基于熵值法的我国数字经济发展能力的区域评价——以三大都市圈为例

张媛媛,周春应

(南京林业大学 经济管理学院,江苏 南京 210037)

一、引言

数字经济是近年来发展迅猛的新型经济形态,在促进经济高质量发展、产业转型升级、新业态发展等方面颇具价值[1]。2019 年中央经济工作会议公报明确指出2020 年要大力发展数字经济。数字经济也因此成为学术探讨的热点问题。逄健和朱欣民(2013)[2]对数字经济发展趋势和各国数字经济发展策略进行述评,认为数字经济有利于新兴产业发展以实现产业优化和可持续增长。张新红(2016)[3]论述了中国发展数字经济的网民优势、实现跨越式发展的后发优势和组织体系保障的制度优势,认为数字经济是国家经济发展的重要引擎。张勋等(2019)[4]将中国数字普惠金融指数和中国家庭追踪调查(CFPS)数据相结合,认为数字经济促进了中国包容性增长。但是国内对于三大都市圈数字经济发展与经济风险的防范方面的研究存在空缺,因此本文将建立三大都市圈数字经济发展状况评价体系,使用熵值法计算相关因素与指标得分,简要讨论数字经济与地区发展、风险防范的联系。数字经济是经济发展的动力,也是保障。数字经济发展较为成熟的三大都市圈,能够开展线上业务并防范一定的风险进而稳定市场。

二、数字经济发展能力的评价

(一)数字经济发展评价指标体系的构建

1.指标的选取与说明。为了反映数字经济的主题,本文选取了用户参与数量、信息基础设施、相关产业规模、前沿科技发展等四个影响因素。将这四个影响因素细分为19 个具体个指标。设有n 个待评价方案, m 个需评价指标,则原始指标数据矩阵为:

指标选取的具体说明如下:

(1)用户参与数量。 选取互联网普及率、移动互联网接入流量、移动互联网用户、社交网民数量分布、每百家企业拥有网站数、有电子商务交易活动的企业比重这六个指标来进行用户参与数量的描述。用户参与数量的增长能带动互联网的普及、流量的增长、电子商务的发展,这些指标也能较好地反映用户参与数量的内容,是与之同方向变动的正向指标。

(2)信息基础设施。 数字经济的发展离不开信息基础设施的支持,以此为影响因素并选取独立IP数量占比、光缆线路长度、互联网宽带接入用户、移动电话交换机容量、集成电路产量这五个指标为主要指标。

(3)相关产业规模。 为了较好地反映数字经济的成果,本文将描述相关产业规模,其中包括了电信业务总额、软件和信息服务收入、网络零售额、电子商务销售额这四个指标。

(4)前沿科技发展。 本文用人工智能科技产业区域竞争力指数、区块链专利数量、大数据发展指数、物联网智慧城市数量来反映前沿科技的发展。较为宏观的前沿科技发展需要以人工智能科技、区块链等具体产业为载体,以此推动其发展。

以此为基础建立的三大都市圈数字经济发展评价体系如表1 所示。

表1 三大都市圈数字经济发展评价体系

2.指标数值的处理。由于数字经济能在数字产业化、产业数字化、数字化治理方面提供支持,所以本文将选取与这三个方面相关且具有代表性的指标。为了缩小各组指标由于性质和单位不同而带来的差异,更好地对指标进行分析和计算,本文对这些指标数值进行无量纲化处理。

(二)熵值法评价模型的建立

为了更加客观地评价三大都市圈的数字经济发展状况,本文引入了熵值法,计算出“互联网普及率”等19 个指标的权重,从而得知各个指标对三大都市圈数字经济发展的贡献,最后综合计算得分,从而可以得到三大都市圈数字经济发展状况的总体评价。熵值法使用SPSS 进行演示和计算。

对19 个指标的数据进行预处理,得出最小值、最大值、平均值、标准差和观测值的描述性统计,如表2 所示。

表2 原始数据的描述性统计

为了缩小指标不同的性质对数据造成的误差和影响,使数据更具有可比性,本文将数据进行无量纲化处理,使其的范围确定在0～1 之间。由于本文选用的19 个指标均属于正向指标(越大越好),所选用的无量纲化公式如公式(2)所示:

通过公式(2)对原始指标数据矩阵进行标准化后得到新的矩阵,记作X′= (Xij)n*m,接着就可以定义ej为第j 个指标的熵值,ej的算法如公式(3) 所示:

第j 个指标的权重指数,记作Wj,如公式(4)所示:

如果权重指数Wj较大,那么这个指标就会被重点考虑,如果较小,则不会被重点考虑。计算出的熵、权重的计算结果如表3 所示。

表3 指标熵值与权重

根据表3 中的数据可以得出数字经济发展与影响因素、衡量指标的关系,为了增加数据的准确性和可信度,本文将各指标权重的数值精确到小数点后7 位,影响因素权重数值则是对应指标数值的加总,可以用公式(5)和公式(6)表示:

由公式(5)和公式(6)可知,影响因素中,用户参与数量Y1权重最高,相关产业规模Y3权重最低;三级指标中,有电子商务交易活动的企业比重X6的权重最高,独立IP 数量占比X7的权重最低。将无量纲化后的数据代入上述公式,可以得到数字经济指数和影响因素的分值。使用Origin 描绘三大都市圈的数字经济发展状况如图1 所示,影响因素得分次序和指标得分次序依次如表4 和表5 所示。

图1 数字经济发展状况

表4 影响因素得分次序

表5 衡量指标得分次序(前五位)

由图1 可知,珠三角地区的数字经济综合发展状况最佳,尤其在相关产业规模方面,形成了较大的优势;长三角地区三个省市和地区的数字经济综合发展状况相差不大,江苏稍强,上海稍弱,这与人口与资本投入总额息息相关;而对于京津冀地区,北京的数字经济综合发展状况显著优于天津和河北,对这一都市圈数字经济的发展起到了引领作用,其中,北京市的前沿科技发展贡献较大,且明显高于其他省市地区,粗略可见其前沿科技在三大都市圈领先较多,或与其较高的高校密集程度有关。珠三角和京津冀两大都市圈对于国内的相关产业规模和前沿科技发展两大影响因素举足轻重,一定程度上带动并弥补了国内这两项因素的弱势。

由表4 可知,在上述影响因素中,对数字经济发展影响最大的因素是信息基础设施,最小的因素是前沿科技发展。综合公式(5),相关产业规模的影响也较小,与前沿科技发展相当。

在上述指标中,有集成电路产量、光缆线路长度、互联网宽带接入用户的数据较大,而互联网智慧城市数量则影响较小。

总体而言,三大都市圈的前沿科技发展水平较其他影响因素较低,而京津冀地区、长三角地区以此见长,珠三角地区数字经济发展较为均衡。可以在长三角地区借力阿里巴巴等公司形成规模经济,在京津冀地区借助高校的科研力量发展数字经济的前沿科技,珠三角地区保持数字经济的发展,取得更好的成果。

三大都市圈数字经济发展前景较好,经济区位十分优越,也有一定的人口红利,可以适当运用杠杆、适当进行融资,进一步推进数字经济的发展,能够为我国新时代数字经济发展提供一定的示范作用。

由表5 可知,信息基础设施是推动长三角地区数字经济发展的核心因素,其中集成电路产量、光缆线路长度、互联网宽带接入用户和移动电话交换机容量方面发展较好,贡献较大;珠三角地区数字经济的四个方面发展较为均衡,其中电子商务销售额的发展最为突出;京津冀地区信息用户参与数量和相关产业规模发展较好,其中电信业务总额、互联网普及率、移动互联网接入流量方面发展尤为突出。这与公式(5)、公式(6)部分重合,证明公式基本拟合良好。

三、数字经济的发展展望

(一)数字经济与地区发展

数字经济仍然在发展阶段,需要依靠大量的用户资源维持其发展,相关科技也对其有所帮助。但相关产业规模即数字经济的成果仍然在增长,未达到顶峰。阿里研究院发布的报告显示,网络购物用户数量合计超过16.54 亿人,网络零售交易额超过22 878.38 亿美元。根据商务部《2019—2020 年中国电子商务发展报告》,2019 年中国电子商务交易额为34.81 万亿元,同比增长6.7%;其中网上零售额超过10.63 万亿元,同比增长16.5%。2019 年中国数字经济增加值规模为35.840 2 万亿元,同比增长14.53%,占GDP 比重达到36.2%,占比同比提升1.4 个百分点。

如果能借助数字经济转型,以推动中小型企业智能化改造为抓手、以传统产业数字化为支撑,激发数字经济创新活力、促进政府数字化经济转型[5],将实现对经济领域的有效拓展,进而推动经济实现良性发展,并让传统的产业在数字化技术的辅助之下实现重整以及优化升级,最终带来整个社会层面的转型[6]。

(二)数字经济与风险防范

经济全球化深入的过程中,“逆全球化”现象也依然存在,既有人为因素也有自然因素,给我国和世界未来经济发展带来了较大的不确定性,风险防范是未来经济发展的重点[7]。

长三角、珠三角和京津冀等地是我国经济发展的重要地区[8-9],在强调大力发展实体经济、消费助力经济与经济增速下行的背景下,可能的经济风险对线下实体经济如餐饮业、制造业等具有较大的冲击,而数字经济能够较好地防范或避免这些风险[10]。2020 年第二产业如工业、建筑业和第三产业如旅游、餐饮、交通等行业均受到新冠疫情影响。相反,线上业务如在线医疗、在线教学、网络零售等行业规模却增长迅速,这表明电子商务等数字经济特征明显的行业[11-12],虽然线下实体经济遭到破坏,但数字经济能为可以利用线上经济效益的创造去弥补线下经济的不足[13-14]。因此,提高互联网用户的参与数量、完善城市信息基础设施、促进AI 等前沿科技的发展,必将为网络零售、远程教育等数字经济产业带来更多的发展活力[15-16],降低外部宏观环境造成的经济体系的不稳定。

四、结论

数字经济是信息化时代发展的重要趋势,有利于激发新的经济增长动力,也是未来全球竞争的焦点之一。三大都市圈数字经济发展状况良好,其发展模式在国内具有很高的借鉴价值。运用熵值法,构建了三大都市圈数字经济发展评价体系,计算分析了相关的熵值、权重和得分,可以得到以下结论:

(1)总体来说,三大都市圈数字经济发展状况较好,三大都市圈在数字经济方面发展的侧重点不同,各方面俱有涉及。

(2)通过对影响因素权重的分析,用户参与数量对三大都市圈数字经济影响最大,相关产业规模对其影响较小。从不同地区影响因素的贡献度分析,各影响因素贡献度随地区的不同而不同。就地区而言,三大都市圈应当发挥优势,相互补充,长三角地区和京津冀地区可以运用硬件和高校优势长足发展信息基础设施和前沿科技,珠三角地区以经济见长,可以综合、平稳地发展数字经济。

(3)通过对指标权重的分析,有互联网宽带接入用户、区块链专利数量、集成电路产量、人工智能科技产业区域竞争力指数权重较大,影响较大,独立IP 数量占比权重较小,影响较小。

(4)通过对数字经济发展展望的分析,可以看出数字经济对于降低线下实体经济遭受的外部宏观环境风险具有重要的补充性作用,对于餐饮业、制造业、旅游业、大数据等产业,可以进行适当的产业数字化和数字产业化,赋予经济活力。

由于熵值法仅是数理上的分析,主要得出“互联网普及率”等19 个指标对三大都市圈数字经济发展的贡献程度。数字经济本身范围也相当宏观,所涉及的指标实际数目较多。因此如果仅从数理上来说,本文所得出的结果仍有其局限性,没有涉及更多更具体的指标。