京津冀数字经济时空演变及空间相关性分析

陆 刚，刘思言

京津冀数字经济时空演变及空间相关性分析

陆 刚a，刘思言b

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

随着数字技术的加速创新，全球各主要经济体均着力推进数字经济发展，数字经济成为推动经济高质量发展的动力源泉。构建京津冀数字经济发展评价指标体系，应从数字发展载体、数字产业基础、数字发展环境三个维度分析京津冀各地区数字经济发展的时间和空间演变特征及空间相关性。研究表明：京津冀地区整体数字经济发展水平逐年提升且提升幅度较高；京津冀地区数字产业基础指数值最大，数字产业基础的良好发展对京津冀地区数字经济增长的引擎作用不断放大；京津冀地区数字经济发展水平在空间上存在显著的正相关性和集聚性，河北省各地区与京津地区相比较仍处于较低水平发展区，但差距在逐步缩小。

数字经济；京津冀协同；空间演化；空间相关性

在新发展阶段，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。在提升数字技术创新战略地位和促进数字经济快速发展的政策导向下，中国数字经济规模在2020年底已达到5.4万亿美元，同比增长9.6%，增速位居世界第一，成为全球数字经济的引领者之一。京津冀地区作为中国的“首都经济圈”，具有重要的战略地位。近三年来，京津冀地区颁布了一系列数字经济推进政策，北京市发布5G产业发展行动计划、大数据行动计划以及工业互联网发展行动计划等重要战略；天津发布《天津市加快数字化发展三年行动方案（2021—2023年）》，以数字经济助力打造成为“天津智港”；河北省出台了《河北省数字经济发展规划（2020—2025年）》，着力构建数字经济发展体系。这些政策的出台实施，极大地促进了京津冀地区数字经济的发展。

数字经济是随着现代科技的发展而出现的新经济形态，随着用于存储的机械元件和集成电路技术的不断发展，数字经济必将成为今后社会经济发展的基础经济形态[1]。对数字经济的相关研究集中在三个方面：第一，数字经济的内涵与概念界定。李长江[2]提出了数字经济的本质特征是以数字技术为主要的生产方式；裴长洪等[3]认为数字经济是一种更高级、可持续的经济形态，通过信息通信技术促进社会经济各方面的发展；魏江等[4]认为数字技术催生了以数据为关键生产要素的数字经济形态。第二，数字经济发展水平与促进传统产业的转型升级。沈运红等[5]运用熵值法和固定效应模型测度分析浙江省的数字经济发展水平，认为制造业产业结构的优化升级与数字化产业发展和数字基础设施的建设水平有关；沈克印等[6]研究了数字经济与体育产业的深度融合，认为数字经济技术可以为体育产业高质量发展注入新的动力；胡艳等[7]利用空间计量模型分析2009—2019年长三角地区数字经济发展对产业结构的影响，研究表明数字经济能够显著地促进产业结构升级；赵滨元[8]通过对国内31个省市数字经济核心产业相关数据进行中介效应模型检验，发现数字经济核心产业不仅能够直接提升区域创新能力，而且能够通过加速数字赋能产业发展，间接驱动区域创新能力提升。第三，数字经济对经济高质量发展的推进与带动。张蕴萍等[9]研究发现数字经济通过提升人力资本水平和产业结构升级能够有效推动经济高质量发展；也有部分学者分析新冠肺炎疫情对经济带来的影响，指出数字经济所催生出的新模式、新业态、新产业能够推动我国社会经济发展水平高质量增长[10-11]。

综上所述，已有文献对数字经济发展水平的研究多数基于省际层面或将其划分为城市群、经济带，还没有针对京津冀地区的研究。准确测知京津冀地区数字经济的发展水平及其区域异质性，分析京津冀地区数字经济发展水平时空演变特征，能够为京津冀地区数字经济发展政策提供政策依据，促进京津冀地区数字经济协同、快速发展，从而带动京津冀地区整体经济规模提升。

1 数字经济指标体系构建

1.1 数字经济指标体系构建

借鉴以往文献中对数字经济发展水平评价指标体系的具体指标，其中，许宪春[12]等以中国数字经济增加值与总产出等指标对数字经济规模水平进行测算；刘军[13]等提出了信息化发展、互联网发展和数字交易发展等指标；焦帅涛[14]等从数字化变革、数字化基础、数字化创新和数字化应用四维视角进行数字经济评价。数字经济的快速发展不仅得益于数字基础设施的完善和升级、数字型产业的变革和发展，还需要良好的数字经济发展环境。基于科学性、有效性、合理性及数据可得性的构建原则，依据国内外学者、机构制定的数字经济发展指标体系，借鉴了前述指标以及王军等[15]、刘传辉等[16]、胡艳等[7]构建的数字经济评价指标体系，结合京津冀区域发展情况，构建了适用京津冀地区数字经济发展水平的指标体系：1）数字发展载体为数字经济发展提供了基础保障，包括移动电话用户数、互联网宽带接入率，这些指标可以反映各个地区的数字信息化发展程度，互联网宽带接入用户数与年平均人口数比值为互联网宽带接入率；2）数字产业基础主要包括邮政业务收入、电信业务收入、交通仓储邮电就业人员数、信息传输，计算机服务和软件业从业人员数、数字金融普惠指数、第三产业增加值占GDP比重，数字技术的应用涉及社会生活的方方面面，一般认为电信、邮政业务收入越高，说明其地区数字经济规模越大；3）数字发展环境为数字经济提供了良好的外部条件，主要包括科学技术支撑、创新发展、经济基础3个二级指标，数字经济发展所需要的技术和人员得益于科学技术的创新发展，包括科学技术支出和教育支出，各地区加大对创新的投入会引起技术的变革和发展，R&D经费投入强度反映了一个地区社会科研与发展试验的整体情况，人均地区生产总值为数字经济发展提供了财力支持。从以上3个维度构建评价体系来评价京津冀数字经济发展水平，具体指标如表1所示。

表1 京津冀地区数字经济发展水平指标体系

注：所有指标均为正向型指标，相应数字为指标权重。

1.2 数据来源及说明

本文选取京津冀地区为研究对象，考虑数据的可获得性及时间的一致性，截取2012—2019年的各指标数据对该地区的数字经济发展水平进行评价分析。相关数据主要来自《中国统计年鉴》《中国城市统计年鉴》《北京统计年鉴》《天津统计年鉴》《河北统计年鉴》及京津冀各地区国民经济和社会发展统计公报、各市统计局官网，数字普惠金融指数来源于北京大学数字金融研究中心。对于无法收集的数据通过中位数法、插值法计算。

2 京津冀数字经济发展的时间和空间演化特征分析

2.1 京津冀数字经济发展水平指数的时间演化特征分析

采用熵权法对各个指标赋予相应权重，同时，为消除各指标量纲与数量级差异所带来的影响，对指标体系中的13项指标进行无量纲化处理，使其具有实用性和可比性，进而保证测度指数的精准性。对正负向指标进行处理的公式如下：

5）计算京津冀各城市数字经济发展水平指数（DECIL）。

由表2可知，2012—2019年，京津冀地区数字经济快速发展，京津冀地区数字经济发展水平指数由1.2076增长至2.9624，整体增长145.45%，年均增长率达13.68%。其中2015—2016年京津冀数字经济发展综合水平指数增幅最大，同比增长17.72%，同年中国将“互联网+”提升到国家战略的高度，颁布实施了多项促进互联网应用的政策，建立京津冀农产品电商中心、京津冀电子商务产业协同发展示范区，推进电商产业化发展，以云计算、大数据、物联网等数字技术与企业等实体经济相互结合，促进了传统企业逐步开始进行数字化转型升级。

表2 2012—2019年京津冀各地区数字经济发展水平指数综合测度结果

京津冀各地区由于资源禀赋和地理位置区域等原因，各个地区的数字经济发展水平差异较大。整体来看，2012—2019年，京津冀13个地区的数字经济发展水平指数均有显著提升，北京、天津两地因要素资源禀赋程度、经济发展水平较高，北京处于明显的领先地位，天津仅次于北京。河北省各地区中石家庄处于河北省数字经济发展前列，其次是廊坊、唐山、秦皇岛、邯郸等地区。京津冀各地区的数字经济发展水平不均衡，需要进一步对京津冀各地区数字经济资源和发展重点进行优化配置，立足于京津冀各地区具体发展情况，精准实施数字经济发展举措，进而推动京津冀地区数字经济均衡、协同发展。在年均增长率方面，衡水地区年均增长率最高，达39.9%，承德、沧州、廊坊、邢台、保定、张家口年均增长率都在20%以上，表明河北省各地区对数字经济的政策支持和基础设施建设投资力度较大，正在逐渐缩小与京津两地的差距。表2的京津冀地区数字经济发展水平指数测度结果也表明京津冀地区数字经济发展水平在时间和空间上具有显著的异质性和时序性。

2.2 京津冀数字经济发展水平指数的空间演化特征

采用自然间断点分级法选取2012年、2015年、2017年及2019年四个时段，计算京津冀数字经济发展水平指数的空间分布情况，将京津冀地区的数字经济发展水平划分为高水平发展区、较高水平发展区、中等水平发展区、较低水平发展区及低水平发展区，其范围为(0.671, 0.9982]、(0.3963, 0.671]、(0.1764, 0.3983]、(0.0817, 0.1763]、(0.0818, 0.0105]，对京津冀数字经济发展水平进行可视化处理，分析2012—2019年京津冀地区数字经济发展水平的空间分布差异，京津冀地区数字经济发展水平空间分布如下：2012年，北京处于较高水平发展区，天津处于中等水平发展区，石家庄处于较低水平发展区，其他地区均处于低水平发展区；2015年，保定、廊坊、唐山、秦皇岛由低水平发展区向较低水平发展区过渡，其他地区在空间上未发生变化；2017年，石家庄由较低水平发展区向中等水平发展区过渡，和天津并列为中等水平发展区，张家口、沧州、衡水数字经济快速发展，向较低水平发展区演变，北京在2016年率先进入高水平发展区，其他地区在空间上未发生变化；2019年，承德、邢台两地也向较低水平发展区过渡，其余地区在空间上未发生变化。京津冀地区数字经济发展水平正在从低、较低向中等、较高、高水平演变，呈现出时间上发展不充分和空间上发展不平衡的问题。

2.3 京津冀数字经济发展三个维度分析

依据熵权法测算出13项指标权重（见表1），由公式（1）从数字发展载体、数字产业基础、数字发展环境三个维度分别所对应的权重对京津冀数字经济发展水平进行评价，数字经济发展指数见表3。

表3 京津冀2012—2019年数字经济三个维度测度结果

由表3可知，三个维度的测度结果都是逐年递增，其中数字产业基础的年均增长率最高，其次是数字发展载体、数字发展环境。从指数大小来看，数字产业基础指数最高，其次是数字发展环境、数字发展载体。京津冀地区三个维度指标提升较快，数字产业基础整体增长了228.97%，数字发展载体整体增长155.57%，数字发展环境整体增长70.46%。产业与数字技术的融合发展对数字经济起着重要的推动作用，数字基础实施的完善和升级、健康的数字发展环境均使得京津冀地区数字经济快速发展。图5反映了京津冀各地区数字经济发展水平三个维度的测度结果，由于北京、天津与河北各地区发展水平不平衡，故在图6单独对河北省各地区绘图。

图5 京津冀数字经济各维度平均得分雷达图

图6 河北省数字经济各维度平均得分雷达图

由上图可知，在数字经济发展载体方面，北京数字经济基础设施建设发展处于领先地位，北京基础设施与其他地区相比具有显著优势，且近年来其基础设施建设方面的优势进一步扩大。除北京外的其他地区，数字经济基础设施建设方面取得了较快的发展。天津作为京津冀地区协同发展的连接点，数字发展载体建设发展速度仅次于北京，河北各地区中石家庄、唐山、保定等地区数字基础设施建设较为完善，而承德、张家口、邢台等地区仍需加大对数字基础设施建设的投入力度。在数字经济产业规模方面，北京在产业数字化转型升级发展、数字产业化发展依然处于领先地位，天津发展指数区间在[0.0587, 0.1823]，河北各地区仍与北京、天津两地有较大差距。石家庄、廊坊、张家口、秦皇岛等地数字产业发展具有良好的基础，在河北地区处于领先地位。从指数分布可以看出，天津以及河北省各地区与北京在数字产业基础上存在显著的“数字鸿沟”现象。数字经济发展环境可以衡量某个地区的数字经济发展潜力，北京实力最强，其次是天津和唐山、石家庄，同样具有良好的数字发展环境，河北省各地区数字发展环境最大值与北京最大值相差6.24倍，与天津相差2.17倍，表明在数字发展环境方面，京津冀地区“马太效应”也愈加明显。

3 京津冀数字经济空间相关性分析

探索性空间数据分析结合了统计学和现代图形计算技术来探测地区空间分布的空间自相关性，展示其空间分布、空间模式以及空间相互作用等特征，包括全局自相关和局域自相关。运用StataMP软件对京津冀数字经济发展水平指数进行全局相关性检验，莫兰指数值计算结果如表4所示。

表4 京津冀地区数字经济发展全局Moran’I值

由表4可知，对京津冀地区进行全局相关性检验，其莫兰指数值介于0.154～0.194之间，值均小于0.05，均通过检验。表明京津冀数字经济发展存在空间正相关性和集聚性。

为进一步分析京津冀地区数字经济发展的空间异质性，基于经济权重矩阵，画出京津冀地区数字经济发展的莫兰指数散点图，选取2012年和2019年的数据进行空间集聚分析，如图7—8所示。

图7 2012年数字经济发展莫兰指数散点图

图8 2019年数字经济发展莫兰指数散点图

在上图可知，4个象限代表不同的集聚类型，分别为第一象限的高—高（HH）区域，第二象限的低—高（LH）区域，第三象限的低—低（LL）区域，第四象限的高—低（HL）区域。因此，将数字经济的发展划分为４种空间关联模式：HH为促进区，即观测地区自身的数字经济水平高且周围的地区也高，LH为过渡区，即观测地区的数字经济水平低而周围的地区高，LL为低水平区，即观测地区的数字经济水平低且周围的地区同样低，HL为辐射区，即观测地区的数字经济水平高而周围的地区低，第一三象限呈现正相关性，二四象限呈现负相关性。京津冀各地区的数字经济发展呈显著的空间相关性，数字经济发展呈现高度聚集态势。2012—2019年，北京、天津主要在第一象限即促进区（HH），而河北省各地主要聚焦在低水平区（LL），廊坊、唐山在第二象限即过渡区（LH），2016年石家庄市由低水平区（LL）过渡到第四象限即辐射区（HL），呈显著的正相关性，河北省其他地区均处于低水平区且长期未变动。

4 结论与建议

通过构建京津冀地区数字经济评价指标体系，采用熵权法对京津冀数字经济发展水平指数进行测算，并运用自然间断点分级法及莫兰指数对京津冀各地区数字经济发展水平指数的时空特征进行分析，研究结果表明：1）京津冀数字经济发展水平快速提高，数字经济发展态势良好且未来仍具有很大发展空间；2）数字产业基础指数年均增长率最高，数字产业基础设施的建设投入对京津冀地区数字经济拉动作用明显，在数字经济发展环境方面北京领先较多，天津和冀南地区数字产业发展较快；3）京津冀地区数字经济发展水平存在显著的空间正相关性和集聚性，京津冀各地区数字经济发展水平呈现出不同程度的提高，但河北省多数地区如承德、邢台等地仍处于较低水平发展区且数字经济发展指数较低，京津冀地区之间数字经济发展水平仍具有显著差距，两极分化和“数字鸿沟”现象十分显著，但河北省各地区与京津的差距在逐步缩小。基于以上研究结论提出如下建议：

4.1 加快数字技术基础设施的布局和建设

一是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如邯郸、张家口、承德、邢台、衡水等地，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，加大对京津冀数字基础落后地区的投入力度，推进数字技术信息基础设施建设普惠化，二是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，为实体经济等产业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，并从京津冀协同发展的角度考虑5G、区块链、IPv6等新一代信息基础设施的布局和建设。

4.2 整合京津冀产业资源，促进传统产业数字化转型升级

立足京津冀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，整合京津冀产业资源，促进京津冀地区产业集群化发展，提高产业创新能力，使新产业、新模式、新业态不断涌现，把京津冀地区打造成世界一流的数字产业聚集区。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，建设京津冀数据交易中心。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。

4.3 提升数字经济创新环境，完善数字经济安全保障体系

数字经济发展环境水平较低的地区，可以建设数字政府、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，而发展水平较高的京津石等地区，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，促进京津冀数字经济发展环境进一步优化，平衡各地区发展不平衡的问题，为京津冀数字经济协同发展搭建环境和安全的保障体系。

4.4 发挥自身发展特色和优势，带动京津冀数字经济发展

北京在经济发展水平、科技创新、产业发展水平等方面远高于津冀地区，作为京津冀地区数字经济协同发展的引领者、主导者，通过北京的“减量发展”发挥其对其他地区的辐射带动作用，把北京领先的数字先导产业和数字基础设施逐步向河北各地区有序转移，从而促进河北各数字经济低水平地区快速发展，缩小与京津的差距；天津作为京津冀地区数字经济协同发展的纽带，充分发挥“智能港口”、天津自由贸易试验区的贸易窗口作用，促进京津冀地区数字经济相关产品“走出去”，使天津市沿海地区制造业数字化转型升级与北京和河北各地区协同联动，推进京津冀地区数字经济与天津远洋物流和跨境电子商务的融合发展；河北省各地区借助京津冀协同发展、北京冬奥会举办、雄安新区建设等重大发展契机，为汇聚数据信息相关资源、引入京津地区创新型资源和人才提供了十分有利的条件，推动京津冀地区数据资源汇聚融通，数字技术与产业融合发展，加快京津冀大数据综合试验区创新发展，使河北各地企业借数字经济发展机遇不断创新融合新模式和新业态，提升京津冀数字经济协同发展的基础水平。

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Spatio-temporal Evolution and Spatial Correlation Analysis of Digital Economy in Beijing-Tianjin-Hebei Region

LU Ganga, LIU Siyanb

(a. School of Management, b. School of Urban Geology and Engineering, Hebei GEO University, Shijiazhuang, Hebei 050031, China)

With the accelerated innovation of digital technology, major economies around the world have made great efforts to promote the development of digital economy, which has become the driving force for high-quality economic development. Build the evaluation index system of Beijing-Tianjin-Hebei digital economy development, and analyze the temporal and spatial evolution characteristics and spatial correlation of Beijing-Tianjin-Hebei digital economy development from three dimensions: digital development carrier, digital industry foundation and digital development environment. The research shows that the overall development level of digital economy in Beijing-Tianjin-Hebei region has increased year by year and the increase range is high, the digital industry foundation index of Beijing-Tianjin-Hebei region is the largest, and the good development of digital industry foundation plays an increasingly important role of the engine of digital economic growth in Beijing-Tianjin-Hebei region. The development level of digital economy in Beijing-Tianjin-Hebei region has significant positive correlation and agglomeration in space. Compared with other regions in Hebei Province, Beijing-Tianjin region is still a low-level development area, but the gap is gradually narrowing.

digital economy; Beijing-Tianjin-Hebei cooperation; spatial evolution; spatial correlation

10.3969/j.issn.1673-2065.2023.01.005

陆 刚，男，上海人，教授；

刘思言，女，河北廊坊人，硕士研究生。

河北省社会科学基金项目（HB22GL012）

F49

A

1673-2065(2023)01-0021-08

2022-05-21

（责任编校：李建明 英文校对：李玉玲）