基于熵權法的京津冀區域信息化協調發展規律模型及其應用

〔摘要〕將熵權法應用于區域信息化協調度與發展度的定量測評，建立協調發展指標體系和綜合評價模型、協調發展規律模型，并對2009-2013年京津冀區域經濟與信息化的協調發展規律進行實證研究，以其為提高區域信息化的科學決策與管理水平，制定協調發展規劃提供合理的參考。

〔關鍵詞〕京津冀；區域信息化；熵權法；協調發展規律；模型

DOI：10.3969/j.issn.1008-0821.2016.11.027

〔中圖分類號〕G203；F49〔文獻標識碼〕A〔文章編號〕1008-0821（2016）11-0146-08

〔Abstract〕This paper attended to apply entropy weights to make a quantitative assessment on the coordination degree and the development degree of regional informatization，and to establish the coordinated development index system，synthetic evaluation model and the coordinated development model of regional informatization，and to conduct empirical research according to the coordinated development law of regional economic and informatization in Beijing-Tianjin-Hebei from 2009 to 2013.this study provided a reasonable reference to develop the scientific decision and management level of regional informatization，and to formulate the planning of regional informatization coordinated development.

〔Key words〕Beijing-Tianjin-Hebei；regional informatization；entropy weights；coordinated development law；model

黨的十八大突出強調了信息化在經濟發展中的重要戰略地位，并指出，信息化已經成為了經濟發展的主要路徑和重要組成[1]。區域信息化是指在一定區域內進行信息化建設，其實質就是信息化模式與區域文化、經濟、社會各領域的滲透與融合，使信息資源與信息技術在區域內得以充分開發利用，促進信息知識的交流與共享，逐步實現區域工業社會向信息社會過渡。當前，我國正處在全面建成小康社會的關鍵期，區域信息化不僅可以優化經濟結構，推動區域經濟發展，而且還對縮小地區之間整體信息化狀態差距具有重要意義。

目前，我國學者對區域信息化的研究主要集中在對區域信息化發展水平的測評，如叢敬軍[2]從信息資源、信息產業、信息技術等方面對遼寧省及全國部分省市的信息化水平進行了評價和比較，發現在信息資源水平較高的省市，三者協調發展；而在信息資源水平較低或中等地區，三者的發展關系并不協調。方維慰[3]以江蘇省為例，測算了環境對該省市信息化的影響程度，結果表明：區域信息化發展環境具有明顯的空間繼承性和路徑依賴性，并指出優良的外部環境能促進信息化有效發展。茶洪旺[4]對我國四大區域信息化研究得出：從2003-2012年這10年間，四大區域信息化水平顯著提高，但發展很不均衡，東部沿海地區最高，東北部第二，西部和中部地區水平相近。楊洋[5]以工業企業信息化為突破口，對安徽省17個縣市的信息化進行比較，并驗證了信息化對區域經濟增長有“穩健性”的促進作用。這些研究有定性分析也有定量測評，對本研究提供了很好的研究方法和基本理論。但是，這些研究有的只是對區域信息化發展要素進行分析，有的對影響信息化發展的環境展開分析，有的也指出了信息化對經濟的影響，但基本上沒有把區域經濟與信息化協調發展建立關系，從而也無法量化區域信息化的協調發展規律?；诖?，本文擬從這方面填補區域信息化研究的空白，夯實信息化的理論研究和應用研究。

京津冀地緣相接，文脈相通，歷史淵源深厚，是北方經濟規模最大、信息化水平最高的地區。但由于“兩市一省”所處的地理位置、經濟條件、信息化基礎設施、信息技術、應用消費、知識支撐等方面的差異，導致三地間信息化發展不均衡，以最具代表的基礎設施指數：電話（含移動電話）和計算機擁有量為例，2009年北京每百人擁有電話982部，天津為1122部，河北為736部；北京每百人擁有計算機9230臺，天津為6708臺，河北只有2849臺[6]，區域信息化存在顯著差異。區域間的信息化差異不僅與區域開發政策有關，而且與地區經濟水平高低有很大相關性。因此，本文通過構建京津冀區域信息化綜合評價指標體系，應用信息化發展規律模型，對京津冀區域經濟與信息化協調發展度進行計算，分析兩者的協調發展規律和作用機制，以其為制定適宜的區域信息化政策提供科學的量化依據。

1評價指標體系的構建

11指標體系構建的總體思路

為科學準確地評價區域信息化協調發展現狀，根據對區域信息化協調發展內涵的界定，結合京津冀區域發展特點，在指標體系建立過程中，一是從我國信息部公布的信息化指標要素中；二是參考相關專家學者的研究成果，篩選出區域信息化指標。遵循科學性、重要性、可操作性、動態性等原則，刪除無法獲取的指標，采用熵權法剔除對測評結果貢獻率較低的指標，最后在專家指導下不斷完善指標，建立區域信息化協調發展評價指標體系?？傮w思路見圖1。

12指標體系構建及說明

選取合適的指標對科學客觀地評價區域信息化水平至關重要。國外很多發達國家很早就建立了適合本國發展的信息化評價體系，如1965年，日本經濟學家小松崎清介[7]從郵政、電視、新聞媒體等行業中選取4個相關要素11項指標，構建指標體系，稱為“指數測評法”。美國經濟學家波拉特[8]于1977年提出了最具影響力的“波拉特法”，主要包含3項指標：信息就業率、信息產業值占國內生產總值比重以及信息產業增加值占國內生產總值比重。我國在國家信息化層面的指標體系早有構建方案[9]。具體到區域信息化層面，修文獻[10]在區域信息化發展指數、質量指數和潛力指數基礎上，構建了含有14個二級指數，87個三級指數的體系。郎益夫[11]提出了信息化主體和諧、客體和諧、環境和諧三大部分20個指標的體系。本文在借鑒這些指標體系基礎上，考慮數據的可得性，選取兩類別11個指標，構建京津冀區域信息化協調發展度評價指標體系，它由3個層次組成，分別為京津冀區域信息化協調發展目標層、經濟和信息化子系統領域層、指標層，見表1。

表1中，第一類是衡量京津冀區域經濟水平的經濟系統指標，包含3個指標層，分別是各地人均GDP、居民人均收入水平、居民消費水平，這些指標是信息化發展的重要推動力，可以較好地反映區域經濟發展狀況和居民經濟消費能力；第二類是衡量京津冀區域信息化發展的信息化系統指標，包含6個指標層，其中居民電視機擁有率、電話擁有率和家用電腦擁有率可以反映居民信息基礎的擁有水平，以及吸收外界信息的難易程度。計算機和互聯網是實現區域信息化的重要渠道，其擁有率和普及率反映了信息化技術應用的用戶比例，它直接影響到居民獲取信息的效率和滿意度。信息消費額指數反映了居民對信息產品、信息資源的利用水平。信息產業是推動經濟發展的支柱產業，信息產業就業率可以反映信息產業的發展程度。

2評價模型與方法

21熵權法確定權重

為計算京津冀區域信息化協調發展程度，必需先確定各項指標的權重。權重的大小反映了測評指標在綜合決策過程中的相對重要程度，其值的準確性直接影響最終決策的可靠性。確定權重的方法主要有主觀和客觀兩種賦權法，比如：模糊評判法、德爾菲法、主成分法、熵權法等。熵權法是一種客觀賦權法，能有效傳遞各項指標的數據信息和內在聯系，并定量統計它們的權重。本文使用熵權法計算各評價指標的信息熵，由信息熵計算各指標的熵權，然后按照熵權的大小檢驗各評價指標，結合指標的重要性和提供的信息量來確定最終的指標權重[12]。熵權法的應用步驟為：

211指標標準化處理

由于不同測評指標彼此間存在量綱與單位的差異，為了消除量綱給指標評價帶來的影響，本文采用極差法對各指標原始數據進行無量綱歸一化處理。

假設被評對象有m個，且M={M1，M2，…，Mm}，每一個被評對象Mi的評價指標有n個，構造判斷矩陣X=（xij）m×n，其中，xij為第i個測評對象第j個指標原始值，i=1，2，3，…，m；j=1，2，…，n。將原始數據標準化，即將矩陣X進行歸一化，得到歸一化矩陣U，U的元素為：

3應用研究

31數據收集及處理

本文主要測評2009-2013年京津冀區域信息化協調發展狀況，所以各項指標數據主要來源于2010-2014年的《北京統計年鑒》、《天津統計年鑒》和《河北經濟統計年鑒》，以及中華人民共和國國家統計局、中國互聯網絡信息中心（CNNIC）、中經網統計數據庫。由于有些數據不能直接獲得，原始數據表中的有些具體指標數據通過計算而得。另外，關于信息消費的統計核算，參照我國經濟學家尹世杰[14]提出的相關理論，由“交通通信”和“文教娛樂與服務”兩項構成。從事信息產業人員比重用第三產業就業人員比重替代。

利用公式（1）～（2）對原始數據進行標準化處理，再利用熵權法公式（3）～（5）計算各評價指標的權重，結果如表2所示。

32京津冀區域信息化發展水平分析

321總體綜合指數分析

根據表2信息化標準化值和熵權值，利用公式（6），計算京津冀2009-2013年信息化綜合評價值，如表3和圖3所示。

從表3、圖3可看出，2009-2013年京津冀各區域內信息化發展總體呈上升趨勢，三地信息化平均指數逐年增加，由2009年的0362546增加到2013年的0575652，但平均年增長率只有527%，表明京津冀區域信息化發展雖然取得了進步，但沒有快速發展，這與京津冀工業化進程不均衡有關。從經濟發展階段考察，目前，北京處于后工業化發展階段，天津處于工業化后期，河北還處于工業化中期[15]。京津工業化基本完成，使得信息化發展所需的資金、人才、技術等條件也日趨穩定，信息化需求逐漸變小。

具體看，三地區間信息化水平差距較大，京、津、冀5年信息化綜合指數總值分別為4294103、2488232、0466580，北京信息化綜合指數總值是河北的92倍，天津的173倍；北京最低的信息化綜合指數是2009年的0684868，也比河北最高的信息化綜合指數高出0537353，可見，北京的信息化水平遙遙領先，天津次之，河北最差。雖然三地信息化水平存在較大程度的不平衡，但是從圖3可以看出，表示信息化綜合指數的3條線平穩向上、趨于平衡，說明京津冀各區域內信息化都在發展，而且發展速度相近；天津的信息化水平與三地的平均水平幾乎相同。

322各子系統發展指數比較

利用公式（6）分別計算區域經濟和信息化兩個子系統的綜合評價值f（x）和g（x），如表4、圖4、圖5所示。

從表5、圖4、圖5可知，2009-2013年京津冀各地區的信息化子系統綜合值每年都明顯高于經濟子系統綜合值，說明京津冀區域總體信息化水平高于經濟水平。各地區的經濟子系統和信息化子系統均呈上升趨勢，表明兩個子系統的發展都取得了進步。

從經濟子系統看，北京經濟綜合指數每年都是最高的，是高度發達的經濟區，2013年北京經濟綜合指數是河北的53倍；天津經濟綜合指數從2009年的0116447增加到2013年的0250773，增長了215倍，經濟發展趨勢接近北京；河北經濟綜合指數最低，5年來經濟增長速度緩慢，可見區域之間的差異跨度較大，京津兩市經濟優勢明顯。從圖4進一步看出，京津冀經濟水平高低次序是北京、天津、河北。究其原因，發現京津兩市的人均GDP驚人相近，而且2013年天津人均GDP超過了北京；人均收入和支出指標值，北京高于天津；河北人均GDP、人均收入等指標均遠遠低于京津兩市，這種“大樹底下不長草”的現象限制了京津冀區域經濟與信息化整體水平的協調與發展。

從信息化子系統看，在電話、家用電視機等耐用消費品的擁有量，京津冀區間差異非常??；計算機擁有率及互聯網普及率差異較大；信息消費額、信息產業就業率等方面差距雖然逐年減小，但目前差距還是很大。京津冀信息化子系統各項指標平均值的大小排序是北京、天津、河北。所以，3個地區信息化子系統的水平高低次序與經濟子系統排序相同，也是北京、天津、河北，說明京津冀區域經濟與信息化發展存在較強的正相關性，區域經濟水平的高低基本上可以反映區域信息化的發展程度。

33京津冀區域信息化協調發展規律及類型分析

根據公式（7）～（9），計算京津冀區域經濟與信息化的協調度、發展度以及它們的協調發展度，如表5所示。

根據表5、圖6，京津冀各地區內部協調度均高于發展度。從協調維度看，區內經濟與信息化發展比較協調，其中，天津的協調度最高，隨著時間的變化協調度逐年增加，5年內平均協調度達到08489；北京協調度低于天津，5年平均協調度為06452，2010年略有波動，但總體變化不大；河北協調度最低，5年平均協調度僅為05895，但5年內變化很大，由2009年的0增加到2013年的085896，而且從2010年開始，每年的協調度都高于北京，表明河北經濟與信息化發展越來越協調。

協調度的高低只能反映區域經濟與信息化綜合指數之間差距的大小，不能反映區域經濟與信息化的發展程度。從發展維度看，北京發展度最高，從2009-2013年發展度變化很小，平均發展度為042941；天津發展度小于北京而大于河北，5年內的發展度比較穩定，平均發展度為02488，在020～025之間；河北發展度較低，平均發展度僅為004666，北京是它的92倍，天津是它的53倍，但5年內河北省的發展度變化最大，從2009年的0005758增加到2013年的007952，增長了138倍。從京津冀5年的發展度進一步證實，北京依然保持最快的發展水平；天津次之，但正在迅速崛起，其發展水平之快遠遠高于河北；由于受地域、環境等多方面的影響，河北發展速度雖然在逐年增加，但與京津相比，河北的發展較為緩慢?？傊?，從發展維度看，發展水平才是制約區域經濟與信息化協調發展的最大障礙。

京津冀區域信息化協調的發展規律主要是先協調后發展。從圖6得知，2009年北京的協調發展規律是先協調后發展，2010-2012年轉為協調和發展相互促進，到2013年又轉為先協調后發展；天津在5年內較為一致的先協調后發展，而且每年的協調度遠遠高于發展度；河北的協調發展規律在2009年是先發展后協調，之后轉換為先協調后發展，而且自2010年開始，每年的協調度都高于發展度，進一步說明河北的發展速度有待提高。

332協調發展類型劃分

本文參考車冰清等人[16]對社會經濟協調發展的分類標準，將區域信息化協調發展標準進行劃分，見表6。

4結語

通過對京津冀區域經濟與信息化協調發展規律的研究發現，熵權法可以有效避免賦權的主觀性，基于熵權法的信息化協調發展規律模型可以很好地用于實際評價工作。具體到應用對象而言，評價結果顯示：①京津冀區域間信息化發展不均衡，北京的信息化水平遙遙領先，天津次之，河北最差，但是京津冀各地內部信息化都在不斷發展，而且發展速度相近。②京津冀各地的經濟子系統和信息化子系統都取得了不同程度的進步?？傮w上區域信息化水平高于經濟發展水平；③京津冀各區內協調度明顯高于發展度，整體協調發展規律表現為先協調后發展。從協調維度看，京津冀各地內部信息化發展比較協調，天津最協調，北京次之。從發展維度看，北京發展度最高，天津次之，京津發展水平遠遠高于河北；④京津冀區域信息化總體協調發展程度偏低，協調發展亞類分別從瀕臨失調到初級協調；從輕度失調到勉強協調；從極度失調到中度失調。各地的信息化都在不同程度的發展，但離優質協調發展還存在很大差距。

由于區域經濟與信息化發展的相互作用，京津冀區域信息化發展不平衡現象可能會加劇經濟發展的失衡，不利于社會的和諧發展。由京津冀區域信息化發展的失衡問題還折射出我國各地區信息化發展的不平衡問題。鑒于此，筆者認為各地相關政府部門應予以重視，采取措施促進信息化不斷發展。如京津冀各地政府應根據區域信息化協調發展規律，結合各地信息化的差異情況和目標規劃，按照“兩市一省、三點一面”的建設思路，做到：①建立行之有效的區域信息化協調發展機制，促進區域信息化建設形成政策相融、網絡相通、信息資源共享、信息基礎建設統籌發展的格局；②增強京津石三大城市間信息一體化，引領京津冀區域信息化的增長；③加快京津冀區域信息產業集群的建設，推動區域信息產業的協同合作，逐步建立起互融互惠、優勢互補、合理布局的信息化產業共同體。2014年習主席將實現京津冀協同發展從區域戰略上升為國家戰略，區域信息化協調發展也成為其中的重要內容。2016年4月21日京津冀三地信息化主管部門簽署了區域信息化協同發展相關協議[17]，確定了加強京津冀信息化頂層設計的協同與發展，共建信息基礎設施、共享和利用信息數據、協作防護網絡信息安全、協作加強信息消費環境保障等8項信息化重點合作方向。這一系列惠企利民舉措將合力推進京津冀區域信息化建設在“十三五”時期邁上新臺階。

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（本文責任編輯：郭沫含）