军工行业深度报告超额空间强者恒强穿越周期

　　（报告出品方/作者：广发证券，孟祥杰）一、长久期看，美股国防系统级厂商是否具有投资价值？
　　（一）以史为镜，美股国防系统级厂商超额收益显著
　　投资美国系统级军工企业不失为一项跨越周期的成功选择。我们选取美股重点下游 系统级公司（以洛克希德·马丁公司及其前身马丁·玛丽埃塔公司和Loral、通用动 力、诺思罗普·格鲁曼公司及其前身格鲁曼公司、L3哈里斯公司、诺思罗普·格鲁 曼公司的子公司亨廷顿英格尔斯工业公司、Exelis、Alliant通信系统公司等通过市值 加权平均计算）构建指数，下文将该指数称为＂ASI＂。在1970年到2020年的50年 间，有36年该指数涨幅超过了市场（以S&P 500衡量），50年中有38年军工行业指 数收获了正收益率。在过去的50中，这些军工企业组成行业指数的收益率达到了 25402.20%，而标准普尔500指数的增长率只有4090.64%，军工行业跑赢市场接近 20000%。
　　长久期视角下，该指数具备较强的安全边际。统计看，在绝大多数S&P 500跌幅超 过5%的年度里，ASI的跌幅都小于市场。同时，ASI在S&P 500的上涨行情中表现也 很优异。例如在2013年的S&P 500上涨行情中，S&P 500指数上涨了9.92%，而ASI 的表现超过了市场接近30个百分点达到了39.54%。此外，AIS的涨幅同样具有持续 性。在1970至2020的50年中，涨幅前十年份的下一年中，仅有两年收益率为负，相 比之下S&P 500下一年负收益率的有五年。
　　此外，从相对收益角度看，ASI指数绝对值与S&P 500的比值与国防预算水平变化趋 势接近，也与部分地缘政治事件催化相关。我们以ASI指数绝对值与S&P 500的比值 衡量板块关注度及市场情绪（下文简称ASI/S&P），以Total Obligational Authority （TOA）美国国防部总支出授权衡量其国内装备采购预算水平。长期看，美国ASI指 数的相对市场水平与美国防部预算水平变化趋势较为接近。例如，在美国退出越南 战争后开启对苏较长时间的冷战期，TOA至20世纪八十年中期实现逐步稳增长，在 此期间伴随ASI/S&P的大幅增长。
　　（二）强大成长属性源自政府对高效能国防工业的需求与政策长久支持
　　回顾历史，为保持高效能的国防工业基础，国防军工是美国国会少数允许绕开＂反 托拉斯法＂（即反垄断法）的行业。冷战结束后美国削减军费开支，为维系高效能的 国防工业，美国军工企业在政府支持下开启并购浪潮。20世纪90年代，随着苏联解体与冷战结束，世界整体局势得以缓和。据SIPRI数据，美国军费开支逐步削减，从 1992年的3250.34亿美元下降至1998年的2909.96亿美元，军费开支占GDP比重从 1992年的4.97%下降至1998年的3.20%。因此美股军工投资的强大成长属性源自于政府积极通过政治体 系减轻国防支出缩减对重点公司的影响，体现为强大、持久的政策支持。
　　军火商的合并利于巩固美国在军事装备工业的龙头地位，使得美国军火商更具有走 向国际更具有竞争力。1995年，洛克希德公司和生产电子装置的马丁·玛丽埃塔公 司合并，至此洛克希德·马丁公司稳稳占据军用飞机头号制造商的地位。洛马公司 掌握美国国防部军事采购额的1/3左右，控制全球40%的战斗机市场。波音公司与麦 道公司合并，成为全球第二大军火公司。其后，雷神公司兼并飞利浦·马格纳维克斯 电子系统公司和德克萨斯仪器公司防务与电子集团，得以在导弹技术方面遥遥领先， 成为美国第三大军火公司。
　　并购在提升美国防务企业影响白宫和国会决策能力的同时，利于其集中研究开发力 量，降低生产成本，增强军工企业国际竞争力。在美国，大型军工企业通常拥有的 强大政治势力，它们对美国政治生活的影响主要是通过＂政治献金＂与不断游说国 会、法院、行政当局、各行政机构或州和地方政府来实现的。
　　（三）系统级企业投资价值亦体现为长期强大的自由现金流及其收益率
　　美国系统级军工企业长期看具有强大的正自由现金流及其自由现金流收益率。由于 数据获取限制，我们统计ASI自1987年以来的FCF Yield（自由现金流收益率，使用 市值进行加权计算ASI的FCF yield），可得出到四个较为显著的结论：
　　（1）除少部 分年份外，ASI均具有显著为正的自由现金流收益率，ASI 1987年至2020年仅有三 年的FCF yield为负值，跨域该期间内的军费变化周期；
　　（2）军费低增长甚至增速为 负时期仍然保持正的收益率。90年代初期至千禧年，在此期间的并购重组结果下， 位于行业最下游的系统级军工承包商仍然保持较为稳定的自由现金流收益率，体现 其较强的抗风险性及一定的逆周期特征（逆军费周期）；
　　（3）军费快速增长时期， 获得高于且持续高于市场的FCF yield。2001~2008年间由于美国在全球的反恐战争 拉开序幕，军费规模快速提升，在此背景下，ASI的FCF yield得到快速提升，并高于 除1991年外的区间峰值；
　　（4）高FCF yield持续性较强。在1987至2020的34年中， ASI的FCF yield前十年份的下一年仍为正值，相比之下S&P 500下一年负收益率的 有三年。
　　二、强内需：源自于外部趋紧下高端装备的现代化发展
　　（一）国内装备的持续性需求是美国军工系统级厂商的主要收入来源
　　洛克希德·马丁公司（以下简称为＂洛马＂）是一家美国航空航天制造商，也是全世 界最大的国防工业承包商，主要为美国国防部、其他美国联邦机构和外国军方服务。 核心业务是航空、电子、信息技术、航天系统和导弹。其中，洛马公司航空业务部主 要负责研究、设计、开发、制造、集成、维护、支持和升级先进军用飞机，包括战斗 机、运输机、无人飞行器和相关技术。主要项目包括F-35闪电、C-130大力神运输机、 F-16猎鹰、F-22猛禽。其中F-35是最大的项目，占总营业收入的28%，占2020年航 空业务部营业收入的69%。美国政府是洛马公司最大的客户，占总营业收入74%， 也是航空业务部最大的客户，占航空业务营业收入69%。从过去的数据看，洛马公 司享受了美国军方30%的国防预算，占有了世界军火市场40%的份额。
　　洛马公司航空业务部营业收入与飞机交付量趋势一致。受新冠疫情的影响，2020年 F-35交付量仅121架。目前全球供应链正在逐步恢复，2021年F-35的产量预计在133- 139架之间。2022年将实现月产量14架的目标，2022年的计划产量为169架。预计在 2023年第三季度，全球机队规模将突破1000架关口。预计随着飞机交付量的扩大， 洛马公司航空业务部营收将进一步增加。2020年美军军费达到历史最高值，航空装 备部署进一步扩大。2020年美国军费达到7780亿美元，同比增长4.4%，占全球总军 费近40%。从美军2010-2020财年武器系统采办预算的发展脉络可知，任务支持活动 和航空装备始终是国防预算重点投资领域，占据了整个武器系统采办预算的半壁江 山。
　　美国三军装备升级，先进战机替换市场空间较为广阔。美国国防部共计划购买2456 架F-35，截至2019年12月，估计总采购成本约为3978亿美元。其中，空军计划采购 1763架F-35A，F-35A将取代美国空军的F-16战斗机和A-10攻击机，也可能取代F-15 战斗机。海军陆战队计划采购353架F-35B，F-35B将取代海军陆战队A架V-8B＂鹞＂ 垂直/短程起降攻击飞机和海军陆战队F/A-18A/B/C/D攻击战斗机。海军计划采购273 架F-35C，海军陆战队也计划采购273架F-35C。海军拟在未来建立以F/A-18E/F和F35C组合为特色的航母空军联队。
　　（二）周期性装备采购中，研制成本攀升及 Block-Buy 的推出值得思考
　　拉长维度，美国装备采购支出整体呈现强周期性特征，战机采购数量接近整体采购变动趋势，但采购景气一旦上行一般持续10-15年。近几十年来，美国国防采购支出 周期性特征明显。例如在20世纪60年代到达一定高位后支出开始下降，在20世纪70 年代中期又逐步增长至80年代末期，并自反恐战争后逐步增加。在此期间，国防部 购买的军机数量变动趋势接近于整体采购预算。例如，当总开支在1975年下降时， 国防部采购了193架战斗机和391架飞机。当开支在1985年达到顶峰时，国防部采购 了300架战斗机。当他们在1995年再次下降时，国防部只采购了24架战斗机和101架 飞机。但整体上不断变化的威胁以及在役战机的寿命决定了整体的采购趋势。
　　从美国看，以固定翼为代表的军机呈现制造成本不断提升的趋势，因此在军方装备升级背景下潜在的需求空间随军方对性能的需求提升而不断增加。美军多数军机的采购多使用成本 加成定价合同，在该合同条款下成本的上升决定了军方采购价格的上升，意味着在 同等采购数量下武器装备的升级换代所需费用随之增加，而对于洛马等企业，则是 潜在装备升级换代市场空间的不断增加。
　　军方对于军机性能的需求为推动其成本增长的主要因素。军机成本主要包括无法控 制的经济驱动因素(economy-driven factors)和可以控制的客户驱动因素(customerdriven factors)。经济驱动因素的变量主要包括劳动力、设备和材料的成本，客户驱 动变量主要包括提供服务部 因飞机性能提升而需要增加的成本。对于经济驱动因 素，多是指各军种几乎无法直接控制的因素，包含人工、材料、制造设备等成本，例 如飞机制造人工的工资率随着时间的变化而变化，而这是制造商必须支付的成本， 此类变量超出服务部 的控制范围。 兰德研究发现，设计工具、电子设备和推进技 术方面的技术革命使飞机制造商有机会创造出具有越来越大杀伤能力的武器系统， 其复杂性大大高于之前的型号。较新的战斗机包括复杂的电子战能力、使用更高的 推力发动机、具有更强隐形能力，此类因素成为飞机成本增长的主要推动力。
　　随着成本不断地攀升，美国及其合作伙伴于2015年开始考虑使用为期三年的BlockBuy合同方式采购F-35飞机（下文简称为BB合同）。F-35是美国国防部历史上最昂 贵的武器系统之一，尽管F-35制造成本随着交付批次增多逐渐下降，但美国军方及 其合作政府仍希望进一步降低采购成本，而其中一种建议是使用BB合同一次性采购 未来三年的生产批次，而不是传统的多个年度合同。在BB合同下，允许主承包商（洛马公司、普惠公司）及其供应商利用数量和进度确定性以及规模经济的激励和能力 来节省资金，而这些费用节约措施常是在连续的单年度合同中无法实现的。因此， 2015年，美国和F-35计划的合作政府便开始考虑在2018-2020财年内使用为其三年 的BB合同采购F-35飞机，即一次性签订三年的采购合同。
　　系统级厂商地位内生于政府对更高效能国防工业的追求，从BB合同方式看系统级厂商实现成本节约的三路径——经济订单数量、主动降成本举措及节约行政及其他费 用等，其产业地位亦间接地不断被强化。与大宗购买节省成本相关的有三个 因素：一是经济订单数量（EOQ），经济订单即客户通过提供早期资金（即预付款） 以便承包商可以利用批量价格、折扣以及其他方法实现成本节约，当政府提供EOQ 资金时，通常由主承包商决定如何将资金分配给自己的活动和供应商；二是主动降 成本举措（CRIs），承包商将大额预付款投资于设计或制造改进，以降低后续产品 的单位成本；三是行政及其他费用节约，例如减轻供应商投标、谈判多个合同等负 担。
　　而其中如国会或者项目合作政府通过提供EOQ（可理解为预付款）以便承包商 （洛马公司、普惠公司）更好实现生产规划，是BB合同发挥经济性的重要路径。经 济订单数量带来的节约可以从以下三个方面体现：一是大量购买零件和材料，即零 件和材料的采购量增加，超过了支持一年采购所需的数量，从而利用了规模经济和 数量折扣；二是生产建设和加速，即主要部件的生产率提高到超过支持一年采购所需的水平，从而利用了规模经济；三是支持劳动者，即支持人员包括生产计划、工程、工具支持、供应商管理、财务分析和报告、成本估算和定价以及合同管理等活 动。生产成本的降低或供应商生产和交付的加速会导致支持人工成本的降低。
　　BB合同与年度合同相比估计节省4.9%-6.1%（从客户角度）。兰德估计，国 防部通过大宗购买，飞行器估计节省18亿美元，相当于每年三个批次合同成本的 5.2%。发动机估计可节省2.8亿美元，相当于每年合同成本的3.8%。因此，大宗购买总共节省了近21亿美元，相当于年度合同成本的4.9%。此外，BB合同与多年度合同 （MYP合同）类似，均属于连续多年度合同，体现为一次性采购。但与MYP合同相 比，BB合同在价格、履行合同期上更为灵活。例如，MYP合同一般采购期限为五年， 但BB合同对于合同期限条款限制较少，且一般为三年；MYP合同在合同取消时增加 了相应的处罚机制，但是BB合同在相关方面略有放松。
　　洛马公司于2018-19年首次被国防部授予F-35项目第一次BB合同，并获得美国防部 约60亿美元的预付款。据Defense News2018年11月新闻，本月五角大楼迈出改革 性的第一步，为未来F-35订单发起BB合同购买修改国防部现有的装备采购合同工具 条款，以替代原本计划在未来三年度各自签订的第12/13/14批F-35订单，并率先授 予洛马公司约60亿美元的预付款。在该新闻中，洛马公司在一份声明中表示，＂这 项未确定的合同行动将提供关键资金，以确保 F-35 的生产和降低成本的努力按计 划进行…三年期BB合同方式替代原有的单年度12-14批次的采购方法将显着节省成 本，对于实现在2020年实现F-35A单机采购成本降至8000万美元的共同目标至关重 要，这对纳税人、军方和工业来说都是一种明智的方法。＂
　　（三）美国国防部采用的＂赢家通吃＂策略利于持续强化主承包商地位
　　F-35联合战机计划（JSF）的最开始由美国防部选择波音公司和洛马公司两家为最 终主承包商的竞争者。苏联解体后美国国防工业经历大规模的整合，到20世纪末只 有三家美国公司有能力在主要飞机武器系统开发和生产项目中发挥主承包商作用。 1996年，美国防部选定波音公司和洛马公司作为联合战机计划（JSF）的两家竞争 对象，以期实现美国战术飞机的现代化目标。后期，洛马公司凭借F-35战机系列机 型获得JSF计划的主承包商资格。
　　在不同武器类型下，双流水格局与独供对于国防部采购成本的影响不同。武器系统是否采用双流水格局（或者以上）以及在多大程度上节约国防部 采购成本，主要取决于研制的武器硬件或系统类型，同时还取决于该项目的持续周 期。例如，该报告通过对以往引入竞争的武器系统项目进行审查，研究发现在电子 系统引入双流水比导弹和船舰引入双流水更有可能节省成本。例如，在涉及两个或 者两个以上供应商的武器电子系统中，有一半项目能够将独供时的总成本降低30%， 但在导弹和船舰领域只有不到十分之一的项目可以做到该程度的成本节约。
　　在战机项目计划使用＂赢者通吃＂策略相比于两家供应商共同承包能够减少更多的 成本。由于JSF项目作为美国国防工业史上最大的武器系统项目，将使得承包商为美 国防部生产超数千架飞机、金额超千亿美元。在此基础上，2000年7月下旬，美国负 责采购、技术和后勤的国防部副部长要求兰德智库研究是否需要在JSF引入两家主 承包商，而非以往一直采用的单主承包商策略（对于高尖端武器系统）。因为彼时部 分观点认为若所有的业务授予一家公司，有可能无法维持未来美国国防工业竞争态 势并削弱其竞争力，并有可能提升国防部的采购成本。三、拓外贸：＂量价利＂的突破，规模经济的必由之路
　　（一）积极开拓军贸成为系统级厂商对抗军机研制成本上升的较优选择
　　武器出口越来越成为美国主系统承包商对抗新武器系统不断上升的单位成本的一个有吸引力的选择。武器出口通过以下方式为军工企业提供利益：
　　（1）减少非经常性 和固定的单位成本，如生产和研发成本（R&D）；
　　（2）通过实现规模经济和学习降 低单位成本；
　　（3）保护装备生产线，通过将非经常性固定成本分配给更大的客户来 降低单位成本。
　　军贸市场的开拓有利于军机承包商突破国内定价限制并获得更高的利润率。实现军 贸产品市场的开拓，不仅可以从价格端突破国内现有军机定价机制的限制，同时还 可从成本端摊薄巨大的产线投资及加快学习曲线等发挥效应，二者共同提升军机承 包商的利润空间。
　　中长期看，具备技术实力的优质军工企业或可从军贸销售获得另一个可持续性增长 极。以洛马为例，洛马的外国政府终端用户收入占比持续增加，下游国际军贸需求 景气稳健上行。从销售收入的分客户占比看，洛马的外国政府终端用户收入从2001 年的38.87亿美元，增加至2020年的163.86亿美元，占公司总收入的比重从16.2%提 升至25.06%，军贸销售占洛马经营的重要性逐步上升。此外，大多数时间内，洛马 公司海外营收增速快于公司总营收增速，预计随着F-35的海外交付，来自国际销售 收入有望得到进一步的增长。
　　（二）高昂采购成本及维修费用限制 F22 需求，F35 打开广阔军贸市场
　　从机型考虑，研制更具外贸性价比F-35机型进一步打开洛马的长期想象空间。洛马 F-22战机虽然性能出色，但由于其高昂的采购成本及维修费用而导致经济性不可承 受。F22是世界上第一种服役的第五代战斗机，由洛克希德公司研制。F-22具有低可 探测性、不开加力超声速巡航、高机动性、敏捷性和超视距作战能力，拥有＂先敌发 现、先敌开火、先敌摧毁＂的优势。主要任务是提高美军空中优势和全球打击能力， 以对抗和击败在高度竞争环境下的空对空和空对地威胁，通过空中对抗摧毁敌人防 空系统和巡航导弹防御。F-22的外壳和隐身涂层需要大量的保养维护，且维修耗费工时长。仅蒙 皮和涂层修复工作就会耗费保养的一半以上时间。
　　F-35更像是简化版F-22，F-22 / F-35A组合可能被视为美国空军未来＂高低混合＂搭 配的较佳方式。F-22的定位是制空战斗机，F-35定位的多用途战斗机。F-35的任务 是提供全天候、精确、隐形、空对空和地面打击能力，包括对地对空导弹和防空系统 的直接攻击。F-35比F-22更有空对地作战能力，被视为F-22的一种更经济的补充。 F-35性能优越且在价格上比F-22更经济，因此F-35获得了美国军方和各盟国的青睐。
　　同时，出于规模经济、协同作战等方面考虑，F-35设计目标是在多用途的同时实现 最大限度的通用化。采用同一机体平台取代三个军种的三种机型：作为空军F-16战 斗机和A-10攻击机的替代，F-35A降低成本以便大量部署，并具备较高的敏捷性和武 器挂载能力；作为海军和海军陆战队F/A-18A/B/C/D战斗/攻击机的替代，F-35C有高 可靠性、多用途、低空低速性能以适应航母搭载的需要；作为海军陆战队AV-8B攻击 机的替代，F-35B能垂直/短距起降，以便在两栖作战舰艇和陆上简易机场使用。
　　（三）经济规模超越政治关系成为影响一国军贸市场规模的正向因素
　　洛马公司通过与合作伙伴及其他国家共同研发及产业链整合，进一步降低飞机研制 成本并最大限度确定外贸的持续性及空间增长性。盟国的参与作为分担部分开发和 飞机制造费用的一种方式，并为飞机的出口销售＂提供动力＂。对于盟国，参与F-35 项目是一种可以负担得起的方式，能够获得第五代攻击战斗机、隐形等领域的技术 知识，并为国内公司提供工业机会。英国、加拿大、丹麦、荷兰、挪威、意大利、土 耳其和澳大利亚等八个盟国最初参与了F-35项目。这八个国家向该计划提供了不同 数额的研究和发展资金，作为回报，它们在该计划中获得了不同程度的参与。国际 合作伙伴也在协助初始运营测试和评估（IOT&E）。
　　（四）长维度观察，美国军贸规模的增长在一定程度上抵消军费的缩减
　　长维度观察美国军贸出口规模与国内军费采购支出呈现一定的正相关关系，但在多个军费采购支出下滑时期军贸实现逆增长趋势，进一步增强了洛马公司等的景气上行空间。我们基于现有数据，研究1980-2017年美国军费采购支出（使用DoD Outlays 衡量）与军贸出口规模（使用Foreign Military Sales衡量）关系，得出结论有二：
　　（1） 采购支出与美国军贸规模呈现一定正相关关系，R方为0.2773，我们认为主要因为军 贸市场与国内采购预算均对全球政治局势及经济周期敏感，因此在长时间维度内能 够与国内军费采购支出维持一定的正相关关系，上文对军贸与经济规模关系的定量 研究同样部分印证该结论；
　　（2）低R方值主要体现在二者的增长趋势在部分时期不 一致，如在80年代末期由于冷战结束国内军费预算缩减时，军贸销售实现一定的稳 增长趋势。
　　在此背景下，我们认为，国内装备市场仍然为本国军工企业的重要营收 来源，但对于成熟发达军工体，有望通过开拓军贸市场去抵消成熟时期本国军费周 期增减的影响。
　　从长期看，军机贸易构成军贸市场的主要组成，体现军机在军贸市场中的强吸引力 及潜在广阔的军贸市场空间。统计SIPRI数据，1950-2020年间，全球军贸交易额总 计为19733.85亿TIVs，飞机军贸交易额总计为9356.69亿TIVs，飞机军贸总额占比为 47.46%。70年时间内，单年度飞机军贸交易额占比最高值、最低值、中位数、均值 分别为70.27%、32.08%、46.80%和48.02%，体现军机在军贸市场的强吸引力及较 为广阔的军贸空间。四、可持续：被忽视的维修空间及主机厂强产业链地位
　　（一）基础：二三级维修体制、＂50/50＂规则确立主机厂维修市场地位
　　维修主体方面，美国空军的装备维修保障主要为三级体制，并逐渐向二级维修体制 转变。基层级维修（UnitLevel）主要是在外场完成飞机的飞行前、飞行后检查，日常维护保养和某些工作量 不大的周期性工作，以原位维修为主。中继级维修（External to Unit-Level）主要 是承担外场维修所不能完成的维修和保障工作，包括某些工作量较大、需要仪器设 备较多、技术上也比较复杂的周期性维修工作，各种机件的修理或机械加工，以及 简单零件的制作等，以离位维修为主。
　　基地级维修（Depot-Level）主要是对武器系 统和其他终端项目（如飞机发动机）进行装备上的维修和大修，以及在维修站对系 统部件进行非装备上的维修，这需要比基层级与中继级更加工业化的维修设施以及 更高技能的维修人员。基层级维修和中继级维修都属于部队维修，由各联队在基地 完成；基地级维修主要是飞机和部附件的翻修，常由政府和承包商共同提供。美国 空军从20世纪90年代初期开始推行＂两级维修体制＂，取消或缩小中继级维修规模， 将发生故障的设备和部件直接送后方修理。
　　维修合同分布方面，＂50/50＂规则确立武器系统承包商（含OEM）在维持市场的法律地位及潜在市场空间。1984年美国国会颁布法律首次提出＂核心维修能力＂概念， 并颁布了＂50/50＂规则，即各军兵种和国防部各局确立合同，基地级维修军方承担的 任务量要求必须超过总任务量的一半以上。军方保留为确保及时有效应对国防动员 和其他紧急情况所需要的最重要、最基本、最少的核心维修能力，其他工作量经过 分析可交由工业界完成。＂50/50＂规则以美元计算，核心维修能力多以直接工时计 量，在此基础上，当前承包商获得的基地级维修合同订单金额通常与军方接近。
　　（二）考虑空军装备维修主体的两个核心因素：产品寿命及技术迭代期
　　基于美国国防部指令4151.20号，F-35联合项目办公室已要求美国空军、海军和海军 陆战队掌握军机的核心维修能力。据美国国防部指令4151.20，基地级核心能力确立 过程，2018.5.4，需确保军方需具备武器装备的基地级维修任务的核心维修能力，拥 有其核心能力意味着将在美国政府设施中保持部分（不一定是全部）维修工作的能 力。从供应链稳定性考虑，制定该指令是为确保装备项目的顺利实施，以便在发生 自然灾害、战争突发事件或商业部 运营中断时，政府将保留执行某些任务的能力。 空军装备司令部的仓库运营部 (AFMC/A4D) 表示，F-35的仓库维护总工作量中约 有 60% 属于核心维修能力类别。因此，尽管美国政府将保留执行基地级维修范围 的能力，但可以考虑将 40% 的工作量（称为＂核心以上＂）分配到外国合作伙伴或 私营部 。
　　（三）空间：飞机 O&S 占全寿命费用 70%，F-35 维护市场超万亿美元
　　飞机运营和维护成本约占武器系统总寿命周期成本的70%。参考《Weapon System Sustainment Aircraft Mission Capable Rates Generally Did Not Meet Goals and Cost of Sustaining Selected Weapon Systems》（GAO-21-101SP），国防部每年 花费数百亿美元对武器系统进行维护保障，以确保这些系统能够支持当前军事行动， 同时满足国防需要。其中，从武器系统总寿命周期划分，运营和支持（O&S）成本 约占武器系统总寿命周期成本的70%。武器系统的维护成本较高，因其包含一系列 复杂的技术子系统和组件，需要昂贵的维修零件和后勤支持来满足所需的性能水平。
　　以F-35战斗机为例，60余年生命周期将产生超过1万亿美元的维护费用，仅2018年 220架F-35的年维护费用就达7.58亿美元。F35机队每架飞机运营和维护总成本从2011财年的2780万美元降至2018财年的993 万美元。就F-35A而言，每架飞机的运营和维护总成本从2011财年的2780万美元降 至2018财年的884万美元。在此期间，F-35A机队的规模从2架增加到134架。但考虑 机队规模的增加，F-35的运营及维持费用仍然较大，2018年财年F-35总运营及维持 费用约21.84以美元，其中维持费用达7.58亿美元。
　　从运营及维护成本划分考量，对于战斗机，以燃油费用为代表的运营成本及以零部 件替换等为代表的维护成本占比较大，其中维护费用占比约为36%。
　　（四）份额：F-35 项目洛马、普惠分别约负责战机维护支出 39%、11%
　　作为F-35联合攻击战斗机主承包商，洛克希德公司约获F-35运营及维持成本的39%。 据Breaking Defense 2021年6月新闻稿，洛克希德马丁公司作为 F-35 联合攻击战 斗机的主要承包商，负责F-35隐形战斗机约39%的维持成本。国防部（主要是空军） 负责大约 50%，发动机制造商普惠公司剩余的11%。
　　我们强调，市场当前过于关注军机采购收入，很可能低估了主机厂及军工板块潜在 超额维护市场空间。我们基于一定假设预计洛马公司在F-35项目上所获收益，发现 维修市场才是主机厂及军工板块潜在的更强大的远期收益空间所在。我们尝试测算 洛马公司在F-35项目生命周期内收益，包含新机生产及存量军机的维修收入。对于 新机生产收入，我们 基 于 F-35 联合办公室披露的采购数据 、 Aerospace Manufacturing披露的F-35全速率生产时的年产量、以及GAO办公室披露的F-35采购 售价计算所得（考虑规模经济+学习曲线后降价影响）；对于维修收入，我们基于GAO 办公室披露的F-35年运营及维修成本以及前文所述洛马公司在该成本中负责的份额 计算所得。据计算，在2020年低基数下，洛马公司在F-35上获得的维修收入约为其 新机交付收入的31%，而到2044年该比值增长为236%。
　　（五）地位：主承包商维修控制权及 PBL 合同激励下主机厂受益较明显
　　在美军维修体制下，尽管军机维修多在军方控制的维修厂下进行，但美国空军多直 接与军机承包商签订合同，以获得承包商的军机支持集成服务，更是军贸时代、军 机机群规模起量时代主机厂产业地位日益崛起的源动力。以F-35为例，F-35项目中有两个主要承包商，洛马公司和普惠公 司（负责发动机），而在运营及维护方面，也由两大主承包商负责管理F-35供应链、 机库维护、飞行员及维修人员培训，并提供工程和技术支持等。而C-17与F-22项目 也是如此，均由飞机制造商提供全面的维修服务。
　　在美国军机主承包商负责管理维修任务背景下，主承包商对供应链有较强的控制权， 尤其是在军机维修备件市场体现较为明显。
　　（1）运输机方面，以C-17项目为例，在该项目中的军贸市场中，波音公司作为唯一出口商，控制和 分配所有的运营及维修零配件，直到该产品安装在盟国购买的飞机上。在军机备件 市场，波音公司全面管理其供应链、库存、存储及分销等，波音公司对C-17的独特 备件和引擎备件负有完全的批发责任，按零件数量计算，相当于C-17备件综述的 60%~70%；按总成本计算，相当于备件综述的90%或更多。
　　（2）战斗机方面，洛马公司在F-22以及F-35项目中也同样对维修及备件供应链有较 强的话语权。以F-35为例，包括美国军 方和国际合作伙伴在内的所有F-35客户共享一个由洛马公司管理的全球备件池。在 该备件池内，集合包括机身、发动机系统、支持设备、飞行员飞行设备和训练设备的 可消耗和可修复的备件，国际合作伙伴可根据各自部署和舰载操作购买成套的备件 需求。具体看，F-35全球备件池由四种不同的部件包组成，包含基本备件包、全球 备件包、部署备件包和浮动备件包。全球备件池中的所有零部件均归美国政府所有， 美国军事部 和国际项目参与者根据拥有的 F-35飞机数量和计划飞行小时数等，通 过购买一个进入全球备件池的通道的方式共享资源库中的零部件，而非直接采购。
　　洛马公司可通过维修管理系统（ALIS）实现美国对F-35项目零备件供应和所有后勤 维修保障环节的控制。目前，F-35正在通过＂自主后勤信息系统 （ALIS）＂管理零备件的全球供应链。ALIS用于收集、分析信息并做出决策，能够 获取飞机飞行状态和飞行员健康情况等信息，并将获取的数据通过Web网络发送到 相应用户，还能够及时跟踪零备件在物资技术器材保障网络中的流通情况。为了获 得飞行许可，F-35维修政策规定飞机在ALIS中的电子记录信息完整，即每个安装在 F-35上的部件的所有电子记录必须输入到ALIS中。
　　美国现阶段装备保障维修多采用PBL合同模式，在激励机制下可调动主承包商降低 维修业务成本的积极性。基于PBL合同框架下，军方将产品维护的最终责任 转移给承包商，使得承包商的激励措施从＂销售越多的备件和维修，就可以获得越 多的利润＂转变为＂零部件和维修用的越少，获得的利润就越多＂，并希望借此降 低整体的寿命周期费用。通过执行PBL合同，F/1-18E/F装备的 大修周期已缩短33%，其能执行任务率提高了20%，而总维护成本减少了20%。
　　美军多直接与主承包商签订PBL合同，除间接强化主承包商对维修备件供应链的控 制权外，从美军主要装备项目看主承包商的激励利润也有所增加。
　　（1）运输机方面，C-17 综合持续计划（GISP）是美国空军与波音公司签订的一项 全面的、长期的维修和支持合同，该合同是一个基于性能的保障（PBL）方法改进的 维修保障合同。在合同下，波音公司控制几乎所有的C-17维持活动，包括备件供应 支持、供应商管理等。美国空军（包括外国合作伙伴）从波音公司购买一项维修服 务，以保持C-17的性能指标，购买方根据每年估计的总飞行小时数、发动机循环次 数和其他各种指标支付费用。
　　（2）战斗机方面，对 于F-22项目美国空军与洛马公司为该项目的各个方面性能指标签订PBL合同。根据 该合同，洛马公司可以获得的激励金与满足这些性能指标挂钩，从而为洛马公司快 速解决问题、维修部件并返回飞行基地提供财务激励。在这种F-22项目PBL方法下， 洛马公司负有重大责任，但它在解决问题方面也拥有广泛的自由度。在2015年以来的 合同中，每一份维持合同都包括一项条款，建立了评估洛马公司维持F-35机队运作 能力的性能指标。国防部根据洛马公司满足这些绩效指标的能力支付绩效激励金。五、逆周期：从人均创收/利看美军工下游企业的强盈利
　　（一）复盘美国：以洛马公司为代表的下游军企人均创利跨越军费周期
　　选取美国国防工业上市的系统级厂商为样本，分析企业盈利能力的周期性变化。基 于数据的可获得性，我们从Bloomberg中选取2001年至2020年Defense国防行业11 家下游系统级上市公司，包括海陆空载具、火箭、无人机器等定型装备的业务，为国 防部 的直接承包商，类似我国 /苏联军工产业体系的一级供应商。我们基于上述样 本并结合披露的财务数据，计算板块及板块内企业的人均创收及人均创利。我们的 计算方法如下，首先，计算并整理每家企业的人均创收（主营业务收入 职工人数） 和人均创利（利润总额 员工人数）。其次，计算每家公司收入占自己所在组当年整 体收入的比重；再次，以上述比重为权重对各家公司的人均创收（或人均创利）进行 加权平均，分别得到板块的平均人均创收水平（或平均人均创利水平）。
　　我们以2000-2018年间为研究区间，该区间内美国国防军费经历了由快速上涨到增 速降至负值的过程。研究区间内形成＂稳定上升 增速递减 抵达峰值 有序缩减  继续增长＂近似周期波动。进入二十一世纪后，美国军费预算出现高速增长。2001 年发生的＂9·11＂恐怖袭击使美国意识到极端势力业已成为干扰自身发展的首要威 胁，并使美国将外交精力转移到对付恐怖主义上来。2001年美国出兵阿富汗、2003 年美国出兵伊拉克等，持续多年的海外战争致使美国在这一时期的军费预算不断攀 升，以至于2001-2011十一年间的军费预算复合增长率高达9.52%。
　　2007年次贷危机 爆发，美国经济受重创，军费预算增速开始明显放缓。2011年海豹六队击毙＂制造＂ ＂9·11＂的基地组织头目本·拉登，从该年开始美军费预算出现负增长。2016年后， 随着对外政策转变，美国逐渐将外交重心指向中国，军费预算再一次高速上升，2019 年已超过历史最高水平。这段类周期变动反映对美国军工产业链的需求端和政策端 冲击，为我们观察位于产业链内企业的外生成长规律和盈利能力变化提供较好的研 究窗口。
　　美国国防工业下游人均创收跨越2007~2016年的军费下行周期。与TOA对比，下游 板块人均创收从2000年的22.87持续上涨至2018年高点50.87万美元/人。在此期间， 以TOA衡量的美国军费先经历上涨而后下降，并在2015年时回到接近2003年的预算 水平，下游板块人均创收成功跨越该周期（注：2019-20年主要系波音经历飞机事故 停飞以及疫情影响），在2010-15年TOA减少24.11%，而同期洛马公司、板块人均 创收分别增长15.79%、18.48%。在人均创利指标上，洛马公司成功跨越周期并相比 于同业实现更大幅度的增长。
　　2000-2020年，洛马公司、下游板块、美国TOA分别增 长了2641.52%、-31.94%和57.95%，洛马公司的盈利能力实现企稳并大幅扩张。若 剔除2019和2020年波音公司大幅亏损导致的板块人均创利大幅下滑，2000-2018年， 洛马公司、下游板块、美国TOA分别增长2010.12%、321.69%和55.02%，洛马公司 盈利能力表现仍然优秀。此外，在TOA缩减时期（即2010-15年），洛马公司人均创 利增长43.61%，而板块同比增长23.13%，其增幅均超越人均创收，意味着在军费预 算缩量时期系统级企业的盈利能力仍能有大幅提升。
　　美国下游部分重点承包商净利率与通货膨胀调整后的军费呈现强正相关关系，意味 着在行业景气度上行时，其净利率也有望随之增长。我们指出，一方面，部分重点 下游军工企业与军费支出的相对较高R方，体现为在行业景气度上行时期，即军费增 长背景下，这些承包商的净利率有望实现进一步增长；但另一方面，我们指出，即使 在美国国内军费预算压缩的时期，这些系统级承包商仍然可通过自己的方式实现净 利润率的企稳甚至是提升。
　　（二）洛马成本加成销售占比自 2008 年渐降低，利于调动降本积极性
　　洛马公司在2008年后以成本加成合同确认的销售收入占比逐步降低。洛马公司依据 与国防部签订的合同类型对收入进行划分，2008-2020年以来以两大类型合同为主， 固定价格合同（Fixed-price）和成本加成合同（Cost-reimbursable）。后者，与国内 装备定价规则接近，不利于调动洛马等主机厂承包商降本的积极性。从合同方面考 虑，基于洛马公司主要业务收入占比较为稳定，我们认为美国国防部正逐步减少成 本加成合同比例，此举措有利于调动洛马等主承包商降低装备研制成本的积极性， 并对其稳增或平稳的利润率有所贡献。
　　（三）原因一：源自军费低增长时期积极实施的人员及资产结构调整
　　从人均创利（利润总额）看，即使在军费无增长甚至下滑时期，美国军工下游企业 仍然保持较强的盈利弹性。少部分投资者会担心，长期看，在国防预算增长压力、 财政紧缩政策下，国防工业企业的利润率可能有所下降。但以美军工股为例，即使 美国国防预算无增长，以洛马公司为代表的下游企仍可逆势平稳或者上涨。以洛马 公司为例，该公司在2008年前净利润及ROE保持增长趋势，但在2008年后随着金融 危机影响等军费下滑时期，公司净利率及ROE虽仍有一定程度下滑，但之后很快企 稳并实现进一步增长，甚至在2016年时期实现比军费峰值时期更高的净利率及ROE 水平（2016年军费及采购支出实际均低于前值），体现其更强的盈利弹性。
　　具体看，洛马公司积极调整人员结构及资产结构实现盈利能力的企稳回升，并达到 与先前相比更高的绝对规模。
　　（1）员工方面，洛马公司积极在军费预算紧缩时调整 人员结构，此外可观察到在2001-08年高景气时期，员工数量并无大量增长，或体现 整机端的强规模经济性。
　　（2）资产结构方面，若以固定资产面积衡量，主要的下游 承包商在2008年金融危机后期积极减少固定资产投资。
　　（3）剥离低效资产，IS&GS （ information systems & global solutions，15年营收56亿美元，占比12%，美国政 府收入在其中占比89%）业务在2016年8月16日被剥离主公司。
　　从行业角度，洛马公司等国防承包商在军费周期性变化时期积极通过调整员工人数 和固定资产投资改善成本结构，即采购支出增加后增雇员工、采购支出减少缩减员 工等，并有一定成效。人员层面，洛马公司等下游承包商积极根据军费采购支出调 整雇员规模。固定资产方面，若以固定资产面积衡量，主要的下游承包商在2008年 金融危机后期积极减少固定资产投资，企业固定资产设施面积有所减少。
　　（四）原因二：规模效应+学习曲线+提高生产自动化+全球供应链管理
　　经营杠杆撬动主机厂静态规模经济效应。洛马公司在2002-2004年航空业务部飞机 交付数增速持续为正，CAGR为78.09%，同期营业收入CAGR为34.95%。在主机厂 产业重资产特性影响下，期间洛马的航空业务部经营杠杆稳中有降。由于规模经济 的存在，期间洛马的航空业务部的营业利润率提升较为显著，营业利润绝对值在 2002-2005年内CAGR达41.66%，接近营收增速的1.2倍，规模经济效应对业绩有倍 增效应。
　　静态规模经济性使得产品的平均成本随着产量上升而下降，效果边际递减。在产品 生产的总成本中，固定成本所占比重越高，随着产量增长分摊至单位产品上的固定 成本就越低，从而使得这种静态规模经济性就越显著。由静态规模经济性所致，企业的产量决策通常有所谓经济规模一说，即以一年为单位，企业能够较充分发挥静 态规模经济的产量。而在产量超过300架以 后，单架飞机平均成本的下降趋势则明显放缓。就此可以初步判定的是，150座级飞 机的所谓最小最优经济规模（Minimum Efficient Scale, MES）当在300架左右。目 前F-35已交付六百余架，静态规模经济效应带来的平均成本降低会随着交付量的增 加而减弱。
　　学习曲线表示了经验与效率之间的关系，累积产量的提升会带来单位成本的下降。 1936年，美国学者莱特（Wright）首次在航空工业杂志中提出了学习曲线的实际效 果。在飞机制造业中，学习过程尤为重要，因为装配过程中的熟练工人在总成本中 占很大比例，而在制造一种特定飞机的过程中积累的经验会随着经验提高生产率而 逐步降低生产成本。莱特模型可用于预测产量与成本之间的关系。学习曲线在军用 飞机制造中发挥重要作用，同样是美国国防部购买的飞机定价的主要工具之一。一 架飞机的最终价格取决于同一型号以前生产的飞机数量。
　　F-35飞机大约70%的采购成本是由经常性的飞离成本造成的。大宗购买合同主要节 省的就是经常性飞离成本。经常性飞行成本估算的机身部分包括内部接触人工和支 持人工。这包括由指定的主要飞行器承包商（洛马、诺格和BAE）执行的所有人工成 本，非转包给其他公司。除了人工之外，每个主要承包商都会产生一般采购成本，包 括原材料、外购零件、标准硬件和外部生产的成本。这些主要飞行器承包商产生的 大部分成本是分包合同。洛马和诺格有任务系统的主要分包合同，洛马、诺格和BAE 有机身系统的主要分包合同。除了任务系统和机身系统的分包合同外，所有主承包 商都有分包合同来承担部分机身工作。这些分包合同可能包括与外国公司或公司内 部其他部 的联合生产（例如， 洛马在其沃思堡业务中生产部分机翼，在其玛丽埃 塔业务中生产另一部分机翼）。
　　F-35从第1批次到第14批次飞离成本的显著变化，学习曲线或在其中发挥了重要作 用。F-35的三种机型均在一条生产线上生产，尽管这一策略能够有效地降低预生产 阶段的成本，但其对装配阶段成本会产生影响。在同一条装配线上同时生产不同版 本的飞机会严重阻碍实践中的学习过程，但它可以促进以前积累的经验的折旧，从 而降低累积产量增加时的生产成本。因此，F-35的学习率会低于F-22A以及F/A18E/F。生产经验提高了人员操作速度、降低了报废率和更改率、改进了操作程序、 生产经验带来模具设计的改进等。通过学习曲线，F-35提高了制造效率，生产飞机 所需的平均工时逐渐降低：当F-35生产了45架时，每架飞机装配工时约为9万小时； 而当总产量为90架时，每架飞机装配工时已降低到约7万小时，平均装配工时下降22% 左右，下降比例与学习曲线规律基本吻合。
　　随着理论的进一步发展，更多的成本预测模型得以产生。卡尔学习曲线（S曲线）在 学习曲线的基础上加入了遗忘曲线，反映了遗忘如何影响学习的速度。 A点到B点是工人完全精通任务之前的一个缓慢的积累期。然后，从B点到C点，由于 生产过程的重复，时间逐渐加快。从点C到点D的拖尾效应，被称为收益递减的斜率， 当一个工人达到最高效率后，将在生产中经历遗忘。此外，S曲线更重要的是强调了 学习曲线估计中不可压缩性（自动化过程）的重要性。不可压缩因子（MAPE）用常 数M表示，代表手工过程和机器控制过程之间的关系。不可压缩因子是一个介于0和 1之间的常数，其中0的值意味着完全人工操作，1的值表示完全由机器主导的操作。
　　整架飞机的机体可分解成许多大小不同的装配单元，而对于主机厂而言装配的难度 及工时限制了成本的降低。飞机分离面均采用可卸连接，如螺栓连接、铰连接等， 有互换性。机身后部装有发动机，为便于维修、更换，就把机身分成前、中、后机身 多个部件。飞机的机翼，为便于运输和更换，需设计成独立的部件。装配准确度直接 影响飞机性能和使用寿命。飞机装配好后应达到规定的各项性能指标，包括飞机的 空气动力性能、操作性能、结构的强度和耐久性能等各项指标。飞机外形准确度直 接影响空气动力性能。由于飞机的薄壁结构，零件多、尺寸大、刚度小，外形很大程 度上取决于飞机装配准确度。
　　洛马公司通过脉动式生产线支持高精度快速装配与生产，提升经营效率。F-35目标 达到日均1架的全速率生产目标。 整个装配过程采用高科技轨道系统，取代了传统生产线上将零部件运送到工作台上 的吊车。该系统可以在轨道系统上移送，并将零部件运送到工作台，再用最新的机 器人进行组装。大大提升了飞机装配效率，有效降低成本。EMAS先将前机身机翼装 配到中机身上，再装配后机身，可以在一条生产线上装配3种不同型号的F-35战斗机， 消除大型部件所需的多种固定装置，降低了生产成本。其中，激光跟踪器引导多个 定位装置，精确配合每个部件。系统软件可以在实际装配各个部件之前，提供一个 虚拟空间，让工人模拟配合各个部件，从而改善装配工艺和质量，减少了装配时间。
　　主机厂主承销商决定其他层次的分包与外包，因而供应链体系稳固，上下游绑定较 深。由于 军用飞机市场的寡头格局，军用飞机国防订单呈现出集中度高、订单量大的特征。 主机厂主要负责军用飞机的设计和总成，原材料、零部件和子系统外包给多级承包 商和供应商，使得军品生产更具专业化，且成本进一步降低。以F-35项目为例，F-35 的主承包商为洛克希德·马丁公司，但项目涉及美国、英国、加拿大、意大利、挪威、 丹麦、荷兰、土耳其等十多个国家。洛克希德·马丁将F-35各个子系统分包给几百 家国际供应商，协同生产。这种国际合作模式不仅能够整合全球顶尖技术和优势资 源，分摊项目失败的风险，降低产品成本，而且也为协助其进一步打开国际市场（如贸易补偿）。
　　洛马公司通过搭建全球供应链体系实现专业化生产以降低成本。零部件与系统外包 更加专业化。主承包商需要管理整个供应链的能力，即一级供应商需要自己建立二 级三级供应链体系。F-35不仅为美军提供了空战优势，它同时为全国和世界各地的 美国工人提供了超过254,000个高薪、高质量的工作岗位，每年产生的经济影响超过 490亿美元。此外，F-35项目还与美国45个州和波多黎各的近1,900家供应商（包括 1,000多家小型企业供应商）合作，生产数千个飞机部件。
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