數字經濟發展對區域碳排放的影響研究

鄭丹雯

【摘? 要】作為新一輪產業革命的核心，數字經濟的出現為政府治理、企業生產和居民生活等領域帶來了深刻變革，是實現綠色化轉型的關鍵要素。論文以285個地級市2012-2020年的數據為基礎，從多個角度對數字經濟發展影響區域碳排放強度的內在機制展開研究。結果表明：①我國的數字經濟發展明顯地降低了區域的碳排放量；②數字經濟發展對區域碳排放強度的影響具體分為直接和間接兩種方式；③數字經濟發展通過產業結構合理化與高級化兩個途徑影響區域碳排放強度，其中產業結構高級化起到的中介作用大于產業結構合理化。據此，論文提出建議：應加速全國范圍內數字經濟的高質量發展，促進產業結構優化升級。

【關鍵詞】數字經濟；區域碳排放；產業結構優化；中介效應

【中圖分類號】X321；F49? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2023）12-0173-03

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象頻繁發生。我國面臨的碳減排壓力已上升到前所未有的水平，推動低碳經濟發展已成為新常態階段一項重要而嚴峻的任務，因此，需要在經濟發展方式上進行積極的調整。其中，數字是一種新型的生產要素，其正在與傳統生產要素相融合，使現有產業逐步走向智能化。通過數字經濟與生產活動的融合發展，工業、服務業乃至農業都面臨著生產要素再分配、生產效率提高等數字化轉型，這無疑為我國實現“雙碳”目標提供了新的選擇。因此，本文將數字經濟發展作為一個重要變量，引入碳排放影響因素的研究框架中，系統地考察數字經濟發展對區域碳排放的影響效應，為國家通過“數字減排”實現“雙碳”目標提供新的可行路徑。

2 理論機制與研究假設

數字經濟影響區域碳排放強度的機制體現在以下3個方面：第一，從行業自身來看，數字化產業以信息服務企業、互聯網企業等信息企業為主，其綠色水平普遍高于傳統生產制造業。而這些數字化企業由于其強大的經濟實力，往往會更注重環境效益[1]。此外，數字經濟的一些固有優勢和本質特征，如跨時空的信息傳播、數據創建和共享等，可以減少不必要的經濟活動，從而降低能源消耗和碳排放強度。第二，從治理層面來看，政府可以通過數字化技術更好地了解能源市場及能源價格的變化，從而實現對能源供應總量的有效調控。同時，利用云計算、大數據和遙感技術等，政府可以實時監測碳排放數據，提高對碳排放超標情況的預警和感知能力，從而降低區域碳排放強度。第三，從企業層面來看，數字經濟使企業能夠在塑造數字環境、改變產品性能和創造新價值的過程中獲得全新的競爭優勢，從而促進投入要素的優化配置，通過減少資源浪費為碳減排目標的實現提供支持[2]。

基于上述分析，本文提出假設1：數字經濟發展會顯著降低區域碳排放強度。

產業結構優化是指通過促進產業間合理調整、提高生產效率，從而實現產業結構的合理化和高級化。具體來說，產業結構合理化是指通過對資源的合理使用，提高資源使用效率，以提升各產業部門的協調程度；產業結構高級化是指產業結構水平由低向高過渡的過程。數字經濟發展對產業結構合理化的影響機制主要體現在：數字經濟能夠促使企業進行技術創新、知識共享，引導創新資源向高生產率產業流動，從而優化資源配置、加速產業結構的合理化升級。同時，數字經濟可以依托強滲透性、高擴散性等特點，打破各產業間的壁壘，促進關聯產業之間實現融合發展，有利于推進產業結構高級化[3]?，F有學者基于多種方法論證了產業結構優化可以有效降低碳排放強度[4]。

基于上述分析，本文提出假設2：數字經濟會通過產業結構優化效應間接影響區域碳排放強度。

3 研究設計與數據說明

3.1 模型設定

為驗證數字經濟發展對區域碳排放強度的影響效應，本文構建了如下普通面板基準回歸模型：

Ceit=α0+α1Deit+α2Controlit+μi+σt+εit? ? ? ? ? ? ? ?（1）

式中，Ceit代表第i個城市第t年的二氧化碳排放量；Deit代表數字經濟指數；Controlit代表控制變量；μi代表個體效應；σt代表時間效應；εit代表隨機誤差。

除了式（1）所體現的總效應，數字經濟可能通過某些中介機制間接影響區域碳排放強度，據此，本文建立了如下中介效應模型：

Mit=β0+β1Deit+β2Controlit+μi+σt+εit? ? ? ? （2）

Ceit=γ0+γ1Deit+γ2Mit+γ2Controlit+μi+σt+εit? ? ? （3）

式中，Mit代表中介變量，包括產業結構合理化（lnInsr）和產業結構高級化（lnInsh）；其他變量定義與式（1）相同。β1×γ2代表中介效應，即數字經濟通過中介變量對區域碳排放產生的影響。

3.2 變量選取

3.2.1 被解釋變量

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

CEref-i=ADref-i×EFi? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（4）

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分別代表相應化石燃料的表觀消耗量和碳轉換系數。

3.2.2 核心解釋變量

為綜合考慮數字經濟在不同維度的發展情況，本文參考有關地級市層面數字經濟發展水平測量的研究，從互聯網發展和數字金融普惠發展兩個角度，以人均電信業務總量、人均郵政業務總量、每百人手機與互聯網用戶數、計算機服務業從業人數占比、軟件從業人數占比和數字普惠金融指數6項指標為子維度構建數字經濟指標體系，運用熵值法對其進行綜合處理，計算出數字經濟總指數（De）。

3.2.3 中介變量

對于產業結構變化的測量，本文分別測量產業結構合理化和產業結構高級化這兩個維度。具體來說，用泰爾指數來衡量產業結構合理化（lnInsr），用第三產業與第二產業的產值之比取對數來衡量產業結構高級化（lnInsh）。其中，泰爾指數的計算公式為：

式中，TL代表產業結構合理化程度；i代表具體的產業部門；n代表產業部門數；Y代表生產總值；Yi代表產業部門i的產值；L代表從業人數；Li代表產業部門i的從業人數。

3.2.4 控制變量

為了更加準確地分析數字經濟發展對區域碳排放強度的影響，本文借鑒現有研究成果，設定了5個控制變量：人口規模（lnPopu）用年末城鎮人口數（百萬人）的對數來衡量；人均收入水平（lnPgdp）用城市人均平減GDP（元）的對數來衡量；能源消耗（lnPener）用城市人均用電消耗量（千瓦時/人）的對數來衡量；城鎮化率（Pur）用年末城鎮人口數與年末城市總人口數的比重（%）來衡量；科技支出（Rd）用財政支出中科技投入的占比（%）來衡量。

3.3 樣本選擇與數據來源

由于數據缺失、行政區劃調整等現實情況，本文最終選取2012-2020年285個地級市的觀測值作為研究樣本。各城市的污染物排放量和經濟數據均來自2012-2020年我國各省市的統計年鑒，其中部分缺失數據采用臨近年均值法和線性插補法進行補齊。各城市的數字普惠金融指數取自北京大學數字金融研究中心公布的《北京大學數字普惠金融指數》。

4 實證分析

4.1 基準回歸結果

為檢驗數字經濟發展能否有效降低區域碳排放強度，本文依據式（1）對2012-2020年我國285個地級市的面板數據進行固定效應回歸分析，結果見表1。第（1）列為數字經濟發展（De）對區域碳排放強度（Ce）進行基準回歸的結果，回歸系數在1%的水平上顯著，表明數字經濟發展能夠有效降低區域碳排放強度。第（2）列至第（6）列是依次添加控制變量并使用固定效應模型回歸的結果，表明數字經濟發展仍然對區域碳排放強度具有顯著的負向抑制作用，充分驗證了假設1。

4.2 中介效應分析

為檢驗數字經濟發展通過產業結構優化這一途徑間接影響區域碳排放強度的具體機制，本文在基準回歸分析的基礎上，根據由式（2）和式（3）組成的中介效應模型，采用逐步回歸的方法進行實證檢驗，結果見表2。通過逐步回歸法進行結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，說明數字經濟發展會通過產業結構優化影響區域碳排放強度，并且其中介效應大小為β1×γ2。此時，若式（3）中γ1仍顯著，說明產業結構優化是數字經濟發展影響區域碳排放強度的部分中介機制，即數字經濟發展不僅會通過產業結構升級，還會通過其他作用機制影響區域碳排放強度；若γ1不顯著，說明產業結構優化是數字經濟發展影響區域碳排放強度的完全中介機制，即數字經濟發展只會通過產業結構優化作用于區域碳排放強度。

在表2中，第（1）列檢驗了數字經濟發展對產業結構合理化的影響，第（2）列繼續檢驗數字經濟發展和產業結構合理化對區域碳排放強度的影響。因此，數字經濟發展會通過產業結構合理化這一中介變量影響區域碳排放強度，且為部分中介機制，中介效應大小約為0.193。第（3）列檢驗了數字經濟發展對產業結構高級化的影響，第（4）列繼續檢驗數字經濟發展和產業結構高級化對區域碳排放強度的影響。因此，可以得出相似結論：產業結構高級化同樣是數字經濟發展影響區域碳排放強度的中介機制，且為部分中介機制，其中介效應大小約為0.217。綜上所述，數字經濟發展可以通過產業結構優化間接影響區域碳排放強度，充分驗證了假設2。并且通過上述具體分析可知，在此中介效應中，產業結構高級化發揮的作用比產業結構合理化更為顯著。

4.3 穩健性檢驗

為提高上述研究結果的準確性，本文使用以下3種方法進行穩健性檢驗：①替換被解釋變量。能源消耗所導致的碳排放可分為3種類別：第一種是煤氣、液化石油氣等能源消耗直接產生的碳排放；第二種是電能和熱能消耗產生的碳排放；第三種是城市交通運輸所耗能源產生的碳排放。本文將3種能源消耗產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，進行穩健性檢驗[5]。②替換核心解釋變量。本文通過主成分分析計算所得的數字經濟指數替代原有的核心被解釋變量進行穩健性檢驗。③分階段回歸法。本文將樣本數據按照時間劃分為2012-2015年和2016-2020年兩個階段進行回歸分析，進而檢驗結果的穩健性。

這3種方法的結果如表3所示，數字經濟發展的回歸系數均顯著為負，因此，可以驗證回歸結果的穩健性。

5 結論與建議

5.1 結論

本文從多個維度檢驗分析了數字經濟發展對區域碳排放強度的影響及其內在機制，并得出以下結論：第一，數字經濟發展對區域碳排放強度具有顯著的抑制作用，這一結論在使用3種方法進行穩健性檢驗后依然有效；第二，數字經濟發展影響區域碳排放強度的內在機制包括直接和間接兩種方式，既可以通過其產生的數字要素性質直接影響區域碳排放水平，又可以通過影響產業結構優化間接影響區域碳排放強度；第三，數字經濟發展通過產業結構優化影響區域碳排放強度的過程可以分為產業結構合理化和產業結構高級化兩個途徑，其中產業結構高級化發揮了更為顯著的中介作用。

5.2 建議

第一，加速全國范圍內數字經濟的高質量發展。數字經濟需要以完善的數字基礎設施體系作為后續快速發展的前提條件，但與發達國家相比，目前我國在該領域的建設水平還不夠高。因此，有必要進一步聚焦大數據中心、5G網絡基站、云計算平臺等技術，全面推進經濟數字化轉型。同時，由于數字經濟具有較強的耗能性，必須防止傳統的粗放式增長，重視發展和推廣節能減排技術，推動數字經濟實現內涵式增長。

第二，促進產業結構優化升級。發展數字經濟是實現產業結構優化升級和綠色經濟轉型的重要抓手，因此，要在數字產業化的基礎上，進一步擴大數字產業規模，推動數字經濟向傳統行業滲透。在將數字技術融入傳統生產、提高生產效率的同時，要注重綠色低碳技術的研發和應用，充分發揮低碳產業的引領作用，推動整個產業向智能低碳方向轉型。

【參考文獻】

【1】謝云飛.數字經濟對區域碳排放強度的影響效應及作用機制[J].當代經濟管理，2022，44（2）：68-78.

【2】荊文君，孫寶文.數字經濟促進經濟高質量發展：一個理論分析框架[J].經濟學家，2019（2）：66-73.

【3】張璐菲，袁平紅.數字經濟驅動中國產業結構優化升級研究[J].洛陽師范學院學報，2022，41（2）：61-68.

【4】李宗顯，楊千帆.數字經濟如何影響中國經濟高質量發展？[J].現代經濟探討，2021（7）：10-19.

【5】吳建新，郭智勇.基于連續性動態分布方法的中國碳排放收斂分析[J].統計研究，2016，33（1）：54-60.