数字经济发展、产业结构生态化与碳减排

宋子龙 SONG Zi-long

（安徽财经大学，蚌埠 233030）

0 引言

当前，我国正在不断地推动以工业互联网、智能制造等数字化模式为主导的科技革命。随着数字经济快速发展，不断深化数字经济与实体经济相融合，尤其是加大对第二、三产业数字化的投入。根据中国信息通信研究院最近发布的《中国数字经济发展与就业白皮书（2022 年）》统计显示，2021 年我国数字经济规模达到45.5 万亿元，占GDP 比重达到39.8%。其中，数字产业化规模达到8.4 万亿元，占GDP 比重为7.3%。产业数字化规模达到37.2 万亿元，占GDP 比重为32.5%。因此，我国数字经济发展重要性愈加体系化以及国务院印发《“十四五”数字经济发展规划》，由此可见我国数字经济的长远规划以及发展目标逐步清晰。然而随着我国数字经济与相关产业的不断发展致使我国气候条件逐渐恶化，国务院也提出了关于加快构建绿色低碳循环发展经济体系的相关指导意见。因此低碳发展的方式也逐渐成为我们国家需要努力的经济发展方向。目前关于数字经济发展和碳排放的研究，国内大多数文献都是关于数字经济与产业结构升级、数字经济与高质量发展、产业结构优化与碳排放等方面的研究，鲜有文献从数字经济发展对碳减排的影响效应方面展开深入探讨。

1 理论分析与研究假说

随着数字化模式的不断深入，目前多数学者研究与本文所相关的文献主要涉及以下几个视角。卫平和古燚从创新产出角度，探讨数字经济对产业结构优化的影响，研究表明数字经济发展利于新技术和数字平台的应用，使得企业能够高效搜查到自己所需的技术信息和资源，优化了创新资源的使用[1]。Su 等从异质技术创新视角，考察了数字经济发展水平对产业结构优化的作用机制，结果表明数字经济发展有助于异质技术创新水平的提升，升序为外观设计创新<创造性创新<实用新型创新[2]。Yu 等利用一种新的经济碳排放成本（ECC）多目标优化模型即对水能、核能、风能、光伏等能源结构的优化，分析运用可再生能源的发展即用非化石燃料替代化石燃料来实现碳排放峰值[3]。并且徐斌等运用非参数可加回归模型认为清洁能源发展可以促进水能、风能、太阳能、生物质能的加速发展，来减少对传统煤炭和火电的使用而达到优化能源结构的目的，从而促进二氧化碳排放量的降低[4]。与此同时乔晓楠和彭李政则认为应依托区域自然资源禀赋来加大对水电、风电、太阳能等清洁电力发展，实现高碳向低碳以及化石能源向清洁能源结构优化来降低碳排放[5]。张伟等则认为碳减排效率和能源使用效率的提高主要依赖于能源结构升级[6]。在此基础上，韩健和李江宁则从区域异质性和城市规模异质性进行研究，研究表明中西部地区相对于东部地区数字基础设施的转化成本和交易成本相对较低，且在投资初期具有边际报酬递增的优势，更易瞄准前沿技术。并且在大城市中的教育、医疗、交通等各类信息基础设施比较完善、人才素质和科技水准相对于小城市更高，因此在中西部地区和特大城市对于促进产业结构转型升级的效果更为明显[7]。

从产业结构生态化的发展过程来看，数字经济的发展模式逐步助推了产业结构生态化模式的进一步发展，其具体可以通过推动数字产业转型升级等方式发挥作用。一方面，数字经济可以利用自身的数字技术优势对我国传统制造业进行一系列转型升级，从而推动传统产业在实现效益增长的前提下进行产业的数字化转型升级，由此推动数字产业的转型升级与产业结构的优化。另一方面，刘志华等利用GMM 模型得出产业结构升级与碳排放效率面对自身一个标准差的冲击时均表现出显著的正向影响，表明产业结构升级与碳排放有相对的经济惯性，以及碳排放效率对产业结构升级的影响具有一定滞后性[8]。最后，各个省份会根据自身的产业结构策略，有针对性地对数字化产业投入，进而带动整个产业体系的数字化来推动产业结构的生态化体系，从而推动碳排放效率的提升以及二氧化碳排放量的减少。基于上述分析，本文提出如下假设：

假设H1：数字经济发展对碳排放存在显著的抑制作用。

假设H2：数字经济发展推动产业结构的生态化来促进碳减排。

2 模型构建、变量和数据来源

2.1 模型设计

为了考察数字经济的发展对碳排放的影响机制，以及验证产业结构生态化对数字经济发展是否在推动碳减排的路径中起中介作用的机制效应。具体模型如下式：

2.2 变量说明

2.2.1 被解释变量

二氧化碳排放量（ce）：本文参考（IPCC）中所涉及的测度方法，根据各个省市的碳排放量与碳排放系数，由此计算得出各个省市的碳排放量。

2.2.2 解释变量

数字经济发展水平（dige）：近些年来随着互联网技术的不断深入发展，本文主要从互联网技术层面进行数字经济外溢作用的研究。因此本文借鉴赵涛等的测度方法[9]，其中数字普惠金融指数直接采用郭峰等编制的指数[10]，并通过主成分分析法对各指标的数据进行处理从而求出数字经济的综合值。

2.2.3 控制变量

控制变量：由于影响碳排放的变量因素较多，由此在借鉴林伯强和徐斌的研究基础上[11]，本文选出如下变量：①经济发展水平（pgdp），采用GDP/年末总人口（元/人）；②人口规模（pm），采用人口/区域面积（百人/平方公里）；③技术进步（tep），采用年专利授予数/年末总人口数（项/万人）；④能源结构（es），由煤炭消耗占总碳排放能耗的比重衡量；⑤外商直接投资水平（fdi），采用外商直接投资总额/GDP（万元/亿元）。

2.2.4 中介变量

产业结构生态化（iso）：本文参考斯丽娟等的测度方法，运用产业结构高级化、产业结构合理化、产业结构可持续来测度产业结构生态化，由于二级测度指标分为三个不同的指标，因此对三个测算指标进行相同权重的赋权来测算出产业结构生态化的综合测算指数[12]。

2.3 数据来源

本文选取2011-2020 年期间，我国30 个省市自治区的数据。本文的主要数据来源于《国家统计局》《中国统计年鉴》《中国能源统计年鉴》以及各省市的统计年鉴等，部分缺失值采用线性插值法补齐。

3 实证分析与结果

3.1 基准回归分析

基于以上因素分析外，各个省市自治区自身所具有的特征因素以及整个大的宏观经济环境也会对碳排放产生影响，故采用固定效应模型能够很好地消除遗漏变量所引致的问题。并且为了增加回归结果的可靠性，模型采用了聚类稳健标准误。表1 为数字经济对碳排放影响的基准回归结果，第（1）、（2）列分别为不考虑其他控制变量的情况下和考虑其他控制变量的影响因素下，数字经济发展对二氧化碳排放的固定效应回归结果。

表1 基准回归结果

回归结果显示：数字经济的系数在1%的水平下显著为负，且回归系数为-0.1671。在加入控制变量的因素上，数字经济发展水平的回归系数从0.1671 下降至0.1312，但是数字经济的系数也在1%的水平下显著为负，说明数字经济的发展有利于抑制二氧化碳的排放，假设1 得到验证。说明我国数字经济的快速发展，加快推动了我国社会的数字化、网络化、生态化，利于产业结构的优化升级以及产业的可持续发展，主推企业的低碳化发展模式，降低二氧化碳排放量。

从控制变量来看：经济发展水平系数为正，说明伴随着我国经济发展水平不断向好将会致使我国二氧化碳排放量的增加，由于我国经济发展水平不断向好，人民生活水平不断提高，加大了对生活必需品的需求量以及加大对能源类产品的使用，从而使得相关产业的供给得到大幅提升，导致我国碳排放量的上升，但是这一结果没有通过显著性检验，说明推动效应不显著。人口规模系数为正，由此可知人口规模的增长会导致交通等一些基础设施和公共资源的大量使用，致使二氧化碳的排放量增加。技术进步系数为负，说明技术进步会推动产业结构与能源结构体系的优化，进而抑制二氧化碳排放量，但这一结果未经过显著性检验，表明作用不明显。能源结构系数为正，且在10%水平下显著为正，由于我国能源消费结构一直以煤炭和石油为主，清洁能源在我国使用率相对来说较低，由此能源结构消费系数能够显著增加碳排放量，与现实符合。外商直接投资水平未通过显著性水平的检验，说明外商直接投资目前没有发挥其对碳排放量的抑制作用。

3.2 中介效应分析

从表1 的第（2）列模型中检验产业结构生态化是否在数字经济发展水平对碳减排的影响作用机制中到中介效应。所得检验结果如表1 第（3）、（4）列所示。从第（3）列可以看出，对省份和时间进行双重固定后，数字经济发展对产业结构生态化的影响在1%的显著性水平下显著，表明数字经济的发展能够显著推动产业结构生态化的发展来降低碳排放量，假设2 得到验证。

3.3 区域异质性分析

本文将30 个省市自治区划分为东部和中西部地区分别进行固定效应回归，分析结果见表2。回归结果表明数字经济发展水平显著抑制了碳排放量，从数字经济对碳排放的抑制效应以及显著效应来看，中西部地区显著高于东部地区。从数字经济的外溢效用来看呈现“中西部—东部”的降序，相对于东部地区，中西部地区的经济基础以及工业基础薄弱，由于东部地区技术更加成熟，致使中西部受到数字经济的外溢效用更加明显，数字化技术的普及与运用能够更加显著地改善中西部地区的能源消费结构与提高能源的利用效率，推动产业结构生态化的发展，从而减少碳排放量。

表2 区域异质性检验结果

3.4 稳健性检验

为检验实证结果的稳健性，采取替换因变量、重构核心解释变量的测度方法、选取工具变量等方法进行稳健性检验。稳健性检验结果见表3。

表3 稳健性检验结果

4 研究结论与启示

4.1 结论

本文基于2011-2020 年30 个省市自治区的面板数据，在分析数字经济发展影响二氧化碳排放量的理论基础上，以全新视角产业结构生态化为深入点，运用固定效应模型分析与中介效应检验的方法，实证研究了数字经济发展水平对碳排放量的影响及其作用机制。研究结论如下：第一，数字经济发展水平对于碳排放量具有显著的抑制作用，并且这一路径通过一系列稳健性检验后结果依然成立。第二，通过区域异质性检验发现，数字经济的发展水平对东部地区和中西部地区的碳排放量都具有显著的抑制作用，但是具有显著的差异；相对于东部地区，西部地区的数字经济发展水平对碳排放的抑制作用更加显著。第三，机制分析发现，通过数字技术来优化产业结构，从而推动产业结构体系的生态化，使得数字经济发展水平能够达到抑制碳排放量的目标，表明数字经济发展水平能够通过产业结构生态化这一路径来抑制碳排放量。

4.2 政策建议

第一，现如今，数字化发展模式逐步成为产业结构转型的发展趋势，数字经济在发展过程中所具有的数字技术外溢效应对于抑制碳排放具有显著反向促进作用。首先，我国近几年数字经济发展模式得到了广泛的应用，但是我国数字产业基础设施的建设与配套相对缺乏，推动国家和各个省份数字经济产业园的建设已经迫在眉睫，由此来推动数字经济的发展模式得到广泛的应用。第二，数字经济对碳排放量的抑制效用具有区域异质性的特性，由此应该充分协调数字经济发展对于碳减排的区域异质性作用，考虑到数字经济发展在中西部地区具有更加显著的抑制碳排放的效用，表明数字经济在相对数字基础设施与经济发展比较薄弱的地区更加具有后发优势。第三，强化数字经济对产业结构生态化的指引作用，通过产业结构生态化来实现对碳排放的抑制作用。首先，我国各地区应进一步推动产业结构的高级化，促进产业结构体系的可持续化，加快对传统能源产业的优化升级和传统制造业的数字化转型。