中國信通院陸洋等：5G經濟社會影響機理與測算研究
0 引言
5G作為重要的信息基礎設施,與物聯網、人工智能、大數據等技術的融合應用將推動生產生活方式的深刻變革。從全球看，主要國家紛紛在政策支持、網絡部署、應用培育、生態合作等方面聚力發力。2019年6月，我國正式啟動了5G商用，已在5G標準數量、網絡規模、用戶數量等多個方面取得全球領先優勢[1]。2020年以來，中央頻繁發聲，對5G發展高度關注，將其納入“新基建”范疇。我國各級政府密集出臺相關政策文件支持 5G發展，5G產業發展的重要性日益提升。當前，全球5G競爭步入下半程，正從技術標準制定轉向以應用發展為核心的新階段[2]。在此背景下，厘清5G的價值創造機理，有助于我國5G產業快速、健康發展，拓展數字經濟新空間，從而帶動國民經濟高質量發展。應當看到，全球產業鏈供應鏈調整、新冠肺炎疫情沖擊等外部因素不確定性增加，5G發展承擔著對沖經濟下行風險、推動社會數字化轉型的重要使命，研究5G的產業體系、經濟價值、測算方法更具有重要的現實意義。
1 5G產業生態體系
由于5G劃時代的技術能力與賦能作用，外溢效應極其顯著，驅動產業生產方式、商業模式、組織形態變革，成為構筑經濟社會數字化轉型的關鍵基礎設施。5G產業生態體系由終端層、網絡層、平臺層、安全層、應用層組成，具體參見圖1。
圖1 5G產業生態體系架構
1.1 終端層
終端層提供海量數據接入、轉換、數據預處理和邊緣分析應用等功能，實現對各類生產數據的大范圍、深層次采集和連接。雖然各行各業產業結構各具特點，但都可通過終端或模組接入5G網絡，可以看作5G產業生態體系的組成部分。具體來看，對于制造行業，終端層包括工業模組、傳感器、工業機器人、智能機床等；對于醫療行業，終端層包括無線醫療設備、醫護PAD類、操控移動終端等；對于交通行業，終端層包括車載終端、智能道路設施等；對于融媒體行業，終端層包括4K/8K設備、AR/VR等。
1.2 網絡層
網絡層將海量的生產設備及關鍵部件進行互聯，提升生產數據采集的時效性，為生產流程優化、能耗管理提供網絡支撐。網絡層引入網絡切片等新技術，具備了按需提供不同等級的網絡服務質量的能力，既可以滿足用戶在業務質量保證、業務隔離性和運營獨立性的需求，也可以滿足運營商差異化運營需求，有助于形成更豐富的商業模式。可以預見，專網將是5G行業應用的重要模式，特別是對于網絡設施完備、轉型意愿強烈的大型企業，更傾向于建設5G專網。
1.3 平臺層
平臺層構建形成基于海量數據采集、匯聚、分析的云平臺，支撐生產資源泛在連接、彈性供給、高效配置，包括邊緣云、laaS、PaaS、SaaS等。5G將激發“行業云”大規模應用，5G的帶寬和速率能夠將云端的計算結果實時傳輸到終端，將使許多業務場景數據存儲和計算從“終端”轉向“云端”。5G時代在云端進行應用開發，可以共享主機資源，降低終端硬件設備的配置門檻，基于平臺的APP成為工業軟件新形態。同時，垂直行業的企業可以向云服務商角色去轉變，通過云端收集大量用戶的信息進行分析，進而為用戶提供更多服務。
1.4 安全層
安全層關注智能設備、控制設備及系統的安全，防止相關數據泄露，為5G生態系統安全運行提供持續的服務能力，涉及設備安全、網絡安全、控制安全、應用安全和數據安全。5G網絡具備統一的認證架構、多樣的安全憑證管理、更強的隱私保護等優勢，從而具有更好的私密性和更靈活的網絡安全能力，總體上主動防御機制較4G得到增強。另一方面，5G的網絡架構帶來了新的安全風險和安全需求，應用企業要求5G具有高安全性，不易被攻擊或泄露企業信息。5G時代將引入更多的參與主體，各類主體直接的安全邊界和責任劃分難度加大，對5G產業生態體系的安全保障提出了挑戰。
1.5 應用層
應用層是5G融入生產生活、滲透到經濟社會各領域的重要路徑。5G商用以來，已在工業[3]、醫療[4]、媒體[5]等行業加速融合落地，逐步走向成熟，5G應用實踐的廣度、深度和技術創新性顯著增加，5G應用正從單一化業務探索向體系化應用場景轉變[6]。隨著5G加速深入應用于各行各業，未來有望出現顛覆性新模式、新業態，重構技術產業格局，產生5G時代的新的獨角獸企業，探索按速率、時延、內容疊加等差異化服務的新模式[7]。
2 5G經濟貢獻的影響機理
從短期看，5G網絡作為固定資產投資，不僅能夠直接增加總產出，而且能夠通過乘數效應數倍地增加產出[8]。該理論最早由著名經濟學家凱恩斯提出，即在宏觀經濟中，一定數量的投資額會帶來國民收入若干倍的增加，可以用公式（1）表示
其中，ΔY表示國民收入增量，ΔI表示政府投資增量，ΔC表示消費增量，ΔC/ΔY也稱邊際消費傾向（MPC）。以城市軌道交通運輸為例，軌道交通運輸建設投資直接消耗了大量水泥、鋼鐵、石子等物品，使交通運輸業以及中間投入部門的就業人員工資收入增加，導致儲蓄和消費增加，引起消費部門生產擴大和收入增加，從而帶動新一輪消費和收入增加。這一點5G與其他基礎設施投資相同，5G新增投資不僅使電信部門收入增加，而且通過連鎖反應，引起產業鏈相關部門的收入增加，并促進其他部門追加新投資獲得新收入，致使國民收入總量的增長若干倍于最初那筆投資。值得注意的是，雖然基礎設施投資可以進行逆周期調節，拉動經濟增長，卻只具有短期效果。
從長期看，5G以其技術優勢將構建數字經濟新基座，為經濟社會數字化轉型提供底層支撐。以5G為平臺，將引發一系列新技術、新產品、新服務、新業態的涌現，改變人們的消費和投資傾向，催生5G終端、5G新服務等消費內容，以及垂直行業的持續投資。5G商用一段時間后，將在各行各業形成廣泛的資本存量，通過提高全要素生產率提升社會生產水平，從而促進經濟長期增長[9]。一方面，5G將發揮數字基礎設施的公共性和強外部性[10]，以更低成本賦能千行百業，為生產提供便利，最終降低生產成本、提高利潤水平。另一方面，當5G行業滲透率達到一定規模后，將展現出規模經濟性，降低交易成本，優化資源配置，從而促進科學分工、推動經濟增長。據測算，我國5G產業每投入1個單位將帶動6個單位的經濟產出，溢出效應顯著，助力各行業提質、降本、增效，提升產業鏈供應鏈現代化水平。盡管5G尚處于應用導入期，其經濟價值已在一些領域顯現。例如，中國商飛基于5G+8K飛機表面質量監測，檢測效率提高3倍以上，每條生產線至少減少2名質檢人員，所有檢測結果客觀、可量化、可追溯。
3 5G經濟社會影響的測算原理與方法
目前，5G經濟社會影響量化研究以商業預測為主，學術上利用統計數據進行量化評估的研究較少。從全球來看，IHS、GSMA、Analysys Mason和ACT的經濟測算方法比較具有代表性。總體上，5G經濟影響量化評估可以分為兩個角度：一是直接根據投入產出測算，基礎的輸入是5G相關的投資數據；二是對典型用例進行探討，根據產業關聯進行調整和擴展。此外，由于是面向未來的預測，各機構還在前期的評估中充分結合定性分析和歷史數據進行趨勢外推，以產生有價值的結論。在此基礎上，結合國內實際情況，可以采用國民經濟核算中的生產法測算2020年5G經濟社會貢獻。
3.1 測算范圍
在測算范圍上主要考慮三大部門的收入增長情況,具體參見圖2。對于設備制造商，主要考慮兩類收入，一類是網絡設備收入，主要來自電信運營商、互聯網企業以及其他垂直行業的網絡設備投資；另一類是終端設備收入，主要來自用戶的手機/泛終端支出和其他垂直行業的M2M終端支出。對于電信運營商，主要考慮其通信服務收入，包括來自用戶的通信流量支出和其他垂直行業的通信服務支出。對于互聯網企業，主要考慮其信息服務收入，包括來自用戶在移動視頻、網絡游戲等典型業務上的支出。
圖2 5G經濟貢獻測算范圍
3.2 測算模型
按照國民經濟核算中生產法的測算思路，5G經濟社會貢獻可以分為直接貢獻和間接貢獻兩部分。直接經濟貢獻方面，在對運營商、設備廠商、主要互聯網企業等進行調研的基礎上，針對三大部門測算各個部門在2020年的收入增長情況，然后根據各部門的增加值率計算其經濟貢獻。
間接經濟貢獻方面，基于投入產出法測算各部門經濟活動的間接拉動系數，結合前述直接經濟貢獻測算結果，得到5G對經濟社會的間接拉動效應。投入產出方法由列昂惕夫于20世紀30年代開創，主要用來研究經濟體系中各個部分之間投入與產出的相互依存關系的數量分析。學者主要用投入產出方法來計算產業中的帶動效應、關聯效應等，5G間接經濟貢獻可以利用投入產出法測算出了各行業由于5G投入所帶來的產出增量，并將這些行業的增加值加總得到5G的間接經濟貢獻。
3.3 測算結果
經測算，2020年5G直接帶動經濟總產出約8109 億元，直接帶動經濟增加值1897 億元，間接帶動總產出約2.1 萬億元，間接帶動增加值7606 億元。5G直接帶動經濟貢獻主要包括三方面。
一是擴大有效投資。5G將為經濟增長提供新動力，預計到2025年5G網絡建設投資將達到1.2 萬億元，累計帶動超過3.5 萬億元產業鏈上下游以及各行業應用投資。
二是促進消費升級。5G不僅直接推動手機、智能家居、可穿戴設備等產品消費，還可培育諸如超高清視頻、VR/AR沉浸式游戲、智慧教育、遠程辦公等新型服務消費，進一步帶動信息消費的快速增長。預計到2025年5G商用帶來的信息消費規模累計將超過8.3 萬億元，成為擴大內需的新動力。
三是創造就業和激發創業，5G帶動移動通信產業就業的同時，還將催生工業數據分析、智能算法開發、5G行業應用解決方案等新型信息服務崗位，并培養基于在線平臺的靈活就業模式。預計到2025年，5G將直接創造超過300 萬個就業崗位，為社會提供大量就業機會。
4 結束語
新冠肺炎疫情凸顯了數字化轉型的巨大價值，推動5G等數字技術進入加速發展軌道[11]，需要辨證看待短期機遇轉化為長期可持續發展優勢面臨的挑戰，處理好以下關系。
一是處理好供給推動和需求拉動的關系。既要認識到5G標準、網絡等供給端對應用發展的支撐和制約作用，加快突破短板，減少發展阻礙，也要認識到新興產業將與應用共同發展的客觀性和普遍性，遵循移動通信技術發展的內在規律，以應用帶動產業更加成熟。
二是處理好短期效益與長期戰略的關系。既要認識短期內5G應用產業發展中存在的投入大、見效長等問題爭議，多措并舉努力緩解經濟效益矛盾，也要認識到全球5G競爭的戰略價值和嚴峻形勢，以長遠眼光看待5G發展，以更大魄力推動改革創新。
三是處理好跟隨模仿與引領創新的關系。既要認識到在5G上我國已經實現了從模仿跟隨到領先的轉變，無法簡單移植國外成熟模式來推進5G發展，要強化自主創新、自我超越，也要認識到越是前沿越要開放，國外的有益探索能夠給我國帶來重要借鑒作用，要以更加開放的態度加強合作，共同推進5G創新發展。
