數字貿易發展水平對于碳排放的影響
——基于我國省級面板數據的實證研究

○鄧小華 賈 竣

（安徽大學 經濟學院，安徽 合肥 230601）

一引言

隨著世界經濟的不斷發展以及科技水平的不斷進步，人們的生活方式不斷發生變化，物質生活水平也在不斷提高，這在給人類帶來幸福感的同時也帶來了嚴重的環境問題。以二氧化碳為主的溫室氣體的大量排放，導致了全球氣候變暖，進而引發了包括極端天氣頻發、糧食減產、海平面上升等一系列嚴重危害人類生存發展的問題。我國由于人口規模龐大且經濟發展速度較快，每年都會排放大量的二氧化碳。全球碳預算數據庫數據顯示，截至2020 年，我國碳排放量高居世界第一。因此，實現減排降碳是我國作為一個負責任的大國應承擔的國際責任。2020 年，國家主席習近平代表中國向世界做出了莊嚴承諾，中國將努力做到在2030 年前二氧化碳排放量達到峰值，在2060 年前實現碳中和。可見，實現“雙碳”目標是我國當前和今后一段時期面臨的重要課題。近年來，隨著信息通信技術的飛速發展以及數字化進程的不斷推進，作為一種新興的貿易模式，數字貿易正在我國蓬勃發展。貿易是我國經濟發展的重要動力，而數字化手段可以為我國實現減排降碳賦能增力，我國貿易的數字化轉型對實現“雙碳”目標意義重大。2021 年10 月18 日，在十九屆中央政治局第三十四次集體學習中，習近平總書記強調“把握數字經濟發展趨勢和規律，推動我國數字經濟健康發展”。因此，在“雙碳”背景下，研究數字貿易發展對于碳排放的影響，有著重要的現實意義。

在目前已有的研究中，與本文密切相關的文獻主要可以分為以下兩類：

第一類是關于數字貿易的定義。關于數字貿易應該如何定義這一問題，目前學術界并沒有形成定論。2013 年美國國際貿易委員會（United States International Trade Commission, USITC）[1]在其發布的報告《美國與全球經濟的數字貿易》中首次對數字貿易的概念做出了界定，認為數字貿易是借助互聯網等智能技術傳輸數字產品與提供服務的國內商務和國際貿易活動。這一定義并沒有將依托數字平臺的實物貿易納入數字貿易的范疇。López González,J.等[2]提出“數字貿易涉及貨物貿易與服務貿易中的數字化交易，所有的這些交易都是以數據為支撐的”。夏杰長[3]認為“數字貿易是以數字技術為依托，為供求雙方提供交互式的數字化信息，數字化的信息產品是數字貿易的貿易標的”。馬述忠等[4]提出數字貿易是以現代信息網絡為載體，通過信息通信技術的有效使用實現傳統實體貨物、數字產品與服務、數字化知識與信息的高效交換，進而推動消費互聯網向產業互聯網轉型并最終實現制造業智能化的新型貿易活動。這一定義將依托數字平臺進行的實體貿易也納入到了數字貿易之中，是對以往數字貿易定義的完善。2020 年，中國信通院發布的《數字貿易發展白皮書》認為，數字貿易是指數字技術發揮重要作用的貿易形式，貿易方式數字化和貿易對象數字化是其與傳統貿易最大的區別。通過上述梳理不難發現，數字貿易這一概念還在不斷地發展完善，國內外并沒有形成廣泛共識。

第二類是關于數字貿易對于碳排放的影響。韓晶、姜如玥等[5]通過對50 個國家的面板數據進行研究，認為數字服務貿易可以通過規模效應、技術效應以及結構效應來促進碳減排，并且互聯網發展水平還可以調節數字服務貿易發展與碳排放的關系。胡國良、全歡[6]認為，數字服務貿易可以更大程度地披露企業信息，減少交易成本，從而降低資源錯配，抑制碳排放。王亞飛、劉靜[7]1-12認為數字貿易可以通過在消費端促進消費結構升級，繼而降低碳排放。

從既有研究可以發現，目前對數字貿易與碳排放之間的影響關系所做的研究并不多，基本上都是圍繞著數字服務貿易與碳排放之間的關系來進行的。而數字服務貿易只是數字貿易的一個重要組成部分，并不能完全反映數字貿易對碳排放的影響。鑒于此，本文統計了中國30 個省份（不包括西藏、港澳臺）的面板數據，運用雙向固定效應模型來進行實證研究，并根據研究結論給出具體的政策建議。

二作用機制與研究假設

Grossman 和Krueger[8]提出了貿易—環境的一般均衡模型，并從三個角度論證了國際貿易對于環境的影響，分別為規模效應、結構效應以及技術效應。本文就是基于此模型對數字貿易發展水平與碳排放之間影響的作用機制進行分析。

（一）規模效應

數字貿易發展對于碳排放量的規模效應包括兩個方面。其一，數字貿易的不斷發展在客觀上必將要求更多的生產要素投入，而生產要素的不斷投入會導致碳排放量的不斷增加。其二，數字貿易本身就具有環境友好型特征，數字貿易的內涵包括貿易方式數字化和貿易對象數字化，貿易方式數字化使得數字貿易在運輸方式上擺脫了對于傳統物流方式的依賴，而貿易對象的數字化使得數字貿易的貿易標的在生產過程中排放的二氧化碳相較于傳統的貿易標的會更少。綜合此兩方面來看，數字貿易的規模效應對碳排放同時存在正反兩方面影響，數字貿易規模的擴大是否會抑制碳排放是不確定的。基于上述分析，本文提出以下假設：

假設1：數字貿易的發展會通過發揮規模效應來抑制碳排放。

假設2：數字貿易的發展會通過發揮規模效應來增加碳排放。

（二）結構效應

數字貿易可以通過優化產業結構，來發揮對于我國碳排放的結構效應。數字貿易的快速發展，可以帶動人力資本的大幅提升，人力資本的提升會有效推動企業的科研投入，而企業的科研投入可以顯著地優化產業結構以及提高出口技術復雜度。此外在進行數字進口貿易的過程中還會產生技術的外溢效應，我國企業可以學習國外先進的數字服務與生產技術，以此推動企業自主創新能力與自主科研能力的不斷提高，繼而優化我國產業結構。隨著產業結構的不斷優化升級，低產值、高污染、高耗能的企業逐步被市場淘汰，生產要素隨著時間的變化不斷向碳排放量較低的生產部門轉移，最終發揮出對于碳排放的抑制效果。基于上述分析，本文提出假設：

假設3：數字貿易的發展會通過發揮結構效應來抑制碳排放。

（三）技術效應

數字貿易可以通過運用低碳技術以及形成貿易新業態來發揮對碳排放的技術效應。首先，技術貿易屬于數字貿易的一個重要組成部分，數字貿易的發展可以推動對外引進或者自主研發類似煤炭清潔化利用、二氧化碳封存等先進的低碳技術，這會促進我國低碳技術水平的不斷提高。其次，數字貿易充分利用了數字技術，數字貿易依托數字化的商業平臺，實現了貿易鏈條內各個貿易主體的高效匹配以及實時互動，相較于傳統貿易方式，降低了信息搜尋成本、交易成本以及運輸成本，減少了資源的錯配，進而實現了對碳排放的抑制效果。

假設4：數字貿易的發展會通過發揮技術效應來抑制碳排放。

三 研究方法

（一）模型設定

本文利用STIRPAT 模型，圍繞數字貿易發展水平對于我國30 個省區市碳排放的影響進行建模。STIRPAT 模型是對于IPAT 等式的發展，IPAT等式主要用來分析人類活動對環境產生的影響，其一般的表述形式為：

式（1）中I 表示環境影響，P 表示人口數量，A表示人均財富，而T 則表示技術水平。這一表達式有一個明顯的缺陷，其認為這三個解釋變量對于被解釋變量的影響程度是相同的，這并不貼合現實情況。為了彌補這一缺陷，Dietz 和Rosa[9]277-300提出了STIRPAT 模型，使得該模型的解釋變量可以反映對于被解釋變量的不同影響程度。STIRPAT模型的一般表達式為：

在式（2）中，α 是此模型的系數，a、b、c是各個解釋變量的指數，而ε 為誤差。

為了在一定程度上消除異方差的影響，對式（2）的兩邊取自然對數，即可得到式（3）：

在STIRPAT 模型的基礎之上，構建出本文的實證模型。首先，為了方便研究數字貿易發展水平對于碳排放的影響，本文將環境影響I設定為我國30 個省區市的二氧化碳排放量，同時引入數字貿易發展水平作為核心解釋變量。除將人口數量以及人均財富納入解釋變量中以外，參考謝云飛[10]的做法，將城鎮化率、環境規制、產業結構等因素一并納入到解釋變量中來，而由于可以影響碳排放量的技術水平T很難找到合適的可觀察變量來進行度量，因此參考陳占明和吳施美等[11]的方法，將其歸入誤差項。由此，可以得到如下的實證模型：

在式（4）中，下標i和t分別代表省份與時間，δ代表常數項，CO2it代表的是i省第t年的二氧化碳排放量，Xit代表核心解釋變量i省第t年的數字貿易發展水平，代表控制變量，主要包括人口規模、城鎮化率、產業結構、環境規制、政府支持、人力資本以及外商直接投資等等，β 和λ 為待估參數，μi代表省份固定效應，φt代表時間固定效應，εit代表隨機擾動項。

（二）變量選取以及數據來源

1.被解釋變量：二氧化碳排放量（CO2）。由于我國目前尚未對各省區市碳排放量做出官方統計，因此參考程思進和任曉聰[12]所采用的方法，使用聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）的方法計算得出各省區市的碳排放量。具體計算公式如下：

式（5）中，CO2it表示第i個省份第t年的二氧化碳排放量；CO2itj表示第i個省份第t年第j種能源的二氧化碳排放量；Fj表示j 種能源碳元素的折算系數。具體碳源構成以及所對應的碳排放系數如表1 所示。

2.核心解釋變量：數字貿易發展水平（trade）。本文參考姚戰琪[13]的方法從信息網絡基礎設施、數字技術水平、產業數字化貿易、數字產業化貿易以及貿易潛力五個維度入手，選取出10 個二級指標來構建省級數字貿易發展水平指標體系，并通過主成分分析法來進行測度。指標體系見表2。

3.控制變量。本文共設置了6 個控制變量，分別為人口規模、城鎮化率、產業結構、環境規制、政府支持以及人力資本，具體信息見表3。

（表3）各控制變量及其具體含義

鑒于數據的可得性，本文的研究樣本為2010-2019 年我國30 個省區市（不包括西藏、港澳臺）的面板數據，變量的描述性統計見表4。本文所使用的數據來源為《中國統計年鑒》《中國能源統計年鑒》《中國科技統計年鑒》以及各省區市的統計年鑒，對于部分數據進行了取自然對數的處理，而對于部分無法查詢到的數據，使用了插值法進行補充。與此同時對所使用的變量數據做了多重共線性檢驗，檢驗結果發現各解釋變量的方差膨脹因子（VIF）均小于10，說明并不存在嚴重的多重共線性問題，具體檢驗結果見表5。

（表4）描述性統計

四實證結果分析與穩健性檢驗

（一）基準回歸結果分析

在模型選擇上，通過豪斯曼檢驗發現，輸出結果為0.00，拒絕原假設，固定效應模型明顯優于隨機效應模型。而通過似然比檢驗發現，模型中存在時間效應以及個體效應，故本文選擇雙向固定效應模型來進行基準回歸。表6 為數字貿易發展水平對于我國30 個省份碳排放的基準回歸結果，其中模型1 沒有考慮控制變量，模型2 添加了6 個控制變量。從回歸結果可以看出，無論是否考慮控制變量，數字貿易發展水平系數在1%的水平下均顯著為負，分別為-0.072 和-0.069，初步說明了數字貿易發展對于碳排放量有顯著的抑制效果，假設1、假設3 和假設4 成立，假設2 并不成立。

（表6）基準回歸結果

從控制變量上來看，人口規模在1%的水平下顯著為正，說明了人口規模的增加會使碳排放量增加，原因是人口的增多會提升對于能源的消耗，能源消耗增加會顯著增加二氧化碳的排放量。城市化水平在1%的水平下顯著為正，說明碳排放量會隨著城市化水平的增加而增加，原因是城市化水平的提高會不可避免地帶來一系列負面影響，比如嚴重的工業污染、快速擴張的基礎設施建設、日益增大的交通壓力，這些會導致碳排放量的增加。產業結構在5%的水平下顯著為負，說明產業結構的優化對碳排放量的增加具有抑制作用，原因是第三產業的能源需求相較于第二產業的能源需求來說比較小，所以第三產業規模越大碳排放量就會越少。環境規制的回歸結果并不顯著，可能的原因是工業污染治理完成投資占第二產業產值增加值的比例過小，不足以對碳排放量產生明顯的影響。政府支持的回歸結果顯著為正，產生這一現象可能的原因是政府的一般公共財政支出占GDP 的比重過低，不能對碳排放量產生明顯的調控效果。人力資源的回歸系數顯著為負，說明接受過高等教育的人數的增加會減少碳排放量，原因是接受過高等教育的高素質、高水平的復合型人才的自主創新意識以及自主創新能力比較強，可以推動技術的進步，幫助我國發展低碳技術以及利用清潔能源，最終促使我國碳排放量逐步減少。

（二）穩健性檢驗

1.替換被解釋變量。由于碳排放量并不存在官方統計數據，所以對于碳排放量存在不同的計算方法以及表征方式，為了消除碳排放量不同的表征方法對于估計結果所帶來的穩健性影響，同時考慮到各省份人口數量以及經濟發展水平客觀上存在著巨大差異，參考石紅蓮和王鈺良等[14]7采用的方法，采用人均碳排放量以及碳排放強度作為被解釋變量二氧化碳排放量的替換變量來進行回歸，從而觀察被解釋變量被替換的情況下原結論是否穩健。回歸結果如表7 所示。從表7 的模型1 至模型4 可以看出，無論是使用人均碳排放量以及碳排放強度作為被解釋變量，回歸結果均在1%的水平下顯著為負，與基準回歸結果保持一致。

（表7）穩健性檢驗回歸結果

2.替換核心解釋變量。數字貿易發展水平的指標體系有多種構建思路，而且計算方法亦有所不同，為了使回歸結果更加穩健，現對數字貿易發展水平采用熵值法的計算方法來賦權求值，回歸結果見表7 的模型5 和模型6。可以發現，無論是否添加控制變量，回歸結果均在1%的水平下顯著為負，與基準回歸結果保持一致。

3.差分GMM 模型動態面板回歸。前文中數字貿易發展水平對于碳排放的影響研究全部使用靜態面板模型，考慮到當期的碳排放量可能會受到上一期碳排放量的影響，現使用動態面板模型進行穩健性估計。鑒于省級面板數據樣本量較少，故采用差分GMM 來進行穩健性回歸[15]，參考李鍇和齊紹洲[16]將碳排放量的一期滯后項納入解釋變量進行回歸的方法，回歸結果見表7 的模型7。從回歸結果中可見，AR(1)檢驗的P 值小于0.1，AR(2)檢驗的P 值大于0.1，不能拒絕模型沒有二階序列相關的原假設，Sargan 檢驗的P 值大于0.1，無法拒絕原假設，所有的工具變量均為外生變量且有效，由此我們可以得出結論，差分GMM 估計的結果是有效的。滯后一期的碳排放量對于核心解釋變量在1%的水平下顯著為正，這說明碳排放量的排放是一個積累的、連續的過程，上一期的碳排放量對于當期的碳排放量有著正向影響。同時，核心解釋變量數字貿易發展水平在動態面板模型上的回歸結果在5%的水平上顯著為負，這再次與基準回歸的回歸結果保持一致，差分GMM 模型的回歸結果再次驗證了數字貿易的發展可以抑制碳排放。

（三）異質性分析

1.基于經濟發展水平劃分的異質性分析。為探討數字貿易發展水平對于碳排放影響的異質性，參考張元慶和劉爍[17]的做法，以人均GDP 水平作為經濟發展水平的代理變量，以國家統計局公布的2021 年我國人均GDP80976 元人民幣為參考標準，將人均GDP 超過80976 元人民幣的省份劃分為經濟發達地區，其余省份分類為經濟欠發達地區①經濟發達地區包括北京、天津、上海、江蘇、浙江、福建、山東、廣東、重慶、湖北和內蒙古11 個省（區市）。。對于經濟發達地區與欠發達地區的分組回歸結果見表8，可以發現無論是否添加控制變量，經濟發達地區的回歸結果均不顯著，而經濟欠發達地區的回歸結果均顯著為負。這說明了數字貿易發展對于碳排放的影響在經濟發展水平層面存在異質性，對于經濟發達地區數字貿易的發展對于碳排放的影響明顯不足，而在經濟欠發達地區則會產生強烈的負向影響，可能的原因是經濟發達省份為進一步發揮技術紅利、提高能源利用效率，不斷地引進并發展低能耗、低排放的高新技術產業，而經濟欠發達地區由于技術相對落后、基礎設施不健全，無力發展高新技術產業，所以大量地引進并發展高能耗、高排放的落后產業，這就導致了經濟發達地區減排降碳的潛力空間很小。而且由于數字貿易的發展可以帶來數字技術的廣泛應用，推動技術的加速變革，因此在經濟欠發達地區發展數字貿易可以加快彌補其與經濟發達地區的技術差距，提高其能源利用效率與資源配置效率，導致了在經濟欠發達地區數字貿易發展會對碳排放產生明顯的負向影響。

2.基于地域劃分的異質性分析。考慮到中國幅員遼闊，不同省區市數字貿易發展對于碳排放的影響可能存在地域異質性，現將30 個省區市根據地域劃分為兩組來進行異質性分析。本文參考霍曉謙和張愛國[18]的做法，根據國家統計局的區域劃分，將30 個省區市分別劃分為東部地區和其他地區來進行分組檢驗②東部地區包括北京、天津、河北、上海、江蘇、浙江、福建、山東、廣東和海南10 個省（市）。，回歸結果見表9。從回歸結果來看，無論是否添加控制變量，東部地區的回歸結果都不顯著，而除東部地區以外的其他地區的回歸結果則在1%的水平下顯著為負，這說明數字貿易發展對于碳排放的影響在地域層面存在異質性，在我國東部地區數字貿易發展對于碳排放量的影響并不明顯，而在其他地區則可以對碳排放產生明顯的抑制效果。這可能是因為相較于其他地區，東部地區的電商經濟較為發達，數字貿易產業較為活躍，數字貿易發展水平比較高，提高數字貿易發展水平對于碳排放的負向影響也就較為有限。而我國其他地區長期依賴傳統能源，而且對于能源的利用效率低，數字貿易產業基礎也較為薄弱，數字貿易擁有著廣闊的發展空間，因此數字貿易發展水平會對碳排放產生明顯的負向影響。

（表8）異質性回歸結果

3.基于碳排放水平的異質性分析。為了進一步考察數字貿易發展對于碳排放的影響是否會由于碳排放量的不同而出現異質性差異，本文選取10%、25%、50%、75%和90%五個具有代表性的分位點來代表不同碳排放水平的區域進行分位數回歸，以此來考察不同的碳排放量水平下數字貿易發展水平是否會對碳排放產生異質性影響，分位數回歸結果見表10。可以看出，當分位數不高于50%時，回歸結果并不顯著，而當分位數高于50%以后，回歸結果顯著為負。這說明在碳排放水平較低的地區，數字貿易發展對于碳排放不會產生明顯的抑制效果，而在碳排放水平較高的地區則會產生明顯的抑制效果。產生這一現象的原因可能為碳排放水平較高的地區經濟發展長期依賴高能耗產業，能源需求量大且能源利用率低，降低碳排放量的空間很大，數字貿易的碳減排效應在碳排放水平較高的地區擁有更高的邊際效用。

（表9）異質性回歸結果

五 研究結論與政策建議

（一）研究結論

本文基于中國30 個省份2010-2019 年的面板數據，通過雙向固定效應模型進行實證檢驗來研究數字貿易發展對于碳排放的影響，得出如下結論：第一，數字貿易的發展可以顯著抑制二氧化碳的排放，并且在替換了被解釋變量、核心解釋變量以及進行動態面板回歸之后，此結論依然成立。第二，數字貿易發展水平對于碳排放的影響存在顯著的異質性差異，對于東部地區、經濟發達省份以及碳排放量較少的地區，數字貿易對于碳排放的抑制效用并不明顯，而對于中部、西部、東北部地區、經濟欠發達省份以及碳排放量較高的地區，數字貿易對于碳排放的抑制效果更為顯著。

（二）政策建議

第一，大力推動以數字貿易為主要代表的數字經濟的發展，是中國實現高質量發展以及“雙碳”目標的必然選擇。由于科技的飛速進步以及新冠疫情的影響，人們的生活方式已發生非常大的變化，產業變革的浪潮已經興起，人類已大踏步地進入數字化時代。我國應抓住此次產業變革的機遇期，大力培養數字化信息人才，完善數字監管與治理規則，優化數字貿易營商環境，積極推動我國數字貿易的發展，并發揮其對于碳排放的抑制作用以及對于經濟增長的拉動作用，從而確保我國在實現經濟增長的同時如期達成“雙碳”目標。我國為實現“雙碳”目標付出了很多努力，包括逐步形成碳價格[19]以及大力普及新能源等，而推動數字貿易的發展，必將助力“雙碳”目標的穩步實現。

第二，我國應加快發展數字技術，并推動數字技術與貿易進行深度融合。數字貿易的發展離不開數字技術的支持，數字技術的發展可以為數字貿易提供強勁的發展動力。政府應該投入充足的資源，推動6G 技術、量子信息技術、衛星互聯網技術等的快速發展，使我國數字技術水平保持在世界領先位置。與此同時，應該加快推進數字技術在貿易領域的應用，促進貿易數字化、智能化轉型，變革傳統貿易的發展形態，提升傳統貿易運用數字技術的能力，從而加快數字貿易的發展，以發揮其對于減排降碳的巨大效用。

第三，國家應重視數字基礎設施的建設。數字基礎設施即互聯網基礎設施，是數字貿易發展的根本載體，數字基礎設施越完善，該地區數字貿易比較優勢就越強。以5G、大數據、人工智能、區塊鏈等為代表的數字基礎設施建設可以為數據的平穩、安全、高速傳輸提供保障，從而為數字貿易的有序運轉和蓬勃發展提供重要支持。故而國家應投入足量的人力物力財力，加快完善數字基礎設施，來提升我國數字貿易發展水平，進而實現減排降碳與綠色發展，推動“雙碳”目標早日實現。

第四，我國要充分認識到數字貿易對于碳排放影響的異質性，在鼓勵與幫助各個省份發展數字貿易時不能搞一刀切，應根據數字貿易對于碳排放的不同效用水平來施加不同的扶持力度，真正做到因地制宜，采取差異化政策縮小各省份之間的“數字鴻溝”。對于處于我國中西部或者東北部、經濟欠發達且碳排放量水平較高的省份，應該大力扶持當地數字貿易的發展，推動數字資源向此類地區傾斜，幫助此類地區發揮后發優勢，進而最大限度地發揮出數字經濟對于碳排放的抑制效能，防止“木桶效應”的出現，切實彌補實現“雙碳”目標的短板，幫助我國實現氣候的整體改善。