中国信通院陆洋等：5G经济社会影响机理与测算研究

0 引言

5G作为重要的信息基础设施,与物联网、人工智能、大数据等技术的融合应用将推动生产生活方式的深刻变革。从全球看，主要国家纷纷在政策支持、网络部署、应用培育、生态合作等方面聚力发力。2019年6月，我国正式启动了5G商用，已在5G标准数量、网络规模、用户数量等多个方面取得全球领先优势^[1]。2020年以来，中央频繁发声，对5G发展高度关注，将其纳入“新基建”范畴。我国各级政府密集出台相关政策文件支持 5G发展，5G产业发展的重要性日益提升。当前，全球5G竞争步入下半程，正从技术标准制定转向以应用发展为核心的新阶段^[2]。在此背景下，厘清5G的价值创造机理，有助于我国5G产业快速、健康发展，拓展数字经济新空间，从而带动国民经济高质量发展。应当看到，全球产业链供应链调整、新冠肺炎疫情冲击等外部因素不确定性增加，5G发展承担着对冲经济下行风险、推动社会数字化转型的重要使命，研究5G的产业体系、经济价值、测算方法更具有重要的现实意义。

1 5G产业生态体系

由于5G划时代的技术能力与赋能作用，外溢效应极其显著，驱动产业生产方式、商业模式、组织形态变革，成为构筑经济社会数字化转型的关键基础设施。5G产业生态体系由终端层、网络层、平台层、安全层、应用层组成，具体参见图1。

图1 5G产业生态体系架构

1.1 终端层

终端层提供海量数据接入、转换、数据预处理和边缘分析应用等功能，实现对各类生产数据的大范围、深层次采集和连接。虽然各行各业产业结构各具特点，但都可通过终端或模组接入5G网络，可以看作5G产业生态体系的组成部分。具体来看，对于制造行业，终端层包括工业模组、传感器、工业机器人、智能机床等；对于医疗行业，终端层包括无线医疗设备、医护PAD类、操控移动终端等；对于交通行业，终端层包括车载终端、智能道路设施等；对于融媒体行业，终端层包括4K/8K设备、AR/VR等。

1.2 网络层

网络层将海量的生产设备及关键部件进行互联，提升生产数据采集的时效性，为生产流程优化、能耗管理提供网络支撑。网络层引入网络切片等新技术，具备了按需提供不同等级的网络服务质量的能力，既可以满足用户在业务质量保证、业务隔离性和运营独立性的需求，也可以满足运营商差异化运营需求，有助于形成更丰富的商业模式。可以预见，专网将是5G行业应用的重要模式，特别是对于网络设施完备、转型意愿强烈的大型企业，更倾向于建设5G专网。

1.3 平台层

平台层构建形成基于海量数据采集、汇聚、分析的云平台，支撑生产资源泛在连接、弹性供给、高效配置，包括边缘云、laaS、PaaS、SaaS等。5G将激发“行业云”大规模应用，5G的带宽和速率能够将云端的计算结果实时传输到终端，将使许多业务场景数据存储和计算从“终端”转向“云端”。5G时代在云端进行应用开发，可以共享主机资源，降低终端硬件设备的配置门槛，基于平台的APP成为工业软件新形态。同时，垂直行业的企业可以向云服务商角色去转变，通过云端收集大量用户的信息进行分析，进而为用户提供更多服务。

1.4 安全层

安全层关注智能设备、控制设备及系统的安全，防止相关数据泄露，为5G生态系统安全运行提供持续的服务能力，涉及设备安全、网络安全、控制安全、应用安全和数据安全。5G网络具备统一的认证架构、多样的安全凭证管理、更强的隐私保护等优势，从而具有更好的私密性和更灵活的网络安全能力，总体上主动防御机制较4G得到增强。另一方面，5G的网络架构带来了新的安全风险和安全需求，应用企业要求5G具有高安全性，不易被攻击或泄露企业信息。5G时代将引入更多的参与主体，各类主体直接的安全边界和责任划分难度加大，对5G产业生态体系的安全保障提出了挑战。

1.5 应用层

应用层是5G融入生产生活、渗透到经济社会各领域的重要路径。5G商用以来，已在工业^[3]、医疗^[4]、媒体^[5]等行业加速融合落地，逐步走向成熟，5G应用实践的广度、深度和技术创新性显著增加，5G应用正从单一化业务探索向体系化应用场景转变^[6]。随着5G加速深入应用于各行各业，未来有望出现颠覆性新模式、新业态，重构技术产业格局，产生5G时代的新的独角兽企业，探索按速率、时延、内容叠加等差异化服务的新模式^[7]。

2 5G经济贡献的影响机理

从短期看，5G网络作为固定资产投资，不仅能够直接增加总产出，而且能够通过乘数效应数倍地增加产出^[8]。该理论最早由著名经济学家凯恩斯提出，即在宏观经济中，一定数量的投资额会带来国民收入若干倍的增加，可以用公式（1）表示

其中，ΔY表示国民收入增量，ΔI表示政府投资增量，ΔC表示消费增量，ΔC/ΔY也称边际消费倾向（MPC）。以城市轨道交通运输为例，轨道交通运输建设投资直接消耗了大量水泥、钢铁、石子等物品，使交通运输业以及中间投入部门的就业人员工资收入增加，导致储蓄和消费增加，引起消费部门生产扩大和收入增加，从而带动新一轮消费和收入增加。这一点5G与其他基础设施投资相同，5G新增投资不仅使电信部门收入增加，而且通过连锁反应，引起产业链相关部门的收入增加，并促进其他部门追加新投资获得新收入，致使国民收入总量的增长若干倍于最初那笔投资。值得注意的是，虽然基础设施投资可以进行逆周期调节，拉动经济增长，却只具有短期效果。

从长期看，5G以其技术优势将构建数字经济新基座，为经济社会数字化转型提供底层支撑。以5G为平台，将引发一系列新技术、新产品、新服务、新业态的涌现，改变人们的消费和投资倾向，催生5G终端、5G新服务等消费内容，以及垂直行业的持续投资。5G商用一段时间后，将在各行各业形成广泛的资本存量，通过提高全要素生产率提升社会生产水平，从而促进经济长期增长^[9]。一方面，5G将发挥数字基础设施的公共性和强外部性^[10]，以更低成本赋能千行百业，为生产提供便利，最终降低生产成本、提高利润水平。另一方面，当5G行业渗透率达到一定规模后，将展现出规模经济性，降低交易成本，优化资源配置，从而促进科学分工、推动经济增长。据测算，我国5G产业每投入1个单位将带动6个单位的经济产出，溢出效应显著，助力各行业提质、降本、增效，提升产业链供应链现代化水平。尽管5G尚处于应用导入期，其经济价值已在一些领域显现。例如，中国商飞基于5G+8K飞机表面质量监测，检测效率提高3倍以上，每条生产线至少减少2名质检人员，所有检测结果客观、可量化、可追溯。

3 5G经济社会影响的测算原理与方法

目前，5G经济社会影响量化研究以商业预测为主，学术上利用统计数据进行量化评估的研究较少。从全球来看，IHS、GSMA、Analysys Mason和ACT的经济测算方法比较具有代表性。总体上，5G经济影响量化评估可以分为两个角度：一是直接根据投入产出测算，基础的输入是5G相关的投资数据；二是对典型用例进行探讨，根据产业关联进行调整和扩展。此外，由于是面向未来的预测，各机构还在前期的评估中充分结合定性分析和历史数据进行趋势外推，以产生有价值的结论。在此基础上，结合国内实际情况，可以采用国民经济核算中的生产法测算2020年5G经济社会贡献。

3.1 测算范围

在测算范围上主要考虑三大部门的收入增长情况,具体参见图2。对于设备制造商，主要考虑两类收入，一类是网络设备收入，主要来自电信运营商、互联网企业以及其他垂直行业的网络设备投资；另一类是终端设备收入，主要来自用户的手机/泛终端支出和其他垂直行业的M2M终端支出。对于电信运营商，主要考虑其通信服务收入，包括来自用户的通信流量支出和其他垂直行业的通信服务支出。对于互联网企业，主要考虑其信息服务收入，包括来自用户在移动视频、网络游戏等典型业务上的支出。

图2 5G经济贡献测算范围

3.2 测算模型

按照国民经济核算中生产法的测算思路，5G经济社会贡献可以分为直接贡献和间接贡献两部分。直接经济贡献方面，在对运营商、设备厂商、主要互联网企业等进行调研的基础上，针对三大部门测算各个部门在2020年的收入增长情况，然后根据各部门的增加值率计算其经济贡献。

间接经济贡献方面，基于投入产出法测算各部门经济活动的间接拉动系数，结合前述直接经济贡献测算结果，得到5G对经济社会的间接拉动效应。投入产出方法由列昂惕夫于20世纪30年代开创，主要用来研究经济体系中各个部分之间投入与产出的相互依存关系的数量分析。学者主要用投入产出方法来计算产业中的带动效应、关联效应等，5G间接经济贡献可以利用投入产出法测算出了各行业由于5G投入所带来的产出增量，并将这些行业的增加值加总得到5G的间接经济贡献。

3.3 测算结果

经测算，2020年5G直接带动经济总产出约8109 亿元，直接带动经济增加值1897 亿元，间接带动总产出约2.1 万亿元，间接带动增加值7606 亿元。5G直接带动经济贡献主要包括三方面。

一是扩大有效投资。5G将为经济增长提供新动力，预计到2025年5G网络建设投资将达到1.2 万亿元，累计带动超过3.5 万亿元产业链上下游以及各行业应用投资。

二是促进消费升级。5G不仅直接推动手机、智能家居、可穿戴设备等产品消费，还可培育诸如超高清视频、VR/AR沉浸式游戏、智慧教育、远程办公等新型服务消费，进一步带动信息消费的快速增长。预计到2025年5G商用带来的信息消费规模累计将超过8.3 万亿元，成为扩大内需的新动力。

三是创造就业和激发创业，5G带动移动通信产业就业的同时，还将催生工业数据分析、智能算法开发、5G行业应用解决方案等新型信息服务岗位，并培养基于在线平台的灵活就业模式。预计到2025年，5G将直接创造超过300 万个就业岗位，为社会提供大量就业机会。

4 结束语

新冠肺炎疫情凸显了数字化转型的巨大价值，推动5G等数字技术进入加速发展轨道^[11]，需要辨证看待短期机遇转化为长期可持续发展优势面临的挑战，处理好以下关系。

一是处理好供给推动和需求拉动的关系。既要认识到5G标准、网络等供给端对应用发展的支撑和制约作用，加快突破短板，减少发展阻碍，也要认识到新兴产业将与应用共同发展的客观性和普遍性，遵循移动通信技术发展的内在规律，以应用带动产业更加成熟。

二是处理好短期效益与长期战略的关系。既要认识短期内5G应用产业发展中存在的投入大、见效长等问题争议，多措并举努力缓解经济效益矛盾，也要认识到全球5G竞争的战略价值和严峻形势，以长远眼光看待5G发展，以更大魄力推动改革创新。

三是处理好跟随模仿与引领创新的关系。既要认识到在5G上我国已经实现了从模仿跟随到领先的转变，无法简单移植国外成熟模式来推进5G发展，要强化自主创新、自我超越，也要认识到越是前沿越要开放，国外的有益探索能够给我国带来重要借鉴作用，要以更加开放的态度加强合作，共同推进5G创新发展。