數字經濟發展對制造業綠色化轉型的影響及機制研究

摘 要：工業的發展過去往往以犧牲環境為代價進行，當前數字技術通過對數據的收集處理加工，為工業現代化和綠色化發展帶來了新的可能，數字經濟的發展是否能夠促進生產制造的綠色化轉型是行業值得研究的課題。本文整理了278個地級市層面2010—2019年的面板數據，使用“DMSP-OLS”和“NPP-VIIRS”夜間燈光數據，運用雙重固定效應模型，實證檢驗數字經濟對制造業綠色化轉型的影響及作用機理。研究發現，數字經濟發展降低了制造業能源的消耗和污染物的排放，進行穩健性檢驗后，該結論仍然成立；空間異質性結果表明，數字經濟在東部和中部地區表現出減排效應。本文豐富了對數字經濟的研究，為“數字化”和“綠色化”同時推進提出了政策性建議，以供參考。

關鍵詞：數字經濟；產業數字化；綠色化轉型；地區異質性；制造業

本文索引：張一鳴.<變量 2>[J].中國商論，2024（03）：-057.

中圖分類號：F424；S776.05 文獻標識碼：A 文章編號：2096-0298（2024）02（a）--04

改革開放以來，我國制造業長期的粗放型發展導致大量的能源消耗和污染排放，致使環境快速惡化，對經濟的持續增長構成了巨大的挑戰。黨的十八大以來，在習近平新時代中國特色社會主義思想的引領下，我國始終堅守綠色發展理念，堅決走生態優先、綠色發展的道路。在此背景下，我國經濟發展進入工業4.0時代，數字經濟快速發展特別是數字經濟的綠色化特征，為推進制造業綠色化轉型提出了新的思路，大數據、人工智能、物聯網、云計算等數字技術深刻變革了經濟社會的底層邏輯。在此背景下，數字經濟發展能否促進制造業綠色化轉型，促進能源效率提高和減少污染排放？數字經濟對制造業綠色化轉型的途徑和機制是怎樣的？2022年，數字經濟規模超過50萬億元，占整個GDP比重的41%，洞悉數字經濟對制造業綠色化轉型的內在機理，對促進經濟高質量發展具有重要意義。

目前，學術界已對數字經濟從多維度、多角度進行研究，研究成果非常多樣化，大致上能將其總結為三個主要部分：一是對數字經濟進行界定及測量；二是宏觀層面數字經濟對經濟發展的影響，例如對經濟高質量發展（趙濤等，2020）、創新（熊勵和蔡雪蓮，2020）、經濟效率（江小涓和靳景，2022）等的影響；三是數字經濟對微觀主體企業分工（袁淳等，2021）、個體代際流動（方福前等，2023）、企業全要素生產率（郭偉等，2023）等的影響。當前，對綠色化發展、節能減排相關的研究也比較豐富，從經濟集聚（張平淡和屠西偉，2023）、環境規制（李青原和肖澤華，2020）、環保稅等角度討論了如何治理污染。

數字經濟對制造業的影響體現在諸多方面，例如數字技術使得數據成為生產活動中不可或缺的要素和決策依據，徹底變革了以往的生產經營模式，帶來了全新的經濟活動和盈利模式。根據微笑曲線，在生產活動的兩端可以獲取絕大多數的利潤，而數字技術極有可能帶來中間生產環節的極大變化，通過物聯網技術監控生產全過程和精細化的管理，實現生產成本的大幅下降，將給傳統制造業行業帶來極大的變革，可能為中間生產環節帶來利潤的極大提高。另外，隨著數字技術的發展，實現不同場景之間的對接和應用成為可能，語音識別、圖像識別等可以實現在各個應用場景下的使用，新一輪數字科技革命極大改變了生產方式。

數字經濟的關鍵就是利用大數據技術對海量的數據進行分析，從而獲取有價值的結果。然而，對算力要求的不斷提高，算法與算力成為數字競爭的焦點，引發對包括基站、互聯網、超算中心、傳感器與接收器等在內的數字化基礎設施需求的提高（史丹，2022）。雖然數字化發展勢不可擋，但是不斷建設的數據中心帶來了巨大的電力消耗。在我國，煤炭發電仍然是主流的發電方式，其帶來的能源巨大消耗引發了學術界對數字經濟能否促進綠色化發展的疑慮。

1 機制分析與研究假說

首先，數字經濟借助大數據和機器學習等數字技術，實現海量的數據收集，有效整合生產決策中的各類信息資源，對生產過程進行更加精細化地控制。例如，在傳統制造機器上安裝傳感器和芯片后，借助物聯網和5G技術，企業可以隨時以最佳和最快的選擇部署機器的工作。其次，數字經濟具有低邊際成本的特征，有利于實現企業的規模效應，提高行業的市場集中度。大企業為了維護自身的品牌形象，往往有更多的環保支出（高勇強等，2012）。再次，對于行業整體而言，生產效率提高的同時，帶來了生產成本的降低，使得低生產效率的企業退出，行業的生產效率提高，生產效率高的企業在節能減排方面的投入往往更多，促進行業層面的節能減排。從次，隨著像平臺經濟、共享經濟這類新型商業模式的興起，互聯網技術所擁有的連接性使得生產者和消費者之間的關系更加緊密，從而把復雜的數據變為實際的商業信息，減少了供應和消費的不足，并提升了匹配的效果，可以更低的成本進行各類商業活動，從而提升盈利水平。最后，數字經濟使得投資者和消費者獲取企業的信息更加便利，監督成本下降，為了樹立良好的企業形象和降低企業融資成本（邱牧遠和殷紅，2019），都驅使企業進行綠色化轉型。因此，本文提出以下假設：

假設：數字經濟的發展可以促進制造業綠色化轉型。

2 研究模型與數據來源

2.1 計量模型設定

根據本文的假說，構建數字經濟對制造業綠色化轉型的基本模型：

Energyit=α0+α1DEit+αcZit+μi+δt+εit（1）

Pollutionit=β0+β1DEit+βcZit+μi+δt+εit（2）

其中，下標i、t分別表示地級市、年份；Energyit表示地級市i在t年的能源消耗強度；Pollutionit表示地級市i在t年的污染排放水平；DEit為各地級市的數字經濟指數；Zit是一系列地級市層面相關控制變量。

2.2 變量說明

第一，被解釋變量。本文從能源消耗強度和污染排放強度兩個層面衡量制造業綠色化轉型。能源消耗強度（Energy）采用夜間燈光數據，該數據廣泛應用于能源及碳排放領域研究，污染排放強度（Pollution）采用地級市的工業二氧化硫、工業廢水及工業煙塵排放量，并運用主成分分析法得到。

第二，核心解釋變量。數字經濟（DE）借鑒趙濤等（2020）的做法從互聯網發展和數字金融普惠兩個層面來評估數字經濟的整體發展水平。城市層面的互聯網發展測度，采用互聯網普及率、相關從業人員情況、相關產出情況和移動電話普及率四方面的指標衡量。數字金融發展測度，采用中國數字普惠金融指數衡量。

第三，控制變量。本文借鑒楊剛強等（2023）的研究，選取如下控制變量：（1）人均GDP（ln gdp），即人均地區生產總值，并取對數；（2）技術進步（Tech），即專利授權數量，并取對數；（3）對外開放（FDI），即當年實際利用外資金額，并取對數；（4）教育水平（Edu），即教育支出金額，并取對數；（5）資源依賴程度（resource），即采礦行業從業人數/地區就業人數；（6）環境規制強度（regulation），采用一般工業固體廢物綜合利用率。表1列出了各變量的描述性統計結果。

2.3 數據來源

本文選取2011—2020年我國279個地級市層面的數據作為研究樣本，原始數據來源于《中國統計年鑒》《中國環境統計年鑒》《中國城市統計年鑒》《中國能源統計年鑒》及國家統計局數據。能源數據參考孫久文和周孝倫（2023）的研究，整合“DMSP-OLS”（2010-2011）和“NPP-VIIRS”（2012-2020）夜間燈光數據，通過對柵格數據進行校準得到，夜間燈光數據廣泛用于能源消耗、碳排放的研究。

3 實證檢驗

3.1 數字經濟對制造業綠色化轉型的影響

依據方程（1）可驗證數字經濟發展是否能有效促進制造業企業綠色化轉型，表2報告了數字經濟發展對制造業綠色化轉型的估計結果。列（1）和列（2）中數字經濟的系數值均為負，且在1%或5%的顯著性水平上顯著，說明數字經濟顯著減少了能源的消耗；列（3）和列（4）中數字經濟的系數值均為負且在5%或10%的顯著性水平上顯著減少了污染的排放，可以得出數字經濟的發展可以促進制造業綠色化轉型。具體來看，當數字經濟指數增長1%，可以減少102%的能源消耗強度、14.87%的污染排放。為了確保實證結果的準確性，本文分別使用縮尾檢驗、更換時間樣本的方法進行穩健性檢驗，進行縮尾檢驗、更換時間樣本后的結果仍然顯著。

4 進一步討論

鑒于中國各地的經濟增長程度有顯著的不同，因此有必要分析不同區域數字經濟對制造業綠色化轉型影響的異質性，不同地區的經濟發展狀況存在較大差異，對制造業綠色化轉型的影響也可能不同。本文將所有城市按照地理位置劃分為東部、中部、西部三類，對基準模型進行分樣本回歸，結果如表3所示。據表3可知，數字經濟在東部和中部地區表現出減排效應，可能是由于東部和中部地區的經濟發展促進了當地企業污染排放的減少，運用數字技術減少污染的產出或利用數字技術實現了更加清潔的生產方式，但是未表現出節能效應，可能是因為數字經濟產生了能源的回彈效應。生產成本下降的同時，帶來需求提高，增加了對能源的消耗。同時，數字經濟在西部地區表現出明顯的節能效應，可能是數字經濟發展提高了能源的利用效率，減少了單位產出的能源消耗，但是并未表現出減排效應，表明西部地區的數字經濟應用于傳統行業的程度較低，未表現出明顯的減排效應。

5 結語

能源消耗和污染的排放主要來自第二產業，而第二產業中制造業占國內生產總值的比例在40%以上。因此，中國的可持續發展在很大程度上依賴制造業綠色化轉型。本文發現數字經濟的發展促進了能源消耗的節約和污染排放的減少，證明數字經濟的生態型特征有利于促進經濟的可持續發展。但是由于數字經濟的快速發展對算力的要求不斷提高，快速建設的數據基站和數據中心會消耗巨大的能源，這是很多新技術面臨的共同問題，即新技術直接帶來了綠色化發展，但是追根溯源增加了能源的消耗，助長了批判者對新技術的悲觀態度。從本文的結論來看，在考慮了相關高耗能的數字化產業后，數字經濟的發展仍然帶來了節能減排，促進了綠色化轉型。

綜上，本文提出以下政策建議，以推進我國制造業綠色化轉型，從而推動國家生態文明建設向現代化國家邁進。一方面，數字經濟的發展影響商業運作的基本模式，影響地區產業結構，為相對落后的地區帶來了新的機遇和挑戰，不同地區應重新審視自身的獨特優勢，發展特色化產業。地方政府應避免無目的招商引資，盲目引進高耗能、高污染的產業，或追逐高熱點而不顧地區的特點。各地區可以充分利用自己的獨特優勢發展特色產業，利用數字經濟的匹配效應和消費端的長尾效應促進地區經濟的發展，實現共同富裕。探索內陸及偏遠地區的經濟不承接高污染、高能耗的行業而發展當地特色行業的可能性，實現經濟發展和環境保護的共同推進。另一方面，數字經濟的快速發展對算力提出了更高要求，數字基礎設施的建設加快，數字中心、數字基站的建設必然帶來能源消耗的增多，這是數字經濟發展的必然選擇，但是在相關基礎設施建設方面仍要科學規劃、科學決策。推動數字經濟發展，實現“數字化”與“綠色化”的共同推進，是推進我國制造業轉型的契機，我國必須牢牢抓住，實現經濟健康發展。

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