長三角數字經濟對生態環境質量的影響研究
——基于創新和財政分權視角

陳培佩，王銀銀

（南通大學 經濟與管理學院，江蘇 南通 226019）

一、引言

改革開放以來，我國整體經濟發展已邁入高質量發展階段，GDP 躍居全球第二，成為經濟大國。數字經濟是新實體經濟、新智能經濟，是推動我國經濟增長的新引擎，對我國經濟發展具有重要意義。據《中國數字經濟發展報告白皮書（2022）》顯示，2021年我國整體數字經濟規模已達到45.5 萬億元，接近GDP 的40%。黨的二十大報告進一步明確提出加快發展數字經濟，把握數字經濟帶來的發展機遇，推動國家進步，增強綜合國力。在經濟發展的同時，生態環境質量也成為熱點關注之一，黨的十八大提出的“五位一體”總布局中包含生態文明建設，十九屆五中全會進一步明確“綠水青山就是金山銀山”，進一步強調生態環境的重要性。中國經濟發展前期的粗放式發展是以破環生態環境為代價，在取得階段性發展的同時也埋下了隱患。生態環境質量關乎國家可持續發展，生態環境的惡化成為制約經濟發展的重要阻礙，是經濟高質量發展的絆腳石。

數字經濟的發展推動數字強國的建設，生態環境質量的提升對打贏污染攻堅戰有著重要意義。在數字經濟大力發展、生態環境質量得到重視的時代背景下，將數字經濟與生態環境聯系在一起，是對現階段中國兩大工作的認可和保障，將兩者緊密聯系，引發思考：數字經濟的發展是否能夠改善生態環境質量？因此，本文以長三角41 個城市為例，探尋數字經濟對生態環境質量的影響，為今后生態環境質量提高出謀劃策。

二、文獻綜述

數字經濟對生態環境質量的影響引發學者關注，國外學者Hasan（2009）[1]提出信息技術通過改變生活和工作方式，減少碳排放，在改善全球氣候方面起到了積極作用；Moyer 和Hughes（2012）[2]通過研究信息網絡水平對環境污染排放的影響，側面表明互聯網對提升環境質量具有促進作用；Hampton 等（2013）[3]通過研究發現互聯網的進步發展可以推動資源更有效配置；Thompson 等（2013）[4]通過研究數字經濟發現，企業在數字經濟時代能夠更高效地進行資源配置，從而降低損耗和成本，保護生態環境；Ulucak 和Khan（2020）[5]通過對金磚國家數據的分析，發現信息技術的使用降低了碳排放。國內學者解春艷等（2017）[6]從環境檢測動態、政府環境監管信息化、社會公眾參與環境保護深度化以及環保產業智能化四個方面表明互聯網技術進步有利于環境污染治理；李廣昊和周小亮（2021）[7]通過“寬帶中國”戰略的準自然實驗，表明數字經濟的發展可以改善環境污染；鄧榮榮和張翱祥（2022）[8]通過對中國地級市數字經濟對不同污染物的影響作用的分析，表明數字經濟降低城市污染物的排放，有助于治理環境污染；郭炳南等（2022）[9]學者基于國家級大數據綜合試驗區，驗證了數字經濟對城市空氣質量有改善作用，減少了城市空氣污染。通過文獻分析研究發現，多數學者是從影響生態環境質量的某一方面切入，研究數字經濟對其影響。鑒于此，本文從生態環境質量整體入手，研究數字經濟對生態環境質量的影響。

三、研究假說

（一）數字經濟與生態環境質量

數字經濟的發展帶動了信息技術的發展進步，對行業發展產生重大顛覆性影響，帶動行業變革。同時也改變了傳統企業的生產方式，為行業的進步注入新動力，帶來新機遇。隨著社會的發展進步、數字經濟的興起、大數據時代的到來，物聯網、機器人、云計算、5G 等新興技術產業的蓬勃發展，通信產業的普及和應用，各行各業涉及生產、分配和流通環節效率得到顯著提高。新型發展模式的發展給社會帶來經濟效益，改善節能減排效果，促進綠色發展，提高生態環境質量。第一，就政府而言，隨著整體社會的進步，生態環境質量問題更加引起全社會的關注。生態環境與地方綜合發展息息相關，其涉及很多方面，政府的監管難度也日趨復雜。數字經濟的發展帶來信息化產業的變革，信息產業的發展減輕了政府監管的壓力，提高了政府工作效率。主要體現在以下方面：首先，數字經濟相關產業的發展提供了實時監測功能。隨著經濟的發展，生態環境監測呈現多樣化，實時監測尤為重要，實時監測對比抽樣監測更加精準，更能對癥下藥，更可以細化對策，針對不同環境質量變化采取不同措施，提升生態環境質量；政府和從事生態環境保護工作的相關單位或個人能夠高效采集數據，給政府在治理污染方面提供強有力支撐。其次，數字經濟發展時代背景下，信息的流通速度加快，讓政府能夠更加便捷且高效地獲取社會環境動態，社會公眾也可以更迅速且直觀地了解政策。與以往不同，一方面，在信息化尚未普及時，政策的有效施行依靠的是上傳下達，往往存在滯后性，信息化的普及使得政策更迅速地面向社會公眾，社會公眾可以更加系統且全面地了解環保信息，增強環保意識，推動環保工作；另一方面，以往公眾反饋環境情況途徑甚少，信息及時性尚缺，信息化時代，公眾向政府反饋途徑增多且時效性加強，有利于政府與社會公眾互動性加強，促進協同治理。第二，就企業發展而言，數字經濟的發展為企業提供了更便捷、更高效的發展平臺，企業獲取信息的能力提升，減少信息差，緩解資源在各行業、各企業之間配置扭曲的問題，生產要素可以得到更好利用，行業和企業整體效率提升，減少資源的浪費。企業作為污染防治的主要對象，依托數字經濟發展提供的平臺可以有效降低污染排放，加快行業間生產要素的流通，提高企業內資源使用效率，不斷適應社會綠色發展的需要，推動可持續發展進程，降低污染排放，提高生態環境質量[10]。第三，就居民生活而言，居民日常生活中也會產生污染物，造成對環境的污染，降低生態環境質量。隨著中國經濟的增長，中國作為世界人口第二的國家，居民生活需求也在不斷變化，對于能源的消耗也在增加，污染物的排放也隨之增多，對生態環境的影響也隨之增加。數字經濟發展帶動通訊設施的革新和進步，使得居民之間通訊更加方便，進而減少出行產生的環境污染。

綜上所述，本文提出研究假設1。

研究假設1：數字經濟發展有利于提高生態環境質量。

（二）數字經濟、創新與生態環境質量

科創能力的提高與國民經濟息息相關，數字經濟作為國民經濟的組成部分，數字經濟的發展推動了創新的進步。新增長理論告訴我們，知識的進步是創新的核心要素。數字經濟的發展使得知識傳播速度顯著增強，知識的流動性也顯著提高，促使知識傳播效率的提升。這一系列影響進而驅動整體社會知識儲備量的增加，最終推動創新的產生與提高。首先，對數字經濟發展至關重要的是與信息技術相關的領域，就信息技術領域而言，其本身就得益于創新的發展，其主要生產活動也與創新相關，創新技術含量極高，相比于其他行業，更容易有創新成果產生，進而推動更多行業的創新成果。其次，數字經濟的發展帶來數字技術的進步，技術的進步可以更好地了解消費者偏好，為企業尋求特定消費者，了解最新消費需求，加大技術的研發力度，推動產品創新。最后，數字經濟的發展使得信息的不對稱性顯著減少，信息更加公開透明，企業獲得信息的渠道增加，為未來企業進一步創新發展提供良好的條件。

創新發展可以提高生態環境質量。首先，創新的進步使得資源利用更加合理，資源合理配置使得企業生產過程、居民日常生活方面更加便利，有多種選擇，選擇的最優性會減少污染的產生從而提高環境質量。其次，從環境質量方面來說，環境污染和環境治理都是環境質量的一部分，環境污染排放的減少和環境治理能力的提升都會提高城市生態環境質量。從環境污染來講，創新的產生意味技術的進步。在以往傳統企業上，缺乏創新技術的產生與應用，導致生產效率低下，高污染和高排放為主要特征的生產方式致使地區生態環境質量低下，加之最初企業追求自身效益，對于環境問題往往采取無視或者不加以重視。政府監管力度不夠，導致環境污染的惡性循環。隨著經濟的發展，環境保護意識的增強，越來越多的企業和人民意識到環境的重要性，意識到技術創新的重要性。在國家、企業和人民的重視和大環境的驅動下，創新意識逐漸增強，越來越多的創新圍繞環境質量的目標應運而生。最后，從環境保護和治理方面來說，創新技術的使用提高了資源利用效率，使得工業在生產過程中減污降排，創新的發展在環境保護和治理方面也有極大作用。創新的發展幫助我們更好地監測環境質量的變化，對不同保護或治理方案的實時效果和最終效果進行更精準的比較，為不同環境治理和保護確定不同方案，做到效益最大化。在創新技術的發展下，可再生能源的應用更加廣泛，清潔能源成為生產和生活的最優選擇。創新的發展也推動了設施的進步與革新，沉浸式體驗可以讓居民更加意識到環境保護的作用，增強環境保護的意識和決心。

綜上所述，本文提出研究假設2。

研究假設2：數字經濟發展推動創新來提高生態環境質量。

（三）數字經濟、財政分權與生態環境質量

從產品角度看待生態環境質量，會發現生態環境質量屬于公共物品。公共物品的特有屬性為非排他性和非競爭性表明，如果生態環境質量在市場上難以形成最優解，政府對生態環境質量的管理是最恰當的選擇。政府可以根據居民需求和政策目標制定最合適的方案，采取最適宜的措施，確保生態環境質量的提高改善。一方面，部分學者認為財政分權加劇環境污染，對環境產生不良影響。吳延兵（2017）[11]基于第二代財政分權“經濟政治人”的假說下認為財政分權使得地方政府更注重收益，從而輕視環境質量問題；丁鵬程等（2019）[12]通過對30 個地區2001—2016 年的數據分析發現財政分權會加劇空氣污染問題；方建春等（2021）[13]通過對全國30 個地區碳排放效率進行研究，發現財政分權不利于碳排放效率的提升。另一方面，有學者認為財政分權減輕污染排放，提升生態環境質量。黃裕洪（2021）[14]研究發現財政分權可以優化資源配置改善生態環境質量；汪克亮等（2021）[15]發現財政分權可以緩解霧霾污染；梁向東等（2021）[16]學者基于內生增長理論構建模型表明財政分權對環境污染具有抑制作用；周侃等（2022）[17]以長三角城市群305 個縣為研究對象，研究表明財政分權對水污染中化學需氧量具有抑制作用；李光龍和陳小雨（2023）[18]從碳排放角度出發，認為地方政府可以形成“趨良競爭”從而抑制碳排放。高艷琴等（2023）[19]通過研究發現，財政分權對于地方環境治理有重大影響，使得經濟發展和環境污染的兩難問題得以解決。從研究發現，雖然學術界對于財政分權對生態環境質量的影響有不同觀點，但現階段研究財政分權對環境的影響大都持肯定態度，財政分權會改善生態環境質量。

追溯財政分權的發展歷程，第一代財政分權的目的是政府力求實現社會福利最大化，第二代財政分權則從“經濟人”假說入手，表明政府所追求的是市場利潤最大化以保護各自市場。綜合來看，第一代財政分權更傾向于一個理想模型，第二代財政分權卻忽視了居民福利[20]。隨著財政分權理論的發展，財政分權在政策調控和各項政策施行中發揮的作用備受關注。財政分權給予地方政府更多的自主權，在確保符合國家發展大方向上更好地利用自身資源，合理配置。對于環境治理的特殊性，財政分權的獨特性和重要性體現出來。隨著國家對于生態環境質量重視程度的加深，地方政府也加大對環境保護的關注，財政分權賦予地方政府更多權力，讓各個地方政府可以在更大的自由限度內合理分配資源，做到資源的合理利用，防治污染，對生態環境質量起到改善作用。數字經濟的蓬勃興起帶給地方政府更多的便利和收益，地方政府也會根據地區發展情況制定促進地方數字經濟發展的方案，推動數字經濟充分發揮自身優勢，確保數字經濟又穩又快的發展。同時，國家大力推動綠色發展，基于對環境的重視，地方政府也會推動數字經濟在環境質量上的積極作用，推進兩者關系緊密發展，使得數字經濟促進生態環境質量的改善。

綜上所述，本文提出研究假設3。

研究假設3：財政分權可以調節數字經濟對生態環境質量的影響作用。

四、研究設計

（一）模型設計

本文基于研究理論分析，構建以下實證模型：一是基準回歸模型，研究數字經濟對生態環境質量的影響；二是中介效應模型，分析數字經濟通過提高科技創新水平對生態環境質量的影響；三是調節效應模型，分析財政分權對數字經濟影響生態環境質量的調節作用。

1.基準回歸模型。為進一步驗證數字經濟對環境質量的提升作用，設定如下基準回歸模型：

其中，i代表城市，t代表年份，Y代表被解釋變量，即生態環境質量，Yit表示城市i在t年的生態環境質量狀況，De代表數字經濟指數，Deit表示城市i在年的數字經濟發展水平，Control表示一系列控制變量，ui表示個體固定效應，vi表示時間固定效應，ε表示隨機誤差。

2.中介效應模型。關于中介效應檢驗方法，本文借鑒江艇（2022）[21]的研究方法，在基準回歸模型的基礎上構建中介效應模型。具體模型如下：

該模型主要考察逐步檢驗法中的第一步和第二步，重點關注核心解釋變量對中介變量的影響，即β2的大小與方向。其中，M代表中介變量，為創新水平（Innovation），其他變量定義與式（1）相同。

3.調節效應模型。在基準回歸模型中加入調節變量，構建調節效應模型，具體模型如下：

其中，Fin代表調節變量—財政分權。γ3系數的大小和方向代表了財政分權在數字經濟對生態環境質量影響下的調節作用。

（二）變量選取

被解釋變量：生態環境質量Y。生態環境質量從壓力、狀態和響應三個維度加以闡釋，采用熵值法進行測算，具體指標體系如表1 所示。

表1 生態環境質量指標體系

核心解釋變量：數字經濟發展水平De。數字經濟發展水平從數字基礎設施、數字產業發展、數字技術應用、數字創新和數字收益五個維度全面闡釋，采用熵值法進行測算，具體指標如表2 所示。

中介變量：本文選取創新水平（Innovation）作為中介變量。創新的發展代表著整體科技技術的進步，技術的進步推動整體生態發展，減輕污染水平，提高環境質量。本文從創新產出角度出發，選取專利申請數量衡量城市技術創新水平。

調節變量：本文選取財政分權（Fin）作為調節變量。其計算公式是財政收入與財政支出之比。

控制變量：城市環境質量的影響因素不僅僅局限于數字經濟發展水平這一因素，考慮到城市環境質量的其他影響因素，本文選取如下變量作為控制變量進行衡量。①人口規模（Pop）：地區年末常住人口；②勞動力數量（Emp）：年末就業人數；③受教育程度（Edu）：每萬人普通高等學校在校學生數；④政府干預（Gov）：政府財政支出占GDP 比重；⑤外商直接投資（Fdi）：外商直接投資額；⑥對外開放程度（Ope）：進出口總額占GDP 比重。

本文選取長三角41 個城市2011—2020 年的數據為樣本做研究。本文數據主要來源于EPS 數據庫、中經數據庫、《中國城市統計年鑒》、各城市統計年鑒以及馬克數據網等，對于缺失的數值采用插值法、均值法等補齊，對于人口規模（Pop）、受教育程度（Edu）、政府干預（Gov）、外商直接投資（Fdi）、對外開放程度（Ope）、技術創新水平（Innovation）和財政分權（Fin）進行對數處理。具體變量描述性統計分析如表3 所示。

表3 變量描述統計

五、實證結果

（一）基準回歸

利用基準回歸模型對數字經濟與生態環境質量進行回歸，考慮到生態環境質量并未只受數字經濟發展水平的影響以及回歸結果的準確性，先對數字經濟與生態環境質量之間的關系進行回歸，結果如表4 列（1）所示，隨后加入全部控制變量，結果如表4 列（2）所示。從表4 中可以看出，數字經濟對生態環境質量的影響顯著為正，表明數字經濟的發展推動了生態環境質量的提高。具體來看，在未加入一系列控制變量之前，數字經濟對生態環境質量的影響系數為0.067 2，表明數字經濟水平每增加1%的情況下，生態環境質量提高0.067 2%。隨著控制變量的加入，數字經濟對生態環境質量的影響依舊為正，且影響系數也在逐步提高，由未加入控制變量的0.067 2 提升到控制變量全部加入的0.101 2，且通過1%的顯著性檢驗，這表明數字經濟的發展能夠提升城市生態環境質量。研究假說1 得到驗證。

表4 基準回歸結果

（二）穩健性檢驗

在分析數字經濟發展水平對生態環境質量影響時，盡管對于數字經濟和生態環境質量的指標構成方面綜合考慮并加入控制變量以求實證結果的準確性以及真實性，但本文研究仍然不可避免存在內生性問題。一方面，影響生態環境質量的因素很多，并不僅僅局限于文中選取的人口規模、勞動力數量、受教育程度、政府干預、外商直接投資、對外開放程度等一系列控制變量，因此，可能存在遺漏變量；另一方面，數字經濟發展水平與生態環境質量可能存在反向因果關系，數字經濟發展水平的提高會提升城市生態環境質量，但也可能有些城市整體生態環境質量較好，其互聯網水平較高，基礎設施完備，數字經濟整體發展相較于其他城市更容易大規模發展。因此，為緩解數字經濟發展水平對生態環境質量實證研究的內生性問題，本文采取工具變量法來實現，以確保結果的精準性。因此，本文選取各城市上一年互聯網用戶數與1984 年每百萬人郵局數和每百人固定電話數構成交互項作為本文的面板工具變量。其回歸結果如表5 所示。

表5 工具變量法穩健性檢驗

根據回歸結果，在考慮內生性后，數字經濟發展對生態環境質量依舊具有提升作用，在1%的水平上顯著。此外，通過Kleibergen-Paap rk LM 統計量可以看出，在1%的水平上拒絕“工具變量識別不足”的原假設；通過Kleibergen-Paap rk Ward F 統計量結果可以看出，其值比10%的臨界值大，因此通過了弱工具變量檢驗。因此，選取各城市上一年互聯網用戶數與1984 年每百萬人郵局數和每百人固定電話數構成交互項作為本文的面板工具變量具有合理性。

（三）中介效應

為力求中介效應檢驗的精準性，避免模型內生性，借鑒江艇（2022）[21]對中介效應因果分析的做法，本文僅對三步檢驗法的第二步進行中介效應檢驗，檢驗數字經濟發展水平對科技創新的影響效用，其結果如表6 所示。其中，可以看出，數字經濟對科技創新的系數為正，在10%的水平上顯著，其系數是0.713 7，表明數字經濟發展水平每增長1%，科技創新水平將增長0.713 7%，數字經濟發展水平顯著促進了科技創新水平的提高。研究假說2 得到驗證。

表6 數字經濟對生態環境質量影響中介檢驗結果

（四）調節效應

根據前文研究可知，數字經濟對生態環境質量具有顯著的提升作用，其結果如表7 列（1）所示。為進一步考察在財政分權的調節下，數字經濟對生態環境質量的影響，在基準回歸的基礎上加入調節效應財政分權（Fin）與數字經濟（De）的交互項，其回歸結果如列（2）所示。

表7 調節效應結果

通過回歸結果顯示，發現加入財政分權調節變量之后，調節變量的系數為正且在1%的水平上顯著，表明財政分權可以有效促進數字經濟發展對生態環境質量的提升作用。對比表7 列（1）和列（2）可知，在沒有財政分權的調節下，數字經濟對生態環境質量的回歸系數為0.101 2，再加入調節變量財政分權與數字經濟的交互項后，發現數字經濟對生態環境質量的回歸系數變為0.112 3，表明數字經濟發展水平每提高1%，生態環境質量水平將提高0.112 3%，其提高水平比沒有加入調節變量后的水平高。由此可見，財政分權對數字經濟提升生態環境質量有正向調節作用，研究假說3 得到驗證。

六、結論和建議

（一）結論

數字經濟作為推動國民經濟發展的重要因素之一，其發展對于社會具有重要進步意義。以5G、互聯網等為代表的數字技術的應用滲透于生活方方面面，推動數字經濟整體的發展與進步。本文以長三角區域為研究目標，探尋數字經濟發展對生態環境質量的影響作用，得出主要結論如下：數字經濟發展大大提升了區域生態環境質量；數字經濟的發展會推動技術創新水平的提高進而改善生態環境質量；財政分權在數字經濟與生態環境質量的關系中起正向調節作用。

（二）對策建議

根據研究結論，提出促進數字經濟發展、提升生態環境質量的相關政策建議：

第一，加強數字經濟發展的基礎設施建設。當前數字經濟發展蓬勃興起，但是數字經濟基礎設施還不夠完備，不足以匹配數字經濟發展的速度。雖然互聯網發展進入全新階段，信息技術不斷革新，互聯網積累了大量用戶，但是不可避免的是數字鴻溝的出現。要避免數字鴻溝的擴大，更好地推進數字經濟發展覆蓋的全面性、無差別性。加快5G、云計算等新型基礎設施的建設，推動數字經濟在生產、生活等各個領域的應用，將數字經濟與生產生活相融合，提升生態環境質量。

第二，進一步發揮數字經濟推動創新發展的作用。經過研究發現，創新發展在數字經濟對生態環境質量的影響中具有中介作用。數字經濟可以加快信息的傳播，提升企業和個人對新知識的了解和把握，提升整體知識傳播速度，推進技術創新的使用。因此，需要發揮數字經濟對創新能力的推動作用，加強城市整體創新能力。政府需要進一步完善相關創新法律法規體系，加大資金投入，鼓勵企業創新研發，營造良好的創新環境，鼓勵企業或個人積極組織科技創新活動，交流知識，碰撞思維。

第三，充分發揮政府作用。財政分權讓各個地方政府有了更多的自主權，隨著可持續發展和綠色發展的提出，生態環境質量已經逐步成為政府在發展經濟的同時大力關注的方向。因此，財政分權使得政府可以根據自身情況，制定適合本地發展的方針政策，在發展經濟的同時，保護生態環境質量，充分利用數字經濟的發展，提升整體生態環境。政府需要加強監管，制定戰略推動數字經濟發展，改善生態環境。在市場調節不充分的情況下，充分發揮政府職能，彌補市場失靈，推動生態環境保護，推進全民注重生態，保護環境。