中国城市物联网产业发展水平测度的技术分析

v　　一、引 言
　　《物联网发展“十二五”规划》（以下简称《规划》）中明确指出，要协调推进物联网产业的发展，重点发展物联网感知制造业，积极支持物联网通信业，着力培育物联网服务业。同时，《规划》还提出重点培育10个产业聚集区和100个骨干企业的构想。但我国物联网产业链尚不完善，且各城市的物联网发展基础和信息化水平等各有不同，只有进行有效的整体规划布局，才能避免物联网产业的重复建设和资源的浪费。加之物联网产业涉及领域广、发展水平难于界定，因此，我们有必要建立一个系统、科学、全面的指标体系，以对各城市物联网产业的发展水平进行测度，揭示各城市发展物联网产业的优势所在，为国家和各地区制定发展目标和重点提供依据，实现“错位竞争，网络集成，重点突破，协同发展”。本文将各主要城市的物联网产业发展水平指数化，建立了涵盖物联网多数细分产业的评价指标体系，以更加直观地衡量物联网产业发展水平，并对我国18个主要城市进行评价和多角度分析。
　　二、文献综述
　　从物联网概念的诞生到迅速发展的今天，学术界从技术突破和路线发展、产业链的构建和完善、物联网产业空间布局、发展战略等各方面密切关注着物联网的发展。
　　王保云（2009）以EPC Global和Ubiquitous ID为例，对物联网的网络体系和服务体系进行了阐述，并深入分析了物联网产业的关键技术——RFID、传感器与检测技术、智能技术[1]。李遵白等（2011）对物联网产业进行了多方面的研究：利用技术路线图从市场需求、产业目标、关键技术、政策需求多进行维度分析，并分别制定了未来5年、20年的战略目标；利用数理模型、问卷调查等方法对物联网产业规模进行预测等[2，3]。施卫东、高雅（2012）从产业技术链角度研究了物联网产业的发展，描述了物联网技术体系框架，树立了物联网产业技术链，并以无锡市的物联网产业发展为案例，提出了政府引导、企业协调、注重技术的发展策略[4]。张军杰、杨铸（2011）总结了我国现阶段物联网在无锡、北京、上海等15个省市的区域建设情况和物联网相关企业分布情况，为研究物联网的空间区位布局提供了有效的信息[5]。
　　目前，由于我国物联网产业发展时间短，产业链尚不完善，因此，从宏观上对全国物联网发展进行指导，根据物联网发展主体自身的产业基础和发展潜力，适时地发展具有比较优势的物联网产业链环节，才能融入我国甚至全球物联网产业战略规划布局中。建立一个物联网产业的评价指标体系有助于实现上述目标，在此方面，何佳泓、郑淑荣（2012）在综合梳理我国信息产业发展水平指标体系研究成果的基础上，从物联网产业网络发展水平、装备水平、研发能力、市场应用水平、总量水平构建了包括18个二级指标的物联网产业发展水平指标体系，并利用层次分析法确定了各指标的权重[6]。但是与物联网直接相关的指标较少，而且没有实证分析，缺乏现实依据。Jiajun Li、Nan Ma（2012）建立了一个评价物联网产业增长水平的指标体系，其指标体系从产业规模、市场需求和技术创新三个角度引入9个指标来评价物联网产业增长水平，并进行了实证分析[7]。但该指标体系包含的指标太少，分析薄弱，并且用电信和电子设备制造业的数据来代替物联网的数据得到的权重不具有说服力。此外，魏素宝（2011）通过构建物联网上市企业的财务指标体系，对22家物联网上市公司的竞争力进行评价分析[8]。石荣丽（2012）构建了虚拟R&D联盟创新效能评价指标体系，对无锡市物联网产业虚拟R&D联盟创新效能进行了实证分析[9]。两者均对物联网产业中的特定对象进行了较为微观的评价，但不能代表地区物联网产业的整体水平。
　　综上所述，关于物联网产业指标体系的构建研究较少，问题较多，主要表现为指标选取的数量、指标的代表性和准确度以及数据的来源。物联网属于新兴的信息产业，其发展水平与一个城市的信息化程度密不可分，物联网应用面十分广泛，因此，在选取指标时就应更加全面、更加科学、更具代表性。本文吸收并深化现有研究所取得的阶段性成果，一方面根据信息产业的发展标准和物联网产业的自身特点进行指标的选取，另一方面，将经济的可持续发展、国家层面的宏观调控和自然环境的承载力都考虑在内，采用层次分析法，构建一个符合产业特点、相对完善、可行性强的物联网产业发展水平指标体系。
　　三、物联网发展水平指标体系的构建
　　要全面评价一个地区物联网产业的发展水平，不仅要明确物联网所包括的产业，还要考虑地区发展物联网应具备的基础水平，包括研发能力、制造能力、网络通信基础设施等。《规划》中将物联网产业划分为物联网感知制造业、物联网通信业和物联网服务业。在此基础上，根据物联网产业链上各层次的特点，结合影响地区物联网发展的基础性因素，依据全面性和代表性、科学性和创新性、可操作性和可行性的原则，设计出包括5个一级指标和20个二级指标的物联网产业发展水平评价指标体系，如表1所示：
　　（一）指标说明
　　1.感知制造业水平。构成物联网感知层的主要产品是传感器、芯片、智能仪器仪表等感知端产品，本文根据工信部发布的《2011物联网白皮书》，将感知制造业划分为传感器产业、RFID产业和仪器仪表与测量控制产业，并以其产值来衡量发展水平①。传感器产业和RFID产业是整个物联网的支撑，其规模和发展水平在很大程度上决定了物联网产业的规模和发展水平[10]。仪器仪表与测量控制产业主要是生产物联网所需的智能仪器仪表和测量及控制装备，与电力、交通、安防等智能产业密切相关，是实现智能化、网络化的基础装备产品[11]。
　2.通信业水平。物联网要实现从人与人的连接扩大到人与物以及物与物的连接，其实现的媒介就是网络传输②。网络通信服务业是物联网网络层最重要的产业，包括通信网、互联网、3G网络、GPRS网络等网络的建设和运营服务，以及M2M网络服务的管理和推进；宽带和移动电话是“物联网时代”必不可少的连接工具。“十一五”期间，我国网民数增长3倍，达到4.57亿人，普及率攀升至34.3%，超过世界平均水平，互联网网站数由2005年底的69.4万增长至2012年的191万个，手机网民超过3亿。
　　3.服务业水平。根据《2011物联网白皮书》，结合中国工 程院的《物联网和相关产业“十二五”战略研究报告》中设计的物联网产业体系，并考虑到中国目前市场上已经出现并有所发展的服务业，我们将物联网服务业划分为物联网应用基础设施服务业（云计算）、物联网相关软件开发与集成服务业、物联网技术推广与中介服务业、物联网软件与设备销售服务业和物联网应用服务业。新的网络时代，几乎是个“言必称云”的时代，各种厂商的IaaS，PaaS，SaaS服务的涌现，将云计算引入到人们的生活并大规模发展③，我国从2010年起陆续在无锡软件园、东营软件园、北京工业大学等地建立起云计算中心；物联网应用所需的软件高端综合集成能力，特别是软件与各行业的业务流程深度融合和集成整合能力，均来自于物联网相关软件开发与集成服务业；物联网应用服务业物联网产业的落脚点，也是《规划》要求重点发展的产业，我国目前已经发展起了智能交通、智能电网、智慧城市、智能医疗、智能农业等产业，但商业化的物联网应用服务业还有待发展。
　　4.总量水平。物联网产值是衡量一个地区物联网发展规模的直观标准；物联网相关企业研发经费反映一个地区物联网产业发展的潜力，研发是长期资本投入，衡量了物联网产业的发展现状和未来趋势；物联网相关企业资产总额代表了一个地区物联网整体市场规模。
　　5.研发水平。《规划》中明确表示，物联网发展的重点目标之一就是增强技术创新能力，发展的主要任务之一就是大力攻克核心技术。R&D人员占比（R&D从业人员占从业人员的比重）和R&D经费占比（R&D经费占地区经费的比重）反映了研发投入和规模，专利授权数显示了该地区研发和创新能力[12]，以上指标综合反映地区研究水平。
　　（二）数据来源
　　该指标体系包涵5个一级指标和20个二级指标。目前，全国共有16个城市已经规划了物联网产业基地或园区，有二十余个省市对外公布了物联网产业发展规划④。因此，在区域范围上，本文选取了其中较有代表性的18个城市，包括北京、上海、广州、深圳、无锡、南京、天津、杭州、济南、沈阳、武汉、重庆、长沙、成都、西安、太原、郑州、兰州。时间跨度为2009～2011年三个年份。本文尽量采用国家统一发布的数据，数据来源于2010～2012年各城市统计年鉴。有关物联网产业的数据，由于没有国家统一的发布的渠道，本文收集了以上18个城市与物联网相关的141家上市公司及其控股子公司的数据以及部分调研数据，按照物联网产业体系对所有上市公司的产品进行分类⑤，将其产值作为三级指标数据的主要依据⑥。对于个别年份缺失的数据，本文采用指数平滑、取均值等统计方法进行了处理。
　　（三）评价方法与模型构建
　　本文采用层级分析法（AHP），比较各指标之间的相对重要程度，进而构建判断矩阵，得到各指标的权重（见表2）。在判断指标的相对重要性时，我们邀请了物联网产业研究人员、管理人员、物联网产业工作人员⑦和中国物联网发展战略研究课题组的成员进行讨论，将重要程度进行了量化，并进行了一致性检验。
　　其次，各城市物联网产业发展的增长幅度不一致。北京、上海、广州、无锡等物联网产业发展较早且规模较大的地区，其2009～2011年发展增幅的均值约为12.8%；中部地区的发展速度也十分可观，平均值约为19.92%，其中太原市的增幅达到22.59%，是发展速度最快的中部城市；而西部地区虽然基础较差，起步较晚，但发展十分迅速，其中重庆的增幅达到20.28%，兰州也达到13.3%。虽然从全国角度来看，发展速度都较快，但整体的水平还是比较低的，且增速过快也会隐含多重问题，值得关注。
　　（二）物联网产业发展水平的结构分析
　　从前面的分析可知，我国物联网产业发展的地区差异较大。为了更好的揭示各地区之间发展的差异，根据表3中2011年的数据，将各城市物联网产业发展的综合得分转化成散点图，可以看到各城市物联网产业发展水平大概呈现三个层次，见图2。按照图2的信息，结合李敏（2007）对信息产业发展水平阶段的划分[15]，我们将物联网产业发展水平分为三个等级，如表4所示。
　　从表4可以清楚的看到，截止2011年，北京的物联网发展水平综合得分为100分，发展水平最高，物联网产业发展较早，在政策支持和科研基础水平上都高于其他城市；上海、深圳、广州的物联网发展综合得分达到90分以上，均划分在发展的中级阶段。其中上海是国内物联网技术和应用的主要发源地之一，在技术研发和产业化应用方面具有一定基础[16]；而深圳被认为是物联网产业兴起以后，有条件成为全国最先进行物联网尝试的地区和城市；广州市在物联网核心技术的RFID（射频识别）芯片领域已取得重大进展，“广州芯”正在形成，作为我国轻工业制造基地的广州，仍在领跑物联网发展。无锡、杭州和南京的综合得分在80分以上，也被划为物联网产业发展的中级水平阶段。无锡市被称为我国“物联网之都”，其最早建立物联网产业基地、示范园区和产业研究院；杭州市物联网企业起步早，产业化经验丰富，在长三角物联网的协同发展中处于重要的支撑位置[17]；南京市也是长三角地区物联网发展的支撑城市。处于中级发展阶段的城市都集中在“京津唐”、“珠三角”和“沪宁杭”三大工业区，这些地区都有着良好的信息产业发展基础、便利的网络通信设施和较强的人才储备，并且得到国家政策上的大力支持，成为我国发展物联网产业的重要支撑地区。这种分布也充分证明了这些地区对我国经济的带动作用。
　天津、武汉、济南、沈阳、成都、太原、西安、长沙、郑州、重庆的物联网产业发展水平综合得分均在30-80分之间，划分在发展的中级水平阶段。其中，天津、济南和沈阳均分布在东部经济较为发达的地区，且天津市在2010年就建成了物联网产业联盟，并在传感器制造方面发展迅速、规模巨大；沈阳市是我国重工业发展基地，其物联网装备制造业水平较高。武汉是中部地区物联网产业水平最高的城市，车联网试点于2012年落户武汉开发区，带动武汉地区物联网的发展进程；成都虽处西南腹地，但经济发展水平不落后于许多中部地区，经济基础较好，成为西部地区的领军城市。这些城市都是经济发展基础较好，且在物联网的发展上有着很大潜力的城市，并且都是该地区的主要发展带动城市 。“南制造，北应用”，说的分别是无锡和太原，太原市于2010年启动物联网应用产业园区，并提出“数字太原”的物联网发展口号，其物联网应用产业发展迅速；长沙市在物联网发展方面，着手发展“智慧城市”以及车联网的应用；重庆市的物联网发展重点也在应用上。这些城市主要分布在我国中西部地区，经济基础较东部地区差，信息化程度不高，物联网产业的发展仍处于初步发展阶段。
　　兰州市的物联网产业发展水平综合得分为26.42，低于平均水平39.46分，处于物联网产业发展的起步阶段，并且其各项指标水平均落后于其他中西部地区，由于经济发展水平较低的西北地区，信息化水平也很低，工业制造、服务业水平都位于全国末尾，经济发展主要依靠农业。可见，我国各地区物联网发展存在着巨大的差距，平衡各地区之间的发展，仍然是布局物联网产业发展的重点。
　　（三）城市物联网发展的各影响因素分析
　　为了进一步比较各城市物联网产业发展水平的差异，揭示导致各城市发展水平不尽相同的因素，我们计算了各城市感知制造业水平、通信业水平、服务业水平、总量水平和研发水平这五个一级指标的得分，见表5。
　　从表5可以看到，北京市在感知制造业水平和研发水平上均为100分，这是由于北京的物联网产业发展较早，以中关村为中心的信息技术产业的研发机构以及一大批优秀的高校研究院所，成为北京市物联网关键零部件研发的主力军，传感器、RFID、智能仪器仪表的研制和开发都走在前列，2013年6月在北京建成了物联网研究会，致力于推动物联网技术研究、标准化、产业化及应用创新与推广，并且发展物联网制造业的企业数量多，因此制造业的水平相对较高。
　　而在通信业水平上，上海市遥遥领先，这是由于上海市有着实力强劲的电信运营商，带动该地区的网络通信服务业发展迅速、规模大。2010年3月建成了上海物联网中心，致力于全面打造“智慧上海”，之后建立了一系列的物联网产业基地，形成若干个物联网应用示范区和产业集聚区，展示物联网应用技术和示范工程，加之上海有长三角地区先进的网络设施作为依托，地区协同发展的能力强劲，因此，其通信业水平处于领先地位。
　　深圳市在服务业水平和总量水平上都得到100分。深圳市的研发水平和通信业水平都相对将强，且多项高技术产业，如光纤入户、Ipv6等，都将深圳市作为试点，深圳市抓住这个机会大力发展物联网服务产业，并于2010年建立了属于国家863计划的国家超级计算深圳中心（深圳云计算中心），并致力于建设面向全国乃至东南亚的云计算服务中心；2011年推出了《深圳推进物联网产业发展行动计划（2011～2013年）》，明确大力发展智能交通、智能医疗、智慧社区以及建立物联网应用示范产业区的规划，成为全国最先建立物联网应用示范区的城市。
　　而在物联网总量水平上最高的城市，却未必在其他方面都有出色发展。如深圳市在总量水平上位于第一，但其制造业水平仅位于第七；太原市在服务业水平和总量水平上都位于11位，但在其他方面却位于下游。也有总量水平较低，而其他单项指标较高的城市，如长沙市和郑州市。
　　由以上分析我们可以看到，每个城市都有自己的发展优势和发展较快的产业，但这也使得城市之间的物联网产业发展距离较大，呈现不平衡的局面。但如果在各自发展物联网的过程中，能够发挥自身的优势，有重点的发展物联网产业，避免重复建设，实现地区之间的协调发展，将会得到更好的整体效益⑧。
　　五、结论和建议
　　以上依据《物联网发展“十二五”规划》等发展报告，结合地区发展物联网应具备的基础水平，构建了全面、科学的物联网产业发展水平综合评价指标体系；并以141家物联网上市公司的数据为基础，测算了我国18个主要城市2009～2011年的物联网产业发展水平。结果显示：我国整体物联网产业水平呈上升趋势；东、中、西部地区物联网产业发展水平不均衡，存在显著差异；不同城市物联网产业发展的优势不同。因此，要想可持续地发展物联网，国家、地方政府和企业应当协调一致、统一发展：国家从宏观角度制定全国性的战略部署，协调各地区之间的发展；地方政府基于自身的实力进行物联网发展规划，并扶持和促进社会资本进入物联网建设和应用市场，重点进行技术研发和应用示范推广；物联网企业应更加注重研发投入，以市场的活力带动物联网技术的革新、标准的制定和物联网产业应用模式的开发，并要加强企业之间的合作，以实现物联网产业的规模化效应。
　　注释：
　　①
　　工信部发布的《2011物联网白皮书》中设计的物联网产业体系将物联网产业分为制造业和服务业两大类，基本涵盖了物联网所涉及的细分产业，我们仍然按照物联网的三个层面对其进行划分，即感知、传输和应用。赛迪顾问发布的《2010—2011年中国物联网产业发展研究年度报告》也从产业链的角度对物联网厂商进行了类似的划分。
　　②长城战略咨询发布的《物联网产业发展研究（2010）》中对物联网发展所需的技术体系进行概述，其中信息汇聚层和信息处理层所需的技术最多，对物联网产业的实现和发展有着关键作用。
　　③天云科技发布的《云计算白皮书》中对云计算的主要构架、技术和应用进行了阐述。

本文链接：http://www.qk112.com/lwfw/jingjilunwen/caizhengjinrong/256234.html