开封市数字经济发展水平的时空评价及提升路径

赵 芮， 丁志伟

（河南大学地理与环境学院/黄河中下游数字地理技术教育部重点实验室/区域发展与规划研究中心/环境与规划国家级实验教学示范中心，河南开封 475004）

二十一世纪以来，伴随着互联网、云计算、人工智能为代表的数字技术加速发展，数字经济与传统产业逐渐融合，培育了新的经济增长点，同时也形成了发展的新动能. 数字经济的内涵包容性较大，不仅涵盖物联网、大数据、人工智能等，也涵盖电商经济、平台经济等服务业融合新业态. 目前，学者们多围绕数字经济的理论内涵、技术领域、战略意义、研究区域4个方面展开研究. 从理论内涵而言，国内外众多学者从数字经济的内涵出发进行研究，提出了不同的见解［1-3］. 从行业领域而言，学者们从基础产业［4］、电子商务行业［5-6］、高新技术产业［7］等多角度进行研究，从而提出未来产业转型升级的方向. 从战略意义而言，学者们围绕数字经济的发展测度［8］、影响因素［9-10］、效果质量［11］展开研究，或聚焦于中外数字经济发展的对比［12-13］. 从研究区域看，大多数学者从宏观角度为切入点，针对全国范围内数字经济的发展现状构建指标体系加以评价［14-16］，或侧重于长三角城市群［17-18］、浙江［19-20］等发达地区进行分析. 综上所述，我国数字经济正处于快速发展期，研究多集中在内涵与特征的定性分析，也侧重于数字经济的战略重点分析，而对于某一具体区域内数字经济发展水平的时空格局研究较少.

开封是中原城市群的重要成员，正处于转变发展方式、优化经济结构、培育增长动能的关键时期，虽然具有突出的优势和机遇可推动数字经济的发展，但也存在着经济结构不优、创新投入不够、发展动力不高、专业人才不足等短板和挑战，与发达城市相比仍存在较大的差距. 在数字技术加速变革、竞争日益加剧的大背景下，在河南省有力推动省内数字经济加快发展的支撑下，剖析开封市数字经济发展水平的时空差异，有针对性地提出适宜其发展的组织模式和推进路径，能为郑汴区域的产业结构升级、新常态背景下的科技创新、中小企业活力提升、“大众创业、万众创新”等提供重要的智能化支撑. 因此，以开封市为研究对象，构建科学的数字经济发展水平测度指标体系，运用熵值法分析指标权重，对其数字经济发展水平的时空格局展开评价，基于结果探索未来数字经济发展的路径，以期为提升开封市数字经济发展水平提供参考.

1 指标体系、数据来源和研究方法

1.1 指标体系和数据来源

综合分析国内外已有的研究可知，当前对数字经济发展水平的评价主要从两个方面展开：一是基于计量经济学的方法，统计或估算一定区域内数字经济的规模体量；二是基于多个维度，构建指标体系对数字经济发展情况进行量化分析. 虽然前者能够宏观地反映出数字经济的发展水平，但由于指标单一，并不能很好地反映出数字经济发展的质量；而从多维度构建指标体系，不仅可以从不同的方面反映数字经济发展的状况，而且可以对未来数字经济的发展提供指导性意见. 考虑到指标的可获得性与统一性，在已有研究的基础上［8-10，20］，从数字经济发展的基础设施与实力、创新与发展能力、社会应用与效益3 个子系统选取15 个指标构建数字经济发展水平的综合指标体系（表1）.数据主要来源于2011年至2020年《河南统计年鉴》和《开封统计年鉴》，部分数据来源于2020年《中国县域统计年鉴》（县市卷）. 值得说明的是，对部分数据缺失的年代，本文根据数据变化特征及同年经济环境，通过统计分析得到相应代替值.

表1 数字经济指标体系Tab.1 Index system of digital economy

1.2 研究方法

1.2.1 熵值法 在构建指标体系的基础上，需要计算出各指标的权重，从而分析数字经济的综合发展水平.计算指标权重的方法主要分为主观分析法和客观分析法，由于主观分析法带有人为干扰的因素，评价的结果不具备较强的科学性，故采用客观分析法中的熵值法进行计算［21］. 熵值法根据所测定指标的信息熵来确定其权重，能够对开封市数字经济发展状况进行客观的评价，使分析结果更具合理性与科学性. 使用熵值法确定权重的基本步骤如下：

1）原始数据标准化处理. 由于原始数据的计量单位等存在不同程度的差异，因此采用极差标准化对各数据指标进行标准化处理：

式中：Zij为第i个样本中第j个指标的标准化数值；Xij为第i个地区中第j个指标值；maxXij为第i个地区中第j指标的最大值；minXij为第i个地区中第j指标的最小值.

2）确定指标的信息熵值：

式中：ej表示为第j项指标的信息熵值；pij为第i个地区的第j项指标标准化数值与所有地区该值之和的商；n为样本总数.

3）计算第j项指标的差异性系数gj：

式中：对于给定的j，若Xij的差异性越小，则gj越小.

4）计算第j个指标的权重：

式中：Wj为第j项指标的权重.

5）计算出各地区的数字经济测评值：

1.2.2 空间分类法 空间分类的方法有很多，包括Jenks Natural Breaks分类法、等值划分法等. Jenks Natural Breaks分类法是由美国制图学家Jenks提出的一种空间分类法，其以组间差距最大、组内差距最小为基础，对数据进行了等级划分，而且这种方法还能够通过直方图观察到数据存在的明显断裂，所以它又被称为最佳自然断裂点分类法. 选用该方法能清晰地分析各地区数字经济发展水平的空间差异.

1.2.3 探索性空间数据分析 探索性空间数据分析（Exploratory Spatial Data Analysis，ESDA）是研究与地理位置相关数据的空间依赖和空间自相关的一种方法，可以解释变量在空间上的集聚状态［22］. 该方法主要包含全局自相关和局部自相关两个方面，全局自相关能够判断某一属性值在整个区域的空间分布状态以及是否存在空间集聚性，而局部自相关可以具体测度哪个单元对全局自相关的贡献更大，常用LISA集聚分布图表示，测算指标莫兰指数的计算公式为：

2 结果分析

2.1 时序演变格局

为了深入探索开封市数字经济的发展特征，根据相关数据计算得到2010—2019 年开封市数字经济指数，并刻画出变化趋势图1. 由图1可知，2010—2019年开封市的数字经济指数增幅虽有所波动，但整体呈现稳定增长的基本态势，从2010年的0.048 6逐步增加到2019年的0.126 8，提高了1.5倍. 具体来看，综合发展指数早期和中期的增速较慢，而后期发展速度较快且2019年达到峰值. 结合现实发展状况来看，近些年开封市数字经济的发展态势良好，主要得益于数字经济发展方式转型、产业结构优化、数字产业化和产业数字化的联动发展，这也为开封市未来数字经济高质量发展提供了基础支撑.

图1 2010—2019年开封市数字经济指数变化趋势图Fig.1 Changes of digital economy index of Kaifeng from 2010 to 2019

从数字经济高质量发展的3个子系统来看，截至2019年底，发展水平最高的是创新与发展能力指数，基础设施与实力指数次之，最后是社会应用与效益指数. 由此可知，开封市的数字经济发展水平虽整体提高，但推动其发展的3个方面影响力不同，协调性有待进一步提高.

从基础设施与实力子系统看，其发展程度一直属于较高水平，增长速度趋于稳定，发展指数由2010年的0.256增长至2019年的0.523，增加了约104.3个百分点. 2011—2012年该指数呈小幅下降趋势，但之后便开始逐步提升. 就具体指标来看，2019年开封市的移动电话交换机容量达468万户，是2010年的1.73倍；与此同时，移动电话用户普及率达到95.9%，均为研究期的峰值. 固定电话普及率与局用电话交换机容量有所下降，究其原因，正是受到科技进步和移动电话日渐普及等因素的影响，使固定电话的使用率出现急速下降趋势.

从创新与发展能力子系统看，其发展水平呈现出波动增长的趋势，由2010年的0.016增长至2019 年的0.648，增幅达4倍之多. 该子系统中的指数虽在2013—2014年出现了第一次大幅度提升，但次年便出现回落，而其他年份均保持增长状态. 值得说明的是，2017年以来该子系数指数增长速度明显加快，有力地推动了数字经济在近些年的快速发展. 就具体指标来看，随着国家对科技创新的支持与鼓励，更多人才投身于此，越来越多单位选择从事研究与开发活动. 同时，相关部门用于研究与开发的活动经费的投入比例也不断提高，为数字经济的创新与发展提供了强有力的保障. 此外，2019年的专利申请数量已达966项，是2010年（154项）6倍之多，体现出创新对数字经济的驱动力不断提升.

从社会应用与效益子系统看，该指数由2010年的0.006增长到2019年的0.009，总体呈现逐年上升的趋势. 但对比其他两个系统而言，该子系统所占据的权重较低，对数字经济的发展贡献力不强. 具体来看，随着经济社会的发展与科技的进步，“互联网+”与各行各业逐渐紧密融合，互联网业务收入也迅速增加，从而使得电信业务总量随之增长，故信息技术领域也受到了前所未有的关注，使得从事信息技术行业人员的工资水平得到提升，信息技术行业生产总值所占GDP的比重也因此增加. 可以说，随着产业结构的调整与升级，开封市数字经济的社会应用与效益能力不断提高，取得了显著成效.

2.2 空间分布格局

2.2.1 河南省空间分布格局 为更清楚地反映出开封市数字经济水平在全省的发展程度，运用ArcGIS中提供的Jenks自然断裂点分级功能对2010年和2019年河南省各市数字经济发展水平划分为5个类型区，分别为低水平区、较低水平区、中等水平区、较高水平区、高水平区（图2）.

图2 河南省2010年和2019年数字经济发展水平空间分布图Fig.2 The spatial distribution of digital economy level of Henan Province in 2010 and 2019

由图2可知，在2010年和2019年两个时间断面上，河南省多个城市的数字经济水平发生了变化. 其中，2010年开封市的数字经济指数在河南省属于较低水平区，位于第16名，体现出开封市数字经济发展能力较弱；2019年开封市的数字经济指数在全省依然属于较低水平区，但位次上升至第13名，体现出开封市的数字经济发展水平稳中有进. 与周边地市对比来看，许昌、商丘没有发生改变，而新乡、周口的数字经济水平均上升了一个层级，省会郑州一直处于核心地位，体现出周边数字经济发展水平较高的区域对开封市的影响带动力不强.

2.2.2 河南省空间关联特征 为进一步分析河南省空间关联特征，根据ESDA分析方法，运用Geo-Da 自相关软件进行2010年和2019年数字经济空间自相关状态分析，并绘制LISA集聚分布图（图3）.

图3 河南省2010年和2019年数字经济发展水平LISA分布图Fig.3 LISA distribution of digital economy level of Henan Province in 2010 and 2019

根据图3 可知，河南省数字经济发展水平的空间关联格局相对稳定，HH 区主要在豫中地区集聚分布；HL 区将HH 区包围，呈现出环状分布的格局；LL 区则主要分布在豫南和豫东地区. 从开封市自身而言，在2010年和2019年的空间关联格局中均为HL区，且未通过显著性检验；从与周边地市对比而言，郑州、新乡、许昌、周口、商丘在空间关联格局中均没有发生改变，而郑州、新乡虽表现为HH区，但也并未对开封数字经济的发展带来强有力的影响. 总体而言，从空间关联格局看，开封市与周边城市呈现出竞争和对抗的关系，且其并未从周边城市获得太多利益以促进自身数字经济水平的提高.

2.2.3 开封市内部空间格局 为了全面、科学地评价开封市数字经济的发展情况，根据上述已构建的指标体系，运用熵值法对开封市内部数字经济发展水平进行分析，并运用ArcGIS10.2绘制空间分异图（图4）. 由于数据获取受限，仅选择了2019年开封市各县区的数据指标进行测算.

图4 2019年开封市数字经济发展水平空间分布Fig.4 Spatial distribution of digital economy development level of Kaifeng in 2019

综合分析图4可知，开封市各县区的数字经济综合发展指数与各子系统的空间格局基本一致，表现出除祥符区外的市辖区发展水平为最高层级，兰考县、尉氏县属于县级层面较高层级，而祥符区、通许县的发展水平呈现相对落后的空间格局. 由图4a可知，龙亭区的数字经济指数在研究区内属于高水平区，与其相邻的鼓楼区、顺河回族区两区和兰考县、尉氏县两县的发展水平次之，属于第二层级，祥符区和通许县在研究区内的数字经济发展水平较为落后. 此外，由图4b可以看出，该子系统与综合指数所呈现的空间格局出现差异. 不难发现，在该子系统中龙亭区和兰考县为第一梯度，鼓楼区等三个区县属于第二梯度，祥符区、通许县、杞县在该子系统中的排名较综合指数高，禹王台区排名较为靠后. 由图4c可知，与综合指数有所不同的是禹王台区和杞县的发展水平较高，而尉氏县的发展水平则相对落后，其他地区与综合指数所呈现的空间格局均相同. 在图4d中，鼓楼区与龙亭区同为最高层级，顺河回族区、兰考县和尉氏县的排名与综合指数相比较为靠后，但由于该子系统在所构建的指标体系中所占比重并不高，因此对综合指数所呈现的空间分异格局影响不大.

3 结论与提升路径

3.1 结论

综上所述，得出以下结论：

1）从时序演化看，2010—2019年开封市的数字经济指数由0.048 6增长至0.126 8，整体呈现出稳步上升趋势；从子系统看，创新与发展系统指数与整体水平的变化趋势基本一致，基础设施与实力系统、社会应用与效益系统的发展指数虽略有起伏，但与整体相比变化趋势较为缓和. 其中，发展水平最高的是创新与发展指数，基础设施与实力指数次之，最后是社会应用与效益指数，三者影响力区别较大，协调性有待进一步提高.

2）从空间演化看，开封市数字经济发展水平在河南省处于较低水平区，发展速度较为缓慢；从开封市内部结构看，各地区的数字经济综合指数与子系统的空间格局基本一致，表现出除祥符区外的市辖区发展水平为最高层级，兰考县和尉氏县属于县级层面较高层级，祥符区和通许县的发展水平相对落后的空间格局.

3）从空间关联格局看，开封市在2010年和2019年均表现为HL区，与周边的城市呈现出竞争和对抗的关系，体现出开封市并未从周边城市获得太多利益以促进自身数字经济水平的提高.

3.2 提升路径

3.2.1 时序格局提升路径 从时序格局出发，开封市应在未来努力夯实数字基础支撑，着力打造数字经济人才与平台，进而培育新型数字产业并推进数字产业的转型.

1）夯实数字基础支撑. 开封市应提高对信息化产业的资金投入，提高从业人员的薪资待遇，吸纳优秀人才. 同时积极推进5G部署，建设5G网络，力争早日建成覆盖全市的高速、移动、安全、泛在的新一代信息基础设施.

2）打造数字经济人才与平台. 开封市可以结合郑开双创走廊建设，与河南大学、开封大学等大中专院校联合构建人才培养基地，着力培养应用型、技术技能型、数字经济复合型人才，并对人才奖励基金制度进行完善，广泛吸纳英才.

3）培育新型数字产业. 推动开封市各行业云平台的打造，壮大数字经济发展新动能，重点发展区块链、人工智能、新能源、物联网、虚拟现实等新兴数字产业，积极引进前沿技术产业，力争打造出若干个具有区域影响力的产业中心.

4）推进产业数字转型. 将数字化运用于产业活动、政务服务、社会治理、教育民生等多个领域，将数字技术灵活运用到人民生活的方方面面，以打造智慧开封，从而推进数字转型.

3.2.2 空间格局提升路径 根据评价结果，未来开封市可以在郑开同城的发展趋势下，着眼于智慧开封的发展目标，顺应产业和人口向优势区域集中规律，将龙亭区、鼓楼区、顺河回族区、禹王台区4个市辖区作为推动数字经济的核心发展区，辐射、引领周边地域发展；将兰考县作为推动数字经济发展的次核心区，在接受核心发展区辐射影响的同时一并带动其他地区的数字经济水平提高，推动形成“两心四区五轴带”的空间发展格局，加强各县区联动发展，走出一条具有开封特色的数字经济高质量发展之路，进而促进开封数字经济的蓬勃发展，从而为开封跨越晋升提供新动能. 可从以下几个路径提升开封数字化经济.

1）以龙亭区、鼓楼区、顺河回族区和禹王台区4个市辖区作为开封市数字经济发展的核心区，发挥其“领头羊”的优势，依托现有的科研创新基地、育人机构、数字经济企业，把握创新驱动，推进开封市数字经济产业园的构建；利用地理位置优势，与省会郑州协同发展，共同打造郑开双创走廊数字经济核心增长极.

2）次核心发展区可依托兰考惠普金融试验区，把握河南省的优厚发展政策，推进数字金融创新发展；同时，以数字能源为切入点，打造数字经济示范项目，促进数字经济的全方位发展.

3）辐射过渡区在主、副两个核心区的双重影响下，可全面提高数字经济发展水平，在工业、农业等多个领域促进其数字化发展，并与潜在发展区共同进步.

4）潜在发展区可根据地方特色，将电子商务产业园区作为发展的载体，支持电子商务进农村综合示范工程的推进，同时着力构建农业数字化体系，推进数字精准作业并提高农产品的质量，搭建起云服务平台从而拓宽销售渠道，打造具有开封特色的数字经济高质量发展路径，以推进开封市数字经济的蓬勃发展.