數字經濟對制造業綠色轉型的空間溢出效應

陳福中 蔣國海 董康銀

摘要 制造業綠色轉型是高質量發展的重要環節，而數字經濟的蓬勃發展為其提供了新動力。該研究以中國277個城市2011—2021年的平衡面板數據為研究樣本，利用包含非期望產出的超效率SBM模型測算城市層面的制造業綠色轉型成效，并基于熵權法測度城市層面數字經濟指數，而后運用廣義嵌套空間模型實證分析數字經濟對制造業綠色轉型的影響。得到基本結論后，進一步應用中介效應模型以及兩區制空間計量模型深入分析數字經濟作用于制造業綠色轉型的中介機制和調節因素。研究結果表明：①中國城市間的制造業綠色轉型呈現出空間聚集特征，具體表現為虹吸效應，即一個城市制造業綠色轉型不利于其周圍城市的制造業綠色轉型。②數字經濟不僅顯著促進本城市的制造業綠色轉型，也會促進其周圍城市的制造業綠色轉型，這一結論經過一系列內生性與穩健性檢驗后依然成立。③機制分析發現，數字經濟對制造業綠色轉型的促進作用經由促進綠色技術創新、優化資源配置效率和提高綠色信貸3個途徑發生。④調節因素分析表明，數字經濟與制造業綠色轉型之間的關系受到能源效率的調節，較低的能源效率削弱了數字經濟的作用。該研究從資源和信貸方面完善了數字經濟-制造業綠色轉型關系中的理論機制，并從能源方面探究該關系中的調節因素，其空間計量模型也全面考慮了地理因素和經濟因素造成的空間相關性。基于研究結果，該研究提出了加快數字經濟發展、提高能源效率、加快綠色技術創新、提升資源配置效率并優化綠色信貸的相關建議。

關鍵詞 數字經濟；能源效率；制造業綠色轉型；廣義嵌套空間模型

中圖分類號 F062. 1 文獻標志碼 A 文章編號 1002-2104（2024）05-0114-12 DOI：10. 12062/cpre. 20231214

制造業是國民經濟的主體，其國際競爭力通常反映一國的綜合國力。自中共二十大報告指出要推動制造業高端化、智能化和綠色化發展以來，促進制造業綠色轉型被提到前所未有的高度。在當前的制造業結構中，中國的高耗能和高污染產業占比仍然較高，這不僅不利于中國經濟的高質量發展，也給中國的資源環境帶來了巨大壓力［1］。據《中國能源統計年鑒（2022）》，中國制造業能源消費總量為282 447萬t標準煤，占全國能源消耗總量的56. 821%，由此產生的碳排放為80. 113億t，占全國碳排放總量的69. 838%，表明制造業的綠色創新和轉型升級仍然有較大的提升空間。制造業的綠色化不僅是高質量發展的重要路徑，也是可持續發展的必然要求［2］。由此，推進制造業綠色轉型成為我中國實現“雙碳”目標的重要抓手。

在綠色轉型的進程中，制造業企業面臨著能耗結構轉變難度大等一系列現實困境，因此繼續尋找新的驅動因素尤為必要［3］。得益于信息通信技術的蓬勃發展，我國的數字經濟方興未艾。據《2022中國數字經濟主題報告》，2022年我國數字經濟絕對規模達到50. 232萬億元，同比增長超過10%，多年穩居世界第二。數字經濟以數據作為新的生產要素，是通過大數據、云計算和物聯網等新興技術引導并實現資源優化配置的經濟形態。數字經濟的健康發展顯著促進原有的傳統生產模式向可持續的方向轉變，因而是制造業綠色轉型的支撐動力［4］。

中共二十大提出要“促進數字經濟和實體經濟深度融合”，并且已有研究普遍認為數字經濟有助于制造業的綠色轉型［5］。但是，能源因素尤其是能源效率是這一過程中不可忽視的重要變量。能源效率是指每單位能源投入所創造的GDP，表征能源投入轉化為期望產出的效率［6］。據工業和信息化部統計，2022年制造業增加值占GDP的比重為27. 747%，而其歷年能源投入占能源投入總量的比重均超過50%，表明制造業的能源效率仍較低。我國的能源稟賦具有“富煤、貧油、少氣”的特征，這決定了以煤炭為主導的能源投入結構在短期內難以優化，因此能源效率可能會對數字經濟影響制造業綠色轉型的進程產生影響［7］。

本研究有3方面的邊際貢獻：第一，對于數字經濟作用于制造業綠色轉型的理論機制，不同于已有研究著眼于技術創新和能源角度［8-9］，本研究還著眼于資源和信貸方面的機制，完善已有研究對于數字經濟-制造業綠色轉型理論框架的構建。第二，對于調節因素，不同于已有研究基于經濟發展、人力資本和市場化水平等視角［10-12］，本研究從能源角度為有關決策提供更進一步的實證依據。第三，在實證策略上，已有研究所選擇的空間權重矩陣通常只考慮地理距離［13］，而本研究考慮到經濟方面的空間滯后性，并且將空間聚集特征納入擾動項加以識別從而更加精準地估計數字經濟對制造業綠色轉型的效應。

1 文獻綜述

1. 1 制造業綠色轉型

制造業綠色轉型是指制造業以綠色發展理念為指導，兼顧經濟績效和環境績效，以資源集約利用和環境友好為導向，最終實現增長方式由粗放到集約的復雜過程。綠色轉型是制造業高質量發展的必然要求，其直接表現是由高碳污染轉向綠色減排［2］。

1. 1. 1 制造業綠色轉型效率測度

對于制造業綠色轉型效率測度，已有文獻大致有兩類做法，即數據包絡分析法（data envelopment analysis，DEA）和熵權法。DEA方法主要通過選取制造業的投入（如資本和勞動等生產要素）和產出（如總產值）數據，測算全要素生產率以評價制造業轉型效率。該方法常被用來衡量產出對投入的比率，同時具有無須假定生產函數具體形式的優點［14］。在綠色化的背景下，DEA方法忽略了制造業對環境造成的負外部性即碳排放等非期望產出，并且存在由松弛變量引起的效率估計偏誤，因此已有研究將其擴展為包含非期望產出的基于松弛值測算模型（slacks?based measure，SBM）［1］。進一步地，為解決有效決策單元無法排序的問題，SBM模型可通過放松等式約束而變為超效率SBM模型，該模型是文獻中評價制造業綠色轉型效率的主流做法［15］。

與DEA方法依賴線性規劃測度投入產出比不同，熵權法通過對若干指標賦權對制造業綠色轉型進行綜合評價，其指標維度主要包括能源資源集約利用、污染程度減少、產業結構升級、生產率提升和可持續發展等［16］。

1. 1. 2 制造業綠色轉型的影響因素

已有研究對制造業綠色轉型的影響因素進行了大量探索，概括起來主要有內部創新因素和外部環境因素兩個方面。內部創新因素，尤其是綠色技術創新，是影響制造業綠色轉型的主要因素和第一動力。綠色技術創新不僅通過替代企業原有的污染型設備直接降低了制造業污染物排放，還可加強其污染物回收技術，將非期望產出轉化為其他中間品投入，這又間接提升了整個企業的綠色化程度［17］。

制造業綠色轉型績效還受到外部環境因素的影響，如財政因素、規制因素和資源因素。財政因素主要指財政壓力。當財政壓力較大時，地方政府可能將原本用于支持綠色技術創新的資金轉移到其他見效更快的領域，因此不利于制造業綠色轉型［18］。規制因素主要指環境規制。嚴格的環境規制有利于在降低污染排放強度的同時倒逼制造業企業提升其綠色生產率，從而有助于推動制造業企業綠色轉型。此外，環境規制對于制造業綠色轉型的提升作用主要體現在監督并強化其內部創新上，因而在排放量較高、綠色生產率較低和現有設備較舊的企業中，這一作用體現得更為顯著［19］。資源因素主要指資源依賴。資源依賴是指資源豐裕下的經濟體在發展過程中擠出推動經濟長期增長的因素［20］。豐富的自然資源并不必然阻礙制造業綠色轉型，但一旦形成資源依賴，則會受“資源詛咒”的影響，導致產業逆向演進，不利于綠色轉型［21］。究其原因，是資源依賴型城市過度依賴自然資源，而對新動能和新產業培育力度不足，加之缺乏技術引進，導致高能耗和低產出的問題日益突出，最終陷入不可持續的發展模式［22］。

1. 2 數字經濟與制造業綠色轉型

對于數字經濟與制造業綠色轉型之間的基本關系，已有研究得出了較為一致的結論，即數字經濟有助于制造業綠色轉型。傳統制造業具有高投入、高產出、高耗能和高污染的特征，而數字經濟以數據作為生產要素，注重在生產過程各階段生產要素配置的優化。因此，在與實體經濟融合的過程中，數字經濟有助于形成以低碳、節能和高效為特征的生產模式，提高制造業綠色轉型的效率［5］。進一步地，基于空間溢出的視角，由于數字要素的無形性和信息傳遞的高效性，數字經濟可突破傳統要素和資源流動受到的時空限制，因此數字經濟不僅對本地區的制造業綠色轉型具有推動作用，還對其周圍地區存在顯著的正向空間溢出效應［23］。

對于數字經濟作用于制造業綠色轉型的機制，已有研究關注于技術和能源兩方面的中介作用。數字經濟以數字技術為依托，具有高技術的特征，為綠色技術創新提供了基礎條件［4］；而綠色技術創新又是驅動制造業綠色轉型的內部因素［8］。因此，數字經濟可通過促進綠色技術創新提升制造業綠色轉型的效率。能源方面，數字經濟降低了能源強度，因此有助于減排［24］。進一步地，數字經濟對制造業綠色轉型的作用強弱受到一系列調節因素的影響，如經濟發展水平、人力資本和市場化水平。數字經濟對實體經濟的提振作用需要依賴數字基礎設施，而數字經濟基礎設施的建設狀況基本與經濟發展水平趨同［10］。因此，在經濟發展水平較高的地區中，數字經濟基礎設施較為完備，增強了數字經濟的效應。數字經濟作為一種新的經濟形態，其作用的發揮需要企業配備相應的高技能人才，即需要大量的高技能勞動力［12］。因此，充足的人力資本有利于數字經濟充分作用于實體經濟。數字經濟對制造業綠色轉型的效應部分地依賴于綠色創新型生產要素在不同企業間的配置和流動，而較高的市場化水平對資源配置的結構性限制較少，有利于數字經濟調配綠色生產要素，最終強化了其對于制造業綠色轉型的提升作用［25］。

1. 3 文獻評述

已有數字經濟-制造業綠色轉型的相關研究大致存在3方面的局限：

第一，關于數字經濟影響制造業綠色轉型的中介因素，已有研究忽視了資源和信貸兩個方面的重要機制。一方面，數字經濟的本質特征是高度數據化，因此其服務于實體經濟的基礎路徑是從廣度和深度上實現資源要素高效整合，即優化要素資源配置［26］；另一方面，數字經濟使得金融市場尤其是信貸市場更加完善，金融機構可以更加及時和高效地了解到制造業企業的綠色信貸需求，并優化放貸流程，有效地增加了綠色信貸［27］。進一步地，要素資源配置優化和綠色信貸的可獲得性提高制造業綠色轉型績效［28］。因此，資源配置和綠色信貸可能是數字經濟作用于制造業綠色轉型的新的微觀機制，而鮮有研究對此進行探討。

第二，關于綠色經濟-制造業綠色轉型關系中的調節效應，已有研究討論了經濟發展水平、人力資本和市場化水平等因素［25］，而忽略了實體經濟尤其是制造業的發展基礎，即能源因素。傳統制造業過度依賴于能源投入，并且能源利用效率低下，這導致了粗放型發展模式的一系列經濟和環境后果。實際上，較高的能源效率會加速數字經濟與制造業融合的進程，而較低的能源效率則限制了數字經濟的應用范圍和深度［29］。因此，能源效率可能是數字經濟影響制造業綠色轉型過程中的重要門檻調節因素，但鮮有研究關注這一問題。

第三，關于數字經濟對制造業綠色轉型效應的計量模型，已有研究在空間權重矩陣的設定上只考慮地理距離而忽略了經濟距離［13］，并且忽略了擾動項中可能存在的由遺漏變量引起的空間集聚特征。因此，對于數字經濟效應的計量估計存在改進的空間。

2 理論分析與研究假設

數字經濟本身具有高技術含量和低環境成本的特點，注重實體產業與環境可持續發展之間的協調，是驅動制造業進行以節能減排為核心的綠色轉型的重要因素。一方面，數字經濟打破了要素流動的時間和空間限制，有利于創新和綠色生產要素在不同企業甚至行業間流動，為綠色化程度不高的制造業企業提供了環境友好型技術［23］；另一方面，數字經濟進一步加強了制造業企業和金融機構的聯系，使得有綠色化轉型需求的制造業企業更容易地獲得綠色信貸［27］。因此，數字經濟推動了制造業綠色轉型績效的提升。據此，提出本研究的假設1。

假設1：數字經濟有利于提高制造業綠色轉型績效。

綠色技術創新是數字經濟提升制造業綠色轉型績效的一個作用機制，即數字經濟通過促進制造業企業的綠色技術創新而提升其綠色轉型績效。技能偏向型技術進步假說（skill?biased technical change，SBTC）和程序偏向型技術進步假說（routine?biased technical change，RBTC）認為，數字經濟的發展和應用對制造業企業的研發人員結構具有重置效應，使企業降低對低技能勞動力和重復性勞動力的需求，而提高對高技能勞動力和非重復性勞動力的需求。在這一過程中，數字經濟有助于制造業企業降低與相關外部合作者的交易成本，使得企業更有效地聯通產學研協同創新系統中的多維主體并以低成本共享高質量研發成果，從而實現綠色創新成果的高質量產出［12］。

企業綠色技術創新有利于綠色轉型績效的提升。綠色技術創新是指綠色生產要素與生產制造條件的重新組合，以達到節約資源、提高能效、防控污染并實現可持續發展的最終目標［30］。制造業綠色轉型，從根本上要求制造業企業采用以低能耗、低污染、低排放和可回收為特征的綠色技術進行生產，改變傳統的粗放、高能耗和高污染的生產模式進一步促進了制造業的綠色轉型［2］。據此，提出本研究的假設2。

假設2：數字經濟通過促進綠色技術創新提升制造業綠色轉型績效。

數字經濟還可通過提升資源配置效率促進制造業綠色轉型。數字經濟依托大數據和云計算等新技術，提高了制造業企業對已有資源的整合和再利用能力，為傳統生產過程中閑置的各種生產要素找到了出路。數字技術還減弱了不同企業甚至是不同行業之間的要素流動障礙，構建起要素流動的有效機制，從而有效地整合不同類型的資源并進行分配，緩解了資源的供需矛盾［31］。

資源配置效率的提升有助于制造業的綠色轉型。已有研究認為，糾正資源錯配是釋放經濟可持續發展潛力的重要途徑。較高的資源配置效率一方面抑制了綠色生產要素由于非理性選擇而配置到低創新效率企業，另一方面為綠色生產要素制定出合理的要素價格，避免非市場因素對于資源配置的過度干預造成的無謂損失［32］。因此，改善資源配置效率可支持制造業的綠色轉型。據此，提出本研究的假設3。