中國城市物聯網產業發展水平測度及比較

張亞斌　侯思華

摘 要：依據中國《物聯網“十二五”發展規劃》制定的物聯網產業統計口徑，結合物聯網產業鏈結構的特征，設計包括5個一級指標和20個二級指標的物聯網產業發展水平評價指標體系，運用層次分析法（AHP）確定指標權重，以14家物聯網上市公司數據為基礎，考量中國18個主要城市2009～2011年物聯網產業水平。結果顯示：整體上，中國物聯網產業水平呈上升趨勢；東、中、西部地區物聯網產業發展水平存在差異；不同城市物聯網產業發展的優勢不同。

關鍵詞： 城市物聯網；物聯網產業；評價指標；水平測度

中圖分類號：F291.1 文獻標識碼： A 文章編號：1003-7217（2014）04-0098-07

一、引 言

《物聯網發展“十二五”規劃》（以下簡稱《規劃》）中明確指出，要協調推進物聯網產業的發展，重點發展物聯網感知制造業，積極支持物聯網通信業，著力培育物聯網服務業。同時，《規劃》還提出重點培育10個產業聚集區和100個骨干企業的構想。但我國物聯網產業鏈尚不完善，且各城市的物聯網發展基礎和信息化水平等各有不同，只有進行有效的整體規劃布局，才能避免物聯網產業的重復建設和資源的浪費。加之物聯網產業涉及領域廣、發展水平難于界定，因此，我們有必要建立一個系統、科學、全面的指標體系，以對各城市物聯網產業的發展水平進行測度，揭示各城市發展物聯網產業的優勢所在，為國家和各地區制定發展目標和重點提供依據，實現“錯位競爭，網絡集成，重點突破，協同發展”。本文將各主要城市的物聯網產業發展水平指數化，建立了涵蓋物聯網多數細分產業的評價指標體系，以更加直觀地衡量物聯網產業發展水平，并對我國18個主要城市進行評價和多角度分析。

二、文獻綜述

從物聯網概念的誕生到迅速發展的今天，學術界從技術突破和路線發展、產業鏈的構建和完善、物聯網產業空間布局、發展戰略等各方面密切關注著物聯網的發展。

王保云（2009）以EPC Global和Ubiquitous ID為例，對物聯網的網絡體系和服務體系進行了闡述，并深入分析了物聯網產業的關鍵技術——RFID、傳感器與檢測技術、智能技術[1]。李遵白等（2011）對物聯網產業進行了多方面的研究：利用技術路線圖從市場需求、產業目標、關鍵技術、政策需求多進行維度分析，并分別制定了未來5年、20年的戰略目標；利用數理模型、問卷調查等方法對物聯網產業規模進行預測等[2，3]。施衛東、高雅（2012）從產業技術鏈角度研究了物聯網產業的發展，描述了物聯網技術體系框架，樹立了物聯網產業技術鏈，并以無錫市的物聯網產業發展為案例，提出了政府引導、企業協調、注重技術的發展策略[4]。張軍杰、楊鑄（2011）總結了我國現階段物聯網在無錫、北京、上海等15個省市的區域建設情況和物聯網相關企業分布情況，為研究物聯網的空間區位布局提供了有效的信息[5]。

目前，由于我國物聯網產業發展時間短，產業鏈尚不完善，因此，從宏觀上對全國物聯網發展進行指導，根據物聯網發展主體自身的產業基礎和發展潛力，適時地發展具有比較優勢的物聯網產業鏈環節，才能融入我國甚至全球物聯網產業戰略規劃布局中。建立一個物聯網產業的評價指標體系有助于實現上述目標，在此方面，何佳泓、鄭淑榮（2012）在綜合梳理我國信息產業發展水平指標體系研究成果的基礎上，從物聯網產業網絡發展水平、裝備水平、研發能力、市場應用水平、總量水平構建了包括18個二級指標的物聯網產業發展水平指標體系，并利用層次分析法確定了各指標的權重[6]。但是與物聯網直接相關的指標較少，而且沒有實證分析，缺乏現實依據。Jiajun Li、Nan Ma（2012）建立了一個評價物聯網產業增長水平的指標體系，其指標體系從產業規模、市場需求和技術創新三個角度引入9個指標來評價物聯網產業增長水平，并進行了實證分析[7]。但該指標體系包含的指標太少，分析薄弱，并且用電信和電子設備制造業的數據來代替物聯網的數據得到的權重不具有說服力。此外，魏素寶（2011）通過構建物聯網上市企業的財務指標體系，對22家物聯網上市公司的競爭力進行評價分析[8]。石榮麗（2012）構建了虛擬R&D聯盟創新效能評價指標體系，對無錫市物聯網產業虛擬R&D聯盟創新效能進行了實證分析[9]。兩者均對物聯網產業中的特定對象進行了較為微觀的評價，但不能代表地區物聯網產業的整體水平。

綜上所述，關于物聯網產業指標體系的構建研究較少，問題較多，主要表現為指標選取的數量、指標的代表性和準確度以及數據的來源。物聯網屬于新興的信息產業，其發展水平與一個城市的信息化程度密不可分，物聯網應用面十分廣泛，因此，在選取指標時就應更加全面、更加科學、更具代表性。本文吸收并深化現有研究所取得的階段性成果，一方面根據信息產業的發展標準和物聯網產業的自身特點進行指標的選取，另一方面，將經濟的可持續發展、國家層面的宏觀調控和自然環境的承載力都考慮在內，采用層次分析法，構建一個符合產業特點、相對完善、可行性強的物聯網產業發展水平指標體系。

三、物聯網發展水平指標體系的構建

要全面評價一個地區物聯網產業的發展水平，不僅要明確物聯網所包括的產業，還要考慮地區發展物聯網應具備的基礎水平，包括研發能力、制造能力、網絡通信基礎設施等。《規劃》中將物聯網產業劃分為物聯網感知制造業、物聯網通信業和物聯網服務業。在此基礎上，根據物聯網產業鏈上各層次的特點，結合影響地區物聯網發展的基礎性因素，依據全面性和代表性、科學性和創新性、可操作性和可行性的原則，設計出包括5個一級指標和20個二級指標的物聯網產業發展水平評價指標體系，如表1所示：

（一）指標說明

1.感知制造業水平。構成物聯網感知層的主要產品是傳感器、芯片、智能儀器儀表等感知端產品，本文根據工信部發布的《2011物聯網白皮書》，將感知制造業劃分為傳感器產業、RFID產業和儀器儀表與測量控制產業，并以其產值來衡量發展水平①。傳感器產業和RFID產業是整個物聯網的支撐，其規模和發展水平在很大程度上決定了物聯網產業的規模和發展水平[10]。儀器儀表與測量控制產業主要是生產物聯網所需的智能儀器儀表和測量及控制裝備，與電力、交通、安防等智能產業密切相關，是實現智能化、網絡化的基礎裝備產品[11]。

2.通信業水平。物聯網要實現從人與人的連接擴大到人與物以及物與物的連接，其實現的媒介就是網絡傳輸②。網絡通信服務業是物聯網網絡層最重要的產業，包括通信網、互聯網、3G網絡、GPRS網絡等網絡的建設和運營服務，以及M2M網絡服務的管理和推進；寬帶和移動電話是“物聯網時代”必不可少的連接工具。“十一五”期間，我國網民數增長3倍，達到4.57億人，普及率攀升至34.3%，超過世界平均水平，互聯網網站數由2005年底的69.4萬增長至2012年的191萬個，手機網民超過3億。

3.服務業水平。根據《2011物聯網白皮書》，結合中國工程院的《物聯網和相關產業“十二五”戰略研究報告》中設計的物聯網產業體系，并考慮到中國目前市場上已經出現并有所發展的服務業，我們將物聯網服務業劃分為物聯網應用基礎設施服務業（云計算）、物聯網相關軟件開發與集成服務業、物聯網技術推廣與中介服務業、物聯網軟件與設備銷售服務業和物聯網應用服務業。新的網絡時代，幾乎是個“言必稱云”的時代，各種廠商的IaaS，PaaS，SaaS服務的涌現，將云計算引入到人們的生活并大規模發展③，我國從2010年起陸續在無錫軟件園、東營軟件園、北京工業大學等地建立起云計算中心；物聯網應用所需的軟件高端綜合集成能力，特別是軟件與各行業的業務流程深度融合和集成整合能力，均來自于物聯網相關軟件開發與集成服務業；物聯網應用服務業物聯網產業的落腳點，也是《規劃》要求重點發展的產業，我國目前已經發展起了智能交通、智能電網、智慧城市、智能醫療、智能農業等產業，但商業化的物聯網應用服務業還有待發展。

4.總量水平。物聯網產值是衡量一個地區物聯網發展規模的直觀標準；物聯網相關企業研發經費反映一個地區物聯網產業發展的潛力，研發是長期資本投入，衡量了物聯網產業的發展現狀和未來趨勢；物聯網相關企業資產總額代表了一個地區物聯網整體市場規模。

5.研發水平。《規劃》中明確表示，物聯網發展的重點目標之一就是增強技術創新能力，發展的主要任務之一就是大力攻克核心技術。R&D人員占比（R&D從業人員占從業人員的比重）和R&D經費占比（R&D經費占地區經費的比重）反映了研發投入和規模，專利授權數顯示了該地區研發和創新能力[12]，以上指標綜合反映地區研究水平。

（二）數據來源

該指標體系包涵5個一級指標和20個二級指標。目前，全國共有16個城市已經規劃了物聯網產業基地或園區，有二十余個省市對外公布了物聯網產業發展規劃④。因此，在區域范圍上，本文選取了其中較有代表性的18個城市，包括北京、上海、廣州、深圳、無錫、南京、天津、杭州、濟南、沈陽、武漢、重慶、長沙、成都、西安、太原、鄭州、蘭州。時間跨度為2009～2011年三個年份。本文盡量采用國家統一發布的數據，數據來源于2010～2012年各城市統計年鑒。有關物聯網產業的數據，由于沒有國家統一的發布的渠道，本文收集了以上18個城市與物聯網相關的141家上市公司及其控股子公司的數據以及部分調研數據，按照物聯網產業體系對所有上市公司的產品進行分類⑤，將其產值作為三級指標數據的主要依據⑥。對于個別年份缺失的數據，本文采用指數平滑、取均值等統計方法進行了處理。

（三）評價方法與模型構建

本文采用層級分析法（AHP），比較各指標之間的相對重要程度，進而構建判斷矩陣，得到各指標的權重（見表2）。在判斷指標的相對重要性時，我們邀請了物聯網產業研究人員、管理人員、物聯網產業工作人員⑦和中國物聯網發展戰略研究課題組的成員進行討論，將重要程度進行了量化，并進行了一致性檢驗。

其次，各城市物聯網產業發展的增長幅度不一致。北京、上海、廣州、無錫等物聯網產業發展較早且規模較大的地區，其2009～2011年發展增幅的均值約為12.8%；中部地區的發展速度也十分可觀，平均值約為19.92%，其中太原市的增幅達到22.59%，是發展速度最快的中部城市；而西部地區雖然基礎較差，起步較晚，但發展十分迅速，其中重慶的增幅達到20.28%，蘭州也達到13.3%。雖然從全國角度來看，發展速度都較快，但整體的水平還是比較低的，且增速過快也會隱含多重問題，值得關注。

（二）物聯網產業發展水平的結構分析

從前面的分析可知，我國物聯網產業發展的地區差異較大。為了更好的揭示各地區之間發展的差異，根據表3中2011年的數據，將各城市物聯網產業發展的綜合得分轉化成散點圖，可以看到各城市物聯網產業發展水平大概呈現三個層次，見圖2。按照圖2的信息，結合李敏（2007）對信息產業發展水平階段的劃分[15]，我們將物聯網產業發展水平分為三個等級，如表4所示。

從表4可以清楚的看到，截止2011年，北京的物聯網發展水平綜合得分為100分，發展水平最高，物聯網產業發展較早，在政策支持和科研基礎水平上都高于其他城市；上海、深圳、廣州的物聯網發展綜合得分達到90分以上，均劃分在發展的中級階段。其中上海是國內物聯網技術和應用的主要發源地之一，在技術研發和產業化應用方面具有一定基礎[16]；而深圳被認為是物聯網產業興起以后，有條件成為全國最先進行物聯網嘗試的地區和城市；廣州市在物聯網核心技術的RFID（射頻識別）芯片領域已取得重大進展，“廣州芯”正在形成，作為我國輕工業制造基地的廣州，仍在領跑物聯網發展。無錫、杭州和南京的綜合得分在80分以上，也被劃為物聯網產業發展的中級水平階段。無錫市被稱為我國“物聯網之都”，其最早建立物聯網產業基地、示范園區和產業研究院；杭州市物聯網企業起步早，產業化經驗豐富，在長三角物聯網的協同發展中處于重要的支撐位置[17]；南京市也是長三角地區物聯網發展的支撐城市。處于中級發展階段的城市都集中在“京津唐”、“珠三角”和“滬寧杭”三大工業區，這些地區都有著良好的信息產業發展基礎、便利的網絡通信設施和較強的人才儲備，并且得到國家政策上的大力支持，成為我國發展物聯網產業的重要支撐地區。這種分布也充分證明了這些地區對我國經濟的帶動作用。