1、- 1 -信息化测度研究与信息产业对经济增长的影响分析屈莉莉，陈燕大连海事大学 交通运输管理学院， 辽 宁大连(116026)E-mail：qulili_ 摘 要： 定量测度一个国家和城市的社会信息化 发展水平，对研究信息经济的发展规律、推动信息技术和信息产业的发展具有非常重要的意义。文本建立信息化的测度指标体系，利用层次分析方法获取指标的权重并且对信息化测度数据做出趋势分析。通过大量数据分析了信息产业对经济增长的直接影响。提出将信息化作为除 资本和劳动外另一个重要要素加入到传统的柯布道格拉斯生产函数中，分析信息 产业对经济 增长的综合影响程度。关键词：信息化测度；信息产业；改进的生产函数；层
2、次分析方法中图分类号：F49 信息产业经济( 总论)1. 引 言信息产业的发展极大地影响着国民经济，对国民经济促进和影响已全面呈现。全文重点分析了信息产业对 GDP 增长的贡献,同时对信息产业在优化国民经济结构中的作用作了分析 1-3。信息化是一个动态的发展过程,经济发展决定信息化的发展 ,信息化发展又会促进经济发展 45。为了弄清一个国家或地区的信息化发展现状、存在问题、发展前景、对经济的影响及在国际上的地位等,从 20 世纪 60 年代开始,国内外一些学者开始定量的分析、测算、评估信息化测度 6-8。其中波拉特法和日本指数法被广泛应用 910。本文结合了波拉特法的信息化测算指标体系和对日本
3、的 RFTE 模型的优点，依据数据的获取难易程度和对于网络化、信息化的适应程度和重要性等方面的考虑，选取测度指标，建立了信息化测度体系。而随人类步入了信息社会,决定经济增长的基本要素除资本和劳动外,还要包含信息要素，因此在综合分析信息产业对经济影响的国民生产的投入产出分析时，要将信息化水平作为一个重要的投入要素 1112。用社会固定资本投资总额代替资本要素,用社会就业人数代替劳动要素,用信息化测度数据代表信息总量水平分析不同投入要素对经济产出的影响。2. 信息产业对经济增长的贡献分析2.1 信息产业对经济增长的直接贡献分析通过对信息产业对经济的贡献率、信息产业对经济增长的贡献率和信息产业对经济
4、增长率的贡献率的计算，分析信息产业对经济增长的直接贡献。（1）信息产业对经济的贡献率(1)1,2349,20.,6itittIaitGDP用 ait 计算第 i 个产业在 t 年对经济的贡献率。i=1,2,3,4 分别代表第一产业、第二产业、第三产业、信息产业。（2）信息产业对经济增长的贡献率(2)11,2340,.26ititit ttIbitP用 bit 计算第 i 个产业在 t 年对经济增长的贡献率。i=1,2,3,4 分别代表第一产业、第二- 2 -产业、第三产业、信息产业。（3）信息产业对经济增长率的贡献率(3)111,2340,.26ititttitititIGDPIc tPP用
5、cit 计算第 i 个产业在 t 年对经济增长率的贡献率。i =1,2,3,4 分别代表第一产业、第二产业、第三产业和信息产业。2.2 信息产业对经济增长的间接贡献分析通过信息产业对经济的贡献率、信息产业对经济增长的贡献率、信息产业对经济增长率的贡献率等三个方面表征信息产业对经济增长的直接贡献。同时我们也应该看到信息产业通过对传统三大产业的影响作用，对国民经济产生了良好的间接贡献。信息产业的发展之所以能够对国民经济产生间接的贡献，是由于信息产业能够对传统产业起到改造作用进而提高传统产业的生命力。信息产业对经济增长的间接影响：(1)信息技术使传统产业的生产率获得了前所未有的提高；(2)信息技术正
6、在改造传统产业的产品；(3)互联网将使传统产业能够集成整个供应链；(4)信息产业对控制通货膨胀的贡献。信息产业能够在增长中降低经济中整体通货膨胀水平，这是一个传统经济学无法理解的现象，其经济实质是，信息产业能够较大地减少迂回生产模式带来的以物耗、能耗等资源浪费为标志的中间迂回消耗。这是知识生产与物质生产不同的地方。工业经济的增长，由于主要依靠物化的迂回过程，中间物耗上的投入是生产的基础，又是引起通胀的最主要原因。而信息经济中依靠的相当于生产资料的知识并不需要多少物耗，所以这种经济从本质上对通胀具有免疫能力；(5) 信息产业对解决就业的贡献。但信息产业是基于人类共同需求发展起来的，它的生命力在于
7、对共同需求的满足，离开了大部分人的需求，以及使这种需求成为有效需求的就业机会的提供，信息产业是不可能维持的。因此新的就业机会，必将构成对信息产业本身产生需求的基础。其他产业与信息产业的双向影响。传统产业由于信息化而产生的大量需求，为信息产业提供了广阔的应用领域，并培养出一批能将信息技术与传统产业结合起来的复合型人才，同时还为信息产业提供丰富的原始产业数据和信息。信息产业则向传统产业提供信息技术、信息设备、信息内容和信息服务，从而推动传统产业的信息化进程，并极大地增强了传统产业的竞争力。随着传统产业的有效需求向大范围、高层次发展，信息产业日趋合理化、高级化，信息产业的规模也不断扩大。2.3 信息
8、产业对经济增长影响的综合贡献分析为了测度信息产业对经济增长和结构变动的带动作用,本文运用经过修正过的柯布道格拉斯生产函数进行回归分析。（1）一般的生产函数模型柯布-道格拉斯生产函数（Cobb-Douglas production function）最初是美国数学家柯布(C.W. Cobb)和经济学家道格拉斯(P. H. Douglas)共同探讨投入和产出的关系时创造的生产函数，是在生产函数的一般形式上做出的改进，引入了技术资源这一因素。他们根据有关历史资料，研究了从 18991922 年美国的资本和劳动对生产的影响，在技术经济条件不变的情况下，得出了产出与投入的劳动力及资本的关系。但是柯布道格
9、拉斯生产函数中把技术水平 A 作为固定常数，难以反映出因技术进步而给产出带来的影响。这个函数是采用的- 3 -边际分析方法，可用于分析要素投入对产量（产出）的贡献率、规模收益和其他系列问题。工业化时期的经济增长模型一般用柯布道格拉斯生产函数表示: (4)YALKY 为社会总产品产量或国内生产总值(GDP), A 是综合技术水平，L 是投入的劳动力数（单位是万人或人）,K 是投入的资本，一般指固定资产净值（单位是亿元或万元，但必须与劳动力数的单位相对应，如劳动力用万人作单位，固定资产净值就用亿元作单位）, 是劳动力产出的弹性系数, 是资本产出的弹性系数 , 表示随机干扰的影响，1。从这个模型看出
10、，决定工业系统发展水平的主要因素是投入的劳动力数、固定资产和综合技术水平（包括经营管理水平、劳动力素质、引进先进技术等）。（2）信息化时代的生产函数而随人类步入了信息社会,决定经济增长的基本要素除资本和劳动外,并不单纯是科技进步,而是包括科技进步的信息要素。技术进步因子可以表示为:A = A0 I (5)其中,I 表示社会的信息量水平,本文用信息产业水平来表示。A 0 表示出信息产业发展水平之外的其他技术进步因素,这里仍然假设为一个常数，得到修正后的生产函数模型为：(6)YLKI对等式两边取自然对数,得到修正后的估计模型为: (7)lnlnllnAI、 、 为自变量， 为因变量，利用多元线性回
11、归的方法求解系数lnLKlI和 为常数项，这样就增加了信息化产出弹性系数 ,将信息化要素作为影响经,A济产出的重要因素。考虑到数据的可获得性,本文用社会固定资本投资总额代替资本要素,用社会就业人数代替劳动要素,用信息化指数代表信息总量水平。在第三部分，将对信息化测度方法加以研究。3. 信息化测度方法研究20 世纪 80 年代以研究波拉特法为主,90 年代以研究日本指数为主。波拉特法和日本指数法被广泛应用,对我国信息化研究、信息化理论的形成起到了积极推动作用。本文提出了一套完善的信息化测度方法。3.1 计算信息化测度的步骤1. 建立信息化的测度指标体系，利用我国的国家信息化指标体系和对于日本信息
12、化指数模型的改进作为研究的基础；2. 数据获取，通过各种统计资料和二次运算得到需要的指标数据；3. 数据标准化：评价指标数据无量纲化处理。首先将基年各项指标定为100,然后分别用测算年度的同类指标值除以基年指标值, 求得测算年度的各项指标值；4. 利用层次分析法，逐层计算指标的权重，分析指标对于测度结果的影响程度（关于层次分析法的理论知识，请参考相关书籍） ；5. 综合计算：利用标准化后的数据和对应的指标权重，综合计算各个分析对象的信息化指数值；- 4 -6. 比较分析：由于其结果是在确定了某一基准点前提下的相对比较值,只有相对意义, 无绝对意义。因此在相同的基年和权重标准下，可以进行多个对象
13、的横向比较或者对其中某个研究对象做出纵向预测。3.2 建立信息化的测度指标体系本测度体系结合了国家的信息化测算指标体系和对日本的 RFTE 模型的优点，依据数据的获取难易程度和对于网络化、信息化的适应程度和重要性等方面的考虑，选取了以下的测度指标体系。信 息 化 指 数 I信 息 基 础 设 施 E信 息 技 术 应 用 A信 息 人 水 平 H 信 息 生 产 水 平 PE 1长途光缆线路长度E 2每百户家庭计算机拥有量E 3每百户固定电话用户数E 4每百户移动电话用户数E 5每百户彩色电视机拥有量A 1人均全年长途通话次数A 2人均邮电业务总量A 3每百人互联网用户数A 4信息产业增加值占
14、 GD P比重H 1每万人科技人员数H 2每万人口在校大学生数P 1每万人专利授权数P 2研究与开发经费支出 /G D PP 3每人年报纸刊图书发行份数图 1 信息化测度的体系层次结构3.3 数据获取与标准化由于上海市统计数据时间长、分类细、条目较为清楚，本文将以上海市为例，说明对于城市信息化水平测度的研究过程。其他城市的信息化水平测度可以按照同样的方法获得。上海市的信息产业发展良好而且数据统计齐备，本文查找了 1999-2006 年上海市国民经济和社会信息化公报、1999-2006 年上海市国民经济和社会发展统计公报、2000-2007上海市统计年鉴。由于数据项目分散在各个统计体系中，经过大
15、量的采集和处理工作，得到了关系测度体系指标，从 1999-2006 年度的数据。根据能够获得的数据资料，按照上海市的统计指标，做出以下修改：（1）“人均全年长途通话时次数”改为“人均全年长途通话时长”。表 1 上海市信息化水平测度数据1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006长途光缆线路长度 公里 1250 1770 2268.5 2767 4215 4525 5141 3042每百户家庭计算机拥有量台/百户 15.016 20.897 30.127 41.912 49.537 58.597 70.120 79.086 每百户固定电话用户数台/百户 102.
16、772 115.191 128.069 138.255 149.415 186.623 199.350 222.665 每百户移动电话用户数台/百户 43.394 76.094 129.938 187.631 223.613 280.794 290.765 322.196 信息基础设施每百户彩色 台/百 128.870 134.850 142.225 150.675 158.002 168.053 172.295 176.111 - 5 -电视机拥有量户人均全年长途通话时时间分/人 132.585 248.632 369.969 451.197 572.378 744.608 808.669
17、1106.660 人均邮电业务总量 元/人 1286.93 1298.78 1473.24 1767.31 2078.37 2569.23 3045.447 4056.780 信息技术应用 每百人互联网用户数 人数/百人 7.593 15.284 23.359 31.449 32.166 46.806 59.033 69.952 信息产业信息产业增加值占 GDP比重% 6.62% 7.70% 8.10% 9.00% 10.00% 11.31% 12.00% 13.00%每万人科技人员数人数/万人 123.751 123.408 114.457 113.773 112.314 135.168 1
18、44.605 146.702 信息人水平平均每万人口在校大学以上学生数人数/万人 142.000 172.000 211.000 249.000 282.000 307.000 325.000 341.000 每万人专利授权数件/万人 2.791 3.064 4.047 5.016 12.425 7.856 9.265 12.135 研究与开发经费支出/GDP% 1.40% 1.62% 1.78% 1.89% 2.06% 2.29% 2.34% 2.50%信息生产水平每人年报纸刊图书发行份数份/人 156.117 160.105 162.078 156.270 161.130 179.756
19、173.202 162.710 户籍 万户 470.11 475.73 481.77 486.06 490.58 465.11 496.69 499.54 人口基数人口 万人 1313.12 1321.63 1327.14 1334.23 1341.77 1352.39 1360.26 1368.08 数据来源：1999-2006 年上海市国民经济和社会信息化公报 、1999-2006 年上海市国民经济和社会发展统计公报、2000-2007 上海市统计年鉴采用与国家信息测度相同的标准化方法，以 2002 年为基年，指数为 100，其它年份进行对比。表 2 上海市标准化后的指标数据1999 20
20、00 2001 2002 2003 2004 2005 2006长途光缆线路长度45.175 63.968 81.984 100 152.331 163.535 185.797 109.939 每百户家庭计算机拥有量35.828 49.860 71.881 100 118.195 139.811 167.305 188.697 每百户固定电话用户数74.335 83.318 92.633 100 108.072 134.985 144.190 161.054 每百户移动电话用户数23.127 40.555 69.252 100 119.177 149.652 154.966 171.718 信
21、息基础设施每百户彩色电视机拥有量85.528 89.498 94.392 100 104.863 111.534 114.349 116.882 人均全年长途通话时时间29.385 55.105 81.997 100 126.858 165.030 179.228 245.272 人均邮电业务总量72.819 73.489 83.361 100 117.601 145.375 172.321 229.545 每百人互联网用户数24.145 48.600 74.275 100 102.282 148.832 187.711 222.431 信息技术应用 信息产业增加值占 GDP 比73.583
22、85.556 90.000 100 111.111 125.667 133.333 144.444 - 6 -重每万人科技人员数108.770 108.468 100.600 100 98.717 118.805 127.099 128.942 信息人水平平均每万人口在校大学以上学生数57.028 69.076 84.739 100 113.253 123.293 130.522 136.948 每万人专利授权数55.639 61.088 80.677 100 247.681 156.616 184.698 241.913 研究与开发经费支出/GDP74.074 85.714 94.180 1
23、00 108.995 121.164 123.810 132.275 信息生产水平每人年报纸刊图书发行份数99.902 102.454 103.717 100 103.110 115.029 110.835 104.121 3.4 计算指标的权重利用层次分析法，逐层计算指标的权重。利用方根法计算各指标的权重，步骤如下：(1)将判断矩阵中的元素按行相乘;(2)所得乘积分别开 n 次方;(3)将方根向量正规化即得排序所要求的特征向量 W;(8)n1/iji /nkj1(b)w(4)计算判断矩阵的最大特征值 ，其中 A 为判断矩阵，W i 为max1()/iiiA第三步骤中所得权重，n 为判断矩阵的
24、阶数;(5)一致性检验1)计算一致性指标(Consistency Index CI )：(9) max.1nCI显然当判断矩阵具有完全一致性时，CI=0， 越大，CI 越大，矩阵的一致性就a越差。为了检验判断矩阵是否具有满意的一致性，需要将 CI 与平均一致性指标 RI(Random Index)进行比较。2)查找相应的平均随机一致性指标 RI：RI 对 n=1,2,3,9 给出了的值，如下表所示表 3 RI 的取值n 1 2 3 4 5 6 7 8 9RI 0 0 0.58 0.96 1.12 1.24 1.32 1.41 1.453) 计算一致性比例 CR：利用一致性指标 C.I ，随机一
25、致性指标 R.I 和一致性比率 C.R作一致性检验(10)CIR当 CR0.1 时，则需重新构造判断矩阵。(6)逐层综合权重：本层次内的权重计算完毕后，要与上一层次的权重相综合，得到在整体中的综合权重。- 7 -以下为信息化测度指标体系中，各个权重的计算结果。表 4 一级指标权重计算过程I E A H P WE 1 1/2 2 2 0.263 A 2 1 3 3 0.455 H 1/2 1/3 1 1 0.141 P 1/2 1/3 1 1 0.141 =4.527，最大特征值的特征向量(0.263, 0.455, 0.141, 0.141)；maxCI=0.00345，RI=0.96，CR=
26、0.00360.1 ，通过一致性检验；得到 4 个一级指标的权重值: (0.263, 0.455, 0.141, 0.141) 0.2630.4550.141 0.141信 息 基 础 设 施信 息 技 术 应 用信 息 人 水 平信 息 生 产 水 平图 2 影响城市信息化指数的指标权重在影响城市信息化指数的四个一级指标中，可以看出信息技术的应用程度（权重为0.455）成为最主要的影响因素,也说明一个城市只有注重信息技术的应用与投入，才能不断提高城市的信息化水平。表 5 信息基础设施二级指标权重计算过程E E1 E2 E3 E4 E5 WE1 1 1/2 3 2 4 0.256E2 2 1
27、5 3 6 0.440E3 1/3 1/5 1 1/2 2 0.091E4 1/2 1/3 2 1 3 0.156E5 1/4 1/6 1/2 1/3 1 0.058=5.046，最大特征值的特征向量(0.256, 0.44, 0.091, 0.156, 0.058 )； maxCI=0.0116，RI=1.12，CR=0.01030.1 ，通过一致性检验；得到 5 个二级指标的权重值:(0.256, 0.44, 0.091, 0.156, 0.058)表 6 信息技术应用二级指标权重计算过程A A1 A2 A3 A4 WA1 1 3 4 2 0.471 A2 1/3 1 3 2 0.253
28、A3 1/4 1/3 1 1/2 0.096 A4 1/2 1/2 2 1 0.179 =4.1233，最大特征值的特征向量(0.471,0.253,0.096,0.179)；maxCI=0.041087， RI=0.96，C R=0.04280.1，通过一致性检验。得到 4 个二级指标的权重值: (0.471, 0.253, 0.096, 0.179)- 8 -表 7 信息人水平二级指标权重计算过程H H1 H2 WH1 1 3 0.75H2 1/3 1 0.25=2，最大特征值的特征向量:(0.75,0.25)；CI=00.1，通过一致性检验。得到 2 个max二级指标的权重值:(0.75
29、, 0.25) 。表 8 信息生产水平二级指标权重计算过程P P1 P2 P3 WP1 1 3 2 0.540 P2 1/3 1 1/2 0.163 P3 1/2 2 1 0.297 =3.0092032 最大特征值的特征向量(0.540, 0.163, 0.297)；maxCI=0.0046，RI=0.58，CI=0.00790.1，通过一致性检验。得到 3 个二级指标的权重值:(0.540, 0.163, 0.297)。3.5 上海市信息化指数首先计算信息基础设施、信息技术应用、信息人水平、信息生产水平内部指标的测度值，即利用所得权重与标准化后的数据相乘再综合得到上层测度值。利用计算得到的
30、各层次的指标权重值，计算上海市的信息化测度。表 9 上海市第一层指标信息化指数值权重 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006信息基础设施 0.263 42.662 57.414 77.323 100.100 125.511 145.480 165.106 159.394 信息技术应用 0.455 47.753 64.527 82.951 99.900 119.211 151.291 169.900 220.807 信息人水平 0.141 95.834 98.620 96.635 100.000 102.351 119.927 127.955 130.94
31、4 信息生产水平 0.141 71.790 77.388 89.721 100.000 182.138 138.486 152.836 183.118 表 10 上海市信息化测度总指标值年度 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006信息化指数 56.583 69.277 84.355 99.981 127.363 143.535 160.319 186.670 信息产业已经对国民经济增长贡献率越来越大。信息产业增加值逐年提高，也说明了城市信息产业发展与壮大。- 9 -上 海 市 信 息 化 指 数 变 化 情 况050100150200250信 息 基 础
32、 设 施 42.662 57.414 77.323 100.1 125.511 145.48 165.106 159.394信 息 技 术 应 用 47.753 64.527 82.951 99.9 119.211 151.291 169.9 220.807信 息 人 水 平 95.834 98.62 96.635 100 102.351 119.927 127.955 130.944信 息 生 产 水 平 71.79 77.388 89.721 100 182.138 138.486 152.836 183.1181999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
33、图 3 上海市各个信息化指标的变化情况从上图中可以看出，随着信息化水平的提高，各个信息化指标都在不断提高，上升趋势也非常明显，说明城市的信息化整体水平的提高。上 海 市 信 息 化 指 数 与 变 化 率 y = 0.6665x2 + 12.701x + 41.861R2 = 0.996205010015020025000.050.10.150.20.250.3信 息 化 指 数 56.583 69.277 84.355 99.981 127.363 143.535 160.319 186.67增 长 率 22.434%21.765%18.524%27.387%12.698%11.693%16
34、.437%1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006图 4 上海市信息化指数与变化率计算得到 1999 到 2006 年上海市信息化指数与变化率，信息化指数逐年提高，其中通过对其发展趋势的拟合，可以看到信息化指数呈现出二次多项式的变动，其相关系数为0.9962，说明相关性非常高，通过方程 y = 0.6665x2 + 12.701x + 41.861，可以对信息化指数做出进一步预测。4. 实例-上海市信息产业对经济的影响分析信息技术产业的发展极大地影响着国民经济，对国民经济促进和影响已全面呈现。全文重点分析了信息技术产业对 GDP 增长的贡献,同时对信息产业
35、在优化国民经济结构中的作用作了分析。（1）上海市各个产业在国民生产总值中的比重表 11 1999-2006 年上海市国内生产总值和各个产业的产值亿元 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006GDP 值 4188.73 4771.17 5210.12 5741.03 6694.23 8072.83 9164.10 10366.37 第一产业 74.49 76.68 78.00 79.68 81.02 83.45 90.26 93.80 第二产业 1984.64 2207.63 2403.18 2622.45 3209.02 3892.12 4452.92 5
36、028.37 第三产业* 1857.58 2148.68 2326.56 2549.83 2782.15 3223.27 3523.01 3906.31 - 10 -信息产业 272.02 338.18 402.38 489.07 622.04 873.99 1097.91 1337.89 *从标准的统计年鉴中的第三产业除去信息产业数据来源：2000-2007 年上海市统计年鉴与相关网站 http:/www.stats- 内 生 产 总 值 和 各 个 产 业 的 产 值信 息 产 业第 三 产 业 *第 二 产 业第 一 产 业信 息 产 业 272.02338.18402.38489.07
37、622.04873.991097.91337.9第 三 产 业 *1857.62148.72326.62549.82782.23223.3 3523 3906.3第 二 产 业 1984.62207.62403.22622.5 3209 3892.14452.95028.4第 一 产 业 74.49 76.68 78 79.68 81.02 83.45 90.26 93.81999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006图 5 上海市各个产业在国民生产总值中的比重从上图中可以看到，信息产业在整个国民生产总值中所占的比重越来越大。（2）上海市信息产业对经济的贡献率经
38、计算得到 ait，如下表所示：表 12 上海市信息产业对经济的贡献率% 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006第一产业 1.78 1.61 1.50 1.39 1.21 1.03 0.98 0.90 第二产业 47.38 46.27 46.13 45.68 47.94 48.21 48.59 48.51 第三产业 44.35 45.03 44.65 44.41 41.56 39.93 38.44 37.68 信息产业 6.49 7.09 7.72 8.52 9.29 10.83 11.98 12.91 信 息 产 业 对 经 济 的 贡 献 率01020
39、30405060第 一 产 业 1.78 1.61 1.5 1.39 1.21 1.03 0.98 0.9第 二 产 业 47.38 46.27 46.13 45.68 47.94 48.21 48.59 48.51第 三 产 业 44.35 45.03 44.65 44.41 41.56 39.93 38.44 37.68信 息 产 业 6.49 7.09 7.72 8.52 9.29 10.83 11.98 12.911999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006图 6 上海市信息产业对经济的贡献率变化趋势从上图中可以看出，信息产业贡献率在逐年上升，从 1999 年的 6.49%上升到 2006 年的 12.91%，增长了 2 倍多，而且从发展趋势来看，信息产业的贡献率还将提高。（3）上海市信息产业对经济增长的贡献率经计算得到 bit，如下表所示：表 13 上海市信息产业对经济增长的贡献率% 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006第一产业 0.38 0.30 0.32 0.14 0.18 0.62 0.29
