数字经济有效赋能城市低碳发展了吗?——来自低碳技术进步的解释

李 楠 博

(长春理工大学 经济管理学院,吉林 长春 130021)

一、引 言

第七次全国人口普查结果显示,截至2020年11月,我国城镇化率已从改革开放之初的18%增长为超过60%,与之相伴的不仅是经济的高速发展,还有高度集聚的生产要素以及城市生活模式所产生的集中性能源消耗,由此导致碳强度急速提升,使得城市热岛效应、空气污染和资源紧缺等问题频繁发生,城市经济发展与生态环境保护的矛盾愈演愈烈。在当前新发展格局下,要满足人民群众对美好生态环境的追求,就必须转变城市高碳排运行模式,实现城市经济的低碳绿色发展(1)谢迟、何雅兴、毛中根:《绿色消费的测度、分解与影响因素分析》,《浙江工商大学学报》2022年第6期。。为此,2021年2月,国务院发布的《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》指出,到2035年,要在全国范围内实现生态环境根本好转,基本达成美丽中国目标(2)国务院:《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见(国发〔2021〕4号)》,中华人民共和国中央人民政府官网,2021年02月02日,http://www.gov.cn/zhengce/content/2021-02/22/content_ 5588274.htm。。这一要求与我国向世界庄严承诺的“碳中和、碳达峰”目标有着相似内涵,一场减碳降排的经济社会系统性变革已经在城市发展的各个层面广泛展开。

与此同时,在数字经济的催化下,新技术、新产品和新业态不断涌现,物联网、大数据和人工智能等技术不断革新,使得数字经济已经成为我国经济社会发展新动力(3)斯丽娟、曹昊煜:《县域经济循环体系与数字经济发展》,《内蒙古社会科学》2022年第6期。,全面改变了城市生产和生活方式。那么,在当前碳排放巨大压力之下,数字经济作为新经济发展形态是否显著地促进了城市的低碳发展?又是通过何种渠道影响城市低碳发展的?“低碳试点城市”对数字经济的赋能效应是否具有更好的减碳反馈?针对以上一系列问题,本文在科学刻画城市低碳发展水平基础上,从理论和实践两个角度给予了解答。

本文可能的边际贡献在于:第一,依据三重底线原则,在充分考虑我国城市低碳发展特征的基础上,构建了中国主要城市低碳发展综合评价指标体系,并据此测度我国主要城市的低碳发展水平,为我国城市低碳发展的量化问题提供数据和方法支持;第二,着眼于低碳技术进步视角,构建了贯穿“产业—政府—企业”三个维度的数字经济赋能城市低碳发展理论机制,为后续城市低碳发展相关研究的开展提供了全新的研究思路;第三,综合考察了环境规制和地方政府环境注意力对城市低碳发展的调节作用,这是注意力配置理论在资源环境研究中的扩展,也是环境规制及其相关理论在城市低碳发展研究领域的深化。

二、文献回顾与理论分析

“数字经济”一词最早由Don Tapscott提出(4)Tapscott D,“Die digitale revolution”,Gabler Verlag,1996.,其本质是信息经济概念的延伸(5)廖信林、杨正源:《数字经济赋能长三角地区制造业转型升级的效应测度与实现路径》,《华东经济管理》2021年第6期。。早期文献对数字经济的定义莫衷一是,近年来随着数字经济的快速发展,学术界对其概念和内涵的认定正在逐渐趋向一致。中国信息通信研究院在《中国数字经济发展白皮书(2020)》中明确指出,数字经济是继农业经济时代和工业经济时代后的全新经济形态,是“以数字化的知识和信息为关键生产要素,以数字技术创新为核心驱动力,以现代信息网络为重要载体,通过数字技术与实体经济深度融合,不断提高传统产业数字化、智能化水平,加速重构经济发展与政府治理模式的新型经济形态”(6)中国信息通信研究院:《中国数字经济发展白皮书(2020)》,http://www.cac.gov.cn/ files/pdf/baipishu/ shuzijingjifazhan.pdf。。

(一)产业维度的直接赋能效应

数字经济的低碳环保效应是当前学术界关注的热点问题。相关研究普遍认为,数字经济能够有效赋能产业低碳发展。邬彩霞和高媛(7)邬彩霞、高媛:《数字经济驱动低碳产业发展的机制与效应研究》,《贵州社会科学》2020年第11期。基于数字经济的生产要素特性考察其对低碳产业的影响,发现数字经济对低碳产业的发展有驱动效应且存在显著的区域异质性。任波和黄海燕(8)任波、黄海燕:《数字经济驱动体育产业高质量发展的理论逻辑、现实困境与实施路径》,《上海体育学院学报》2021年第7期。基于数字经济的新经济形态特征,指出数字经济通过挖掘发展新动能、拓展发展空间、催生新业态和新模式驱动了产业低碳高质量发展。卫玲(9)卫玲:《发展数字经济与加快构建新发展格局——基于马克思主义政治经济学的思考》,《求是学刊》2020年第6期。着眼于马克思主义政治经济学视角,发现数字经济发展提升了产业全要素生产率,并与传统经济融合产生价值增量,推动经济高质量发展新格局的形成。

由于数字经济发展的城市性特征,因而在产业研究基础上还出现了少部分聚焦于城市层面的研究。早期相关研究受到样本时间边界和数字经济发展阶段性特征的影响,大多认为数字经济与碳排放之间呈正相关关系,即高经济增速意味着高速的数字经济发展,同时也意味着高能耗和高碳排(10)Jing Z,Gao J,“Analysis of carbon emission caused by food consumption in city and rural inhabitants in China”,International Conference on Bioinformatics &Biomedical Engineering,2009.。然而,随着数字经济的快速发展,其应用场景不断拓展,为城市发展带来的正外部性也逐步显现。当前,从产业发展角度来看,数字经济的发展使得城市数字产业规模快速扩张,在部分城市,低碳环保的数字产业正在替代高污染高能耗的传统产业,这一产业替代效应使得城市发展不再依赖于传统高能耗产业,从源头减少了碳排放,增强了城市发展的可持续性;从产业融合角度来看,数字产业正在逐步渗透于城市的一、二、三产业中(11)刘淑春:《中国数字经济高质量发展的靶向路径与政策供给》,《经济学家》2019年第6期。,数字产业通过提升这些产业的全要素生产率(12)胡歆韵、杨继瑞、郭鹏飞:《数字经济与全要素生产率测算及其空间关联检验》,《统计与决策》2022年第4期。、革新产业技术、改善生产工艺(13)陈金丹、王晶晶:《产业数字化、本土市场规模与技术创新》,《现代经济探讨》2021年第4期。、增强产业链协同性(14)李春发、李冬冬、周驰:《数字经济驱动制造业转型升级的作用机理——基于产业链视角的分析》,《商业研究》2020年第2期。等渠道,在城市发展的各个阶段及各个层面全面降低了碳排放强度,减少了非清洁能源的消耗,进而有效降低了城市的能源消耗比,提升了城市低碳发展水平。能够看出,虽然数字经济发展和城市低碳发展同为城市经济发展方式,但低碳发展对数字经济存在着一定程度的依赖性,有鉴于此,提出研究假设1:

假设1:城市数字经济发展水平的提升能够促进城市低碳发展。

(二)企业维度的间接赋能效应

企业是城市低碳技术进步的主体,是数字经济赋能城市低碳发展在微观层面的映射。李宗显和杨千帆(15)李宗显、杨千帆:《数字经济如何影响中国经济高质量发展?》,《现代经济探讨》2021年第7期。对中国城市数字经济促进技术创新的研究中指出,数字经济不仅缓解了企业技术创新面临的融资约束困境,还提升了企业作为创新主体的创新能力,提高了企业创新活动和创新需求的契合度,因此数字经济在企业层面存在显著的技术创新促进效应。周清香和何爱平(16)周清香、何爱平:《数字经济赋能黄河流域高质量发展》,《经济问题》2020年第11期。的研究进一步指出,数字经济通过技术赋能,推动了经济社会发展动力、发展效率和发展质量的变革,由此最终驱动了经济的高质量发展。然而,低碳技术进步对低碳发展的间接赋能效应并非一成不变,姚维瀚和姚战琪(17)姚维瀚、姚战琪:《数字经济、研发投入强度对产业结构升级的影响》,《西安交通大学学报(社会科学版)》2021年第5期。基于后疫情时代的产业结构升级,指出数字经济能够在疫情背景下通过提升区域企业的技术创新能力、促进技术创新主体多元化实现经济发展,因此要应对疫情冲击,就应大力发展数字经济。杨济菡和王玉茹(18)杨济菡、王玉茹:《双循环新发展格局下知识产权制度创新——以绿色低碳经济为中心》,《青海社会科学》2020年第6期。基于全球经济衰退和我国双循环新发展格局背景,指出在经济全球化的低潮期中,经济发展需要充分发挥低碳技术进步的引领和驱动作用。企业作为创新主体的作用在这一过程中显得尤为重要。

纵观相关文献能够发现,数字经济主要通过增强创新主体的创新意识、完善创新环境和提升创新效率三方面促进城市低碳技术进步水平的提高,进而实现技术创新的低碳发展赋能效应。从增强创新主体意识角度来看,企业是城市最重要的碳排放部门,也是低碳技术进步的主体部门。数字经济的发展推动城市发展向更智慧化、更高效环保的方向转型,这一方面刺激企业不断革新减碳降排技术,另一方面也倒逼企业增强社会责任感。从完善创新环境角度来看,知识和信息的可获得性在数字经济的发展中被提升,数字经济以更高的性价比和可靠性为城市低碳技术进步提供了良好的技术环境。从提升创新效率的角度来看,数字经济加速了科技创新成果转化为生产力的效率,并在极大程度上节约了创新过程中所消耗的社会必要劳动时间,由此减少了企业在低碳技术进步战略制定时的顾虑,改善了低碳技术进步固有的双重外部性问题。据此,提出研究的基本假设2:

假设2:数字经济通过促进企业低碳技术进步间接赋能城市低碳发展。

(三)政府维度的调节效应

政府不仅是城市低碳发展的引领者和决策者,也是低碳发展规则的制定者。在数字经济赋能城市低碳发展问题上,政府的影响效果主要取决于两个要素,一是政府的环境注意力,二是政府的环境规制。二者分别代表了政府低碳发展的战略意愿及具化的战略内容。

1.政府环境注意力的调节效应

政府的环境注意力配置是指城市政府对于那些可能成为政策议题的环境问题的关注程度,而政府对环境问题的关注,是城市污染治理及低碳发展决策过程的起点。注意力基础观指出,注意力资源具有稀缺性,任何团队或个人对客观事物的认知和处理都具有局限性,不同的注意力配置导致团队或个人行为决策的差异(19)Lucas G,Zijlmans M,Meeus M,Blettner D.P.,“The effect of organizational performance feedback on team attention focus”,Uncertainty and Strategic Decision Making,Houston:Emerald Group Publishing,2016,pp.171-190.。相关研究已经从多个角度为这一理论提供了佐证。申伟宁等(20)申伟宁、柴泽阳、张韩模:《异质性生态环境注意力与环境治理绩效——基于京津冀〈政府工作报告〉视角》,《软科学》2020年第9期。对京津冀地区的地方政府环境注意力进行测度后发现,京津冀地区地方政府的环境保护注意力分配正在呈现波动上升态势,这一上升也直接提高了该地区的环境保护绩效。曾润喜和朱利平(21)曾润喜、朱利平:《晋升激励抑制了地方官员环境注意力分配水平吗?》,《公共管理与政策评论》2021年第2期。基于注意力分配视角,指出当城市环境建设并非地方政府领导能力的核心考核指标时,由此造成的可视性偏差会对地方政府的环境注意力产生影响。王印红和李萌竹(22)王印红、李萌竹:《地方政府生态环境治理注意力研究——基于30个省市政府工作报告(2006—2015)文本分析》,《中国人口·资源与环境》2017年第2期。考察了政府环境注意力的时空分异性特征,指出虽然从时间轴来看,我国各主要省、市和自治区的地方政府环境注意力呈现上升趋势,但是存在地区差异性,且各地方政府的环境注意力变化与中央政府保持了较高的一致性。

目前关于数字经济发展背景下地方政府环境注意力配置对城市低碳发展影响的研究和探讨较少,但总结相关研究能够发现,政府的环境注意力分配调节着数字经济对城市低碳发展的促进作用。当地方政府环境注意力较高时,数字经济带来的数字化环保资源和便利的环境监督将协同促进城市的低碳发展。若地方政府环境注意力较低,较少探讨清洁、环保和绿色等相关议题,而是将注意力集中于追求高经济增长,就势必忽视数字经济带来的正环境外部性,转而将数字资源应用于促进城市经济增长的领域。据此,提出本研究的假设3:

假设3:城市政府环境注意力的增强能够提升数字经济对城市低碳发展的促进效果。

作为典型的新兴研究领域,数字经济背景下地方政府环境注意力与低碳技术进步之间的关系目前尚未得到论证。但已有研究表明,数字经济的发展产生了技术创新杠杆效应,在一定程度上改变了传统技术创新高投入、慢产出、强风险的特征,提升了技术创新的投入产出比,改善了技术创新绩效(23)Huang,Jimmy,Henfridsson,et al.,“Growing on steroids:Rapidly scaling the user base of digital ventures through digital innovation”,MIS quarterly,Vol.41,No.1,2017,pp.301-314.。数字产业化及信息技术的驱动还催生了新产业和新业态模式,这些新动能推动着各个主要经济部门形成更高技术创新意愿和更快的技术创新进程(24)李心萍、邱超奕、韩鑫、刘新吾:《发展数字经济 增强创新动能》,《人民日报》2020年12月16日。(25)Song M,Fisher R,Kwoh Y,“Technological challenges of green innovation and sustainable resource management with large scale data”,Technological Forecasting and Social Change,Vol.144,No.4,2019,pp.361-368.。由于数字经济的发展重塑了企业内外部创新环境,因而有研究将其视作对企业传统决策模式的重要挑战,而新的决策模式是激发企业创新的关键要素(26)陈国青、曾大军、卫强、张明月、郭迅华:《大数据环境下的决策范式转变与使能创新》,《管理世界》2020年第2期。。进一步,金芳等(27)金芳、齐志豪、梁益琳:《大数据、金融集聚与绿色技术创新》,《经济与管理评论》2021年第4期。利用我国省域面板数据研究后发现,大数据能够直接促进我国企业环保相关技术的创新,尤其对那些创新基础不佳的地区有更为显著的促进作用。有鉴于此,提出本研究的基本假设4:

假设4:城市政府环境注意力的增强能够提升数字经济对企业低碳技术进步的促进效果。

2.政府环境规制的再调节效应

低碳技术进步具有显著正外部性,但同时存在市场失灵问题,须依靠制度才能解决(28)李楠博:《本土情境下高管团队断裂带对企业绿色技术创新的影响》,《科技进步与对策》2019年第71期。。作为绿色技术创新的一种,低碳技术进步与环境规制间的研究已经较为充分。当前研究普遍认为,随着环境污染问题日益严峻,传统的技术创新五维动力框架已经不足以完全驱动低碳技术进步行为,制度压力才是企业实施环保相关技术创新活动最核心的驱动要素(29)Goldsby T J,Zinn W,“Technology innovation and new business models:Can logistics and supply chain research accelerate the evolution?”,Journal of Business Logistics,Vol.37,No.2,2016,pp.80-81.。《关于构建市场导向的绿色技术创新体系的指导意见》提出(30)中华人民共和国国家发展和改革委员会、中华人民共和国科学技术部:《关于构建市场导向的绿色技术创新体系的指导意见(发改环资﹝2019﹞689号)》,2019。,环境规制在低碳技术进步中的作用方式正在由以往的强制性规制向多要素协同驱动转变,尤其是在当前数字经济飞速发展背景下,政府的环境注意力在这一过程中起到决定性作用。当城市政府环境注意力较高时,环境规制的执行效果会受到高度重视,二者的叠加驱动将对城市低碳技术进步和低碳发展发挥促进作用。当城市政府环境注意力较低时,环境规制强度不足,规制执行不充分,则将显著抑制低碳技术进步和城市低碳发展。据此,提出本研究的假设5,并依据上述分析绘制研究的理论机制如图1所示。

假设5:环境规制在城市政府环境注意力对数字经济和低碳技术进步的调节过程中起二次调节作用。

图1 数字经济赋能城市低碳发展的理论机制

三、变量与数据

(一)城市低碳发展水平的测度

学术界对城市低碳发展水平的测度方法主要以构建指标体系测度为主。中国社会科学院依据DSR(Driving Force-State-Response)模型建立了我国第一个城市低碳评估标准体系,该模型围绕低碳产出、低碳消费、低碳资源和低碳政策四个一级指标建立了低碳发展水平评估体系。美国伯克利国家实验室则建立了包含经济和人口等方面在内的7个子系统的低碳发展评价表。本研究综合过往研究,依据可持续发展的“经济、社会、环境”三重底线原则(31)Michael F L,Noor Z Z,Figueroa M J,“Review of urban sustainability indicators assessment—case study between Asian countries”,Habitat International,Vol.44,No.44,2014,pp.491-500.,在充分补充城市碳排放相关要素后,基于中国发展的特有阶段和情境,构建了中国主要城市低碳发展综合评价指标体系,具体构成如表1所示。

由于低碳发展评价指标体系的各要素对低碳发展的贡献各不相同,因此在测算指标的过程中对不同要素应赋予差异性权重,为避免主观选择性偏差,权重的赋值借鉴石龙宇和孙静(32)石龙宇、孙静:《中国城市低碳发展水平评估方法研究》,《生态学报》2018年第15期。的研究,采用变异系数法确定。变异系数法赋权原理与熵权法类似,均是利用各项指标所包含的信息,刻画数据的离中趋势,但变异系数法客观性更强,能够在一定程度上反映数据的差异和波动情况,因而更适用于本研究。变异系数法首先要将各指标数据进行标准化,而后求权重的基本步骤如式(1)—(3)所示。

(1)

(2)

(3)

其中,Si为指标i的样本标准差,Vi为指标i的样本标准差与均值之差,ωi为指标i的权重。据此方法求得的中国主要城市低碳发展综合评价指标权重如表1中的权重所示。

表1 中国主要城市低碳发展综合评价指标体系

(二)变量选择

1.因变量:低碳发展(deve)

依据前文对城市低碳发展的测度方法,计算样本城市低碳发展指数,将其作为低碳发展的代理变量引入模型中。图2展示了依据中国主要城市低碳发展综合评价指标体系计算的各样本城市平均低碳发展水平结果(33)图2为本研究141个样本城市2016—2020年间低碳发展平均水平,受限于篇幅,未标记具体城市名称,如有研究需要,请向作者索取。。通过该结果能够发现,平均来看,样本城市低碳发展水平整体处于中等偏上区间,整体表现较好。虽然不同城市间存在一定程度的发展差异,但极端值出现概率较低,城市整体平均低碳发展水平基本服从正态分布,这从一定程度上说明本研究的测算方法符合科学性要求。

图2 样本城市低碳发展水平测度结果

2.自变量:数字经济(digi)

本研究选用的城市数字经济发展指数来自新华三集团发布的“城市数字经济指标体系”。该评估指标体系依据国务院、发展改革委和各部委相关政策要求,确定了数字经济发展中评估重点,以城市地理学、城市经济学、城市生态学及信息经济学等多学科为基础,针对我国当前数字经济发展现状,在全面性、系统性及可比性准则框架下构建而成。与目前已有的数字经济发展水平评估方式相比,“城市数字经济指标体系” 着重强调对AI、大数据、云计算、5G、区块链等当前我国数字经济发展核心内容的评估,这些内容同时也是当前城市低碳发展的关键数字基础。因而,对本文的研究而言,该指标体系的评估方向与本研究契合度更高,能够有效增强研究结论的客观性和实践价值。“城市数字经济指标体系”共包含一级指标四个,分别为数据及信息化基础设施(权重20%)、城市服务(权重35%)、城市治理(权重20%)和产业融合(权重25%),指标体系中包含二级指标共12个,三级指标共46个。

3.中介变量:低碳技术进步(inv)

低碳技术进步主要有三种测度方法:一是指标体系法(34)范德成、张修凡:《市场视角下碳减排联盟对企业低碳技术进步的影响》,《广东社会科学》2021年第4期。,二是投入产出分析法(35)孙欣、沈永昌、陶然:《中国低碳技术进步测度及对碳排放强度影响效应研究》,《江淮论坛》2016年第6期。,三是专利申请测度法(36)殷贺、王为东、王露、江红莉:《低碳技术进步如何抑制碳排放?——来自中国的经验证据》,《管理现代化》2020年第5期。。由于专利数据的客观透明性及专利申请标准的稳定性,因而专利数量是衡量创新水平较为有效的工具。当前对低碳技术的专利判定主要依托于三种体系,分别是2010年世界知识产权局的IPC Green inventory、2015年OECD发布的ENVTECH及2013年EPO、USPTO联合发布的CPC-Y02缓解气候变化技术或应用专利。其中,CPC-Y02分类体系的量化系统化和结构化特征,使其更适宜低碳技术进步的相关研究(37)彭永涛、李丫丫、卢娜:《中国低碳技术进步特征——基于CPC-Y02专利数据》,《技术经济》2018年第7期。。相对于专利授权数量而言,专利申请量与企业低碳研发投入及低碳技术进步绩效间的延迟更短,因此本文选用专利申请测度法下的CPC-Y02分类体系对城市低碳技术进步水平进行测度。

专利检索利用Incopat专利检索系统实现,检索范围为2016年1月1日至2020年12月31日,提取了该样本期间各样本城市向中国专利局申请的低碳技术专利(以申请人所在地为准),参照王为东等(38)王为东、王冬、卢娜:《中国碳排放权交易促进低碳技术进步机制的研究》,《中国人口·资源与环境》2020年第2期。的做法,专利检索中仅保留中国公民在中国大陆境内申请的无争议专利,并在此基础上依据检索结果,对专利申请城市进行定位和筛选,共检索出符合要求的专利378 301项。

4.调节变量:政府环境注意力(att)

环境注意力的测算方法主要有两种:一是调查问卷法,二是文本分析法。考虑到本文样本量较大,对滞后数据需求较多,同时为了避免问卷调查的主观性偏差,采用文本分析法测算城市政府环境注意力。文本分析是质性分析的典型方法,主要用于对文本内容进行深层次总结、分析和概括,是定性分析和定量分析相结合的一种内容分析技术。

近年来,生态环境相关词汇不断涌现。为避免可能出现的词汇疏漏,本研究首先利用Citespace软件对相关研究进行词频整理及聚类,继而采用专家打分法对词汇进行筛选,在剔除部分关联性较弱的词汇后,选取环保关键词为生态、可持续、美丽、环境治理、低碳、碳排放、排放、绿色、绿化、绿水青山、污水、污染、雾霾、清洁、环保、空气污染、空气质量、水污染、水质、土壤污染、节能、新能源、环境治理、集约、PM2.5、PM10、能耗及能源节约。基于NVivo软件算法逻辑,对各城市政府的2016—2020年间的政府工作报告进行分析,利用关联词汇字数/总字数的运算原则表征地方政府的环境注意力。

5.调节变量:环境规制(ragu)

环境规制的测量方法采用李楠博的研究(39)李楠博:《环境规制与企业绿色技术创新——一个条件过程分析》,《内蒙古社会科学》2019年第6期。,以市辖区建成区绿化覆盖率来衡量环境规制强度。这一指标的优势主要在于能够有效避免其他测度方式带来的内生性问题。

6.控制变量

考虑到地区特征对模型估计结果的影响,参照相关研究(40)缪陆军、陈静、范天正、吕雁琴:《数字经济发展对碳排放的影响——基于278个地级市的面板数据分析》,《南方金融》2022年第2期。(41)宋德勇、李项佑、李超、岳鸿飞:《中国低碳城市建设的创新驱动效应评估——兼论多重嵌套试点示范机制的完善》,《科技进步与对策》2020年第22期。(42)赵涛、张智、梁上坤:《数字经济、创业活跃度与高质量发展——来自中国城市的经验证据》,《管理世界》2020年第10期。,本研究选取了4个控制变量,分别为:①城市经济发展水平(lngdp),由人均GDP的自然对数代理;②城市规模(lnsize),由城市常住人口(万人)的自然对数代理;③城市研发投入(r&d),由当年研发投入(万元)的自然对数代理;④城市绿色金融发展水平(finance),由地区当年金融机构绿色信贷余额的自然对数代理。

(三)数据来源

研究涉及两个样本集合,总样本提取步骤如下:首先,考虑到工业对碳排放的重要影响,选取我国工业GDP排名前100的城市作为研究的样本集合1。其次,为全面考察我国低碳政策的执行效果,纳入了国家发展与改革委员会自2015年起先后分三批次确定的“低碳试点城市”(共计82个城市),构成样本集合2。最终,合并两个样本集并剔除重复城市后,共提取样本城市141个,涉及主要观测数据6345个,次要观测数据12 690个。

文中所用的城市低碳发展相关数据、城市GDP、城市规模及常住人口等城市相关数据均来自《中国城市统计年鉴》及聚汇数据库。数字经济指数来自新华三集团发布的《中国城市数字经济蓝皮书(2021)》及H3C城市数字经济发展指数官网(http://deindex.h3c.com)。低碳技术专利数据来自Incopat专利检索平台,检索语句为((CPC=(Y02)) AND (AP-ADD=(城市名称)) AND (AD=[20160101 TO 20201231])。样本城市政府工作报告来自城市官网。研究中的极少部分缺失数据由插值技术补充得到。文本分析利用软件NVivo.12进行,数据的整理和基础性调整由Excel.2010完成,模型运算通过Stata.16和Process3.3实现。

四、假设检验与分析

(一)描述性统计分析

主要变量的描述性统计结果如表2所示。通过描述性统计分析能够看出,低碳发展指数的均值为0.644,结合图2的指数表现能够发现,样本期间内全国主要城市的低碳发展态势良好。观察低碳发展的极值和标准差能够发现,样本区间数据变异性较强,地区间的低碳发展差异较大,说明样本代表性较好,能够保证后续研究的典型性,适用于条件过程分析方法。观察数字经济发展指数,发现其整体表现较好,但也存在较大的地区间差异,且中位数与最小值之差较大,说明样本内有少部分地区数字经济发展水平极低。值得注意的是,企业低碳技术进步水平的中位数显著小于均值,一方面说明样本城市的低碳技术进步水平差异较大,另一方面说明样本城市中只有极少数城市的低碳技术进步水平较高,大部分城市的低碳技术进步水平在样本内均处于较低水平。

(二)条件过程分析

由于数字经济赋能城市低碳发展的机制为存在二次调节的中介机制,其模型制式不符合一般被调节中介模型的要求,因此为了验证前文所提出的各项基本假设,本研究采用Hayes等提出的条件过程分析方法(Conditional Process Analysis)进行模型的估计和检验。该方法除了适应于调研问卷类研究,也适用于一般模型中对复杂中介和调节效应的分析。本研究据此依据条件过程模型的基本算法对研究假设进行实证检验和分析(43)Hayes A F,Rockwood N J,“Conditional process analysis:Concepts,computation,and advances in the modeling of the contingencies of mechanisms”,American Behavioral Scientist,2019,No.0002764219859633.。

条件过程估计结果如表3所示。模型1(Model-1)和模型2(Model-2)联合考察了包含城市政府环境注意力作为调节变量、以低碳技术进步为中介变量时的模型回归结果。该结果提示,条件直接效应(均值)抽样95%区间的上、下限分别为0.0001和0.0003,区间内不包含0值,即数字经济对城市低碳发展存在着直接促进作用,假设1得到验证。进一步考察城市政府环境注意力的调节效果,发现政府环境注意力对数字经济赋能城市低碳发展的调节作用显著存在,说明城市政府环境注意力的调节作用存在且起到正向调节作用,即政府环境注意力能够增强数字经济对城市低碳发展的赋能效果,假设3得到验证。

条件间接效应的估计结果显示,企业低碳技术进步的中介效应显著成立(95%区间的上、下限分别为0.0012和0.0015),即数字经济通过促进企业低碳技术进步行为,进而达成促进城市低碳发展这一结果,假设2得到验证。综合来看,数字经济赋能城市低碳发展既存在直接赋能路径,又存在以技术进步为中介的间接赋能路径。继续观察政府环境注意力处于各水平时中介效应的情况,发现在各环境注意力水平下,条件间接效应均显著存在,说明调节中介效应存在,即政府环境注意力能够提升数字经济对企业低碳技术进步的促进效果,假设4得到验证。

模型3(Model-3)和模型4(Model-4)联合展示了增加环境规制后的双重调节中介模型的估计结果。通过该结果能够看出,单独引入的环境规制无法对低碳发展产生显著影响,其与政府环境注意力交叉相乘项也并不显著,但数字经济、政府环境注意力及环境规制三者的交叉相乘项显著存在,因此综合模型3和模型4的条件直接效应和间接效应结果能够看出,环境规制能够对政府环境注意力起到二次调节作用,综合理论分析结果,发现环境规制是模型中的再调节变量,假设5得到验证。

就整个调节过程分析结果而言,在数字经济促进城市低碳发展的过程中除了直接影响外,还存在以企业低碳技术进步为中介的间接影响机制。地方政府环境注意力不仅对数字经济促进企业绿色技术创新的路径起正向调节作用,还对数字经济促进城市低碳发展的路径起到正向调节作用,环境规制对政府环境注意力的双重调节作用起再次调节效果,以上结论均与前文的理论机制分析结果一致。

表3 条件过程检验结果

(三)稳健性检验

1.内生性问题的处理

由于现有研究认知的局限,模型中可能遗漏了部分解释变量,且低碳发展和低碳技术进步之间可能存在双向因果关系,因而本研究针对这两个问题,对模型的内生性进行处理。对遗漏解释变量的问题,利用工具变量法,选择城市数字地图精密度作为数字经济发展水平的工具变量。这里的数字地图精密度是指将样本城市百度地图离线数据包的大小除以城市面积所得到的数据。该数据代表了城市数字地图的精细化程度,能够发现该变量一方面与城市数字经济的发展高度相关,另一方面独立于低碳发展、低碳技术进步、政府环境注意力及环境规制等因素,因此适宜作为工具变量使用。采用面板数据的两阶段最小二乘法对模型再次进行估计,最终估计结果与原结果基本一致,原研究结论保持不变。对可能存在的双向因果关系,利用豪斯曼检验对低碳技术进步变量进行内生性检验。检验结果发现,该变量不存在内生性,亦不会影响研究结论的稳健性。

2.替换核心解释变量

为避免因数据观测偏差而出现的偶然性结论问题,本研究更换低碳技术进步变量测度方法。如前文所述,低碳技术进步的测度方法较多,参照石建屏等人的研究(44)石建屏、李新、罗珊、史科、邱珈庆:《中国低碳经济发展的时空特征及驱动因子研究》,《环境科学与技术》2021年第1期。,运用城市碳排放强度表征城市低碳发展水平,替代原模型中的低碳发展指数。由于部分城市碳排放数据的缺失,导致5个样本城市失效,考虑到失效样本比率较低,因而利用剩余的136组样本进行估计,估计结果与原结果基本一致,原研究结论保持不变。

3.变量时滞的处理

用专利申请量标示企业低碳技术进步,导致其与企业的低碳战略制定和研发投入间可能存在滞后关系,因此本研究在考虑数据可得性的基础上削减一期样本,并将t+1期的低碳技术专利申请量作为低碳技术进步的代理变量再次进行估计,估计结果与原结果基本一致,原结论保持不变。

五、进一步讨论:“低碳试点城市”是否有更好的低碳发展反馈

为考察“低碳城市试点”政策对城市低碳发展的影响,探讨“低碳试点城市”是否对数字经济赋能有更好的低碳反馈效果,通过控制城市是否进入“低碳试点城市”及进入的“试点批次”来控制政策影响效应。表4展示了控制政策影响后的检验结果,其中,变量“Pilot”为哑变量,代表“低碳试点城市”,依据哑变量设置准则,以第三批试点城市为基准,生成变量“first”和“second”,分别代表第一批和第二批进入试点名单的城市,“province”代表城市所在省级行政区是否为低碳政策的试点省份。

表4 排他性检验结果

表4中的模型1(Model-1)展示的是全样本检验结果。通过该结果能够看出,“低碳试点城市”比非试点城市的低碳发展水平更高,说明我国的“低碳城市试点”政策在促进城市低碳发展方面成效显著。模型2(Model-2)中仅对三个批次共81个“低碳试点城市”进行检验。检验结果说明,平均来看,第一批“低碳试点城市”要比第三批“低碳试点城市”的城市低碳发展指数更高,但第二批“低碳试点城市”与第三批“低碳试点城市”之间在低碳发展上并无显著差别,原因可能在于第一批“低碳试点城市”是我国政府对城市基础设施建设、城市发展水平及低碳发展评估等多维度指标考察后的指定城市,相对而言,这些城市低碳发展潜力较高,而第二批和第三批“低碳试点城市”均为城市自行申报后遴选的结果,因而在低碳发展潜能上差别较小。比较模型1与模型2,能够看出,仅包含“低碳试点城市”的样本,数字经济对其城市低碳发展具有更好的赋能效果。

除了试点城市外,当前的“低碳城市试点”政策中还包括广东、河北、辽宁、云南和海南5个省份,模型3(Model-3)中剔除了原样本中的4个直辖市,考察了剩余城市所在省份为低碳试点省份是否会对城市的低碳发展产生影响,结果表明,该影响在统计学中并不显著,说明“低碳城市试点”政策中的省域政策效果欠佳。对比模型2与模型3,能够发现数字经济赋能城市低碳发展的效果因扩展为省域空间而下降,说明“低碳城市试点”政策的省域效果欠佳。事实上,我国第三批“低碳城市试点”政策就已不再批复省级行政区的试点申请,而是着力打造个体城市低碳试点,这也从侧面佐证了模型3所得结论。

六、结论与讨论

(一)研究结论

本文基于社会、企业和政府三个维度,从理论和实践两个角度探讨了数字经济对城市低碳发展的赋能机制,同时考察了城市政府的环境注意力及环境规制在这一过程中的调节作用,利用条件过程分析方法,构建了数字经济赋能城市低碳发展的中介模型,并对模型进行了稳健性检验和排他性分析。结果表明:(1)数字经济水平的提升能够赋能城市低碳发展,在稳健性检验和排他性分析后,该结论仍然成立;(2)数字经济对城市低碳发展的赋能效应存在直接和间接两种途径,间接赋能途径以低碳技术进步为中介实现;(3)政府环境注意力起正向调节作用,在数字经济发展水平一定的情况下,政府环境注意力的提高能有效提升其对低碳技术进步和城市低碳发展的赋能效果;(4)环境规制在数字经济赋能城市低碳发展的过程中起二次调节作用,其通过调节政府环境注意力,在数字经济与城市低碳发展间起到正向调节效果;(5)“低碳城市试点”政策对城市低碳发展起促进作用,且第一批进入试点名单的城市比其他批次城市的数字经济赋能低碳发展效果更佳。

(二)政策启示

本文的研究为相关政策的制定提供了丰富的启示。首先,数字经济水平的提高对城市的低碳发展具有显著促进作用,因此应该大力发展城市数字产业,增强数字经济赋能城市低碳发展的直接效果,同时还要促进数字产业与其他产业的深度融合,提升重要产业的数字化水平,建设产业数字化示范工程,以此助力城市低碳发展;其次,考虑到低碳技术进步在城市低碳发展中的重要作用,城市政府应该制定系列化低碳技术进步激励政策,利用政府补贴降低企业低碳技术进步负担,通过政府采购等方式分担企业低碳技术进步风险,同时还要完善鼓励低碳技术进步的税收优惠制度,建立创新合作机制,完善创新成果共享平台,增强企业低碳技术进步的正外部性;再次,应优化政府注意力配置,充分提升城市政府的环境注意力,将低碳发展、空气质量维护、生态修复、碳排放、能源消耗和清洁产业发展等内容纳入城市政府的考核指标体系中,建立跨区域政府协调合作机制,建立城市政府环境利益合作框架,保障环境相关信息的顺畅沟通;第四,考虑到环境规制的二次调节效果,地方政府有必要大力协调环境规制与政府政策目标间的关系,利用数字经济发展带来的监督管理便利,建立符合城市低碳发展目标的城市环境规制体系,强化监督政府环境规制的执行效果,同时还要保障城市环境政策的连续性和稳定性;最后,大力推进“低碳城市试点”政策的开展,但考虑到区域发展的差异性,应因地制宜地制定试点城市的低碳政策,同时在试点城市的遴选过程中,侧重于纳入低碳发展潜力较大的工业型城市,利用试点政策,引导这些城市尽快完成由工业化的高耗能发展向数字化的低碳发展转变。

(三)创新价值

本研究可能的创新之处在于:(1)以往对低碳发展的研究多以产业和行业为研究对象,且未有研究考察数字经济与低碳发展间的关系。本研究以城市为研究对象,系统考察了数字经济与城市低碳发展这两个重要议题间的内在关联及作用机制,从理论和经验两个维度对数字经济赋能城市低碳发展的原理进行了分析和佐证。(2)将低碳发展作为结果进而考察其对区域的经济绿色高质量发展的贡献是已有研究较为集中的领域。与这些研究不同,本研究基于数字经济发展背景,从技术创新角度考察了城市低碳发展问题,建立起贯穿“社会—企业—政府”三个层面的城市低碳发展系统,以全新的视角探讨了城市低碳发展的影响要素及影响机理。(3)政府环境注意力被以往大多数低碳发展相关研究所忽视,然而政府环境注意力的配置是城市低碳发展策略制定的决定要素,也是城市实现低碳发展的第一步。本研究对政府环境注意力及其在低碳发展中作用的探讨,为后续相关研究的开展提供了新的视角和方向。

(四)研究展望

本研究也存在不足之处,后续研究可在此基础上进行更为深入的讨论。首先,受限于样本数据,更多的时域结论有待于扩大样本区间后得到。其次,我国地方经济发展存在明显的不平衡现象,东、中、西部地区存在着经济发展和产业结构等方面的显著差异。但囿于样本选取规则限制,文中的样本城市主要来自中部和东部地区。因此,文章未对样本城市进行区域划分,更具广泛意义的区域性结论可在补充样本后得到。再次,数字技术的发展使得公众对生态环境的关注更为便利,相关信息可获得性更强。因此,除了政府环境注意力外,公众环境注意力也能够对企业低碳技术进步和城市低碳发展起到促进作用。未来研究可寻求科学严谨的公众环境注意力量化方法并将其引入低碳发展系统中进行深入探讨。最后,未来的研究中,可对环境规制进行细分,从激励型、强制型和渗透型等规制类型出发,对环境规制的影响进行更为具化的研究。