城市數字經濟可持續發展的關鍵影響因素研究*

樊自甫，吳 云

(重慶郵電大學 經濟管理學院，重慶 400065)

一、引 言

云計算、大數據、人工智能、工業互聯網的快速發展和加速應用，催生了數字經濟這一新的經濟社會形態。與傳統農業經濟和工業經濟的發展模式不同，數字經濟以數字化的知識和信息作為關鍵生產要素，有利于城市經濟社會的可持續發展。為此，國家高度重視城市數字經濟的發展，2017年，數字經濟首次被寫入《政府工作報告》，明確提出要加快促進數字經濟發展；《2019年政府工作報告》再次強調要大力發展數字經濟。目前，國內已有部分學者和機構從定性角度對數字經濟定義進行了界定，并從不同角度對數字經濟進行了測度，但鮮有學者從定量角度研究數字經濟可持續發展的關鍵影響因素，故本文針對此問題展開研究。

二、文獻綜述

(一)關于數字經濟的研究

1994年，“數字經濟”(digital economy)首次出現在《TheSanDiegoUnion-Tribune》這篇報道中。1996年，Don Tapscott在著作《TheDigitalEconomy:PromiseandPerilintheAgeofNetworkedIntelligence》中，第一次從學術角度引入“數字經濟”這一概念，并描述了數字經濟各方面的發展情況[1]。中國在2016年《G20 數字經濟發展與合作倡議》中提出，數字經濟是指以使用數字化的知識和信息作為關鍵生產要素、以現代信息網絡作為重要載體、以信息通信技術的有效使用作為效率提升和經濟結構優化的重要推動力的一系列經濟活動[2]。截至目前，數字經濟的定義并未在國際上得到統一。

近年來，國內外相關機構與學者從不同角度構建了數字經濟測度指標體系。其中，歐盟數字經濟與社會指數用于刻畫歐盟各國數字經濟的發展程度，該指數由寬帶接入、人力資本、互聯網應用、數字技術應用和數字化公共服務程度等五個主要方面的31項二級指標計算得出。國際電信聯盟針對ICT接入、使用和技能設立了11項指標，對信息通信技術相關領域的基礎設施建設、產業應用、人力資本情況進行全面衡量。中國信息通信研究院發布的《中國數字經濟發展白皮書(2017)》中采用直接法對數字經濟總量進行估算，主要包括7個先行指標、10個一致指標和4個滯后指標。賽迪研究院將數字經濟劃分為基礎型、資源型、技術型、融合型和服務型，設計了信息傳輸業規模、數據交易中心數量等34個二級指標。學者也從不同角度對數字經濟的測算進行了研究，萬曉榆等從投入產出角度，構建了一套包括71個四級指標的完整體系對數字經濟進行評估[3]；林慶康等從產業融合的角度，使用重點應用、政務平臺投入、科研平臺投入等8個指標，對合肥市的數字經濟發展進行評估測算[4]；張雪玲等從經濟效率、社會進步、結構優化、資源環境改善四個方面構建了包含國際出口寬帶、信息產業結構指數等20個指標的體系，對數字經濟發展質量進行測度[5]。辛金國等構建了浙江省數字經濟發展評價指標體系，對浙江省總體的數字經濟做比較分析[6]。寧曉靜以湖北省為研究主體，設計了技術經濟范式的評價指標，對其進行測度和評估[7]。

(二)關于城市經濟可持續發展研究

在經濟快速發展的階段，城市經濟可持續發展問題得到越來越多學者的關注。尉薛菲針對資源型城市的經濟可持續發展這一論題，提出了合理調整產業結構、提高城市產業核心競爭力、拓展產業發展的技術空間、組建大型國有風險投資企業四項措施[8]。賈小樂等根據包括太陽能、木料、表土層凈損耗能等41項指標的城市生態經濟系統能值分析表和包含健康能值指數、購入能值比率等25項指標的城市生態經濟系統能值指標體系，分析得到城市群生態經濟可持續發展的綜合評分，建議調整產業結構、規劃人口發展、推進綠色制造、發放利用新能源、優化對外開放結構[9]。李春若對城市共享經濟的可持續發展提出了完善法律法規、加強機制監管、健全信用體系、保障交易安全、創新產品服務、加強平臺合作、防范金融泡沫、引導理性投資的建議[10]。

綜上所述，目前國內外學者從不同角度對數字經濟的定義、測度以及城市經濟可持續發展等問題進行了研究，但從宏觀層面對城市數字經濟可持續發展影響因素的定量實證研究較少。為更好地保證國家及地區數字經濟的可持續性、高質量發展，需要進一步厘清影響城市數字經濟可持續發展的關鍵因素，定量刻畫各關鍵因素的影響程度。為此，本文通過對數字經濟發展相關文獻的梳理，找到影響城市數字經濟可持續發展的關鍵影響因素，建立具有科學性的城市數字經濟可持續性發展評價指標體系，并運用主成分分析法從眾多影響因素中篩選出關鍵因素，提出適用于城市數字經濟持續高質量發展的對策建議，為我國各省市更好地發展數字經濟提供參考借鑒。

三、城市數字經濟可持續發展指標體系構建

在對相關學者和機構數字經濟評價指標體系分析整理的基礎上，根據城市數字經濟可持續發展的內涵要求，結合數據的可獲得性，依據科學性、系統性、實用性和可操作性四原則選取四個決策層指標和16個指標層指標，構建了城市數字經濟可持續發展影響因素指標體系如表1所示。

表1 數字經濟可持續發展影響因素指標體系

從表1中可以看出，影響城市數字經濟可持續發展水平的主要因素有信息基礎設施、科技創新、經濟增長和社會發展四個，這四個方面構成了指標體系的四個決策層，具體每個方面的二級指標與選取依據說明如下。

(一)信息基礎設施

信息基礎設施(A)是數字經濟發展的前提和基礎，也是推動數字經濟可持續性發展的核心驅動力[11]。在數字經濟時代背景下，與傳統基礎設施不同的是，新型信息基礎設施對城市數字經濟的發展更為關鍵，也能夠為城市數字經濟的可持續發展帶來更多效用[12]。基于數字經濟的網絡化特征，基礎設施主要指的是互聯網設施和寬帶網絡[13-14]。為此，本文中的信息基礎設施包含移動電話普及率(A1)、單位面積光纜線路長度(A3)、互聯網寬帶接入用戶(A2)和互聯網普及率(A4)四個指標[15-18]，其中，移動電話普及率(A1)是指每百名居民擁有的移動電話數量，反映了數字經濟發展的潛在動力；光纖網絡是城市數字經濟發展的重要基礎，單位面積光纜線路長度(A3)較好地反映了該地區互聯網基礎設施的完備度；互聯網帶寬接入用戶(A4)反映某地區通信網絡的服務質量，是數字經濟可持續發展的基礎；互聯網普及率(A2)是指某地區互聯網用戶數占該地區常住人口總數的比例，可衡量一個地區的數字化發展程度。

(二)科技創新

數字經濟具有知識和技術密集型特征，城市的科技創新水平反映了一個地區數字經濟的發展潛力，而一個地區的科技創新水平可以用R&D項目經費內部支出(B1)、R&D人員全時當量(B2)、專利授權量(B3)以及高等教育人口比重(B4)等指標來衡量[19-20]。其中，R&D項目經費內部支出(B1)反映出企業對于創新的重視和投入程度，間接決定了數字經濟的發展前景；R&D人員全時當量(B2)反映了企業投入研究創新的人員數，人才是經濟發展中的關鍵生產要素，研究和創新人員數量可以直接反映一個地區的創新發展潛力；專利授權量(B3)可以看出一個地區在科技創新方面取得的成果，也是該地區科技創新水平顯性實力的重要體現；高等教育人口比重(B4)反映某城市科技創新的人才儲備基礎，可較好地衡量一個地區進行長期科技創新的潛力。

(三)經濟增長

作為新經濟的重要組成部分，數字經濟的蓬勃發展勢必會帶來一個地區整體經濟的快速增長，同時宏觀經濟的快速增長也是一個地區數字經濟高質量發展的基礎，經濟增長與數字經濟的發展休戚相關[21]。結合數字經濟的特征，經濟增長可以用電子商務銷售額(C1)、第三產業比重(C2)、工業增加值(C3)、軟件業務收入(C4)等4個三級指標進行衡量[22]。其中，互聯網的迅猛發展使得電子商務成為主流交易活動形式，在經濟發展中也愈加重要，電子商務銷售額(C1)反映了一個地區電子商務活動的參與度，可以衡量一個地區利用數字化、網絡化手段開展經濟活動的規模；第三產業比重(C2)是指一個地區第三產業產值占國民生產總值的比重，體現了該地區經濟轉型的程度，同時也是衡量經濟高質量發展的一個重要指標；工業增加值(C3)是指工業企業生產過程中新增加的價值，能夠直接反映第二產業給經濟發展帶來的貢獻；軟件業務收入(C4)衡量一個地區軟件行業的發展程度，軟件行業在數字經濟中的作用越來越重要，考慮到人工智能、大數據等數字產業的主要產業形態為軟件產業，該指標可以較好地反映一個地區的數字產業發展水平。

(四)社會發展

社會發展(D)水平在多個方面均會影響數字經濟的可持續發展，一個地區社會發展水平越高，越能促進該地區的數字經濟發展[23]。該指標可以較好地反映數字經濟發展的社會基礎，主要包括城鎮登記失業率(D1)、城市公共財政支出額(D2)、對外依存度(D3)、軟件及信息服務業從業人數(D4)四個指標。其中，城鎮登記失業率(D1)反映一個地區社會發展的基本水平，低失業率是數字經濟可持續發展的基本保障；城市公共財政支出額(D2)可以反映出政府對一個地區社會發展的支持力度，間接影響數字經濟的可持續發展能力；對外依存度(D3)反映出一個地區對外的開放程度，考慮到數字經濟的全球化、生態化特征，對外開放水平的高低直接影響一個地區的數字經濟可持續發展水平，可以較好地衡量一個地區的數字經濟社會發展基礎；軟件及信息服務業從業人數(D4)反映從事信息產業的人數，是城市數字經濟社會發展的動力源泉。

四、 研究方法

(一)主成分分析法理論基礎

主成分分析法是一種利用降維思想、將多指標轉化為少數幾個綜合指標(即主成分)的方法，得到的每個主成分都能夠反映原始變量的大部分信息，且所含信息互不重復。該方法在引進多方面變量的同時，將復雜因素歸結為幾個主成分，使問題簡單化，得到更加科學有效的數據信息。其計算步驟如下。

1.進行主成分分析的指標變量有m個：x1,x2,x3,…,xm，共有n個評價對象；第i個評價對象的第j個指標的取值為xij，對樣本陣元進行如下標準化變換

(1)

2.對標準化陣Z求相關系數矩陣

R=[rij]m×m

(2)

4.將標準化后的指標變量轉化為主成分

(3)

(3)式中：U1為第一主成分；U2為第二主成分，依此類推，Um為第m主成分。

5.對p個主成分進行綜合評價

對p個主成分進行加權求和，可得最終評價值，權數為每個主成分的方差貢獻率。

(二)實證分析

1.實驗過程分析

考慮到數據的完整性與權威性，本文采用2015-2018年《中國統計年鑒》中全國31個省市16項基礎指標的原始數據。首先，對2018年數據進行KMO和Bartlett檢驗，檢驗結果如表2所示。

表2 KMO和Bartlett檢驗

從表2中可以看出，KMO值為0.802，大于0.6；Bartlett球形檢驗的近似卡方值為781.294，顯著性小于0.01，表明拒絕單位相關原假設，數據適合做主成分分析。

接著，對各省市數據進行標準化處理，采用主成分分析并通過SPSS 23.0軟件對數據進行運算，輸出全局特征值和各個主成分方差貢獻率結果，詳見表3所示。

表3 全局特征值和各個主成分方差貢獻率分析結果

由表3可知，根據累計方差貢獻率接近或超過85%的主成分提取原則，前3個主成分累計方差貢獻率達到83.868%，說明城市數字經濟發展指標中的3個主成分包含原始數據4/5以上的信息量，能夠對指標體系中的16個基礎指標進行足夠的解釋。

然后，計算3個主成分的初始因子載荷，如表4所示。

從表4可以看出，第一主成分的大部分基礎指標的載荷都相對較高，第三產業比重(C2)在第二主成分上具有較高的載荷，高等教育人口占比(B4)在第三主成分上具有較高的載荷。

表4 初始因子載荷矩陣

通過公式(特征向量值=成分值/SQRT(初始特征值))對成分矩陣進行轉換，得到特征向量即每個主成分的系數，詳見表5所示。

表5 各指標在主成分線性組合中的系數

根據表5可得到城市數字經濟發展的3個主成分系數得分的計算表達式

最后，將方差貢獻率作為3個主成分的權重Q，通過整理運算得到數字經濟主成分綜合得分，如公式7所示。

(7)

2.實驗結果分析

(1)2018年數據結果分析

為了便于進行實證評價和城市間數字經濟發展水平的對比分析，將主成分系數進行歸一化處理，得到2018年城市數字經濟可持續發展16個二級指標和4個一級指標對應權重W，如表6所示。

從表6中的指標權重來看，按照指標的重要性排序，一級指標中首先是信息基礎設施(A)，其次是經濟增長(C)，再次是社會發展(D)，最后是科技創新(B)。信息基礎設施(A)、經濟增長(C)以及社會發展(D)三個指標權重之間的差距甚微，說明這三個指標在城市數字經濟可持續發展中的作用相差不大，共同影響數字經濟的可持續發展能力。信息基礎設施(A)是數字經濟發展的重要前提和基礎保障，經濟增長(C)是數字經濟可持續發展的助燃劑，經濟的高質量增長能夠推動數字經濟的快速發展，而社會發展(D)為數字經濟發展提供了重要的環境支撐，只有社會發展到一定水平，數字經濟才能夠實現可持續發展。雖然科技創新指標(B)權重的數值低于這四個指標的平均權重0.25，但與其他三個指標之間的差距不大，仍可被列為一項重要指標。

表6 2018年城市數字經濟可持續發展評價指標權重表

在二級指標中，16個指標的平均權重為0.062 5，高于平均權重的指標有8個，分別是：信息基礎設施中的移動電話普及率(A1)、單位面積光纜線路長度(A3)、互聯網普及率(A4)，經濟增長中的電子商務銷售額(C1)、第三產業比重(C2)、軟件業務收入(C4)，社會發展中的對外依存度(D3)、軟件及信息服務業從業人數(D4)。16個二級指標中，權重最大的是社會發展(D)中的對外依存度(D3)，表明對外開放程度越高，該地區的數字經濟發展水平越高。二級指標中權重緊接對外依存度的分別是軟件及信息服務業從業人數(D4)、軟件業務收入(C4)、移動電話普及率(A1)、互聯網普及率(A4)、單位面積光纜線路長度(A3)，且這5個二級指標權重極為接近，表明軟件及信息服務業從業者(D4)越多，軟件業務收入(C4)越高，移動電話普及率(A1)、互聯網普及率(A4)越高和單位面積光纜線路(A3)越長，越能促進某地區的數字經濟可持續發展。

(2)2015-2017年數據結果分析

為進一步分析2015-2017年各地區數字經濟可持續發展指標的縱向變化情況，使用2015-2017年的原始數據分別計算得到2015-2017年的城市數字經濟發展指標權重如表7～表9所示。

表7 2015年城市數字經濟可持續發展評價指標權重表

從表7～表9可以看出，2015-2017年，一級指標中信息基礎設施(A)均為數字經濟可持續發展的最重要指標，科技創新(B)所占權重在4個一級指標中在2015年和2016年最低，在2017年則僅次于信息基礎設施(A)。在信息基礎設施中，單位面積光纜長度(A3)和互聯網普及率(A4)的指標權重在2015-2017年間呈現增長趨勢，表明在信息基礎設施中互聯網普及率(A4)以及單位面積光纜長度(A3)越來越高，一定程度上反映了各地區光纜的覆蓋面和互聯網的普及率在不斷提高。

表8 2016年城市數字經濟可持續發展評價指標權重表

表9 2017年城市數字經濟可持續發展評價指標權重表

從表7和表8可以看出，2015年和2016年，科技創新(B)在4個一級指標中權重最低，主要是因為當時各省市數字經濟的發展仍處于初期階段，不管是企業還是政府，對于數字經濟發展的科技創新投入仍處于前期小規模投入，尚未進行大規模數字經濟科技創新投入，平均科技創新投入在GDP的占比只有2.2%。從表9中可以看出，2017年科技創新這一指標權重僅次于基礎設施，主要是因為《2017年政府工作報告》首次寫入了“數字經濟”這一概念，各省市政府和企業開始對數字經濟的科技創新加大投入，促進一、二、三產業的數字化轉型，大力發展數字經濟。總的看來，從2015-2017年科技創新指標權重在不斷增長，說明各地區在數字經濟發展過程中，越來越重視科技創新，有越來越多的人員投入到創新活動中，科技創新成果也越來越豐富。

從表7～表9可以看出，經濟增長(C)這一指標在2015-2017年間的權重占比先增后減，說明在數字經濟發展前期，經濟增長(C)對數字經濟可持續發展的影響較大，但隨著數字經濟發展的不斷深入，其在國民經濟發展中的占比越來越高，經濟增長對數字經濟可持續發展的帶動作用有弱化趨勢。盡管如此，經濟增長(C)在2015年和2016年仍然是一級指標中僅次于信息基礎設施(A)的第二大關鍵影響因素。同時，經濟增長(C)指標中的工業增加值(C3)和電子商務銷售額(C1)2個二級指標在2015-2017年間的重要性呈現上升趨勢，表明工業發展越好、電子商務越發達，城市數字經濟的可持續發展水平越高。

從表7～表9可以看出，2015-2017年間社會發展(D)這一指標總體權重變化不大，前后差距不是太明顯，說明社會發展(D)這一指標對于數字經濟可持續發展的影響相對于其他3個一級指標較為穩定，2015年和2016年高于科技創新(B)指標，2017年略低于科技創新(B)指標。高于科技創新(B)指標，反映了社會發展(D)對數字經濟的可持續發展具有重要的作用。同時，社會發展(D)指標中的城市財政支出額(D2)與對外依存度(D3)2個二級指標的權重在2015-2017年間呈增長態勢，說明政府對社會財政支出越大、城市開放水平越高，該城市的數字經濟發展越快。

(3)全國各省市數字經濟可持續發展水平比較

為了對全國31個省市的數字經濟可持續發展情況進行橫向比較，利用2018年截面數據計算得到全國31個省市的數字經濟發展水平得分情況(見表10)。

表10 2018年全國31省市數字經濟可持續發展水平得分情況

從表10可以看出，我國東部、中部、西部之間的數字經濟可持續發展水平存在一定差別，沿海地區廣東、江蘇、浙江、上海、山東等地區相比于其他地區綜合得分較高，數字經濟可持續發展水平處于全國前列，而西藏、青海、甘肅、新疆等西部地區的綜合得分普遍較低，數字經濟可持續發展水平相對比較落后。究其原因，一方面，中西部地區的數字經濟發展基礎相對比較薄弱，數字文創、數字內容等數字產業發展緩慢，傳統產業的數字產業化、智能化改造相對滯后。另一方面，部分中西部省市的發展重點尚未從傳統經濟轉型過渡到數字經濟，仍停留在以傳統產業為主導的發展階段。比如西藏、海南等省市以旅游業為發展重點，黑龍江、遼寧等省市是傳統重工業基地，數字化轉型升級發展與沿海發達地區仍有一定差距。從表10中還可以看出，東中西部地區的數字經濟可持續發展水平都處于初期階段，各省市都具備數字經濟可持續發展潛力，中西部地區的發展水平與沿海地區的發展水平存在差距，但是差距不是很大。

五、 結 論

本文通過對現有國內外相關研究的梳理，首先構建了城市數字經濟可持續發展的評價指標體系，然后通過主成分分析法得到影響城市數字經濟可持續發展的關鍵影響因素。結果表明，現階段影響各地區數字經濟可持續發展的最主要因素是城市的信息基礎設施，其次為經濟增長、社會發展和科技創新能力。根據上述研究結論，提出以下發展建議。

第一，信息基礎設施是城市數字經濟可持續發展的基礎和前提，能夠為數字經濟發展積蓄能量、增添動力。為此，需要進一步提高互聯網普及率、加大單位面積光纜線路長度和覆蓋率，為城市數字經濟可持續發展打下堅實基礎。同時，需要進一步推廣互聯網寬帶接入，提高移動電話普及率，讓更多的用戶方便使用互聯網，為數字經濟發展培育更多的潛在市場主體。

第二，總的看來，科技創新水平相對于其他三個一級指標權重較低，但也是影響數字經濟可持續發展的一個關鍵指標。為此，各地區需要進一步加強本地區的科技創新水平，一是要引導企業加大科研經費投入，創新人才評價與激勵政策機制，鼓勵更多的人才從事科技創新活動，產出更多科技成果，為數字經濟的可持續發展提供理論與應用支撐。同時，要進一步提高高等教育人口比重，加大數字經濟人才供給，增強適應數字經濟可持續發展需求的長期科技創新能力。

第三，經濟增長是數字經濟可持續發展中的第二大關鍵影響因素，宏觀經濟的增長與數字經濟發展之間有著密切聯系。為此，需進一步加快經濟結構轉型，改變粗放式經濟增長方式，大力發展第三產業，擴大軟件業務收入規模，提高工業增加值和附加值，推動經濟高質量發展，從而促進數字經濟的可持續發展。同時，鼓勵電子商務發展，提升電子商務銷售額，擴大基于網絡化的經濟活動規模，進一步促進數字經濟的可持續發展能力。

第四，社會發展水平是數字經濟發展的隱形環境支撐，在一定程度上決定了城市數字經濟的可持續發展水平，需要創造出更多就業崗位，降低城鎮登記失業率，調動更多從業人員從事軟件信息行業等數字經濟產業，加大政府在數字經濟領域的財政支出預算，提升地區的對外開放合作水平，進一步改善各地區的數字經濟發展環境，促進本地區的數字經濟可持續發展。

第五，隨著我國數字經濟發展的不斷深入，各省市數字經濟發展基礎和重點各有不同，在后期發展中，需要結合現有基礎和優勢，做好科學規劃，突出發展重點。農業大省應推進農業數字化轉型，大力發展智慧農業，推進基于網絡化的農業生產經營模式改革；制造業大省需要進一步推進“機器換人”“設備換芯”，加大物聯網、大數據、人工智能等數字技術在生產制造及經營管理環節中的應用，大力發展智能制造、網絡化協同制造和服務型制造，加快推進制造業的數字化轉型，實現數字經濟的可持續發展。