兼顧產(chǎn)能與效率：數(shù)字經(jīng)濟助力城市低碳發(fā)展

【摘? 要】論文基于2006-2017年中國城市層面數(shù)據(jù)，研究數(shù)字經(jīng)濟與城市碳排放和碳強度之間的關(guān)系。結(jié)果表明，數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展對城市碳排放和碳強度具有抑制作用，且能源消費結(jié)構(gòu)、能源利用效率以及產(chǎn)業(yè)集聚在其中起到中介作用。此外，通過門檻分析發(fā)現(xiàn)，隨著產(chǎn)業(yè)集聚水平的提升，數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展對碳排放的影響逐步由產(chǎn)能擴張效應(yīng)主導(dǎo)轉(zhuǎn)化為效率改善效應(yīng)主導(dǎo)，從而兼顧產(chǎn)能與效率，對碳排放和碳強度的影響呈現(xiàn)為先揚后抑的非線性特征。論文為推動數(shù)字中國建設(shè)的同時實現(xiàn)低碳經(jīng)濟提供參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字經(jīng)濟；碳排放；碳強度；產(chǎn)業(yè)集聚

【中圖分類號】F49；F124.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2023）09-0059-05

1 引言

“數(shù)字化”和“低碳發(fā)展”是中國未來發(fā)展的主旋律，數(shù)字經(jīng)濟以其獨特優(yōu)勢創(chuàng)造了一批新的產(chǎn)業(yè)和新的商業(yè)模式，在推動包容性經(jīng)濟增長，促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級等方面發(fā)揮著重要的作用，已成為世界經(jīng)濟增長的潛力所在。在經(jīng)濟高速發(fā)展的同時，全球氣候問題突出，2020年全球平均溫度較工業(yè)化前平均溫度高出1.2攝氏度，碳排放的快速增加所引致的溫室效應(yīng)導(dǎo)致危害人類生存的極端天氣頻發(fā)。因此，數(shù)字經(jīng)濟與城市碳排放和碳強度之間的研究對于推動我國經(jīng)濟“數(shù)字化”及“低碳發(fā)展”具有深遠而重要的意義。

2 文獻回顧

與本文最直接相關(guān)的文獻即研究數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展與區(qū)域碳排放之間的關(guān)聯(lián)性，現(xiàn)有研究結(jié)論主要可以分為兩大類。一部分學(xué)者認為數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展能夠顯著抑制碳排放，如謝云飛[1]研究發(fā)現(xiàn)數(shù)字技術(shù)的進步可以通過優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)繼而降低碳排放量。徐維祥等[2]認為數(shù)字技術(shù)對資源配置效率的優(yōu)化作用是數(shù)字經(jīng)濟發(fā)揮碳減排作用的主要渠道。另一部分學(xué)者認為其影響是復(fù)雜的，具有正反兩面的效應(yīng)，如Li et al.[3]通過實證檢驗發(fā)現(xiàn)數(shù)字經(jīng)濟與實體經(jīng)濟的融合發(fā)展在短期會促進非綠色技術(shù)進步，擴張企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模和能源需求，進而增加碳排放。而在長期，數(shù)字經(jīng)濟技術(shù)對生產(chǎn)活動的協(xié)調(diào)賦能作用，為推動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、促進綠色技術(shù)發(fā)展提供了有力的支持，繼而提高企業(yè)的能源利用效率形成節(jié)能降碳效應(yīng)。

上述文獻雖然從不同的視角探索了數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展對碳排放的影響，但并未得到一致的結(jié)論，且未深入探索數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展在不同的產(chǎn)業(yè)集聚水平下的異質(zhì)性作用。因此，本文從產(chǎn)業(yè)集聚的視角切入，以探索數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展對碳排放和碳強度的影響。

3 理論分析與研究假設(shè)

3.1 數(shù)字經(jīng)濟、能源消費結(jié)構(gòu)和能源利用效率與城市低碳發(fā)展

本文首先從政府、企業(yè)和公眾3個層面分析數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的碳減排效應(yīng)。

從政府層面來看，一是數(shù)字技術(shù)對政府的服務(wù)和管理能力的優(yōu)化作用，線上平臺有助于提高企業(yè)辦理業(yè)務(wù)的效率，同時還避免了企業(yè)多次往返于政企之間而造成的交通成本和能源損耗。二是數(shù)字技術(shù)對碳排放領(lǐng)域監(jiān)管和治理能力的提升作用，物聯(lián)網(wǎng)、人工智能不僅可以幫助政府實時監(jiān)測企業(yè)真實碳排放量，還可以結(jié)合碳目標(biāo)和機器預(yù)測從而合理分配碳排放配額，激勵企業(yè)向低碳化轉(zhuǎn)型。

從企業(yè)層面來看，一是數(shù)據(jù)要素對傳統(tǒng)要素的賦能作用，極大地提高了企業(yè)的運營和生產(chǎn)效率，從而提高能源利用效率；二是綠色技術(shù)水平的提升，數(shù)字技術(shù)對內(nèi)部治理和生產(chǎn)模式的改良有利于降低企業(yè)的內(nèi)部成本[4]，而互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有助于降低企業(yè)與外部金融資本的信息不對稱，使得企業(yè)能夠從內(nèi)部和外部獲得更多的資金以用于綠色技術(shù)研發(fā)；三是綠色技術(shù)應(yīng)用水準的增強，數(shù)字技術(shù)作為一種通用的技術(shù)，與綠色技術(shù)具有強烈的互補性，能夠最大化低碳技術(shù)的使用效率和減排效應(yīng)。

從公眾層面來看，一是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對“低碳意識”傳播的促進作用，有助于帶動城市居民整體踐行低碳生活；二是非正式環(huán)境規(guī)制的形成，居民可以利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)協(xié)助政府監(jiān)管企業(yè)碳排放和環(huán)境質(zhì)量，迫使企業(yè)向綠色數(shù)字化轉(zhuǎn)型，優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)和利用效率，推動城市低碳發(fā)展。

假說1：數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展能夠顯著降低城市碳排放和碳強度。

假說2：數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展能夠通過優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)和改善能源利用效率降低城市碳排放和碳強度。

3.2 數(shù)字經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)集聚與城市低碳發(fā)展

數(shù)字經(jīng)濟的快速發(fā)展有力地提高當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)集聚水平。一是開發(fā)區(qū)政策的推廣，數(shù)字媒介加強了政府與各行各業(yè)之間的信息互通，政府可以基于產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展趨勢，招募與現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)聯(lián)的企業(yè)及其他戰(zhàn)略核心產(chǎn)業(yè)，提高當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)集聚水平；二是區(qū)位優(yōu)勢的傳播，互聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字技術(shù)降低了企業(yè)間、企業(yè)與市場間的信息不對稱[5]，提高了外部企業(yè)對市場需求規(guī)模分布和現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)集群分布的認知，放大了現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)位等優(yōu)勢對外部企業(yè)的吸引力，促進相關(guān)企業(yè)向現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)集群集聚；三是人力資本水平的提升，數(shù)字化產(chǎn)業(yè)對高素質(zhì)人才的虹吸效應(yīng)和對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的帶動作用有助于提高人力資本水平，而高水平的人力資本具有知識溢出效應(yīng)和創(chuàng)新溢出效應(yīng)，有助于吸引周邊地區(qū)的零散企業(yè)向當(dāng)?shù)丶?，提高?dāng)?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)集聚水平。

而產(chǎn)業(yè)集聚正外部性的釋放能夠有效降低各城市的碳排放和碳強度。一是勞動力市場的共享，專業(yè)化的產(chǎn)業(yè)集聚使得市場充沛著大量熟練勞動力，企業(yè)可以根據(jù)自身產(chǎn)品定位快速獲取所需的勞動力，匹配效率的提高與搜尋成本的降低使得企業(yè)能夠?qū)⒏嗟娜肆臀锪ν度胙邪l(fā)之中，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率從而降低碳排放。二是知識和創(chuàng)新的溢出，同類型企業(yè)的高度集中為競爭與合作提供了便利，激勵了企業(yè)的創(chuàng)新行為和模仿借鑒，從而優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈整體生產(chǎn)效率和能源使用效率。三是企業(yè)的產(chǎn)出關(guān)聯(lián)，產(chǎn)業(yè)集聚為中間品投入制造商提供了一個可以實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)的市場，不僅有助于降低中間投入品的價格，還能夠提升其質(zhì)量，從而降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，此外地理的臨近可以顯著降低中間投入品的運輸成本[6]，進一步減少能源消耗和碳排放。四是分工效率的提升，一方面同類型企業(yè)的生產(chǎn)活動往往產(chǎn)生類似的污染物，有利于實現(xiàn)末端污染治理的規(guī)模效應(yīng)；另一方面清潔服務(wù)的外包使得制造型企業(yè)能將更多的人力和物力用于核心產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的優(yōu)化，從而降低生產(chǎn)環(huán)節(jié)的碳排放。

假說3：數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展能夠通過促進產(chǎn)業(yè)集聚降低城市碳排放和碳強度。

3.3 產(chǎn)能與效率的博弈

數(shù)據(jù)作為數(shù)字經(jīng)濟時代的關(guān)鍵生產(chǎn)要素，其形成與價值的釋放與數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用水平密不可分。而在不同的產(chǎn)業(yè)集聚水平下，集群內(nèi)企業(yè)間的關(guān)聯(lián)度、競爭合作程度以及所形成的數(shù)據(jù)的質(zhì)量和完整度均具有差異性，因此在不同的產(chǎn)業(yè)集聚水平下，數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展對碳排放和碳強度的主導(dǎo)效應(yīng)可能具有差異。

在產(chǎn)業(yè)“集聚化”形成的初期，集群內(nèi)企業(yè)大部分并無關(guān)聯(lián)。集群內(nèi)難以形成一定成效的競爭與合作，使得技術(shù)層面難以得到實質(zhì)性的創(chuàng)新。寬松的生產(chǎn)標(biāo)準和競爭的缺乏使得公眾層面的“低碳訴求”難以有效傳達。而數(shù)字技術(shù)對市場和客戶的挖掘作用與“政策租”的雙重激勵，使得企業(yè)側(cè)重于提高產(chǎn)能而忽視能源效率[7]，進而導(dǎo)致能源消耗的加劇和碳排放的增加，此時數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展對碳排放的影響以產(chǎn)能擴張效應(yīng)為主。

在產(chǎn)業(yè)集聚中期，產(chǎn)業(yè)集群呈現(xiàn)為制造業(yè)高度集中的趨勢。制造業(yè)的高度集中使得公眾層面的“低碳訴求”能夠通過市場需求有效傳達，同時同類型企業(yè)的高度集中使得知識溢出效應(yīng)得以顯現(xiàn)，從而提高企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營效率，進而提高產(chǎn)業(yè)鏈整體的能源使用效率。但由于產(chǎn)業(yè)體系未充分完善，數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展對效率提升的促進作用還局限于行業(yè)內(nèi)，尚未擴散到行業(yè)間，使得數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的效率改善作用與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的產(chǎn)能擴張效應(yīng)相互制約。

在產(chǎn)業(yè)集聚后期，此時產(chǎn)業(yè)集群形成了以知識密集型產(chǎn)業(yè)和生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)為主的高度集中的格局。數(shù)字經(jīng)濟的碳減排效應(yīng)進一步加強。一方面，高端服務(wù)業(yè)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的質(zhì)量更完善，且高數(shù)字人才的集聚更有利于數(shù)據(jù)要素價值的釋放；另一方面，數(shù)字技術(shù)模糊了企業(yè)之間的邊界，使得企業(yè)面臨跨行業(yè)的替代式競爭和顛覆式創(chuàng)新[8]，迫使企業(yè)緊跟用戶低碳價值理念，推動集群整體向綠色低碳化轉(zhuǎn)型。此外，集聚水平的提高豐富了數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用場景，使得數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的效率改善效應(yīng)占據(jù)主導(dǎo)地位，從而兼顧產(chǎn)能與效率，抑制各城市的碳排放和碳強度。

假說4：隨著產(chǎn)業(yè)集聚水平的不斷提高，數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展對碳排放和碳強度的影響呈現(xiàn)為先揚后抑的非線性特征。

4 研究設(shè)計

4.1 變量選取

被解釋變量：城市低碳發(fā)展水平，采用城市碳排放和碳強度作為衡量標(biāo)準，二者均以對數(shù)形式表示（lnco2、lncogdp）。

核心解釋變量：數(shù)字經(jīng)濟（dig），參考趙濤等[9]的研究，本文使用熵值法從數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)字產(chǎn)業(yè)發(fā)展和數(shù)字經(jīng)濟創(chuàng)新發(fā)展3個維度5個指標(biāo)測度地級市數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展指數(shù)。

中介變量：產(chǎn)業(yè)集聚水平，參考胡志強等[10]的做法，以相對工業(yè)密度度量各城市工業(yè)集聚水平。

控制變量：經(jīng)濟發(fā)展水平、經(jīng)濟集聚水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、政府科技支持、金融發(fā)展、清潔能源供給等。上述主要變量定義及來源如表1所示。

4.2 模型建立

4.2.1 基準回歸模型

式中，Yit為本文的被解釋變量，代表地級市i第t年的碳排放或碳強度；digit是核心解釋變量，代表地級市i第t年的數(shù)字經(jīng)濟水平；Xkit代表一系列控制變量；ui和vt分別為城市和年份固定效應(yīng)；εit為隨機擾動項。

4.2.2 中介效應(yīng)模型

式中，Mit為城市產(chǎn)業(yè)集聚水平，表示能源消費結(jié)構(gòu)、能源利用效率和城市產(chǎn)業(yè)集聚水平。

4.2.3 門限回歸模型

式中，θi為門限值，當(dāng)I（）的條件被滿足時，I=1，否則

為0。

4.3 數(shù)據(jù)說明

本文所使用的城市層面的碳排放數(shù)據(jù)來源于中國碳排放核算數(shù)據(jù)庫。其他城市層面的數(shù)據(jù)主要來自《中國城市統(tǒng)計年鑒》《中國能源統(tǒng)計年鑒》、EPS數(shù)據(jù)庫，表2為各變量的描述性統(tǒng)計。具體來看，兩個被解釋變量的最大值和最小值分別為5.441 2、2.541 8和0.612 7、-1.667 3，標(biāo)準差分別為0.784 4和0.570 4，核心解釋變量的最大值、最小值和標(biāo)準差分別為65.353 3、0.055 8和5.053 8，說明不同城市之間的碳排放、碳強度和數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平具有較大的差異。其余各變量也均具有一定程度上的差異性。

5 實證分析

5.1 基準估計

表3報告了基準回歸結(jié)果，所有列中dig系數(shù)均顯著為負，說明數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展能夠有效降低碳排放和碳強度，假說1得以驗證。從系數(shù)對比來看，第（2）列中數(shù)字經(jīng)濟對碳排放的回歸系數(shù)相對于第（1）列由-0.010 9上升至-0.008 7，第（4）列中數(shù)字經(jīng)濟對碳強度的回歸系數(shù)相對于第（3）列由-0.009 8下降至-0.013 6，說明若忽略這些控制變量會高估數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展對碳排放的影響，低估數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展對碳強度的影響。

5.2 穩(wěn)健性檢驗

5.2.1 替換被解釋變量

本文借鑒韓峰和謝銳[11]做法，基于各城市人工煤氣和天然氣用量、液化石油氣用量和工業(yè)用電量，以排放因子法重新測度各城市的碳排放和碳強度。回歸結(jié)果如表4列（1）和列（2）所示，可以看出數(shù)字經(jīng)濟的回歸系數(shù)均顯著為負，說明數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展能夠降低城市的碳排放和碳強度，與基準回歸結(jié)果保持一致。

5.2.2 替換核心解釋變量

借鑒楊慧梅和江璐[12]的做法、從數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化兩方面共31個細分指標(biāo)測度各省數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平，測算出的數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平以dig1表示，回歸結(jié)果如表4列（3）和列（4）所示，其中dig1系數(shù)均顯著為負，與基準回歸保持一致。

5.3 中介機制檢驗

表5匯報了以能源消費結(jié)構(gòu)和能源利用效率作為中介變量的回歸結(jié)果，從列（1）和列（4）來看，數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展對能源消費結(jié)構(gòu)和能源利用效率具有顯著的抑制作用，結(jié)合列（2）、列（3）、列（5）和列（6）來看，數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展能夠通過優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)，改善能源利用效率從而降低碳排放和碳強度，假說2得以驗證。

表6匯報了以產(chǎn)業(yè)集聚水平作為中介變量的回歸結(jié)果，回歸結(jié)果顯示數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展能夠通過提高產(chǎn)業(yè)集聚水平繼而降低碳排放和碳強度，假說3得以驗證。

5.4 門限回歸分析

表7匯報了門限存在性檢驗結(jié)果，結(jié)果表明無論是以碳排放還是以碳強度作為被解釋變量的總檢驗中，產(chǎn)業(yè)集聚門限變量均顯著通過雙重門限檢驗，但都未通過三重門限檢驗，故在此基礎(chǔ)上設(shè)定雙重門限的回歸模型。

表8報告了門檻回歸結(jié)果，第（1）列和第（2）列則分別為以碳排放和碳強度作為被解釋變量的雙重門限回歸結(jié)果。第（1）列表明，隨著產(chǎn)業(yè)集聚水平的提高，數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展對碳排放具有先揚后抑的非線性特征。第（2）列則表明，隨著產(chǎn)業(yè)集聚水平的提高，數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展對碳強度的影響由促進轉(zhuǎn)為抑制，并逐步加強其碳減排效應(yīng)。結(jié)合第（1）列和第（2）列可以看出，隨著產(chǎn)業(yè)集聚水平的提高數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的碳減排效應(yīng)逐步釋放，從產(chǎn)能擴張效應(yīng)主導(dǎo)逐步轉(zhuǎn)化為效率改善效應(yīng)主導(dǎo)。故隨著產(chǎn)業(yè)集聚水平的提高，數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展對碳排放和碳強度的影響呈現(xiàn)為先揚后抑的非線性特征，從而兼顧產(chǎn)能與效率，假說4得以驗證。

6 結(jié)論與政策建議

本文基于2006-2017年中國城市層面數(shù)據(jù)，運用固定效應(yīng)模型、中介效應(yīng)模型和面板門限模型，深入探討了數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展對城市碳排放和碳強度的影響、渠道以及異質(zhì)性作用的成因。

主要結(jié)論如下：①數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展對城市碳排放和碳強度均有顯著的抑制作用；②數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展能夠通過優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)、改善能源利用效率以及促進產(chǎn)業(yè)集聚降低城市碳排放和碳強度；③隨著產(chǎn)業(yè)集聚水平的提升，數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展對碳排放的影響逐步由產(chǎn)能擴張效應(yīng)主導(dǎo)轉(zhuǎn)化為效率改善效應(yīng)主導(dǎo)，從而兼顧產(chǎn)能與效率，對碳排放和碳強度呈現(xiàn)為先揚后抑的非線性特征。

結(jié)合研究結(jié)論，本文提出以下政策建議：①深入推進數(shù)字中國建設(shè)，最大限度地釋放數(shù)字經(jīng)濟的節(jié)能降碳效應(yīng)；②激勵各企業(yè)優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)，改善能源的使用效率，同時通過資金和人力扶持提高當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)集聚水平，增強傳導(dǎo)路徑，深化數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的節(jié)能降碳效應(yīng)；③加快完善產(chǎn)業(yè)集聚布局，且要注意數(shù)字經(jīng)濟與產(chǎn)業(yè)集聚的協(xié)調(diào)發(fā)展，督促企業(yè)在提高產(chǎn)能的同時牢抓效率。

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【作者簡介】劉依儒（1998-），男，江西上饒人，碩士研究生在讀，研究方向：數(shù)字經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟。