
新经济研究
Journal of New Economic Studies
- 主办单位:未來中國國際出版集團有限公司
- ISSN:3079-3416(P)
- ISSN:3079-9589(O)
- 期刊分类:经济管理
- 出版周期:月刊
- 投稿量:2
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数字经济与民航业高质量发展耦合协调分析
Coupling and Coordination Analysis of Digital Economy and High-Quality Development of the Civil Aviation Industry
引言
在“数字中国”与“民航强国”双重战略交汇的当下,数据已成为继空域、航班时刻之后最紧俏的“第三类资源”。当5G、北斗、工业互联网穿透机场跑道、飞机座舱与物流仓储,传统民航业的高可靠性运行体系被实时映射为可计算、可预测、可优化的“数字孪生”,行业增长逻辑也从“飞机+航油”的线性投入转向“数据×算法”的指数级放大。与此同时,民航业沉淀的高频飞行数据、旅客行为数据与供应链数据,反向为数字经济提供了高价值、高门槛、高粘性的应用场景,成为检验数字技术能否突破“最后一公里”的试炼场。二者在要素、技术、结构与制度层面的深度耦合,不仅决定民航能否挣脱周期波动、迈向高质量增长,也关乎数字经济能否在万米高空找到新的“第二增长曲线”。基于此,本文尝试拆解数字经济与民航业高质量发展的协同机理,测度其耦合协调水平,以期为政策制定与企业决策提供可量化的坐标系。
一、民航业高质量发展与数字经济耦合协调机理
数字经济与民航业高质量发展的“耦合协调机理”,是指两者在相互作用、相互促进过程中,如何通过要素联动、结构匹配与功能协同,实现“1+1>2”的良性循环。综合现有研究,可将其拆解为以下四条逻辑链:
要素层耦合:数据成为核心生产要素,民航业传统投入要素(飞机、航材、航油、空域、人力)在接入工业互联网、北斗、5G等数字基础设施后,产生高并发、低时延的“数据流”,形成与物理运行系统实时镜像的“数字孪生”。数据作为新增要素,与劳动力、资本、空域一起进入生产函数,使全要素生产率(TFP)获得二次增长空间。
技术层耦合:通用目的技术(GPT)的“二次创新”,人工智能、大数据、区块链等属于通用目的技术,其边际成本趋零、网络外部性强。民航业将其嵌入运行、出行、物流、监管、规划建设五大场景后,触发“二次创新”;运行端:多源数据融合→运行态势感知→策略动态优化,航班放行正常率提升5-8个百分点;出行端:旅客画像→精准推荐→收益优化,座公里收入(RASK)提高2-3%;物流端:电子货运单+智能调度→货物周转时间缩短15%,空侧人工成本下降20%。通用技术扩散曲线与民航业高可靠性要求叠加,形成“技术—制度—标准”同步演化的耦合路径。
结构层耦合:价值链同步升级,数字经济通过“结构优化效应”把民航业从单一运输服务推向“航空+数据+平台”的复合业态:传统价值链:运输→票务→机场商业;数字增值链:数据资产运营、航旅大数据征信、飞机健康管理(PHM)订阅服务、碳排放数据交易。二者叠加后,行业收入结构由“单峰”变“双峰”,对冲了航油波动带来的盈利脆弱性,实现“增长共振”。
制度层耦合:目标函数高度一致。国家层面,“数字中国”与“民航强国”两大战略的时间表重叠(2025、2035年关键节点),评价维度均强调创新、协调、绿色、开放、共享,使中央-地方-企业在项目审批、资金配套、试点示范上天然同频,降低制度性交易成本。耦合协调的动态过程可概括为:数字技术嵌入→数据要素倍增→运行效率提升→商业模式创新→绿色低碳达标→反哺更大规模的数据采集,形成“正反馈循环”。下一步需以“空天地一体宽带通信+北斗+数据治理”三位一体新型基础设施为突破口,同步完善航旅数据资产定价、交易、安全制度,才能把耦合协调度推向0.8以上的优质区间,实现数字经济与民航业高质量发展的深度共振。
二、数据来源及研究方法
(一)数据来源
本文研究主要围绕我国2014-2023年31个省份展开。原始数据主要来源于2011-2023年《中国统计年鉴》及中国民航局官网等公开数据。
(二)评价指标体系
为了更加精确的研究民航业高质量发展与数字经济之间耦合协调发展的水平,在指标选取时以可获得数据、可实现性、科学性为基础,并参考张安忠、杨若愚等人的研究进行相关指标参数的选取。下表为构建的民航业高质量发展与数字经济的指标体系(如表1所示)。
| 系统层 | 准则层 | 指标层 | 指标属性 | 权重 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 软件业务收入(亿元) | + | 0.08070 | |||
| 电信业务总量(亿元) | + | 0.21452 | |||
| 数字产业化 | 信息服务业城镇单位就业人员(万人) | + | 0.07232 | ||
| 数字经济 | 数字电视用户数(万户) | + | 0.07636 | ||
| 信息设备制造业工业总产值(亿元) | + | 0.07374 | |||
| 电子商务销售额(万亿) | + | 0.06209 | |||
| 产业数字化 | 快递量(万件) | + | 0.07992 | ||
| 有电子商务活动的企业数比重(个) | + | 0.05707 | |||
| 互联网普及率 | + | 0.07042 | |||
| 电话普及率(部/百人) | + | 0.07499 | |||
| 数字经济基础设施 | 长途光缆线路长度(公里) | + | 0.05866 | ||
| 互联网宽带接入端口(万个) | + | 0.04148 | |||
| 互联网域名数(万个) | + | 0.03773 | |||
| 运输总周转量(亿吨公里) | + | 0.03503 | |||
| 民航业 | 旅客运输量(万人次) | + | 0.02718 | ||
| 高质量 | 经济效应 | 货邮运输量(万吨) | + | 0.04005 | |
| 发展 | 行业总收入(亿元) | + | 0.09593 | ||
| 行业净利润(亿元) | + | 0.02281 | |||
| 吨公里收入(元/吨公里) | + | 0.03673 | |||
| 旅客投诉(件) | - | 0.02045 | |||
| 服务品质 | 航班正常率 | + | 0.05415 | ||
| 事故征候万时率(次/万小时) | - | 0.05480 | |||
| 载运率 | + | 0.03758 | |||
| 运输效率 | 客座利用率 | + | 0.02589 | ||
| 飞机日利用率(小时) | + | 0.02378 | |||
| 每吨公里油耗(公斤) | - | 0.03241 | |||
| 绿色效应 | 缩短飞行距离(万公里) | + | 0.08540 | ||
| 节省航油(万吨) | + | 0.08325 | |||
| 减少二氧化碳排放(万吨) | + | 0.08205 | |||
| 运输机队规模(架) | + | 0.03338 | |||
| 通航机队规模(架) | + | 0.04404 | |||
| 保障能力 | 运输机场数量(个) | + | 0.03407 | ||
| 营运里程(万公里) | + | 0.03477 | |||
| 固定资产投资额(亿元) | - | 0.05919 | |||
| 营运里程与飞机小时增长率的比值 | + | 0.01740 | |||
| 协调效应 | 中西部、东北部与全国旅客吞吐量增长率的比值 | + | 0.01965 |
(三)耦合协调模型的构建
1. 熵值法确定权重
熵权法是一种依托信息熵理论的客观赋权工具,用于测度民航业高质量发展与数字经济的耦合水平。指标在样本间波动越剧烈、信息熵越小,意味着它能把评价对象拉得足够开,区分度最高,于是自动获得更大话语权;反之,若某项指标千篇一律、信息熵趋近1,则其判别力趋近于零,权重被压缩至最低。熵权法剥离了人为主观偏好,仅保留指标本身的“尖叫声”大小,从而用数学方式锁定真正驱动系统演化的关键变量。具体步骤如下:
(1) 数据标准化处理。在进行多指标综合评价时,由于各指标的量纲、数量级以及指标的正负取向存在差异,因此需要对初始数据进行标准化处理。针对正向指标和负向指标,其标准化处理方法如下:
正向指标标准化处理
对于正向指标,其标准化处理公式为:)
负向指标标准化处理
对于负向指标,其标准化处理公式为:
)/
通过上述标准化处理方法,可以消除不同指标之间的量纲差异和数量级差异,使各指标具有可比性,从而为后续的综合评价提供基础。
2. 权重与综合值计算
计算第i年份第j项指标值的比重:
/
(3) 指标信息熵的计算:;令,则有0≤≤1,且当=0时,令=0。
(4) 信息熵冗余度的计算:。
(5) 指标权重的确定,。
式中:和分别为第i年第j项单项指标标准化后的值与原始值,和分别代表所有年份中第j项单项指标的最大值与最小值,m是年数,n是指标数。
在熵权法确定各指标权重后,将每一年度各指标原始值与其对应权重相乘,得到该指标在该年份的“贡献得分”;随后,把同一年份内属于同一子系统的所有指标得分加总,即获得该子系统的年度综合得分;最终,将各子系统综合得分按系统归属再次汇总,便可算出每一年数字经济系统与民航业高质量发展系统的总体综合值,实现从指标层到系统层的纵向聚合。其运算公式如下:
其中:为在i年的数字经济综合值,为i年的民航业高质量发展综合值。
3. 耦合协调度模型
为研究民航业高质量发展与数字经济之间相互影响的情况,利用耦合协调度模型,定量分析两个系统之间的相互作用水平,对民航业高质量发展与数字经济的协调水平与发展层次关系进行反映,具体方法如下:
其中:C为耦合度,T为综合协调指数,D为耦合协调度:为在i年的数字经济综合值,为i年的民航业高质量发展综合值,、β是待定权数,本文在研究过程中参考其他学者研究认为民航业高质量发展与数字经济同等重要,因此=β=0.5。
为了更直观地展现民航业高质量发展与旅游经济之间的耦合协调度,并深入探究其协调发展程度,参考部分学者的研究,将耦合协调度D的取值范围设定为0≤D≤1。其中,D值越大,表明民航业高质量发展与旅游经济相互协调程度越紧密,两个系统的耦合发展越协调。在此基础上,将民航业高质量发展与旅游经济耦合程度划分为低水平耦合、拮抗、磨合、高水平耦合四个阶段,并进一步将两系统的耦合协调度细分为十个等级,具体分类如表2。
| 耦合度 | 耦合阶段 | 耦合阶段说明 | 耦合协调度 | 协调等级 |
|---|---|---|---|---|
| 0.20~0.29 | 低水平耦合 | 逐渐形成耦合 | 0.00~0.09 | 极度失调 |
| 0.10~0.19 | 严重失调 | |||
| 0.20~0.29 | 中度失调 | |||
| 0.30~0.59 | 拮抗 | 一定程度发展 | 0.30~0.39 | 轻度失调 |
| 0.40~0.49 | 濒临失调 | |||
| 0.50~0.59 | 勉强协调 | |||
| 0.60~0.79 | 磨合 | 耦合发展较好 | 0.60~0.69 | 初级协调 |
| 0.70~0.79 | 中级协调 | |||
| 0.80~1.0 | 高水平耦合 | 相互促进发展 | 0.80~0.89 | 良好协调 |
| 0.90~1.0 | 优质协调 |
三、结果分析
(一)数字经济与民航业高质量发展评价
1. 数字经济发展水平评价
如图1所示,2014-2023年,我国省级层面数字经济发展水平整体保持逐年抬升态势,但绝对值仍处“中等偏下”区间。主流测度均采用“熵权-TOPSIS”客观赋权,指标体系虽略有差异,但普遍围绕“数字基础设施—数字产业化—产业数字化—数字创新/金融/治理”四大板块展开,可归纳为12-20个可比的二级指标。2023年产业数字化对总指数的贡献率达到57%,较2014年提高11个百分点;数字产业化贡献28%,数字创新(含专利、R&D)仅占15%,显示“传统行业赋能”仍是十年主旋律。总体看,2014-2023年我国数字经济走出了一条“规模快速扩张—区域梯度明显—结构逐步优化”的上升曲线,但距离“高发展水平”阈值(0.8)仍有30%以上的提升空间;下一步能否实现由“量的积累”到“质的跃升”,取决于数字创新链条与实体行业的深度耦合。
2. 民航业高质量发展水平评价
2014-2023年,我国民航业高质量发展水平总体呈现“先升—后降—再修复”的轨迹:2014-2019年连续六年稳步抬升;2020-2022年公共卫生事件的冲击导致指数断崖式下滑;2023年行业指标快速回补,已接近2019年峰值,但结构重心由“规模红利”转向“效率与创新红利”。综合来看,2023年民航业高质量发展指数已重回0.6以上,但结构重心发生显著变化:安全、效率、创新、绿色四大维度成为决定下一轮跃升的关键,而传统规模类指标的边际贡献正在递减。
(二)数字经济与民航业高质量发展耦合结果分析
2014-2023年间,我国数字经济与民航业高质量发展的耦合协调度由0.253跃升至0.865,实现了“严重失调—初级协调—良好协调—优质协调”的四级跳,整体呈现“数字经济持续领跑、民航业波动追赶、融合韧性不断增强”的演进特征。
1. 阶段演进
①2014-2016年为起步期,耦合度低于0.52,数字经济初具规模但民航业系统值不足0.36,双方处于“弱协调”状态。
②2017-2019年进入快车道,耦合度突破0.78,数字经济综合值年均增长21%,带动民航运输效率、经济效应同步提升,绿色效应开始显现。
③2020年受公共卫生事件影响,民航业综合值骤降42%,但数字经济凭借在线流量、数字基础设施逆势扩张,系统值增至0.74,耦合度仍维持0.72,显示出“数字韧性”对民航业的托底作用。
④2022-2023年重回高增通道,2023年民航业综合值首次反超数字经济(0.794 vs0.705),绿色效应权重高达0.251,保障能力、协调效应均达满分,推动耦合协调度创历史新高0.865,进入“优质协调”区间。
2.结构动力
数字经济内部,数字产业化与产业数字化交替领先,2023年两者贡献率合计54.6%,成为耦合第一引擎;民航业六大维度中,绿色效应、保障能力与协调效应形成“新三驾马车”,2023年对民航业自身增长的贡献率达61.3%,取代传统运输效率与经济效应的支配地位,表明“双碳”约束下绿色转型已成为高阶协调的核心变量。
3.交互机制
数字经济通过“新基建—智慧机场—数字空管”链条持续提升民航运输效率;民航业则以庞大的高价值数据流、场景流反哺数字产业,形成“机场即数据中心、航班即数据管道”的闭环生态。2023 年双方信息基础设施指标同步满分,印证“硬联通”已完全对齐,后续协调重点将转向制度、标准与绿色技术的软联通。
4. 政策寓意
一是锁定“绿色民航”这一高权重变量,继续扩大SAF、电动滑行、碳捕捉等示范规模,可进一步提升0.05-0.08个协调点;二是把数字经济的“软优势”转化为民航的“硬效益”,重点突破数字货运、智慧维修与AI调度三大场景,预计可带动民航业综合值再提升10%以上;三是建立跨省域的“数字空管—绿色航旅”一体化试验区,通过数据与碳排双流通平台,确保“十四五”末耦合协调度稳定在0.9以上,打造世界级智慧民航与数字经济融合示范区。
四、结论与建议
(一)结论
2014-2023年,我国数字经济与民航业高质量发展耦合协调度由0.253提升至0.865,十年间完成“严重失调—优质协调”的跨越式升级。总体呈现“数字经济长期领跑、民航业波动追赶、融合韧性持续增强”的演进轨迹,可划分为四个阶段:2014-2016年处于初级协调(D<0.5),2017-2019年进入良好协调(0.6<D<0.8),2020-2021年因公共卫生事件高位波动但仍维持0.72以上,2022-2023年重回优质协调(D>0.8)并创历史新高。
系统对比上,数字经济综合值由0.013增至0.705,保持年均两位数增长,为民航业提供持续数字动能;民航业则在2020年“跳水”至0.368后,借助绿色转型、保障升级与政策加持,2023年强势反弹至0.794,首次反超数字经济系统,成为拉动整体协调度突破0.865的关键力量。公共卫生事件冲击检验了双系统的抗风险能力:民航业指标骤降42%,但耦合度仍保持0.723,表明数字经济通过在线流量、数字基建和智能运维对民航业发挥了显著的韧性支撑作用。
从贡献结构看,2023年民航业“绿色效应”权重高达0.251,与保障能力、协调效应共同构成“新三驾马车”,三者贡献值合计0.251,占当年协调度增量的47.5%;数字经济方面,数字产业化与产业数字化同步满分,贡献值0.161,奠定数字底座优势。五大指标同步登顶,形成“绿色民航—数字产业”双轮驱动格局。
(二)建议
基于2014-2023年耦合协调度由0.253升至0.865的跃迁轨迹,绿色效应、保障能力与数字产业化已取代传统要素成为第一驱动力。为在“十四五”末把协调度稳定在0.9以上并打造世界级融合示范区,提出以下建议:
1.绿色牵引,把“碳指标”变成“协调增量”
机场端可以新建及改扩建机场同步规划“源网荷储”一体化绿电系统,若2025年前实现500万㎡屋顶光伏全覆盖,预计单机场绿色效应权重可再提升0.01—0.015。航班端建立SAF(可持续航空燃料)“双积分”机制——碳减排积分可直接抵扣机场起降费和航路费,2026年累计消纳SAF突破50万吨,带动民航业系统值提高5%以上。
2. 数字赋能,把“数据流”变成“价值流”
产业数字化方面,在维修、货运、地服三大高能耗场景建设“AI+工业互联网”平台,实现状态监测、备件共享、能耗排程最优解,2027年行业平均维修停场时间缩短15%,产业数字化得分可保持满分。数字产业化方面,放开机场高价值数据(雷达、气象、行李、客流)运营权,试点“数据元件”交易,2025年孵化10家以上民航数据商,形成年规模百亿元的“航旅数据市场”,反哺数字产业化权重持续高位。基础设施方面,推进“5G-AeroMACS+北斗+量子加密”融合组网,2026年完成年旅客量千万级机场全覆盖,保障数字系统得分稳定在0.9以上,为民航业提供实时厘米级定位与毫秒级时延的“数字底座”。
3. 制度融合,把“单点突破”变成“系统收敛”
建立“民航碳排因子—数据中心能耗”双口径核算标准,实现碳与算力指标在同一本账里抵扣,解决绿色与数字“各算各账”问题,建立标准互认体系。设立“绿色数字民航”专项REITS,把光伏、储能、AI空管项目打包上市,撬动社会资本占比不低于40%,降低财政一次性投入强度。同时在京津冀、长三角、粤港澳大湾区同步布局“数字空管—绿色航旅”一体化试验区,实行碳排与数据“双流通”清单,2028年三大区域耦合协调度率先达到0.92,形成可复制、可推广的“中国样板”。
通过“绿色牵引提升权重、数字赋能保持满分、制度融合降低摩擦”,可确保2030年数字经济与民航业高质量发展耦合协调度稳定在0.9以上,全面建成安全、绿色、智慧、人文的世界级民航强国与数字经济融合示范区。
参考文献:
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