当前,“中国制造”面临诸多挑战,发达国家纷纷开启“再工业化”战略,东南亚等国家利用自身成本低廉优势吸引国际产业链布局,中国制造自身也面临大而不强,转型升级困难等“多重挤压”,如何突破制造业发展的诸多困境已经成为各界人士共同关心的问题。信息技术革命是全球范围内的产业革命,信息技术的快速发展加快了信息产业和信息化的发展速度。党和政府也意识到信息技术对工业化发展的重要作用,从十六大到十九大均提出要走工业化与信息化相互促进的两化融合之路。两化融合是工业化和信息化融合的产物,是信息技术在工业发展各个层面的深入渗透和融合应用,通过互联网、计算机软件等数字化的方式改善传统生产模式,从而降低成本、提高效率,增加产品的附加值,因此两化融合对我国制造业升级具有引领和指导的作用。京津冀、长三角和珠三角三大经济圈是我国经济发展最为活跃的地区,也是我国制造业占比最高的地区。三大经济圈的制造业发展与我国实体经济的发展前景密切相关。研究两化融合对制造业升级的影响,有助于推动三大经济圈在新时期实现产业转型升级,提高我国制造业的全球竞争力。在理论研究方面,本文从两化融合和制造业升级的定义着手,探究两化融合推动制造业升级的内外动因,分析了两化融合从价值链和产业链促进制造业升级的机理,提出两化融合从生产技术效率、技术效率、企业利润率三条路径促进制造业升级。其次对三大经济圈两化融合与制造业发展现状进行描述性统计,剖析了三大经济圈两化融合与制造业升级的问题与困境。在实证研究方面,首先基于我国三大经济圈的数据,通过熵权法构建两化融合指数,利用随机前沿分析法(SFA)测算2003年-2017年三大经济圈的两化融合发展水平;其次,利用非参数面板模型测算两化融合对制造业升级的短期效应;再次,通过协整检验和完全修正最小二乘法(FMOLS),研究三大经济圈内各个省市两化融合对制造业升级的长期影响;最后,计算三大经济圈解释变量与被解释变量之间的灰色关联度,对区域之间两化融合与制造业升级灰色关联度的差异性进行对比分析。通过理论分析和实证分析,本文得出以下结论:(1)两化融合可以从价值链和产业链各个环节提升制造业的技术水平、生产效率,提高制造业的信息化水平,扩大竞争优势。(2)短期效应研究表明,两化融合在短期对制造业的利润率提升具有正向作用,且边际效应为正;长期效应研究表明,两化融合与制造业升级之间具有长期关系,两化融合、政府投资对制造业升级具有显著正向影响。(3)灰色关联度结果显示,珠三角经济圈的两化融合与制造业升级的关联度最高,其次是长三角经济圈,京津冀经济圈的关联度相对较低。最后,本文根据实证结果和三大经济圈的发展现状,提出新时期推动三大经济圈两化融合和制造业升级的政策建议。