中國制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型對碳排放的影響研究成

昊達(dá)

【摘 ?要】氣候變化一直是國際社會重點關(guān)注的問題，數(shù)字化轉(zhuǎn)型給中國制造業(yè)降低碳排放帶來契機(jī)，為實現(xiàn)碳中和提供新路徑。為了厘清制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型對實現(xiàn)碳中和的影響，基于中國2012-2016年32個制造業(yè)行業(yè)的能源使用及數(shù)字化轉(zhuǎn)型數(shù)據(jù)，構(gòu)建碳排放指標(biāo)計算體系和面板固定效應(yīng)模型，分析制造數(shù)字化轉(zhuǎn)型對碳排放的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型能有效促進(jìn)碳排放強(qiáng)度降低，制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型指數(shù)每提升1%，碳排放強(qiáng)度就降低0.653%，制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型有利于改善環(huán)境污染。

【關(guān)鍵詞】制造業(yè)；數(shù)字化轉(zhuǎn)型；碳排放

【中圖分類號】X322；F424；F49 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2023）04-0146-03

1 引言

氣候變化是全球最大的環(huán)境挑戰(zhàn)，人類活動造成的溫室氣體排放是20世紀(jì)中葉以來全球變暖的主要原因。《巴黎協(xié)定》提出將21世紀(jì)全球平均氣溫上升幅度控制在2℃以內(nèi)，為二氧化碳排放路徑研究和減排確定了新的目標(biāo)。中國作為二氧化碳排放大國，其2020-2060年的二氧化碳排放路徑和目標(biāo)備受關(guān)注。在2020年第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上，中國政府正式宣布：“中國將提高國家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策措施，二氧化碳排放量力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。”該項重大宣布為實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)定制了“時間表”“路線圖”，是我國推動高質(zhì)量發(fā)展、構(gòu)建人類命運共同體的重大舉措，也將為全球?qū)崿F(xiàn)應(yīng)對氣候變化《巴黎協(xié)定》目標(biāo)注入強(qiáng)大動力。中國制造業(yè)碳排放量占全國碳排放總量80%以上，擁有巨大的碳減排潛力，且隨著人工智能、區(qū)塊鏈、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，數(shù)字化轉(zhuǎn)型能為制造業(yè)降低碳排放提供契機(jī)。

基于上述背景，有幾個問題值得考慮：制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是否能顯著影響碳排放，能否助力實現(xiàn)碳中和目標(biāo)？制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是如何減少碳排放的呢？數(shù)字化轉(zhuǎn)型對碳排放強(qiáng)度的影響機(jī)制具體是什么？深入討論以上問題不僅能為制造業(yè)減少碳排放提供新路徑，還有助于制造業(yè)行業(yè)根據(jù)自身特點采取差異化發(fā)展策略，亦能為環(huán)境政策制定提供參考。

2 文獻(xiàn)綜述

2.1 數(shù)字化轉(zhuǎn)型研究

最初學(xué)者認(rèn)為在企業(yè)內(nèi)部實施有效的數(shù)字技術(shù)能使企業(yè)發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變。隨即，越來越多的研究聚焦于數(shù)字技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，特別是數(shù)字技術(shù)對組織變革的研究，被視為數(shù)字化轉(zhuǎn)型研究的開端。盡管目前數(shù)字化轉(zhuǎn)型的影響無處不在，但以往的研究缺乏對其性質(zhì)的影響和全面的研究，主要還是集中在戰(zhàn)略管理這些方面。Verhoef等[1]將數(shù)字化轉(zhuǎn)型劃分為3個階段，分別是數(shù)字化、數(shù)字化和數(shù)字化轉(zhuǎn)型。雖然前兩個階段都翻譯為數(shù)字化，但是其含義不同。第一階段的數(shù)字化是將模擬信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息過程。第二階段的數(shù)字化是指使用數(shù)字技術(shù)改變現(xiàn)有的業(yè)務(wù)流程。簡而言之，第二階段是對數(shù)字機(jī)會的利用，第一階段是第二階段的基礎(chǔ)框架，第三階段的數(shù)字化轉(zhuǎn)型則涉及商業(yè)模式的戰(zhàn)略變化。

2.2 碳中和研究

鄧旭等[2]根據(jù)IPCC報告，認(rèn)為碳中和與凈零碳排放概念一致，即當(dāng)全球人為二氧化碳排放量與人為二氧化碳去除量相等時，就可以實現(xiàn)碳中和。Zhao等[3]認(rèn)為中國承諾到2060年實現(xiàn)碳中和，并不意味著2060年之后不再產(chǎn)生二氧化碳等溫室氣體，而是通過節(jié)能減排、利用碳匯實現(xiàn)二氧化碳的動態(tài)平衡。Xie等[4]認(rèn)為中國要實現(xiàn)深度脫碳的目標(biāo)，必須按照碳達(dá)峰、碳減緩、碳中和的步驟走。中國目前要做的是降低碳排放強(qiáng)度，而影響碳排放強(qiáng)度的因素有很多，對其的研究也較為豐富，大致可以分為3類，研究經(jīng)濟(jì)與碳排放，城市化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與碳排放，以及加入國際貿(mào)易的研究。

3 理論基礎(chǔ)與研究假設(shè)

近年來中國制造業(yè)碳排放增長主要源于產(chǎn)出規(guī)模和能源強(qiáng)度[5，6]。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和需求的增加，制造業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大無可厚非，因此降低能源強(qiáng)度成為減少碳排放的重點。產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的價值體現(xiàn)在驅(qū)動產(chǎn)業(yè)效率提升、推動產(chǎn)業(yè)跨界融合、重構(gòu)產(chǎn)業(yè)組織競爭模式以及賦能產(chǎn)業(yè)升級4個方面[7]。數(shù)字化轉(zhuǎn)型能很大程度上提高創(chuàng)新能力，而創(chuàng)新能力在提高能源效率、降低能源強(qiáng)度方面的作用較為顯著。因此，加快推進(jìn)能源效率的提升是減緩氣候變化的重要政策工具；地區(qū)政府之間可能存在“趨良競爭”，地方政府的良性競爭不僅可以降低本地碳排放水平，還能帶動周邊地區(qū)降低碳排放水平。制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型從多個方面對降低能源強(qiáng)度有積極作用，進(jìn)而降低碳排放強(qiáng)度。基于此，本文提出假設(shè)：制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型能降低碳排放強(qiáng)度，助力實現(xiàn)碳中和。

4 模型構(gòu)建與數(shù)據(jù)來源

4.1 變量選取

碳排放強(qiáng)度：在計算國家層面的碳排放強(qiáng)度時一般用碳排放總量與GDP的比值衡量，而衡量制造業(yè)碳排放強(qiáng)度是借鑒李曉鐘和劉振宇[8]的測算方法，用制造業(yè)碳排放量與制造業(yè)工業(yè)產(chǎn)值的比值衡量。在計算碳排放強(qiáng)度的過程中，計算制造業(yè)碳排放至關(guān)重要。本文根據(jù)IPCC提供的碳排放計算方法計算制造業(yè)碳排放，即根據(jù)制造業(yè)8種主要能源使用量計算，具體公式如下：

式中，CO2代表二氧化碳排放總量，Ei代表第i種能源的消費量，NCVi代表第i種能源的平均低位發(fā)熱量，CEFi代表第i種能源的單位熱值含碳量，COFi代表第i種能源的碳氧化率，代表二氧化碳的分子量與碳的分子量的比值。利用計算得出的制造業(yè)碳排放量與以2012年為基期計算的制造業(yè)工業(yè)產(chǎn)值，計算出碳排放強(qiáng)度（碳排放量/平減后的工業(yè)產(chǎn)值）。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型指數(shù)：本文是研究行業(yè)層面，利用投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)，計算各個制造業(yè)行業(yè)在計算機(jī)、電子產(chǎn)品和光學(xué)產(chǎn)品、通訊、IT與其他信息服務(wù)行業(yè)的中間投入之和占其總中間投入的比重，以此作為衡量制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的指標(biāo)。

技術(shù)創(chuàng)新：技術(shù)創(chuàng)新沒有統(tǒng)一的指標(biāo)，專利是最常用的指標(biāo)，因為專利是研發(fā)活動的結(jié)果，是產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)源泉。本文選取單位專利申請數(shù)作為衡量技術(shù)創(chuàng)新的指標(biāo)。

本文借鑒其他相關(guān)文章，選取市場開放程度：國有資產(chǎn)占總資產(chǎn)的比重，來衡量我國市場開放程度，選取行業(yè)市場競爭力：（營業(yè)收入-營業(yè)成本）/營業(yè)收入，來衡量我國產(chǎn)業(yè)的市場競爭力。

4.2 數(shù)據(jù)說明與描述性統(tǒng)計

本文的數(shù)據(jù)來源于國家統(tǒng)計局、中國能源統(tǒng)計年鑒、中國投入產(chǎn)出學(xué)會、CSMAR數(shù)據(jù)庫。根據(jù)《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》測算制造業(yè)碳排放強(qiáng)度。根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類與代碼（GB/T 4754—2017）選取32個兩位數(shù)制造業(yè)行業(yè)，因統(tǒng)計口徑不同，參考對一些行業(yè)進(jìn)行重組，最終形成16個可用的制造業(yè)行業(yè)數(shù)據(jù)。因中國投入產(chǎn)出表收集數(shù)據(jù)有限，時間跨度為2012-2016年，并對部分缺失數(shù)據(jù)采用插值法填補。相關(guān)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)以2012年為基期進(jìn)行平減，并對相關(guān)變量取對數(shù)處理，描述性統(tǒng)計如表1所示。

4.3 模型構(gòu)建

從前文的分析可知，制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型對碳排放的影響可能存在直接效應(yīng)，直接機(jī)制是指數(shù)字化轉(zhuǎn)型作為一種驅(qū)動因素，與其他因素相互獨立，直接對制造業(yè)碳排放強(qiáng)度產(chǎn)生影響，同時不會改變其他因素對碳排放強(qiáng)度的影響。構(gòu)建模型如下：

lncarbonit= α+ α1lndigital+ β1ersit+ β2lnrdit+ β3lnopenit+β4lncompleteit+βi+μit ? ? ? ? ? ? （2）

式中，i代表行業(yè)，t代表年份，數(shù)字化轉(zhuǎn)型指數(shù)（digital）作為核心解釋變量，技術(shù)創(chuàng)新（r&d）作為其他解釋變量，其余為控制變量，βi為行業(yè)效應(yīng)，υit為隨機(jī)干擾項。

5 實證分析

基準(zhǔn)回歸結(jié)果如表2所示，第（1）列僅將核心解釋變量放入回歸方程，回歸結(jié)果表明制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型顯著抑制了碳排放強(qiáng)度。加入技術(shù)創(chuàng)新的第（2）列回歸結(jié)果顯示技術(shù)創(chuàng)新與數(shù)字化轉(zhuǎn)型在1%水平上顯著為負(fù)，表明技術(shù)創(chuàng)新能夠有效降低制造業(yè)碳排放強(qiáng)度。可能解釋為，制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提高了能源效率，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)間融合及升級發(fā)展，對于降低碳排放強(qiáng)度有明顯作用。技術(shù)創(chuàng)新作為企業(yè)發(fā)展的內(nèi)生動力，能通過提升能源的效率來降低碳排放量。第（3）和第（4）列依次加入市場開放和市場競爭程度，核心解釋變量仍然顯著為負(fù)。綜上分析，在加入核心解釋變量之后依次加入其他解釋變量及控制變量，數(shù)字化轉(zhuǎn)型對碳排放強(qiáng)度的影響系數(shù)波動較小，且擬合優(yōu)度都較高，表明本文的檢驗結(jié)果具有較好的穩(wěn)定性。至此，假設(shè)得到驗證，即制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型能降低碳排放強(qiáng)度，助力實現(xiàn)碳中和。

6 結(jié)論與啟示

6.1 研究結(jié)論

本文基于2012-2016年中國32個兩位數(shù)制造業(yè)行業(yè)數(shù)據(jù)，檢驗了數(shù)字化轉(zhuǎn)型對碳排放強(qiáng)度的直接影響。主要結(jié)論如下：從制造業(yè)整體角度來看，數(shù)字化轉(zhuǎn)型對降低碳排放強(qiáng)度有促進(jìn)作用，數(shù)字化轉(zhuǎn)型指數(shù)每提高1個百分點，碳排放強(qiáng)度就降低0.65個百分點，且數(shù)字化轉(zhuǎn)型對碳排放強(qiáng)度的抑制作用顯著。制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能顯著降低碳排放強(qiáng)度，技術(shù)創(chuàng)新指數(shù)每上升1%，碳排放強(qiáng)度就下降0.435%。在加入了市場開放程度和市場競爭力等控制變量之后，制造業(yè)數(shù)字經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型對碳排放的抑制作用仍然顯著。制造業(yè)作為我國碳排放的主要產(chǎn)業(yè)，減少其碳排放對中國的環(huán)境治理問題有很大幫助。

6.2 政策啟示

在總結(jié)本文研究結(jié)論的基礎(chǔ)上，提出以下政策建議，以期早日實現(xiàn)碳中和目標(biāo)：

第一，以政策為導(dǎo)向，加快數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型離不開數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，政府、行業(yè)和企業(yè)需共同努力形成合力推進(jìn)制造業(yè)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。對于政府而言，政府持續(xù)支持的5G、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，不僅為制造業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和創(chuàng)新發(fā)展提供底層支撐，同時也為我國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)向創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展提供動力。

第二，加強(qiáng)頂層設(shè)計，設(shè)計多元清晰轉(zhuǎn)型路線。數(shù)字時代的數(shù)字化轉(zhuǎn)型有別于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型，并非簡單的技術(shù)創(chuàng)新和服務(wù)升級，而是利用大數(shù)據(jù)將技術(shù)與商業(yè)模式相結(jié)合，滿足多元的數(shù)字化、定制化和智能化需求。

第三，搭建數(shù)字化共享平臺，培養(yǎng)數(shù)字化人才。由于數(shù)字化轉(zhuǎn)型門檻高、周期長等特點，一些中小規(guī)模的制造業(yè)在轉(zhuǎn)型過程中會面臨資源有限、能力被束縛等問題。這些企業(yè)可以在積攢足夠的轉(zhuǎn)型經(jīng)驗、明確自身轉(zhuǎn)型目標(biāo)的基礎(chǔ)上，積極加入以數(shù)字化轉(zhuǎn)型的優(yōu)勢企業(yè)為核心的共享平臺，依托平臺資源優(yōu)勢，打通智能產(chǎn)品、智能服務(wù)等業(yè)務(wù)場景，推動自身數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

【參考文獻(xiàn)】

【1】Verhoef P C， Broekhuizen T， Bart Y， et al. Digital transformation： A multidisciplinary reflection and research agenda[J]. Journal of Business Research， 2021（122）：889-901.

【2】鄧旭，謝俊，滕飛.何謂“碳中和”？[J].氣候變化研究進(jìn)展，2021，17（01）：107-113.

【3】Zhao X， Ma X， Chen B， et al. Challenges toward carbon neutrality in China： Strategies and countermeasures[J]. Resources， Conservation and Recycling， 2022（176）：105959.

【4】Xie R ， Fang J ， Liu C . The effects of transportation infrastructure on urban carbon emissions[J]. Applied Energy， 2017， 196（15）：199-207.

【5】劉清春，孔令群，安澤揚.中國制造業(yè)能源相關(guān)的碳排放因素分析[J].中國人口·資源與環(huán)境，2014，24（S2）：14-18.

【6】董軍，張旭.中國工業(yè)部門能耗碳排放分解與低碳策略研究[J].資源科學(xué)，2010，32（10）：1856-1862.

【7】肖旭，戚聿東.產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的價值維度與理論邏輯[J].改革，2019（08）：61-70.

【8】李曉鐘，劉振宇.FDI對我國制造業(yè)碳排放影響分析[J].國際商務(wù)（對外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)學(xué)報），2013（01）：95-103.