“雙碳”背景下數(shù)字經(jīng)濟對制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結構升級的影響研究

摘 要：本文基于2012—2022 年中國大陸30個省（區(qū)、市）的面板數(shù)據(jù)，采用熵值法估算中國省級層面的數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平以及制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結構升級程度，通過建立中介效應模型，對數(shù)字經(jīng)濟、碳排放強度與制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結構升級之間的關系進行實證研究。結果表明：第一，數(shù)字經(jīng)濟能顯著促進制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結構高級化發(fā)展，經(jīng)過穩(wěn)健性檢驗后該結論仍顯著成立；第二，數(shù)字經(jīng)濟的去碳效用是影響制造業(yè)結構升級發(fā)展的重要傳遞機制。基于此，本文提出落實數(shù)字基礎設施建設、積極應對去碳化的影響及緩解“數(shù)字工匠”需求等針對性建議，以推動制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結構實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級。

關鍵詞：數(shù)字經(jīng)濟；制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結構升級；中介效應；碳排放強度

中圖分類號：F424 文獻標識碼：A 文章編號：2096-0298（2025）08（a）--04

黨的二十大報告指出，要推動制造業(yè)生產(chǎn)向高科技化、智能化、環(huán)保綠色化方向發(fā)展；2024年，中共中央二十屆三中全會明確要求進一步深化技術改革，以技術進步、創(chuàng)新生產(chǎn)要素為輔助，推動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。堅持高端化、智能化、綠色化發(fā)展方向，增強產(chǎn)業(yè)鏈韌性和競爭力。中國制造業(yè)行業(yè)存在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能利用率低下，面臨轉(zhuǎn)型困境；新興產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，處在規(guī)模擴張階段；整體處于人口紅利消退，綠色智能制造建設階段。制造業(yè)整體處于“核心技術突破→綠色化轉(zhuǎn)型”升級進程中。

2023年，我國數(shù)字經(jīng)濟總體規(guī)模突破56.1萬億元，在GDP中的占比超過41.5%。在制造行業(yè)中，高耗能、高污染產(chǎn)業(yè)碳排放占比達78%，碳成本帶來的內(nèi)部效應是制造業(yè)企業(yè)面臨的綠色轉(zhuǎn)型主要壓力。數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展為生產(chǎn)結構轉(zhuǎn)型開辟了新的機遇：一方面，數(shù)字技術推動了制造業(yè)生產(chǎn)力結構的智能化轉(zhuǎn)型，數(shù)字經(jīng)濟是推動生產(chǎn)供應鏈數(shù)字化、推進制造業(yè)結構現(xiàn)代化和實現(xiàn)關鍵核心技術突破的重要杠桿；另一方面，“數(shù)字經(jīng)濟+綠色制造”產(chǎn)生的遞增效應推動制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結構的綠色化轉(zhuǎn)型。

例如，鄭州富士康通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術部署AI排產(chǎn)系統(tǒng)，實現(xiàn)單產(chǎn)線耗能降低22%。現(xiàn)有成果為“雙碳”背景下數(shù)字經(jīng)濟驅(qū)動制造業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級提供了較為豐富的理論依據(jù)，但是存在實證方面的缺失。鑒于此，本文探究在“雙碳”背景下數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展、實現(xiàn)“雙碳”目標和制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結構升級的影響關系具有重要意義。本文旨在為充分發(fā)揮數(shù)字經(jīng)濟在制造業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級中的驅(qū)動效應、實現(xiàn)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)智能化、綠色化轉(zhuǎn)型升級提供理論支持與經(jīng)驗借鑒。

1 文獻綜述與研究假設

1.1 數(shù)字經(jīng)濟對制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結構發(fā)展研究

數(shù)字化進程引導產(chǎn)業(yè)結構升級與調(diào)整。數(shù)字化發(fā)展為勞動力結構高技能化提供平臺，緩解部分勞動力短缺問題，更好地滿足勞動力市場需求。在新一代數(shù)字技術快速迭代和深度融合的背景下，數(shù)字經(jīng)濟以其巨大的創(chuàng)新潛力成為產(chǎn)業(yè)結構轉(zhuǎn)型的重要因素；同時，數(shù)據(jù)的流通性能夠克服地域局限，推動制造業(yè)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)集聚。數(shù)字化平臺的建立極大地提升了制造企業(yè)的效率和績效管理水平，促進資源要素在產(chǎn)業(yè)間高效流動與優(yōu)化配置，進而提高了資源匹配率。此外，數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展可滿足制造業(yè)轉(zhuǎn)型在生態(tài)體系建設、關鍵核心技術突破、高技能人才供給等方面的需求，推動制造業(yè)向高質(zhì)量發(fā)展方向邁進。基于此，本文提出以下假設：

H1：數(shù)字經(jīng)濟有助于推動制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結構升級。

1.2 數(shù)字經(jīng)濟對碳排放強度影響研究

數(shù)字經(jīng)濟對碳排放強度的影響主要表現(xiàn)為以下幾點：首先，數(shù)字經(jīng)濟作用于企業(yè)，通過提高綠色創(chuàng)新能力、加強環(huán)境監(jiān)管以及改善應用綠色技術應用來降低碳排放強度。例如，西門子成都工廠通過數(shù)字孿生仿真技術，建設虛擬生產(chǎn)線物流路徑實現(xiàn)倉儲運輸碳排放減少21%。其次，數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展實現(xiàn)了企業(yè)管理效率的提高，但同時存在“遮掩效應”，主要用于國有企業(yè)及大規(guī)模企業(yè)，對企業(yè)碳排放強度降低起到正向作用。最后，數(shù)字經(jīng)濟能夠有效降低能源需求、增加清潔能源占比、提高能源效率及降低能源強度，從能源層面緩解碳排放強度壓力，抑制碳排放。

基于此，本文提出以下假設：

H2：數(shù)字經(jīng)濟抑制了碳排放強度的增長。

1.3 碳排放強度、數(shù)字經(jīng)濟與制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結構升級

在 “雙碳” 目標下，數(shù)字經(jīng)濟促進了制造業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，體現(xiàn)在生產(chǎn)力數(shù)字化和生產(chǎn)方式低碳化。其中，雖然制造業(yè)碳排放量總體呈上升趨勢，且碳排放強度對綠色經(jīng)濟發(fā)展存在顯著負面影響，但隨著數(shù)字經(jīng)濟的持續(xù)優(yōu)化與推進，正使鋼鐵、化工、能源等高耗能、高污染制造行業(yè)在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中的占比呈下降趨勢，有效控制了碳排放強度。從理論而言，數(shù)字經(jīng)濟本身是由技術主導的生產(chǎn)力創(chuàng)新；制造業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級則依賴核心技術創(chuàng)新，以實現(xiàn)關鍵核心技術突破。關鍵核心技術的創(chuàng)新方向引導著制造業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型方向。例如，關鍵核心技術在低碳化生產(chǎn)領域的突破，可引導制造業(yè)向低碳化發(fā)展，降低碳排放強度。同時，在數(shù)字基礎設施持續(xù)發(fā)展與優(yōu)化的過程中，依托新一代信息技術的有力支撐，社會交易成本得以顯著降低，資源配置效率不斷提高，產(chǎn)品、企業(yè)及行業(yè)的附加值也隨之增加。基于上述分析，本文提出以下假設：

H3：數(shù)字經(jīng)濟借助碳排放強度的降低，推動制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結構升級。

2 指標構建和研究設計

2.1 模型構建

根據(jù)理論分析，為了檢驗在“雙碳”目標背景下，數(shù)字經(jīng)濟對制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結構升級的影響，本文構建以下基準回歸分析模型：

Hit=?0+?1Digit+?2∑Xit+μi+θt+εit（1）

以上分析表明，數(shù)字經(jīng)濟通過降低碳排放強度來實現(xiàn)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結構升級。為探究降低碳排放在數(shù)字經(jīng)濟與制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化之間是否發(fā)揮作用，本文采用中介視角進行研究并設定模型如下：

ECit=β0+β1Digit+β2∑Xit+μi+θt+εit（2）

Hit=γ0+γ1Digit+γ2ECit+γ2∑Xit+μi+θt+εit（3）

其中，i和t分別表示省份和年份；μi、θt、εit分別表示地區(qū)、時間固定效應和隨機擾動項；X是控制變量。

2.2 變量界定

2.2.1 被解釋變量

被解釋變量為制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結構升級（H）。測度制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結構升級，需要對制造業(yè)行業(yè)進行分類，本文參考經(jīng)濟合作與發(fā)展組織（OECD）的高新技術行業(yè)分類標準，將制造業(yè)細分為高端、中端和低端技術制造業(yè)三個層次，以建立科學的分析框架。考慮到數(shù)據(jù)的可獲得性，本文選擇高端技術制造業(yè)產(chǎn)值占制造業(yè)總產(chǎn)值的比重進行衡量。

2.2.2 核心解釋變量

核心解釋變量為數(shù)字經(jīng)濟水平（DIG）。借鑒歐盟統(tǒng)計局（Eurostat）2021年調(diào)整后的數(shù)字經(jīng)濟與社會指數(shù)（DESI），本文制定了以下數(shù)字經(jīng)濟指標框架，分為4項二級指標和11項三級指標。其中，4項二級指標分別是數(shù)字基礎設施、產(chǎn)業(yè)化規(guī)模、數(shù)字普惠金融、創(chuàng)新發(fā)展。具體來看，數(shù)字基礎設施分為互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入用戶數(shù)、移動電話年末用戶數(shù)、互聯(lián)網(wǎng)域名數(shù)、光纜密度4個三級指標；產(chǎn)業(yè)化規(guī)模分為電信業(yè)務規(guī)模、信息服務業(yè)勞動力占比2個三級指標；數(shù)字普惠金融分為覆蓋廣度、使用深度、數(shù)字化程度綜合總指數(shù)3個三級指標；創(chuàng)新發(fā)展分為規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)Ramp;D經(jīng)費支出、專利申請授權數(shù)2個三級指標。

2.2.3 中介變量

本文選取碳排放強度（EC），用以計算碳排放總量（C），借鑒劉賢趙等（2018）的方法，選取包括煤炭在內(nèi)的7種能源，計算公式如下：

其中，E為能源消耗量；SSC為標準化煤轉(zhuǎn)換系數(shù)，數(shù)值參考《GB 29445-2012煤炭露天開采單位產(chǎn)品能源消耗限額》附錄A中煤炭、焦炭、汽油、煤油、柴油、燃料油、天然氣7種能源的折標準煤系數(shù)；CEC為IPCC碳排放系數(shù)；EC越高，該地區(qū)的碳排放強度越高。

2.2.4 控制變量

為確保“雙碳”背景下數(shù)字經(jīng)濟對制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結構升級影響的穩(wěn)健性，本文選取影響制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結構轉(zhuǎn)型升級的控制變量：政府干預水平（GI），以地方政府財政支出占GDP的比例衡量；產(chǎn)業(yè)結構水平（IS），以第二、三產(chǎn)業(yè)增加值的比值衡量；社會消費占比（S），以社會消費品零售總額占地區(qū)生產(chǎn)總值的比重表示；教育投入（EDU），以地方科技、教育支出總額占地方財政支出的比例表示；城市發(fā)展（CIT），以城鎮(zhèn)人口占年末常住人口的比值表示。

2.3 數(shù)據(jù)來源

本文選取2012—2022年中國大陸30個省（市、區(qū)）作為研究的面板樣本，西藏自治區(qū)因數(shù)據(jù)可得性問題未納入研究范圍。研究數(shù)據(jù)來源于國家統(tǒng)計局公示的《中國統(tǒng)計年鑒》《中國工業(yè)統(tǒng)計年鑒》和《中國能源統(tǒng)計年鑒》；數(shù)字普惠金融指數(shù)由北京大學數(shù)字金融研究中心提供。缺失數(shù)據(jù)使用線性插值法補齊。為了得到數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的綜合指數(shù)，本文采用熵值法對指標進行加權。

3 回歸結果分析

3.1 基準回歸

根據(jù)Hausman結果，本文選擇使用固定效應模型，表1列出了基于式（1）進行基準回歸的實證檢驗結果。

表1列（1）區(qū)分是否加入控制變量，核心解釋變量數(shù)字經(jīng)濟對制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結構變化都有顯著的促進作用，這一實證結果支持假設1，意味著數(shù)字化進程可有效驅(qū)動制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結構的升級與調(diào)整。由表1列（2）可知，數(shù)字經(jīng)濟對東部地區(qū)的貢獻顯著；由表1列（2）、列（3）、列（4）可知，數(shù)字經(jīng)濟的驅(qū)動效應呈遞減趨勢，說明由于“虹吸效應”呈現(xiàn)出從中部地區(qū)到西部地區(qū)遞減趨勢。

在控制變量層面，針對制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結構升級發(fā)展，政府干預水平（GI）影響系數(shù)為0.021，同時通過了5%水平的顯著檢驗，具有顯著的正向影響，意味著政府在制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結構升級進程中起重要的驅(qū)動作用。產(chǎn)業(yè)結構水平（IS）和社會消費水平（S）系數(shù)分別為-0.018和-0.025，說明二者存在抑制作用。教育投資水平（EDU）系數(shù)為0.151，說明對制造業(yè)結構的現(xiàn)代化產(chǎn)生了積極影響，意味著研發(fā)創(chuàng)新和高技術人才培訓是制造業(yè)朝向高端、高科技發(fā)展的動力。

3.2 中介效應檢驗

本文采用以碳排放強度為中間變量的中介效應模型，驗證數(shù)字經(jīng)濟通過碳排放強度作用于制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結構升級的影響機制。表2列出了使用中介效應系數(shù)判定法對碳排放強度進行中介效應檢驗的結果。

表2列（1）顯示，數(shù)字經(jīng)濟對制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結構升級存在正向顯著相關作用；列（2）顯示了數(shù)字經(jīng)濟與碳排放強度之間存在5%顯著負相關效應，支持假設2，即數(shù)字經(jīng)濟對碳排放強度有抑制作用。由列（3）與列（1）比較可知，引入碳排放強度為中間變量之后，數(shù)字經(jīng)濟仍顯著為正，但影響系數(shù)相較未加入時有所降低，意味著該機制中存在顯著的部分中介效應，證實了假設3，即證明了數(shù)字化進程產(chǎn)生的降碳效應會顯著提高制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級效率，存在“數(shù)字經(jīng)濟→降低碳排放強度→制造業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級”影響路徑。

3.3 穩(wěn)健性檢驗

考慮到其他因素的干預和實證結果的嚴謹性，本文進行以下穩(wěn)健性檢驗：

第一，替換變量度量指標。將核心解釋變量的度量指標更換為數(shù)字產(chǎn)業(yè)（信息傳輸、計算機服務和軟件業(yè)類）工資的占比。觀測產(chǎn)業(yè)收入可以適度地衡量產(chǎn)業(yè)的規(guī)模與增長，評估行業(yè)的盈利能力、反映行業(yè)的競爭力，對衡量產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟活動具有一定的權威性。對于替換變量度量指標后進行回歸檢驗顯示，數(shù)字經(jīng)濟的影響結果仍為正向且顯著，證實前文基準回歸是穩(wěn)健的。第二，選擇特定樣本方法。由于前文檢驗的結果顯示區(qū)域存在“虹吸效應”，在全國范圍內(nèi)剔除極端值，改用中部和東北地區(qū)進行實證檢驗，結果顯示數(shù)字經(jīng)濟影響結果為正且顯著、碳排放強度也呈現(xiàn)出部分中介效應，說明前文的結果是穩(wěn)健的。

4 結語

4.1 研究結論

本文基于“雙碳”目標，探究數(shù)字經(jīng)濟對制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結構升級的驅(qū)動效應，通過對中國30個省份11年的面板數(shù)據(jù)所得的實證研究結果，得出以下結論：

第一，數(shù)字經(jīng)濟將顯著促進制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結構轉(zhuǎn)型升級。在控制變量中，政府干預（GI）作用程度最強，產(chǎn)業(yè)結構水平（IS）和社會消費水平（S）存在抑制作用。從區(qū)分地域進行回歸檢驗的結果來看，不同地區(qū)數(shù)字經(jīng)濟的影響程度也不相同。其中，東部地區(qū)的影響最大；中部、西部地區(qū)由于“虹吸效應”，整體呈現(xiàn)從東部到西部遞減趨勢。第二，數(shù)字經(jīng)濟對碳強度具有較強的抑制作用。同時，數(shù)字經(jīng)濟通過限制制造業(yè)的碳排放強度來刺激制造業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，即存在“數(shù)字經(jīng)濟→降低碳排放強度→制造業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級”影響路徑。

4.2 政策建議

在上述結論的基礎上，為推動我國制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結構升級，本文提出以下建議：

第一，落實數(shù)字基礎設施建設，實現(xiàn)數(shù)據(jù)要素合法、高效使用。各地區(qū)應加大數(shù)字基礎設施的投入力度，響應國家政策，完善重要領域數(shù)據(jù)基礎設施技術，加速網(wǎng)絡、算力、數(shù)據(jù)基礎設施布局建設，實現(xiàn)數(shù)據(jù)規(guī)模化流通，推動數(shù)據(jù)跨行業(yè)、跨區(qū)域安全且高效地流通利用，實現(xiàn)數(shù)字跨行業(yè)融合發(fā)展。第二，積極應對去碳化的影響，促進制造業(yè)結構轉(zhuǎn)型升級。優(yōu)化能源結構，加大清潔、可再生能源的使用比例，減少對化石燃料的依賴。鼓勵政府推廣“數(shù)字技術+可再生能源”，推廣應用低碳生產(chǎn)技術，從生產(chǎn)源頭限制碳排放，減少能源污染排放，改善社會環(huán)境。第三，緩解“數(shù)字工匠”需求缺口，彌補制造業(yè)高技能數(shù)字化人才需求缺口。建設分層次、分類別的數(shù)字化人才培養(yǎng)試點，基于傳統(tǒng)崗位工作人員，培養(yǎng)具備數(shù)字專業(yè)技術、數(shù)字化素養(yǎng)、數(shù)字化工具使用能力的高技能人才，把握產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、數(shù)字產(chǎn)業(yè)化需求機遇，對接制造業(yè)企業(yè)升級原有產(chǎn)業(yè)基礎轉(zhuǎn)型再造對不同層次數(shù)字化人才的需求。

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