计算机与办公设备制造业时空演化研究*

杨青生，胡观景

(广东财经大学 地理与旅游学院，广州 510320)



·赣江流域资源与环境·

计算机与办公设备制造业时空演化研究*

杨青生，胡观景

(广东财经大学 地理与旅游学院，广州 510320)

以我国计算机与办公设备制造业2000至2013年的主营业务收入为数据源，采用信息熵、行业集中度、Theil熵、空间集中度和空间自相关等方法，分析产业时空演化特征，为我国计算机与办公设备制造业布局提供科学的决策依据.结果表明：时间上，计算机与办公设备制造业在2011年前增长比较平稳，内部行业分布呈非均衡状态，计算机整机制造和计算机外围设备制造是主要行业，2011年以后计算机零部件制造业比重上升，计算机整机制造在该产业中占据比重最大.空间上，该产业主要集中在东部沿海地区，形成了珠三角、长三角、环渤海湾三个计算机与办公设备产业集聚区，并开始逐步向周边地区扩展.

计算机与办公设备制造业；时间演化；空间演化

随着知识经济的到来，作为知识密集和技术密集型产业，高新技术产业在我国经济发展中处于越来越重要的位置[1]，已成为国民经济发展的战略型产业，同时在区位选择中表现出十分明显的集聚特征，这种集聚可以共享基础设施、服务设施，共同研发创造，发挥聚集效应，对促进地区发展具有重要意义[2-7].我国高新技术产业空间布局呈现非均衡状态，主要由地域位置、区域发展水平和科技研发实力等原因形成.因此，在产业转型升级阶段，高新技术产业在空间上怎么布局形成聚集效应，又能做到行业的错位发展，是当前区域经济发展亟需解决的问题.研究高新技术产业集聚的时空演化趋势，对于制定产业发展战略，调整产业结构，推动产业集聚，加快产业转型升级，提高竞争优势具有重要现实意义.

目前的研究主要从整个高新技术产业层面，研究其区位影响因素、产业集聚特征[8-9]，或从区域层面分析其产业集聚特征和发展战略[2,10]，对高新技术产业内部行业的研究较少.计算机与办公设备制造业作为高新技术产业的行业之一，在整个产业中占有相当高的比重，其年产值均占高新技术产业产值20%以上，成为高新技术产业发展的主导行业之一，在拉动国民经济和创造就业机会方面发挥着越来越重要的作用.2000年至2013年，我国计算机与办公设备制造业产值增长12.85倍，年平均增速为24.4%，对国民生产总值贡献率从1.62%增长到3.91%，对全国就业贡献率从0.03%增长到0.25%，成为我国国民经济增长和创造就业的重要引擎之一.对于计算机与办公设备制造业的研究，主要集中在产业集群方面，如，郑勇军和汤筱晓通过对计算机制造业的集群间产业链整合研究，认为整合计算机制造业集群产业链对提升竞争力有重要的意义[11]；林善波和蔡秀玲认为通过构建产业集群跨区域网络，可以提高我国计算机制造产业协同竞争的能力, 实现从产业链低端向高端的升级[12].这些研究多从经济学角度分析计算机制造业的发展，对计算机制造业时间和空间格局的演变趋势探讨不足.

本文以计算机与办公设备制造业为研究对象，在我国省级空间尺度上，收集2000-2013年各省(市、区)计算机与办公设备制造业及内部行业的主营业务收入数据，采用信息熵和行业集中度指数(CR_m)分析该产业发展的时间演化特征；采用Theil熵和空间集中度指数(SCR_m)分析该产业集聚的空间演化趋势；最后，采用空间自相关指数分析该产业集聚的区域性特征.

1 研究方法

1.1 产业时间演化研究方法

1.1.1 信息熵

Shannon(H)定义为离散随机事件X的出现概率，信息熵可以用来测量系统的均衡性.其公式为

(1)

利用信息熵的原理，可以采用信息熵测算该产业内部行业类型的均衡程度，综合反映一定时期该产业内各种行业类型的动态变化以及转化的程度.式(1)中：H(x)为该产业信息熵；P(x)是X的机率质量函数;xi为该产业中第i个行业的主营业务收入；n为产业内行业类型数；p(xi) 为各子行业主营业务收入的比重.H值的高低可以反映该产业结构的均衡程度，H值越高，表明该产业内行业类型越多样，各类行业间主营业务收入差距越小，产业结构越均衡.

1.1.2 行业集中度

行业集中度指前几个主要子行业占行业总规模的比重，可以衡量行业内部子行业的比重.计算机与办公设备制造业的行业集中度表示规模最大的前n个内部子行业的主营业务收入占整个产业主营业务收入的百分比[13].其计算公式为：

(2)

式中：CR_m表示计算机与办公设备制造高新技术产业中主营业务收入最高的前m个行业的集中度；Sm代表产业中前m个行业的主营业务收入(m=1,…,n)；n表示该产业内的全部行业数量.CR_m值越大，表明行业集中程度越高，反之，表明行业集中程度越低，主营业务收入分配越均衡.

1.2 产业空间演化研究方法

1.2.1 Theil熵

Theil 熵(Theil index)可用来测量区域间经济发展的不均衡程度，其表达式为：

(3)

1.2.2 空间集中度

借鉴行业集中的研究方法，以某一行业为研究对象，将各个地区的该行业产值看作是行业内部子行业产值，可以表示一个特定产业中发展水平最高的地区产业市场份额在整个市场份额中所占的比重[13].其计算公式为：

(4)

式中：SCR_m代表产业发展水平最高的前m个地区占总市场份额的比重，Sm代表前m个地区的该产业主营业务收入(m=1,...,n)；n表示地区数量.空间集中度(SCR_m)由0至100%变化，表示该产业空间分布上的集中程度，SCR_m值越大，表示该产业空间集中程度越高，该产业越发展集中在少数几个地区，反之，表明该产业发展比较分散、均衡.

1.2.3 局部自相关

局部空间自相关(LISA)常用来研究要素或现象的空间聚集程度，主要分析各单元属性值在异质性空间的分布格局，可以度量每个区域与周边地区之间的局部空间关联程度，常用统计量为Local Moran’s I(Ii).其计算公式为：

(5)

(6)

式中：Ii为Zi和空间单元i周围观测单元观测值加权平均的乘积，Zi和Zj为观测值偏离i和j 平均值的程度，Wij是空间权重矩阵，N为空间单元数量.若Ii显著大于0，代表高值的区域被同样是高值的区域所包围的空间分布形式或低值区域被同样是低值区域包围的空间形式；若Ii显著小于0，代表高值区域被低值区域包围的空间形式或低值区域被高值区域包围的空间分布形式.

2 计算机与办公设备制造业时空演化分析

计算机与办公设备制造产业主营业务数据来源于《中国高技术产业统计年鉴》和《中国统计年鉴》(2001-2014年)，以该产业主营业务收入作为主要变量.计算机制造业可分为计算机整机制造、计算机零部件制造、计算机外围设备制造三类，加上办公设备制造，共四类.

2.1 计算机与办公设备制造业时间演化

2.1.1 基于信息熵的内部行业均衡度分析

由式(1)可得2000-2013年全国该产业信息熵值(表1).2000-2013年的计算机与办公设备制造业信息熵值都分布在0.82～1.05之间，与其均衡状态相比(即当主营业务收入平均分布于四个行业时，H=1.39)，仍处于较低水平，表明该产业主营业务收入分布并不均衡，集中于几个行业.

表1 2000-2013年计算机与办公设备制造业信息熵(H)

根据信息熵值的变化，可以把我国该产业的发展分为三个阶段.第一阶段从2000-2004年，信息熵值呈递减变化，表明这个阶段该产业主营业务收入分配越来越不均衡，不断集中于少数几个行业；第二阶段从2004-2011年，从趋势来看，该产业信息熵值虽略有下降，但总体趋于平稳，表明这个阶段该产业发展比较平稳，产业结构比较稳定.但是从数值来看，这个阶段信息熵值整体偏低，2009年达到最低，表明这个时期该产业主营业务收入分配很不均衡，只集中于少数几个行业；第三阶段从2011-2013年，信息熵值先是急剧升高，后又有所下降，表明这个时期该产业结构和主营业务收入分配非常不稳定，变动比较大，同时，2012年该产业信息熵值达到最大，表明这一年产业结构有所调整，计算机零部件制造业得到快速发展，行业类型越来越多样，主营业务收入分配趋于均衡.

2.1.2 基于行业集中度的内部行业发展差异分析

基于信息熵值的分析，可以看出2000-2013年全国该产业结构比较单一，各类型行业主营业务收入分配不均衡.为进一步探究该产业内部结构和主营业务收入的分布状况，分析了该产业的行业集中度，其中，CR_1表示计算机与办公设备制造业内部主营收入排第一子行业的行业集中度，CR_2表示计算机与办公设备制造业内部主营收入排前两位子行业的行业集中度，如表2所示.

表2 2000-2013年计算机与办公设备制造业行业集中度

2000-2013年全国该产业CR_1值总体上都大于0.5，表明全国各年该产业中规模最大的行业占据了整个该产业一半的市场份额，2000-2001年份额最大的是计算机外围设备制造业，主营业务收入为763亿元，比重为47%，2002年计算机整机制造业取代计算机外围设备制造业，之后各年份一直位居第一，2013年比重达到最大，为62%；CR_2值都超过0.8，表明全国各年该产业中规模排名前两位的行业占据了整个该产业超过80%的市场份额，2000-2011年是计算机整机制造业和计算机外围设备制造业，最大比重为96%，2012-2013年是计算机整机制造业和计算机零部件制造业，最大比重为83%.

CR_1值从0.47上升到0.62，表明计算机整机制造业的市场份额在整个该产业的市场份额中的比重在扩大，从变化趋势上看，2010-2013年其比重扩大幅度较大，年平均增长10.14%，并于2013年达到最大规模.CR_2值从2000-2011年缓慢增长并渐趋平稳，表明这段时期行业规模排名前两位的市场份额保持稳定，从数值上看，两个行业基本占据整个该产业市场份额；2011年以后CR_2值急剧下降，后趋于平缓，表明该产业中规模排名前两位的行业市场份额急剧缩小，主要是计算机外围设备制造业的市场份额急剧缩小，其2012年主营业务收入比上一年下降了67.5%，只占整个该产业主营业务收入的12.9%，因而被后来居上的计算机零部件制造业所取代.

近年来随着我国该产业创新能力和科技水平的提高，对科技含量要求较高的计算机零部件制造业发展迅猛，2012年占该产业主营业收入的22.4%，而技术含量较低的计算机外围设备制造业仅占12.9%，比重比前一年下降了67.7%.

2.2 产业空间演化分析

2.2.1 基于Theil 熵的空间均衡度分析

Theil熵通常用来测量区域间经济的不均衡程度，Theil熵指数(T)越大，表明区域间不均衡程度越大，反之则越小.本文采用Theil 熵对全国31个省(市、区)的该产业发展空间上的分布状况.2000-2013年全国该产业Theil 熵指数如表3所示， Theil 熵指数在1.31～1.77之间，明显高于空间分布均匀时的状态(T=0)，表明该产业主要集中在少数几个地区.

表3 2000-2013年计算机与办公设备制造业Theil熵值

基于Theil熵指数的变化趋势，可以将该产业在空间上的演化分为三个阶段，第一个阶段从2000-2003年，Theil熵指数从1.47升高到1.77，表明在这个阶段，计算机与办公设备制造迅速集聚于少数几个区域；第二个阶段从2003-2007年，Theil熵指数达到最高水平，且一直保持平稳，表明这段时期在国内几个地区形成了该产业集聚区；第三个阶段从2007-2013年，Theil熵指数从1.73下降到1.31，表明该产业开始从集聚区域分散到其他地区.Theil熵指数总体变化趋势表明，在开始阶段，最大化利用劳动力和技术资源，该产业集聚于少数几个地区，随着该产业的发展，一些地区因科技实力和技术创新方面的优势而成为主要产业集聚区，当该产业在这些地方发展逐渐成熟，科技创新能力逐渐提高，产业类型渐趋多样，这些地区便开始产业转型升级，而将该产业中部分行业转移到其他地区.

2.2.2 基于空间集中度的空间差异分析

在对该产业Theil 熵指数分析的基础上，计算出2000-2013年该产业空间集中度，SCR_m为空间集中度，表示主营业务收入排前m位省(市) 计算机与办公设备制造业主营业务收入占全国的比重(表4).

表4 2000-2013年计算机与办公设备制造业空间集中度

由表4所示，SCR_1基本都大于0.3，表明从2000-2013年，各年排名第一的地区该产业市场份额占全国的30%的市场份额，2002年比重最大，为46%，各年均为广东省，表明广东该产业发展水平一直居于全国前列；SCR_2总体都超过0.5，表明各年排名前两位的地区该产业占据全国该产业一半的市场份额，2005年高达63%，除2001年(北京)和2004年(上海)，其他年份前两名都为广东省和江苏省(图1)，2000-2001年，江苏省该产业主营业务收入比重由15.5%下降到12.8%，而北京比重上升为13.8%，因而取代江苏暂居第二，2004年江苏市场份额为22.36%，上海的市场份额由2001年的7%上升为2004年的22.97%，居当年第二；SCR_3都大于0.63，表明各年排名前三位的地区该产业市场份额超过全国的63%，于2004-2007年达到最高，为81%，2000年和2001年，排名前三的地区为广东、北京和江苏，2002年为广东、江苏和福建，2003-2013年都为广东、江苏和上海；SCR_5总体上都大于0.8，表明各年排名前五位的地区该产业市场份额占全国的80%，最高达93%，排名变化较大，2000-2007年为广东、江苏、上海、北京、福建，2008-2011年山东取代北京，2012-2013年四川取代福建位居前五；SCR_7 和SCR_9分别大于0.9和0.95，表明各年排名前七位和前九位的地区该产业市场份额分别超过全国的90%和95%，排名前九的地区市场总份额最高达99%，表明2004-2009年全国该产业主要集中在九个地区，分别为广东、江苏、上海、福建、北京、山东、浙江、天津和湖北.

由SCR值的变化趋势可以看出该产业空间演化趋势(表1).SCR_1经历三个(2000-2004、2004-2009、2009-2013)先增长后下降的阶段，表明广东省该产业市场份额经历了三次起伏，总体趋势是其市场份额在不断缩小，至2013年只有25%，表明其该产业不断向外地转移；SCR_2、SCR_3、SCR_5、SCR_7和SCR_9都是在2000-2003年呈增长趋势，在2003-2007呈平缓趋势，在2007-2013年呈下降趋势，表明排名前两位、前三位、前五位、前七位、前九位的地区该产业市场份额遵循着相同的变化趋势，即在前期，该产业逐集聚于少数几个地区，待发展成熟，后期又开始不断向外低转移扩散.

根据各地区该产业发展趋势的变化，可将各年排名前九位的省(市、区)分成四组.第一组为保持稳定的地区，包括广东、江苏和上海，基本保持在前三位(图1)；第二组为不断上升的地区，包括山东、四川和重庆，山东由2000年的第八上升到2013年的第五，市场份额由1.6%上升为7.7%，四川和重庆在2010年分别由第七、第十二名上升到2013年的第四和第六，比重分别由0.58%、0.41%上升为8.63%、7.57%；第三组为不断下降的地区，包括北京、福建、辽宁和天津，北京和福建分别由2000年的第三、第四下降到2013年的第八和第七，比重分别由13.7%、10.4%下降为3%、3.7%，辽宁和天津于2007年后都下降到了九名之外；第四组为先升后降的地区，包括浙江和湖北，都是在2003年之后上升，在2008年之后开始下降.

图1 2000-2013年各省计算机与办公设备制造业排行变化趋势

从整体趋势上看(图2)，2007年以前该产业主要集聚于东部沿海地区，形成了珠三角、长三角、环渤海三个该产业核心集聚区，随着产业发展成熟，产业结构调整，2007年之后该产业开始不断由东部沿海地区向内地转移，中部地区该产业开始发展起来.以2006年和2013年为例，2006年SCR_9为99%，表明排名前九位的地区该产业占据全国该产业99%的市场份额，这些地区为广东、江苏、上海、福建、北京、浙江、山东、天津和湖北，2013年SCR_9为94%，这些地区为广东、江苏、上海、四川、山东、重庆、福建、北京和广西.

图2 2000-2013年各省计算机与办公设备制造业空间分布变化

2.2.3 基于局部自相关的区域空间聚集分析

通过局部空间自相关计算公式，对全国31个省(市、区)该产业主营业务收入进行计算，利用GeoDa分析局部空间自相关(图3).2000年，处于第一象限的地区只有福建和上海，表明福建、上海与其周边地区该产业发展水平都比较高；广东、江苏、北京和辽宁处于第四象限，表明这些地区该产业发展水平高于其周边地区；大部分地区处于第三象限，属于低-低(LL)型，表明大部分地区与其周边地区的该产业发展水平都比较低，主要集中在我国中西部地区.2013年，江苏由第四象限进入第一象限，由高-低(HL)型转为高-高(HH)型，表明江苏省该产业在保持较高发展水平的同时，周边地区的该产业快速发展起来，从山东由第二象限进入第一象限、由低-高(LH)型变为高-高(HH)型可以印证；第四象限的有广东、四川和重庆，表明广东、四川和重庆的该产业在这一年得到快速发展，水平远高于其周边地区；大部分地区依然属于低-低(LL)型，依然主要集中在我国中西部地区.

图3 计算机与办公设备制造业空间自相关分析(左—2000年，右—2013年)

从这两年的变化趋势上来看，该产业水平上升较大的地区有山东、四川、重庆，分别由第二、三象限转入第一、四象限；自身该产业水平下降较大的有北京和辽宁，都由第四象限转入第三象限.周边地区该产业水平上升较大的地区有贵州、安徽和江苏，分别由第三、四象限转入第一、二象限；周边地区该产业水平下降较大的地区有河北和天津，都由第二象限转入第三象限；大部分地区与邻近地区的空间关系没有变化.福建、上海一直属于高-高(HH)型，表明2000-2013年这两个地区与其邻近地区该产业发展水平都较高；广东在2000年和2013年都处于第四象限，表明广东省该产业发展水平一直高于周边地区；大部分地区一直处于第三象限，自身与其邻近地区该产业发展水平一直都较低.

3 结论

运用信息熵、行业集中度、Theil熵、空间集中度和局部空间自相关等方法，对2000-2013年我国计算机与办公设备制造产业集聚的时空演化特征进行了分析.从时间演化趋势上看，早期我国该产业结构比较稳定，但结构比较单一，产业发展主要集中在计算机整机制造业和计算机外围设备制造业上；后期该产业结构和业务收入分布变动幅度较大，计算机外围设备制造业比重下降，计算机零部件制造业比重上升，表明行业内部结构更加趋于优化合理.但是计算机整机制造业在该产业中依然占据最大的份额，且比重逐年扩大，表明该产业依然处于中低端水平，产业结构有待进一步优化升级.从空间演化趋势上看，早期由于区位优势和人力、技术资源优势，该产业主要集中在东部沿海少数几个地区，并随着产业的发展，形成了珠三角、长三角、环渤海三个该产业核心集聚区，并向周边地区辐射；随着该产业发展成熟，劳动力和技术方面的优势逐渐减弱，这些地区便开始调整产业结构，开始将该产业不断由东部沿海地区向内地转移，中部地区该产业开始发展起来.

基于计算机与办公设备制造业时空演化规律，提出进一步发展建议：

由于区位和经济因素、人力和技术资源等方面的优势，东部沿海地区最早发展计算机与办公设备制造业，如今已相当成熟，尤以珠三角、长三角和环渤海地区最发达，科技和创新能力已显著提高，完全具备计算机与办公设备制造业中、高端产品制造的能力，这些地区应在新的科技革命浪潮中把握时机，改变本地计算机与办公设备制造业结构单一的局面，适时加快产业转型升级，逐步向产业价值链中、高端迈进，将不再具有优势的制造业向周边地区转移，实现计算机与办公设备制造业“梯度”发展.

产业集聚对产业创新提高竞争优势具有重要作用，通过集聚，计算机与办公设备制造业能够快速实现资源和信息共享，减少信息传递中的不确定性，促进知识和技术进步，满足创新需求，增强竞争力，提高产业在区域竞争中的优势.各地区应充分利用区位、人力和技术资源优势，加大资源整合力度，合理布局，推动计算机与办公设备制造业集聚，提高产业创新能力，将知识和技术迅速转化为经济效益，不断提高竞争优势.

经济全球化使我国地区计算机与办公设备制造业发展面临的国际竞争压力增大，地区间应加强合作.东部沿海地区已形成珠三角、长三角、环渤海湾三个计算机与办公设备制造业核心产业区，三个核心区连成一条东部沿海产业带，产业结构转型升级的同时，不断向内地辐射，珠三角地区向广西、湖南转移，长三角地区向安徽、湖北转移，环渤海地区向山西、河南转移，“三心”连成“一带”，“一带”形成“三路”，“三路”汇成“一网”，优势互补，层层推进，实现计算机与办公设备制造业区域联动发展.

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Temporal and Spatial Dynamics of Manufacture of Computer and Office Equipment

YANG Qingsheng, HU Guanjing

(SchoolofGeographyandTourism,GuangdongUniversityofFinanceandEconomics,Guangzhou510320,China)

Based on the data of manufacture of computer and office equipment in 31 space units, this paper analyses the temporal and spatial dynamics of manufacture of computer and office equipment of China from 2000 to 2013 by using information entropy, concentration ratio, Theil index, spatial concentration ratio and Local Moran'I index. The results indicate that the development of manufacture of computer and office equipment kept stable before 2011 while the structure is single, manufacture of entire computer and manufacture of computer peripheral equipment are two main industries of manufacture of computer and office equipment in China. Though the proportion of manufacture of computer components and parts increase since 2012, which equipped with higher technology content, manufacture of entire computer still holds the biggest share of manufacture of computer and office equipment. In space, most of manufactures of computer and office equipment are grouped in a few regions before 2009, and form 3 core spatial cluster centers of manufacture of computer and office equipment, there are Pearl River Delta, Yangtze River Delta and Bohai Bay. With industry transformation, manufacture of computer and office equipment gets scattered from east coastal districts to mid-west areas of China since 2009.

manufacture of computer and office equipment; temporal; spatial

2016-06-07

10.13698/j.cnki.cn36-1346/c.2016.06.023

国家社会科学基金(14BRK017)

杨青生(1974-)，男，青海人，广东财经大学地理与旅游学院副教授，博士，研究方向：地理元胞自动机和产业空间布局.

http://www.cnki.net/kcms/detail/36.1037.C.20161209.1521.048.html

F292

A

1004-8332(2016)06-0092-07