熵值法按指标数据本身的离散程度确定权重:某项指标在各地区、各年份之间差别越大,信息熵越小,权重越大。合成综合指数分五步:构建指标体系,标准化,计算信息熵和权重,加权合成指数,再做后续分析。下文用样稿《中国省域数字经济发展水平测度及时空演变》的数字作示例。
先搭指标体系,标明维度和正负向
做法是先把要测的概念拆成几个维度,每个维度下选若干项指标,并标明每项指标越大越好(正向)还是越小越好(负向)。数据按地区和年份组织成面板,每行是一个地区一年的记录。
样稿把数字经济发展水平拆成 3 个维度、9 项指标,数据是 31 个省份 2013 至 2022 年的面板,共 310 行,参与测算 310 行,因缺失剔除 0 行。
| 维度 | 指标 | 方向 |
|---|---|---|
| 数字基础设施 | 互联网宽带接入端口、移动电话普及率、长途光缆线路密度 | 均为正向 |
| 数字产业化 | 软件业务收入、信息传输业从业人员、电信业务总量 | 均为正向 |
| 产业数字化 | 电子商务销售额、数字普惠金融指数 | 正向 |
| 产业数字化 | 单位 GDP 能耗 | 负向 |
极差标准化,负向指标反向处理
各项指标的单位不同,要先标准化。常用的是极差标准化:正向指标用该值减去最小值,再除以最大值与最小值之差;负向指标用最大值减去该值,再除以同一个极差,使方向统一为越大越好。
面板数据有年份时,标准化方式会影响不同年份的可比性。样稿把各年样本合并后一起做极差标准化,使年份之间可比。
信息熵越小,指标权重越大
标准化之后,先算每个样本(一个地区一年)在某项指标上的比重,即该样本的值除以全部样本该指标的值之和。再算该项指标的信息熵:把各样本比重与比重自然对数的乘积相加,取负号,再乘以样本数取自然对数的倒数。比重为 0 时,比重乘以其自然对数记为 0。
信息熵越接近 1,说明该指标在样本间差别越小,提供的信息越少。用 1 减去信息熵得到信息效用值,各指标的信息效用值除以全部指标效用值之和,就是该指标的权重。
样稿的权重表列出了各指标的信息熵、信息效用值、权重和维度权重:
| 对象 | 权重 |
|---|---|
| 软件业务收入(单项最高) | 0.1625 |
| 单位 GDP 能耗(单项最低) | 0.0275 |
| 数字产业化(维度) | 0.3724 |
| 数字基础设施(维度) | 0.3319 |
| 产业数字化(维度) | 0.2958 |
权重反映指标在样本间的差异程度,不代表指标本身的重要性。
加权求和得到综合指数
把各指标的标准化值乘以各自权重再相加,就得到每个地区每一年的综合指数;按维度内的指标权重相加,得到各维度得分。指数越大,表示该地区该年的水平越高。
样稿的逐年描述统计显示,全样本均值从 2013 年的 0.1569 升到 2022 年的 0.4685。三个维度的得分也都提高:数字基础设施由 0.1676 升至 0.4350,数字产业化由 0.1437 升至 0.4967,产业数字化由 0.1616 升至 0.4707。分区域看,各年区域水平依次为东部、中部、东北、西部,相对次序没有变化。
指数做出来之后接着分析什么
综合指数可以作为被解释变量或核心解释变量,进入后续分析。按研究问题选择,常见的有:
- 区域差异:Dagum 基尼系数及分解,把总体差异拆成组内、组间净值与超变密度。
- 分布动态:核密度估计,比较不同年份的分布形状。
- 空间相关:全局与局部莫兰指数,需要设定空间权重。
- 协调关系:耦合协调度。
- 状态转移:传统与空间马尔可夫链。
样稿的结果如下:2022 年 Dagum 分解的组内、组间净值、超变密度贡献率分别约为 10.97%、84.93%、4.11%,组间净值差异占主要部分。全局莫兰指数各年在 0.6355 到 0.6535 之间,p < 0.001,空间权重为省级邻接、逐年行标准化。耦合协调度均值由 2013 年的 0.3672 升至 2022 年的 0.6623。
指数和图表供研究参考,最终表述要与指导老师确认。
依据
以下页面于 2026 年 11 月 6 日查阅,样稿数字取自公开样稿的交付说明和统计结果。