1.1 数字经济与算力时代

1.1.1 我国数字经济发展概况

目前，世界已经全面进入数字经济时代，数字经济是以数据资源为关键生产要素，以数字技术为核心驱动力，与实体经济深度融合的新型经济形态，深刻影响着世界科技创新、产业结构调整、社会经济发展。党的十八大以来，我国深入实施网络强国战略、国家大数据战略，先后印发《“十四五”数字经济发展规划》和《数字中国建设整体布局规划》，各地政府明确数字经济发展目标，加快推进数字产业化和产业数字化，推动数字经济蓬勃发展。经过多年的努力，我国数字经济发展取得了举世瞩目的成就。中国信息通信研究院发布的《全球数字经济白皮书（2022 年）》显示，2021 年全球47 个主要国家数字经济增加值规模达到38.1万亿美元[1]。中国数字经济规模达到7.1万亿美元，占47个国家总量的18.5%，仅次于美国的15.3万亿美元，位居世界第二，数字化对经济社会发展的引领支撑作用日益凸显，数字经济已经成为驱动我国经济发展的关键力量。回顾过去二十年中国数字经济增长情况，数字经济主要围绕以下几个方面发展[2]。

1.加快新型数字基础设施平台建设发展

数字基础设施是新技术、新产业、新业态、新模式全面发展的必要物质基础和关键支撑，国内正加快推动高速泛在、天地一体、云网融合、智能敏捷、绿色低碳、安全可控的智能化综合性数字基础设施建设。

一是建设全球领先的大规模信息通信网络。我国深入实施“宽带中国”战略，建成了全球最大的光纤和移动宽带网络，光缆线路长度从2012年的1479万公里增加到2022年的5958万公里，增加了3倍。截至2022年7月，我国已许可的5G中低频段频谱资源共计770 MHz，许可的中低频段频谱资源总量位居世界前列，累计建成开通5G基站196.8万个。网络基础设施全面向IPv6演进升级，IPv6活跃用户数达6.97亿户。深入实施工业互联网创新发展战略，网络、平台、安全体系及工业互联网标识解析体系基本建成。

二是信息通信服务能力大幅提升。我国移动通信实现从“3G突破”到“4G同步”再到“5G引领”的跨越，6G领域的愿景需求研究、关键技术研发、国际交流合作加快。互联网普及率从2012年的42.1%提高到2021年的73%，上网人数达10.32亿人，移动电话用户总数达16.43亿户，其中5G移动电话用户数达3.55亿户，约占全球的四分之三。面向中小企业连续4 年推进宽带和专线降费，让利超过7000亿元。相比2012年，宽带网络平均下载速率提高近40倍，移动网络单位流量平均资费降幅超95%。三是算力基础设施达到世界领先水平。截至2022年6月，我国数据中心机架总规模超过590万架标准机架，建成153家国家绿色数据中心，行业内先进绿色中心电源使用效率降至1.1 左右，达到世界领先水平。建成一批国家新一代人工智能公共算力开放创新平台，以低成本算力服务支撑中小企业发展需求。

2.推进数字产业创新能力提升

数字产业的质量和规模是数字经济核心竞争力的集中体现。

一是推进数字产业创新，初步形成规模化应用效应，瞄准重点数字产业，提升基础软硬件、核心电子元器件、关键基础材料和生产装备的供给水平和生产能力，强化关键产品自给保障能力。加快数字产业链现代化，实施产业链强链补链行动，加强面向多元化应用场景的技术融合和产品创新，提升产业链关键环节竞争力，完善重点产业供应链体系。培育新业态新模式，促进平台企业规范健康持续发展，深化共享经济在生活服务领域的应用，加快优化智能化产品和服务运营，发展智慧销售、智能制造、反向定制等智能经济。

二是产业创新能力不断提升。产业创新能力取得突破性进展，2021年我国数字经济核心产业发明专利授权量达27.6万件，占同期全社会发明专利授权量的39.6%。关键数字技术中人工智能、物联网、量子信息领域发明专利授权量居世界首位。不断发挥金融支持数字经济发展作用，深化股票发行注册制改革，2021年至2022年6月，近150家数字经济相关企业在主板、科创板、创业板完成首发上市，募集资金近3000亿元。持续扩大数字经济产业中长期贷款投放，截至2022年6月末，计算机、通信和其他电子设备制造业中长期贷款余额1.48万亿元。

三是数字产业快速成长。数字经济核心产业规模加快增长，全国软件业务收入从2012年2.5万亿元增长到2021年9.6万亿元，年均增速达16.1%。截至2021年，我国工业互联网核心产业规模超过1万亿元，大数据产业规模达1.3万亿元，并成为全球增速最快的云计算市场之一，2012年以来年均增速超过30%。

3.产业数字化转型加速

深化企业数字化改造升级，鼓励企业打造一体化数字平台，推进企业“上云用数赋智”，加快推动工业互联网、数字商务、智慧农业发展，促进传统产业全方位、全链条转型升级。

一是制造业数字化转型持续深化。信息化和工业化融合不断走深向实，企业数字技术应用水平显著提升。截至2022年6月底，我国工业企业关键工序数控化率、数字化研发设计工具普及率分别达55.7%、75.1%，比2012 年分别提升31.1个百分点和26.3个百分点。截至2022年7月底，“5G+工业互联网”建设项目超过3100个，形成一系列新场景、新模式、新业态。全国具备行业、区域影响力的工业互联网平台超过150个，重点平台工业设备连接数超过7900万台套，服务工业企业超过160万家，助力制造业降本增效。智能制造工程深入实施，通过智能化改造，110家智能制造示范工厂的生产效率平均提升32%，资源综合利用率平均提升22%，产品研发周期平均缩短28%，运营成本平均下降19%，产品不良率平均下降24%。

二是服务业数字化水平显著提高。全国网络零售市场规模连续9 年居于世界首位，从2012年的1.31万亿元增长到2021年的13.1万亿元，年均增速达29.15%。近年来，我国电子商务交易额保持快速增长，由2012 年的8 万亿元增长至2021年的42.3万亿元，年均增长20.3%。电子商务、移动支付规模全球领先，网约车、网上外卖、数字文化、智慧旅游等市场规模不断扩大。

三是农业数字化转型稳步推进。2021 年，农作物耕种收综合机械化率超过72%，农机应用北斗终端超过60万台套，产品溯源、智能灌溉、智能温室、精准施肥等智慧农业新模式得到广泛推广，大幅提高了农业生产效率。

4.数字化公共服务水平不断提升

数字政府、数字惠民服务、数字乡村建设成效显著，推动公共服务更加普惠均等，让数字经济发展成果更多更公平惠及全体人民，不断增强人民群众获得感、幸福感、安全感。数字化公共服务水平不断提升。

一是“互联网+政务服务”取得显著成效。全国一体化政务服务平台基本建成，“一网通办”“异地可办”“跨省通办”广泛实践。全国96.68%的办税缴费事项实现“非接触式”办理，全面数字化电子发票试点稳步推进，电子发票服务平台用户数量突破千万级。

二是数字惠民水平不断提升。全国中小学（含教学点）互联网接入率达100%，住房公积金小程序服务1.64亿个缴存人，社会保障卡持卡人数达13.63亿人，电子社保卡领用人数达6.19亿人，全国已审批设置1700多家互联网医院。在抗击新冠疫情期间，线上教学、互联网诊疗、线上健身等线上服务和无接触配送有力保障了居民需求。

三是数字城乡建设纵深推进。新型智慧城市建设取得积极进展，城市信息模型平台和运行管理服务平台建设稳步推进，全国国土空间规划数字化监管平台基本建成，数字孪生流域、水网、水利工程加快建设，智慧交通、应急、广电等建设成效显著。数字乡村建设加快推进，促进乡村宜居宜业、农民富裕富足。全国现有行政村全面实现“村村通宽带”，农村通信难问题得到历史性解决。乡村治理数字化助力强村善治，党务、村务、财务“三务”在线公开率超过70%。乡村信息服务体系逐步健全，累计建设运营益农信息设施46.7万个，提供各类服务9.8亿人次。“互联网+”农产品出村进城带动农民增收，2021年全国农产品网络零售额达4221亿元。

5.构建网络安全屏障，提升数字经济治理水平

全面筑牢数字安全屏障，提高防范和抵御安全风险能力。网络安全是保障国家安全，经济社会稳定运行，以及广大人民群众利益的前提。在全国人民代表大会的指导推动下，建立健全各行业领域安全管理规则、制度和工作机制，加快健全法律法规体系，提升网络风险防范能力，推动数字经济健康发展。

一是法律和政策制度体系逐步健全。相继颁布实施《中华人民共和国网络安全法》（简称《网络安全法》）、《中华人民共和国电子商务法》（简称《电子商务法》）、《中华人民共和国数据安全法》（简称《数据安全法》）、《中华人民共和国个人信息保护法》（简称《个人信息保护法》），修改《中华人民共和国反垄断法》（简称《反垄断法》），印发了《关于构建数据基础制度 更好发挥数据要素作用的意见》（简称《数据二十条》）。

二是网络安全防护能力持续增强。建立网络安全监测预警和信息通报工作机制，持续加强网络安全态势感知、监测预警和应急处置能力。完善关键信息基础设施安全保护、数据安全保护和网络安全审查等制度，健全国家网络安全标准体系，完善数据安全和个人信息保护认证体系，确保国家网络安全、数据和个人隐私安全。基本建成国家、省、企业三级联动的工业互联网安全技术监测服务体系。

三是数字经济治理能力持续提升。建立数字经济部际联席会议等跨部门协调机制，强化部门间协同监管。提升税收征管、银行保险业监管、通关监管、国资监管、数字经济监测和知识产权保护、反垄断、反不正当竞争、网络交易监管等领域的信息化水平，推动“智慧监管”。有序推进金融科技创新监管工具试点、资本市场金融科技创新试点、网络市场监管与服务示范区等工作，探索新型监管机制。

6.积极参与数字经济国际合作，构建网络空间命运共同体

我国相关部门务实推进数字经济交流合作，推动“数字丝绸之路”走深走实，鼓励数字经济企业走出去，高质量开展智慧城市、电子商务、移动支付等领域合作，创造更多利益契合点、合作增长点、共赢新亮点，让数字经济合作成果惠及各国人民。

一是积极提出“中国倡议”。提出全球发展倡议，将数字经济作为倡议重点领域。发起《携手构建网络空间命运共同体行动倡议》《“一带一路”数字经济国际合作倡议》《金砖国家数字经济伙伴关系框架》《金砖国家制造业数字化转型合作倡议》等，共同构建和平、安全、开放、合作、有序的网络空间。截至目前，已与16个国家签署“数字丝绸之路”合作谅解备忘录，与24个国家建立“丝路电商”双边合作机制，中国-中东欧国家、中国-中亚五国电子商务合作对话机制建设取得积极进展，中国-东盟信息港、中阿网上丝绸之路建设成效显著。

二是加快贸易数字化发展，促进贸易主体转型和贸易方式变革，完善数字贸易政策，积极引进优质外资企业和创业团队。大力发展跨境电商，打造跨境电商产业链和生态圈。累计建设34条跨境陆缆和多条国际海缆，推动网络基础设施互联互通。中国电商平台助力全球中小企业开拓中国市场，2021年我国跨境电商进出口规模近2万亿元。

三是积极提供“中国方案”。深度参与数字经济国际治理，推进G20、亚太经合组织机制下数字经济合作，引导包容性规则制定。

1.1.2 算力规模与算力质量

算力为数据存储和分析提供计算资源，其作为数字经济的核心生产力，已成为全球战略竞争的新焦点，将带动数字经济的创新和发展迈上新台阶。《2021—2022全球计算力指数评估报告》[3]显示，国家计算力指数与国内生产总值（Gross Domestic Product，GDP）走势呈现正相关，各国计算力指数排名中美国和中国居前两位；而计算力指数平均每提高1个百分点，数字经济和GDP将分别增长3.3‰和1.8‰。近7年来，全社会数据总量呈爆发式增长，我国数据增量年均增速超过30%，据国家发展改革委预计，我国算力需求仍将以20%以上的速度快速增长，算力设施建设也将持续高速增长，算力规模不断扩大，供给水平大幅度提升。

由中国信息通信研究院发布的《中国算力发展指数白皮书（2022年）》可知，数据中心、智能计算中心、超算中心等基础设施正加快部署，目前根据工业和信息化部统计，我国算力基础设施算力规模超过140 EFLOPS[1]，位居全球第二。在数据中心规模部署上，截至2021年末，我国在用数据中心总规模超过520万架标准机架，上架率平均55%以上。数据中心服务器规模为1900万台，存储容量达到800 EB，电源使用效率持续下降，先进绿色数据中心已经将电源使用效率（Power Usage Effectiveness，PUE）降低到1.1左右，达世界先进水平。同时，国家加快了智能计算中心的布局，截至2022年3月，全国已经投入用于人工智能的计算中心近20个，在建的超过20个。超级计算机商业化的进程也在不断提速，多款提供商业化算力服务的超级计算机在2021年高性能计算机排名中名列前茅。

京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝地区双城经济圈等区域算力发展处于领先水平，其中广东、北京、江苏、浙江、上海、山东位于第一梯队。中西部核心省份算力发展逐渐起步，但目前仍面临技术基础薄弱、发展环境亟待优化、算力需求少等问题。这必然导致东西部算力资源差距不断拉大，影响我国区域发展、产业发展、能源发展，乃至全国数字经济的高速均衡发展，因此推动算力基础设施均衡发展是实现我国数字经济健康持续发展的关键举措，具体表现在以下三个方面。

一是促进区域和产业平衡充分发展的必然要求。当前，我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾，具体体现在东西部、区域间、实体制造与互联网发展、碳消耗等方面的不平衡不充分。算力主要需求方互联网企业、云计算企业多分布在北上广深等东部地区，导致现有数据中心布局呈东多西少的特点，中国信息通信研究院发布的《中国算力发展指数白皮书（2021年）》指出，北京、广东、上海的算力规模位列前三，江苏、浙江、河北、山东跻身第一梯队，内蒙古、贵州、甘肃等省在算力规模和增速上并不占优势[4]。东部受土地、电力、能耗等资源制约，大规模发展数据中心已难以为继，各地已经相继出台限制数据中心发展的措施，包括提高PUE指标要求、提升电价、限制土地供应等。而西部地区总面积约占全国总面积的72%，人口占比约29%，部分省区市平均气温在10℃以下，呈现典型地广人稀、气温低、能源丰富、电价便宜的特点，但产业经济落后，一方面产业无人可用，另一方面人才就业困难，造成西部数据中心的利用率普遍偏低，严重拉低国内数据中心平均利用率。因此需要通过算力均衡发展，解决东部地区的土地、能源、能耗、成本等诸多问题，通过跨地理维度来解决资源分配问题，逐步带动西部产业发展。

二是加快产业互联网创新发展的必然要求。互联网的发展正在由消费互联网向面向企业级服务的产业互联网发展，全球主要科技公司纷纷转向面向企业业务寻求数字经济的新增长空间。《2022中国企业数智服务市场趋势洞察报告》显示，2021年中国企业数智服务市场规模为3.6万亿元，2020—2025年复合增长率达到20%[5]。而产业互联网的创新发展需要坚实的数字底座，面向企业客户的多样化需求，其建设更为复杂，涉及技术范围更广、互联互通的要求更高、低成本需求更强，如果没有政策的支持和引导，完全依托市场化运作，难以保障有序投资和资源高效利用。

三是实现能源低碳转型的必然要求。我国已经制定了“双碳”的发展目标。总体来看，我国电力行业碳排放占能源领域碳排放的一半左右，电力系统碳减排是能源领域碳减排的重中之重。作为高耗能的数据中心，据国家能源局统计，2020年我国数据中心年用电量占全社会用电量的2.71%，总能耗超过2000亿千瓦·时，相当于燃烧6000万吨煤排放1.6亿吨的二氧化碳的发电量，预计到2025年占比将达到4%[6]。贯穿数据中心全生命周期的能耗和碳排放将由其所在地承担。目前，云南、贵州、甘肃等都是发电量大于用电量的省，而北京、浙江、广东等属于发电量严重不足的省市。为了解决东部电力短缺的困局，国家大力发展“西电东送”工程，“十三五”末“西电东送”能力已经达到2.7亿千瓦[7]，到2025年，“西电东送”能力达到3.6亿千瓦以上[8]。在当前的技术水平下，2000千米长距离输电的损耗是6%左右[9]，根据原国家电力监管委员会发布的《2010年度电价执行及电费结算情况通报》，全国平均的输配电成本占电力成本的30%以上[10]。国内电力资源分布不均，也是促进算力基础设施优化布局的重要原因。

1.1.3 新基建与算力时代

我国数字经济的发展由于人口众多、密度大、地域广等因素，呈现规模经济、网络效应、范围经济等典型特征[1]，伴随互联网、制造业、服务业等行业数据日益增多，企业数字化转型加速，新冠疫情大数据需求井喷，日常生产生活产生的数据要素和相应的算力需求大幅提升，从5G、特高压、高铁、充电桩，到人工智能（Artificial Intelligence，AI）、大数据中心、工业互联网等各大领域背后都需要强计算量作支撑。这些均无时无刻不在考验着国家信息化基础设施的承载及调度能力。

新基建作为高质量发展数字经济的基石，以科技创新面向经济主战场，以数字技术重构基础设施、产业链，加快推进新基建是不断做强做优做大我国数字经济的关键举措。为了达成全社会数字化转型的目标，要求有相应的全社会数字基础设施。虽然信息通信网络几十年来都是全社会的基础设施，但是在数字化转型高要求的今天需要加快演进。另外，与网络不同，云计算技术经过十余年的发展，目前在企业应用方面日渐成熟，但距离全社会数字基础设施的安全性、可靠性、易获得性的要求还有不小的差距。2020 年，《中共中央 国务院关于构建更加完善的要素市场化配置体制机制的意见》首次将数据作为新型的生产要素，“十四五”规划中则着重提到了要素市场化配置的重要性。2021年12月，国务院印发的《“十四五”数字经济发展规划》明确提出，数据资源是目前数字经济深化发展的核心引擎，对于数字经济的统筹规划和对数据要素的高效利用是我国“十四五”期间数字经济重要的发展方向之一[11]。那么，对数据要素进行价值转化的算力基础设施，则成为数字技术重构基础设施的核心对象。

算力基础设施是算力稳步提升的关键，是数字经济发展的新引擎。人类社会已经从马力时代、电力时代，快速进入算力时代。这就需要不断完善的算力基础设施，使其在数据要素赋能经济高质量发展过程中发挥关键作用。算力的大小代表着数字化信息处理能力的强弱，数字经济的发展离不开算力的支撑，而算力联网能够使得算力像水一样流动，解决计算需求与资源分布不均的矛盾。随着算力服务的逐步完善，将改变以前算力作为单点式产品的属性，只有让算力像水、电一样按需流动，随需随取，才能让算力真正具备社会基础设施的属性。