數字經濟對綠色創新的影響研究

摘 要：數字經濟作為一種新興的經濟形態，正逐漸改變著城市發展模式。采用熵值法測度了城市數字經濟水平，并基于2011-2019年281個地級及以上城市面板數據，從綠色創新視角出發，考察數字經濟對城市綠色創新的影響。研究結果表明：①數字經濟可以顯著促進綠色創新；②創業活躍度與教育水平在數字經濟與綠色創新之間起中介作用；③數字經濟對綠色創新的影響在東部地區最顯著，中部地區次之，對西部地區影響最小。基于研究結論，提出應加強數字經濟基礎設施建設、增加對教育領域與創業領域投資等建議，以期為推動經濟高質量發展提供參考。

關鍵詞：數字經濟；綠色創新；創業活躍度；教育水平

中圖分類號：F49；F124.3

文獻標識碼：A

DOIdoi：10.3969/j.issn.1672-2272.202404136

Research on the Impact of Digital Economy on Urban Green Innovation：Based on Data from 281 Chinese Cities at the Prefecture Level and Above

Song Yusheng

（School of Economics， Nanjing Audit University，Nanjing 210000，China）

Abstract：The digital economy， as an emerging economic form， is gradually changing the urban development model. The entropy method was used to measure the level of urban digital economy， and based on panel data of 281 prefecture level and above cities from 2011 to 2019， the impact of digital economy on urban green innovation was examined from the perspective of green innovation. The research results indicate that： ① the digital economy can significantly promote urban green innovation capabilities; ② Entrepreneurial activity and education level as mechanism variables play a mediating role in the impact of digital economy on urban green innovation; ③ The impact of the digital economy on urban green innovation is most significant in the eastern region， followed by the central region， and has the smallest impact in the western region. Based on research findings， it is proposed to strengthen the construction of digital economy infrastructure and increase investment in education and entrepreneurship， in order to provide reference for promoting high-quality economic development.

Key Words：Digital Economy; Green Innovation; Entrepreneurial Activity; Education Level

0 引言

黨的二十大報告指出，要堅持創新在我國現代化建設全局中的核心地位，加快發展方式綠色轉型。隨著氣候變化、資源匱乏等環境挑戰日益嚴峻，推動綠色創新并實現可持續發展已成為現代社會與經濟發展的重要任務。與此同時，數字經濟以其高度信息化、網絡化與智能化特征，正在重塑全球經濟格局，為各行各業注入了新的活力。中國信息通信研究院發布的《中國數字經濟發展白皮書（2023）》顯示，我國數字經濟規模持續增長，到2022年已達到50.2萬億元，同比增長10.3%，GDP占比41.5%。在這一背景下，數字經濟作為一種新興的經濟形態與創新驅動力量，正逐漸成為實現綠色轉型的重要工具。盡管目前已有大量研究證實數字經濟發展對綠色創新有顯著影響，但是鮮有關于數字經濟發展對綠色創新具體影響機制的研究。本文旨在前人研究的基礎上，通過實證研究揭示數字化轉型如何推動綠色技術的創新與應用，以期為構建可持續發展的經濟體系提供理論支撐。

1 文獻綜述

1.1 數字經濟研究

美國經濟學家唐·塔斯考特于1996年在《數字經濟時代》中首次提出“數字經濟”，而后數字經濟迅速成為一種新的經濟形態［1］。數字經濟主要包含基于互聯網及相關信息通信技術（ICT）的經濟活動，其被認為是一種以通信技術為支撐，以現代信息網絡為載體，以數字化知識和信息為生產要素來實現經濟效率提升與經濟結構優化的經濟形態［2］。蘇屹等[3]從數字化賦權基礎設施、數字化媒體、數字化交易、數字經濟交易產品4個維度測算了數字經濟增加值，結果表明數字經濟產業水平在地區上存在差異但總體呈上升趨勢。數字經濟規模的不斷擴大以及數字化產業的不斷發展，使其成為驅動經濟高質量發展的核心要素[4]。張則藝等[5]通過實證研究發現，中國數字經濟發展呈現出東部地區強勢、西部地區較弱、中部地區居中的特點。同時，東部地區和西部地區各省份之間的數字經濟發展水平差距也逐漸顯現。自2017年以來，我國學者對數字經濟的測算方法進行了大量研究并形成了多樣化體系，但針對城市層面的測度研究較少[6]，隨著城市化進程的不斷推進和城市經濟的日益重要，對數字經濟在城市層面的測算與研究也更為迫切。

1.2 綠色創新研究

城市綠色創新作為創新活動的一種，涉及整個城市系統的創新，包括城市規劃、交通、能源等多個領域。梳理已有研究，學者們主要從政策與技術研發兩個方面探討城市綠色創新的影響機制。政策方面，王博等[7]認為創新投入直接促進城市綠色創新發展，各地區綠色創新能力出現差異一定程度上受經濟水平的制約。技術研發方面，張偉等[8]通過探討外商直接投資對我國綠色創新的影響，發現加大環境規制力度與技術規制力度可以增強外商直接投資對我國綠色創新的促進作用，這表明技術制度和環境政策的制定和實施對于城市綠色創新具有重要的推動作用。進一步研究發現，政府支持與企業高管的綠色認知影響環境規制對企業綠色創新的促進作用[9]。上述研究成果為城市綠色創新的實踐提供了理論指導，并為城市可持續發展路徑的探索提供了重要參考。

1.3 數字經濟對綠色創新的影響研究

學者從不同方面研究了數字經濟對綠色創新的影響。郭炳南等[10]利用國家級大數據綜合試驗區進行準自然實驗，實驗結果表明數字經濟發展通過推動產業升級與技術創新可以顯著改善城市的空氣質量及提高城市綠色創新能力。朱潔西等[11]基于中國282個地級市面板數據，構建數字經濟水平與綠色效率指標，研究結果表明數字經濟通過刺激經濟增長等手段促進政府為減排提供更多資金支持，進而提升綠色創新能力。張大為等[12]基于省級面板數據，運用SBM模型測算高端制造業綠色創新效率，發現數字經濟發展對高端制造業綠色創新效率有明顯的促進效應。劉新智等[13]則基于長江經濟帶地級市面板數據構建模型，實證結果表明，長江經濟帶數字經濟發展可以有效促進綠色創新能力，并存在空間溢出效應。

本文的邊際貢獻在于：①從研究視角上看，本文基于281個地級及以上城市實證分析了數字經濟對城市綠色創新的促進作用，為我國綠色產業發展研究提供了新的視角；②從理論分析上看，本文從資源配置優化的直接影響與創業活躍度、教育水平等的間接影響兩個方面探討了數字經濟對綠色創新的影響機制；③從研究內容上看，本文用1984年郵電數據作為工具變量解決內生性問題，且從城市規模的角度探討了數字經濟對綠色創新影響的效果差異。

2 理論分析與研究假設

2.1 數字經濟對城市綠色創新的直接影響

數字經濟時代，信息傳播的速度和范圍大幅提升，使得綠色技術、環保實踐等方面的知識能夠迅速、廣泛地傳遞，進而促進了全球范圍內的綠色創新經驗分享，為各地區、各行業提供了交流和學習的機會。企業可以更快速地了解到最新的環保技術和可持續發展理念，從而迅速調整其發展戰略，推動綠色創新實踐。數字經濟時代，大數據技術的應用使得龐大的數據資源能夠被高效地采集、處理與分析，能夠幫助企業和城市更準確地識別綠色創新機會，進而促進其綠色創新。數字經濟發展顯著降低了城市各類環境污染物的排放[14]，通過對能源消耗、碳排放等數據的分析，企業可以更有針對性地進行技術研發，提高資源利用效率，優化資源配置。同時智能化制造使得企業生產過程更加靈活、高效，降低資源消耗的同時提升了創新效率。通過物聯網技術的應用，企業可以實現對生產流程的實時監測和優化，從而更加精準地控制資源使用和廢物排放，不僅使企業能夠更好地滿足市場對環保產品的需求，也推動了綠色創新在生產端的實現，為可持續發展打下了堅實基礎。基于此，本文提出如下假設：

H1：數字經濟對城市綠色創新發展有顯著的提升作用。

2.2 數字經濟對城市綠色創新的間接影響

創業企業的創新活動和創業水平往往可以通過創業活躍度來反映。數字經濟時代，創業者更容易獲取信息和資源，同時也更愿意利用數字技術進行綠色創新。數字經濟也為創業企業提供了更多的創新工具，如云計算、物聯網、人工智能等。創業企業可以利用云計算技術構建靈活的商業模式，降低成本、提高效率，從而更好地適應市場的變化。高創業活躍度的城市往往擁有更多的創新企業和初創公司，他們在推動城市綠色創新方面發揮著重要作用。創業者的創新行為與綠色創新需求相互作用，可能會激發數字經濟更多地關注和支持城市綠色創新。這種相互作用進一步強化了數字經濟與綠色創新之間的緊密聯系，推動了兩者之間有機融合。此外，數字經濟的發展進一步賦能創業企業，加強了企業與用戶的溝通與互動，實現了企業對市場信息的準確收集和分析，為企業創新活動打下了知識和信息基礎，有助于提升企業的創新能力和產品質量[15]。基于此，本文提出如下假設：

H2： 創業活躍度對數字經濟促進城市綠色創新起正向調節作用。

在城市綠色創新背景下，教育支出被認為是影響人力資本的關鍵因素，而教育水平和人力資本水平也是影響企業創新的重要因素[16]。通過提供高質量的教育水平，城市居民的受教育程度得以提高，形成了更具知識和技能的高素質人才隊伍，不僅提高了個體的就業競爭力，還促進了整體經濟和社會的發展。隨著教育水平的不斷提高，越來越多高素質、高技能的人才涌現，這些人才成為推動數字經濟與綠色創新融合發展的中堅力量。綠色創新要求人才除了具備專業知識與技能以外，還需要具備環境保護意識與責任感。而高水平的教育支出更有可能培養出對數字經濟和綠色創新有深刻認識的專業人才，他們能夠更好地應對行業發展的挑戰，為綠色創新提供人才支撐。此外，教育支出還會影響城市居民的就業結構，進而影響數字經濟與綠色創新之間的關系。高水平的教育支出可能導致城市居民更傾向于從事高技能、高附加值的綠色產業工作，使得城市就業結構更加符合數字經濟發展的需求，從而推動數字經濟與綠色創新的協同發展。基于此，本文提出如下假設：

H3： 教育水平對數字經濟促進城市綠色創新起正向調節作用。

數字經濟與綠色創新之間關系的理論模型如圖1所示。

3 研究設計

3.1 模型構建

構建數字經濟與城市綠色創新之間的關系模型：

GREINOVit=α+β1DEit+∑jβ2CONTROLit+μi+Υt+εit（1）

其中， GREINOVit為被解釋變量，表示城市i在t年的綠色創新能力； DEit為核心解釋變量，表示城市i在t年的數字經濟水平，β1表示數字經濟發展對城市綠色創新的影響程度； CONTROLit表示控制變量；μi表示城市固定效應；γi表示時間固定效應；εit為隨機擾動項。

3.2 變量選取

3.2.1 被解釋變量

綠色創新（GREINOV）。專利申請量相較于專利獲取量更能及時反映城市創新能力，且一般認為專利的創新程度由高到低依次為發明專利、實用新型專利和外觀設計專利[18]，因此本研究借鑒董直慶等[17]的做法，采用城市層面的綠色發明專利申請量作為被解釋變量。

3.2.2 核心解釋變量

數字經濟（DE）。目前對于數字經濟相關測度指標沒有明確的規定。本文基于數據可得性，借鑒趙濤等［19］的做法，選取計算機服務與軟件從業人員占比、人均電信業務總量、每百人移動電話用戶數、數字普惠金融指數以及每百人互聯網用戶數為基礎指標，將這5個指標標準化后通過熵值法得到數字經濟發展綜合指數。

3.2.3 控制變量

參考已有有文獻，本文選取5個相關指標作為控制變量進行實證研究。產業結構（INDUSTRY），以第二產業占GDP的比重表示，資源型城市產業結構升級可以顯著提升城市綠色創新效率［20］。城市環境基礎投資（ENV），以本年城市環境基礎設施建設完成投資額表示。對環境基礎設施的投資意味著政府環境保護的意識強，環境規制力度大，進而影響綠色創新能力［21］。經濟發展水平（GDP），以各地區GDP的對數值表示。一個城市的經濟發展水平決定其能否為綠色創新產業提供良好的資源與資金投入［22］。財政科技支出強度（SCI），以政府財政科技支出占GDP的比重表示。財政科技支出可以有效提高當地人力資本配置，進而優化創新能力［23］。人口密度（PEO），以單位土地面積的人口數量表示。人口集聚必然帶來區域科技創新水平的提高［24］。

3.3 數據來源及處理

基于數據可得性，本文將樣本時間控制在2011-2019年。考慮到新冠肺炎疫情的影響，未控制2020年后的數據，以免影響實證結果的穩健性。本文數據主要來源于《中國城市統計年鑒》及各城市統計年鑒，其中綠色專利數據來源于國家知識產權數據庫。變量描述性統計結果如表1所示。

4 實證分析

4.1 基準回歸分析

表2為基準回歸結果。表2第（1）列未加任何控制變量，在僅有一個核心解釋變量的情況下同時控制城市

固定效應和年份固定效應，回歸結果通過顯著性檢驗且系數為正，說明數字經濟的發展能夠促進城市綠色創新，假設H1得到驗證。第（2）列和第（3）列在加入控制變量的基礎上分別控制城市固定效應和時間固定效應進行回歸檢驗，結果顯示兩列數字經濟系數都為正且在1%的水平上顯著，表明回歸結果穩健。第（4）列在加入控制變量的基礎上同時控制城市固定效應和時間固定效應進行回歸檢驗，結果顯示經濟發展水平（GDP）對綠色創新的系數顯著為正，說明城市經濟發展能促進綠色創新。產業結構（INDUSTRY）對綠色創新的系數為正，但并未通過顯著性檢驗，說明產業結構水平并未對綠色創新造成影響。財政科技支出強

度（SCI）對綠色創新的系數顯著為正，說明政府財政科教支出占GDP的比重越高，城市綠色創新能力越強。人口密度（PEO）對綠色

創新的系數顯著為正，說明城市居民越多，越有利于綠色創新能力的提升。城市環境基礎投資（ENV）對綠色創新系數顯著為正，說明城市環境基礎投資額越大，城市綠色創新能力越強。

4.2 穩健性檢驗

4.2.1 替換城市綠色創新指標

為了更全面、準確地揭示數字經濟對城市綠色創新的作用機制，本研究將當年申請的綠色發明數量替換為當年申請的綠色實用新型專利數量（PRA）以衡量城市綠色創新能力，回歸結果如表3第（1）列所示。結果顯示更換城市綠色創新指標后系數依然為正且在5%的水平上顯著，說明更換綠色創新指標后，數字經濟仍然顯著促進綠色創新發展，研究結論具有較好的穩健性。

4.2.2 滯后性檢驗

考慮到數字經濟對綠色創新的影響需要一段時間才能體現出來，本研究在基準回歸模型的基礎上引入綠色創新滯后一期的變量進行回歸分析，回歸結果如表3第（2）列所示。 對比表2第（4）列與表3第（2）列可知，綠色創新數據滯后一期的系數依舊為正且在5%的水平上顯著，符合穩健性檢驗標準。

4.2.3 內生性影響

本研究借鑒黃群慧等[25]的方法，采用各城市在1984年的郵電歷史數據作為數字經濟發展綜合指數的工具變量。由于該工具變量原始數據屬于截面形式，無法直接用于面板數據分析，因此參考Nunn等[26]的做法，用上一年全國互聯網用戶數與1984年各城市每百萬人郵局數量相乘構造交互項進行回歸分析，回歸結果如表3第（3）列所示，數字經濟系數在5%水平上顯著，且系數為正，回歸結果通過弱相關檢驗。

4.2.4 雙邊縮尾和雙邊截尾

表3第（4）列和第（5）列分別為對城市綠色發明專利申請量進行1%水平雙邊縮尾和雙邊截尾處理的回歸結果。結果表明，在剔除極端值的情況下，數字經濟依然對城市綠色創新的影響系數依舊為正，且均在1%的水平上顯著。這說明在考慮異常值的情況下，數字經濟依舊對城市綠色創新具有顯著促進作用。

4.3 區域異質性分析

本文將全樣本劃分為東部地區、西部地區和中部地區，進一步檢驗數字經濟對城市綠色創新影響的城市異質性，回歸結果如表4所示。東、西、中三大地區回歸系數分別為0.590 6、0.378 6和0.560 9，且均在1%的水平上顯著，表明數字經濟對城市綠色創新的影響在東部地區最明顯，中部次之，對西部影響最小。這可能是因為東部地區在經濟水平、地理位置、產業結構和勞動者數量等方面均有顯著優勢，相較于其他地區數字技術水平更高，對綠色創新的影響也更大。中部地區處于發展水平的中間階段，政策支持力度較大，資源分配相對均衡，并且具有優勢產業區域。相比之下，西部地區受到多種因素制約，經濟水平落后、地理環境復雜以及人口稀疏等都極大地限制了其數字技術的發展，導致其數字經濟對綠色創新的影響有限。因此，快速發展中、西部地區數字經濟水平有助于縮小其與東部地區綠色創新方面的差距，進而促進我國地區經濟均衡發展。

4.4 機制檢驗

4.4.1 模型設定

為進一步驗證教育水平與創業活躍度對數字經濟與綠色創新之間關系的影響，本文使用調節效應模型進行檢驗，構建檢驗模型（2）和（3）：

GREINOVit=α+β1DEit+β5ENTREPit+β6ENTREPit×DEit+∑jβ2CONTROLit+μi+Υt+εit （2）

GREINOVit=α+β1DEit+β3EDUit+β4EDUit×DEit+∑jβ2CONTROLit+μi+Υt+εit（3）

4.4.2 調節效應分析

本文采用各地級市財政教育支出來衡量其教育支出水平，采用每百人創業人數來衡量其創業活躍度。在基準回歸模型的基礎上加入數字經濟與財政教育支出、數字經濟與每百人創業人數的交互項，并利用調節效應模型進行檢驗，回歸結果如表5所示。數字經濟與財政教育支出以及數字經濟與每百人創業人數的交互項均為正，且都在1%的水平上顯著，說明教育水平與創業活躍度在數字經濟對綠色創新的影響中均起正向調節作用，假設H2和H3得到驗證。

5 結論、啟示與展望

5.1 研究結論

本文基于2011-2019年中國281個地級及以上城市面板數據，考察數字經濟對城市綠色創新的影響，研究結果表明：①數字經濟可以顯著提升城市綠色創新能力，并且這一結論在更換綠色創新衡量指標，考慮滯后性、極端值以及內生性問題后依然成立；②教育水平與創業活躍度在數字經濟與綠色創新之間起正向調節作用；③數字經濟對城市綠色創新具有城市異質性，數字經濟對城市綠色創新的影響在東部地區最明顯，中部地區次之，對西部地區影響最小。

5.2 管理啟示

第一，政府應加強數字經濟基礎設施建設。建設地區全覆蓋的高速寬帶網絡，以確保各個領域能夠實現高效的數據傳輸與分享；建設大規模、高效能的數據中心，支持海量數據的存儲和處理，為綠色創新提供足夠的數據支撐；發展云計算平臺，提高計算能力，使各個領域的數字技術能夠得以快速發展和應用；推動物聯網技術的普及與應用，構建智能感知網絡，實現對環境數據的實時監測，為綠色創新提供更精準的數據支持。此外，還應推動區塊鏈技術在數字經濟與綠色創新領域的應用，提升數據的安全性與可信度，確保環保數據的真實性，進而促進綠色創新在實際中的應用。

第二，政府應加強教育領域的投資，重視培養具備數字技術和環境保護知識的人才。通過開展數字經濟和綠色創新的培訓課程、研討會等活動，提高學生對該領域的認知和理解，培養創新能力和環保意識。針對創業者，政府應制定創業支持政策，為有創業想法的個人和企業提供資金、技術支持，包括稅收減免、創業補貼等；加大對技術人才的培養和引進，吸引更多優秀科技人才從事相關領域的研發和創造。

第三，政府應加強對中、西部地區數字基礎設施建設的投入。數字基礎設施建設包括加強網絡覆蓋、提升數字化技術應用水平等，以縮小中西部地區與東部地區之間的數字鴻溝，為城市綠色創新提供必要的技術支持；鼓勵跨地區合作，特別是東部地區企業與中、西部地區企業之間的合作，以推動不同地區之間的技術交流與學習，加強信息共享，從而推動中、西部地區城市綠色創新發展，實現全國綠色創新協同發展目標。

5.3 研究不足與展望

本研究還存在一定的不足之處。首先，本文采用的數據樣本雖然涵蓋了中國281個地級及以上城市，但仍然可能存在數據不全面或不準確的情況，未來研究可進一步擴大樣本城市。其次，本文僅選擇了創業活躍度和教育水平為中間變量，探討其在數字經濟與綠色創新之間的作用機制，未來研究可考察其他影響因素，如政策環境、環境規制等。雖然數字經濟為城市綠色創新帶來了巨大機遇，但同時也面臨著一些挑戰。數字鴻溝、信息安全、隱私保護等問題仍然存在，需要政府、企業和社會各界共同努力，著力發揮數字經濟在促進城市綠色創新和可持續發展方面的積極作用，實現經濟增長、社會進步和環境保護的有機統一。

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（責任編輯：張雙鈺）

作者簡介：宋宇升（2000-），男，南京審計大學經濟學院碩士研究生，研究方向：產業經濟學。