中國數字生態指數的測算與分析

文/王娟 張一 黃晶 李由君 宋潔 張平文

引言

近年來，全國各地高度重視數字經濟發展，并使之成為帶動經濟高質量發展的新引擎。各地數字政府的建設也進入快車道，智慧城市、城市大腦等綜合政務信息化普遍發展。普惠金融、數字鄉村等領域的發展也極大促進了數字社會的發展水平。與此同時，數字基礎設施、數據資源開放、數字人才創新、網絡信息安全等領域發展不平衡、不充分、不協調的問題也逐漸引起重視。以大數據、人工智能、區塊鏈等為代表的數字技術，正在對產業經濟、社會發展和政府治理等領域產生廣泛而深刻的影響。由于數字技術具有顯著的跨界融合、價值溢出、網絡效應等特征，數字經濟、數字社會乃至數字政府等發展之間密切關聯、相互影響、難以剝離，從整體上構成了更為宏觀的數字生態。《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》明確提出，要“打造數字經濟新優勢，加快數字社會建設步伐，提高數字政府建設水平，營造良好的數字生態”。這是“數字生態”概念首次出現在國家戰略規劃文件中。因此，僅僅衡量數字經濟規模已不能夠全面評估數字中國的建設水平，數字中國需要從更為宏觀和廣闊的數字生態視角進行評估，對現階段中國不同地區數字生態發展格局進行整體上和系統性比較分析更具有重要意義。

現有相關指數研究主要從數字經濟或智慧城市的角度來探討數字技術對經濟社會的影響、作用與意義等，尚無一套從“投入→轉化→產出”邏輯構建包含數字經濟、數字政府和數字社會等內涵的數字生態指數。自2019年起，北京大學大數據分析與應用技術國家工程實驗室（以下簡稱“國家工程實驗室”）研制并于2020年首次發布“數字生態指數”，以多源、多方、多維、多視角的動態方式和大數據的手段對各地數字生態進行全面、充分和精準刻畫。本文旨在介紹數字生態指數的指標構建、測算方法以及全國數字生態指數分析，從而將分散在不同領域的指數研究進行綜合，為國家數字化全面建設尤其是數字中國戰略落地提供指數工具與決策支撐。

數字經濟與智慧城市相關指數梳理

數字經濟是世界各國實現高質量發展和競爭力提升的新引擎，也是學術界重點關注的前沿問題。有效發展數字經濟的首要前提是加深對數字經濟的認識，對其實現科學全面評估。現有研究比較統一的看法是，由于數字經濟內涵不斷豐富、范圍不斷延伸，以GDP框架來核算數字經濟規模存在諸多缺陷，有必要建立新的評價體系與計算方法。綜合指數是通過環境、經濟、社會或技術發展等多個維度對廣泛存在的復雜對象進行簡單排名與比較的實用工具，在政策分析和公眾溝通等方面卓有成效。為了更加全面地評估數字技術對經濟社會的影響程度，國內外機構構建了很多有關數字經濟、智慧城市等的綜合指數。

為評估數字技術對社會經濟各個領域的影響程度，國內外研究機構在構建數字經濟與智慧城市指數時，在研究視角、理論框架、指標體系等方面存在很多共性。根據指數內涵維度及測量指標可歸納為九大類：①基礎設施，衡量信息基礎設施的覆蓋率與接入性；②數據資源，衡量公共和政府數據的開放與利用水平；③政策環境，衡量數字經濟規范發展的法律政策條件；④數字人才，衡量高等教育和信息技術人員構成；⑤數字創新，衡量研發投入和專利等產出水平；⑥數字安全，衡量網絡安全的保障程度和發展水平；⑦數字政府，衡量政府組織的數字技術應用程度；⑧數字經濟，衡量企業組織的數字技術應用程度；⑨數字社會，衡量社會個人的數字技術應用水平。

指標體系與指數計算

生態系統這一概念首次被引入社會經濟領域的學術研究是在1993年，美國著名經濟學家穆爾（Moore）在《哈佛商業評論》發表的文章中，將包括消費者、供應商、競爭者和其他利益相關者在內的主體共同納入對組織與環境相互作用關系的討論中。同時，生態系統也存在于更大范圍的巨型社區中，包括企業、政府、非營利組織等跨越部門和行業的組織。人類正在進入數字時代，必然要構建新型的數字生態系統與之適應。根據對國內外相關指數的綜述結果與歸納分析，按照經濟學視角的“投入→轉化→產出”邏輯，我們從“數字基礎—數字能力—數字應用”三個維度構建數字生態指數理論框架。如圖所示，每個維度下又分設三個二級指標，即數字基礎包含基礎設施、數據資源和政策環境，數字能力包含數字人才、數字創新和數字安全，以及數字應用包含數字政府、數字經濟和數字社會。

數字生態指數（2021）是基于多渠道來源的分指數逐級構建而成的總指數。分指數除了個別選取公開發布的成熟指數，多數來自國家工程實驗室及其數字生態協同創新平臺合作單位針對2020年度全國31個省級行政區（不包括港、澳、臺地區）以及重點城市所研制的專項指數。測量指標和二級指標的得分采用熵值法確定權重，一級指標權重在綜合聽取多位專家意見后確定。數字生態總指數與一級指標采用幾何加權平均的方式計算，體現子指標發展均衡性；二級指標采用算術加權平均的方式進行計算，體現子指標彼此可替代性。

中國數字生態現狀分析

（一）數字生態發展水平

數字生態發展水平指的是一個地區的數字生態在數字基礎、數字能力和數字應用各個維度的綜合發展程度與領先水平。中國省級的數字生態呈現出四型聯動的發展格局。第一，全面領先型。不僅總指數國內領先，分指數也沒有明顯的弱環。例如江蘇，總指數排名全國第五，在九個二級分指數維度中即使是相對最缺乏優勢的數字社會，也能在國內排到第十二名。第二，趕超壯大型。各項維度發展較好，但部分維度存在較大發展空間。例如山東，數字基礎和數字能力都比較扎實，但數字應用的全國排名相對較低。第三，發展成長型。雖然各項維度普遍有所發展，但存在明顯短板。例如江西，數字社會已經排進前十，但是數字能力仍然較為欠缺。第四，蓄勢待發型。總指數均值在全國以下，但部分維度已經有突出表現。

中國的城市數字生態形成了中心城市優勢領跑、鄰近城市穩步跟隨、周邊城市活力初現的發展格局。北京、上海、深圳、杭州、廣州、武漢、成都、重慶、南京、天津登上了指數得分榜的前十名。這些城市的數字基礎、數字能力、數字應用形成了較好合力，沒有明顯短板，構建了較為健全的數字生態。

（二）數字生態驅動模式

數字生態驅動模式反映一個地區的數字基礎、數字能力和數字應用三個維度中哪個維度最為突出，存在能力驅動、應用驅動、基礎驅動三種模式。首先針對全國省級數字生態的細分維度進行分析。分別從一二級指標橫向對比發現，在一級指標維度上，主要表現為數字應用相對領先，數字基礎次之，數字能力最為欠缺。數字能力只有全面領先型地區得分均值在全國均值以上，表明其他類型省份發展數字生態普遍存在數字能力短板。在二級指標維度上，數據資源、數字政府、數字政策等方面表現一般較好，但在數字創新和數字安全方面差異懸殊，存在明顯的數字能力鴻溝。

其次針對全國城市級數字生態的驅動模式進行分析。從全國來看，約有一半的城市在數字生態建設方面尚未有突出維度，屬于蓄勢待發地區。數字生態發展較好的城市中，數字應用驅動型的城市仍占大多數，其次是基礎驅動型，能力驅動型城市最少。

（三）數字生態區域格局

數字生態區域格局是指地方基于要素稟賦和發展戰略所形成的區域差異化發展結構。從區域發展水平看，珠三角數字生態最為成熟，擁有兩個能力驅動型城市；長三角和京津冀數字生態最為完備，分別形成了以上海和北京為能力驅動，杭州和天津等為基礎驅動，其他城市為應用驅動的區域發展格局；成渝及長江中游城市群的數字生態整體水平較低，缺乏能力驅動型城市引領，而且大部分城市處于蓄勢待發狀態。

從區域發展動力看，數字能力是驅動經濟增長的核心引擎，也決定了數字應用維度的發展高度。數字應用包括數字經濟、數字社會和數字政府，對數字能力的依賴程度和敏感程度各有不同。當數字能力處于較低水平時，鮮有城市的數字經濟發展水平能超過均值，但很多城市數字政府實現了高水平發展，也有少數城市數字社會實現了較好發展。由于數字經濟的發展高度依賴數字能力，分別擁有北京、上海、廣州、深圳四個能力驅動型城市的京津冀、長三角、珠三角城市群，已經率先成為拉動全國的經濟增長極。相較而言，成渝城市群和長江中游城市群由于尚無能力驅動型城市，距離成為國家的經濟增長極仍有一定差距。

（四）數字生態發展韌性

數字生態發展韌性指的是系統結構具有持續性，結構變化軌跡可預測，變異更新漸進而有限等。在數字生態中，決定生態韌性的主要動能因素包括數字基礎因素和數字能力因素，具體有基礎設施、數據資源、數字政策、數字人力和基礎創新等（數字安全本身是韌性的體現，故不納入分析）。根據這5個因素在過去兩年的排名變化方向和變化程度，我們可以對每個地區的數字生態韌性進行描述。具體而言，北京市核心要素較多呈現正向發展，并且發展程度比較一致，說明數字生態核心要素整體呈現協同發展，反映了數字生態韌性較強。上海市數據資源和數字人力要素出現負向發展，其他動能要素在得分上存在較大差距，反映了數字生態韌性相比于北京而言較弱。四川省數字生態動能要素全部呈現正向發展，但各要素變動程度相差較大，反映了四川省數字生態發展韌性一般。福建省數字生態動能要素得分差異較大，數字人力、數據資源和數字政策三個要素出現負向發展，基礎設施維持現狀，只有數字創新是正向發展，說明動能要素之間沒有協同發展，數字生態發展韌性存在明顯不足。

結論與討論

國家“十四五”規劃給出明確指引，要營造良好的數字生態，助力數字政府、數字經濟和數字社會等各領域數字化轉型發展。營造良好數字生態的先決條件是能夠對數字生態進行科學評估。本文在參考國內外有關數字經濟和智慧城市指數編制相關文獻的基礎上，深入分析數字生態內在發展機制，構建了由“數字基礎—數字能力—數字應用”三個維度構成的數字生態指數理論框架，并創新性地應用大數據分析方法，依托全國領域內代表性機構海量數據研制的分項指數，運用熵值法對2020年度31個省級和337個地市級的數字生態指數進行測算，從發展水平、驅動模式、區域格局、發展韌性等方面進行深入分析。

首先，從發展水平來看，中國省級數字生態存在四種發展水平，即全面領先型、趕超壯大型、發展成長型、蓄勢待發型，其中，北京、上海、廣東、浙江和江蘇屬于第一梯隊。中國城市級數字生態發展更為多元，其中，北京、上海、深圳、杭州、廣州名列前茅。由此可見，中國數字生態呈現縱深多元、層次分明的空間發展格局，這種多樣性特征有助于營造良好的國內數字生態。

其次，從驅動模式來看，中國省級和城市級數字生態均有三種驅動模式，其中能力驅動型最為稀缺，部分地區是基礎驅動，應用驅動型地區最為普遍。因此，對于廣大驅動模式仍未清晰的蓄勢待發地區，最有可能先從數字應用方面實現突破，但由于數字經濟要比數字政府和數字社會更加受到數字能力水平的限制，因此對于短期內無法快速提升數字人才質量和技術創新水平的地區，可以率先從數字政府或數字社會中尋求突破。

再次，從區域格局來看，珠三角、長三角和京津冀城市群的區域數字生態發展水平較高，并且都有能力驅動型城市作為增長引擎；而成渝及長江中游城市群的數字生態整體水平較低，也缺乏能力驅動型城市來引領區域發展。

最后，從發展韌性來看，各地數字生態發展韌性有很大不同，比如相比于上海和福建，北京和四川兩地數字生態的動能要素以增長為主，而且各要素間排名波動更為接近，系統結構具有持續性和可預測性，發展韌性較好。因此各地在發展數字生態時需要統籌規劃，力求各維度協同發展。

數字生態內外部環境正在發生深刻變化，做大做強數字生態已成為各地搶抓發展新機遇的戰略選擇。打造理想數字生態的路徑不是唯一的。各地現況和稟賦結構的差異決定了發展數字生態要切合實際、因地制宜。從空間格局來看，理想的數字生態需要實現優質的省級地方小循環，帶動完善的跨省區域中循環，引導健康的國內大循環，融入共贏的國際外循環，最終實現“以國內大循環為主體，國內國際雙循環相互促進的新發展格局”。

數字生態指數旨在為社會各界提供一套可以全面反映全國各地區數字生態發展現狀和基本模式的指數工具，以促進相關領域研究，指導實踐發展。然而，數字生態指數建設是一項需要長期迭代的復雜系統工程，其理論體系、測量數據、計算與分析方法等都處于不斷優化的改進狀態。因此，構建數字生態指數需要打造多方共建機制。北京大學大數據分析與應用技術國家工程實驗室將聯合各方持續建設數字生態協同創新平臺，加強數字生態理論研究，增加數據資源覆蓋廣度，長期動態監測中國各區域數字生態發展現狀，為各地落實數字中國戰略作出貢獻。