數字經濟發展空間關聯網絡結構及其驅動因素
——以長江經濟帶為例

傅貽忙，張晨怡，劉奎兵，劉 望

(湖南工業大學 商學院,湖南 株洲 412007)

0 引言

黨的二十大報告提出要建設數字中國,加快發展數字經濟,促進數字經濟和實體經濟深度融合,打造具有國際競爭力的數字產業集群。數字經濟正成為重組全球要素資源、重塑全球經濟結構、改變全球競爭格局的關鍵力量。近年來,長江經濟帶數字經濟不斷發展,2021年江蘇、上海、浙江、重慶、湖北、湖南、江西數字經濟規模突破1萬億元,貴州、重慶、江西、四川、浙江、湖北、安徽、湖南增速超過全國平均水平。研究長江經濟帶數字經濟發展空間關聯網絡結構及其驅動因素,對推進長江經濟帶整合數字要素資源、促進數字經濟和實體經濟深度融合具有一定的價值。

數字經濟最早由D.Tapscott[1]提出,其概念隨著數字技術的發展而演進。數字經濟發展帶動傳統產業轉型升級,增強產業國際競爭力,搶占世界科技發展新制高點[2-3]。數字經濟與實體經濟融合是世界性趨勢[4-5],是推動我國經濟高質量發展的重要力量。微觀層面,數字經濟精準分配部門間生產資料,提高生產要素配置效率和全要素生產率[6-7],改變企業間協同制造,顛覆傳統制造業,降低行業平均成本[8]。宏觀層面,數字經濟加快新舊動能轉換,賦能傳統工業企業,拓寬經濟廣度和深度,助力后疫情時代實現經濟高質量發展,成為構建國內國際“雙循環”發展新格局的重要推動力[9-10]。此外,我國數字經濟發展迅速,不同區域經濟發展水平和資源稟賦不同[11],數字產業基礎、技術創新能力和數據資源儲量差異大,呈現顯著的區域異質性,且具有不平衡、不充分的區域異質特征[12-13]。為此,多數學者利用基尼系數、核密度、探索性空間數據分析等方法分析不同區域數字經濟發展存在的空間差異及其成因和動態演變趨勢[14-16],但對長江經濟帶數字經濟發展的空間關聯網絡結構以及影響其網絡發展的驅動因素還需進一步探究?；诖?本研究采用修正的引力模型和社會網絡分析法對長江經濟帶110個地級及以上城市數字經濟發展空間網絡結構特征及影響因素進行分析,以期為差異化制定長江經濟帶數字經濟發展政策和實現城市一體化發展提供必要的理論依據和實踐參考。

1 研究區域、數據來源與研究方法

1.1 研究區域

以長江經濟帶為研究區域,根據《國務院關于依托黃金水道推動長江經濟帶發展的指導意見》(國發〔2014〕39號)確定上海、江蘇、浙江、安徽、江西、湖北、湖南、重慶、四川、云南、貴州11個省份的110個地級及以上城市為研究對象。

1.2 數據來源

由于縣級層面數據缺失較多,本研究采用長江經濟帶110個城市的市域層面數據,主要來源于2012年、2016年和2020年《中國城市統計年鑒》《中國區域經濟統計年鑒》、各市統計年鑒以及統計局發布的統計公報,缺失數據采用插值法補齊。

1.3 研究方法

1.3.1 數字經濟發展聯系強度模型

數字經濟發展空間關聯網絡的“節點”表示各城市,“線”表示各城市間聯系,其關鍵在于探究各城市數字經濟發展網絡中的“線”。城鎮從業人數是測度城市“質量”的重要指標之一[17];數字經濟發展核心在于創新驅動,采用科學技術支出衡量創新驅動[18];采用ArcGIS計算點距離衡量城市間距離值,用人均GDP進行修正[19]。修正后引力模型為:

式中:Yij為城市i,j數字經濟發展之間引力值;Ti和Tj分別為城市i,j科學技術支出;Pi和Pj為城市i,j城鎮單位從業人員期末人數;Gi和Gj分別為城市i,j國內生產總值;Kij為修正經驗常數;Mi和Mj分別為城市i,j數字經濟發展綜合指數,以城市i,j之間距離Dij與城市i,j人均GDP差值(gi-gj)的比值表示城市之間的經濟距離。參考趙濤等[20]、范合君等[21]的做法構建長江經濟帶數字經濟發展測度指標體系,并運用TOPSIS熵值法測算數字經濟發展綜合指數(M)。

表1 長江經濟帶數字經濟發展測度指標體系

1.3.2 數字經濟發展網絡特征指標

采用社會網絡分析方法中的網絡密度、網絡關聯度、網絡等級度和網絡效率刻畫數字經濟發展的整體網絡結構特征[22]。網絡密度為實際關系數與整體網絡中最大可能關系數之比,反映空間關聯網絡緊密程度,其值越大,城市間聯系越緊密,對各城市數字經濟發展產生的影響越大。網絡關聯度反映空間關聯網絡的穩健性和脆弱性,空間關聯網絡中的多條“線”通過某一個城市,那么網絡具有較小的關聯度,網絡穩健性較弱;反之,該空間關聯網絡線不是圍繞著一個點展開,那么該網絡具有較大的關聯度,網絡較穩健。網絡等級度反映空間關聯網絡各城市的可達性及等級結構,其值越高則空間關聯網絡中城市間等級結構越森嚴,更多城市將處于從屬和邊緣地位;反之,表明各城市等級相對平均,空間關聯網絡相對均衡。網絡效率反映空間關聯網絡各城市間的連接效率,其值越低則城市間存在的連線越多,城市間聯系越緊密,其空間關聯網絡越穩定,越容易通過空間關聯網絡促進空間流動。

采用社會網絡分析方法中的點度中心度、接近中心度和中間中心度刻畫數字經濟發展的個體網絡結構特征。點度中心度反映單個城市在空間關聯網絡中的中心位置情況,其值越大,表明該城市在空間關聯網絡中與其他城市間聯系越緊密,處于網絡中心地位,具有較強的影響力和輻射力。接近中心度反映單個城市在網絡中不受其他城市控制的程度,其值越大,表明該城市與其他城市之間存在更多直接關聯,在網絡中扮演“中心行動者”角色。中間中心度反映某城市控制其他城市的程度,其值越大,表明該城市控制其他城市間互動交流程度越大,則該城市處于網絡核心,使其他城市發展受限。

運用社會網絡分析法中的核心-邊緣模型描述某城市與其周圍城市間的聯系及空間非均衡分布狀況,識別城市處于空間關聯網絡中的位置,分析核心區與邊緣區城市間的內在聯系。利用QAP非參數檢驗方法中的二次指派程序對自變量矩陣與因變量矩陣進行相關分析和回歸分析,分析空間鄰近、時間距離、政府干預度等因素對數字經濟發展空間關聯網絡結構的影響程度。

2 空間關聯網絡結構特征分析

2.1 數字經濟發展綜合指數及聯系強度分析

運用TOPSIS熵值法測算長江經濟帶數字經濟發展綜合水平。2019年,上海、杭州、南京、新余、蘇州、武漢、成都、無錫、雅安、寧波10座城市是能力較強的高級中心城市。長江經濟帶數字經濟發展綜合指數均值是0.133,標準差是0.104,變異系數是0.778;前10位城市均值為0.393,標準差是0.142,變異系數是0.362;后10位城市均值是0.047,標準差是0.007,變異系數是0.154。前10位城市分異居中,后10位城市分異較小,表明長江經濟帶數字經濟發展綜合指數整體分異較大。此外,長江經濟帶數字經濟發展綜合指數極差為19.84倍(最大值上海是最小值達州的19.84倍)。綜上所述,長江經濟帶數字經濟發展綜合指數呈“橄欖型”結構特征,不同城市間水平差異較大,呈現顯著的空間分異及非均衡分布特征。

運用修正的引力模型測算長江經濟帶城市間數字經濟發展聯系強度,運用ArcGIS進行空間可視化,得出2011年、2015年、2019年長江經濟帶數字經濟發展聯系度分布(圖1)。從整體來看,長江經濟帶數字經濟發展空間關聯網絡結構呈現“由東向西、由沿海向內陸”的網狀發展模式,各城市間數字經濟發展聯系度增長迅速,由以上海為中心的“單節點輻射模式”轉為以上海、南京、長沙、武漢等城市為中心的“多節點協同模式”。

從時間節點來看,2011年東部地區聯系較為緊密,中西部較為稀疏。其中有13對城市間聯系度超過10萬且均位于東部沿海地區,上海與蘇州聯系最密切,為31萬。2015年整體聯系度增強,由東向西空間溢出效應顯著,其中有6對城市間聯系度超過60萬,上海與蘇州聯系最密切,為262萬,其中,東部地區城市聯系強度增強,中部地區形成以武漢和長沙為輻射點帶動周圍城市發展,西部地區以成都為中心向四周擴散。2019年聯系度急速攀升,空間結構呈現出網狀發展模式,擴散效應顯著,其中,有34對城市間聯系度超過60萬,聯系強度最大的為武漢與孝感,達到了414萬,其中,東中部地區數字經濟聯系十分密切,西部地區以成都、重慶為核心輻射帶動云南、貴州等地區數字經濟的發展,整個長江經濟帶數字經濟發展呈現出“由東向西、由點及面”高速發展的新局面。

圖1 2011—2019年長江經濟帶數字經濟發展聯系度分布

2.2 整體網絡特征及演變趨勢分析

計算整體網絡的網絡密度、網絡關聯關系數、網絡關聯度、網絡等級度與網絡效率(表2)。網絡密度由2011年的0.083上升至2019年的0.291,長江經濟帶數字經濟發展空間關聯網絡愈發緊密,各個城市扮演不同角色且不可或缺。網絡關聯關系數由2011年的1 001上升至2019年的3 493,長江經濟帶數字經濟發展整體網絡特征日益顯著,越來越多的城市加入到“數字中國”建設中,城市間存在直接或間接聯系,但數值仍處于低水平,網絡結構需進一步優化。網絡關聯度由2011年的0.826上升至2019年的1.000,表明長江經濟帶數字經濟發展空間關聯網絡穩健性增強,越來越多的城市作為樞紐發揮自身數字優勢的同時也帶動周邊地區數字經濟發展,表現出顯著的空間溢出效應和空間關聯特征。網絡等級度由2011年的0.293下降到2019年的0.036,表明隨著經濟高質量發展以及國家大力倡導數字化轉型,等級森嚴的數字經濟發展空間關聯網絡結構逐漸被打破。網絡效率由2011年的0.893下降到2019年的0.683,表明城市間數字經濟發展的連線逐漸增多,參與數字化合作的企業數量增多,網絡穩定性顯著增強。

表2 2011—2019年長江經濟帶 數字經濟發展網絡特征指標匯總

總體來看,長江經濟帶數字經濟發展空間關聯結構愈發緊密,各城市積極落實《長江經濟帶發展規劃綱要》提出的“一軸、兩翼、三極、多點”的發展新格局,加強數字經濟建設,增強交流合作,打破城市間數字鴻溝,提升數字經濟發展網絡的穩定性,增進數字經濟發展的關聯,網絡關聯逐步向網狀化、稠密化、縱深化發展。

2.3 個體網絡特征及演變趨勢分析

運用2011年、2015年和2019年長江經濟帶數字經濟發展聯系度二值化處理后矩陣,利用UCINET軟件中Network/Centrality功能計算城市點度中心度、接近中心度和中間中心度,結合ArcGIS反距離權重法進行空間插值分析得出中心度分布。

長江經濟帶數字經濟發展的點度中心度整體呈上升態勢,表明長江經濟帶城市間數字經濟發展差距逐漸縮小,聯系愈發緊密,中心城市由東向西呈現多極化輻射趨勢(圖2)。2011年上海、南京、蘇州、杭州、長沙、武漢等城市處于核心位置,2015年成都、重慶等城市升級為網絡中心,2019年昆明、貴陽等城市逐步升級為網絡中心。在中心城市的輻射帶動下,城市間數字經濟聯系活躍,但一些城市仍游離于網絡邊緣,兩極分化明顯,所處地位相差懸殊?？赡茉蚴俏挥诰W絡邊緣的城市交通閉塞,經濟欠發達,數字經濟發展水平不足以與其他城市發生強聯系;位于網絡核心的城市大多為直轄市和省會城市,外加“強省會”戰略,資源要素向核心聚集,加劇了城市發展的不平衡,但城市網絡地位的提升也擴大了輻射帶動力,增強了與其他城市間數字經濟發展的聯系。

長江經濟帶數字經濟發展的接近中心度水平整體呈上升態勢,表明長江經濟帶各城市數字經濟發展聯系密切,發展距離縮短,聯系更便捷,越來越多的城市在網絡中不受其他城市控制,與其他城市直接聯系(圖3)。2011年東中部地區城市位于接近中心度高值區,西部地區的重慶、遵義、資陽、成都等城市處于高值區且輻射帶動其他西部城市數字經濟發展,在數字經濟網絡聯系中掌握優先權。2015年上海、南京、無錫、蘇州、杭州、合肥、南昌、武漢、長沙、成都、重慶、貴陽、昆明等城市成為網絡連接關鍵節點,獨立性不斷增強。2019年保山、臨滄的接近中心度處于最低值17.440,其他城市數字經濟得到不同程度的發展,但高值區仍主要是東部沿海發達城市,中西部地區的高值區則呈點狀分布,核心城市的主導與壟斷地位不斷弱化,整體網絡依賴性增強。

長江經濟帶數字經濟發展的中間中心度水平整體呈下降態勢,表明各城市數字經濟空間關聯網絡結構向均衡發展(圖4)。2011年上海、蘇州、武漢、長沙、成都、重慶的中間中心度較高,表明這些城市位于網絡的核心,是網絡發展的關鍵節點,其他城市間數字經濟發展的聯系主要通過這些城市建立,這些城市對網絡中其他節點城市具有極高的控制能力,同時表明整個數字經濟發展空間關聯嚴重失衡,兩極化態勢嚴重。2014年長江經濟帶發展戰略全面啟動以來,多座城市中間中心度上升顯著,輻射城市明顯增多,越來越多的城市扮演“中心行動者”角色,城市間數字經濟發展聯系愈加頻繁,更多的城市起橋梁和中介作用,網絡結構逐漸向均衡化發展。

圖2 2011—2019年長江經濟帶數字經濟發展城市點度中心度

圖3 2011—2019年長江經濟帶數字經濟發展城市接近中心度

圖4 2011—2019年長江經濟帶數字經濟發展城市中間中心度

2.4 核心-邊緣特征及演變趨勢分析

通過UCINET軟件計算核心-邊緣值,運用ArcGIS軟件繪制2011年、2015年和2019年長江經濟帶數字經濟發展“核心-半邊緣-邊緣”結構圖(圖5),分析長江經濟帶不同城市數字經濟發展所處位置。長江經濟帶數字經濟發展的“核心-半邊緣-邊緣”結構逐漸形成,空間分布隨著時間推移發生了顯著變化,空間效應逐年增強,空間關聯性呈現片區化趨勢。2010年核心區只有上海、無錫、蘇州、杭州4個城市,半邊緣區有南京、寧波、合肥、武漢、長沙等9個城市,邊緣區有徐州、南通、連云港等97個城市;2015年核心區共11個城市,增加了南京、常州、鎮江、寧波、武漢、長沙、成都7個城市,半邊緣區共有13個城市,重慶、南昌、南通等11個城市從邊緣區躍升到半邊緣區,邊緣區減少到86個城市;2019年核心區增加了合肥市,半邊緣區增加了鎮江、襄陽、株洲等10個城市,邊緣區減少到77個城市。

圖5 2011—2019年長江經濟帶數字經濟發展“核心-邊緣”結構

總體而言,長江經濟帶數字經濟發展網絡聯系呈梯度上升態勢,網絡中的核心區和半邊緣區不斷擴大,空間溢出效應顯著,與中心性分析結論一致。上海、無錫、杭州、長沙等位于核心區,貴州、云南等位于邊緣區,其原因可能是云南、貴州等城市交通欠發達、經濟相對落后、多以旅游業發展為主,而上海、杭州、南京等城市交通便利,與其他城市聯系密切,鞏固了城市所處的核心地位。

3 驅動因素分析

3.1 驅動因素選擇

運用QAP分析方法從內在機理層面詮釋長江經濟帶數字經濟發展網絡關聯結構形成與演化的驅動因素。

相關研究[23-25]表明,時間距離與行政隸屬關系約束會對城市數字經濟發展與合作交流產生影響,交通便利的城市更容易進行數字化交流;經濟增長較快的城市數字化基礎設施較完善,對外開放有利于打破國家間數字貿易壁壘,加快城市數字化轉型,而城市數字化基礎建設依賴于政府支持,但政府過度干預則會限制數字企業發展;數字經濟發展離不開高技術人才,人力資本水平影響城市數字經濟發展;居民數字交易行為越多,數字經濟發展水平越高;數字經濟是創新驅動型經濟,創新水平越高的城市其數字經濟發展水平相對越高。

基于上述分析,選取2019年長江經濟帶數字經濟發展聯系強度矩陣為被解釋變量矩陣,選取行政隸屬關系矩陣、空間鄰近(城市相鄰為1,不相鄰為0)矩陣、時間距離(城市間最快捷交通的最短通行時間,以5 h為分隔值,大于5 h為0,小于等于5 h為1)矩陣、經濟增長(地區生產總值增長率)差異矩陣、對外開放水平(進出口總額)差異矩陣、政府干預程度(公共財政支出/地區生產總值)差異矩陣、人力資本水平(普通本?？圃谛W生數/年末戶籍人口)差異矩陣、居民工資水平(在崗職工工資總額/年末戶籍人口)差異矩陣、科技創新水平(專利授權數)差異矩陣、產業結構(第三產業增加值占GDP比例)差異矩陣為解釋變量進行QAP分析(表3)。

表3 QAP回歸分析結果

3.2 驅動因素結果分析

空間鄰接矩陣、時間距離矩陣、政府干預度差異矩陣與數字經濟發展聯系通過1%顯著性檢驗,呈正相關關系,表明數字經濟快速發展呈現顯著的空間溢出效應,數字經濟高速發展的城市對周圍城市的輻射帶動效應明顯,交通便利有利于數字型產業間深度交流并建立聯系,政府干預更好地調節了城市產業數字化和數字化產業發展,鞏固數字經濟發展帶來的成果。

行政隸屬關系矩陣、經濟增長差異矩陣、對外開放水平差異矩陣、人力資本水平差異矩陣、居民工資水平差異矩陣、科技創新水平差異矩陣、產業結構差異矩陣與數字經濟發展空間關聯網絡結構呈負相關關系,對外開放水平沒有通過10%的顯著性檢驗。表明對外開放水平對數字經濟發展的影響不明顯,經濟增長、科技創新水平、人力資本水平、居民工資水平等的差距較大是制約地區數字經濟發展的主要原因,新型數字化產業跨省份合作交流途徑受限,遏制了數字經濟發展,地區產業體系的匹配程度越低,產業數字化的方向差異性越大,使得企業間進行合作交流受限,難以建立長期穩定的數字經濟發展關聯。

4 結論與建議

4.1 結論

(1)長江經濟帶數字經濟發展綜合水平呈現“橄欖型”結構特征,不同城市間水平差異較大,呈現出顯著的空間分異及非均衡分布特征。關聯強度空間上逐步由“單節點輻射模式”演化為“多節點協同模式”,時間上呈現出“由東向西、由點及面”高速發展的新局面。

(2)從整體網絡特征來看,長江經濟帶向“一軸、兩翼、三極、多點”新發展格局推進,各城市加大數字經濟建設,增強城市間交流合作,打破城市間數字鴻溝,提升數字經濟網絡穩定性,網絡關聯逐步向網狀化、稠密化、縱深化發展。從個體網絡特征來看,各網絡節點中心性向上攀升,呈現顯著的空間關聯性和輻射效應。其中,點度中心度顯示中心城市由東向西呈現多極化輻射趨勢;接近中心度顯示網絡聯系依賴度增強;中間中心度顯示網絡向均衡化發展,更多城市在網絡中起到橋梁和中介作用。從核心-邊緣特征來看,網絡呈現顯著的“核心-半邊緣-邊緣”網絡結構,且伴有“東—西擴展、沿?！獌汝懷由臁钡奶攸c,核心節點產生明顯的涓滴效應,其輻射帶動能力不斷增強。

(3)時間、空間距離越近的城市往往數字經濟發展水平相當,經濟增長、科技創新、居民收入、人力資本以及產業結構差距過大一定程度會制約城市間新型數字化產業進行合作交流從而制約數字經濟發展,而政府從中調節有利于數字型企業與其他城市產生聯系。

4.2 建議

一是提高城市數字經濟發展空間關聯網絡緊密度,促進數據要素跨區域流動。地方政府及時關注數字經濟發展的空間網絡結構狀態,精準識別空間關聯網絡中“中心行動者”及充當橋梁和中介的城市,發揮其輻射帶動作用。二是因地制宜、因城施策發揮各城市數字經濟梯度優勢。不同地方的經濟發展水平和資源稟賦不同,數字產業基礎、技術創新能力和數據資源儲量差別大,要聚焦城市自身數字優勢資源,打造數字經濟發展新優勢。三是縮小城市間數字化差異,共享網絡、數據和信息資源。加快推進中西部地區數字基礎設施建設,暢通數據自由流通渠道,構建數字要素共享平臺,共享公共數據、技術開源、互聯網平臺紅利,優化數據資源供給,培育數據要素市場,促進數據要素雙向流動,縮小區域間技術創新、產業結構差距。