。尤其是，该方法能够分离总出口中的重复计算因素，而重复计算是一直困扰从事实证分析的贸易经济学家的一个问题。
图1-9 总贸易核算框架
资料来源：根据Zhi Wang，Shang-Jin Wei，and Kunfu Zhu，“Quantifying International Production Sharing at the Bilateral and Sector Level”一文中图1a-1c简化。
对于贸易政策而言，国内增加值先行出口再返回国内的渠道具有重要意义。例如，2006年，欧盟委员会对中国和越南进口鞋类实施反倾销，但结果是这一政策对欧盟服务业产生了不利影响，因为这些进口鞋类商品中包含了源于欧洲的设计和分销行业的大量增加值。详细了解贸易产品的增加值来源，就可以避免类似的负面影响。
在Melitz（2003）的理论基础上，全球价值链定量分析的另一个重要进展是构建考虑部门内企业异质性的投入产出表。传统的投入产出表并不区分同一行业内不同类型生产者的投入结构。
然而，出口导向型企业，特别是从事加工贸易的企业，与国内导向的生产者相比，采购中间投入品时的进口密集度一般来说更高。这意味着，传统投入产出表仅提供所有类型生产者的平均投入结构信息，可能会导致对加工贸易盛行国家（特别是中国和墨西哥）的分析结果出现偏差。
如前所述，Koopman、Wang和Wei（2012）率先尝试解决这一问题，将中国投入产出表分为若干子账户，将出口加工活动和该部门其他活动区分开。Tang、Wang和Wang（2014）进一步细化了这一方法，他们考虑了企业规模（大型或中小型）和所有制结构（外资或内资，私有或国有）等企业特征的变化。该研究还将中国投入产出表按企业类型与中国工业普查数据和贸易统计数据结合起来。更重要的是，利用所有权结构的信息使研究中国私有化进程对国内价值链升级的影响成为可能。
这两种方法被融入了Ma、Wang和Zhu（2015）的研究中，他们在双重维度上考虑到企业的异质性，即贸易模式（加工贸易出口商或者一般贸易出口商以及非出口商）和企业所有权特征（国内所有或外资所有）。利用所有权结构信息，该研究按照要素所有权计算出国内增加值分配，有助于通过考虑企业的异质性，将衡量指标从国内生产总值（GDP）转为国民总收入（GNI）。
异质性问题也可以从地理角度进行考虑。目前多国投入产出表的设定将国家看作全球生产网络中的一个交易点。然而，国家经济具有空间层面。对于中国或巴西这样的国家，不能在投入产出矩阵中如同新加坡或哥斯达黎加那样来处理。Inomata和Meng（2013）引入了中国、日本和韩国的跨国区域间投入产出表，该表由亚洲发展经济研究所编制，将各国的区域间投入产出表连接在同一矩阵中，以便用多国投入产出框架考虑一国内区域的异质性。通过该表，人们能够以区域为单位研究跨国界的经济联系，比如中国的华南地区和日本的九州地区之间的经济联系。
国内区域间的联系对于（国家内）区域发展问题尤为重要。例如，在1978年改革开放之后，中国成功地与邻国建立了强有力的经济联系。然而，经济全球化的成果并未在国内被平等分享。沿海地区和内陆地区的收入差距在当时迅速扩大，而通过国内的联动效应，对外开放的积极影响惠及内陆地区还需一段时间。在这个意义上，区域经济对于经济发展进程至关重要，对于相对来说地域广阔而一体化程度较低的经济体尤其如此。
最后，我们考虑劳动力市场的异质性。全球价值链对就业的影响一直是一个热门的话题，特别是围绕“产业空心化”问题的争论。早期关于全球化的争论主要是从将国内经济开放给全球竞争所带来的产业结构改变（导致衰退产业、停滞产业和扩张产业的区分）的角度出发。而当前全球价值链角度的讨论则通过探查产业链任务层面的财富分配来进行更加微观的分析，这通常由所谓的“微笑曲线”来体现。
沿着这些脉络，Timmer等（2014）对不同类型技能的异质性劳动力市场增加值分配进行了实证研究（基于生产过程中的每个任务都能对应到某一特定水平的劳动技能这一认识）。该研究采用欧盟委员会资助的世界投入产出数据库，并补充以欧盟KLEMS数据库，以得到要素投入信息，其中包含基于受教育程度区分的三种劳动力（低技能的、中等技能的和高技能的）。数据库中的大多数国家，从1995年到2008年，高技能劳动力的增加值份额显著增加，而较低技能劳动力的份额则下降。这一发现与Feenstra和Hanson（1996a，1996b）的研究结果一致，对理解欧洲和美国近期发生的政治事件有重要意义。
生产分节化理论预测，如果由于生产技术进步或消费市场的变化，某个商品的生产过程有进一步细分的可能，那么就存在进行更精细的劳动分工的机会，这会导致更高效的资源配置和更低的边际生产成本。在可以进入国际市场时更是如此，因为要素禀赋（及其导致的比较优势）的差异在国家间更加突出。
因此，关于生产分节化的研究关心生产过程中的生产阶段的数量——比较生产相同产品的替代技术，其中一个的生产阶段很少，而另一个很多。实证研究需要了解整个生产序列的全貌。重要的不仅是生产联系的强度（量级），还有生产联系的长度，而这取决于整个链条生产阶段的数量。
传统的投入产出方法分析生产网络时，一般只衡量产业间的关联性或联系的“强度”。Dietzenbacher、Romero和Bosma（2005）提出了平均扩展长度（APL）的投入产出模型，首次回答了生产联系的“长度”问题。平均扩展长度模型表现了生产网络中每个分支的平均生产工序数量，因此有效衡量了行业的细分水平。
Dietzenbacher和Romero进一步在国际研究中应用了该模型，他们运用1985年欧洲多国投入产出表，分析了欧洲主要经济体的跨国联系。
Fally（2011）提出了一个与平均扩展长度模型理念相似的模型，用于测量生产的分节化程度。与平均扩展长度相比，主要区别在于，Fally的模型及其在Antràs、Chor、Fally和Hillberry（2012）中的变形，通过把最终消费点确定为序列终点，明确平均生产阶段数量，从而得以衡量沿着生产链到产品最终需求的距离。这些研究的数据基础是美国及其他一些国家的单国投入产出表，但是De Backer和Miroudot（2012）后来将Fally（2011）模型应用于经合组织1995年、2000年和2005年国际投入产出表，涵盖56个国家和地区。
在全球价值链领域对“长度”模型的另一应用是识别全球生产系统中国家（或行业）的相对位置。如果一个国家的代表性生产链，相对最终产品要比初级产品更远，那么该国就处于相对上游的位置；相反的，如果一个国家的代表性生产链，相对最终产品要比初级产品更近，那么该国就处于相对下游的位置。因为平均扩展长度可以沿着生产线分别按前向（成本推动）和后向（需求拉动）进行测量，所以，可以通过比较前向和后向长度值，识别全球生产网络中的特定国家的相对位置。
Inomata（2008）以及Escaith和Inomata（2013）最早提出衡量经济体的相对生产位置的研究。运用东亚数据，他们展现了区域生产体系在两个维度上的结构变化（见图1-10）。横轴为后向平均扩展程度，而纵轴为前向平均扩展长度，右上/左下对角线方向代表各经济体参与其中的供应链的长度变化，而沿着左上/右下对角线，可以描述区域生产网络中每个经济体的相对位置（由前向和后向APL的比率确定）。例如，在研究年份中，中国沿着一条离左下/右上对角线最远的路径移动，表明整个阶段内，中国停留在区域供应链的最下游部分，这反映了其作为区域产品最终组装者的绝对地位。
一个生产体系中行业和国家的线性位置，对于考虑沿价值链部门特征的变化特别重要，例如，“微笑曲线”所体现的增加值率的重要性（Baldwin，Forslid，& Ito，2016；Ye，Meng，& Wei，2015），或者对价值链治理模式的重要性（Antràs & Chor，2013）。
图1-10 东亚地区区域生产网络中各国的
资料来源：基于Escaith 和 Inomata（2013）的研究，作者设计。