数字经济与产业绿色高质量发展——作用机制及区域异质研究

刘 丽，丁 涛

（金陵科技学院 商学院，江苏 南京 211169）

一、引言及文献述评

当前，以人工智能、区块链、大数据等为代表的新一代信息技术的普及和应用，使数字经济成为当今社会的主流发展形态。数字经济通过数字产业化和产业数字化双轮驱动与实体经济深度融合已成为产业高质量发展的助推器。同时，中国面临一系列亟待解决的难题，比如，能源利用效率低、环境污染严重、结构失衡、社会公平性欠缺等。美国耶鲁大学和哥伦比亚大学联合发布的2020年全球环境绩效指数显示，中国位居第120位，生态系统活力政策目标位居第137位[1]，反映了中国经济增长带来的生态环境问题的严峻性。政府和学术界也已关注生态环境和社会协调问题，提出绿色、创新、协调、开放、共享的经济高质量发展理念。2021年4月，习近平总书记鲜明提出“共同构建人与自然生命共同体”理念，宣布碳达峰和碳中和的目标，表明经济社会发展要走绿色低碳高质量发展道路，产业是经济高质量发展的载体，其实现绿色高质量发展也是必然选择。

产业绿色高质量发展强调高质量和绿色融合发展，是跨越以往依靠粗放式发展追求产业经济效益转变为注重产业绿色发展质量[2]，重视塑造基于生态环境的产业可持续发展能力，以循环经济、生态经济和绿色经济为发展目标[3]，强调产业经济效益、生态效益与社会效益三者共赢。为此，学者们围绕产业高质量发展分析范式[4]、构建产业高质量评价指标体系[5]、产业高质量测度[6]、产业绿色发展模式[7]、产业绿色发展水平及影响因素和绿色发展路径等进行研究[8]。

数字经济对产业高质量发展影响研究大致集中在提升创新效率和结构优化升级两个方面。在提升创新效率方面，数字经济可以通过平台效应增加创新要素流动节点和渠道，加速全产业链研发、生产、物流、服务等环节的融合应用，提升产业创新效率和产业协作水平，驱动产业结构向价值链中高端攀升和产业高质量发展[9]。国外学者研究美国信息通信技术与行业创新效率关系发现，两者之间呈正相关关系，而且信息通信技术对其关联产业具有拉动作用[10]。在结构优化升级方面，数字经济转变传统产业生产方式、再造生产流程、变革产业组织模式、促进传统产业数字化转型[11]。并通过数字技术创新、变革和传统技术的融合，加快产业的分化与重构，形成新产品、新服务、新业态和新模式，以此延伸产业链，重构产业生态体系，促进产业结构优化升级[12]。

虽然目前能通过各地经济运行实践和科学文献观察到数字经济的产业效应，但是数字经济与产业绿色高质量发展的作用机制和实证研究较少。为此文章从数字经济对产业绿色高质量发展的作用机制入手，定性分析直接影响和间接影响；通过构建数字经济和产业绿色高质量发展体系，把技术进步作为中介变量实证检验数字经济对产业绿色高质量发展的中介效应、空间溢出效应和门槛效应，进而提出数字经济促进产业绿色高质量发展的政策启示。

二、数字经济对产业绿色高质量发展的作用机制

数字经济以数字技术为驱动力，为产业绿色高质量发展提供新型生产要素、生产方式变革、能源利用效率提升、环境改善等动能支撑，不仅通过其先进性、网络性产生直接影响，还会通过规模效应和溢出效应实现具有非线性特征的间接影响。

1.数字经济对产业绿色高质量发展的直接影响

随着云计算、5G、物联网、区块链等信息技术的深度应用，数字经济产业渗透到各个产业，催生出多种新兴产业和商业模式，产业发展边界、时空界限日益模糊。通过互联网平台和数字平台提高产业绿色发展的知识和信息传输速度，拓展获取信息渠道和市场规模，实现智能互联、数据共享、产品精准配置和资源利用效率。

同时，数字经济是技术创新的体现，利用新一代信息技术开发创新节能减排、柔性制造、生物制造等绿色技术，改造高能耗高污染生产技术、工艺和流通流程，有效缩短技术与产品的开发周期，促进产业以更灵活、更经济、更有效的方式协调发展，增强新技术或新产品的市场吻合度，降低产业链各环节的资源能耗比率，减少碳排放，不断推动产业绿色转型升级。

2.数字经济对产业绿色高质量发展的间接影响

（1）数字经济对产业绿色高质量发展的门槛效应

数字经济可以加速数字技术与传统技术的融合，全方位赋能产业发展的每个环节，企业与企业之间、企业与高校科研机构联合创新、业务联动等经济活动实现群体性突破。同时，借助数字技术开发绿色消费产品[13]，通过互联网平台、大数据智能分析将产品和服务更快、更精确地传递给消费者，降低消费者搜寻成本、沟通成本，减少碳排放。随着参与主体数量的增加，推动产业绿色发展的收益会随着数字经济的不断深化，呈几何式增长。

（2）数字经济对产业绿色高质量发展的空间溢出效应

一方面，数字产业的快速发展不仅带动技术、资本、人才等要素的全面集聚，还汇集了科研机构、相关企业、政府部门、中介机构等，形成了一个完善的数字经济网络，极大地缩小地域间的时空距离，加深区域之间的经济活动联系，从而产生空间溢出效应；另一方面，数字经济的发展使得市场更加透明化、公平化，倒逼企业通过绿色创新谋求持续发展，通过向前向后的关联效应产生的市场信号引领和带动产业链上的创新主体也相应进行绿色化转型[14]，进而形成区域产业集聚。产业区域集聚基础设施可以共享共建，集中环境污染治理设施，提高资源利用效率，降低污染排放量。在数字产业集聚区，各行为主体之间通过有效的沟通、学习和协调，使绿色理念、绿色技术和知识的扩散传播具有更强的空间溢出特性。

三、模型构建与变量描述

1.模型构建

文章构建基准回归模型来分析数字经济对产业绿色高质量发展的直接效应：

其中，Hiqdit为产业绿色高质量发展指数，digit为数字经济发展水平，Xit为一系列的控制变量，i为省份，t为时期，μi为个体固定效应，σt为时间固定效应，εit为随机误差项。

为了检验数字经济可能对产业绿色高质量发展产生的间接影响，需要对技术创新是否为两者之间的中介变量进行检验。方法如下：第一，检验模型(1)中数字经济发展水平系数α1通过显著性检验基础上，构建数字经济(digit)对可能中介变量技术进步(TI)的回归模型及数字经济(digit)和中介变量对产业绿色高质量发展(Hiqdit)的回归模型。通过判断模型(2)和(3)中回归系数β1、γ1、γ2的显著性可以检验技术创新是否起到中介效应。

间接效应除了中介效应分析，还需要考虑数字经济对产业绿色高质量发展的网络效应和聚集效应，即数字经济和技术创新对产业绿色高质量发展的非线性动态效应，根据基准模型(1)设定门槛效应模型(4)，进而对间接效应进行检验：

其中，Adiit数字经济和技术创新为门槛变量，I(·)是指示函数，如果满足括号内条件I(·)=1，否则I(·)=0。

最后，为了检验数字经济发展水平对产业绿色高质量发展的空间溢出效应，在模型(1)中加入两者和控制变量的空间交互项，构建空间杜宾模型(SDM)。

模型(5)中，WHiqdit为产业绿色高质量发展的空间滞后项，Wdigit为数字经济的空间滞后项，WXit为控制变量的空间滞后项，W为空间权重矩阵，ρ为空间自回归系数，φ1、φ2为数字经济和控制变量的空间交互项。文章采用邻接矩阵、地理距离矩阵进行回归。

2.变量说明与数据来源

（1）变量说明

产业绿色高质量发展水平(Hiqdit)指标构建。文章从产业经济效益、生态环境效益和社会效益3个一级指标、8个二级指标和18个测度指标构建产业绿色高质量发展体系。具体指标见表1。

表1 产业绿色高质量发展指标体系构建及测度结果

数字经济发展水平体系构建。当前，国内外不少研究机构发布了数字经济测度方法，比如，欧盟、国际电信联盟、美国商务部数字经济咨询委员会、赛迪研究院、腾讯研究院等[15]，但这些测度方法标准不一，测度重点有差异，而且有些数据难以获得。基于科学性、可获得性、可比性和全面性等原则，文章参考中国信息通信研究院数字经济测度方法，从数字基础设施水平、数字技术创新和数字应用水平3个维度7个二级指标构建数字经济发展指标体系。见表2。

表2 数字经济发展水平指数体系构建及测度结果

技术创新(TI)。在产业绿色高质量发展中的技术创新配置效应测算指标之一选用了“研发经费比重”，为了避免内生性问题，可能产生中介效应的技术创新变量选用技术市场成交额占GDP比重作为代理变量进行衡量。

控制变量。要全面研究数字经济对产业绿色高质量发展的影响，需增加可能对产业绿色高质量发展影响的控制变量。文章选择经济发展（人均GDP）、外商直接投资(FDI)、城镇化水平(Urban)、地方财政支出(LFXE)、金融发展水平(Fin)5个指标作为控制变量，采用的原始指标分别为：人均GDP、地区外商投资占地区生产总值比重、非农人口/总人口、各省年末预算财政支出总额占地区生产总值比重、年末机构存贷款总额占地区生产总值比重。为了减少异方差，文章将不是比例的数值人均GDP取自然对数。

（2）数据来源

文章选取中国31个省区市2012—2019年的面板数据进行观测，研究所使用的原始数据来源于《中国统计年鉴》《中国科技统计年鉴》《中国保险统计年鉴》《中国人口与就业统计年鉴》、部分省市统计公报、艾媒数据中心等。表3是主要变量的统计特征结果，从均值、最大值、最小值和标准差来看，说明不同省区市的各变量指标有明显的差异。

表3 主要变量统计特征

3.复合指标的测度方法

利用SPSS20.0对产业绿色高质量发展水平(Hiqd)和数字经济发展水平指数(dig)进行主成分合成分析。研究步骤为：一是用线性插值法对各变量缺失值进行插补，并进行归一化处理；二是进行KMO检验，得出各指标KMO均大于0.5，说明变量之间存在相关关系，可以用主成分分析法求各指标权重；三是提取主因子。按照特征值大于1的原则进行因子提取，得到因子特征值、方差解释率和累积率[16]。计算因子的得分公式为：Fm=λ1mC1+λ2mC2+λ3mC3+…+λnmCn，Fm为第m个主成分，λn是成分得分系数，由Cn指标数据除以其对应特征值的平方根所得；四是根据主成分权重与成分得分乘积后累加可计算各一级指标综合评价值。主成分权重=方差解释率/累计率；五是通过一级指标综合评价值（表1、表2）再进行主成分分析分别得到产业绿色高质量发展水平和数字经济发展水平综合指数。

四、数字经济对产业绿色高质量发展影响的实证检验

1.直接效应检验

文章利用软件Matlab进行直接效应、间接效应和空间效应检验。表4展示了数字经济影响产业绿色高质量发展的基准回归结果，即直接效应检验。从回归结果(1)和(2)发现，数字经济发展水平的估计系数显著，且都为正。当数字经济发展水平提升1%，地区产业绿色高质量发展水平提升0.648%，说明数字经济促进了产业绿色高质量发展。加入控制变量的结果(2)显示，经济发展水平、外商投资、地方财政支出和金融发展水平的回归系数显著为正，表明地区经济发展水平的提高、引进外资、政府的宏观调控和金融市场为产业高质量发展提供了有力的支持；Urban的回归系数显著，为-0.003，表明城镇化的推进对产业绿色高质量发展有较小的抑制作用，这可能因为在建设新型城镇化前期，有些城镇盲目追求城镇化率，造成产城脱节、产业空心化等现象，从而阻碍了产业绿色高质量发展。

表4 基准回归结果

表5展示了数字经济影响产业绿色高质量发展的中介效应检验结果。模型(1)验证了数字经济对产业绿色高质量发展有积极影响，模型(2)验证数字经济能够提升中介变量——技术创新能力。模型(3)结果显示，加入中介变量后，数字经济的回归估计系数由0.648下降到0.353，表明技术创新能力提升对数字经济影响产业绿色高质量发展起到了中介作用。

表5 中介效应检验结果

2.间接效应检验

鉴于数字经济具有网络效应和累积效应，文章采用门槛模型检验数字经济对产业绿色高质量发展是否存在间接效应。首先运用自助法(bootstrap)检验是否存在门槛效应。通过重复抽样300次，结果显示数字经济显著通过了单一门槛、技术创新通过了双重门槛效应检验。然后根据模型(4)进行门槛回归系数估计。由表6结果可知，数字经济的门槛值为0.4387，在门槛值区间内，数字经济对产业绿色高质量发展具有显著正向影响，当数字经济越过门槛值时，其正向影响力变大。说明数字经济发展初期，传统产业和绿色产业数字化建设周期长、成本高、规模大，数字经济领域缺乏高级人才，制度建设和监管体系不完善，加上数字经济产业发展和传统产业升级改造所依赖的基础设施能耗很高，在一定程度上抑制了产业绿色高质量发展进程。随着数字经济与实体经济融合程度不断加深，相关绿色规章制度和优惠政策保证了稳定的市场可持续发展环境，促使产业高质量绿色生产模式和居民绿色生活方式发生根本性的变化，进而为产业绿色高质量发展带来强劲的发展动能。技术创新越过两个门槛值时，对产业绿色高质量发展的影响也呈现非线性递增特征。数字经济、技术创新和产业绿色高质量发展三者之间形成良性相互作用机制。

表6 门槛回归结果

3.空间溢出效应

通过空间计量模型分析数字经济对产业高质量发展影响的空间溢出效应，文章首先对这两个指标进行空间自相关检验。表7是采用莫兰指数法(Moran'I)计算得到的空间效应，可以看出，2012—2019年数字经济和产业绿色高质量发展指数的莫兰指数均在1%水平下显著，说明在此期间中国31个省区市的数字经济和产业绿色高质量发展具有空间自相关性，出现了空间集聚状态。然后，使用空间杜宾模型进行回归检验，见表8。结果显示，SAR和SDM模型中空间自回归系数在1%水平下显著为正，数字经济的空间交互系数在10%水平下显著为正，说明所取样本存在数字经济水平外生空间交互效应和产业绿色高质量发展的内生交互效应。利用空间偏微分把空间效应分解为直接效应和间接效应。数字经济的直接效应为0.406，表明数字经济水平每提升1%，引起本地区产业绿色高质量发展水平提升0.406%；间接效应为0.563，说明本地区数字经济具有空间溢出效应，本地区数字经济水平可以直接影响邻近地区产业绿色高质量发展水平，或者通过影响邻近地区数字水平进而对邻近地区的产业绿色高质量发展产生作用。

表7 空间全局自相关特征

表8 数字化影响经济高质量发展空间效应检验结果

4.区域异质性分析

由于中国各省份资源禀赋存在较大的差异性，数字经济和产业绿色高质量发展在空间分布呈现明显的异质性，因此，从区域差异分析数字经济对产业绿色高质量发展的影响具有一定的指导意义。文章将区域分为东部、中部、西部三个区域进行检验。由表9结果看出，东、中部地区数字经济对产业绿色高质量发展都有显著影响，西部地区影响不显著。东部地区优势明显领先于中部地区，这可能因为东部地区拥有较为雄厚的资金和高技术人才，市场发展环境优良，驱动数字经济动力的释放比较充分。西部地区能源资源丰富，保障了中国能源供应，但是高能耗、高污染、高排放产业比重较大。尽管有些地区数字经济发展较快，比如成渝地区凭借集成电路、智能网联汽车等核心产业发展优势，已经成为中国数字经济五大集聚区的一员，可总体上，数字化、绿色化改造成本较高、进步较慢，对产业绿色高质量发展的推动作用不明显。在碳中和、碳达峰目标下，企业需要走数字化与绿色化融合道路，共同推进产业绿色高质量发展。

表9 异质性结果分析

五、结论及政策启示

文章从数字经济入手，基于中国2012—2019年31个省区市的空间面板数据，在构建数字经济和产业绿色高质量发展水平评价体系的基础上，运用固定效应、中介效应、门槛效应和空间计量模型，多角度实证检验数字经济对产业绿色高质量发展的直接影响和间接影响及作用机制。主要研究结论有：第一，数字经济对产业绿色高质量发展整体上具有积极影响，已经成为中国产业绿色高质量发展的重要推动力。在区域差异方面，东部地区数字经济效益明显优于中部地区，而西部地区不显著。第二，数字经济对产业绿色高质量发展的间接效应存在非线性动态特征，数字经济越过门槛值，作用力增强，技术创新起到中介作用，是数字经济影响产业绿色高质量发展的作用机制。第三，数字经济具有空间溢出效应，数字经济可以推动区域内、带动区域间产业绿色高质量发展。

结合研究结论，文章得出如下研究启示：

一是以数字经济升级绿色技术。推动5G、云计算、区块链、数据中心等新型基础设施节能减排绿色工艺、绿色设计和智慧化使用，建设绿色数据中心和绿色信息网络，发展绿色存储，构建绿色循环低碳发展的数字化产业体系。借助数字技术开发和升级产业绿色清洁生产技术和资源循环利用技术，改进产业研发、制造、营销、物流、服务等运营流程，推进废旧产品的再制造、再利用，进行绿色营销、绿色管理，从而在源头、过程和末端提高资源利用效率，减少碳排放。

二是实施区域差异化战略，打造具有区域特色的数字经济产业。各区域结合自身实际布局谋划，立足地方优势产业和发展制高点，将更多的资源投入到产业数字化融合发展中。聚焦区域标志性绿色产业链，培育和支持龙头企业建设产业链及工业互联网平台，积极开展数字化、智能化技术改造，丰富绿色产业链，增强绿色产业的带动性，从而加速产业绿色高质量发展。

三是以区域数字经济协同发展，释放对产业绿色高质量发展的空间溢出效应。加强5G基站、工业互联网、大数据中心等数字基础设施、区域数字经济产业对接、数据中心和平台建设，打造区域性、全国性一体化大数据中心国家枢纽节点，构建“东数西算”国家数据网络体系，实现新型基础设施的互联互通、信息共享，以发达地区带动落后地区共享“数字红利”，促进产业绿色高质量发展。