電子及通信設備制造業時空演化研究

游細斌，楊青生，代啟梅，高顏超（.贛南師范學院，江西 贛州 34000；.廣東財經大學，廣東 廣州 5030）

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電子及通信設備制造業時空演化研究

游細斌1，楊青生2，代啟梅1，高顏超2
（1.贛南師范學院，江西 贛州 341000；2.廣東財經大學，廣東 廣州 510230）

摘 要：運用信息熵、行業集中度、Theil指數、空間集中度、空間自相關等指標，獲取我國電子及通信設備制造業主營業務收入數據，分析電子及通信設備制造業在2000年～2013年間的時空演化規律。電子及通信設備制造業信息熵從2001年～2013年逐步增加，表明行業結構逐步趨于均衡，2006年以后信息熵穩定在 1.5以上，表明行業上依然集中于通信設備制造業、家用視聽設備制造業和電子元件制造業等少數幾個行業；空間上，電子及通信設備制造業集中于東部沿海地帶并逐步向東西部地區擴散，通過局部空間自相關研究發現電子及通信設備制造業集中分布在珠江三角洲、長江三角洲、環渤海灣、福建沿海。

關鍵詞：電子及通信設備制造業；時間演化；空間演化；探索性數據分析

高新技術產業是知識、技術密集型產業，高新技術產業的發展水平往往代表了一個國家的綜合國力和國際競爭力水平，也是帶動區域經濟發展的一個重要經濟增長點。2000年我國高新技術產業的主營業務收入為10046.17億元，占當時國民生產總值的比重約10%，2013年達到20.4%，高新技術產業在我過社會經濟發展中的作用越來越突出。在高新技術產業內部，電子及通信設備制造業為主要行業之一，2000年電子及通信設備制造業主營業務收入占全部高新技術產業主營業務收入的比重為59%，而2013年為51.4%，仍占整個高新技術產業一半的份額，電子及通信設備制造業是目前我國高新技術產業的領頭羊和排頭兵，研究電子及通信設備制造業時空變化特征可以為我國高新技術產業規劃和布局提供科學決策依據。

目前對于高新技術產業研究主要從時空、區域、特征去探究過去時間段高新技術產業在某個空間區域的演變特征，探究形成空間集中效應等特征對整個高新技術產業產生的影響。對高新技術產業競爭力的研究包括影響高新技術產業的競爭力的要素、對高新技術產業競爭力的評價以及評價模型的構建，提出相應的政策建議。而從高新技術產業內部結構出發探討高新技術產業內部結構對整個高新技術產業演變的研究較少［1］。本文從高新技術產業的內部產業出發，采用信息熵指數、行業集中度指數分析電子及通信設備制造業時間演化規律，采用Theil熵、空間集中度指數和局部空間自相關指數分析電子及通信設備制造業空間演化規律，為該產業空間布局提供科學的決策依據。

1　研究方法與數據

1.1電子及通信設備制造業時間演化研究方法

1.1.1信息熵

在信息論中，熵被用來衡量一個隨機變量出現的期望值。它代表了在被接收之前，信號傳輸過程中損失的信息量，又被稱為信息熵。shannon將信息中的不確定性定義為熵值，他假定X是一個離散隨機變量，也就是說它的取值范圍為R=｛X1，X2……｝，R是有限可數的。設pi=P｛X=xi｝，則信息熵公式為：

信息熵值越大，說明電子及通信設備制造業發展更加多樣均衡，反之說明發展越單一，這里將信息熵取值范圍的最小值為 0，即電子及通信設備制造業集中于一個行業，而最大值為1.9456，即電子及通信設備制造業平均分配于所有行業。

1.1.2行業集中度

集中度表示本產業中規模最大的前m個行業在整個產業中所占的比重。其計算公式為：

其中：CR_m代表本產業中規模最大的前m個行業在整個產業中所占的比重，CR_m越大，表示該產業的往往集中在某幾個行業，反之越小，表示該行業較為均衡。

1.2電子通信設備制造業空間演化研究方法

1.2.1Theil熵

Theil最早是由Theil于1967年在研究國家之間的收入差距時首先提出的。這里用它來衡量2000～2013年電子及通信設備制造業在 31個省（市、區）發展水平的不均衡性。Theil指數越小說明電子及通信設備制造業在各個省區發展差異越小，反之越大說明差異越大。公式可以表達為：

1.2.2空間集中度指數

空間集中度用來說明該本產業中所占市場份額的前m個省份在總的市場份額的比重，它是用來衡量產業在空間的分布特征。這里采用空間集中度來衡量電子及通信設備制造業在空間上的分布是否具有集中性特征，衡量2000～2013年電子及通信設備制造業在空間范圍內的集中度。其計算公式為：

SCR_m表示本產業中份額最大的前m個區域占所有區域中的比重，SCR_m越大，表示本產業的空間集中度越大，空間分布越集中，反之越小表示空間分布較為均衡。

1.2.3空間自相關指數

空間自相關是用以測量空間某點的觀測值與其相鄰點存在相關性的一種分析方法，常用Moran指數來表達。Moran指數絕對值越大，表示相關性越強；該值為正，表示存在空間正相關，反之，表示存在空間負相關。全局Moran指數反映該現象在整個空間上的相關性，局部Moran指數反映局部空間及其周圍鄰域的空間相關性，如果某一位置變量的值高（低）而它鄰近的值也高（低），就說它們是正的空間自相關，反之，則是負的空間自相關。研究產業空間集中程度可以通過計算局部空間自相關得到，選取Local Moran I指數用以說明電子及通信設備制造業的空間聚集特征。計算公式為：

其中：Zi是均值之間的偏差wij是權重矩陣，N是圖分析單元的數目［2］。

1.3數據來源

數據主要來源于2001～2014年《中國高新技術產業年鑒》，以中國31個省（市、區）為基本空間單元，以電子及通信設備制造業主營業務收入作為數據分析的主要變量。基于國民經濟行業分類與代碼（GB/T4754-2011），電子及通信設備制造業包含通信設備制造業、電子元件制造業、電子器件制造業、雷達及其配套設備制造業、廣播電視設備制造業、家用視聽設備制造業和其它電子設備制造業等7個行業。中國的地圖數據來自中國國家基礎地理信息中心（NGCC，http∶//www.ngcc.cn/）。

2　電子及通信設備制造業的時空演化規律

2.1電子及通信設備制造業時間演化

2.1.1基于信息熵的內部行業均衡度分析

由公式（1）可計算出電子及通信設備制造業信息熵，如表1所示。

表1　2000～2013年電子及通信設備制造業信息熵值

2000～2013年電子及通信設備制造業信息熵值在1.439～1.543之間變化，與最為均衡狀態下的熵值（1.9456）更為接近，表明我國電子及通信設備制造業在行業分布上相對較為均衡多樣。這種行業內部分布也處在動態變化過程中（圖1），總體上可以分為三個階段，即，不穩定階段（2000～2001年）、持續均衡化階段（2002～2009年）、浮動階段（2010～2013年）。第一階段，2000年通信設備制造業主營業務收入為5871.15億元，占當年整個電子及通信設備制造業主營業務收入的比重為36.8%，2001年增長為6723.63億元，比重上升為 43.8%，其它行業占當年整個電子及通信設備制造業的比重呈下降趨勢，說明2000～2001年通信設備制造業高速發展整個電子及通信設備制造業發展不均衡。第二階段，2002～2009年信息熵值總體呈上升態勢，表明行業內部分布從不均衡逐漸發展為較為均衡的一個趨勢。第三階段，2009～2013年信息熵值略有浮動，但總體持平，整個電子及通信設備制造業的行業分布呈均衡發展態勢，其中電子器件制造業和和家用視聽設備制造業快速發展。

2.1.2基于行業集中度的內部行業發展差異分析

在分析信息熵的基礎上，進一步算出我國電子及通信設備制造業的行業集中度，如表2所示。

表2　2000～2013年電子及通信設備制造業行業集中度

除2011年，CR1都大于30%，表明內部首位行業占了市場份額的30%，該行業為通信設備制造業（2010年為電子元件制造業）；CR2均大于55%，表明前兩位行業占了市場份額的一半多，第二位行業為家用設備制造業（2004～2005年為電子元件制造業、2012～2013為電子器件制造業）；CR3基本都大于80%，表明前三位行業占了該產業市場份額的80%，第三位行業為電子元件制造業（2004～2005年和2012～2013年為家用設備制造業、2006～2011年為電子器件制造業）。行業集中度表明，總體上我國電子及通信設備制造業行業內部集中度較高，主要集中于通信設備制造、電子元件制造、電子器件制造、家用視聽設備制造這四個行業，其中通信設備制造行業相比于其它行業對電子及通信設備制造業的影響程度更大。

進一步研究行業集中度的變化（圖2），可以看出2000～2001年CR1、CR2、CR3均在增長，說明此時的電子及通信設備制造中第一行業（通信設備制造業）所占份額較大。2001～2011年，CR1、CR2表現為下降趨勢，表明通信設備制造業和家用視聽設備制造業所占的市場份額越來越小，CR3表現為上升趨勢，表明第三大行業（電子元件制造業、電子器件制造業）所占的市場份額越來越多。2012～2013年，CR2和CR3基本保持不變，而CR1增長幅度較大，表明通訊設備制造業市場份額有所增大，而對應的電子器件制造業和家用設備制造業所占份額有所降低。

圖2　2000～2013年電子通信設備制造業行業集中度情況

2.2電子及通信設備制造業空間演化分析

2.2.1基于Theil 熵的空間均衡度分析

由公式（3）可計算出我國電子及通信設備制造業Theil熵，結果如表3所示。

表3　2000～2013年電子及通信設備制造業Theil熵

2000～2013年Theil熵值變化區間為1.007～1.291，Theil熵相對較大，表明電子及通信設備制造業空間分布差異顯著。進一步研究Theil熵變化趨勢（圖3），發現2000～2004年Theil熵從1.011上升至1.267，說明2000～2004年電子及通信設備制造業空間差異越來越大，廣東、江蘇、上海、天津等沿海省份電子及通信設備制造業發展迅速，成為聚集中心。2004-2008年Theil熵基本保持不變，說明該產業空間分布格局已基本形成，主要集中于廣東、江蘇、天津、上海、北京、浙江等省市。2009～2013年Theil熵呈下降趨勢，說明該產業空間分布差異正在縮小，這與我國電子及通信設備制造業由沿海向內地、由發達地區向不發達地區轉移有關，其中北京和上海電子及通信設備制造業主營業務收入分別在 2010年和2011年后明顯降低，而福建和河南的電子及通信設備制造業的主營業務收入增長顯著，2011年河南省電子及通信設備制造業主營業務收入僅為645.1億元，2012年河南省電子及通信設備制造業主營業務收入增至1775.2億元，2013年達到2469.9億元，增加近6倍。

圖3　2000年～2013年電子及通信設備制造業Theil熵變化情況

2.2.2基于空間集中度的空間差異分析

在Theil熵的基礎上，用空間集中度衡量電子及通信設備制造業在空間集中分布情況。由公式（4）可計算出我國電子及通信設備制造業空間集中度，結果如表4所示。

表4　2000～2013年電子及通信設備制造業空間集中度

SCR1均大于0.30，表明電子及通信設備制造業主營業務收入排名第一的省份約占全國該產業總營業收入的 30%左右，該省為廣東省；SCR3均大于0.55，表明前三個省份電子及通信設備制造業主營業務收入占該產業主營業務收入的55%以上，為廣東省、江蘇省（分列第一和第二位），第三位開始階段為上海市，后來逐步被天津代替；SCR5基本都大于0.70，表明前五個省份電子及通信設備制造業主營業務收入占該產業主營業務收入的70%以上，第四位和第五位開始階段主要為北京、天津，后來逐步被山東、浙江代替。空間集中度表明，我國電子及通信設備制造業空間聚集特征非常顯著，空間分布格局已經形成，沿海地區是電子及通信設備制造業業主要分布區域。

我們進一步分析了電子及通信設備制造業空間聚集度的動態發展趨勢（圖4），可以把2000～2013年電子及通信設備制造業的空間分布情況劃分為兩個階段。第一階段是2000～2007年，整個電子及通信設備制造業快速發展，分布集中于排名前9的省份，2007年排名前9位省份產業主營業務收入占全國該產業主營業務收入的94%，這種現象受益于20世紀90年代全球電子及通信設備制造業向中國轉移，中國成為全球最大的電子產品制造基地，而沿海地帶成為電子及通信設備制造業的主要集中地。第二階段是2007～2013年，排名前7位的省份比重由最高時的89%下降至77%，排名前9的省份下降幅度約為10%，說明該產業的空間集中度逐步降低，表明電子及通信設備制造業從沿海城市向中西部城市逐步擴散，但短時間內國電子及通信設備制造業空間布局仍集中分布于少數幾個省市。

基于電子及通信設備制造業空間聚集度變化態勢分析，分析了2000～2013年該產業的省級排名變化（圖5），并將其分為三大類型。第一類，排名基本不變，這類省份主要有廣東、江蘇、四川、浙江和遼寧；第二類，排名不斷上升，主要有天津、山東和福建；第三類，排名下降，主要有上海、北京。

圖4　2000～2013電子及通信設備制造業年空間集中度變化情況

圖5　2000～2013年電子及通信設備制造業排名前十的省份變化情況

2.2.3基于局部空間自相關的區域聚集分析

為研究電子及通信設備制造業是否形成了聚集區，計算了局部Moran指數，并繪制了散點圖（圖6）。2000、2013年該產業Moran 指數分別為0.089和0.045，全局空間相關性不強。Moran散點圖表明，2000年位于第一象限“高-高”聚集的有7個省份，分別為上海、江蘇、天津、北京、福建、山東、浙江，形成了長江三角洲、環渤海灣、福建沿海聚集區（圖 7）；第四象限“高-低”分布的僅有廣東一個省份，且Moran值遠遠大于其他省份，說明廣東省電子及通信設備制造業發展水平遠大于鄰近省份，形成了珠江三角洲電子及通信設備制造產業高地。第二象限“低-高”分布的有6個省份，分別為安徽、廣西、江西、湖南、河北、海南，說明這些地區的電子及通信設備制造業發展不如鄰近省份；第三象限有17個省份，多為中西部地區，表明本省份與鄰近省份電子及通信設備制造業發展水平不高。2013 年Moran指數在第一象限的有5個省市，分別為江蘇、浙江、山東、福建、上海，與2000年相比，天津、北京由第一象限轉入第四象限，說明北京、天津兩市電子及通信設備制造業發展水平與鄰近省份電子及通信設備制造業發展水平在拉大；第二象限有5個省份，分別為海南、湖南、廣西、安徽、江西，與2000年相比，河北省由第二象限轉入第三象限，說明相比于2000年，河北省的電子及通信設備制造業發展水平與北京天津的電子及通信設備制造業發展水平差距在拉大；而第三象限有18個省份，相比2000年多了河北；第四象限有3個省市，分別為廣東、北京、天津。

圖6　2000年（左）和2013年（右）我國電子及通信設備制造業LISA散點圖

圖7　2000年（左）和2013年（右）電子及通信設備制造業空間聚集圖

3　結束語

從行業結構看，目前我國電子及通信設備制造業結構主要以通信設備制造業、電子器件制造業、電子元件制造業為主，行業分布結構不均衡，但是正逐漸向多樣化均衡化轉變。從空間結構上看，我國電子及通信設備制造業主要集中于沿海城市地帶，初步形成了珠江三角洲、長江三角洲、環渤海灣、福建沿海等空間聚集區，產業格局呈現由沿海向中西部不斷擴散的趨勢，中西部一些省份電子及通信設備制造業發展迅速。參考文獻：

［1］劉昌年，張銀銀. 中國高新技術產業競爭力評價研究［J］. 工業技術經濟，2014， 4: 28-35.

［2］張松林，張坤. 全局空間自相關Moran指數和G系數對比研究［J］.中山大學學報（自然科學版），2007， 46（4）: 93-97

（責任編輯：雷 君）

中圖分類號：S972.7+6

文獻標識碼：A

doi:10.3969/j.issn.1672-7304.2016.01.082

文章編號：1672–7304（2016）01–0176–05

*基金項目：國家社會科學基金資助項目（14BRK017）。

作者簡介：游細斌（1975-），男，湖南岳陽人，博士，副教授，研究方向：區域規劃與城市規劃。

Spatial and Temporal Evolution of Electronic and Communication Equipment Manufacturing of China

YOU Xi-bin1， YANG Qing-Sheng2， DAI Qi-Mei1， GAO Yan-Chao2
（1 GanNan Normal University， Ganzhou Jiangxi 341000； 2 University of Finance and economics， Guangzhou Guangdong 510230）

Abstract:This paper analyzes the spatial and temporal dynamics of Electronic and Communication Equipment Manufacturing of China from 2000 to 2013 by using information entropy， concentration ration，Theil index， spatial concentration ration and Local Moran I index. Revenue from Principal Business of Electronic and Communication Equipment Manufacturing data are collected from China High-tech Industry statistic yearbooks. The results indicate that the structure and the distribution of Electronic and Communication Equipment Manufacturing focus on a few industries， and concentrated in the eastern coastal areas. By local spatial autocorrelation analysis find Electronic and Communication Equipment Manufacturing concentrated in the Pearl River Delta， Yangtze River Delta， Bohai Bay， the coast of Fujian.

Keywords:Electronic and Communication Equipment Manufacturing Industry； Spatial； Temporal；Exploratory Analysis