| 研究问题 | 城域算力1毫秒时延圈的最优覆盖半径如何确定?不同覆盖密度下算力资源的边际社会收益与边际成本如何平衡? |
| 理论框架 | Samuelson 公共品理论 + Tiebout "用脚投票"模型,将算力基础设施视为准公共品,分析其空间配置的最优规模与结构 |
| 研究方法 | 空间一般均衡模型(SCGE),构建包含算力可达性的城市经济模型,数值模拟不同覆盖情景下的福利变化 |
| 数据来源 | 工信部算力节点数据、中国城市统计年鉴、运营商基站与光缆数据、夜间灯光遥感数据(NPP-VIIRS) |
| 创新点 | 首次将算力时延圈纳入空间一般均衡框架,量化1ms时延约束下的最优覆盖密度与福利效应,为算力布局提供效率基准 |
将算力基础设施的1毫秒时延圈视为一种具有空间外部性的准公共品供给决策。假设算力节点在空间上服从异质性分布,消费者效用同时取决于消费品的消费量与算力可及性。假说H1:算力时延圈的边际社会收益随覆盖密度递减;H2:存在使城市总福利最大化的最优覆盖半径;H3:不同城市等级(一线 vs 二三线)的最优覆盖策略存在显著差异,因人口密度与产业结构不同,算力需求的边际支付意愿也不同。
核心挑战在于算力覆盖与城市经济绩效之间的双向因果:经济发达地区更可能获得优先算力部署。采用两阶段策略:第一阶段利用地形起伏度与历史通信光缆路由作为工具变量——地形影响算力节点选址成本,但外生于当前经济表现;第二阶段使用边界断点设计,在城市群交界地带比较同一区位、不同算力覆盖程度的企业与居民福利差异,以识别算力可达性的因果效应。
构建面板双重差分模型:Y_it = α + β·ComputeAccess_it + γ·X_it + μ_i + λ_t + ε_it,其中 ComputeAccess_it 为城市 i 在 t 年是否进入1毫秒算力时延圈的二元变量。进一步采用连续型处理强度的广义DID:Y_it = α + β·CoverageRatio_it + γ·X_it + μ_i + λ_t + ε_it,CoverageRatio 为城市内1ms时延圈覆盖面积占比。使用 Sun & Abraham(2021)异质性处理效应估计量以应对错峰进入问题。
被解释变量:城市全要素生产率(LP法测算)、数字企业新增注册数、人均数字经济增加值。核心解释变量:以各数据中心经纬度与网格人口质心距离≤15km(对应1ms光纤时延)构建覆盖哑变量与覆盖率连续变量。工具变量:ASTER GDEM地形起伏度、1998年邮电局密度。控制变量:城市GDP、人均受教育年限、市场化指数、是否国家级高新区等。样本为2015—2028年地级市及以上城市的面板。
(1)替换被解释变量:使用夜间灯光亮度增长率替代全要素生产率,用数字经济专利授权量替代企业注册数。(2)替换识别策略:采用合成控制法对每个新进入1ms时延圈的城市构造反事实对照组,逐一比较处理效应。(3)排除竞争性假说:控制同期"宽带中国"与"东数西算"政策虚拟变量,以排除其他信息基础设施政策的混淆效应。(4)空间溢出检验:使用空间杜宾模型检验邻近城市的算力覆盖率是否对本城市存在正或负的空间溢出。
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