基于熵权法的河南省智慧城市发展水平评价

高亚满

(郑州经贸学院 管理学院, 郑州 450000)

智慧城市的概念起源于2008年IBM公司提出的智慧地球理念，目前已被世界各国当作应对国际金融危机、振兴经济的研究重点[1]。中国关于智慧城市的研究热潮起始于2010年。巫细波等[2]在研究中阐述了智慧城市理念的由来、含义，认为智慧城市应当是以更透彻感知、更广泛互联互通及更深入的智能化为特征，得到了学术界的普遍认可。之后的10年间，大量学者对智慧城市进行了广泛研究，研究主要集中在智慧城市相关技术、中国智慧城市建设实践、发展现状及存在问题、智慧城市的评价指标体系等方面。王振源等[3]根据中国国情，构建了一套智慧城市发展现状的评价指标体系。刘维跃等[4]运用熵权/TOPSIS对京津沪智慧城市建设情况进行了探究。于文轩等[5]构建了一个包含五要素、两大理性的模型来解释中国智慧型城市发展。何琴[6]运用AHP层次分析法对长三角智慧城市群、环渤海智慧城市群和中西部智慧城市群三大城市群智慧城市的建设水平进行了评价。关丽等[7]针对特大城市在发展过程中出现的问题，以“城市体检”为核心思想，构建了新型智慧城市体检评估体系。

通过对相关文献的研究发现，关于一线城市及热点地区智慧城市建设情况的研究并不少见，但关于二三线城市，尤其是河南省各地市的研究还比较少，研究深度也较为有限。

河南省智慧城市建设自2013年国家公布首批国家智慧城市试点拉开帷幕，之后河南省先后确定了10余个省级以上智慧城市试点。截至2021年8月，河南省18个地市都提出要建设智慧城市，并开展了相关工作。

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中提到，在布局方面要发展壮大城市群和都市圈，分类引导大中小城市发展方向和建设重点[8]。河南省18个地市作为中原城市群的重要组成部分，对其智慧城市发展水平进行研究，有助于认清各地市的建设现状，明确各地市的优势与不足，促进城市间相互借鉴，取长补短，协同发展。

本文将河南省内18个地市为研究对象，构建三级指标体系，使用熵权法对其智慧城市的建设水平进行评价。研究有利于明确河南省各地市智慧城市建设的水平差异及存在的主要问题，对促进单一智慧城市建设向高级阶段——新型智慧城市群发展，实现河南省新型智慧城市发展有借鉴意义。

1 河南省智慧城市建设概况

截至2021年8月，河南省先后确立国家级智慧城市试点11个，未被确定试点的城市也在积极探索智慧城市建设之路。河南省各地市智慧城市试点建设情况见表1。

河南省在智慧城市的建设过程中取得了一些突出成绩，如建成了河南省政务服务平台、预约挂号服务平台、基础教育资源公共服务平台和环境监控平台。在交通运输方面，郑州市和洛阳市部分公交已经实现了实时查询GPS位置及线路的功能；郑州、安阳、鹤壁等地中心城区部分道路建成了绿波路段，可实现对车流的智能管控。2015年，洛阳市被评为中国十佳智慧旅游城市，同年，驻马店、商丘、济源被评为河南智慧旅游创新城市。

表1 河南省各地市智慧城市试点建设情况

虽然河南省在智慧城市方面取得了不少成绩，但在2020年第十届中国智慧城市发展水平评估中，河南无一地市入选，可见河南省各地市在全国智慧城市建设中成绩一般。并且，与全国其他地区一样，河南省各地市在智慧城市建设过程中也呈现出一些显著问题，智慧城市建设取得的成效有限。

2 河南省智慧城市发展水平指标体系构建

合理的指标体系是准确测度的关键，以往大部分研究在构建指标体系时，多以特大城市、一二线城市或以省会城市为例，采用的指标并不适用于河南省各地市。因此，本文在遵循指标体系构建基本原则的前提下，结合前人研究经验[9]及河南省各地市的实际情况，构建了河南省智慧城市发展水平指标体系。该体系分为智慧基础条件、智慧产业经济、智慧公共服务、智慧管理规划4个一级指标，具体内容如下：

2.1 智慧基础条件

智慧城市建设的关键技术，如物联网、大数据和云计算技术，都需要高效的网络传输技术作为支撑，因此选取了互联网用户普及率及4G电话普及率两个具体指标。基础条件还应包括人员和组织，因此选取了科研机构数、工程技术研究中心数、信息从业人数比例3个指标来衡量保障条件。

2.2 智慧产业经济

智慧产业是人的智慧在生产各要素中占主导地位的产业形态[10]。智慧产业的发展情况对于衡量智慧城市建设情况来说，无疑是至关重要的，因此用科学技术支出占财政支出比例、企业中每百人使用计算机数、工业企业R&D活动经费占GDP比重这3个指标来反映智慧产业发展情况。

智慧经济是在物质资本高度发达的基础上，劳动者的智慧成为推动经济发展的决定性因素的一个经济发展阶段[11]。使用恩格尔系数、全社会劳动生产率、单位GDP能耗、单位GDP电耗这4个指标来衡量。

2.3 智慧公共服务

在智慧城市中，公共服务是每个市民和经济主体感受智慧城市的最直接的方式。智慧公共服务体现在多个方面，如政务、交通、医疗卫生、教育文化、环境等。河南省在公共服务方面建成的多个省级应用平台，并已投入使用。研究考虑到各地市的数据可获得情况，除了一些常用指标外，还根据使用时间较长(投入使用5年以上)、范围较广泛、较具有代表性的平台确定了符合河南省实际情况的指标，如政务网人均好评数、智慧教育平台深度应用指数、重点排污单位安装自动检测设备的比例等指标都来自相关应用平台。

2.4 智慧管理规划

智慧管理规划水平的衡量主要分为两方面：智慧法制和规划建设。智慧法制用现代化诉讼服务中心示范法院个数和网上文书普及率来衡量，规划建设则用人民生活指数和城镇化率衡量。

利用以上指标构建的河南省智慧城市发展水平指标体系见表2。

3 研究方法

根据构建的指标体系收集相关数据，使用客观赋权方法-熵权法确定各指标的权重。该方法能消除权重计算过程中主观因素的干扰，据此计算各个地市智慧城市发展水平的各项指标得分及综合得分，利用得分对智慧城市建设水平进行评价，具体步骤如下：

3.1 原始数据收集

大部分数据来源于2020年河南省统计年鉴、各地市政府网站及相关部门网站公开发布的年报、数据，少部分一手数据来源于河南省政务服务网、河南省基础教育资源公共服务平台、河南省预约挂号服务平台、河南省企业事业单位环境信息发布平台等相关网站，确保了数据的权威性、真实性和及时性。

表2 河南省智慧城市发展水平评价的指标体系

3.2 数据标准化

1)对数据进行无量纲化处理，方法为

(1)

2)为避免计算信息熵时出错，需要对无量纲化后出现的0值进行处理，处理方式是将无量纲化后的数据整体向右平移，即zi,j=yi,j+α，为不破坏原始数据的内在规律，α的取值应尽可能地小[12]，本文取α=0.000 1。

3)进行标准化处理，处理方法为

(2)

3.3 计算信息熵及权重

1)计算各指标的信息熵ej：

(3)

2)计算第j项指标的差异系数：

dj=1-ej

(4)

3)根据差异系数计算第j指标权重：

(5)

经过相关计算，得到各指标的权重见表2最后一列。

3.4 计算综合得分

综合得分的计算方法为

S=∑ωjpi,j

(6)

结果见表3。

4 河南省各地市智慧城市发展水平分析

4.1 总体水平

河南省各地市智慧城市综合发展水平对比如图1所示，从各城市的综合得分来看，郑州作为国家中心城市、中原城市群中心城市及河南省的省会城市，有着其他城市无可比拟的政策和区位优势，其智慧城市建设水平遥遥领先于其他城市。第2名焦作紧邻郑州北部，是郑州大都市区的成员之一，区域优势明显。第3名洛阳在河南省的城市定位仅次于郑州，是国家区域中心城市、中原城市群副中心城市。从分析数据上看，洛阳在河南省内智慧城市的发展水平成绩显著。紧跟其后的是安阳和濮阳，这两个城市位于河南北部，都是北部跨区域协同发展示范区城市之一。

表3 河南省各地市智慧城市发展水平得分

综合得分处于一般水平的有商丘、新乡、许昌、济源、平顶山、开封、三门峡、南阳，这几个城市在河南省内发展尚可。排在后5名的城市分别是鹤壁、信阳、驻马店、漯河、周口，这些城市发展水平较为落后。尤其是2013年第一批入选国家智慧城市试点及河南省智慧城市试点的鹤壁和漯河，在18个地市中，排在了第14和17名，排名较不理想。

4.2 智慧基础条件

在基础条件方面，排在前5名的分别为郑州、洛阳、新乡、焦作、许昌，表明这几个城市无论是网络互联还是人员、组织保障方面都领先于其他地市。基

图1 河南省各地市智慧城市综合发展水平对比

础条件较为落后的地区有南阳、济源、鹤壁、漯河、信阳。另外值得注意的是安阳和濮阳，这两个城市的智慧基础条件得分都不突出，但综合得分排名却较为理想。

4.3 产业经济

产业经济方面，郑州、洛阳、济源、许昌、三门峡排在前列，尤其是济源、许昌和三门峡，虽然综合排名分别为第8、11、9名，但在产业经济方面排在了第3、4、5名。排在后5名的分别是安阳、商丘、驻马店、信阳和周口。

4.4 智慧服务

智慧服务方面包含了众多指标，得分显示排在前5名的城市有郑州、濮阳、济源、信阳和三门峡，尤其是濮阳的表现突出，仅次于郑州；而在其他各方面都表现良好的洛阳，在智慧服务方面排在了16名，说明部分地市不同指标发展情况极不均衡。一些地区具备良好的基础条件，如洛阳市和许昌市在基础条件方面位列第2和第3，但智慧服务发展情况很不理想，18个地市中，分别位列第16和第15名。

4.5 智慧规划管理

智慧管理方面，焦作、郑州，以及在其他方面表现都不突出的安阳、商丘和南阳三地市位列前5名，表明相较于其他方面，安阳、商丘和南阳在智慧法治和智慧规划方面有较好表现。

5 结论

根据前人研究经验及河南省实际情况，构建了河南省智慧城市发展水平的指标体系，并运用熵权法确定了各指标的权重，计算各地市各指标得分，并对结果进行分析，得到以下主要结论：

1)智慧城市发展水平呈现出明显的区位差异。通过图1不难发现，离郑州地理位置较近的焦作、洛阳发展水平较高。整体上，智慧城市发展水平较高的地区大多位于河南北部，或者距离省会城市郑州较近。位于河南省南部的信阳、驻马店、漯河、周口，智慧城市发展水平则较为落后。河南省智慧城市发展水平呈现出明显的南北地域差异。

2)政策倾斜对于智慧城市建设的影响有限。分析中发现，被定为第一批国家智慧城市试点和河南省智慧城市试点的漯河和鹤壁发展水平尤为靠后，综合得分排在了第15、16名，这两个城市较为落后的指标是基础设施和智慧服务。与之形成鲜明对比的是濮阳市，虽然一直没有被定为试点，基础条件也较为落后，但综合发展水平却在中等偏上水平。另外还有排在第二名的焦作市，不在两批国家智慧城市试点中，仅在2013年被确定为河南智慧城市试点。这说明政策倾斜对智慧城市发展有一定的促进作用，但作用很有限。

3)河南省智慧城市发展不均衡。这种不均衡表现在两个方面。一方面，各地市之间发展水平差距较大。从综合得分上看，郑州市作为河南省智慧城市建设的领头羊，综合得分远高于其他地区。由于各个城市发展基础不同，这种不均衡存在一定合理性，但也应引起政策制定者的重视，注意相关资源的合理配置，控制差距。另一方面，部分城市在智慧城市不同方面的发展不均衡，如洛阳市，在基础设施和产业经济方面都排在前列，而在智慧服务方面则排在了后3名。与之类似的还有信阳，在智慧服务方面排名在第4，而在基础设施、产业经济和管理规划方面的都排在后3名。

4)存在重建设轻应用的情况。在收集数据阶段就发现，河南省已建成了多个省级智慧应用平台，但由于部分地区执行力不够，这些平台没有真正发挥作用。另外分析各地市基础条件方面和其他方面的得分及排名情况发现，一部分基础条件具有明显优势的地区在其他方面的表现却较为一般。出现这种情况的原因可能是部分地市存在重建设轻应用的情况，智慧城市的建设成果还没有惠及大众。