WPS8547


Policy Research Working Paper                     8547




                Infrastructure, Value Chains,
                  and Economic Upgrades
                                     Xubei Luo
                                     Xuejiao Xu




Poverty and Equity Global Practice
August 2018
Policy Research Working Paper 8547


  Abstract
 Infrastructure development is critical to delivering growth,                       the bottlenecks in infrastructure is a necessary condition
 reducing poverty, and addressing broader development goals.                        to provide a window of opportunity for an economy to
 This paper surveys the literature on the linkages between                          develop following its comparative advantage. With the right
 infrastructure investment and economic growth, discusses                           conditions, good infrastructure can support an economy,
 the role of infrastructure in participation in global value                        particularly a less developed economy, to reap the benefits
 chains and supporting economic upgrades, highlights the                            of participation in global value chains to upgrade the eco-
 challenges that the least developed countries face, and pro-                       nomic structure.
 vides policy recommendations. It suggests that addressing




 This paper is a product of the Poverty and Equity Global Practice. It is part of a larger effort by the World Bank to provide
 open access to its research and make a contribution to development policy discussions around the world. Policy Research
 Working Papers are also posted on the Web at http://www.worldbank.org/research. The authors may be contacted at xluo@
 worldbank.org.




         The Policy Research Working Paper Series disseminates the findings of work in progress to encourage the exchange of ideas about development
         issues. An objective of the series is to get the findings out quickly, even if the presentations are less than fully polished. The papers carry the
         names of the authors and should be cited accordingly. The findings, interpretations, and conclusions expressed in this paper are entirely those
         of the authors. They do not necessarily represent the views of the International Bank for Reconstruction and Development/World Bank and
         its affiliated organizations, or those of the Executive Directors of the World Bank or the governments they represent.


                                                       Produced by the Research Support Team
       Infrastructure, Value Chains, and Economic Upgrades
                                     Xubei Luo1, Xuejiao Xu2




1. Poverty Global Practices, The World Bank, Washington D.C., USA, xluo@worldbank.org

2. Columbian College of Arts & Sciences, The George Washington University, Washington D.C.,
USA, xuejiaoxu@gwu.edu



JEL classification: H54; O40, F14, F60


Keywords
Infrastructure gap; economic growth; structural upgrades; least developed countries; global
value chains
          Infrastructure, Value Chains, and Economic Upgrades 
                                      Xubei Luo and Xuejiao Xu* 


.
An  accessible,  affordable,  and  reliable  infrastructure  network  is  crucial  for  development.  It  is 
necessitous  for  powering  business,  lowering  transactions  costs,  improving  market  access,  and 
improving the efficiency of other productive factors; and it is prerequisite for providing people 
with access to important services like education and health care, connecting workers to their jobs, 
and  sharing  the  fruits  of  growth  in  an  equitable  manner.  In  the  global  arena,  infrastructure  is 
essential for participation in value chains to upgrade economic structure.  As argued in the World 
Bank Report Transformation through Infrastructure (2012a), infrastructure development is critical 
to delivering growth, reducing poverty, and addressing broader development goals.1  

This paper surveys the literature of the linkages between infrastructure investment and economic 
growth, discusses the role of infrastructure in participation in global value chains and supporting 
economic  upgrades,  highlights  the  challenges  faced  by  the  least  developed  countries,  and 
provides  policy  suggestions.  It  suggests  that  addressing  the  bottlenecks  in  infrastructure  is  a 
necessary condition to provide a window of opportunity for an economy to develop following its 
comparative advantage. With the right conditions, good infrastructure can support an economy, 
particularly a less developed economy, to reap the benefit through participation in global value 
chains to upgrade the economic structure.  


Infrastructure investment and economic growth 
Infrastructure  includes  hard  (tangible)  infrastructure  and  soft  (intangible)  infrastructure.  Hard 
infrastructure often refers to the transport system (such as roads, airports, port facilities, and rail), 
public utilities (such as energy, water supply and sewer, and irrigation), communication network 
(such  as  telecommunication  and  broadband),  and  social  infrastructure  (such  as  schools  and 
hospitals). Soft infrastructure often refers to matters related to efficiency, such as institutions and 
regulations.2  

There  is  a  vast  literature  on  the  contribution  of  infrastructure  and  public  capital  to  aggregate 
productivity  and  growth.  Arrow  and  Kurz  (1970)  examined  the  relationship  between 
infrastructure investment and productivity using the Ramsey type exogenous growth model and 

*
   Xubei Luo is an economist at the World Bank, Xuejiao Xu is a graduate from George Washington
University. The authors would like to thank participants at the 4th New Structural Economics International
Conference at Peking University for comments. Special thanks go to  Justin Lin, Yong Wang, Shang‐Jin Wei,
Yanrui Wu, Jianye Yan, and Juzhong Zhuang, for useful discussions and suggestions. The findings,
interpretations, and conclusions expressed in this paper are entirely those of the authors. They do not
necessarily represent the views of the International Bank for Reconstruction and Development/World
Bank and its affiliated organizations, or those of the Executive Directors of the World Bank or the
governments they represent.
1
   See World Bank (2012a).
2
   See more from Lin (2011), Bottini, Coelho, and Kao (2012), and Ismail and Mahyideen (2015).

                                                                                                            2 
 


found  that  the  volume  of  public  investment  conditions  marginal  productivity.  Barro  (1990) 
included pubic capital in the framework of the endogenous growth model and concluded that the 
growth and savings rate increase initially with productive services, but subsequently decline, while 
the  two  rates  were  negatively  associated  with  consumption  services.  Futagami  et  al.  (1993) 
extended Barro’s method, by adding private capital stock into the endogenous growth model, and 
showed that long‐run economic growth is maximized when the income tax rate equals the output 
elasticity of public capital.  World Bank (2012a) showed a positive correlation between estimated 
infrastructure investments (per capita) and the level of development (proxied by GDP per capita) 
using data from 104 countries (Figure 1). WEF (2013) suggested that, if every country improved 
border  administration,  transport  and  communications  infrastructure,  and  related  services 
halfway  to  the  world’s  best  practices,  global  GDP  could  increase  by  US$2.6  trillion  (4.7%)  and 
exports by US$1.6 trillion (14.5%). 
Figure: 1 Infrastructure investment and economic development 




                                                    
Cited from World Bank (2012a), Transformation through infrastructure.  
Note: Total investments in infrastructure consist of: (a) new investment resulting from the variation in infrastructure stocks between 
2000 and 2005, valued at unit costs; and (b) requirements for maintenance, resulting from multiplying stocks of 200 by a 
depreciation rate. Infrastructure sectors include paved and unpaved roads, rails, ports, electricity generation and electrification, 
fixed and mobile communications, and water supply and sanitation. The curve is obtained by a three‐degree polynomial trend 

 
There is an indication that infrastructure is closely associated with economic development, 
while the empirical evidence of the causality between infrastructure and productivity growth 
remains inconclusive and the marginal productivity of infrastructure varies across countries. De 
la Fuente (2010) provided a survey of the literature with a thorough discussion of the 
econometric complications. Aschauer (1989) found that the slowdown of the investment rate in 
public infrastructure leads to the deceleration of private‐sector total factor productivity in the 
U.S. since the early 1970s. Wylie (1996) used a similar approach as Aschauer's analysis and 
found high returns of infrastructure investment to productivity in Canada’s goods‐sector, and 
complementarity of infrastructure with goods‐sector capital and labor inputs during 1964‐1991. 
Fernald (1999) accessed the links between road services and productivity and found that 
industries that intensively used roads often witnessed a faster productivity growth increase 
when the stock of roads increased, using industry data in the U.S. between 1953‐1989. Canning 
and Bennathan (2000), using an aggregate production function, found that infrastructure, as 
complementary to physical and human capital, enhances production capacity.  Röller and 
Waverman (2001) found a positive causal link between telecommunication infrastructure and 
economic development using data from 21 OECD countries spanning the years 1970‐1990 with a 
micro‐model endogenizing telecommunication investment and a macro‐growth equation, after 

                                                                                                                                     3 
 
 


controlling for country‐specific fixed effects and nonlinear effects caused by network 
externalities. Albiman and Sulong (2016) showed that mobile phone and internet were main 
economic growth drivers in the long run using data in 45 Sub‐Saharan African countries from 
1990 to 2014. 
Infrastructure can contribute to productivity and economic growth through several channels: 
       Infrastructure  can  lower  production  costs.  Seethepalli  et  al.  (2008)  found  that 
        telecommunications,  electricity,  roads,  water,  and  sanitation  have  significant  positive 
        impact  on  economic  growth  in  East  Asia,  after  controlling  human  capital  and  total 
        investment.  Similarly,  Straub  and  Terada‐Hagiwara’s  study  (2010)  showed  the  growth 
        rate of these infrastructure stocks promotes economic growth in most countries in East 
        Asia and South Asia. For production, electricity is often a major constraint in developing 
        countries.  Dollar  et  al.  (2005)  showed  that  the  inconsistent  power  supply  has  strong 
        negative impacts on productivity using firm level survey data. Firms often have to rely on 
        their own generators to supplement the unreliable public electricity supply. However, the 
        cost of maintaining a power generator is often high and burdensome, especially for small 
        and medium firms, where a large share of the poor and vulnerable are employed. Hallaert 
        et al. (2011) found electricity supply is a major constraint to trade expansion in developing 
        countries.  
         
       Infrastructure  can  lower  transactions  costs.  Limao  and  Venables  (2001)  showed  poor 
        infrastructure accounts for more than 40 percent of transport costs. Radelet and Sachs 
        (1998) found that a doubling of the shipping cost is associated with slower annual growth 
        of slightly more than half of one percentage point. Cordella and Simon (1997) found that 
        infrastructure can reduce transaction costs (including the costs for gathering information, 
        evaluating alternative options, negotiating, and contracting) by reducing time and cost in 
        communication and information exchange and by flattening the organizational structure 
        to reduce information flux and coordination needs.  Lakshmanan (2011) suggested that 
        time  and  cost  savings  due  to  transport  infrastructure  improvement  can  better  link 
        product  and  factor  markets,  promote  inter‐regional  trade  and  specialization,  increase 
        returns to scale, and reallocate economic activities. 
         
       Infrastructure can increase total factor productivity. Good infrastructure can increase 
        efficiency of conventional inputs (Duggal et al., 1999). Interconnections and 
        complementarities between infrastructures help improve service efficiency and support 
        innovative technologies adoption (Bottini et al., 2012). Based on a large‐scale firm‐level 
        survey data from China, Wan and Zhang (2017) explored the causality between 
        infrastructure and firm total factor productivity, and concluded that roads, 
        telecommunication servers, and cable promote firm productivity. In addition to the 
        conventional productivity effect, Fay et al. (2011) found that infrastructure is likely to 
        condition the efficiency of many key areas of productive factors, such as the costs of 
        investment adjustment, the durability of private capital, and both demand for and 
        supply of health and education services. Dam (2007) showed that the rule of law is 
        important to unlocking the developing world's full growth potential. 
         
       Infrastructure services can “crowd in” other productive inputs. Calderón and Servén 
        (2014) suggested an increase in infrastructure stock or improvement in infrastructure 

                                                                                                       4 
 
 


              can indirectly crowd in other inputs owing to the accompanying rise in their marginal 
              productivity, and this indirect effect may take place instantaneously (for variable inputs 
              in elastic supply) or over time (for fixed inputs such as human and non‐infrastructure 
              physical capital). Infrastructure, being a key element of the business environment, 
              conditions individual firms’ transaction and marginal return on investment.3  Wheeler 
              and Mody (1992) and Richaud et al. (1999) provided evidence that infrastructure can 
              crowd in foreign direct investment, an important element for growth in less developed 
              countries. Eden and Kraay (2014) found that an extra dollar of public investment can 
              raise private investment by roughly two dollars, and output by 1.5 dollars, based on data 
              from 39 low‐income countries. 

The magnitude of contribution of infrastructure to productivity and output varies. Various 
factors are at play. Calderón et al. (2015) found that the long‐run output elasticity of 
infrastructure ranges from 0.07 to 0.1, using a synthetic index combining power, transport and 
telecommunications infrastructure as one of the inputs in a production function, based on a 
large data set covering 88 countries spanning the years 1960–2000. Their results suggest that 
the marginal productivity of infrastructure is associated with the ratio of aggregate 
infrastructure to output. Calderón and Servén (2008), drawing from data of 100 countries over 
1960‐2005, found that infrastructure development makes, on average, a smaller contribution to 
growth in Sub‐Saharan Africa than in other regions – just 0.7 percent per annum. This is related 
to the severe deterioration of the quality of infrastructure services in the region ‐ while the 
expansion in infrastructure stocks raises the growth rate by 1.2 percent per annum, the 
deterioration of the quality of infrastructure services reduces the growth rate by 0.5 percent per 
annum. Bottini et al. (2012) suggested that enhancing service efficiency and supporting 
innovative technologies adoption can improve the contribution of infrastructure to total factor 
productivity through better interconnection and stronger complementarities.  

The relationship between infrastructure and economic growth is not linear. Hurlin (2006) found 
that returns to infrastructure exhibit threshold effects and that the highest marginal 
productivity of investment is found when a network is sufficiently developed but not completely 
saturated. For example, road construction may have limited effects until it links several 
locations. After the establishment of a minimum road network, the marginal productivity is high 
for the new road construction extending the network before congestions kick in (Fernald, 1999). 
Henckel and McKibbin (2017) pointed out that the economic benefit from transport 
infrastructure is nonlinear because of network externalities, reflecting the decreasing benefits 
from additional highway construction to an existing efficient transport network. 
Telecommunications investment has strong externality. A subscriber’s welfare increases with 
the increase of the number of people who have access to the network, until reaching the 
saturation point. Röller and Waverman (2001) found that the impact of telecommunications 
infrastructure on output is substantially higher in countries where penetration approaches 
universal coverage. 
 
Infrastructure and global value chains 

                                                            
3
     See Lin, J. Y. (2011). 

                                                                                                       5 
 
 


Infrastructure development includes two main stages. The first stage is the development of 
transport infrastructure. It significantly lowers transport costs and made it feasible to spatially 
separate production and consumption. Production becomes specialized and clustered in large 
scale (Florida, 2005). The second stage is the development of communication infrastructure. It 
significantly lowers coordination costs and makes it feasible for firm specific knowledge and 
know‐how to be shared across national borders (Baldwin, 2011).  

In today’s world, with the drastic decline of transport costs and communication costs, the 
potential contribution of infrastructure to productivity and growth is magnified. The 
infrastructure improvement can not only contribute to growth through lowering production 
costs and transaction costs, increasing total factor productivity, and crowding in other 
productive factors, but also change the boundary of production and reshape the economy 
(Lewis and Bloch, 1998; McCann and Shefer, 2004). Yu (2017) found that infrastructure 
improvement plays a crucial role in the increasing economic cooperation and integration 
between East Asian countries. The transportation and communication technology revolution has 
redefined the function of time and distance.  The interconnectedness across firms or sectors 
multiplies and intensifies. 4  

The separation of stages of production, or tasks instead of the full products, which is profitable 
due to the large differences of wages, land prices, and advantageous policies between 
developed and developing countries, opens new doors for developing countries to specialize in 
specific niches of the global value chains. It enables an economy to develop its comparative 
advantages, including latent comparative advantages, potentially at an earlier stage through 
focusing on a special niche in the global value chains.5 Countries become increasingly 
interdependent through supply chain trade, as they specialize in tasks and business functions 
rather than products. Products at different stages of value added may be imported, exported, 
and re‐exported multiple times. In 2009, world exports of intermediate goods exceeded the 
combined export values of final and capital goods for the first time, representing 51% of non‐
fuel merchandise exports (WTO and IDE‐JETRO, 2011). 

Global value chain integration can increase domestic value added. As indicated by Kowalski et al. 
(2015), global value chain participation can increase domestic value added embodied in a 
country’s exports, enhance the sophistication of the export bundle, and improve diversification 
of export products. Weinberger and Lumpkin (2007) stated that integrating into the horticulture 
global value chain offers opportunities for the least developed countries to alleviate poverty by 
increasing income and creating employment. Kummritz et al. (2017) found both backward and 
forward global value chain participation can lead to growth of domestic value added, based on a 
data set covering 61 countries and 34 industries between 1995 and 2011. Gonzalez (2016) found 
that using foreign value added is one of the most important factors that contribute to growth in 
domestic value added in exports. In ASEAN countries, the total domestic value added in exports 
increased nearly four times during the period of 1995‐2011. According to the Global Value 
Chains Development Report (World Bank et al., 2017), the information and communication 

                                                            
4
  See Gereffi and Luo (2015) for more discussion. 
5
  See Lin and Monga (2010) and Lin (2012b) for a thorough discussion on the identification of comparative 
advantages.

                                                                                                        6 
 
 


technology industry in the U.S. and China has experienced an increased rate of return in labor or 
capital by participating in the global value chains.  

The participation in global value chains can be a window of opportunities for developing 
countries to move up the ladder in the production structure by specializing in the niches where 
they have comparative advantage. Following the metaphor of “ladder” instead of a “chain” used 
in a recent joint report by OECD, WTO and World Bank Group, “the disaggregation of production 
into separate stages allows their firms not only to find their place on the ladder, but to move up 
the rungs as their capabilities improve”.6 Entering global value chains is a way to "denationalize 
comparative advantages", and it has the potential to enhance developing countries’ export 
opportunities and their competitiveness (Del Prete et al., 2017). It allows developing countries 
to specialize in narrow niches without the need of first building an entire value chain from 
scratch, as other countries, such as Japan and the Republic of Korea, experienced in the last 
century. A small developing country with abundant unskilled labor can join the value chain of 
garment manufacturing, specializing in only one small niche such as producing buttons before 
they can have the entire assembly line.  

Participation in global value chains can therefore encourage upward movement by providing the 
platform to reward skills, learning, and innovation.  Gereffi and Fernandez‐Stark (2016) drew an 
upgrading trajectory in a global value chain, in which countries follow the steps of entering the 
value chain first by offering the most basic products or services, then providing more 
sophisticated business, subsequently to knowledge activities, offering a large spectrum of 
products or services, and finally specializing in vertical industries. Costa Rica has experienced 
product upgrading in medical devices value chains, as shown by Bamber and Gereffi (2013), with 
its higher tech medical devices accounting for more than half of total medical device exports in 
2011, compared with 90% shared by low‐tech disposable devices in 2002. Simultaneously, the 
country also witnessed significant growth of FDI in higher‐level technology medical devices 
sectors.  

The potential benefit of tapping in the benefit of structural upgrading through the participation 
in the value chains is large.  Development is path dependent. Several economies, including 
China, are moving up the value chain and releasing millions of labor intensive jobs (Lin, 2012a). 
Seizing this opportunity to specialize in the niches following the latent comparative advantages 
can set an economy on a right path of structural upgrades. Successful cases can be found in 
countries such as Chile in exporting engineering services related to mining, India in exporting 
pharmaceutical R&D, and Uruguay in exporting sophisticated expertise on cattle traceability 
(Gereffi and Fernandez‐Stark, 2016).  

Improving infrastructure, including hard infrastructure and soft infrastructure, is a necessary 
condition for reaping the benefit of the participation in the global value chains to upgrade the 
economic structure. Reliable infrastructure to connect supply, efficient movement of goods and 
services across borders, fast and reliable information transfer, and sufficiently low coordination 
costs are prerequisites for participating in global value chains.  Yi (2003) indicated that tariffs 
have large and nonlinear impact on global trade, especially for semi‐finished goods in the value 

                                                            
6
    See OECD, WTO, & World Bank Group. (2014). 

                                                                                                   7 
 
 


chains as they need to cross borders several times. A recent Brookings report (World Bank et al., 
2017) showed a clear relationship between better logistics performance and deeper 
involvement in global value chains using the World Bank’s Logistics Performance Indicator. 
While not all countries with good logistics are deeply involved in global value chains, no 
countries with poor logistics performance are central to global value chains (figure 2). According 
to World Economic Forum (2014), well‐developed infrastructure not only reduces the distance 
between regions but also integrates national markets and connects them to other economies. 
The proximity of industries and businesses favors cost reduction and productivity improvement, 
allowing firms in the region to share a similar labor pool and enjoy knowledge spillovers, and 
enables further clustering and agglomeration (Fujita et al., 1999; Fujita and Thisse, 2013). 

Figure 2: Relationship between the Logistics Performance Index and a centrality measure of 
country involvement in global value chains 




                                                                                                                                           
Cited from World Bank et al. (2017), and Diakantoni et al. (2017).  Based on COMTRADE and World Bank data. 
Note: The centrality indicator ranks a country’s centrality to global value chains, taking into account direct and indirect trade flows to 
and from trading partners in the global production network. 

 

Challenges for the least developed countries 

Participating and competing in global value chains have become largely inevitable. Local firms 
are collaborating directly or indirectly with foreign firms in the same industry or with their 
upstream or downstream partners; at the same time, local firms are competing with a growing 
number of foreign firms in the local as well as international markets.  As the natural barriers of 
distance to trade are diminished, countries may benefit or lose in the new global arena. To 
survive, they need to improve product quality and efficiency of operations. Infrastructure 
required for firms in least developed countries, which mainly target local markets with small 
amount of transactions, used to be rudimentary. However, when they attempt to join the global 
value chains, where business transactions are often long distance and large in quantity and 
value, more sophisticated and various types of infrastructures become necessary (Lin, 2011). 

                                                                                                                                        8 
 
 


Countries with poor infrastructure and distant to the economic centers can be marginalized and 
locked from the opportunity of participating in the global value chains and, consequently, the 
opportunity of upgrading the economic structure.  

Developing countries face daunting challenges, ranging from the accessibility and quality of 
transportation, telecommunication, and water supply, to institutions and regulations to 
facilitate trade. The large infrastructure gaps, particularly for the least developed countries, 
might deprive them of the opportunity to upgrade their economic structure through 
participation in global value chains. World Bank (2017) indicated that the performance of Sub‐
Sahara Africa’s infrastructure currently ranks below all other developing regions: road density 
has declined over the past 20 years in Africa, and only 35% of the population has access to 
electricity, with rural access rates less than one‐third urban ones. The report estimated that 
closing the infrastructure quantity and quality gap in Sub‐Sahara Africa relative to the best 
performers in the world could increase the growth of GDP per capita in the region by 2.6 
percent per year, or 1.7 percent per year if it were to close the gap with the median of the rest 
of the developing world.  

Transport costs can be prohibitively high. Transport costs, according to developing‐country 
suppliers, remain the main obstacle to entering, establishing, or moving up in global value 
chains (OECD and WTO, 2013).  Transport prices for most African landlocked countries range 
from 15 to 20 percent of import costs, approximately two to three times more than in most 
developed countries (Teravaninthorn and Raballand, 2009). According to a recent IMF report 
(IMF, 2015), the quality of infrastructure in Africa is about half that found elsewhere in the 
world, credit‐to‐GDP ratios about a third of ratios elsewhere, and tariffs on average four times 
higher than elsewhere. The slow and unpredictable land transport keeps most of Sub‐Saharan 
Africa out of the higher value added segments of the value chains, including electronics (Christ 
and Ferrantino, 2011).  

Firms in the least developed countries are more likely to suffer from the burden of high 
transaction costs. Besides conducive business environment and strong human capital, efficient 
and reliable infrastructure services (including telecoms, internet, express service delivery, and 
customs clearances) for coordinating the dispersed production become the essential condition 
of the location choice in the production supply chain. With below‐average infrastructure quality 
in most countries and the lack of regional co‐ordination of trade facilitation effort, South Asia 
has the highest intra‐regional trade costs after the African regions (Kowalski et al., 2015). 
Ahmed et al. (2010) noted high transaction costs are bottlenecks for South Asian countries to 
promote regional or international trade, with 140 to 200 signatures required for trading 
between India and Nepal, and over four days of waiting time for trucks to cross the border 
between Bangladesh and India. Facilitating trade by focusing on publication of customs 
information, notifications, advance rulings, documentation requirements, and international 
standards can reduce trade costs mostly in less developed counties (Moïsé and Sorescu, 2013).  

High logistic costs due to weak supply chains are often another barrier for the least developed 
countries. Lacking reliable supply chains, firms in less developed countries encounter much higher 
logistic costs and are virtually eliminated from just‐in‐time production. High inventory costs post 
a double penalty for firms participating in global manufacturing value chains with extra logistics 

                                                                                                     9 
 
 


costs on both inputs and exports. The inefficient and unreliable clearance processes could even 
render  the  participation  in  global  value  chains  impossible.  As  a  result,  the  off‐shoring  and 
industrialization  after  the  ICT  revolution  tend  to  concentrate  in  select  parts  of  the  developing 
world, of which a significant share is in East Asia, followed by select countries in Latin America 
and East and Central Europe.   

Small and medium enterprises (SMEs) stand for the majority of firms in least development 
countries. According to Gereffi and Fernandez‐Stark (2016), market access, training, and 
collaboration and cooperation are major constraints for SMEs to sustainably enter value chains. 
Infrastructure such as transportation and ICT conditions the linkages between producers and 
buyers in value chains and affects the adoption of new technologies to meet the international 
market requirements. Collaboration and cooperation refer to both horizontal coordination 
between producers and vertical interaction between segments of the value chains, with the 
former facilitating economies of scale and providing opportunities for more value added, and 
the latter helping sharing knowledge along the chain and upgrading.  

SMEs are even more vulnerable to supply chain inefficiencies compared with large firms. For 
SMEs, related to their small scale, logistics costs are disproportionately higher—industrial firms 
with fewer than 250 workers on average having logistics cost of some 15% of overall revenue for 
the business unit, more than twice that of firms with over 250 workers (Straube et al., 2013). 
Small exporters and importers tend to be more affected by a lack of transparency in clearance 
processes. They have lower economies of scale, therefore higher inventory costs, which can be 
punitively high in countries with poor logistics performance. Many of them are often forced to 
confine their business activities to the geographical area close to their production site. For the 
SMEs in remote areas, the lack of continuity of logistics services beyond the main gateway could 
make access to global value chains prohibitive.  

Evidence shows that insufficient infrastructure has put obstacles for less developed countries to 
integrate into global value chains and upgrade to higher segments on the chains. According to 
Gereffi (2015), in some Central American countries, inadequate infrastructure investment in wet 
processing  plants  limited  the  abilities  of  small  producers  to  produce  premium  coffee, 
consequently losing the opportunity to capture the price premiums in the global value chain. A 
report  from  AfDB  et  al.  (2014)  suggested  that  many  African  countries  suffer  from  insufficient 
infrastructure.  Lack  of  infrastructure  and  burdensome  border  procedures,  accompanied  with 
geographical remoteness, mean that in countries in Sub‐Saharan African, on average it takes 38 
days to import and 32 days for exporting across borders. As a result, firms face high costs and 
uncertainty of supply (World Bank, 2012b; Kowalski et al., 2015). Poor infrastructure, especially 
lack of access to energy, and inadequate skilled workforce are the main barriers for Burkina Faso 
to participate in the global value chains.  In the Republic of Congo, the economy has not been able 
to build on the comparative advantages in natural resources and move up the value chains due 
to  the  lack  of  decent  infrastructure,  such  as  transport  and  energy,  as  well  as  the  lagging 
technology,  less  qualified  labor,  and  uncongenial  business  environment.  In  Tunisia,  while  the 
manufacturing sector has benefited from participation in the global value chain particularly, its 
further  development  and  structural  upgrades  are  still  handicapped  by  logistics,  transport, 
unbalanced  distribution  of  information  and  communication  technologies,  and  technology 
transfers.  

                                                                                                          10 
 
 


The less developed countries with underdeveloped infrastructure, low investment rates, and 
low per‐capita incomes can experience a boost in trade flows and benefit from infrastructure 
development. The development experiences in Africa and Asia, such as light‐manufacturing in 
Ethiopia, horticulture in Kenya, readymade garments in Cambodia, and textiles in Pakistan have 
already highlighted these countries’ tremendous potential for productive job creation, providing 
they tackle the “hard” and “soft” infrastructure constraints to help realize this latent 
comparative advantage. 

 

Conclusions 

Improving  infrastructure  to  meet  the  demand  in  today’s  economy  is  a  must.  The  demand  for 
infrastructure includes not only the traditional facilities but also the new ones that better respond 
to  the  rapidly  evolving  needs  and  provide  quicker  and  more  reliable  services.  While  the 
“traditional”  infrastructure,  such  as  roads,  railways,  electricity,  water  and  sanitation,  is  still 
fundamental, “new” infrastructure, such as highways, high‐speed trains, and broad‐band internet 
has become necessary for an economy to fully participate in the global value chains and to move 
up the ladder of the economic structure.  

Infrastructure is not everything, but without good infrastructure, most potential will be limited. 
Improving infrastructure is not only important for growth by boosting firm performance, but also 
facilitating public services delivery and contributing to inclusiveness and long‐term development. 
The lack of access to basic services undermines living standards for poor people and limits their 
ability to materialize their full potentials. The inequality of opportunity and inequality of outcomes 
intertwine  and  perpetuate  and  prevent  poor  people  from  accessing  infrastructure  services. 
Alesina  et  al.  (1999)  argued  that  more  unequal  societies  devote  less  effort  to  the  provision  of 
public  goods,  including  infrastructure.  Estache  et  al.  (2002)  showed  that  income  inequality 
adversely  affects  access  to  the  internet,  which  aggravates  the  information  asymmetry  and 
deprives  the  poor  from  equal  opportunities.  Some  studies,  for  example  Gonzalvez  (2016), 
suggested that participation in global value chains can be an engine of job creation: forward global 
value chain jobs—domestic jobs linked to the production of intermediate products traded within 
value chains—have grown over six times faster than total jobs in 1996‐2011. 

Infrastructure is a necessary but not sufficient condition for growth. The extent to which 
infrastructure improvement contributes to growth of a specific industry or location depends on 
their specific characteristics and the business environment that they are in. To the extent that 
suboptimal infrastructure investment constrains other investment, it constrains growth 
(Newbery, 2012). More infrastructure may not necessarily cause more growth if the binding 
constraints lie elsewhere or the type or quality of infrastructure investment does not match the 
demand.7 Building a bridge to nowhere will not add any value.  

The constraints of infrastructure, or the benefit from the improvement of a specific type of 
infrastructure, vary across industries and firms as well as across regions in the same country. For 
example, a new expressway linking two locations might benefit one more than the other 

                                                            
7
     See more discussions in Canning, D., & Pedroni, P. (2008).  

                                                                                                           11 
 
 


depending on their production and geo‐economic structures. Improvement in connectivity and 
market accessibility might lead to stronger clustering and agglomeration, which tends to favor 
the economic centers more than the periphery. Similarly, simplification of the customs 
clearance might benefit firms specializing in foreign trade or the economy in general, but at the 
same time raise the competition for those engaging in import substitution industries or focusing 
on the domestic market.  

Infrastructure  is  not  a  sufficient  condition  for  benefiting  from  participation  in  the  global  value 
chains,  and  participation  in  the  global  value  chain  is  not  a  sufficient  condition  for  structural 
upgrades. The “smile curve” is deep as value added is high at the pre‐ and post‐manufacturing 
stages.  Based  on  a  sample  of  more  than  2  million  firms  in  the  European  Union  in  2015,  the 
empirical results from Rungi and Del Prete (2017) confirmed a nonlinear U‐shaped relationship at 
firm‐level between the value added generated and position on a productive sequence. Developing 
countries, given the mix of their factor endowment, often enter global value chains first at the 
low value‐added stage (assembly or production stage) and subsequently seek to move towards 
higher value‐adding activities. To what extent they can increase their domestic value‐added and 
move up the ladder depends on a variety of factors. With good infrastructure, opportunity is there 
but success is not guaranteed; however, without good infrastructure, the economy will certainly 
be deprived of the opportunity to materialize its latent advantage at the global scale early on.  

The public‐good nature of infrastructure calls for support from the governments, and partnership 
between  the  public  and  private  sectors  in  many  areas  is  essential.  When  the  infrastructure 
investment crosses national borders, regional and global collaborations are essential. Concerted 
efforts between national governments and regional or international development agencies can 
play a crucial role. With the right conditions, infrastructure investment and economic growth can 
reinforce each other: good infrastructure investments can accelerate growth, while growth itself 
can generate greater demand for, and usually supply of, infrastructure.  

Infrastructure is expensive and requires extensive maintenance. The fiscal burden can be high, 
particularly for the less developed countries that face multiple challenges and at the same time 
have the most urgent needs. Focusing the investment in infrastructure in special economic zones 
or  industrial  parks  can  be  a  useful  approach  to  jump  start  the  process  with  limited  resources. 
China has spent over 5 percent of GDP over the past decades in infrastructure investment, cutting 
transport costs and helping connect production centers to domestic and international consumers 
(Huang, 2017). By substituting domestic for imported materials, China has been increasing the 
domestic content of its exports (Kee and Tang, 2015), and has become the world’s factory from a 
largely agrarian economy. The successful experience in China in the past decades shows that well‐
planned  and  well‐managed  special  economic  zones  with  targeted  investment  promotion  and 
catalytic development financing can help to unleash latent comparative advantages and facilitate 
integration  and  upgrading  along  the  global  value  chains.  Development  in  sectors  where  the 
economy has comparative advantages can stimulate gradual and sustained upgrading in the value 
chains and start the virtuous cycle building the ecosystem for more beneficial integration in the 
value chain for the entire economy. 

 

 

                                                                                                            12 
 
 


References 

AfDB, OECD, & UNDP. (2014). African Economic Outlook 2014: Global Value Chains and Africa's 
       Industrialisation, OECD Publishing, Paris. 

Ahmed,  S.,  Ghani,  E.,  &  Kelegama,  S.  (2010). Promoting  economic  cooperation  in  South  Asia: 
      beyond South Asian Preferential Trade Agreement (SAFTA). Washington, DC: World Bank.  

Albiman, M. M., & Sulong, Z. (2016). The role of ICT use to the economic growth in Sub Saharan 
       African  region  (SSA). Journal  of  Science  and  Technology  Policy  Management, 7(3),  306‐
       329. 

Alesina,  A.,  Baqir,  R.,  &  Easterly,  W.  (1999).  Public  goods  and  ethnic  divisions. The  Quarterly 
        Journal of Economics, 114(4), 1243‐1284. 

Aschauer, D. A. (1989). Is public expenditure productive? Journal of monetary economics, 23(2), 
       177‐200. 

Arrow, K. J., & Kruz, M. (1970).  Public Investment, the Rate of Return and Optimal Fiscal Policy. 
       The Johns Hopkins University Press, Baltimore. 

Baldwin, R. (2011). Trade and industrialisation after globalisation's 2nd unbundling: How building 
       and joining a supply chain are different and why it matters. National Bureau of Economic 
       Research. 

Bamber, P., & Gereffi, G. (2013). Costa Rica in the Aerospace Global Value Chain. Opportunities 
      for  Entry  and  Upgrading. Durham,  NC:  Center  on  Globalization,  Governance  and 
      Competitiveness. 

Barro, R. J. (1990). Government spending in a simple model of endogeneous growth. Journal of 
        political economy, 98(5, Part 2), S103‐S125. 

Bottini, N., Coelho, M., & Kao, J. (2012). Infrastructure and growth. Background research papers 
         for         the          growth            commission         report,        December, 
         http://www.lse.ac.uk/researchAndExpertise/units/growthCommission/documents/pdf/
         SecretariatPapers/Infrastructure.pdf 

Calderón, C., Moral‐Benito, E., & Servén, L. (2015). Is infrastructure capital productive? A dynamic 
       heterogeneous approach. Journal of Applied Econometrics, 30(2), 177‐198. 

Calderón, C., & Servén, L. (2008). Infrastructure and economic development in Sub‐Saharan Africa. 
       World Bank Policy Research Working Paper No. 4721. 

Calderón, C., & Servén, L. (2014). Infrastructure, growth, and inequality: an overview. World Bank 
       Policy Research Working Paper No. 7034. 

Canning,  D.,  &  Bennathan,  E.  (2000).  The  social  rate  of  return  on  infrastructure  investments. 
       World Bank Policy Research Working Paper No. 2390. 

Canning, D., & Pedroni, P. (2008). Infrastructure, long‐run economic growth and causality tests 
       for cointegrated panels. The Manchester School, 76(5), 504‐527. 

                                                                                                         13 
 
 


Christ, N., &  Ferrantino,  M. J. (2011).  Land transport for export: The effects  of cost, time, and 
         uncertainty in sub‐Saharan Africa. World Development, 39(10), 1749‐1759. 

Cordella,  A.,  &  Simon,  K.  A.  (1997).  The  impact  of  information  technology  on  transaction  and 
        coordination cost. In Conference on Information Systems Research in Scandinavia. 

Dam, K. W. (2007). The law‐growth nexus: The rule of law and economic development. Brookings 
        Institution Press. 

De la Fuente, Á. (2010). Infrastructures and productivity: an updated survey. Universitat 
        Autònoma de Barcelona, Departament d'Economia i d'Història Econòmica, Unitat 
        Fonaments de l'Anàlisi Econòmica. 
Del Prete, D., Giovannetti, G., & Marvasi, E. (2017). Global value chains: New evidence for North 
        Africa. International Economics. 

Diakantoni,  A.,  Escaith,  H.,  Roberts,  M.,  &  Verbeet,  T.  (2017).  Accumulating  trade  costs  and 
       competitiveness in global value chains. WTO Working Paper ERSD‐2017‐02. 
Dollar, D., Hallward‐Driemeier, M., & Mengistae, T. (2005). Investment climate and firm 
         performance in developing economies. Economic Development and Cultural 
         Change, 54(1), 1‐31. 
Duggal,  V.  G.,  Saltzman,  C.,  &  Klein,  L.  R.  (1999).  Infrastructure  and  productivity:  a  nonlinear 
        approach. Journal of econometrics, 92(1), 47‐74. 
Eden, M., & Kraay, A. (2014). 'Crowding In' and the Returns to Government Investment in Low‐
       Income Countries. World Bank Policy Research Working Papers. 

Estache,  A.,  Manacorda,  M.,  Valletti,  T.  M.,  Galetovic,  A.,  &  Mueller,  B.  (2002). 
        Telecommunications Reform, Access Regulation, and Internet Adoption in Latin America 
        [with Comments]. Economia, 2(2), 153‐217. 

Fay, M., Toman, M., Benitez, D., & Csordas, S. (2011). Infrastructure and sustainable development. 
         Postcrisis Growth and Development: A Development Agenda for the G, 20, 329‐382. 

Fernald,  J.  G.  (1999).  Roads  to  prosperity?  Assessing  the  link  between  public  capital  and 
        productivity. American Economic Review, 619‐638. 

Florida, R. (2005). The World is Spiky. The Atlantic Monthly, 296(3): 48–51 
Fujita,  M.,  Krugman,  P.  R.,  &  Venables,  A.  J.  (1999). The  spatial  economy:  cities,  regions  and 
         international trade (Vol. 213). Cambridge, MA: MIT press. 

Fujita,  M.,  &  Thisse,  J.  F.  (2013). Economics  of  agglomeration:  cities,  industrial  location,  and 
         globalization. Cambridge university press. 

Futagami, K., Morita, Y., & Shibata, A. (1993). Dynamic analysis of an endogenous growth model 
       with public capital. The Scandinavian Journal of Economics, 607‐625. 

Gereffi,  G.  (2015).  Global  value  chains,  development  and  emerging  economies. Global  Value 
         Chains, Development and Emerging Economies. 

                                                                                                           14 
 
 


Gereffi, G., & Fernandez‐Stark, K. (2016). Global value chain analysis: a primer. Duke CGGC (Center 
         on Globalization, Governance & Competitiveness). 2016, pp. 1 ‐ 34 (34).  

Gereffi, G., & Luo, X. (2015). Risks and opportunities of participation in global value chains. Journal 
         of Banking and Financial Economics, Vol. 2, Issue 4, 2015, 51‐63. 

Gonzalez,  J.  L.  (2016).  Using  Foreign  Factors  to  Enhance  Domestic  Export  Performance.  OECD 
       Trade Policy Papers, No. 191, OECD Publishing, Paris. 

Hallaert,  J. J., Cavazos‐Cepeda, R. H., & Kang,  G. (2011). Estimating  the  constraints  to trade of 
        developing countries. OECD Trade Policy Working Paper No. 116.  

Henckel, T., & McKibbin, W. J. (2017). The economics of infrastructure in a globalized world: issues, 
       lessons  and  future  challenges. Journal  of  Infrastructure,  Policy  and  Development, 1(2), 
       254‐272.  

Huang, Y. (2017), Cracking the China Conundrum: Why Conventional Economic Wisdom Is Wrong. 
       Oxford University Press. 

Hurlin, C. (2006). Network effects of the productivity of infrastructure in developing countries. 
        Washington, DC: World Bank. 

International  Monetary  Fund  (IMF).  (2015).  Regional  Economic  Outlook:  Sub‐Saharan  Africa. 
        Washington, DC: International Monetary Fund. 

Ismail, N. W., & Mahyideen, J. M. (2015). The Impact of infrastructure on trade and economic 
         growth in selected economies in Asia. ADBI Working Paper 553. 

Kee, H., & Tang, H. (2015). Domestic Value Added in Exports: Theory and Firm Evidence from China. 
         Policy Research Working Paper 7491, World Bank, Washington, DC. 

Kowalski,  P.,  Gonzalez,  J.  L.,  Ragoussis,  A.,  &  Ugarte,  C.  (2015).  Participation  of  Developing 
       Countries in Global Value Chains. OECD Trade Policy Papers, No. 179. OECD Publishing, 
       Paris. 

Kummritz, V., Taglioni, D., & Winkler, D. (2017). Economic Upgrading through Global Value Chain 
      Participation. Policy Research Working Paper No. 8007. Washington, DC: World Bank. 

Lakshmanan,  T.  R.  (2011).  The  broader  economic  consequences  of  transport  infrastructure 
      investments. Journal of transport geography, 19(1), 1‐12. 

Lewis,  D.,  &  Bloch,  R.  (1998).  SDIs:  Infrastructure,  agglomeration  and  the  region  in  industrial 
         policy. Development Southern Africa, 15(5), 727‐755. 

Limao,  N.,  &  Venables,  A.  J.  (2001).  Infrastructure,  geographical  disadvantage,  transport  costs, 
        and trade. The World Bank Economic Review, 15(3), 451‐479. 

Lin, J. Y. and Monga. C. (2010). “Growth Identification and Facilitation: The Role of the State in the 
           Dynamics of Structural Change” (May). World Bank Policy Research Working Paper No. 
           5313. http://ssrn.com/abstract=1611526. 



                                                                                                         15 
 
 


Lin, J. Y. (2011). New Structural Economics: A Framework for Rethinking Development. The World 
           Bank Research Observer, 26(2), 193‐221. 

Lin, J. Y. (2012a), From Flying Geese To Leading Dragons: New Opportunities and Strategies for 
          Structural  Transformation  in  Developing  Countries.  Global  Policy,  3:  397–409. 
          doi:10.1111/j.1758‐5899.2012.00172.x 

Lin, J. Y. (2012b).  The Quest for Prosperity: How Developing Economies Can Take Off. Princeton, 
          NJ: Princeton University Press 

McCann, P., & Shefer, D. (2004). Location, agglomeration and infrastructure. Papers in regional 
      science, 83(1), 177‐196. 

Moïsé,  E.,  &  Sorescu,  S.  (2013).  Trade  Facilitation  Indicators:  The  Potential  Impact  of  Trade 
        Facilitation  on  Developing  Countries'  Trade, OECD  Trade  Policy  Papers,  No.  144,  OECD 
        Publishing, Paris. 

Newbery,  D.  (2012).  Energy  and  infrastructure. Submission  to  the  LSE  Growth  Commission. 
      http://tinyurl. com/c8qtahl. 

OECD,  &  WTO (2013). Aid  for  Trade  at  a  Glance  2013:  Connecting  to  Value  Chains.  WTO, 
       Geneva/OECD Publishing, Paris. 

OECD, WTO, & World Bank Group. (2014). Global Value Chains: Challenges, Opportunities, and 
      Implications for Policy. In Report prepared for the G20 Trade Ministers Meeting Sydney, 
      Australia (Vol. 19). http://www.oecd.org/tad/gvc_report_g20_july_2014.pdf 

Radelet,  S.,  &  Sachs,  J.  (1998).  Shipping  costs,  manufactured  exports,  and  economic  growth. 
        In American Economic Association Meetings, Harvard University, mimeo. 

Richaud, C., Sekkat, K., & Varoudakis, A. (1999). Infrastructure and growth spillovers: A case for a 
       regional  infrastructure  policy  in  Africa. Manuscript,  University  of  Brussels. 
       https://www.researchgate.net/profile/Aristomene_Varoudakis/publication/2584031_In
       frastructure_and_Growth_Spillovers_A_Case_for_a_Regional_Infrastructure_Policy_in_
       Africa/links/09e4150ec58ffdce2e000000.pdf 

Röller,  L.  H.,  &  Waverman,  L.  (2001).  Telecommunications  infrastructure  and  economic 
         development: A simultaneous approach. American economic review, 909‐923. 

Rungi, A., & Del Prete, D. (2017). The “Smile Curve”: where Value is Added along Supply Chains. 
        EIC working paper series. 

Seethepalli, K., Bramati, M. C., & Veredas, D. (2008). How relevant is infrastructure to growth in 
       East Asia? World Bank Policy Research Working Paper No. 4597. 

Straub,  S.,  &  Terada‐Hagiwara,  A.  (2010).  Infrastructure  and  growth  in  developing  Asia.  Asian 
         Development Bank Economics Working Paper Series No. 231.  

Straube, F., Handfield R., Pfohl H. C., & Wieland A. (2013).  Trends und Strategien in Logistik und 
       Supply Chain Management. Hamburg, Germany: Deutscher Verkehrs‐Verlag.  


                                                                                                       16 
 
 


Teravaninthorn, S., & Raballand, G. (2009). Transport Prices and Costs in Africa: A Review of the 
       International  Corridors. Directions  in  Development;  Infrastructure. Washington,  DC: 
       World Bank.  

Wan, G., & Zhang, Y. (2017). The Direct and Indirect Effects of Infrastructure on Firm Productivity: 
       Evidence  from  Manufacturing  in  the  People's  Republic  of  China.  ADBI  Working  Paper 
       Series No. 714. Tokyo: Asian Development Bank Institute. 

Weinberger, K., & Lumpkin, T. A. (2007). Diversification into horticulture and poverty reduction: 
      a research agenda. World Development, 35(8), 1464‐1480. 

Wheeler,  D.,  &  Mody,  A.  (1992).  International  investment  location  decisions:  The  case  of  US 
      firms. Journal of international economics, 33(1‐2), 57‐76. 

World Bank. (2012a). Transformation through infrastructure. Washington, DC: World Bank.  

World Bank. (2012b). De‐fragmenting Africa: Deepening Regional Trade Integration in Goods and 
       Services. Washington, DC: World Bank.  

World Bank. (2017). Africa's pulse. Washington, DC: World Bank Group.  

World  Bank,  WTO,  OECD,  IDE‐JETRO,  &  UIBE.  (2017).  Global  Value  Chain  Development  Report 
        2017:  Measuring  and  Analyzing  the  Impact  of  GVCs  on  Economic  Development. 
        Washington, DC: World Bank. 

World  Economic  Forum  (WEF).  (2013).  Enabling  Trade:  Valuing  growth  opportunities.  World 
        Economic Forum. 

World  Economic  Forum  (WEF).  (2014).  The  Global  Competitiveness  Report  2014–2015.  World 
        Economic Forum. 

WTO, & IDE‐JETRO. (2011). Trade patterns and global value chains in East Asia: from trade in goods 
       to trade in tasks. World Trade Organization, Geneva, Switzerland, 132. 

Wylie,  P.  J.  (1996).  Infrastructure  and  Canadian  economic  growth  1946‐1991. The  Canadian 
         Journal of Economics/Revue canadienne d'Economique, 29, S350‐S355. 

Yi, K. M. (2003). Can vertical specialization explain the growth of world trade?. Journal of political 
         Economy, 111(1), 52‐102. 

Yu, H. (2017). Infrastructure connectivity and regional economic integration in East Asia: Progress 
         and challenges. Journal of Infrastructure, Policy and Development, 1(1), 44‐63.  




                                                                                                     17