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东数西算:中国数字经济发展的重要引擎

摘 要:东数西算工程是指将东部算力需求有序引导到西部,利用西部的资源禀赋优势,构建数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络体系,促进东西部协同联动。数字经济的崛起为东数西算战略布局提供了重要动力,东数西算战略也将在多个方面对未来数字经济发展产生深刻影响。在实施东数西算工程过程中,要解决好体制机制创新、数据中心整合、算力成本降低、政府作用与市场力量有机结合等关键问题。

关键词:东数西算 数字经济 算力 大数据 区域协同

【中图分类号F49文献标识码A

2022年初,国家发改委、中央网信办、国家能源局等多部门联合发出通知,正式启动了一项新的国家发展战略——“东数西算”。所谓东数西算 ,亦称“东数西算工程”,是指将东部算力需求有序引导到西部,利用西部的资源禀赋优势,构建数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络体系,促进东西部协同联动。这里的“数”,是指数据,而“算”,是指算力,即对数据集的处理能力。在数字经济加速发展的背景下,实施东数西算战略究竟有什么重大意义?东数西算对未来的数字经济发展会产生什么影响?这一战略实施中有可能遇到什么样的问题、应坚持什么样的策略?本文将围绕上述问题进行分析和讨论。

数字经济的崛起为东数西算战略布局提供动力

东数西算战略的提出,有其内在的合理逻辑。从中国数字经济的发展历程看,数字经济的崛起是与中国的改革开放和世界性的信息技术革命息息相关的。1978年中国改革开放起步,1980年到1990年,正是信息技术取得重大突破的关键十年,其标志就是运算技术和芯片技术取得突破,从而为1990年互联网的商用提供了强大的技术支撑,而互联网的出现,则在某种程度上改变了整个世界。作为数字经济的基础,中国的信息技术产业在此过程中得到了快速发展,主要呈现出三种趋势:一是中国信息通讯业进入发展的快车道,在改革开放前期的数十年间,信息通讯业几乎以平均17%的速度持续增长。二是民营经济在政策红利和市场机制的强力推进下,出现了强劲的发展势头。特别是2000年以后,在互联网大潮的推动下,借助庞大的国内外市场,中国消费互联网异军突起,培育出像华为、阿里、腾讯、百度这样具有全球影响力的互联网企业。三是数字经济在中国GDP总量中的占比快速上升,整体规模已处于世界前列。根据《中国互联网发展报告2021》,2020年中国数字经济规模达到39.2万亿元,占GDP比重达38.6%,保持9.7%的高位增长速度,其中数字产业化(包括信息通信产业、软件等)产业规模约有7.5万亿。中国互联网络信息中心提供的研究报告显示,截至2021年6月,中国移动电话基站总数达到948万个,互联网宽带接入端口数量9.82亿个,光缆线路总长度5352万公里;网民规模10.11亿,互联网普及率71.6%;网络视频用户9.44亿,网络支付用户8.72亿,网络购物用户8.12亿,网上外卖用户4.69亿。[1]

如果仔细分析中国改革开放后GDP发展变化,就会发现,数字经济发展对中国经济高增长的贡献是巨大的。按照国家统计局提供的数据换算,我国在改革开放初的1978年,经济总量约占世界经济总量的1.7%。2000年,经济总量约为1.25万亿美元,占世界经济总量约3.65%。这就是说,从1978年至2000年的20多年间,中国经济总量占世界经济比重只翻了一倍多。但2000年后,随着消费互联网的强势崛起,数字经济的快速发展,再加上2001年中国加入世贸组织,中国经济真正开始腾飞,到2010年超过日本成为全球第二大经济体;2021年,中国114万亿的GDP,大约折合17万亿美元,占世界经济总量的比重约为18%,稳居全球第二。从改革开放以来中国经济总量的上述演变,我们可以清晰地看到,数字经济在其中所扮演的角色。

从走向高质量发展的趋势看,未来数字经济在助推经济转型中必将发挥关键性作用。经过40多年的高速增长,当前中国经济面临着结构性转型的巨大压力。一方面,在相当长的一段时间内,中国经济发展得益于低廉的资源价格和劳动力红利,以及在环境等方面付出的代价,在世界产业链的中低端发力,在比较优势中获得了巨大的发展机遇;另一方面,这样的发展模式走到今天很难再继续下去了,诸多问题开始浮现,特别在国际形势出现重大变化,中美贸易摩擦等多重因素造成经济下行压力加大的环境中,中国必须加快经济结构转型,走高质量发展之路,积极培育和发展数字经济。由是观之,国家在这个时候推出东数西算战略,不仅是为未来的数字经济发展提供强大支撑,也是为中国经济成功转型创造巨大动力。

东数西算战略将如何影响数字经济的发展

可以肯定地讲,东数西算战略将在多个方面对未来数字经济发展产生影响。其中最主要的影响可能集中在以下三个方面:

对全国数字经济基础设施均衡布局的影响

数字基础设施是发展数字经济的重要支撑,没有强大的数字基础设施,发展数字经济就等于空谈。在“十四五”规划中,国家对未来信息基础设施建设做出了一系列重要部署。其总体目标是,要围绕强化数字转型、智能升级、融合创新支撑,布局建设信息基础设施、融合基础设施、创新基础设施等新型基础设施。在建设重点方面,除了强调要加快5G网络规模化部署,扩容骨干网互联节点,加快互联网协议第六版(IPv6)商用部署,推动物联网全面发展等外,特别提出要加快构建全国一体化大数据中心体系,强化算力统筹智能调度,建设若干国家枢纽节点和大数据中心集群,建设E级和10E级超级计算中心。实施东数西算工程,实际上就是在落实国家“十四五”规划中有关构建全国一体化大数据中心体系、强化算力统筹的重大战略部署。而这一部署的最大意义在于使以数字化为代表的新型基础设施布局更加合理——通过在西部相对落后的地区部署为东部计算服务的算力枢纽节点和大型数据中心集群,实现国内地区间数字基础设施的相对平衡。按照东数西算战略部署,将在全国建设8个国家算力枢纽节点,其中5个都集中在西部地区,具体有成渝枢纽、内蒙古枢纽、贵州枢纽、甘肃枢纽、宁夏枢纽。如果这些算力枢纽能够建成并投入运营,必将从整体上改变以往数字基础设施过多集中在东部经济发达地区的格局,这对平衡数字基础设施布局、促进数字经济发展具有长远战略意义。

对西部数字产业发展的影响

算力枢纽节点和一体化数据中心集群建设面临的一个重要问题,就是对电能的巨大消耗。我国东部虽然经济发达,但资源禀赋并不占优势,能源短缺是一个长期困扰经济发展的难题,未来如果国家在东部再建设更多大型一体化数据中心集群,就会进一步加剧电能的供需矛盾。相比之下,我国的中西部地区资源禀赋相对较好,有较为丰富的资源储备,在能源供给方面一直扮演着重要角色,例如我国长期实行的西电东送战略工程,就极大地缓解了东部能源压力。另外,我国的西北地区气温相对较低,在数据中心集群建设运营方面具有明显的气候优势。过去的若干年间,我国西部一些地区利用自身的优势,已经在云基地、大数据中心建设方面进行了有益探索,并积累了丰富经验。其中本次进入国家东数西算战略布局的贵州枢纽的贵安集群和宁夏枢纽的中卫集群,就是典型的范例。

贵阳是我国最早发展大数据产业的西部城市之一。贵阳具有发展数据产业得天独厚的优势,天然的冬暖夏凉的气候条件和丰富的煤电水电资源,加上中央政策的扶持,贵阳的大数据产业快速发展,并产生了越来越大的影响。落户贵阳贵安数据中心基地的企业不仅有国内的阿里巴巴、华为、腾讯、京东等企业,还有苹果、高通、微软、戴尔、惠普、英特尔、甲骨文等世界知名企业。当前,贵安新区正积极打造国家级数据中心集聚基地,推动存储型数据中心向生产型、高安全、绿色化数据中心转型升级,建设全国一体化大数据中心体系主节点。调研时得知,如今贵阳的数据产业规模已经接近2000亿。未来,贵安数据中心集群将把促进云网边一体化融合发展、推动算力高质量供给作为重点,优化国家级互联网骨干直联点、国际互联网数据专用通道、贵州省根服务器镜像节点和国家顶级域名节点,推进与其他7个算力枢纽节点的直连网络建设,大幅度提高网络带宽、降低网络延时,推动基础设施云、平台云、软件云建设,实现云边高效协同,提升各行业各领域用户的使用体验感。同时,依托高质量的算力供给,进一步吸引云业务聚集,围绕网络货运、数字金融、工业互联网、智慧文旅、智慧医养、北斗应用、数据交易、数据安全等10个重点领域,进一步发展数字经济。

宁夏算力枢纽的中卫数据中心集群所在地中卫市,早在2014年就开始云基地建设,先后吸引了一批知名互联网企业进入,如亚马逊、IBM、华为、阿里巴巴、腾讯、360、中国联通等。中卫拥有建设云基地的独特优势:中卫市年平均气温只有8度左右,整体气候比较寒冷,且拥有充足的煤电、风电,以及全国最大的光伏发电基地,可以大大降低数据中心集群的运行成本。随着中卫云基地建设不断推进,一大批国内外优秀信息技术企业落户中卫,形成囊括互联网企业、电商巨头、IT领域、信息服务业等行业的智慧产业集群,这个边陲城市依托大数据、云计算服务,带动电子商务、现代物流等高科技信息产业的发展。据测算,中卫云基地正式建成后每年可实现销售收入100亿元,并同时带动数字经济的发展。

对经济结构和社会发展的影响

2021年5月,国家发展改革委、中央网信办等部门印发《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》,明确提出构建数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络体系,促进数据要素流通应用。有专家指出,这里的一体化主要将围绕五个一体化展开:集群数据中心直联的网络一体化、双碳目标的能源一体化、各行业数据中心的算力一体化、数据开放共享的数据一体化以及智慧城市、重点应用领域的应用一体化。[2]可以设想,未来全国一体化大数据算力网络形成后,不仅可以有效解决东部经济发达地区算力不足的难题,而且可以全方位地赋能数字经济健康发展。而东数西算工程通过构建以西部地域为主体的国家算力枢纽节点和数据中心集群,可以促进全国一体化算力网络体系的形成,助力打造数字经济发展新优势。

一是推动工业互联网和智能制造迈上新台阶。在中国数字经济发展中,存在一种明显的现象,即消费互联网发展相对较快,在世界范围内也有比较大的影响力,而工业互联网和智能制造则相对落后。在未来数字经济发展中,补齐智能制造、工业互联网发展短板,是必然趋势。就工业互联网本身来看,它处于两个交叉点之上:一方面它是互联网与智能制造的交叉点,另一方面也是工业大数据与智能制造的交叉点。这就是说,工业互联网的本质,是实现各种生产要素如原材料、机器、信息系统、控制系统、产品、人等的全面互联,并通过工业数据的深度感知、实时传输交换、快速计算处理,高级建模分析,最终达到智能控制、运营优化和生产组织方式变革的目标。目前我国大约构建了70多个工业互联网平台,连接的设备大约有4千多万套,未来,工业互联网与人工智能融合发展的趋势将更加明显,而智能制造无疑是这种融合发展最重要的应用场景。从工业互联网、人工智能融合发展与算力供给的关系看,随着工业互联网的发展和人工智能的广泛应用,人类社会对算力的需求会越来越旺盛,要求也会越来越高。算法是人工智能应用的关键,工业互联网平台作为工业全要素的枢纽,需要打通工业知识向工业算法转化的通路,为构筑工业领域人工智能算法提供助力,降低算法的开发成本。在企业内部,工业互联网平台汇聚内部算力资源构建算力资源池,针对不同时段、不同用户和不同级别的算力需求,基于大数据分析统筹使用内部设备,提高设备使用效率;在企业外部,工业互联网平台对接各类算力供应商,通过租借、购买等方式,补充企业内部算力的不足,以提升整体算力水平,缩小人工智能应用需求和实际算力之间的差距。工业互联网的上述功能,决定了其可以根据实际需要统一调配,搭建算力供给体系,为人工智能应用提供稳定的支撑保障。通过以上分析,我们可以预见,东数西算战略的实施,将为工业互联网和人工智能的融合发展提供强大的算力支撑,将为尽快补齐数字经济领域发展短板、大力推进智能制造创造条件。

二是促进数字经济与实体经济深度融合,赋能传统产业转型升级,壮大经济发展新引擎。2022年1月 ,国务院发布《“十四五”数字经济发展规划》。根据规划,到2025年,数字经济迈向全面扩展期,数字经济核心产业增加值占GDP比重达到10%,数字化创新引领发展能力大幅提升,智能化水平明显增强,数字技术与实体经济融合取得显著成效,数字经济治理体系更加完善,我国数字经济竞争力和影响力稳步提升。可以设想,随着数字技术在经济社会领域的广泛应用,无论是数字产业化还是产业数字化,都将取得重大进展,并可能在诸多领域实现创新性突破。从数字产业化来看,尽管我国的数字产业发展迅猛,许多数字产品的生产数量位居世界前列,如手机出货量、电脑出货量等都处于世界第一,但是在一些关键领域,“卡脖子”技术问题依然非常突出,特别是高端芯片、操作系统、基础工业软件等关键核心技术不能自主可控,依赖外部进口。据悉,目前我国每年进口的芯片大约要花近6千亿美元,此项费用几乎是进口石油和粮食所用外汇的总和。同时,我国的数字经济占GDP比重表面上比较高,但真正的数字产业化规模只有7.5万亿,所占GDP比重还比较低,距离到2025年数字经济核心产业增加值占GDP比重达到10%的目标规划,还有一定的距离。从产业数字化看,这是我国走向高质量发展的必由之路,加速传统产业的数字化改造,实现数字经济与实体经济深度融合,自然是大势所趋。也就是说,不管是农业、工业还是服务业,都面临着全面实现数字化转型的问题。我国实施的东数西算战略,在一定意义上就是要为数字经济与实体经济深度融合提供强大的算力支撑。随着新一轮科技革命和产业变革的深入发展,算力已成为一个国家的核心生产力,直接影响着数字经济的发展速度和社会智能化的发展高度。网络作为连接用户、数据、服务的主动脉,只有与算力紧密结合,才能够支持社会不断增长的应用需求。而以新型基础设施为支撑的东数西算工程,面向高速运转的数字经济,加快推进的数字产业化与产业数字化,以及全社会不断增长的算力需求,完全有可能在推动数字经济与实体经济深度融合发展方面发挥重要作用。可以设想,随着东数西算工程的落地实施,以网络为根基,以算力为中心,网、云、数、智、链等要素互融互通的一体化算力网络将呈现在我们面前。

三是为加快城市数字化转型和可持续发展提供算力支撑。就中国经济发展的整体格局而言,东部经济发展水平相对较高,欠发达地区主要集中在中西部。目前在东部、中部、西部和东北四大板块中,东部经济总量占全国经济总量已经超过一半。截至2021年底,全国有24座城市进入“GDP万亿俱乐部”行列。除了成都、重庆和西安3座西部城市外,其余21座都集中在东中部,而东部就集中了17座。与此同时,近些年来我国的智慧城市建设热度很高,很多大中小城市都不同程度地把建设智慧城市作为重要目标,围绕城市运行、应急管理、可持续发展等城市治理重要议题,加快布局城市大脑、5G、大数据、云服务、物联网、区块链等,智慧城市对算力的需求大增。但受到区位、气候、能源等多重因素的影响,数据中心小而散的问题比较突出,东数西算工程的启动,以及全国一体化算力网络的建设,将在很大程度上满足智慧城市对算力的需求。随着社会对算力的需求不断升级,未来会涌现出更多的算力供应商和算力交易平台,探索出更健全的算力租赁、交易、托管等新服务模式,更好助力智慧城市建设、促进数字经济发展。

四是为消费互联网的拓展提供算力保障。与工业互联网不同,消费互联网主要是面对消费者个人的互联网服务,其主要特点是以个人用户为中心,以日常生活应用为服务场景,满足消费者在互联网中的消费需求,让生活更方便、更快捷。消费互联网的内容十分宽泛,涉及到人们的出行、购物、旅游、娱乐、医疗健康、教育培训、社交等各个领域。消费互联网之所以在短时间内飞速发展,与其依托于强大的信息与数据处理能力,以及多样化的移动终端,在电子商务、交通出行、医疗教育、金融服务、文化娱乐、休闲旅游、社交网络、搜索引擎等行业形成的规模化发展态势和完整的产业链条是分不开的。这一点,从中国消费互联网崛起的过程就可以看得非常清楚。首先,中国消费互联网的发展是建立在社会信息化水平不断提升以及移动终端的普及、网民数量的增长的基础之上的。其次,中国的人口基数大,容易形成规模效应,为消费互联网巨头,如华为、阿里巴巴、腾讯、百度、京东、360、字节跳动等的发展提供了强有力的支撑。当前,尽管消费互联网的市场竞争格局和产业格局已经趋向于成熟和稳定,但未来的拓展空间依然很大。这主要是因为消费互联网与民生服务息息相关,不管是互联网医疗、教育培训、养老、就业,还是旅游出行、购物、社交娱乐等,都还有很大的发展空间。伴随着数字技术的发展,消费互联网还将与产业互联网逐步融合,通过产业互联网提升产业效率,进而改善消费互联网的用户体验。在上述趋势下,消费互联网对算力的需求同样会大幅增长。而东数西算工程的上马,特别是数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络体系的构建,将会对不同区域、不同行业的数据资源进行有效整合,从而最大限度发挥枢纽数据集群的功能,进一步降低算力成本,更好地为以民生服务为主要使命的消费互联网赋能。未来,算力可能会成为与水电一样“一点接入、即取即用”的社会级服务,并朝着“网络无所不达、算力无所不在、智能无所不及”愿景发展。

东数西算实施中的难点及策略

东数西算工程的实施前景毋庸置疑,其战略价值也很容易被多数人认同。问题在于,如何有序地推进这一重大战略的实施。可以预见的是,这一战略工程在实施的过程中必将遇到诸多难题,需要我们有清醒的认识。

按照笔者的理解,实施东数西算工程,至少面临四个问题,或有四方面难点值得我们高度关注,并认真予以解决。

第一,如何创建新的机制,或者破除传统体制机制的束缚?东数西算的主要目标,是建设算力枢纽节点和数据中心集群,进而实现数据集群间的直联,形成全国一体化的算力网络体系。这意味着全国8个数据中心集群要率先实现互联互通,有了这个基础之后,才有可能推动各行业数据中心的算力一体化、数据开放共享的数据一体化、重点应用领域的应用一体化以及实现双碳目标的能源一体化,才能织就全国算力“一张网”。而这些一体化目标的实现,都面临着传统体制机制的约束,如果没有一套新的建设思路,或者打造一些新的模式和体制机制,就可能在实施中碰壁。从某种意义上说,这是该战略能否成功的最关键因素。

第二,如何对现有数据中心进行有效整合?东数西算工程的另一个重要目标,就是通过构建国家数据枢纽集群,对各类数据中心进行必要的整合,最终形成全国一体化数据算力网络体系。过去这些年,随着数字化进程的加快,各个地区、行业已经建设了大量的数据中心,并已经形成了相当规模的云服务能力,对数字化发展起到了重要的支撑作用。以环京数据中心建设为例,截止到2020年3月底,环京数据中心机柜已建成17.35万台,在建机柜32.55万台,规划机柜27.62万台,共计77.53万台。但在此过程中确实也出现了一些值得注意的问题,如一哄而起、重复建设、浪费等。资料显示,目前全国31个省市自治区都已建起了大数据中心,许多地市甚至一些县区,也在大手笔推进大数据中心建设。但从机柜上架率看,一线大城市机柜上架率相对较高,大体在50%左右,而三四线城市上架率大多都在10—20%左右,资源浪费问题比较突出。东数西算工程在实施过程中,如何加大对已有数据中心的整合利用,避免重复建设和浪费,是一个关键性问题。

第三,如何降低算力成本?数据中心维持运行往往需要消耗大量能源。有报道称,2018年我国数据中心总耗电量为1500亿千瓦时,达到了社会总用电量的2%,预计到2025年我国数据中心耗电量将会翻倍,占社会总用电量的4.05%,而三峡2017年的总发电量只有976.05亿千瓦时。这就是说,到2025年,三峡一年的发电量只能维持数据中心三分之一的用电量。作为一项国家战略,东数西算工程确实具有平衡数据中心运行能源消耗的功能作用,但在具体实践中,如何发挥好东数西算的这一优势,还有许多问题需要解决。例如,西部的5个数据枢纽、6个数据集群所处的区位不同,能源生产成本有较大差异,能源的消耗量也会有所不同,如何平衡不同数据集群之间的算力成本,实现双碳目标下的能源一体化,需要我们早谋划,有对策。

第四,东数西算工程如何实现政府作用与市场力量的有机结合?实施东数西算工程必须坚持以应用为导向的建设方针,对国家重点应用领域的算力需求,要优先予以保障。这就会连带出一个重要问题,即有为政府和有效市场的关系问题。毋庸置疑,东数西算作为一项重大的国家战略,对于经济社会发展会产生深刻影响,各级政府尤其是处于国家算力枢纽节点和数据中心集群的地方自然会高度重视。但是,如果东数西算工程过多地由政府包揽,也许会产生事倍功半的效果。一对显著的正反例子是,在消费互联网发展大潮中,由于市场作用发挥得比较充分,涌现出了诸多具有国际影响力的民营企业,如华为、阿里巴巴、腾讯、百度、京东、字节跳动等;反之,一些地方政府为了加快本地发展,不顾数字经济发展的主客观条件,不充分听取市场主体的意见建议,盲目投资高调发展芯片等高新技术产业,结果几年下来,成功者寥寥,留下了一些深刻教训。这说明,在数字化领域,市场力量是非常关键的,地方政府只有找准自身的角色定位,正确处理政府作用和市场驱动的关系,在政策指引下,更好地发挥市场在资源配置、应用创新、需求牵引中的关键作用,才能保障算力行业健康发展;同时,面对全社会各行业对算力的巨大需求,地方政府一定要保持冷静头脑,以满足算力应用需求为导向,推动东数西算事业沿着正确的方向不断前进,并在实践中创造新的辉煌!

【本文作者为中共中央党校(国家行政学院)教授,第四届国家信息化专家咨询委员会委员】

注释

[1]《第48次中国互联网络发展状况统计报告》,中国互联网络信息中心,http://www.cnnic.cn/hlwfzyj/hlwxzbg/hlwtjbg/202109/t20210915_71543.htm ,2021年9月15日更新。

[2]《“东数西算”工程系列解读之七 | 以“东数西算”为契机 解决算力面临的三大问题和挑战》,中国发展网,http://rss.chinadevelopment.com.cn/ydzx.php?s=/home/index/article/id/1771245.html,2022年3月28日更新。

责编:罗 婷/美编:王嘉骐

National Computing Network to Synergize East and West: The Important Driving Force of

China’s Digital Economy

Wang Yukai

Abstract: The National Computing Network Project aims to channel more computing resources from the eastern areas to the western ones and carry out collaborative and innovative construction between data centers, cloud computing, and big data with the use of rich resources in western areas so as to synergize the development in both regions. The burgeoning of the digital economy has provided an important driving force for the strategic layout of the project, which will in turn have a profound impact on the project’s future development in many aspects. In the process of implementing the national computing network to synergize east and west, we should solve some key problems, including innovating systems and mechanisms, integrating data centers, reducing data computing costs, and combining government functions and market forces.

Keywords: National Computing Network to Synergize East and West; digital economy; big data; regional synergy

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[责任编辑:罗婷]