基于熵值法的我國數字經濟發展能力的區域評價
——以三大都市圈為例

張媛媛,周春應

(南京林業大學 經濟管理學院,江蘇 南京 210037)

一、引言

數字經濟是近年來發展迅猛的新型經濟形態,在促進經濟高質量發展、產業轉型升級、新業態發展等方面頗具價值[1]。2019 年中央經濟工作會議公報明確指出2020 年要大力發展數字經濟。數字經濟也因此成為學術探討的熱點問題。逄健和朱欣民(2013)[2]對數字經濟發展趨勢和各國數字經濟發展策略進行述評,認為數字經濟有利于新興產業發展以實現產業優化和可持續增長。張新紅(2016)[3]論述了中國發展數字經濟的網民優勢、實現跨越式發展的后發優勢和組織體系保障的制度優勢,認為數字經濟是國家經濟發展的重要引擎。張勛等(2019)[4]將中國數字普惠金融指數和中國家庭追蹤調查(CFPS)數據相結合,認為數字經濟促進了中國包容性增長。但是國內對于三大都市圈數字經濟發展與經濟風險的防范方面的研究存在空缺,因此本文將建立三大都市圈數字經濟發展狀況評價體系,使用熵值法計算相關因素與指標得分,簡要討論數字經濟與地區發展、風險防范的聯系。數字經濟是經濟發展的動力,也是保障。數字經濟發展較為成熟的三大都市圈,能夠開展線上業務并防范一定的風險進而穩定市場。

二、數字經濟發展能力的評價

(一)數字經濟發展評價指標體系的構建

1.指標的選取與說明。為了反映數字經濟的主題,本文選取了用戶參與數量、信息基礎設施、相關產業規模、前沿科技發展等四個影響因素。將這四個影響因素細分為19 個具體個指標。設有n 個待評價方案, m 個需評價指標,則原始指標數據矩陣為:

指標選取的具體說明如下:

(1)用戶參與數量。 選取互聯網普及率、移動互聯網接入流量、移動互聯網用戶、社交網民數量分布、每百家企業擁有網站數、有電子商務交易活動的企業比重這六個指標來進行用戶參與數量的描述。用戶參與數量的增長能帶動互聯網的普及、流量的增長、電子商務的發展,這些指標也能較好地反映用戶參與數量的內容,是與之同方向變動的正向指標。

(2)信息基礎設施。 數字經濟的發展離不開信息基礎設施的支持,以此為影響因素并選取獨立IP數量占比、光纜線路長度、互聯網寬帶接入用戶、移動電話交換機容量、集成電路產量這五個指標為主要指標。

(3)相關產業規模。 為了較好地反映數字經濟的成果,本文將描述相關產業規模,其中包括了電信業務總額、軟件和信息服務收入、網絡零售額、電子商務銷售額這四個指標。

(4)前沿科技發展。 本文用人工智能科技產業區域競爭力指數、區塊鏈專利數量、大數據發展指數、物聯網智慧城市數量來反映前沿科技的發展。較為宏觀的前沿科技發展需要以人工智能科技、區塊鏈等具體產業為載體,以此推動其發展。

以此為基礎建立的三大都市圈數字經濟發展評價體系如表1 所示。

表1 三大都市圈數字經濟發展評價體系

2.指標數值的處理。由于數字經濟能在數字產業化、產業數字化、數字化治理方面提供支持,所以本文將選取與這三個方面相關且具有代表性的指標。為了縮小各組指標由于性質和單位不同而帶來的差異,更好地對指標進行分析和計算,本文對這些指標數值進行無量綱化處理。

(二)熵值法評價模型的建立

為了更加客觀地評價三大都市圈的數字經濟發展狀況,本文引入了熵值法,計算出“互聯網普及率”等19 個指標的權重,從而得知各個指標對三大都市圈數字經濟發展的貢獻,最后綜合計算得分,從而可以得到三大都市圈數字經濟發展狀況的總體評價。熵值法使用SPSS 進行演示和計算。

對19 個指標的數據進行預處理,得出最小值、最大值、平均值、標準差和觀測值的描述性統計,如表2 所示。

表2 原始數據的描述性統計

為了縮小指標不同的性質對數據造成的誤差和影響,使數據更具有可比性,本文將數據進行無量綱化處理,使其的范圍確定在0～1 之間。由于本文選用的19 個指標均屬于正向指標(越大越好),所選用的無量綱化公式如公式(2)所示:

通過公式(2)對原始指標數據矩陣進行標準化后得到新的矩陣,記作X′= (Xij)n*m,接著就可以定義ej為第j 個指標的熵值,ej的算法如公式(3) 所示:

第j 個指標的權重指數,記作Wj,如公式(4)所示:

如果權重指數Wj較大,那么這個指標就會被重點考慮,如果較小,則不會被重點考慮。計算出的熵、權重的計算結果如表3 所示。

表3 指標熵值與權重

根據表3 中的數據可以得出數字經濟發展與影響因素、衡量指標的關系,為了增加數據的準確性和可信度,本文將各指標權重的數值精確到小數點后7 位,影響因素權重數值則是對應指標數值的加總,可以用公式(5)和公式(6)表示:

由公式(5)和公式(6)可知,影響因素中,用戶參與數量Y1權重最高,相關產業規模Y3權重最低;三級指標中,有電子商務交易活動的企業比重X6的權重最高,獨立IP 數量占比X7的權重最低。將無量綱化后的數據代入上述公式,可以得到數字經濟指數和影響因素的分值。使用Origin 描繪三大都市圈的數字經濟發展狀況如圖1 所示,影響因素得分次序和指標得分次序依次如表4 和表5 所示。

圖1 數字經濟發展狀況

表4 影響因素得分次序

表5 衡量指標得分次序(前五位)

由圖1 可知,珠三角地區的數字經濟綜合發展狀況最佳,尤其在相關產業規模方面,形成了較大的優勢;長三角地區三個省市和地區的數字經濟綜合發展狀況相差不大,江蘇稍強,上海稍弱,這與人口與資本投入總額息息相關;而對于京津冀地區,北京的數字經濟綜合發展狀況顯著優于天津和河北,對這一都市圈數字經濟的發展起到了引領作用,其中,北京市的前沿科技發展貢獻較大,且明顯高于其他省市地區,粗略可見其前沿科技在三大都市圈領先較多,或與其較高的高校密集程度有關。珠三角和京津冀兩大都市圈對于國內的相關產業規模和前沿科技發展兩大影響因素舉足輕重,一定程度上帶動并彌補了國內這兩項因素的弱勢。

由表4 可知,在上述影響因素中,對數字經濟發展影響最大的因素是信息基礎設施,最小的因素是前沿科技發展。綜合公式(5),相關產業規模的影響也較小,與前沿科技發展相當。

在上述指標中,有集成電路產量、光纜線路長度、互聯網寬帶接入用戶的數據較大,而互聯網智慧城市數量則影響較小。

總體而言,三大都市圈的前沿科技發展水平較其他影響因素較低,而京津冀地區、長三角地區以此見長,珠三角地區數字經濟發展較為均衡。可以在長三角地區借力阿里巴巴等公司形成規模經濟,在京津冀地區借助高校的科研力量發展數字經濟的前沿科技,珠三角地區保持數字經濟的發展,取得更好的成果。

三大都市圈數字經濟發展前景較好,經濟區位十分優越,也有一定的人口紅利,可以適當運用杠桿、適當進行融資,進一步推進數字經濟的發展,能夠為我國新時代數字經濟發展提供一定的示范作用。

由表5 可知,信息基礎設施是推動長三角地區數字經濟發展的核心因素,其中集成電路產量、光纜線路長度、互聯網寬帶接入用戶和移動電話交換機容量方面發展較好,貢獻較大;珠三角地區數字經濟的四個方面發展較為均衡,其中電子商務銷售額的發展最為突出;京津冀地區信息用戶參與數量和相關產業規模發展較好,其中電信業務總額、互聯網普及率、移動互聯網接入流量方面發展尤為突出。這與公式(5)、公式(6)部分重合,證明公式基本擬合良好。

三、數字經濟的發展展望

(一)數字經濟與地區發展

數字經濟仍然在發展階段,需要依靠大量的用戶資源維持其發展,相關科技也對其有所幫助。但相關產業規模即數字經濟的成果仍然在增長,未達到頂峰。阿里研究院發布的報告顯示,網絡購物用戶數量合計超過16.54 億人,網絡零售交易額超過22 878.38 億美元。根據商務部《2019—2020 年中國電子商務發展報告》,2019 年中國電子商務交易額為34.81 萬億元,同比增長6.7%;其中網上零售額超過10.63 萬億元,同比增長16.5%。2019 年中國數字經濟增加值規模為35.840 2 萬億元,同比增長14.53%,占GDP 比重達到36.2%,占比同比提升1.4 個百分點。

如果能借助數字經濟轉型,以推動中小型企業智能化改造為抓手、以傳統產業數字化為支撐,激發數字經濟創新活力、促進政府數字化經濟轉型[5],將實現對經濟領域的有效拓展,進而推動經濟實現良性發展,并讓傳統的產業在數字化技術的輔助之下實現重整以及優化升級,最終帶來整個社會層面的轉型[6]。

(二)數字經濟與風險防范

經濟全球化深入的過程中,“逆全球化”現象也依然存在,既有人為因素也有自然因素,給我國和世界未來經濟發展帶來了較大的不確定性,風險防范是未來經濟發展的重點[7]。

長三角、珠三角和京津冀等地是我國經濟發展的重要地區[8-9],在強調大力發展實體經濟、消費助力經濟與經濟增速下行的背景下,可能的經濟風險對線下實體經濟如餐飲業、制造業等具有較大的沖擊,而數字經濟能夠較好地防范或避免這些風險[10]。2020 年第二產業如工業、建筑業和第三產業如旅游、餐飲、交通等行業均受到新冠疫情影響。相反,線上業務如在線醫療、在線教學、網絡零售等行業規模卻增長迅速,這表明電子商務等數字經濟特征明顯的行業[11-12],雖然線下實體經濟遭到破壞,但數字經濟能為可以利用線上經濟效益的創造去彌補線下經濟的不足[13-14]。因此,提高互聯網用戶的參與數量、完善城市信息基礎設施、促進AI 等前沿科技的發展,必將為網絡零售、遠程教育等數字經濟產業帶來更多的發展活力[15-16],降低外部宏觀環境造成的經濟體系的不穩定。

四、結論

數字經濟是信息化時代發展的重要趨勢,有利于激發新的經濟增長動力,也是未來全球競爭的焦點之一。三大都市圈數字經濟發展狀況良好,其發展模式在國內具有很高的借鑒價值。運用熵值法,構建了三大都市圈數字經濟發展評價體系,計算分析了相關的熵值、權重和得分,可以得到以下結論:

(1)總體來說,三大都市圈數字經濟發展狀況較好,三大都市圈在數字經濟方面發展的側重點不同,各方面俱有涉及。

(2)通過對影響因素權重的分析,用戶參與數量對三大都市圈數字經濟影響最大,相關產業規模對其影響較小。從不同地區影響因素的貢獻度分析,各影響因素貢獻度隨地區的不同而不同。就地區而言,三大都市圈應當發揮優勢,相互補充,長三角地區和京津冀地區可以運用硬件和高校優勢長足發展信息基礎設施和前沿科技,珠三角地區以經濟見長,可以綜合、平穩地發展數字經濟。

(3)通過對指標權重的分析,有互聯網寬帶接入用戶、區塊鏈專利數量、集成電路產量、人工智能科技產業區域競爭力指數權重較大,影響較大,獨立IP 數量占比權重較小,影響較小。

(4)通過對數字經濟發展展望的分析,可以看出數字經濟對于降低線下實體經濟遭受的外部宏觀環境風險具有重要的補充性作用,對于餐飲業、制造業、旅游業、大數據等產業,可以進行適當的產業數字化和數字產業化,賦予經濟活力。

由于熵值法僅是數理上的分析,主要得出“互聯網普及率”等19 個指標對三大都市圈數字經濟發展的貢獻程度。數字經濟本身范圍也相當宏觀,所涉及的指標實際數目較多。因此如果僅從數理上來說,本文所得出的結果仍有其局限性,沒有涉及更多更具體的指標。