數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)區(qū)域碳排放的影響研究

鄭丹雯

（上海大學(xué)悉尼工商學(xué)院，上海 201800）

1 引言

作為溫室氣體的主要來源，全球二氧化碳排放量的不斷增加，造成冰川融化加速、海平面上升、旱澇兩極分化等極端現(xiàn)象頻繁發(fā)生。我國(guó)面臨的碳減排壓力已上升到前所未有的水平，推動(dòng)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展已成為新常態(tài)階段一項(xiàng)重要而嚴(yán)峻的任務(wù)，因此，需要在經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式上進(jìn)行積極的調(diào)整。其中，數(shù)字是一種新型的生產(chǎn)要素，其正在與傳統(tǒng)生產(chǎn)要素相融合，使現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)逐步走向智能化。通過數(shù)字經(jīng)濟(jì)與生產(chǎn)活動(dòng)的融合發(fā)展，工業(yè)、服務(wù)業(yè)乃至農(nóng)業(yè)都面臨著生產(chǎn)要素再分配、生產(chǎn)效率提高等數(shù)字化轉(zhuǎn)型，這無疑為我國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)提供了新的選擇。因此，本文將數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展作為一個(gè)重要變量，引入碳排放影響因素的研究框架中，系統(tǒng)地考察數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)區(qū)域碳排放的影響效應(yīng)，為國(guó)家通過“數(shù)字減排”實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)提供新的可行路徑。

2 理論機(jī)制與研究假設(shè)

數(shù)字經(jīng)濟(jì)影響區(qū)域碳排放強(qiáng)度的機(jī)制體現(xiàn)在以下3 個(gè)方面：第一，從行業(yè)自身來看，數(shù)字化產(chǎn)業(yè)以信息服務(wù)企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等信息企業(yè)為主，其綠色水平普遍高于傳統(tǒng)生產(chǎn)制造業(yè)。而這些數(shù)字化企業(yè)由于其強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，往往會(huì)更注重環(huán)境效益[1]。此外，數(shù)字經(jīng)濟(jì)的一些固有優(yōu)勢(shì)和本質(zhì)特征，如跨時(shí)空的信息傳播、數(shù)據(jù)創(chuàng)建和共享等，可以減少不必要的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，從而降低能源消耗和碳排放強(qiáng)度。第二，從治理層面來看，政府可以通過數(shù)字化技術(shù)更好地了解能源市場(chǎng)及能源價(jià)格的變化，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)能源供應(yīng)總量的有效調(diào)控。同時(shí)，利用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和遙感技術(shù)等，政府可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)碳排放數(shù)據(jù)，提高對(duì)碳排放超標(biāo)情況的預(yù)警和感知能力，從而降低區(qū)域碳排放強(qiáng)度。第三，從企業(yè)層面來看，數(shù)字經(jīng)濟(jì)使企業(yè)能夠在塑造數(shù)字環(huán)境、改變產(chǎn)品性能和創(chuàng)造新價(jià)值的過程中獲得全新的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，從而促進(jìn)投入要素的優(yōu)化配置，通過減少資源浪費(fèi)為碳減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供支持[2]。

基于上述分析，本文提出假設(shè)1：數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展會(huì)顯著降低區(qū)域碳排放強(qiáng)度。

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化是指通過促進(jìn)產(chǎn)業(yè)間合理調(diào)整、提高生產(chǎn)效率，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的合理化和高級(jí)化。具體來說，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化是指通過對(duì)資源的合理使用，提高資源使用效率，以提升各產(chǎn)業(yè)部門的協(xié)調(diào)程度；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化是指產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)水平由低向高過渡的過程。數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化的影響機(jī)制主要體現(xiàn)在：數(shù)字經(jīng)濟(jì)能夠促使企業(yè)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新、知識(shí)共享，引導(dǎo)創(chuàng)新資源向高生產(chǎn)率產(chǎn)業(yè)流動(dòng)，從而優(yōu)化資源配置、加速產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的合理化升級(jí)。同時(shí)，數(shù)字經(jīng)濟(jì)可以依托強(qiáng)滲透性、高擴(kuò)散性等特點(diǎn)，打破各產(chǎn)業(yè)間的壁壘，促進(jìn)關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)之間實(shí)現(xiàn)融合發(fā)展，有利于推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化[3]。現(xiàn)有學(xué)者基于多種方法論證了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化可以有效降低碳排放強(qiáng)度[4]。

基于上述分析，本文提出假設(shè)2：數(shù)字經(jīng)濟(jì)會(huì)通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化效應(yīng)間接影響區(qū)域碳排放強(qiáng)度。

3 研究設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)說明

3.1 模型設(shè)定

為驗(yàn)證數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)區(qū)域碳排放強(qiáng)度的影響效應(yīng)，本文構(gòu)建了如下普通面板基準(zhǔn)回歸模型：

式中，Ceit代表第i 個(gè)城市第t 年的二氧化碳排放量；Deit代表數(shù)字經(jīng)濟(jì)指數(shù)；Controlit代表控制變量；μi代表個(gè)體效應(yīng)；σt代表時(shí)間效應(yīng)；εit代表隨機(jī)誤差。

除了式（1）所體現(xiàn)的總效應(yīng)，數(shù)字經(jīng)濟(jì)可能通過某些中介機(jī)制間接影響區(qū)域碳排放強(qiáng)度，據(jù)此，本文建立了如下中介效應(yīng)模型：

式中，Mit代表中介變量，包括產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化（lnInsr）和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化（lnInsh）；其他變量定義與式（1）相同。β1×γ2代表中介效應(yīng)，即數(shù)字經(jīng)濟(jì)通過中介變量對(duì)區(qū)域碳排放產(chǎn)生的影響。

3.2 變量選取

3.2.1 被解釋變量

本文借鑒聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)的計(jì)算方法，計(jì)算了主要化石燃料（原煤、原油和天然氣）燃燒產(chǎn)生的二氧化碳排放量，具體公式如下：

式中，CEref-i代表化石燃料i 的參考二氧化碳排放總量；ADref-i和EFi分別代表相應(yīng)化石燃料的表觀消耗量和碳轉(zhuǎn)換系數(shù)。

3.2.2 核心解釋變量

為綜合考慮數(shù)字經(jīng)濟(jì)在不同維度的發(fā)展情況，本文參考有關(guān)地級(jí)市層面數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平測(cè)量的研究，從互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和數(shù)字金融普惠發(fā)展兩個(gè)角度，以人均電信業(yè)務(wù)總量、人均郵政業(yè)務(wù)總量、每百人手機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)、計(jì)算機(jī)服務(wù)業(yè)從業(yè)人數(shù)占比、軟件從業(yè)人數(shù)占比和數(shù)字普惠金融指數(shù)6項(xiàng)指標(biāo)為子維度構(gòu)建數(shù)字經(jīng)濟(jì)指標(biāo)體系，運(yùn)用熵值法對(duì)其進(jìn)行綜合處理，計(jì)算出數(shù)字經(jīng)濟(jì)總指數(shù)（De）。

3.2.3 中介變量

對(duì)于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化的測(cè)量，本文分別測(cè)量產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化這兩個(gè)維度。具體來說，用泰爾指數(shù)來衡量產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化（lnInsr），用第三產(chǎn)業(yè)與第二產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值之比取對(duì)數(shù)來衡量產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化（lnInsh）。其中，泰爾指數(shù)的計(jì)算公式為：

式中，TL 代表產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化程度；i 代表具體的產(chǎn)業(yè)部門；n 代表產(chǎn)業(yè)部門數(shù)；Y 代表生產(chǎn)總值；Yi代表產(chǎn)業(yè)部門i的產(chǎn)值；L 代表從業(yè)人數(shù)；Li代表產(chǎn)業(yè)部門i 的從業(yè)人數(shù)。

3.2.4 控制變量

為了更加準(zhǔn)確地分析數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)區(qū)域碳排放強(qiáng)度的影響，本文借鑒現(xiàn)有研究成果，設(shè)定了5 個(gè)控制變量：人口規(guī)模（lnPopu）用年末城鎮(zhèn)人口數(shù)（百萬人）的對(duì)數(shù)來衡量；人均收入水平（lnPgdp）用城市人均平減GDP（元）的對(duì)數(shù)來衡量；能源消耗（lnPener）用城市人均用電消耗量（千瓦時(shí)/人）的對(duì)數(shù)來衡量；城鎮(zhèn)化率（Pur）用年末城鎮(zhèn)人口數(shù)與年末城市總?cè)丝跀?shù)的比重（%）來衡量；科技支出（Rd）用財(cái)政支出中科技投入的占比（%）來衡量。

3.3 樣本選擇與數(shù)據(jù)來源

由于數(shù)據(jù)缺失、行政區(qū)劃調(diào)整等現(xiàn)實(shí)情況，本文最終選取2012-2020 年285 個(gè)地級(jí)市的觀測(cè)值作為研究樣本。各城市的污染物排放量和經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)均來自2012-2020 年我國(guó)各省市的統(tǒng)計(jì)年鑒，其中部分缺失數(shù)據(jù)采用臨近年均值法和線性插補(bǔ)法進(jìn)行補(bǔ)齊。各城市的數(shù)字普惠金融指數(shù)取自北京大學(xué)數(shù)字金融研究中心公布的《北京大學(xué)數(shù)字普惠金融指數(shù)》。

4 實(shí)證分析

4.1 基準(zhǔn)回歸結(jié)果

為檢驗(yàn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展能否有效降低區(qū)域碳排放強(qiáng)度，本文依據(jù)式（1）對(duì)2012-2020 年我國(guó)285 個(gè)地級(jí)市的面板數(shù)據(jù)進(jìn)行固定效應(yīng)回歸分析，結(jié)果見表1。第（1）列為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展（De）對(duì)區(qū)域碳排放強(qiáng)度（Ce）進(jìn)行基準(zhǔn)回歸的結(jié)果，回歸系數(shù)在1%的水平上顯著，表明數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展能夠有效降低區(qū)域碳排放強(qiáng)度。第（2）列至第（6）列是依次添加控制變量并使用固定效應(yīng)模型回歸的結(jié)果，表明數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展仍然對(duì)區(qū)域碳排放強(qiáng)度具有顯著的負(fù)向抑制作用，充分驗(yàn)證了假設(shè)1。

表1 基準(zhǔn)回歸結(jié)果

4.2 中介效應(yīng)分析

為檢驗(yàn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化這一途徑間接影響區(qū)域碳排放強(qiáng)度的具體機(jī)制，本文在基準(zhǔn)回歸分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)由式（2）和式（3）組成的中介效應(yīng)模型，采用逐步回歸的方法進(jìn)行實(shí)證檢驗(yàn)，結(jié)果見表2。通過逐步回歸法進(jìn)行結(jié)果分析的基本思路如下：在式（2）中β1顯著的情況下，若式（3）中γ2顯著，說明數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展會(huì)通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化影響區(qū)域碳排放強(qiáng)度，并且其中介效應(yīng)大小為β1×γ2。此時(shí)，若式（3）中γ1仍顯著，說明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化是數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響區(qū)域碳排放強(qiáng)度的部分中介機(jī)制，即數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展不僅會(huì)通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)，還會(huì)通過其他作用機(jī)制影響區(qū)域碳排放強(qiáng)度；若γ1不顯著，說明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化是數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響區(qū)域碳排放強(qiáng)度的完全中介機(jī)制，即數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展只會(huì)通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化作用于區(qū)域碳排放強(qiáng)度。

表2 中介機(jī)制分析結(jié)果

在表2 中，第（1）列檢驗(yàn)了數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化的影響，第（2）列繼續(xù)檢驗(yàn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化對(duì)區(qū)域碳排放強(qiáng)度的影響。因此，數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展會(huì)通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化這一中介變量影響區(qū)域碳排放強(qiáng)度，且為部分中介機(jī)制，中介效應(yīng)大小約為0.193。第（3）列檢驗(yàn)了數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化的影響，第（4）列繼續(xù)檢驗(yàn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化對(duì)區(qū)域碳排放強(qiáng)度的影響。因此，可以得出相似結(jié)論：產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化同樣是數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響區(qū)域碳排放強(qiáng)度的中介機(jī)制，且為部分中介機(jī)制，其中介效應(yīng)大小約為0.217。綜上所述，數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展可以通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化間接影響區(qū)域碳排放強(qiáng)度，充分驗(yàn)證了假設(shè)2。并且通過上述具體分析可知，在此中介效應(yīng)中，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化發(fā)揮的作用比產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化更為顯著。

4.3 穩(wěn)健性檢驗(yàn)

為提高上述研究結(jié)果的準(zhǔn)確性，本文使用以下3 種方法進(jìn)行穩(wěn)健性檢驗(yàn)：①替換被解釋變量。能源消耗所導(dǎo)致的碳排放可分為3 種類別：第一種是煤氣、液化石油氣等能源消耗直接產(chǎn)生的碳排放；第二種是電能和熱能消耗產(chǎn)生的碳排放；第三種是城市交通運(yùn)輸所耗能源產(chǎn)生的碳排放。本文將3種能源消耗產(chǎn)生的碳排放相加得到各城市的二氧化碳排放量，代替原有的被解釋變量，進(jìn)行穩(wěn)健性檢驗(yàn)[5]。②替換核心解釋變量。本文通過主成分分析計(jì)算所得的數(shù)字經(jīng)濟(jì)指數(shù)替代原有的核心被解釋變量進(jìn)行穩(wěn)健性檢驗(yàn)。③分階段回歸法。本文將樣本數(shù)據(jù)按照時(shí)間劃分為2012-2015 年和2016-2020 年兩個(gè)階段進(jìn)行回歸分析，進(jìn)而檢驗(yàn)結(jié)果的穩(wěn)健性。

這3 種方法的結(jié)果如表3 所示，數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的回歸系數(shù)均顯著為負(fù)，因此，可以驗(yàn)證回歸結(jié)果的穩(wěn)健性。

表3 穩(wěn)健性檢驗(yàn)結(jié)果

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

本文從多個(gè)維度檢驗(yàn)分析了數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)區(qū)域碳排放強(qiáng)度的影響及其內(nèi)在機(jī)制，并得出以下結(jié)論：第一，數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)區(qū)域碳排放強(qiáng)度具有顯著的抑制作用，這一結(jié)論在使用3 種方法進(jìn)行穩(wěn)健性檢驗(yàn)后依然有效；第二，數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響區(qū)域碳排放強(qiáng)度的內(nèi)在機(jī)制包括直接和間接兩種方式，既可以通過其產(chǎn)生的數(shù)字要素性質(zhì)直接影響區(qū)域碳排放水平，又可以通過影響產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化間接影響區(qū)域碳排放強(qiáng)度；第三，數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化影響區(qū)域碳排放強(qiáng)度的過程可以分為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化兩個(gè)途徑，其中產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化發(fā)揮了更為顯著的中介作用。

5.2 建議

第一，加速全國(guó)范圍內(nèi)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展。數(shù)字經(jīng)濟(jì)需要以完善的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施體系作為后續(xù)快速發(fā)展的前提條件，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，目前我國(guó)在該領(lǐng)域的建設(shè)水平還不夠高。因此，有必要進(jìn)一步聚焦大數(shù)據(jù)中心、5G 網(wǎng)絡(luò)基站、云計(jì)算平臺(tái)等技術(shù)，全面推進(jìn)經(jīng)濟(jì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。同時(shí)，由于數(shù)字經(jīng)濟(jì)具有較強(qiáng)的耗能性，必須防止傳統(tǒng)的粗放式增長(zhǎng)，重視發(fā)展和推廣節(jié)能減排技術(shù)，推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)內(nèi)涵式增長(zhǎng)。

第二，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)。發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)和綠色經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的重要抓手，因此，要在數(shù)字產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步擴(kuò)大數(shù)字產(chǎn)業(yè)規(guī)模，推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)向傳統(tǒng)行業(yè)滲透。在將數(shù)字技術(shù)融入傳統(tǒng)生產(chǎn)、提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，要注重綠色低碳技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，充分發(fā)揮低碳產(chǎn)業(yè)的引領(lǐng)作用，推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)向智能低碳方向轉(zhuǎn)型。