頻譜資源利用評(píng)價(jià)體系研究

孫健++張錦南

摘要：綜合評(píng)價(jià)頻譜資源利用的情況，可以為我國無線電管理提供支持。采用文獻(xiàn)研究、仿真模擬方法建立了一套頻譜資源利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。運(yùn)用經(jīng)濟(jì)學(xué)理論和頻譜監(jiān)測(cè)相關(guān)技術(shù)指標(biāo)，借鑒ITU標(biāo)準(zhǔn)以及國外無線電管理經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)建指標(biāo)體系，體系包括技術(shù)、微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)、宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)和可持續(xù)發(fā)展四個(gè)維度指標(biāo)，將頻譜劃分為可以提供跨時(shí)域、空域以及業(yè)務(wù)的頻譜資源利用評(píng)價(jià)。利用指標(biāo)體系評(píng)價(jià)寧波地區(qū)頻譜資源使用情況，結(jié)果表明體系可以有效的對(duì)頻譜利用進(jìn)行評(píng)價(jià)，為頻譜管理提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：電磁場與微波技術(shù)；無線電頻譜資源；利用評(píng)價(jià)；經(jīng)濟(jì)

中圖分類號(hào)：TN-9

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI： 10.3969/j.issn.1003-6970.2016.02.004

引言

無線電頻譜資源是重要的戰(zhàn)略資源。由于歷史原因，我國頻譜資源管理傾向于利用行政手段。隨著我國經(jīng)濟(jì)改革的深入，無線電行業(yè)的快速發(fā)展，無線電頻率是一種資源的觀念逐漸被大眾認(rèn)識(shí)。舊有管理方式與現(xiàn)實(shí)中頻譜利用效率不均衡，業(yè)務(wù)分布不合理等情況的矛盾越來越突出，已經(jīng)嚴(yán)重影響相關(guān)行業(yè)發(fā)展。

世界各國都面臨著頻譜資源緊缺，部分頻段利用率低的問題。美國歐洲等早在70年代就開始研究頻譜資源的市場化理論和方法，現(xiàn)在已經(jīng)形成了一套高效的市場機(jī)制。羅納德·科斯（Ronald Coase）在1959年提出必須將無線電頻譜視作另一種生產(chǎn)要素，并且它的價(jià)值必須在自由市場上予以確定。英國在2006年對(duì)無線電頻譜對(duì)國家GDP的直接經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)進(jìn)行了測(cè)算，認(rèn)為無線電頻譜幫助英國的GDP每年增長11%，2006年無線電行業(yè)對(duì)國家GDP凈貢獻(xiàn)370億英鎊左右，占英國全國GDP的3%。自2000年至今，F(xiàn)CC先后主持完成大約8次頻譜拍賣，頻譜資源使用權(quán)逐步從廣播電視公司轉(zhuǎn)移到移動(dòng)業(yè)務(wù)用戶。其中規(guī)模最大的2008年組織的拍賣，共發(fā)放了1090個(gè)執(zhí)照，獲得195.9億美元的收入。通過補(bǔ)償產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，用價(jià)格手段調(diào)控產(chǎn)業(yè)分布，美國通過頻譜資源市場化實(shí)現(xiàn)了頻譜資源的優(yōu)化配置。經(jīng)濟(jì)學(xué)理論和實(shí)踐都證明市場手段可以提高頻譜利用效率。

市場形成的核心是價(jià)格的認(rèn)定?；陔p方都認(rèn)可的價(jià)格是交易形成的前提條件。資源屬性，現(xiàn)狀，未來的發(fā)展趨勢(shì)都反映在價(jià)格的變動(dòng)上。而價(jià)格是價(jià)值的外在表現(xiàn)。因此資源的價(jià)值評(píng)估成為市場雙方的平衡點(diǎn)。在市場化體系下，頻譜資源的價(jià)值評(píng)估涉及頻段本身的物理特性，技術(shù)上的利用情況，未來發(fā)展預(yù)期以及宏觀經(jīng)濟(jì)影響等。

相對(duì)于其他自然資源可以直接利用，頻譜資源主要通過傳遞信息間接產(chǎn)生價(jià)值，因此具有一定的特殊性。其用途多種多樣，用于國防安全以及公共服務(wù)等業(yè)務(wù)的頻譜資源并不適合市場化。對(duì)這部分資源，可以從技術(shù)和可持續(xù)性角度評(píng)價(jià)其使用狀況。

建立一個(gè)能夠量化評(píng)價(jià)市場化和非市場化用途頻譜資源利用的指標(biāo)體系，可以為頻譜資源的管理者，使用者提供客觀的依據(jù)，指導(dǎo)頻譜的市場化和實(shí)際使用，促進(jìn)頻譜科學(xué)分配，提高頻譜使用效率。本研究對(duì)國內(nèi)外頻譜資源的市場化進(jìn)行廣泛研究，提出技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)性和宏觀經(jīng)濟(jì)影響指標(biāo)，以分析特定頻譜的使用情況。

1 頻譜資源利用的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系設(shè)計(jì)

頻譜資源具有有限性、非消耗性、無邊界性和易污染性，是一種不具備有形實(shí)體的資源。頻譜資源的用途多樣，涉及國防，公共服務(wù)等領(lǐng)域，這些特點(diǎn)使得對(duì)頻譜資源的利用評(píng)價(jià)不同于土地和水資源等有形資源，不僅要考慮資源本身特點(diǎn)，同時(shí)必須結(jié)合技術(shù)與經(jīng)濟(jì)，現(xiàn)實(shí)與發(fā)展，從多個(gè)角度客觀，可量化的評(píng)價(jià)頻譜資源的利用情況。

參考國內(nèi)外研究，總結(jié)建立頻譜資源利用指標(biāo)體系的原則有四：覆蓋性，特征性，可比性，導(dǎo)向性。指標(biāo)體系設(shè)立應(yīng)在內(nèi)容上覆蓋各個(gè)方面，包括技術(shù)指標(biāo)，價(jià)值指標(biāo)，管理指標(biāo)等。由于無線頻譜資源具有自身的特點(diǎn)，具體到地點(diǎn)、時(shí)間等細(xì)節(jié)會(huì)體現(xiàn)出不同的特性。所以要求體系必須能夠體現(xiàn)頻譜資源的特點(diǎn)。指標(biāo)應(yīng)具有可比性，數(shù)據(jù)可以獲得并且進(jìn)行對(duì)比分析。指標(biāo)體系應(yīng)具有導(dǎo)向性，指導(dǎo)資源利用健康發(fā)展。根據(jù)指標(biāo)體系建立原則，指標(biāo)模型融合價(jià)值和技術(shù)兩個(gè)維度指標(biāo)，同時(shí)結(jié)合現(xiàn)代市場特點(diǎn)，考慮資源的可持續(xù)發(fā)展和對(duì)宏觀經(jīng)濟(jì)的影響建立。

綜上所述，指標(biāo)體系分為四部分：技術(shù)指標(biāo)，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，可持續(xù)性指標(biāo)和宏觀經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。根據(jù)頻譜用途，將其分為市場化部分和非市場化部分，劃分依據(jù)是是否產(chǎn)生可直接量化的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。市場化部分四個(gè)方面指標(biāo)都要衡量，但是某些指標(biāo)計(jì)算方式不同。非市場部分只考慮技術(shù)，部分可持續(xù)指標(biāo)，經(jīng)濟(jì)部分和宏觀經(jīng)濟(jì)影響指標(biāo)無法量化。

i.市場化部分：

劃分標(biāo)準(zhǔn)：頻譜為該行業(yè)帶來直接經(jīng)濟(jì)效益，主要產(chǎn)品或服務(wù)以無線電為載體

用途：公共移動(dòng)通信，衛(wèi)星通信，無線電廣播行業(yè)。

劃分標(biāo)準(zhǔn)：頻譜為該行業(yè)帶來間接經(jīng)濟(jì)效益，可以提高生產(chǎn)率或者避免損失

用途：海洋漁業(yè)，安全生產(chǎn)，港口，鐵路，水利監(jiān)測(cè)等。

ii.非市場化部分：

劃分標(biāo)準(zhǔn)：頻譜使用的經(jīng)濟(jì)價(jià)值無法直接量化

用途：氣象監(jiān)測(cè)，民用航空，國防，社會(huì)活動(dòng)，戰(zhàn)備災(zāi)備，科研，業(yè)余愛好者

技術(shù)指標(biāo)

以往的頻譜資源利用評(píng)價(jià)的技術(shù)指標(biāo)從頻域、時(shí)域、空域、碼域四個(gè)角度評(píng)價(jià)頻譜的使用情況。碼域評(píng)價(jià)實(shí)質(zhì)上是在同等利用條件下，評(píng)價(jià)不同調(diào)制技術(shù)（模擬、數(shù)字）對(duì)頻譜的利用效率。此外，在實(shí)際的頻譜管理中還需要考慮空中秩序問題。結(jié)合傳統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)和秩序因素，模型的技術(shù)指標(biāo)從空域、頻域、時(shí)域、秩序、技術(shù)（碼域）五個(gè)角度設(shè)計(jì)，意在從技術(shù)角度評(píng)價(jià)頻譜的利用。技術(shù)指標(biāo)是指標(biāo)體系中最基本的指標(biāo)。

經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

單純的技術(shù)指標(biāo)對(duì)頻譜利用情況的反映過于片面，在頻譜資源經(jīng)濟(jì)價(jià)值和稀缺性越來越凸顯的形勢(shì)下，需要將頻譜的經(jīng)濟(jì)價(jià)值納入考慮范圍。采用現(xiàn)代市場體系框架，引入經(jīng)濟(jì)學(xué)理論，把頻譜資源作為現(xiàn)代市場中的一個(gè)要素進(jìn)行評(píng)價(jià)。按照供求關(guān)系設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)頻譜資源價(jià)值指標(biāo)。

可持續(xù)指標(biāo)

和其他自然資源一樣，頻譜資源也有可持續(xù)發(fā)展的問題。由于通信技術(shù)發(fā)展十分迅速，頻譜用途增加，分配的不合理等原因，目前全世界都面臨著頻譜資源緊張的問題。很多國家不得不收回一些頻譜重新進(jìn)行分配，過程中產(chǎn)生一系列糾紛，并且導(dǎo)致時(shí)間、效率的浪費(fèi)。借鑒美國頻率儲(chǔ)備的思想以及土地市場化過程中土地儲(chǔ)備，保護(hù)耕地林地的可持續(xù)發(fā)展理念，加入可持續(xù)性發(fā)展指標(biāo)，意在從資源本身說明總量，存量，利用難度和利用價(jià)值的高低，包括產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的時(shí)間成本，充分考慮技術(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的因素，給未來頻段業(yè)務(wù)的部署以及市場化和非市場化頻譜的劃分提供參考依據(jù)，這樣可以一定程度上避免今天頻譜分配面臨的種種困境。

宏觀經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

在信息時(shí)代，無線電行業(yè)對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的影響越來越大。模型加入宏觀經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，從宏觀經(jīng)濟(jì)角度說明電信行業(yè)之間，電信行業(yè)和其他行業(yè)的相互影響。通過宏觀經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，可以把握頻譜資源對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的影響。

以上是從技術(shù)，經(jīng)濟(jì)，可持續(xù)性和宏觀經(jīng)濟(jì)影響角度評(píng)價(jià)頻譜資源利用情況。其中涉及技術(shù)、管理、經(jīng)濟(jì)等多個(gè)維度。頻譜的利用情況要依靠這些多維度參數(shù)才能完整的體現(xiàn)。根據(jù)頻譜的不同用途，頻譜分為市場化部分和非市場化部分，市場化部分頻譜分為直接產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)價(jià)值和不直接產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)價(jià)值兩部分，對(duì)以上頻譜設(shè)計(jì)不同的公式來計(jì)算其中成本和收入指標(biāo)。

市場化頻譜的經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)性指標(biāo)中的收入和成本，根據(jù)直接或者間接產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)價(jià)值，計(jì)算方法不同。

對(duì)于頻譜使用帶來直接經(jīng)濟(jì)價(jià)值行業(yè)：運(yùn)用成本收益法計(jì)算頻譜價(jià)值，思路是頻譜的價(jià)值是收入減成本。

其中收入和成本分別對(duì)應(yīng)企業(yè)財(cái)報(bào)“收益表”或者“損益表”中的收入支出項(xiàng)。

對(duì)于頻譜使用帶來間接經(jīng)濟(jì)價(jià)值行業(yè)：此類行業(yè)一般頻譜用來提高生產(chǎn)效率，或者預(yù)防安全事故。

f（x，i）=效率提升價(jià)值+避免安全事故損失價(jià)值（2）

其中，f（X，i）代表頻段的經(jīng)濟(jì)價(jià)值；X表示影響頻譜價(jià)值的各個(gè)變量；i表示第i年；r表示貼現(xiàn)率，固定值；n表示牌照使用年限，固定值；S表示staff，人員費(fèi)用；D表示device，設(shè)備費(fèi)用；L表示left，殘值；Y表示規(guī)定使用年限，固定值；F表示fee，頻率占用費(fèi)；N表示效率提升后新的每年產(chǎn)量；OLD表示舊的每年產(chǎn)量；p表示單件產(chǎn)品平均單價(jià)；0表示operate，運(yùn)營費(fèi)用；F表示fee，頻率占用費(fèi)；Pn表示每一年事故發(fā)生n次的概率；L表示平均單次事故損失。

對(duì)于非市場化的頻段：無法量化其收入。成本用公式（3）確定：

其中，f（X，i）表示頻段成本，X表示影響頻譜價(jià)值的各個(gè)變量；z表示第i年；r表示貼現(xiàn)率，固定值；n表示牌照使用年限，固定值；S表示staff，人員費(fèi)用；D表示device，設(shè)備費(fèi)用；L表示left，殘值；Y表示規(guī)定使用年限，固定值；F表示fee，頻率占用費(fèi)。以上項(xiàng)目在賬目中有對(duì)應(yīng)科目。

2 寧波地區(qū)特定頻段利用評(píng)估

數(shù)據(jù)來自寧波市無線電管理局，寧波統(tǒng)計(jì)局等。

分析以上兩個(gè)技術(shù)指標(biāo)表可以發(fā)現(xiàn)，寧波地區(qū)臺(tái)站增長率15%與寧波國民生產(chǎn)總值16%基本一致。臺(tái)站分布和地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相關(guān)性高。不同頻段在不同時(shí)間內(nèi)的占用率差別很大。采用不同的技術(shù)利用同一段頻譜，效率相差極大。說明寧波地區(qū)頻譜存在利用率不均衡情況。

對(duì)比經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，用于廣播電視的頻譜單位平均收入和投入產(chǎn)出比低于用于公共移動(dòng)通信頻譜。結(jié)合技術(shù)指標(biāo)對(duì)比，說明廣播電視頻段利用率和經(jīng)濟(jì)價(jià)值都低于公共移動(dòng)通信頻段，需要采取措施促進(jìn)該頻段充分利用。

通過對(duì)比指標(biāo)A，發(fā)現(xiàn)中國移動(dòng)收入增長率低于行業(yè)平均水平。連續(xù)三年電信業(yè)收入占全國GDP約2.1%，頻譜在通信和廣播行業(yè)中的貢獻(xiàn)值增加l%，該年GDP會(huì)增加0.99，具有顯著的連帶效應(yīng)。

3 結(jié)論

通過設(shè)計(jì)多維度，可量化的頻譜資源利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，從技術(shù)，微觀經(jīng)濟(jì)，可持續(xù)性和宏觀經(jīng)濟(jì)影響角度評(píng)價(jià)頻譜資源利用情況。所有輸入數(shù)據(jù)可以通過無線電監(jiān)測(cè)，地理信息監(jiān)測(cè)以及企業(yè)經(jīng)營財(cái)報(bào)得出，確保數(shù)據(jù)的可獲得和可比較。最后采用寧波地區(qū)數(shù)據(jù)對(duì)模型驗(yàn)證，說明評(píng)價(jià)指標(biāo)體系可以說明頻譜利用的程度和問題。

這一評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的優(yōu)點(diǎn)首先在于評(píng)價(jià)內(nèi)容全面。突破傳統(tǒng)的單純技術(shù)指標(biāo)局限性，首次引入經(jīng)濟(jì)和發(fā)展評(píng)價(jià)維度，符合我國資源市場化的經(jīng)濟(jì)改革趨勢(shì)和現(xiàn)階段發(fā)展不平衡的實(shí)際；其次是計(jì)算成本低，所有指標(biāo)都可以通過公開數(shù)據(jù)計(jì)算獲得；再次是打破頻譜應(yīng)用主體限制，可以對(duì)不同用途，行業(yè)，地區(qū)和時(shí)間的頻譜資源進(jìn)行比較。

實(shí)際應(yīng)用時(shí)，評(píng)價(jià)指標(biāo)體系可作為市場化頻譜資源定價(jià)，或非市場化頻譜資源利用效率提高提供有效工具。譬如在將特定頻譜資源推向市場前，可以通過本評(píng)價(jià)指標(biāo)體系對(duì)其應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展?jié)摿M(jìn)行評(píng)估，為定價(jià)提供基礎(chǔ)參考；或者在現(xiàn)行行政審批模式下，對(duì)將指配頻譜資源提出利用閾值，要求用戶使用需符合利用閾值標(biāo)準(zhǔn)，然后定期跟蹤資源利用指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)已指配頻譜資源利用效率的動(dòng)態(tài)管理。