基于共享式增长的京津冀物联网产业协同发展

高素英，刘宏波，张 烨

（河北工业大学，天津市300401）

基于共享式增长的京津冀物联网产业协同发展

高素英，刘宏波，张 烨

（河北工业大学，天津市300401）

万物智联时代，为更好地推动京津冀一体化进程，亟需统筹物联网产业顶层设计以确定三地功能定位，整合产业资源，实现协同发展，而这首先需要构建物联网产业协同评价指标体系，以更好地测度京津冀地区物联网产业复合系统协同度。对京津冀地区物联网上市公司2010—2016年数据进行整理分析发现，北京、天津、河北物联网产业均处于低水平协同状态。其中，北京物联网产业规模总量与研发能力有序度较高，但感知制造与应用服务方面水平有待提高；天津应用服务发展得较好，感知制造与通信基础是今后提升的方向；河北需要全面提高感知制造、应用服务、规模总量及研发能力。京津冀区域物联网产业复合系统协同度波动上升，整体处于低水平协同。京冀、津冀协同系数波动幅度大，三地协同难度较大。鉴于子系统间的相互作用与配合会影响整个系统的运作功效，为促进京津冀物联网产业有序发展，必须合理制定协同发展战略，通过弥补三地物联网产业发展不足、制定战略规划、建设产业基地及组建合作联盟等来实现共享式增长。

物联网产业；协同度；区域产业协同；共享式增长

一、引言

前沿信息技术的高度集成与综合运用使物联网具有高知识密集度、强辐射能力、高经济效益等特征。[1]物联网的发展赋予工业化和信息化更多智能化的内涵，是提高传统产业经济附加值、促进产业结构调整、实现创新驱动发展战略转型目标、重塑国家竞争优势的关键技术基础。[2]为此，国家已将物联网纳入战略性新兴产业，并从顶层设计、组织机制、智库支持等多方面入手持续完善政策环境。为推进京津冀分享经济与大数据经济战略实施，《“十三五”时期京津冀国民经济和社会发展规划》强调，在“互联网+”前提下，要以物联网应用推广带动产业发展，促进京津冀数据流动与开放，加快一体化进程。[2]

从空间分布看，北京—天津、上海—无锡、深圳—广州、重庆—成都构成了我国四大物联网产业集聚区的核心。其中，长江三角洲在芯片、传感等基础环节形成产业积淀，尤以MEMS力敏传感器研发与产业化一枝独秀；珠江三角洲市场化程度最高，在传感器、微电子、无线传感网络领域得到市场广泛认可；西部地区平稳推进，基于射频识别（RFID）的区域行业应用开展得较好；京津冀已经形成集成与模式创新特色。[3]为推动京津冀一体化，统筹物联网产业顶层设计以确定三地功能定位，整合产业资源实现共享式增长，有必要测度京津冀物联网产业协同度，以了解协同现状，分析原因并提出建议与对策。

二、物联网产业协同内涵及研究方法

（一）物联网及物联网产业

根据《ITU互联网报告2005：物联网》，物联网被界定为，以信息传感设备为手段，将实体与网络互联并遵循约定协议进行信息交换和计算、处理、知识挖掘等，通过智能识别、定位、跟踪、监控、管理实现人—人、人—物、物—物的信息交换与无缝连接。[2]

物联网产业包括物联网制造业和服务业，感知、传输、处理、应用等四大功能层贯穿其中。[2]细化的物联网产业链使市场规模迅速扩大。根据《2015—2020年中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》，2016年全球物联网市场规模估计达到4 375亿美元，且将以每年23.4%的速度增长，截至2020年有望突破10 000亿美元。[4]国外学者主要探讨物联网技术研发模式、运营管理、智能商业应用等，[5-6]国内学者主要研究物联网业务形态、商业模式、技术体系框架、产业链等方面，[7-9]但很少有学者基于协同视角研究物联网发展问题。

（二）共享式增长

源于发展经济学的共享经济在国内外受到了广泛关注，经济增长的波及效应可部分解决弱势群体的贫困问题，但大量实践表明，发展红利的辐射无法自动完成，总量的提升也并非一定能够带来内部成员的普遍提升。城市群单纯构建协作互动网络已经无法保证关系缔结的稳固性，而秉承共享的价值观将更好地解决利益主体信息不对称的问题，提高成员间的协调性。[10]

共享式增长是一种经济中所有主体机会平等地参与经济发展过程、作出贡献并公平获得增长利益的过程，[11]它能够保证在经济增长的同时惠及组织内各个层次的人群。面对京津冀区域产业协同发展问题，改变传统思维，将共享式增长理念应用于区域发展，对实现京津冀区域深层次一体化发展具有较为深远的意义。

（三）产业协同发展

哈肯的协同理论认为，任一系统的整体性均由相互作用的子系统决定。产业协同指的是，在多种因素影响下，子产业相互配合与协调，以解决好复杂网络分工所带来的问题，形成区域内竞争力“1+1＞2”的整体效应。[12]

在产业协同衡量方面，孙喜民等[13]采用系统动力学模型衡量了煤炭集团的多元化产业协同效应；彭继增等[14]以灰色关联分析为主要实证方法测度了江西省GDP与产业结构的协同度；高维和等[15]构建城市文化资源配置力评价指标体系，并以四座城市为例进行了实证评价；李虹等[16]构建科技创新与生态环境协同模型，对中国区域生态创新协同进行了测评。

新产业区理论认为，集聚的企业能够实现共享技术与资源、降低交易成本、增加产出、增强创新等协同效应。[15]产业集群能够带动区域企业在先进技术、研发创新等方面实现协同并形成竞争优势。[16]罗莎（ROSA M）等[17]通过案例研究分别分析了拉脱维亚啤酒厂与木材加工行业的产业协同效应。产业协同有利于资源整合、合作分工、降低成本、避免重复竞争、提高产业集群绩效，并进而形成产业竞争优势。[18-19]

（四）物联网产业协同发展

周晓唯等[20]根据我国八个省市物联网产业发展的现状对其进行了归类并描述其特征。岳中刚等[21]依据物联网产业链模块化网络结构，研究了产业演进路径并将培育运行模式和制定动态发展战略作为产业快速发展的关键。张治栋等[22]从政府、企业、科研机构与客户角度入手探究了物联网产业协同创新的机理。

物联网产业协同指标体系构建相关方面的研究尚不成熟，因研究视角和目标存在差异，导致指标数量繁多、代表性低、数据来源不统一等。而物联网产业作为新兴战略产业，构建一个更加全面、科学、具有代表性的指标体系，有助于明晰该产业协同发展程度，为政策制定提供理论参考。

三、研究设计

（一）研究方法

1.相关系数矩阵法

指标权重利用相关系数矩阵测算。假设指标体系有n个指标，它们的相关矩阵A为：

2.增加值法

对于各区域的权重ωi，采用京津冀三地增加值数据进行计算：

其中，i=北京、天津、河北，ξi表示第i个区域的产值增加值。

3.协同度测量模型

设子系统为hi，序参量为hij，βij≤hij≤αij，j=1，…，n，其中αij、βij分别表示第i个子系统在第j个指标上的最大值和最小值，则序参量的有序度μi（hik）为：

其中，μi(hik)∈[0，1]。

通过加权平均来计算子系统的有序度μi（hi）：

其中，λi表示第j个指标的权重，μi（hi）∈[0，1]，该值越大，子系统发展越有序。

令子系统在t0时的有序度为，在t1时的有序度为，则t0-t1时间段的协同度即为复合系统协同度DGS。

子系统之间的协同也是系统协同重要的组成部分，可借鉴物理学中的耦合度函数来计算两个系统之间的协调度C：

（二）指标设计及数据来源

依据物联网产业体系，确定物联网产业协同评价指标体系，包括5个二级指标和17个三级指标，并据公式（1）计算权重。具体可参见表1。

1.指标说明

（1）通信基础。网络通信业是物联网网络层的重要产业，涉及互联网、通信网、通用分组无线网（GPRS）等网络建设与运营服务。因此，根据国家统一发布的电信通信服务水平数据，选取互联网、移动普及率、宽带接入用户数来代表网络通信水平。

（2）感知制造。《2011物联网白皮书》将传感器、RFID、仪器仪表与测量控制产业界定为感知制造业细分产业，并以其产值来衡量发展水平。

（3）应用服务。《2011物联网白皮书》将物联网服务业界定为基础设施、软件开发与集成、技术推广与中介、软件与设备销售。

（4）规模总量。物联网发展规模和整体市场规模可通过物联网产值、从业人员数量、相关企业数量及其资产总额体现。

（5）研发能力。区域物联网产业发展潜力的大小取决于其研发水平的高低，研发人员占比、经费占比、专利授权数能够体现区域研发投入规模与创新能力。

2.数据来源

表1 物联网产业协同评价指标体系

收集京津冀地区与物联网相关的上市公司及其控股子公司2010—2015年的数据，依据物联网产业体系对主营业务进行分类，其产值作为数据来源，采用取均值的方法来处理个别数据缺失的问题。

四、数据整理与实证分析

（一）京津冀物联网产业协同度分析

各区域物联网产业可以分别作为一个整体系统，网络通信、物联网制造、物联网服务、基础规模、创新能力为子系统，三级指标为序参量。依据上述协同度测量模型可分别得出2010—2016年三地物联网产业的序参量有序度①、子系统有序度以及2011—2016年三地物联网产业协同度。具体可分别参见表2、表3、表4。

表2 2010—2016年北京物联网产业子系统有序度及协同度

1.北京物联网产业协同度测度

从总体上看，北京物联网产业协同度基本上逐年上升但水平不高。2011年和2012年北京物联网产业协同度为负值，其原因类似于木桶效应，即系统整体协同水平取决于某些有序度较低的子系统。具体而言，2010年和2011年仅物联网应用服务下降至0.125 8；2012年规模总量增加近0.3，而研发能力下降了26%。2013—2016年，产业协同度为正且总体上不断提高，但处于低级协同状态。

从纵向视角分析，除通信基础有序度平稳增长外，其余四个子系统均波动上升。其中，物联网规模总量与研发能力平均有序度位居前列，说明北京在区位优势、政策激励及研发资源等方面存在重要推动力量。

从序参量贡献度均值可知，物联网感知制造与应用服务发展潜力巨大。物联网产业市场初步开拓，技术与工艺尚不成熟和完善，在传感器与RFID关键技术的突破方面还不具备足够实力。在应用服务中，基础设施服务贡献度最高，软件开发与集成贡献度位居第二，今后北京可依靠健全而先进的物联网基础设施和雄厚的科研实力，提高软件开发能力并实现自主创新，以抢占物联网上游产业链先机与竞争优势。

2.天津物联网产业协同度测度

天津物联网产业协同度波动演变，2012—2014年均为负值，发展不协同。天津凭借先进制造基地与人才技术优势在初期发展得较好。由序参量变化可知，2012年受物联网感知制造中仪器仪表测量与控制规模以及研发能力中研发经费投入下降影响，整体协同度降为负值。2013年，通信基础有序度大幅下降，使得整体协同度降至近五年来的最低值。2015年和2016年，天津物联网产业整体协同度有所好转，但仍处于低水平协同。

观察各子系统时间序列数据可知，通信基础、物联网感知制造、物联网应用服务及研发能力呈螺旋上升趋势且动态演变波动幅度大。由各子系统平均有序度可知，物联网应用服务子系统的发展最有序，而物联网感知制造和通信基础子系统的发展有待提高。

表3 2010—2016年天津物联网产业子系统有序度及协同度

天津作为信息产业基地，吸引并推动着云计算、互联网移动技术等物联网技术的应用与推广，技术应用及推广序参量对应用服务子系统贡献较大。在物联网规模总量中，物联网产值以0.705 0的贡献度位列第一。物联网企业研发经费投入及专利授权数量是提高研发能力有序度的主要推动力。RFID市场规模、仪器仪表与测量控制规模和互联网普及率是物联网感知制造业以及通信基础中需要改进和提升的主要内容。

3.河北省物联网产业协同度测度

河北省物联网产业协同度先下降后上升，协同度均值为-0.049 0，处于低水平协同状态。河北省物联网企业规模偏小，导致产业链不完备，支撑能力不足，尚未形成集成、集群、集聚发展态势，整体水平较低。2012年，物联网应用服务有序度下降至0.181 9，规模总量与研发能力有近0.19的增幅，整体协同度为负值。2013年，物联网企业研发人员激增，使研发能力有序度得以提升，但由于物联网感知制造有序度下降至0.365 3，整体协同度降至最低值。直到2015年，河北省物联网产业协同度才转为正值，但仍然处于低水平协同阶段。

纵向分析各子系统动态发展变化发现，仅物联网感知制造和应用服务有序度波动幅度较大，其余各子系统基本保持平稳增长。通信基础有序度均值最高，达到0.557 5，而感知制造和物联网应用服务均有待发展提高。由序参量可知，河北省应在感知制造中的仪器仪表与测量控制规模、应用服务中的软件与设备销售服务水平、规模总量中的相关企业数量、研发能力中的专利授权数量等方面有所侧重，并继续改善五个子系统的各个方面，以提高河北省整体发展水平。

表4 2010—2016年河北省物联网产业子系统有序度及协同度

（二）京津冀地区物联网产业复合系统协同度

京津冀地区物联网产业复合系统由北京、天津、河北三个区域构成，每个区域均包含通信基础、感知制造、应用服务、规模总量、研发能力五个子系统。因此，可通过测度各区域有序度，根据公式（3）计算各区域权重，进而求出京津冀地区物联网产业复合系统的协同度。各区域有序度及权重可参见表5。

表5 2010—2016年京津冀物联网产业有序度及权重

根据公式（6），可以求得2011—2016年京津冀地区物联网产业复合系统协同度（如图1所示），呈折线波动状。2010—2011年，京津冀三个区域有序度的增幅分别为0.2、0.4、0.11，复合系统协同度取正值，但协同度数值较小，处于一般协同状态。2012年，北京研发能力序参量贡献度下降，导致其物联网产业有序度下降为0.279 8，而津冀区域有序度平稳上升，复合系统协同度降到了0.010 3。2013—2016年，复合系统协同度呈波动态势。其中，2013—2014年三个区域的有序度稳定增长。在此期间，河北省物联网通信基础、规模总量、研发能力及感知制造发展迅速，使得河北省物联网产业有序度增量最大，分别为0.217 0、0.187 4。2016年，北京通信基础、感知制造及研发能力贡献度得以快速上升，对北京物联网产业有序度贡献较大，复合系统协同度提高至0.128 0。

2010—2016年，三个区域实现稳步增长，发展有序。计算序参量有序度得出，近年来北京物联网产业有序度提升的主要推动力为规模总量和研发能力，感知制造与应用服务尚有待开发；天津物联网应用服务比感知制造有序度更高一些；河北省各序参量贡献度比较均衡，其中物联网应用服务贡献度最低，是今后提升的主要方向。

根据公式（7），可以计算得到京津、京冀、津冀的协调度。由图2可知，京冀较京津、津冀整体协调度更高，且整体呈逐步上升态势，2013年以后处于平稳状态。京津协调度开始时直线下降，于2012年达到最低值0.916 2，之后折线增长至2013年的0.981 7，随后又缓慢上升到0.997 3。津冀协调度一开始呈快速上升趋势，2012年同比增长5.53%，随后呈稳步增长态势。河北省物联网产业发展进程与规划成为京津冀物联网产业能否协同发展的关键环节。

图1 2011—2016年京津冀地区物联网产业复合系统协同度

图2 2010—2016年京津冀各子系统之间协调度

五、结论及建议

京津冀地区物联网产业复合系统协同度不高且呈波动上升态势，整体处于低水平协同。由于河北省在经济发展、科研资源、人力资源以及突破核心关键技术的能力方面与北京和天津相比差距明显，导致京冀、津冀协调性波动较大，河北与京津实现协同发展存在难度。

分析京津冀三地物联网产业协同现状可知，尽管北京、天津、河北物联网产业处于协同状态，但协同度较低。其中，北京物联网产业规模总量与研发能力有序度较高，感知制造与应用服务有待提高，应重点突破传感器和RFID关键技术，提升软件开发能力；天津以技术应用与推广为优势的物联网应用服务有序度提高了整体产业协同度，感知制造和通信基础方面的稳定发展是今后提升的方向；河北省通信基础发展较好，由于发展水平低，应加快推进感知制造、应用服务、规模总量以及研发能力的发展。

各区域之间的相互作用与配合会影响整个系统的运作功效，为实现京津冀物联网产业有序发展，应合理制定协同发展战略。

（一）弥补区域发展不足，提高产业协同水平

其一，河北省应根据各地级市特征及优势进行布局，弥补自身在感知制造、应用服务、研发能力、规模总量等方面的不足。在感知制造方面，邯郸应借助北京邮电大学优势，建立RFID制造基地；石家庄应依托研发优势，开发传感器、微电子技术与产品。在物联网应用服务方面，主要是廊坊在已有信息服务产业基地（如润泽国际信息港等）基础上，定位为京津冀地区电子信息走廊核心区，发展云计算、数据加工与处理、网络服务；秦皇岛着力打造“中国数谷”和数据产业创新示范区；唐山发展智能医疗；承德推广智能交通，加大技术应用与推广，以应用带动产业发展。

石家庄和保定高校和科研院所较多，以两个地区为试点，实现高校合作，设立物联网专业，联合培养专业人才。此外，加强高校与企业间合作，既有利于高校以明确的市场就业导向培养专业人才，又有利于企业获得技术支撑，如河北师范大学与中国移动合设研究院便是典范。中国电子科技集团第54所、第13所等科研院所在网络与宽带接入、无线通信、传感器、公共安全系统、基础材料与芯片等多项技术上处于国际国内领先水平，为物联网感知制造与软件开发提供了保障。产学研结合有利于增加研发专利数量，提高研发人员水平。在政府鼓励与支持下，加速科技专项资金、信贷支持与生产要素向物联网企业聚集，有利于增加公司研发经费投入。此外，政府还应吸引企业入驻新兴产业，亦可将各级政府采购目录涵盖企业物联网产品与服务，扩大市场规模。

其二，天津在工业和农业物联网技术推广与应用上占得先机，先后实施了天钢、天铁、荣钢等重点企业化学品去留监管系统、农产品冷链物流信息化应用试点等项目，推进精细化管理，有利于科学决策。今后，应以天津物联网产业联盟研发能力与技术为支撑，发展通用传感器及多技术融合新型RFID，将其应用扩大至服务业，如金融服务领域的智能金卡、移动支付、不停车收费系统（ETC），国际港口领域的智能控制、物品跟踪管理等，进而延伸到交通、医疗、环境、公共安全、民生领域。

在感知制造方面，除依靠企业加大研发经费投入和研发人才培养以研制升级版传感器与RFID外，还应建立芯片、天线、封装、终端设备、工艺装备的研发和生产基地，如津南区海河科技园区努力打造从软件研发设计到产品制造的物联网上下游产业链。此外，天津通信网络运营商应发挥各自技术与资源优势，在天津市辖的18个区县内积极布局，构建包括业务受理、网络节点配置和控制、信息采集等在内的物联网运营平台，提高物联网传输层速度。

其三，北京应基于现有发达的互联网、通信网等网络基础设施条件，充分发挥资金、科技资源与人才优势，利用完备和先进的基础设施，突破传感器、数学建模、组网和协同处理、系统集成等物联网核心技术。中关村物联网企业联盟集核心技术研发、示范应用、协同创新于一身，已经形成了比较完整的物联网产业链，应积极发挥引领作用，推进智慧北京建设。

（二）协调三地产业资源，实现共享式增长

京津冀三地资源要素的整合规划并非难事，其最大的困难在于，闭塞发展的思维定式导致无法实现角色平等与互有所求，区域内京津的行政单位均高于河北相应地区，会不可避免地形成行政壁垒并导致合作的不对等。[23]因此，京津冀三地要秉承共享的价值观，并将之贯彻到物联网产业协同发展中以提高区域协调性。

一是制定战略发展规划。三地政府切实推进战略研究，在遵守市场规律的前提下，加快法规和政策的制定与实施。建立专项领导小组，编制京津冀地区物联网产业发展规划，明确任务分工，积极引导三地物联网技术开发、推广、应用方面的合作与发展。

二是建设产业发展基地。建立京津冀物联网产业发展基地，制定土地、税收、融资等优惠政策以吸引物联网企业入驻，实现资源集聚。政府应帮助企业设计并承接优质项目，共同推进三地物联网产业合作进程。通过资本运作、品牌塑造、技术创新、规模扩张等方式优先发展一些具有国际竞争力的企业，有利于产业基地吸引投资，实现技术共享。

三是组建产业合作联盟。在政府主导下，促进企业、高等院校及金融机构之间的合作，建立研发联盟，共同攻克关键技术难题，实现技术创新。搭建人才培养平台，设立人才培养专项基金，提高工程技术人员、研发人员、高级管理人员专业技能。此外，北京和天津优势企业可以利用河北成本较低的土地、广阔的市场、廉价的劳动力以及丰富的资源，到河北投资设厂或者开发合作项目。

注释：

①受篇幅所限，序参量取值及其有序度不在文中列示，如有需要可向作者索取。

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责任编辑：陈诗静

Abstract：In the era of“internet everything intellectually”，to better promote the integrated development of Beijing-Tianjin-Hebei，we should make the overall top design of the Internet of Things(IOT)industry to determine the function position of these three different regions，and integrate the industrial resources to realize the synergic development.We should first establish the evaluation index system of synergy of IOT industry to better measure the synergic degree of the IOT industry in Beijing-Tianjin-Hebei.Analysis on the data of listed IOT companies in Beijing-Tianjin-Hebei from 2010 to 2016 shows that synergic degree of IOT industry in Beijing，Tianjin and Hebei is low.The order degree and scale of IOT in Beijing is comparatively high，but the level of perception manufacturing and application service should be better improved in the future；the application service is well developed in Tianjin，but perception manufacturing and communication infrastructure is the future development direction of Tianjin；and perception manufacturing，application service，scale and the capability for R&D is the future development direction of Hebei.The synergic degree of IOT industry in Beijing-Tianjin-Hebei is unstably rising，but the overall level is still very low.The fluctuation of synergic degree of Bei-Tianjin and Tianjin-Hebei is significant，and the difficulty in promoting the synergic degree of Beijing-Tianjin-Hebei is also significant.Because of the influencing role of the mutual function and matching among different subsystems on the effectiveness of the overall system，to promote the orderly development of IOT industry in Beijing-Tianjin-Hebei，we should rationally formulate the synergic development strategy for this region，and realize the shared growth by overcoming the shortage in the development of IOT industry in this region，formulating the strategic plan，building industrial bases，and establishing cooperation alliance.

Key words：internet of things industry(IOT)；synergic degree；regional industrial synergy；shared growth

The Research on the Synergic Development of Beijing-Tianjin-Hebei IOT Industry Based on the Shared Growth

GAO Su-ying，LIU Hong-bo and ZHANG Ye
（Hebei Technology of University，Tianjin300401，China）

F127 文献标识码：A 文章编号：1007-8266（2017）10-0119-08

10.14089/j.cnki.cn11-3664/f.2017.10.014

高素英，刘宏波，张烨.基于共享式增长的京津冀物联网产业协同发展[J].中国流通经济，2017（10）：119-126.

2017-07-30

国家哲学社会科学基金项目“共享经济商业模式演进路径、要素联动及潜在人口红利生成机理研究”（17BJY033）；河北省软科学基金项目“基于产业关联视角的京津冀产业协同创新发展研究”（16457667D）；河北省社会科学基金项目“基于共享式增长的京津冀商贸物流产业新体系构建研究”（HB16YJ032）

高素英（1958—），女，天津市人，河北工业大学经济管理学院教授，博士生导师，主要研究方向为产业经济与区域发展战略；刘宏波（1991—），女，河北省石家庄市人，河北工业大学经济管理学院博士研究生，主要研究方向为产业经济与区域发展战略；张烨（1989—），女，黑龙江省牡丹江市人，河北工业大学经济管理学院博士研究生，主要研究方向为产业经济与区域发展战略。