數字基礎設施建設促進了能源效率提升嗎？

陳怡安 劉津利

摘 要：數字基礎設施建設不僅能夠促進數字經濟發展，還會產生諸多積極的經濟社會效應。以三批次開展的“寬帶中國”示范城市建設為準自然實驗，采用2006—2019年282個城市的面板數據，通過漸進DID模型評估數字基礎設施建設對能源效率的政策效應，結果發現：“寬帶中國”示范城市建設顯著促進了示范城市的能源效率提升，但也存在顯著的城市異質性，表現為對非資源型城市、非老工業基地城市、東部城市的能源效率具有顯著的提升作用，而對資源型城市、老工業基地城市、中西部城市的能源效率沒有顯著影響；“寬帶中國”示范城市建設可以通過促進綠色技術創新來提高能源效率，并會強化能源效率提升的經濟增長促進效應。可見，數字基礎設施的完善不僅能夠直接促進經濟增長，而且可以提高能源效率，還會強化能源效率提升對經濟增長的促進作用。因此，應進一步加大數字基礎設施建設力度，并充分發揮其各種積極效應；不同的城市應基于自身的資源稟賦及發展條件尋求差異化的發展路徑，并促使數字基礎設施建設能夠切實有效地提高發展質量。

關鍵詞：數字基礎設施；“寬帶中國”；能源效率；綠色技術創新；資源型城市；老工業基地；異質性—穩健估計量

中圖分類號：F206；F294

文獻標志碼：A

文章編號：1674-8131（2023）0-0032-15

引用格式：陳怡安，劉津利.數字基礎設施建設促進了能源效率提升嗎？——基于“寬帶中國”示范城市建設的準自然實驗［J］.西部論壇，2023，33（4）：32-46.

CHEN Yi-an， LIU Jin-li. Can digital infrastructure construction promote energy efficiency？： a quasi-natural experiment based on the pilot policy of“Broadband China”［J］. West Forum， 2023， 33（4）： 32-46.

一、引言

改革開放后，中國經濟持續快速增長，創造了世界經濟增長的奇跡。然而，傳統的粗放型經濟發展方式也導致資源環境約束凸顯， 經濟增長與環境污染及資源消耗之間的矛盾日益凸顯。目前，中國成為全球最大的能源消費國家，能源供給的流量約束和存量約束并存，嚴重制約了經濟的可持續發展；同時，中國的能源利用效率相對較低，遠不及歐美等發達經濟體。因此，在新發展階段，提升能源利用效率是實現高質量發展的關鍵抓手之一。與此同時，基于數字技術迅猛發展的數字經濟成為經濟增長的新形態和新動能，數字經濟發展對能源效率的影響以及如何通過數字經濟提升能源效率成為社會各界關注的焦點問題。相關理論和實證研究成果也不斷涌現。其中，國內文獻的相關經驗分析主要集中于探討數字金融和數字經濟發展對能源效率的影響（汪克亮 等，2021；張云輝 等，2022；劉建江 等；2023；程云潔 等，2023；李磊 等，2023）^［1-5］，而關于數字基礎設施建設對能源效率的影響鮮有涉及。

陳怡安，劉津利：數字基礎設施建設促進了能源效率提升嗎？在新一輪科技革命中，數字基礎設施建設助力“萬物互聯”，加速了數字經濟的發展，可以說數字基礎設施的數量和質量決定了數字經濟發展的速度和高度。現有文獻對數字基礎設施建設的各種經濟社會效應進行了廣泛探討，資源和環境效應是其中的重點之一，且大多認為數字基礎設施建設促進了資源利用效率的提升和生態環境的改善。數字基礎設施建設催生了一大批新業態新模式（如互聯網+、大數據等），這些新業態新模式憑借固有的“綠色”屬性，淘汰能耗過高、污染嚴重的落后行業，表現出一定的環境改善效應（石大千 等，2018）^［6］。由于互聯網是數字經濟發展的重要基礎之一，互聯網發展的經濟社會效應也受到眾多學者關注，相關研究發現，互聯網發展有利于節能減排（Wu et al，2020；Lin et al，2021）^［7-8］，并能顯著提升企業的能源效率（邱信豐 等，2022）^［9］。而寬帶又是互聯網發展的基礎，因而不少文獻選擇從寬帶建設的角度來分析數字基礎設施的經濟社會效應，比如Koutroumpis （2009）采用2002—2007 年22個 OECD 國家數據的分析表明寬帶基礎設施與經濟增長具有正相關性^［10］。在國內，“寬帶中國”示范城市建設則為研究數字基礎設施建設對經濟社會發展的積極作用提供了很好的素材，既有文獻也對此展開了豐富的討論，包括對全要素生產率（劉傳明 等，2020）^［11］、知識溢出（薛成 等，2020）^［12］、產業結構（馬青山 等，2021）^［13］、勞動力就業與配置（夏海波 等，2021；牛子恒 等，2022）^［14-15］、創新績效（張杰 等，2021；邱洋冬，2022）^［16-17］以及經濟高質量發展（趙濤 等，2020）^［18］等的影響。但尚沒有文獻關注數字基礎設施建設對能源效率的影響。

基于上述梳理，本文在已有研究的基礎上，進一步探討數字基礎設施建設對能源效率的影響及其機制，并以“寬帶中國”示范城市建設為準自然實驗，采用漸進雙重差分模型評估示范城市建設對城市能源效率的政策效應。相比已有文獻，本文的邊際貢獻主要在于：一是直接分析了數字基礎設施建設對能源效率的影響，拓展了數字基礎設施建設的經濟社會效應研究，并對能源效率的影響因素研究進行了新的補充。二是從資源稟賦、工業屬性以及地理區位3個方面分析了數字基礎設施建設影響能源效率的城市異質性，探究了數字基礎設施建設通過促進綠色技術創新提升能源效率的傳導機制，并檢驗了數字基礎設施建設對能源效率提升的經濟增長促進效應的調節作用，有助于深入認識數字基礎設施建設對高質量發展的積極作用，并為各地充分利用數字紅利促進能源效率提升提供了經驗借鑒和政策啟示。三是運用培根分解診斷以及異質性—穩健估計量檢驗（交互加權估計、加總估計、插補兩步回歸法）等方法檢驗了漸進DID模型分析結果的穩健性。

二、理論分析與研究假說

1.數字基礎設施與城市能源效率

現有研究表明，數字經濟的發展能顯著促進地區能源效率的提升（Zhang et al，2022；方東莉，2023；劉建江 等，2023）^{［19-20］［3］}，數字基礎設施的完善不僅能推動數字經濟的發展，而且對城市能源效率的提升也有直接的促進作用。第一，數字基礎設施建設所產生的正外部性會提升城市能源效率。一方面，數字基礎設施建設會拉動企業和消費者的投資需求，通過收入效應、價格效應等途徑影響能源產業結構轉型，構建能源數字化全產業鏈，進而提升城市能源效率。另一方面，數字基礎設施建設有助于改造并升級能源生產、經營和銷售服務流程，拓展能源的獲取渠道，優化能源配置效率，從而帶動提升產業鏈更多環節的能源效率提升。第二，數字基礎設施的完善會減少能源生產、運輸、儲存、消費等過程中的信息不對稱（鄧榮榮 等，2022）^［21］，降低交易成本，進而提高產出效率，降低單位產出能耗，有助于能源效率的提升。第三，相較于物質要素投入（資本、勞動等），數據要素投入更為清潔高效。根據摩爾定律，數字基礎設施建設在優化區域要素投入的同時，所帶來的替代效應愈發凸顯，有利于提高能源效率。根據流程再造理論，數字基礎設施建設可以推動能源產業信息與要素資源的互通共享（Goldfarb et al，2019）^［22］，使得中上游的能源產品服務與下游的差異化需求更相匹配，從而推動供應鏈整體的能源效率提升。

基于上述分析，本文提出假說1：數字基礎設施建設會促進能源效率提升。

2.不同特征城市的異質性

我國各地區之間的資源分布不均衡，環境質量差異顯著，經濟發展水平差距明顯，數字基礎設施建設和數字經濟發展水平也參差不齊，而資源稟賦和發展狀況的差異會導致數字基礎設施建設對能源效率的影響具有異質性表現。對此，本文主要基于資源稟賦、工業屬性以及地理區位3個城市特征進行初步分析。（1）從城市資源稟賦的異質性來看，資源型城市往往擁有豐富的能源資源儲備量，可能因“資源詛咒”而在提高能源效率方面動力不足；同時，其第二產業通常也較發達，也可能因“路徑依賴”而較難在短期內顯著提高能源效率。而非資源型城市由于資源較為匱乏會更為積極地提高能源效率，并從多方位尋求資源約束的化解。因而，相比資源型城市，非資源型城市會更加充分地利用數字基礎設施的完善來提高其能源效率。（2）從城市工業屬性的異質性來看，老工業基地城市對能源的使用通常較為密集，粗放型的發展模式壓縮了其短期內能源效率的下降空間，較為嚴重的路徑鎖定效應也削弱了企業對綠色技術創新的內在需求，許多企業在研發和生產的過程中依舊重復進行高污染和高消耗的項目，出現了“綠色創新惰性”；而非老工業基地城市的經濟發展往往更為多元化，市場化程度也較高，并具有較好的綠色技術創新環境和活力（史丹 等，2020）^［23］。因此，相對于老工業基地城市，數字基礎設施建設對非老工業基地城市能源效率的提升作用更為顯著。（3）從地理區位的異質性來看，相比中西部城市，東部城市具有顯著的經濟優勢和市場優勢，對能源的依賴和消費也較高，在具有更強的能源效率提升動機的同時擁有更高的能源效率提升能力，因而數字基礎設施的完善可能會產生更為顯著的能源效率提升效應。

基于上述分析，本文提出假說2：數字基礎設施建設的能源效率提升效應具有城市異質性，表現為對非資源型城市（相對于資源城市）、非老工業基地城市（相對于老工業基地城市）、東部城市（相對于中西部城市）具有更為顯著的能源效率提升作用。

3.數字基礎設施建設、綠色技術創新與能源效率提升

根據波特的創新驅動理論，技術創新活動通過提高生產效率驅動經濟增長。已有研究表明，技術創新可以顯著促進能源效率提升（張志雯 等，2017；李格 等，2021）^［24-25］，尤其是綠色技術創新能夠從生產端和消費端減少能源消耗，有利于能源產業結構綠色化轉型，進而提升能源效率。同時，綠色技術創新在能源領域的使用有助于光伏、風電以及可再生能源的開發，推動清潔能源的有效利用，對能源效率的提升產生積極影響。而數字基礎設施的完善對綠色技術創新具有積極影響。首先，數字基礎設施建設提高了環境檢測系統、大數據平臺的信息透明度，降低了公眾參與環境治理的成本和門檻，可以通過地方政府的環境治理和公眾監督促使企業大力開展綠色技術創新活動；其次，數字基礎設施的升級完善使得創新要素流動的邊際成本下降，進而通過優化創新資源配置推動綠色技術創新的整體發展（李凱杰 等，2020；韓晶 等，2021）^［26-27］。最后，數字基礎設施建設可以通過降低信息溝通成本激發微觀經濟主體的創新活力并優化其創新路徑，從而促進生產技術變革并提高能源效率；還可以通過催生新的生產方式和經濟業態改進經濟主體的發展路徑，引領綠色技術創新的發展方向，最終推動能源效率的持續提升。因此，數字基礎設施建設以促進綠色技術創新作為關鍵傳導機制，賦予經濟高質量發展新動能，并通過降低能源消耗、優化能源結構等促進能源效率的不斷提升。

基于上述分析，本文提出假說3：數字基礎設施建設可以通過促進綠色技術創新提升能源效率。

4.能源效率提升、數字基礎設施建設與經濟增長

基礎設施建設的目的是實現更好更快的經濟社會發展，而能源效率的提高可以用同樣的能源消耗實現更多的經濟產出。基礎設施落后會使資源因流動受阻而得不到有效配置，也會導致生產經營過程中的資源利用效率低下；高投入、高耗能、高污染的粗放型發展模式則使得經濟增長帶來資源枯竭和環境惡化等問題，能源效率低下將嚴重阻礙經濟社會的可持續發展；因而，完善基礎設施和提高能源效率都是促進經濟高質量發展的重要路徑。數字基礎設施建設為技術、資金以及人力等生產要素的自由流動和有效配置提供了便利，推動產業的重新布局與整合升級，進而促進地區經濟增長。能源效率是影響經濟增長的重要因素（汪克亮 等，2013）^［28］，而且通過能源效率提升實現的產出增長是高質量的增長（與通過增加能源消費實現的產出增長相比）。如前文所述，數字基礎設施的完善能有效降低單位產出的能耗，因而數字基礎設施建設除了本身有利于經濟增長外，還可以通過提高能源效率促進高質量的產出增長。與此同時，數字基礎設施的不斷完善不僅緩解了資源要素的錯配，還會通過數字經濟的發展驅動經濟發展方式的轉變，促使經濟增長對能源的依賴程度降低，從而使得能源效率的提升可以帶來更多的經濟增長。因此，數字基礎設施建設不僅可以提高能源效率，而且可以強化能源效率提升對經濟增長的促進作用，從而有效助力高質量發展。

基于上述分析，本文提出假說4：數字基礎設施對能源效率影響經濟增長具有正向調節作用，即數字基礎設施的完善可以強化能源效率提升對經濟增長的促進作用。

三、實證檢驗方法

數字經濟的發展離不開寬帶，寬帶網絡速度和寬帶網絡服務質量在一定程度上決定了數字經濟發展的廣度和深度，因而寬帶建設是完善數字基礎設施的重要內容之一。目前，我國的寬帶網絡接入速率、互聯網普及率等與歐美等發達國家仍有一定差距。為了加快寬帶建設，2013年8月國務院印發《“寬帶中國”戰略及實施方案》（國發〔2013〕31號），旨在推動我國寬帶基礎設施建設的良性發展。隨后，工業和信息化部、國家發展改革委于2014、2015、2016年分三批發布了“寬帶中國”示范城市（城市群）名單。根據“寬帶中國”示范城市的建設標準，經審批通過的“寬帶中國”示范城市應滿足以下條件（至少4項）：城市家庭20 Mbps及以上寬帶的接入能力達到85%，農村家庭4 Mbps及以上寬帶接入能力達到90%，固定寬帶家庭普及率達到55%，3 G/LTE移動電話人口普及率達到40%，4 Mbps及以上寬帶用戶滲透率達到80%，8 Mbps及以上寬帶用戶滲透率達到35%。這意味著示范城市本身具備較好的寬帶發展基礎，而且通過創建示范城市要實現本地區寬帶發展水平大幅提升，且整體寬帶發展水平及發展模式對于全國同類地區具有較大的示范和引領作用。因此，“寬帶中國”示范城市建設將大力推動示范城市的寬帶建設和發展，也為驗證數字基礎設施建設的各種經濟社會效應提供了有效樣本。有鑒于此，本文將“寬帶中國”示范城市建設作為一項準自然實驗，通過分析其政策效應來實證檢驗數字基礎設施建設對能源效率的影響。

1.基準模型構建與變量測度

為檢驗“寬帶中國”示范城市建設是否促進了示范城市的能源效率提升，本文構建如下漸進雙重差分模型：

LnEEIg_i，t=α₀+α₁policy_i，t+γControl_i，t+μ_i+ф_t+ε_i，t

其中，i和t分別代表城市和年份，被解釋變量（LnEEIg）為“能源效率”，核心解釋變量（policy）“寬帶示范城市”為是否進行“寬帶中國”示范城市建設的虛擬變量（即雙重差分項，若i城市在t年實施“寬帶中國”示范城市建設賦值為1，否則賦值為0），控制變量（Control）包括“政府干預程度”“技術創新能力”“人口規模”“經濟發展水平”等，ф_t表示時間固定效應，μ_i表示城市固定效應，ε_i，t表示隨機擾動項。

（1）被解釋變量“能源效率”。在考慮環境生產技術異質性的情況下，以城市為決策單元（DMU），每個決策單元都包含投入（能源、資本、勞動力）和產出（合意產出、非合意產出）。借鑒師傅和沈坤榮（2013）、王鋒和馮根福（2013）、林伯強和劉泓汛（2015）以及于斌斌（2017）等的研究^［29-32］，本文基于非徑向方向距離函數（NDDF），采用 Global DEA 法測算樣本城市的能源效率。其中，能源消耗總量為市轄區天然氣、液化石油氣和電力的工業用量按照“各種能源折標準煤參考系數”統一折算的標準煤使用量之和（萬噸），資本存量采用永續盤存法以2003年不變價格計算（折舊率為9.6%），勞動力規模為城鎮私營和個體加上單位從業人員數之和，合意產出為地區生產總值，非合意產出為地區二氧化硫排放量。該方法計算的能源效率取值范圍為［0，1］，越大則能源效率越高，取值為1時能源效率位于前沿面上。本文將計算得到的能源效率值取自然對數后作為被解釋變量“能源效率”。

（2）核心解釋變量“寬帶示范城市”。若樣本城市成為“寬帶中國”示范城市后取值為1，否則取值為0。“寬帶中國”示范城市包括省直管縣、城市群和地級市及以上城市，為了避免由于行政級別差異造成估計偏誤，本文僅保留了地級及以上城市樣本；此外，林芝市、拉薩市等數據缺失嚴重，也一并剔除。最終，本文的處理組包括110個城市，其余172個城市作為對照組。

（3）控制變量。在借鑒相關研究分析結論的基礎上（史丹 等，2008；師博 等，2013；林伯強 等，2015）^{［33］［29］［31］}，結合數據的可獲取性，本文選取以下控制變量：一是“政府干預程度”，采用財政預算支出與地區生產總值的比值來衡量；二是“人口規模”，采用年末總人口數來衡量；三是“對外開放度”，采用實際使用外資金額（根據匯率換算成人民幣）與地區生產總值的比值來衡量；四是“經濟發展水平”，采用人均地區生產總值來衡量；五是“技術創新能力”，采用發明專利申請授權量來衡量。同時，所有控制變量進行對數化處理以減少異方差的影響。

2.樣本選取與數據處理

基于數據的連續性和可獲得性，本文以2006—2019年282個城市的面板數據為研究樣本。固定資本投資額數據來自《中國統計年鑒》、《中國城市統計年鑒》以及各城市的統計公報，能源消耗總量數據來自《中國能源統計年鑒》和《中國城市統計年鑒》，專利申請數來自國家知識產權局官網，其他數據均來自《中國城市統計年鑒》，部分缺失數據采用線性插值法補齊。主要變量的描述性統計結果如表1所示。

四、基準模型回歸與穩健性檢驗

1.基準模型估計結果

采用DID模型需要滿足平行趨勢假設，即在政策實施前對照組與處理組應具有平行的變化趨勢。借鑒Beck等（2010） 的做法^［34］，本文采用事件研究法（Event Study）進行平行趨勢檢驗和政策實施的動態效果分析。設定如下模型：

其中，pre_it和post_it為一系列的虛擬變量，pre_it表示實施政策前的第t年，post_it表示實施政策后的第t年。本文以政策實施前的第7期作為基期，將研究時間范圍縮尾至政策實施前7年和實施后5年，進行動態效應回歸（采用聚類穩健標準誤）。檢驗結果的系數值（ψ）如圖1所示（置信區間為95%），在政策實施前各期的估計系數均不具有統計顯著性，表明本文的樣本滿足平行趨勢假設；從政策實施當期開始，估計系數顯著為正且總體呈現上升趨勢，表明“寬帶中國”示范城市建設與能源效率提升具有正相關性，初步支持了本文的假說1。

基準模型的估計結果見表2。在逐步納入控制變量的過程中，“寬帶示范城市”的估計系數始終在1%的水平上顯著為正，表明“寬帶中國”示范城市建設顯著促進了示范城市的能源效率提升，本文提出的假說1得到驗證。為進一步保證基準模型分析結果的可靠性，本文進行了一系列穩健性檢驗，包括改變檢驗方法、安慰劑檢驗、PSM-DID檢驗等。

2.改變因果效應識別方式

由于本文的數字基礎設施建設代理變量——“寬帶示范城市”具有時變性，是典型的多時點交錯政策沖擊變量，而政策沖擊時間的先后可能影響因果檢驗結果（Goodman-bacon，2021）^［35］，也就是說，用漸進DID方法可能存在不恰當對照組（將早期處理組作為晚期處理組的對照組），從而導致回歸結果存在“負權重”問題（Goodman-bacon，2021；Sun et al，2021；Borusyak et al，2021；Callaway et al，2021）^［35-38］。對此，本文通過培根分解診斷進行穩健性檢驗（Goodman-bacon，2021）^［35］。培根分解法主要是對不同分組在估計系數中所占的權重進行診斷，根據表3的分解結果可以看出，以較早實施“寬帶中國”示范城市建設的城市作為對照組的這一類“壞組別”所占的權重僅為2.4%，而以從未實施“寬帶中國”示范城市建設的城市作為對照組的“好組別”的權重為92.9%。因此，在本文的分析中，多時點政策沖擊帶來的DID估計偏誤對估計結果的影響不大，即“寬帶示范城市”對“能源效率”的正向影響主要來源于“以從未實施‘寬帶中國示范城市建設的城市為對照組、實施‘寬帶中國示范城市建設的城市為處理組”這一類組別的處理效應。

此外，本文還使用最新的三種異質性—穩健估計量對因果效應重新進行識別，若存在異質性處理效應，則可修正存在異質性處理效應下的 TWFE 估計偏誤問題，若不存在異質性處理效應，則表明本文分析結果可靠。具體來講，采用Sun和Abraham（2021）提出的交互加權（IW）估計、Callaway和Sant Anna（2021）提出的加總估計、Borusyak等（2021）提出的插補（Imputation Method）兩步回歸法構建穩健DID估計量^［36-38］，三種估計量檢驗與基準模型回歸的結果基本一致（見圖2），進一步表明本文的分析結果是穩健的。

3.安慰劑檢驗

本文通過隨機選擇處理組和隨機構造政策實施時間虛擬變量進行安慰劑檢驗。從282個樣本城市中隨機選擇110個城市作為處理組（剩余的城市作為對照組），并隨機為處理組城市設定政策實施年份，對新樣本進行模型回歸，重復進行500次，將所得到的500個DID估計系數與基準模型的DID估計系數進行對比。圖2繪制了500個估計系數的核密度分布及其P值，估計系數大多數分布在零點附近，P值大多數大于0.1，表明大多數估計系數都是不顯著的。此外，基準模型的估計系數（0.128，虛線標識）與這500個估計值的距離較遠，是明顯的異常值，表明“寬帶示范城市”對“能源效率”的正向影響是其他因素造成的可能性極小。

4.PSM-DID檢驗

“寬帶中國”示范城市并非隨機選擇的結果，而是有針對性地遴選一批經濟發展條件好、網絡基礎設施水平高的城市進行示范，存在“選擇性偏差”。為緩解“選擇性偏差”對估計結果的影響，本文采用PSM-DID方法進行穩健性檢驗：以前述控制變量為匹配變量，采用logit模型通過1∶1近鄰匹配得到傾向得分值，平衡性檢驗結果顯示（限于篇幅，平衡性檢驗結果略，備索），相較于匹配前，所有協變量在匹配后的標準化偏差絕對值明顯下降，均小于10%，且T檢驗結果支持處理組和對照組不存在顯著差異，滿足平衡性假設，因此采用PSM-DID方法是可靠的。此外，為進一步保證PSM-DID方法的有效性，在得到配對的處理組和對照組前，進行共同支撐檢驗，大部分觀測值都落在共同取值范圍內，同樣支持 PSM-DID 檢驗有效。分別用匹配樣本和滿足共同支撐假設的樣本重新進行模型檢驗，回歸結果見表4，“寬帶示范城市”的估計系數依然在1%的水平上顯著為正，再次表明本文的分析結果是穩健的。

5.其他穩健性檢驗

一是控制同期其他政策影響。在“寬帶中國”示范城市建設過程中，還實施了其他可能影響城市能源效率的試點政策，如智慧城市試點、低碳城市試點政策、創新型城市試點以及節能減排財政政策綜合示范城市等。為了更準確地識別“寬帶中國”示范城市建設的政策效應，本文構造了上述四種政策的虛擬變量（入選相應的試點城市后賦值為1，否則賦值為0），分別納入基準模型中以控制同期政策的影響。二是刪除特殊樣本。考慮到直轄市的特殊性，刪除直轄市樣本后重新進行模型檢驗。三是更換被解釋變量。采用地區生產總值與能源消耗的比值作為被解釋變量，重新進行模型檢驗。上述穩健性檢驗結果見表5，“寬帶示范城市”的估計系數均顯著為正，表明本文基準模型的分析結果具有良好的穩健性。

五、進一步分析：異質性、中介效應與調節作用

1.異質性分析

為檢驗假說2，本文采用分組回歸方法進行異質性分析。具體的分組為：一是根據《全國資源型城市可持續發展規劃（2013—2020年）》（國發〔2013〕45號）將樣本城市劃分為“資源型城市”和“非資源型城市”兩個子樣本，二是根據《全國老工業基地調整改造規劃（2013—2022年）》將樣本城市劃分為“老工業基地城市”和“非老工業基地城市”兩個子樣本，三是將樣本城市劃分為“東部城市”和“中西部城市”兩個子樣本。其中，東部地區包括遼寧、北京、天津、河北、上海、江蘇、浙江、福建、山東、廣東、海南，中西部地區包括山西、內蒙古、吉林、黑龍江、安徽、江西、廣西、河南、湖北、湖南、重慶、四川、貴州、云南、西藏、陜西、甘肅、寧夏、青海以及新疆。分組檢驗結果見表6。在“非資源型城市”“非老工業基地城市”“東部城市”子樣本中，“寬帶示范城市”的估計系數在1%的水平上顯著為正；而在“資源型城市”“老工業基地城市”“中西部城市”子樣本中，“寬帶示范城市”的估計系數不顯著。上述分析結果表明，對于非資源型城市、非老工業基地城市和東部城市，“寬帶中國”示范城市建設對能源效率提升具有顯著的促進作用，而資源型城市、老工業基地城市和中西部城市的“寬帶中國”示范城市建設未能產生顯著的能源效率提升效應，假說2得到驗證。

2.綠色技術創新的中介效應

技術創新對效率提升具有直接的促進作用，而綠色技術創新作為清潔生產領域及末端治理環節的技術創新，可以通過減少能源消耗和提高能源利用技術有效推動能源效率提升，且綠色技術創新對能源效率提升的積極影響已被大多數相關研究所證實。因此，本文采用江艇（2022）提出的中介效應檢驗建議^［29］，通過分析“寬帶中國”示范城市建設對示范城市綠色技術創新的影響來進行中介效應檢驗。構建如下模型：

Innov_i，t=β₀+β₁policy_i，t+δControl_i，t+μ_i+ф_t+ε_i，t

其中，被解釋變量（Innov）為綠色技術創新，設置兩個具體變量：一是“綠色專利申請量”，采用樣本城市的綠色專利申請量來衡量（取自然對數）；二是“綠色發明專利申請量”，采用樣本城市的綠色發明專利申請量來衡量（取自然對數）。檢驗結果見表7，“寬帶示范城市”對“綠色專利申請量”和“綠色發明專利申請量”的估計系數均在1%的水平上顯著為正，表明“寬帶中國”示范城市建設顯著促進了示范城市的綠色技術創新，從而可以通過促進綠色技術創新的路徑提升能源效率，假說3得到驗證。

3.調節效應檢驗

為檢驗數字基礎設施對能源效率影響經濟增長的調節作用，構建如下調節效應模型：

GDP_i，t=α₀+α₁policy_i，t+α₂policy_i，t×LnEEIg_i，t+α₃LnEEIg_i，t+γControl_i，t+μ_i+ф_t+ε_i，t

其中，被解釋變量（GDP）為“GDP總量”，采用地區生產總值來衡量。檢驗結果見表8，“寬帶示范城市”和“能源效率”的估計系數均在1%的水平上顯著為正，表明數字基礎設施的完善和能源效率的提升均可顯著促進經濟增長，與理論預期相符；同時，“寬帶示范城市”與“能源效率”交互項（“寬帶示范城市×能源效率”）的估計系數也顯著為正，表明數字基礎設施在能源效率影響經濟增長中具有顯著的正向調節作用，隨著數字基礎設施的完善能源效率提升對經濟增長的促進作用也會增強，假說4得以驗證。

六、結論與啟示

數字基礎設施是數字經濟發展的重要基石，完善數字基礎設施不僅能夠促進數字經濟發展，還會產生諸多積極的經濟社會效應。本文以“寬帶中國”示范城市建設為準自然實驗，運用漸進DID模型檢驗數字基礎設施建設對城市能源效率的影響，分析結果顯示：（1）“寬帶中國”示范城市建設顯著提升了示范城市的能源效率，這一結論在進行改變檢驗方法、安慰劑檢驗、PSM-DID檢驗、控制同期其他政策影響、刪除特殊樣本、替換被解釋變量等一系列穩健性檢驗后依然成立。（2）“寬帶中國”示范城市建設的能源效率效應存在城市異質性，對非資源型城市、非老工業基地城市、東部城市的能源效率具有顯著的提升作用，而對資源型城市、老工業基地城市、中西部城市的能源效率沒有顯著影響。（3）“寬帶中國”示范城市建設可以通過促進綠色技術創新的路徑提升示范城市的能源效率，并且能夠強化能源效率提升對經濟增長的促進作用。可見，數字基礎設施的完善不僅能夠直接促進經濟增長，而且可以通過促進綠色技術創新提高能源效率，還會強化能源效率提升對經濟增長的促進作用，數字基礎設施建設是有效推動經濟高質量發展的重要驅動力。

基于上述結論，得到以下兩點啟示：第一，應進一步加大數字基礎設施建設力度，并充分發揮數字基礎設施建設的各種積極效應。數字基礎設施建設不僅是推動數字產業發展及數字經濟與實體經濟融合的重要途徑，還是實現經濟社會高質量發展的重要保障。因此，應加大“5G”、數據中心、人工智能（AI）等新型基礎設施建設投資和技術研發投入，為數字經濟發展提供有力的基礎設施支撐；同時還要不斷賦能和改造傳統基礎設施，將數字化滲透到傳統產業，拓寬以數據為核心要素的經濟社會發展領域，通過數字經濟的充分平衡發展推動實現經濟高質量發展。第二，不同的城市應基于自身的資源稟賦及發展條件尋求差異化的發展路徑，并促使數字基礎設施建設能夠切實有效地提高發展質量。比如，資源型城市在優化資源配置的同時，更要致力于資源利用效率的持續提升，并積極利用數字經濟催生的新業態新模式探索多元化發展路徑，主動擺脫“資源詛咒”，避免形成發展模式的資源鎖定；老工業基地城市需要加快推進傳統產業的數字化轉型，數字基礎設施建設也應契合數字化轉型的要求，助力老工業基地的轉型發展；中西部地區城市要加快數字基礎設施建設，通過數字基礎設施的提質增量逐步縮小與發達地區的差距，并深化市場化改革，以充分發揮數字基礎設施對高質量發展的促進作用。

本文的研究為數字基礎設施建設的能源效率促進效應提供了經驗證據，也為通過發展數字經濟消除能源供給的“流量約束”和“存量約束”雙重威脅提供了政策啟示，但還存在一些不足，值得未來繼續深入研究。比如：所分析的政策效應主要反映了寬帶建設的積極作用，而其他方面的數字基礎設施建設體現不足；只考察了數字基礎設施建設通過綠色技術創新路徑影響能源效率的機制，而事實上還存在其他的影響機制值得探究；異質性分析也不夠全面，有待更為細致深入的探討。

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Can Digital Infrastructure Construction Promote Energy

Efficiency？：A Quasi-natural Experiment Based on the

Pilot Policy of “Broadband China”CHEN Yi-an， LIU Jin-li

（School of Economics， Southwest University of Political Science and Law， Chongqing 401120， China）

Abstract： Digital infrastructure is an important cornerstone of the development of the digital economy and a strong support for accelerating the construction of a manufacturing powerhouse， a network powerhouse， and a digital China. The systematic evaluation of the causal relationship and impact mechanism between digital infrastructure construction and urban energy efficiency is of great practical significance for promoting the construction of a digital power and winning the battle against pollution prevention and control. However， existing literature on understanding digital infrastructure construction from the perspective of energy efficiency is relatively scarce， especially the lack of in-depth research on how digital infrastructure construction affects urban energy efficiency.

This paper uses data from the China Energy Statistical Yearbook， China Urban Statistical Yearbook， and China Statistical Yearbook， draws on the approach of Beck， et al. （2010）， uses the “Broadband China” pilot policies implemented in three batches since 2014 as a quasi-natural experiment， and uses the progressive DID model to evaluate the causal effect of digital infrastructure construction on urban energy efficiency. The results show that the implementation of the “Broadband China” urban pilot policy significantly improves urban energy efficiency， and this conclusion is still valid under various robustness tests. Heterogeneity analysis shows that pilot policies have a more significant improvement effect on energy efficiency in non-resource-based cities， non-old industrial bases， and eastern cities. Mechanism testing indicates that the “Broadband China” pilot policy enhances urban energy efficiency through green innovation. Furthermore， this paper finds that the improvement of urban digital infrastructure will strengthen the promotion of energy efficiency to economic growth.

This paper contributes to the existing literature in the following aspects： firstly， from the perspective of energy efficiency， it explores how digital infrastructure construction promotes the improvement of urban energy efficiency. It is a supplement to existing research on the environmental effects of infrastructure under the unique background of China. Secondly， this paper makes a robust estimation of the heterogeneity of staggered DID to avoid serious potential errors caused by the two-way fixed effect model and event study estimation in the case of heterogeneous processing effects. Thirdly， this paper explores new influencing factors of energy efficiency and explores the mechanism of digital infrastructure construction on urban energy efficiency from the perspective of green innovation. Fourthly， this paper analyzes the regulatory role of digital infrastructure in promoting regional economic growth through energy efficiency， which will help enhance our understanding of digital infrastructure construction and energy efficiency in improving economic performance.

Our research， to a certain extent， reveals the inherent logic of digital infrastructure construction and urban energy efficiency， helps the government departments formulate more targeted policy measures， and provides new ideas for achieving a “win-win” situation of energy conservation， emission reduction， and economic growth.

Key words： digital infrastructure; “Broadband China”； energy efficiency; green technology innovation; resource-based cities; old industrial bases; heterogeneity-robust estimator

CLC number：F206；F294

Document code：A

Article ID：1674-8131（2023）0-0032-15

（編輯：劉仁芳）