中國云計算產業空間省域格局演化研究

葉鵬

摘要：云計算產業關系我國信息化發展全局，是互聯網+經濟的核心競爭能力。以全國30個省市（不包括港澳臺及西藏）作為空間觀測單元，通過測量和對比2007-2009年與2013-2016年兩個時段的云計算發展，研究省域云計算產業空間格局進行演化規律。研究發現，云計算產業空間格局總體趨于穩定，省域間差異以及空間集中度呈下降趨勢，云計算產業在部分地區出現聚集；省域云計算產業從負向空間自相關轉變為正向空間自相關；雖然中、西及北部地區的云計算產業發展程度低，但其產業發展程度顯著上升，未來云計算產業將呈現東部穩定，中部部分省域突出，自東向西逐漸發展的態勢。

Abstract： Cloud computing， an important relationship with the development of China's information technology industry， is the core competitive ability of the Internet plus economy. Taking 30 provinces -excluding Hong Kong， Macau and Taiwan-as the spatial observation unit， this paper studies the evolution of spatial provincial pattern of the cloud computing industry by measuring and comparing the cloud computing development in the period from 2007 to 2009 and from 2013 to 2016. It found that the spatial structure is stable， the differences between the provinces and the spatial concentration are showing a downward trend. Cloud computing industry has the phenomenon of agglomeration in some areas； The inter provincial cloud computing industry changes from negative spatial autocorrelation to positive spatial autocorrelation； Although the cloud computing industry development level of the western， northern and central regions are still low， its development has obvious improvement. Cloud computing industry will be stable in eastern， prominent in central region， and the situation gradually develops from east to west.

關鍵詞：云計算；空間格局；演化

Key words： cloud computing；spatial pattern；evolution

中圖分類號：F121.3 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）11-0240-05

0 引言

近年來，國務院陸續頒布了《關于促進云計算創新發展培育信息產業新業態的意見》以及《國務院關于印發促進大數據發展行動綱要的通知》，文件指出，我國云計算服務能力到了2017年將會大幅提升，在降低創業門檻、探索電子政務建設新模式等方面也將取得顯著成效[1]。我國云計算產業將從技術導入進入產業應用及快速發展階段，并將創造出更多的新機遇。本文在前人研究基礎上，參考中國省域綠色創新空間格局的演化研究[2]，就中國省域云計算產業空間格局的演化進行討論和研究。

目前云計算在我國的運用程度相對較低，目前的主要用戶為個人（如郵件、云盤、交友平臺等），而企業組織層面的用戶不多，與此同時地方政府對云服務產生了極大的興趣。京、滬、蘇、粵等省市根據其云計算的特點，制定出符合本地戰略的發展規劃[3]。

本文經過剖析空間數據間的關系，進一步分析研究主體的演化發展趨勢。基于對GEODA和ARCGIS10.2軟件的運用，將全國30個省市的云計算產業數據加以處理，進行空間的相關性分析，得到2007-2009和2013-2016年間我國云計算產業的空間格局情況，并對云計算產業格局的演化趨勢進行研究。

1 云計算產業的測度

1.1 云計算的概念

1.1.1 云計算的定義

現階段，國內外還沒有統一的云計算定義。不同的組織、專家等根據自己的立場及觀念，提出對云計算的不同理解。以下是部分具有代表性的云計算定義。

Hewitt[4]觀點是云計算主要是將信息永遠地保存在云端的服務器中，在需要信息時只是從客戶端（如桌面機、筆記本、手持電腦設備等）中進行獲取、緩存。

Armberust M[5]認為：云計算是以相對穩定和成熟的互聯網為基礎的新模式，以往的信息是分散存放在移動設備或個人電腦等設備上，而云可以把這些信息集中在一起，構成規模宏大的信息源，由強大的服務器協同工作。

本文采用的是目前被廣泛認可的美國國家標準與技術研究院（NIST）的定義：云計算是一種按使用量付費的模式，該模式提供按需、便捷可用的網絡訪問，當進入可配置的計算資源共享池（資源包括服務器、應用軟件、存儲、網絡、服務），只需要投入少量的管理工作，或與服務供應商進行少量的交互，就能夠快速獲取這些資源。

1.1.2 云計算的發展階段

國內云計算產業目前的發展大概分為準備、發展和成熟三個階段。

準備階段：該階段的主要工作是云計算概念的推廣和技術的準備，對于云計算的使用和建設還處于較為初始的部分，認識還不夠完全，主要是公有云的發展。發展階段：該階段產業快速發展，各地興建起云計算基礎設施，云計算商業模式逐漸豐富。公有云、私有云以及混合云共同協調發展。成熟階段：在該階段有著較為穩固的產業鏈及行業生態環境，云計算供應商提供的產品及服務質量好，云計算產業在各地方的信息、軟件產業中所占的比例合理、穩定。

當前我國的云計算發展還依然處于第二階段。

1.2 云計算產業指標體系

現階段我國不同省域間的云計算產業發展水平存在較大差異，對各地區云計算發展程度的評價也沒有形成一個完整的體系，本文借鑒傳統高新技術服務業的指標體系度量方法，從人、財、物三個方面來對云計算產業投入、產出以及發展環境這三個方面建立評價指標體系。

1.2.1 云計算投入

不管是新古典框架下的生產函數，還是在內生經濟增長框架下的生產函數，資本與勞動依舊是創新系統的基本要素，產業的投入變量的選擇需要從人力和資本這兩個方面著手[6]。

在人力方面來看，云計算這類高技術產業規模的擴張、功能的完善與深入、服務水平的提高等方面，高水平人員的作用不可替代。在經費投入上，要想充分發展云計算產業，在資金方面的支持尤為重要，尤其是在建設和購買云基礎設施設備上，往往其投入的基礎設施的規模大小決定了其所能提供的服務的數量以及流量的范圍。

因此在云計算產業的投入方面選擇R&D人員全時當量，R&D內部經費支出比重，技術投入經費，投資額以及新增固定資產五個指標。

1.2.2 云計算產出

討論云計算產業的產出指標體系時，本文考慮了經濟和科學產出兩個方面。經濟方面，云計算收入在總體上反映了其經營活動的成果，可以作為衡量產出最主要的指標。在科學產出上主要考慮有效專利數，它也可以反映云計算產業取得并且連續取得收益的可能性。綜上，在云計算產業產出的測度上，本文建立云計算有效專利數和云計算產業總收入兩個指標體系。

1.2.3 云計算發展環境

環境變量是指不在主觀控制范圍之內但卻影響著發展效率的因素，組織者無法在短時間內控制和改變這些因素，故稱之為外部環境因素[7]。GDP水平的高低影響著地方是否有能力去發展云計算產業；而當地的科研機構的數量也影響著其是否有一定的人力資源去發展和維護云計算產業；此外，相關政策的制定也是影響其發展的一個重要方面。因此，本文選取GDP、科研機構數和政府資助作為云計算發展環境的評價指標。

根據以上確定的指標建立如下評價體系（如表1）。

1.3 數據來源與測度方法

首先按照各指標的要求將數據標準化；接著計算各級指標權重，由于云計算投入、產出和發展環境對于云計算產業發展影響的程度尚缺乏被廣泛認可的研究結果，暫時認為三者具有同等重要性，因此一級指標采用均值權重，然后利用熵權法來計算二級指標權重；第三，根據指標體系以及各級指標權重，得出各省云計算產業發展的程度，即云計算產業發展度。本文討論了全國30個省市的云計算產業情況，數據來源于運行監管協調局（2007-2016）。

通過云計算產業發展度空間分布圖以及變差系數和集中度指數可以反映云計算產業發展度的時空演化狀態、省域間差異變化與集中程度。

1.3.1 變差系數

wi+wj為權重矩陣第i行和第j列之和。當Z>0時，存在空間正相關，表明相似的觀測值（高值或低值）趨于空間聚集；當Z<0時，存在空間負相關，相似的觀測值趨于分散分布；當Z=0時，觀測值則表現出獨立地隨機分布[8]。

③局部空間自相關。

局部空間自相關指數是用來測度各個區域同其周邊地區之間的局部空間相關以及差異程度。本文主要通過Moran散點圖來討論局部空間的變動，Moran散點圖用散點的形式來描述變量Z與其空間滯后向量Wz（即該觀測值周圍鄰近地區的加權平均數）間的相關關系。該圖縱軸代表的是空間滯后向量，橫軸代表的是變量Z，整個坐標軸分為四個象限，分別對應四種地區與其臨近地區間的關系：第Ⅰ象限（標記為HH）表明一個高水平區域被其他高水平區域所包圍，二者間空間差異程度較小，存在較強的空間正相關；第Ⅱ象限（標記為LH）表明高水平區域圍繞著一個低水平區域，表示二者空間差異程度較大，較強的空間負相關，即異質突出；第Ⅲ象限（標記為LL）表明該區域和它周圍的區域都是低水平區域，二者的空間差異程度較小，存在較強的空間正相關，是盲點區；第Ⅳ象限（標記為HL）表明一個高水平區域被周圍低水平區域圍繞，二者的空間差異程度大，有較強的空間負相關。

2 實證研究結果

2.1 省域云計算產業由負向空間自相關轉向正向空間自相關

在收集數據時發現西藏地區云計算產業發展方面沒有相關數據，因此我們的分析范圍主要為除去西藏地區的中國大陸地區，由表2可知，在07-09年和13-16年間，每年Z值的絕對值均小于1.96，因而認為有微弱的顯著性。I的值接近于0，并出現從負值到正值的較小波動。其中07-09年的Z值均小于0，呈現出較弱的負空間自相關，說明我國的云計算產業發展出現一定的離散分布的特征，13-16年的Z值大于0，表現出一定的正空間自相關，說明經過幾年的發展后，中國的云計算產業發展出現一定程度上的空間集聚分布特征。從表2中的數據可以看出全局綜合特征，但無法清晰地表現在各年各省區與其周邊鄰近地區之間的關系，因而還需利用局部空間自相關來討論全國的云計算產業的空間結構特征。

2.2 省域云計算產業相對差異縮小，集聚省份增加

從2007-2009年、2013-2016年各省份云計算產業發展度變差系數總體呈下降趨勢（圖1），CV值從1.77下降到1.43，省域間的云計算產業發展的相對差異在漸漸縮小，與此同時，云計算產業的發展集中程度指數（CR6）從2007年的79%下降到2016年的70%，與該比例的下降而同時發生的是云計算發展程度提升的省份在增加，雖然數量增加的省份有限，但是可以說明原來被個別少數省份占有的現象現在發展到集聚的省份數量在部分地增加。

在探討局部空間自相關的異質性的時，我們根據07-09年和13-16年的局部空間分析的Moran散點圖來觀察分析局部空間的差異性，第1-4象限分別為擴散效應區，過渡區，低速增長區和極化效應區。

2.2.1 擴散效應區

從圖3可知，2007年位于該區域的省份有上海、江蘇、浙江三個省市，到了2016年，又增加了福建和山東，原來的省市依舊保持高值。該地區一直以來就是技術、經濟發展先鋒軍，大量高新科技和互聯網企業的主要發展都在這些省區，其云計算產業發展程度較高。而且江浙滬三個地區一直以來都有著很強的聯系，一體化程度較高。該地區云計算發展程度高，福建和山東經過幾年的發展，其云計算專利數也有了大幅度增加，由于靠近長三角經濟圈，其電子工業、軟件業的總產值得到較大增長，也達到了相對較高的水平。

2.2.2 過渡區

2007年位于過渡區的省市主要有海南、廣西、湖南、江西、福建、安徽、河北、天津、山東九個省市，2015年時少了福建和山東。這些地區的云計算產業基礎設施的建設相對薄弱，相關政策支持力度不夠高。同時受到周圍高發展地區的“屏蔽”效應，周邊有著云計算產業程度較高的省份，而自身的基礎薄弱，導致自身的云計算產業發展受到一定的制約。

2.2.3 低速增長區

2007年位于該區域的省市有山西、內蒙、吉林、遼寧、黑龍江、湖北、重慶、四川、貴州、云南、陜西、甘肅、寧夏、新疆15個省市地區。2015年時少了遼寧和四川，多了青海地區。青海地區云計算產業相關數據在07-09年的統計局數據里是沒有的，而在13-16年開始進入了低速發展區。該區域本身以及其周邊的部分省市地區的經濟發展落后，電子工業和軟件行業等高新技術產業的發展水平低。

2.2.4 極化效應區

2007年位于該區的省份有北京和廣東，到了2008年增加了遼寧和四川兩個省，北京和廣東一直是經濟、科技發展的的高水平地區。北京中關村內的高新技術以及互聯網企業的水平在全國處于領先位置，而廣東省毗鄰港澳臺地區，其高新技術的發展水平較高。遼寧和四川近年來在云計算產業基地數、專利數等方面較大的增加。特別是四川成都的服務創新應用云計算基地的發展很大程度上帶動了該地區的云計算產業的發展。

雖然云計算產業在空間上出現一定程度的集聚現象，發展的相對差異在縮小，但集聚的范圍有限，云計算在各地區發展的差異依舊存在，許多地區的云計算發展剛初見端倪。

2.3 云計算產業總體格局穩定，出現東部繼續穩定并逐漸向西部推進的趨勢

將四個象限內的省份具體的羅列出來，如表3所示，在07-09年和13-16年間大多數省份并沒有發生很大的變化。例如上海、江蘇、浙江始終處于第一象限內，表現出云計算產業發展的強強集聚；而山西、內蒙、吉林、寧夏等地區位于第三象限，是云計算產業發展較為落后地區的集聚；河北、江西、海南、廣西等省區位于第二象限，表現出弱性異質突出；北京、廣東位于第四象限，表現出強性異質突出。這表明，中國省域云計算產業的空間格局在總體上并未出現較大改變。

盡管大部分省份保持穩定，但還是有省份在此期間出現了躍遷，如山東、福建、四川等地區。同時，保持在一個區域的省份中，很多省份的云計算產業的收入，產業基地和專利數都出現了一定程度上的增長，如天津、青海、新疆等地。

總體來看，京、滬、蘇、魯等東部省市的云計算發展程度較高。發展程度從東北、西北和西南三個方向表現出遞減的狀態。同時中部省份出現發展勢頭較快，水平相對較高的地區。（表3）

3 結論以及發展建議

3.1 結論分析

本文以制定的云計算產業發展的評價指標體系為基礎，討論對象為全國30個省市，研究云計算產業發展程度。通過結果發現：目前中國云計算產業空間格局總體上較為穩定。省域之間的空間自相關性從07-09年的呈現出負相關到13-16年的呈現出空間較為微弱的正相關，即云計算產業漸漸表現出局部的空間聚集，但這種集聚還是少數的。具體來說：①中國云計算產業發展的突出區域穩定在東部沿海特別是長三角地區。②西北、西南、東北地區呈現出弱集聚區及弱性異質突出區，即大部分省份都是云計算產業發展的落后地區，但在這些弱集地區存在個別云計算產業發展程度相對高一些的地區，如中西部的四川省。③許多云計算發展暫時落后的區域卻有著許多優勢，例如氣候、資源等，在溫度較低的內蒙古和新疆和在電力資源豐富的重慶、四川等地建立云計算基礎設施設備。

云計算產業的發展受多重的條件的影響，本文的研究中考慮到了各省域云計算產業的收入、產業基地數、專利數等評價指標。在研究中發現，隨著云計算基地在各地的興建，部分地區的云計算發展水平有一定的進步，但僅僅是云計算基地這些基礎設施還是遠遠不夠的。在基礎設施之上還需要大量的高素質從業人員，政府與企業的共同參與以及大量的技術知識能力。例如，雖然如今內蒙地區建立起3個云計算產業基地，但其相關的參與企業量不多，沒有形成一個很好的企業參與狀態，再者其云計算專利數更是少數，導致云計算產業收入并不高，還需要時間來彌補這些問題。而那些建立有云計算基地，形成了較好的云計算企業集群且擁有了較多的云計算產業專利的省域，其相應的云計算產業發展水平相對較高。

3.2 未來發展的相關建議

3.2.1 云計算產業布局調整

云計算產業基礎設施的布局要有一個合理的規劃，云計算基礎設施的建立耗用資金多，經營費用高，因此各地在布局云計算基礎設施時要根據其實際的需求，避免浪費。各地應該立足于本地區域優勢，努力爭取重點建設項目落戶。在構建云計算基礎設施設備、推動云計算產業進步時，要特別注意做好總體規劃，準確定位以及抓住重點，同時還要特別注意嚴格實施可行性分析和風險評估，另外還要確定發展的思路、發展的關鍵和運行及維護模式等，避免盲目發展。

3.2.2 云計算產業發展合作創新

“互聯網+”戰略不斷的深化帶來了云計算應用需求的升級，各地在推動云計算產業發展時要注意把握住“互聯網+”時代下的戰略機遇。通過抓住重點工業、商業和公共領域市場，不斷推動創新創業在云計算產業的應用。各地在推動云計算發展時要注意“私有云”，“公有云”以及“混合云”的協調發展，各省域之間可以通過建立合作共享平臺來促進各省域間的云計算應用和創新發展，通過云計算平臺來促進各地云計算服務的不斷提升以及產品的多元化發展。

3.2.3 云計算產業競爭成長

作為一個新興的產業，隨著云計算服務的供給和需求的持續增長，云計算產業內的競爭也在不斷地增加，伴隨著云計算產業競爭增長而突出的是云計算需求的日益增長以及對于服務質量要求不斷提高。各地在發展云計算產業時要注意規范市場秩序，建設和完善云計算產業的市場競爭機制，促進良性競爭，避免惡性競爭帶來的一系列問題，通過良性競爭促進產業創新、服務提升。

同時也要注意云計算產業與其他產業之間的競爭合作，要協調好各產業之間沖突與融合，通過產業之間的相互彌補來促進云計算產業在某些方面的不足來促進云計算的不斷成熟與進步。

本文僅是對云計算產業發展空間格局演化的探索性研究，采用了較多的國內研究中常用的指標，這樣選擇的原因：一方面，我國的云計算產業開始較晚，專項統計缺乏，一些國內研究常用的指標具備直接采用的可行性；另一方面國內許多研究是在參考國外研究的基礎上，找到的對應于國內統計的指標，其本質是經過了中國化轉變的，具備直接采用的可信度。

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