数字经济发展的碳减排效应研究——兼论城镇化的门槛效应_向宇.pdf

生态与低碳【文章编号】10063862(2023)0100821082城市发展研究 30 卷 2023 年 1 期 Urban Development Studies Vol30 No1 2023数字经济发展的碳减排效应研究 兼论城镇化的门槛效应向宇1郑静1，*涂训华2(1四川大学 经济学院，四川 成都，610065;2西南财经大学 财税学院，四川 成都，611130)【摘要】数字经济是我国实现“双碳”目标、推动经济高质量发展的重要途径。基于中国城市面板数据，探究数字经济对城市碳排放的影响及其作用机理。研究发现:数字经济发展显著降低了各地的碳排放强度，该结论在一系列稳健性检验后依然成立;推动产业结构升级、优化资源配置、促进技术创新是数字经济影响城市碳排放的作用渠道;异质性分析发现，数字经济的碳减排作用在非资源型城市、东部地区和低排放城市更加明显;进一步的研究发现，数字经济的碳减排作用还受到城镇化水平的影响，表现出门槛效应。【关键词】数字经济;碳排放强度;门槛效应;城镇化【中图分类号】F124;X196【文献标识码】A基金项目:四川大学中央高校基本科研业务费项目“技术溢出与国家技术创新中心创新能力提升研究”(2022skzx-pt87);四川省金融学会项目“碳中和目标下的四川省 绿 色 金 融 政 策研究”(SCJ2021158)*通讯作者:郑静(1984)女，四川大学经济学院博士研究生，研究方向:世界经济理论与实践。E-mail:zhengjing stu scueducn。0引言2021 年世界经济论坛全球风险报告 中指出环境风险是未来十年的首要问题，CO2导致的温室效应是目前人类面临的最大威胁之一。作为目前世界上的头号排放国，中国政府在 2020 年联合国大会上做出 2030 年实现“碳达峰”、2060 年“碳中和”的承诺。因此如何立足于当下的国情，形成低碳减排的长效机制，是“双碳”目标下经济发展的关键。要实现“双碳”目标，必须转变传统的经济发展方式，目前，中国经济正在经历数字化转型，作为中国经济高质量增长的重要驱动力，数字经济在社会经济发展中的地位和作用日益突显。据 2021 年中国数字经济发展白皮书 显示，2020 年全国数字经济规模高达 39.2 万亿元，占 GDP 的比重为38.6%。既有研究证明，数字经济在经济增长、地方治理和环境改善等方面发挥着重要作用。事实上，数字经济已经被作为实现碳中和目标的重要途径，国务院 2030 年前碳达峰行动方案 中指出要推进城市建设数字化与绿色化的融合发展，促进高能耗行业转型和生产生活方式的低碳优化。那么，数字经济能否降低中国碳排放水平?如果可以，其内在机制又是什么?本文尝试对数字经济发展对碳排放的影响进行深入分析，探讨其作用机制，其研究具有重要的理论和实践意义。数字经济可以被视为是与数字技术相关的一系列经济活动的总称1。作为新的生产要素，数字经济将从根本上改变经济增长方式，推动经济和社会体系的系统性变革，因此数字经济与生态环境之间的关系也引起了学术界的关注。数字技术因为缩短时空距离而改变了生产和生活方式，天然具有生态友好禀赋。研究发现互联网发展整体上降低了人均能耗2，数字金融的发展可以通过创业效应、创新效应和产业升级效应降低工业三废的排放3。也有一些学者以绿色全要素生产率、绿色GDP 等综合指标为切入点考察数字经济的环境效应，互联网对中国全要素能源效率4、全要素碳生产率5、城市绿色经济效率6、绿色全要素生产率等都具有正向促进作用7 8，从而驱动城市绿色转型9。具体 到 数 字 经 济 与 碳 排 放 的 关 系，Lee 和Brahmasrene(2014)以 ASEAN 9 个成员国为研究对象，发现信息产业的发展降低了 CO2排放水平10。向宇等:数字经济发展的碳减排效应研究 兼论城镇化的门槛效应生态与低碳城市发展研究 30 卷 2023 年 1 期 Urban Development Studies Vol30 No1 202383Zhang 和 Liu(2015)以 20002010 年中国省级面板数据为研究对象，发现信息技术产业的发展显著降低了中、东部地区的碳排放量11。Asongu(2017)等对 44 个南非洲国家进行研究发现，信息与通信技术发展有助于减少碳排放12。但也有很多文献得出了相反的结论，王奇等(2001)指出虽然信息产业的发展的确可以提高资源的集约化使用从而减少环境污染，但是通信技术的发展优化都是以大能耗为前提，所以反而加大了资源的浪费13。Hign 等(2017)基于 19952010 年全球 142 个国家的数据研究发现 ICT 的生产过程、机械设备和电子垃圾等导致了 CO2排放水平增加，而信息技术也将通过发展智慧城市，改造交通、电网和工业流程等实现节能减排，这二者的作用相反，其合力造成了 ICT 与碳排放之间的非线性关系14。综合来看，既有研究对互联网发展的环境效应进行了大量研究，但这些文献大多集中于工业三废和绿色发展等综合指标，迄今少有研究就数字经济对地区碳排放水平造成的影响进行分析，其作用机制也缺乏较为严谨的理论阐述，此外，现有研究大多基于国家、行业或省级层面检验数字经济的环境效应，缺乏城市角度的深入探讨。与既有研究相比，本文的边际贡献在于:(1)本文基于地市级城市数据，从碳排放强度的角度去分析数字经济的污染减排效应，通过工具变量法缓解其潜在内生性，证实了结果的稳健性。(2)采用中介效应模型对数字经济减排效应的作用渠道进行分析，运用门槛回归模型拓展了数字经济发展对碳排放的非线性影响。(3)从地理区位、资源禀赋和城市污染特征的角度去分析数字经济在不同城市的影响。本文研究对于完善数字经济发展、推动城市低碳减排具有重要的现实意义和实践价值，为双碳目标的实现提供新的路径参考。1理论分析与研究假说1.1直接影响数字经济以数据、信息技术等作为要素投入，具有可复制、快速传播共享、边际成本低等特点，因此数字经济可以打破有限要素投入对产出的限制，实现低成本扩散和规模报酬递增。首先，数字经济具有平台化、共享化等典型特征，移动通信、工业互联网、大数据等技术使原有的路、网等基础设施得以实现万物互联，形成低碳高效的集成网络体系，各种要素得以快速流动，实现资源的有效对接和精准匹配，提高生产、消费效率和资源利用率。其次，随着近年来信息技术、互联网与服务业、金融业第三产业的快速融合，数字经济赋能的科技创新极大程度上改变了人们的工作和生活方式，线上办公、教育、医疗、网上购物等行业高速发展，减少了生产生活过程中的能源消耗，降低了碳排放。此外，数字金融提升了金融服务的普惠性和便利性，缓解各行业的融资约束，促进低碳清洁技术的革新发展，大数据、数字化平台的应用更是极大地加快了新型电力系统和多元能源系统的建设进程，推动高耗能产业的绿色低碳化转型。鉴于此，本文提出:假说 H1:中国数字经济的发展有助于降低城市碳排放水平。1.2作用渠道1.2.1结构效应首先，数字经济的发展深度赋能传统行业的科技化、低碳化改造。工业、能源、交通等行业通过开展数字技术创新改变低效率、高耗能、高排放的生产方式，提升运行效率，优化其产品结构和质量，传统产业得以实现改造升级。其次，数字技术和服务行业、金融业等第三产业快速融合发展，推动第三产业的发展，在数字赋能下，研发、生产、销售、服务不再是孤立的环节，而是相互渗透形成的完整产业生态。企业能够对消费群体的大数据信息进行分析，捕捉其潜在需求，对此进行针对性的设计与研发，由此催生了大量的新业态和新模式，带动新兴服务业的发展，促进产业结构的转型升级。从产业结构布局上说，第三产业以服务业为主，具有更强的减排效应和技术密集性特征，其占比的上升有助于降低经济整体的碳排放水平。1.2.2资源配置效应数字经济因其开放共享的特征可以极大降低市场交易中的信息不对称问题，通过云计算、大数据挖掘等信息技术，企业能够及时准确的了解客户的偏好和需求，可以随时根据市场变化调整自己的生产营销计划，改变当前的商业模式，实现资本、劳动力等生产要素的灵活调度，不断提升资源配置效率，减少能源消耗，降低碳排放强度。其次，数字经济下的协同分工和信息共享，有利于打破传统经济下区域行政垄断造成的地方保护和封锁15，促进国生态与低碳向宇等:数字经济发展的碳减排效应研究 兼论城镇化的门槛效应84城市发展研究 30 卷 2023 年 1 期 Urban Development Studies Vol30 No1 2023内市场的统一融合，形成资源要素的自由流动机制;数字技术的使用渗透，能够逐渐淡化和消除行业属性与行业壁垒，提高市场的公开透明度，优化竞争机制，可以实现政府、企业、社会公众等各个主体之间的资源共享。知识、人才、资金等创新资源得以重新组合，资源要素会不断向高创新、低能耗、低污染的企业和行业转移，实现行业间的优化配置，从而减少资源消耗，降低 CO2排放。1.2.3技术创新效应首先，数字技术能够显著降低企业创新活动中的时间及交易成本，加速学习效应的形成16，提高经济主体的创新能力与创新效率17 18，进而全面提升当地的技术进步水平。其次，移动互联网、云计算和大数据等数字技术的运用，减少了信息流动障碍，降低金融机构与企业之间信息不对称的问题19，有利于缓解经济主体面临的融资约束20，使企业能够有充足的资金进行技术研发。此外，数字技术的发展，促进了企业、人才、资本等要素的集聚，有助于降低研发成本，加快技术扩散，同时因为企业之间的竞争效应，刺激企业加大研发投入，促进技术创新21。在传统产业方面，科技创新可以提高传统能源的使用效率，在开发高效清洁利用技术等方面提供技术支持。在新兴产业方面，技术创新更是其发展的基石，例如通过技术革新降低新能源的开发和利用成本，提高风电、光伏等清洁能源的比例，从而降低 CO2排放。综上所述，本文提出:假说 H2:中国数字经济发展通过优化产业结构、提升生产效率和促进技术创新降低地区碳排放水平。1.3基于城镇化的门槛效应数字经济的碳减排效应会受到多种因素的制约影响，存在一定的不确定性，在不同的城镇化水平下，其作用可能呈现出非线性化的特点。一方面，城镇化为数字经济的发展提供基本的用户基础和硬件设施。城镇化的推进促进了网络用户的增长，是发展数字经济的基本前提。城镇化意味着人才、资本等要素的集聚22，为现代服务业发展提供了人力条件，同时也对服务需求产生诱导效应，促进服务行业的集聚与产业结构的优化升级23，从而实现碳减排。由于同群效应的存在，新迁入居民也会受原住居民的影响，提高自身的环保意识，践行低碳环保行为24。此外，污染治理存在规模经济效应，因此城镇化导致的空间集聚有助于污染减排。但另一方面城镇化进程会导致对能源的消费需求增加25，从而可能提高碳排放水平。随着中国城镇化的不断推进，生活能源消费已成为中国碳排放的第二大来源26，城镇化的推进需要进行大量基础设施与住宅的建设，相关保障体系的建设和维护也会消耗更多的能源。此外，由于城乡之间在经济水平、收入消费等方面存在显著差异，随着迁入居民收入提升和消费观念的转变，其人均消费水平提高，进而增加了生活碳排放，城市的人口规模越大，人均生活 CO2排放量越高，且弹性大于 127。因此，城镇化可能促进能源消费增长，增加碳排放。基于以上分析，本文提出:研究假说 H3:数字经济对碳排放的影响随城镇化水平的变化而存在非线性的门槛效应。2模型构建和变量选取2.1模型构建根据上文分析，本文首先构建双向固定效应模型检验数字经济发展对碳排放的影响:CIit=0+1Digeit+Xit+ui+vt+it(1)其中，CIit为被解释变量，碳排放强度，i、t 分别代表城市和年份，Digeit为数字经济发展水平，Xit为系列控制变量，ui、vt、it分别为城市固定效应、时间固定效应和随机扰动项。2.2变量选取2.2.1被解释变量碳排放强度(CI)是指单位产值所导致的 CO2排放数量，因同时兼顾了经济发展与碳排放的数量变化，更能反映地区的碳排放水平。其中，城市碳排放量参考吴建