在开放的经济条件下，一个国家的资本流入与流出已成为其融入世界经济的重要途径。从1978年中国实行改革开放的政策以来，中国的对外开放一直以“引进来”为主。随着中国经济实力的不断增强和世界经济一体化的必然趋势，“走出去”的重要性开始显现。对外直接投资既是我国“走出去”战略的第一步，也是经济全球化条件下的必然趋势。从20世纪90年代末，我国国家领导人明确提出“走出去”战略以来，中国的对外直接投资进入了迅速发展阶段，关于对外直接投资的研究也在不断增加。从目前的情况来看，虽然国内外对于中国对外直接投资问题的研究在不断发展，但从总体而言，仍然处在起步阶段，且大多是定性分析，将理论与实证结合起来的，可谓是少之又少。本文从定量和定性的角度出发，理论研究与实证分析相结合，秉承马克思的唯物史观思想，运用马克思辩证方法，对对外直接投资和中国制造业升级的关系进行了系统、深入的研究。在对对外直接投资和产业升级这些基本概念界定的基础上，具体阐述了通过对外直接投资促进产业升级的理论体系，包括雁形模式理论、边际产业扩张理论、产品生命周期理论和马克思主义经济学的资本输出理论、资源配置理论，这些理论构成了本文实证分析的基础。通过对中国对外直接投资发展过程和现状的分析，探索出了对外直接投资正、反两方面的效应。通过使用线性回归模型分析发现，对外直接投资与产业升级存在着正相关，上年的对外直接投资每增加1％，非农化水平（产业升级的衡量指标）相应的增加0.0485％，亦即对外直接投资能够促进产业升级的结论。反方面的效应主要表现在过度、盲目的对外直接投资有可能给国内带来产业空心化的风险。同时，本文以中国制造业中的家电业为例，从家电业所面临的产业困境出发，探索出中国家电产业通过对外直接投资实现产业升级的机制，即边际产业“梯度转移”和上游产业寻求。本文还探索了日本对外直接投资的经验。日本的对外直接投资是在经历二战的重创后开始发展的，其起步速度快，机制成熟，直接带动了日本整体经济的发展，其有益经验对发展我国对外直接投资有着重要的借鉴意义。通过对二战后日本对外直接投资的发展过程、投资变化、产业战略选择等方面的分析，得出了适合中国实际的借鉴经验，包括渐进的对外直接投资自由化、运用政策手段增强本国企业的国际竞争力，以及为对外直接投资建立保障制度和实施鼓励政策等。在此基础上，针对我国制造业怎样进一步通过发展对外直接投资，实现产业升级提出相关的政策建议，包括政府策略和企业策略两个方面。