河北省数字经济内部耦合协调演化及趋势分析

陆 刚，刘思言

（1.河北地质大学 管理学院，河北 石家庄 050031；2.河北地质大学 城市地质与工程学院，河北 石家庄 050031）

新发展阶段，互联网、云计算、人工智能、大数据等新一代数字技术加速创新，“万物互联”成为经济发展的新基础，人工智能成为经济发展的重要引擎，全球各主要经济体均着力推进数字经济发展，最大程度上释放数字技术带来的红利。中国数字经济规模在2021年达45.5万亿元，同比名义增长16.2%[1]，连续多年呈现快速增长的趋势，显示出良好的发展韧性。其中，河北省数字经济规模达1.39万亿元，占GDP的34.4%。近5年，河北省为推动数字经济快速发展，出台了《河北省数字经济促进条例》《河北省人民政府办公厅关于加快5G发展的意见》《河北省数字经济发展规划（2020—2025年）》等多项推进政策，以及数字服务提升、数字产业发展升级等专项计划，各市也出台了《石家庄市数字经济发展规划（2020—2025）》《廊坊市数字经济发展“十四五”规划》等政策。在基础设施建设方面，河北省建设雄安新区数字经济创新发展试验区和张家口数据中心等数字经济发展基地，鼓励数字产业项目落地实施，建立数字化产业园区。目前，数字经济已成为促进河北省经济高质量发展的重要引擎，数字经济的快速发展促进了省内创新循环的形成，为河北省新发展格局的形成和发展创造条件。

一、文献综述

最早的数字经济定义是Tapscott在其出版的《数字经济》一书中阐述“数字经济时代”，美国商务部将数字经济定义为电子商务以及信息技术产业。中国信息通信研究院、国家统计局等也对数字经济概念进行了界定，较为典型的是G20峰会指出数字经济是以使用数字化的知识和信息作为关键生产要素、以现代信息网络作为重要载体，以信息通信技术的有效使用作为效率提升和经济结构优化的重要推动力的一系列经济活动。数字经济相关研究主要从以下两个方面展开：

第一，数字经济规模的测算。我国学术界针对数字经济发展水平测算的研究主要分为以下三个方面：一是基于多维度的指标测算不同地区的数字经济发展规模。中国信息通信研究院、赛迪信息产业（集团）有限公司、腾讯研究院等机构在数字经济内涵基础上构建评价体系对数字经济指数进行测算，刘军等从信息化发展、互联网发展和数字交易发展三个维度构建省份数字经济评价体系进行测算，运用SAR模型分析数字经济的驱动因素[2]。部分学者依据腾讯研究院、中国信息通信研究院所测算的数字经济指数进行研究，如田俊峰等基于腾讯研究院公布的数字经济指数探究东北地区数字经济发展特征和空间分异[3]。二是根据数字经济核心行业和支撑行业的投入产出表进行测算或者依据行业增加值测算，李洁等基于投入产出模型和数字经济核心产业对中国数字经济规模进行测算[4]。三是通过构建数字经济卫星账户核算数字经济发展规模，向书坚等在对数字经济卫星账户框架原理及可行性研究下，基于数字经济生产核算、资金流量核算和资本核算构建核算指标[5]。

第二，数字经济的经济与产业效应。数字经济逐渐成为推动产业发展的重要引擎，数字技术的自主创新和数字科技成果能够推动制造业[6]、服务业[7]等相关产业数字化与智能化转型，同时，数字经济还能够推动产业结构优化升级和提升就业水平[8]。在测算数字经济发展规模基础上，大多数学者更关注于数字经济对经济的影响作用机制，周少甫等以服务业结构升级的视角研究数字经济对经济高质量发展的推动作用[7]，赵涛等的研究表明数字经济通过提升创业活跃度进而赋能经济高质量发展[9]。也有学者关注数字经济与经济高质量发展[10]、科技创新[11]以及实体经济[12]之间的耦合协调水平。

综上所述，已有文献给出了数字经济概念，在数字经济规模测算的基础上，探讨了数字经济对经济与产业的影响作用机制，鲜有对数字经济内部耦合协调水平展开讨论。数字经济内部各维度之间相互依存，各维度之间的不均衡发展会影响数字经济整体发展水平，数字经济发展存在地理区域间的发展不平衡以及不同等级城市的发展不平衡。对河北省数字经济内部耦合协调发展水平进行研究，探索不同地区数字经济内部协调水平的时空演变规律和发展差异，有助于数字经济内部形成良好的循环发展，提高河北省整体数字经济发展水平。基于以上考虑，从数字发展载体、数字产业基础、数字发展环境三个维度构建河北省数字经济发展水平评价指标体系并进行测算，在此基础上，运用耦合协调度模型测算数字经济内部各个维度耦合度和协调度，以期为促进河北省数字经济发展提出合理建议。

二、指标设定与数据来源

（一） 指标设定

数字经济发展水平的提高不仅体现在数字经济相关产业规模的扩大，还体现在数字技术在经济社会生活中的应用，同时，支撑数字经济快速发展还需要大力加强数字基础设施的建设。因此，本文参考刘传辉等[13]学者的研究成果，基于数字发展载体、数字产业基础、数字发展环境等维度构建数字经济发展水平评价指标体系（见表1），对河北省数字经济发展水平进行测算评价。基于原始数据量纲和数量级的不同，对数据进行标准化处理，数字经济发展水平评价指标均为正向指标，处理方法如下：

表1 数字经济发展水平评价指标体系

其中，Zij为标准化处理后的数值，xij为第i个地区j个指标的数值，maxx1j，… ，xmj为所有年份中的最大值，minx1j，… ，xmj为所有年份中的最小值。鉴于熵值法确定指标权重时更为客观，应用熵值法计算指标权重，具体计算步骤如下。

步骤1：计算各指标标准化后的比重ωij。

步骤2：计算第j项指标的信息熵ej。

步骤3：计算信息冗余度dj。

步骤4：计算指标权重φj，k为评价年度。

步骤5：计算河北省各地区数字经济发展水平指数。

（二）数据来源

综合考虑数字经济发展情况的时间点及数据的可获得性，确定研究年限为2012—2020年。数据来自国民经济和社会发展统计公报，以及《河北统计年鉴》《中国城市统计年鉴》和《北京大学数字普惠金融指数（2011—2020年）》等，缺失值采用插值法确定。

三、河北省数字经济发展水平评价

（一） 数字经济发展水平整体评价

根据表1构建的数字经济发展水平评价指标体系，采用熵值法测算出各指标的权重，进而测算出河北省各地区数字经济发展水平指数，为分析其时序变动情况，绘制堆积面积图，如图1所示。

图1 河北省各地区数字经济发展水平指数堆积面积图

由图1显示，从整体趋势上看，研究期内河北省数字经济发展水平指数处于1.514～4.539之间，呈现稳步上升趋势。从增速上看，2015年后河北省数字经济发展水平指数增长较快，是因为我国2015年开始实施 “互联网+”国家战略。同时，河北省积极颁布实施数字经济相关政策，构建数字经济发展政策支撑体系。为促进数字经济快速发展，河北省设立了数字经济产业基金和专项资金，先后建立京津冀电子商务产业协同发展示范区、正定数字经济产业园、怀来大数据产业基地、鹿泉数字经济小镇等。从地区来看，石家庄、唐山、保定的数字经济发展水平处于领先地位，衡水、承德、张家口和邢台数字经济发展水平较低，但近几年由于政策支持，数字经济指数增速较快。

（二）数字发展载体、数字产业基础、数字发展环境评价

依据上述熵值法计算得到的权重进行加权得到数字发展载体、数字产业基础、数字发展环境三个维度的权重系数，进而测算得出各维度的发展指数，如表2所示。为更加直观分析河北省各地区三个维度的得分情况，绘制数字经济各维度平均得分雷达图，如图2所示。

表2 河北省数字经济三大维度指标得分

图2 河北省数字经济三大维度平均得分雷达图

依据表2和图2，数字发展载体、数字产业基础、数字发展环境三个维度均呈现上升趋势。其中，河北省数字产业基础指数增幅最大，数字产业基础指数由0.038增长到0.196，增长了415.79%，其次是数字发展载体指数由0.034增长到0.107，增长了214.71%，数字发展环境指数由0.065增长到0.110，增长了69.23%，增幅最小。具体而言，在数字发展载体方面，石家庄、唐山、廊坊和保定的数字基础设施建设较为完善，为数字经济发展提供了良好的保障。近几年来，承德、张家口、衡水、邢台等地政府加速传统基础设施数字化改造，优化升级数字基础设施建设，数字基础设施建设增速较快。各地区之间数字基础设施建设方面依然存在较大差异，到2020年，数字发展载体指数最高值在石家庄，最低值在承德，两地之间指数相差2.16倍。在数字产业基础方面，数字基础设施建设完善的地区如石家庄、保定、廊坊、唐山，其数字产业发展总体较好，且具有一定的优势，正逐渐推动传统产业数字化转型升级。到2020年，数字产业基础指数最高值在石家庄，最低值在衡水，两地之间指数相差3.33倍。在数字发展环境方面，石家庄和唐山对数字人才吸引力更高，数字经济发展环境更具优势，到2020年，数字发展环境指数最高值在石家庄，最低值在衡水，两地之间相差16倍。从整体角度来看，河北省各地区数字发展载体、数字产业基础以及数字发展环境三个维度发展较不均衡，数字发展载体成为制约河北省数字经济发展的关键因素，数字基础设施的建设有利于推动相关产业数字化转型。经济发展水平较高的地区如石家庄、唐山，其数字发展环境具有较大优势，会带动数字基础设施的建设与产业升级。部分地区数字产业发展领先于数字发展载体和数字发展环境，如保定、廊坊、沧州等，说明该地区较重视数字产业化和产业数字化的发展成果，积极推动产业智能化转型，但数字发展环境和数字发展载体两个维度发展较为落后。同时，河北省数字经济基础设施建设投入还不够，为更好地支撑数字经济快速发展，带动数字产业和数字环境加快发展，应继续在数字基础设施建设上加大投入力度。研究期内石家庄在数字经济发展水平三个维度方面均具有十分明显的优势，相比较而言，秦皇岛、衡水、承德、张家口各维度指数均偏低。

四、耦合协调时空演化分析

（一） 构建耦合协调度模型

数字经济的快速发展需要实现其内部各维度的协调发展，促进短板维度平衡发展，提升数字经济的整体发展水平。因此，借助耦合协调度模型，定量测度河北省数字经济内部三个维度之间的耦合程度，耦合度计算公式为：

其中，D1、D2、D3分别为数字发展载体、数字产业基础、数字发展环境，采用数字经济发展水平评价指标体系中计算得到的数字发展载体、数字产业基础和数字发展环境一级指标值来衡量。C为耦合度，取值范围[0，1]，C值越大，说明数字经济内部三个维度之间的相互作用越强，反之越弱。耦合度更多强调各个维度之间的交互作用程度，因此引用耦合协调度D来衡量各个维度之间交互耦合的协调情况。耦合协调度D计算公式为：

其中，T=αD1+βD2+γD3，α、β、γ为相应权重，衡量数字发展载体、数字产业基础、数字发展环境的重要程度。耦合协调度值越大，说明协调水平越高，反之则越低。借鉴相关学者的划分标准[14]，把耦合度（C）区分为最小耦合到良性耦合六种类型，把耦合协调度（D）区分为严重失调到高级协调六种类型，见表3。

表3 耦合度和耦合协调度类型划分标准

（二） 结果分析

1.时空演化分析

应用耦合协调度模型，计算河北省数字经济内部数字发展载体、数字产业基础、数字发展环境耦合度和耦合协调度，计算结果如表4和图3所示。为更加直观分析其演化特征，对2012年和2020年数字经济各维度耦合协调度进行可视化分析，如图4所示。

表4 河北省数字经济三大维度耦合度

图3 河北省数字经济三大维度耦合协调度时间演变

图4 河北省数字经济三大维度耦合协调度空间格局演化

由表4可知，河北省数字经济三大维度整体耦合度属于良性耦合，说明河北省各地区数字经济内部形成相互依赖关系。河北省各地区数字经济的耦合度存在一定的差异。2013年，除承德之外的其他地区数字发展载体、数字产业基础与数字发展环境三大维度耦合度均在0.8以上，处于良性耦合阶段，承德耦合度最低，处于高水平耦合阶段。2020年，河北省各地区除邢台外，数字经济内部三大维度耦合度均在0.8以上，处于良性耦合阶段，部分地区数字发展载体、数字产业基础和数字发展环境耦合度出现波动，如衡水、承德、邢台和张家口，耦合度呈现先上升后下降的趋势，说明数字发展载体、数字产业基础与数字发展环境之间相互作用程度降低，相互之间联系紧密度下降，发展趋于无序化。

绘制河北省各地区数字发展载体、数字产业基础以及数字发展环境三大维度之间耦合协调度时间演变图（见图3），整体来看，河北省平均耦合协调度由0.195增长到0.345，增长率达76.9%，在2018年实现由濒临失调到初级协调的跨越。就各地区比较，数字发展载体、数字产业基础以及数字发展环境三大维度耦合协调水平均呈上升趋势，石家庄数字发展载体、数字产业基础、数字发展环境耦合协调度由0.334增长到0.531，2018年耦合协调水平进入良好协调阶段，唐山耦合协调发展水平从2013年进入到初级协调水平，从0.286增长至0.428，保定在2015年步入初级协调阶段，但耦合协调度在2018—2019年有所下降。沧州、廊坊和邯郸实现了由中度失调向初级协调的转变，数字经济各维度之间的耦合协调度有所提升。而秦皇岛耦合协调度增速缓慢，一直处于濒临失调阶段。其他地区耦合协调度在0.1到0.3之间，在中度失调和濒临失调之间波动，到2020年耦合协调水平还处于濒临失调阶段，需要重点关注。

由空间演变（图4）可见，河北省数字发展载体、数字产业基础与数字发展环境三个维度耦合协调水平跨度从中度失调到良好协调4个等级，说明河北省各地区数字经济内部三个维度的耦合协调水平存在一定程度上的地域差异。到2020年，石家庄进入到良好协调阶段，唐山、保定、邯郸、廊坊、沧州进入到初级协调阶段，张家口、承德、邢台、衡水、秦皇岛进入到濒临失调阶段。

2.内部失调类型分析

河北省各地区数字经济内部各维度协调水平较不均衡，故采用张爱琴等[15]的方法分析其失调类型。根据数字经济内部三个维度的得分情况，将失调状态划分为数字发展载体滞后型、数字产业基础滞后型、数字发展环境滞后型3种类型。通过对河北省各地区数字经济发展中三个维度的平均得分进行比较，得到河北省各地区的数字经济内部失调类型，如表5所示。

表5 河北省各地区数字经济内部失调类型

从表5可看出，河北省数字经济失调类型属于数字发展载体滞后型，其中，石家庄、唐山、邢台、保定的失调状态属于数字发展载体滞后型，秦皇岛属于数字产业基础滞后型，其余则均属于数字发展环境滞后型。表明各地区数字发展载体、数字产业基础以及数字发展环境三者之间存在不均衡发展，这三个维度均是河北省各地区数字经济发展失调的重要因素。

五、耦合协调发展水平趋势预测分析

灰色预测模型是通过少量的、不完全的信息，建立数学模型并作出预测的一种预测方法。基于灰色关联GM（1,1）预测模型，取河北省各地区数字经济各维度耦合协调度为分析数据，预测2021—2025年的耦合协调度。对预测结果进行精度检验，后验比均小于0.35，小误差概率均大于0.7，故通过检验，可以进行预测。绘制2012—2020年耦合协调度真实值与2021—2025年预测值对比折线图，如图5所示。

图5 河北省各地区耦合协调度真实值与预测值比较

由图5可知，河北省数字经济各维度耦合协调水平未来几年仍呈现缓慢增长态势，到2025年耦合协调度为0.474，即将步入良好协调阶段。对各地区数据进行比较分析可知，石家庄耦合协调度到2025年为0.735，仍处于良好协调阶段，廊坊和唐山在2024年耦合协调度达到0.5以上，实现向良好协调阶段的转变，沧州在2025年实现初级协调到良好协调的跨越。邢台、张家口、承德、衡水、秦皇岛相继向初级协调阶段跨越，邯郸和保定在2021—2025年耦合协调度仍然处于初级协调阶段。从增幅来看，石家庄、廊坊、沧州耦合协调度增长速度较快。综合来看，河北省数字经济耦合协调水平正逐步向初级协调和良好协调发展，整体发展趋势良好。

六、结论与建议

本文基于河北省数字经济内部三个维度之间的耦合协调水平进行分析。研究得到以下结论：第一，研究期内河北省各地区数字经济发展水平指数有所提升。石家庄数字经济发展水平领先其他地区，衡水、承德、张家口和邢台的指数值较低但增速较快。第二，数字经济内部三个维度指数均呈上升趋势，其中，数字产业基础增幅最大。各地区数字经济内部三个维度发展存在不均衡特征。第三，河北省各地区数字经济水平发展耦合度较高，但耦合协调度相对较低。各地区数字经济失调类型大多属于数字发展环境滞后型和数字发展载体滞后型，仅秦皇岛属于数字产业基础滞后型。第四，预测2021—2025年河北省数字经济各维度耦合协调水平稳步上升，到2025年耦合协调度为0.474，接近步入良好协调状态。

基于以上研究结论，提出促进河北省数字经济协调发展的建议。

第一，加快数字技术基础设施的布局和建设。首先，创新推动传统数字基础设施的完善和改造，对于数字基础设施薄弱的地区，改造提升宽带网络、建设“百兆乡村”，努力实现互联网对城乡的全覆盖，继续加大河北省数字基础设施建设投入力度，推进数字技术信息基础设施建设普惠化。其次，加快建设新一代数字经济发展载体，加快对窄带物联网的布局建设，推进网络基础设施IPv6的升级和改造，为实体经济打造强有力的数字技术基础设施，进而促进数字技术与产业的融合发展，并从河北省协调发展的角度考虑5G、区块链、IPv6等新一代信息基础设施的布局和建设。

第二，打破区域壁垒，促进数字经济区域协同发展。首先，充分发挥耦合协调发展水平良好地区的辐射能力，通过减免数字经济相关产业税收，企业所得税地方财政留成部分适度奖励互联网科技人才，加快实现大数据、互联网技术、区块链与产业的深度融合。其次，充分利用京津地区数字经济的优势产业，形成地区间数字经济交互促进发展格局。借助数字经济和京津冀协同发展的国家重大发展战略，做好承接平台，促进京津科技和产业资源向河北省转移，实现数据、信息共享，促进河北省数字经济快速发展。

第三，整合产业资源，促进传统产业数字化转型升级。立足河北省数字经济重大技术突破和发展需求，推动本地传统产业数字化转型发展，提高人工智能和大数据技术的应用水平，以工业互联网重构传统产业的生产和服务模式。从引进龙头企业和战略投资者、金融机构创新贷款模式、培育创新型企业做大做强、支持关键技术攻关及转化等方面，加大对实体企业的支持力度，从而赋能传统产业数字化转型升级。在产业数字化方面，加强与互联网领军企业之间的数字经济创新合作研究，建立数字产业数据共享机制，整合河北省产业资源，促进产业集群化发展，提高产业创新能力，使新产业、新模式、新业态不断涌现，努力把河北省打造成国内领先的数字产业聚集区。在数字产业化方面，以数据增值服务和数据要素资源有效流通为重点，进一步完善配套政策，建设河北省数据交易中心。应用区块链技术创新数字经济模式，促进区块链与大数据、人工智能等技术的融合，在商贸和金融领域进行数字经济创新模式的应用。建立数字经济协会协调产学研合作研究，对数字产业化应用模式进行推广实施。

第四，提升数字经济创新环境，完善数字经济安全保障体系。首先，对数字经济发展环境水平较低的地区，可以通过建设数字政府、深化政府政务互联网应用程度、推进政务数据交换共享、增加数字知识产权合同数、提高R&D经费投入、培育数字知识型人才、提升软件研发人员就业比重等，从治理环境和创新环境两方面进行强化。其次，数字经济发展水平较高的地区，可强化自身的创新环境、完善数字经济网络安全保障体系与法制体系，进而向发展水平较低的地区进行辐射，促进河北省数字经济发展环境进一步优化，为河北省数字经济协调快速发展搭建环境和安全的保障体系。