数字经济的碳减排效应研究——兼论财政政策和市场机制的叠加作用

白丽飞

(兰州大学 经济学院,兰州 730000)

提要: “双碳”目标下,加快数字经济发展是我国经济社会高质量发展的重要引擎,基于市域层面,分析数字经济发展赋能区域低碳转型的机理和路径基础上,进一步阐释政府和市场共同作用下数字经济碳减排效应,研究发现,数字经济有助于降低碳强度,但对碳排放量的影响呈现倒U形,且其作用渠道主要是结构优化和效率提升。市场机制的不断完善和政府重公共服务的财政政策均能有效增强数字经济的碳减排效应,且两者叠加的碳减排效应也显著,异质性分析说明高城镇化水平和低财政压力能够强化数字经济的碳减排效应。据此,要进一步提高对数字经济发展的支持力度,充分发挥有效市场和有为政府的叠加作用,深化市场与政府间的职能分割和互补,坚持创新驱动导向、产业升级导向,深化市场化改革,优化财政支出结构,推进“双碳”目标进程。

引 言

近年来,在我国经济增速放缓、发展前景受新冠疫情与国际政治局势冲击的背景下,数字经济以其新型发展模式为经济复苏与社会进步注入了新活力,其快速成长正逐渐成为经济发展的新引擎。党的二十大指出,要加快数字中国建设、加快发展数字经济,促进数字经济与实体经济深度融合。作为继农业经济、工业经济之后的主要经济形态,数字经济发展迅速、辐射广泛、影响深远,堪称新一轮经济革命,截至2021年,我国数字经济规模已达45.5万亿元,规模与增速均位居世界前列①。2020年,习近平总书记在第七十五届联合国大会上宣布了中国的“双碳”目标,此后碳减排、绿色经济理念接连出现在各项发展规划及政府工作报告的关键位置,彰显出中国政府积极应对气候变化、减少碳排放的决心与责任心。数字经济因其智能化、绿色化的演进方向天然具有碳减排效能,数字化革命将引领整个社会向绿色低碳转型,数字化革命与双碳战略互促互进,无疑是我国经济社会高质量发展的重要路径。有效市场与有为政府的互补互促是数字经济推进碳减排中国模式的关键特征,研究数字经济碳减排效应,并视政府行为和市场力量的叠加作用,有助于借助政府政策和市场机制的联动进一步探索充分释放数字经济碳减排潜能的路径。

一、文献回顾

在双碳目标持续推进的背景下,数字经济与碳排放之间的关系近来得到了学界的广泛关注。谢云飞认为数字产业不仅自身具有环境友好型特征,而且数字产业的发展也能助推其他产业的绿色转型[1]。学者们关注了数字经济的主要作用:Lyu等认为通过数字产业的扩张或数字技术对传统产业的改造,数字经济能够推动产业结构的优化升级,提高资源利用效率并实现碳减排[2];Cheng等认为数字经济能够促进科技创新与技术进步,提高绿色全要素生产率[3];徐维祥等认为数字技术能够增加市场有效信息、缓解市场扭曲,提升资源匹配效率及企业决策能力,进而提高碳生产率[4];Wang等阐释了数字经济能够促进高质量能源开发,推动能源绿色转型与公正转型[5];丁凡琳的研究则揭示了数字金融能够催生出居民的低碳消费偏好,提高企业绿色转型动机,从需求侧优化消费及能源使用结构[6];数字经济提升了政府环境监测能力及治理能力,使其更易实现环境目标[7]。此外,吸收外资能力、金融机构偏好也被认为可能是数字经济赋能碳减排的作用因素[8]。

同时,学者们也揭示了数字经济产生的负向影响,缪陆军等认为数字产业通常具有较高的电力密集度[9],廖珍珍的研究则显示数字经济发展可能会伴随基础设施建设激增、工业生产规模扩大,对环境具有负面影响[10]。渠慎宁等对2008—2018年中国数字经济碳排放强度进行测算,结果显示现阶段我国数字经济碳排放强度不仅超过全球平均水平,且相比于多数制造业行业也不具有碳减排优势[11]。费威等通过理论推演与实证检验得出了相似的结论:数字经济发展对碳排放具有先增后减的非线性影响,尽管短期内可能加重当地碳排放,但长远来看数字经济将通过绿色技术进步和产业结构升级等路径实现碳减排[12]。此外,部分研究显示产业集聚、市场化水平以及城市发展水平可能对数字经济的减碳效应具有调节作用。

政府对数字经济的发展及其经济功能的实现具有怎样的影响?Spence指出,尽管数字经济给社会带来了许多好处,但它也产生数据隐私、数字化对人力的替代及劳动力市场的冲击以及数字平台市场力量的过度膨胀等问题,政府应当成为解决这些问题的关键[13]。张红伟肯定了财政科技投入在数字经济发展中的积极影响[14]。Stern强调有关减碳问题的解决,市场与政府必须相互补充、携手而为[15]。但孔令英指出政府过多干预不利于产业规模效应与要素合理配置的实现,充分发挥市场作用才是提振数字经济碳减排能力的关键[16]。

纵观现有文献,涉及数字经济对碳排放影响的研究已有相当数量,研究内容也涵盖了机制分析、数理建模与实证检验等多个角度。但关于财政政策和市场力量对数字经济与碳排放体系影响的讨论尚少。因此本文在刻画数字经济对碳排放的影响机制基础上进一步引入市场机制和财政手段进行分析,以期构建包含数字经济、碳排放、财政政策及市场机制四者的完整逻辑框架。分别从碳强度和碳排放两个维度考察数字经济的碳减排效应,且检验其可能存在的倒U形关系及作用机制。进一步揭示财政政策、市场机制共同作用下的数字经济碳减排效应。

二、理论机制与研究假设

(一)数字经济的碳减排效应作用机制

1.结构优化效应

数字经济核心部门通常是技术、资本密集型产业,创新驱动明显,与传统产业相比具有更高的绿色全要素生产率。近年来,新冠疫情、贸易保护主义等冲击使许多经济部门遭遇了行业“严冬”,但数字经济的逆势上扬展现了其应对经济冲击的特殊韧性与扩张潜力。伴随着数字产业的布局与扩张,数字经济在经济体中的份额日益提高,而相对较高的绿色全要素生产率意味着数字产业对传统产业的替代同时也是低能耗部门对高能耗部门的替代。数字经济以产业替代的方式推动了产业结构、能源结构的绿色化转型。 当前我国正处于向绿色发展模式转型的关键时期,数字经济与传统产业的融合是解决绿色转型难题的关键所在。数字经济渗透可以提升产业结构、市场结构与能源结构之间的协调度,推动经济由能源/劳动力密集向技术/资本密集转变,加快高耗能产业及其生产方式的淘汰进程,实现产业结构合理化、高级化转型。从企业经营角度来看,数字技术与传统经济资源的整合使得企业在要素市场、产品市场上付出的交易成本和企业内部管理成本都大幅降低,要素配置效率与行业生产效率得到提高。从技术扩散角度来看,数字化能够加速先进减排技术的扩散与应用,帮助减排技术与生产流程充分结合,有助于加速产业升级并提高绿色转型能力。

假设1:数字经济通过促进产业结构高级化、合理化水平提升,对碳减排具有积极效应。

2.效率优化效应

从资源配置效率角度看,数字技术、数字平台的出现打破了要素流动的时空限制,畅通了要素在各经济主体间的流动渠道。在劳动力市场上,数字技术改善了信息不对称,降低了劳动力供求双方的搜寻成本,通过提高供求双方的匹配效率,大大促进了劳动生产率的提高。在资本市场上,数字技术优化了市场信息透明度[17],提高了资本配置效率。数字金融具有激发企业活力的作用,能够使中小企业特别是中小绿色企业在起步阶段更容易得到金融支持,在提高资本配置效率的同时增强了绿色企业的相对竞争力。数字技术还以其算力资源创造出了数据这一近乎绝对绿色的新型要素,数据等数字经济要素对劳动力、资本或能源等传统要素的替代本身就是碳减排的重要路径。

从生产组织效率来看,数字经济模式正深刻改变着企业生产经营模式。正如企业的形成是市场上存在交易成本的结果一样,当数字要素投入与数字技术渗透使得市场上和经营中的摩擦成本都大幅降低时,它也对生产组织模式产生了影响。一方面,数字技术赋予了企业更高的资源利用效率与更强的扩张潜能,如今企业能够通过对业务数据的分析和挖掘精确研判各生产经营环节的实际消耗,提高生产效率、管理效率及决策能力,并且以往被市场分割所限制的资源得以利用;另一方面,许多甚至处于不同市场上的企业因其对数字要素或数字技术的使用联系在了一起,它们在产品、要素、技术等领域开展更密切的合作,为产品构建新生命周期、为行业构建新产业链条。

从技术效率角度看,数字经济的发展能够促进技术模仿与技术创新,提高全社会的技术应用能力与创新潜力。数字经济以其共享的特征有效促进了技术的传播效率,提高了行业吸纳新生产技术与新管理方法的能力,依靠数字信息网络,无论是大企业还是中小企业都能够迅速了解业界理念及方法的前沿动态,并进而引进或模仿这些先进技术。在技术应用方面,数字化帮助绿色技术与实际生产更快完成结合,降低了企业的技术转型门槛。此外,数字技术的普及能够丰富知识总量、提高知识密集度、加速知识溢出并形成创新驱动力。在企业内部,数字技术的普及使得零散的研发信息和资源被迅速整合起来,而在市场上,数字技术高效地匹配了政府、企业以及科研机构各研发主体间的创新活动[18]。在研发动力方面,数字金融的发展为企业研发活动提供了更充足的融资支持,使企业得以用较小成本获得研发资金并进行技术创新,激发了科研创新主体的研发积极性以及将知识转化为新产品、新工艺和新服务的热情。

假设2:数字经济通过推动技术创新、提高技术效率和要素配置效率,提升全要素生产率,从而对碳减排释放正向效应。

3.信息流效应

数字经济的发展能够对社会环保意识及需求偏好产生影响。数字技术的发展提高了公众对环保问题的关注、对企业或产品绿色背景的了解,进而促进了需求侧低碳转型[19]。金融机构的偏好也会因数字经济发展而改变,数字平台能够帮助金融机构对企业进行筛选,引导金融资源流向环境友好型企业进而逐渐淘汰高能耗和高污染企业[20]。

数字技术的普及能够帮助政府及社会获取涉碳信息,提高政府碳管理效率。对于公共部门来说,数据的正外部性能够生产出海量公共信息并指导公共决策过程[13],通过数字技术精确监测企业排放绩效、锁定碳排放源,以大数据分析协助政府部门决策,可以有效提高政府对碳排放的监测与治理能力。目前我国已建立了生态环境数字化监测系统、碳管理大数据平台等数字化系统,通过大数据、云计算手段实时监测、实时分析、多维研判,实现对生态环境数据、能源供需数据的自动监控,提升治理的即时响应能力。

假设3:数字经济通过提高公众环境关注度、提高政府碳监测治理能力对碳减排产生正向影响。

(二)数字经济碳减排效应的非一致性

数字经济的发展需要依赖信息基础设施,通常来说在数字化转型初期,社会将迎来一段时期的数字基础设施热潮。无论数字基建的主导者是企业还是政府,基础设施的大规模兴建都会不可避免地增加地区电力和能源消耗,并在一定程度上促进碳排放增加[21]。数字经济也会降低劳动力市场的搜寻成本与要素产品市场的交易成本,这意味着数字技术的普及将在一段时期内快速激发经济体的就业潜力与产出潜力,使得总就业达到充分就业水平,总产出接近生产可能性边界,而产出规模的扩大也势必带来能源需求增加与碳排放量攀升。在这种情况下碳排放量显然会和产出规模同步增加,而绿色化转型却需要长期的结构调整与技术演进才能实现,因此在短期内碳排放量可能会由于就业规模与产出规模扩大而增加。

“碳达峰”目标的实现需要通过提高能源利用效率,优化产业结构和技术进步,不断降低单位产出碳排放量即碳强度,促进碳排放量尽快达到峰值。因此,碳减排效应必须同时考虑碳排放量和碳强度的双重变化。数字经济对碳排放量的促进效应是通过使经济体迅速逼近产出边界而实现的,是一次性过程。这意味着:第一,数字经济对碳减排的负面影响主要作用于碳排放量而非碳强度;第二,数字经济对碳排放量的负面影响是一个非线性过程,当就业调整与产出扩张结束后数字经济的碳减排效能也随之迎来转折点,随着数字经济与传统经济的深度融合、数字技术在全行业中的普及应用,数字经济对生态环境的红利将逐渐凸显。总的来说,在数字经济发展的初期阶段,由于数字技术更好地匹配了要素市场与产品市场的供需,它将扩大就业规模与产出规模并增加碳排放,同时数字基础设施的兴建也可能带来额外的能源消耗与碳排放。但当就业匹配完成、数字技术设施达到较高覆盖率之后,数字经济的增碳机制也随之消失,长期来看数字经济将通过优化结构、优化效率以及提高社会和政府的环境监管力度实现碳排放强度与碳排放总量的同步降低。

假设4:数字经济的发展有助于降低碳强度。

假设5:数字经济对碳排放量的影响存在倒U形效应。

(三)数字经济碳减排效应的助推力量,政府还是市场?

数字经济促进碳减排的主要作用渠道是结构转型与效率提升,不可否认数字化转型有时会伴随短期的结构性失衡,使当地在转型期面临一定的产业与就业摩擦,若地方政府出于税收或GDP竞争压力以行政手段干预市场,从长期来看这种干预实质上对产业转型施加了壁垒,不利于数字经济对产业结构的改造。市场机制则是数字经济发展的内在动力,从宏观角度看,市场化水平的提高有助于打破产业进出壁垒,为数字经济、绿色经济等新兴产业替代传统产业创造环境。从微观上看,良好运转的市场机制是要素优化配置的基础,良好的市场机制有助于数字经济的效率优化效应充分实现,当数字经济规模与市场化水平同步提高时,各行业的要素配置效率、技术效率及生产组织效率都将得到提高,碳减排效应也会被强化。同时,碳排放权交易、碳金融衍生品也是我国政府探索减碳路径的重要工具,数字技术在碳交易市场上的应用、数字金融与绿色金融的协同发展能够为节能减排提供多方位动能。

政府对非市场问题的介入有助于缓解转型期经济摩擦并正向调节数字经济的碳减排效能。当数字经济处于起步阶段时,规模劣势、高边际成本和数字技术设施不足是制约其发展的主要因素,这一时期数字经济对碳排放的影响较弱,甚至可能存在反向影响,而政府在环境问题上的导向及公共产品研发供给方面的支持有助于数字经济快速渡过该阶段并迎来碳减排效应的拐点[8]。政策导向在数字经济、绿色经济的扩张中起着先导作用,特别是在中国商业机会与政府政策具有很强的关联,政府引导是企业数字关注度与绿色关注度提高的前提[22]。此外,《全球数字经济国家竞争力发展报告(2021)》中的数据显示数字设施、数字创新及数字治理是我国现阶段数字经济发展的主要短板。私营部门对科技创新或公共产品供给的热情和能力有限,政府投入恰能为数字基础设施建设及数字技术创新补充关键动能。数字化转型可能会对就业结构以及部分企业的生存产生冲击,而缓解转型期阵痛、加快要素重新匹配进程的关键在于政府部门对公共服务的投入引导。因其创造性破坏的发展方式,数字化转型在创造新岗位的同时也颠覆了一些传统工作,而劳动力从现有岗位分配到新岗位并适应新工作终归是一个缓慢的过程,因此现实中许多进行了数字化转型的中小企业都出现了熟练劳动力与管理人员的缺失[23];数字经济对收入差距、福利分配的影响也值得关注,特别这一进程可能正使得低技能劳动者的收入与福利趋于恶化[24]。这些问题的存在要求政府在教育及社会保障等领域做好充分的准备,以其对非市场问题的关注与调控强化数字经济的碳减排功能、淡化数字转型中的摩擦损失。

绝大多数针对市场与政府关系的研究以二元对立、相互替代的视角审视市场机制与政府行为,但正如本文所指出的,当政府减少对经济活动的干预并将注意力转向对非市场问题的调节时,市场和政府之间便形成了良好的互补机制。数字经济扩张并实现碳排放功能的进程需要政府施行数字化、绿色化引导,对数字基础设施及数字技术研发提供支持,针对转型期就业结构、产业结构摩擦提供社会保障方案、教育培训计划;也需要由市场机制推动实现数字经济、绿色经济等新兴产业对传统部门的替代,优化企业生产效率、组织效率与技术应用效率,绿色化能源结构。如果缺少市场机制的介入则结构转型、效率优化无从实现,而缺少政府力量则会导致数字经济发展动能缺失、后劲不足,只有当市场与政府各自在不同领域发挥主导作用时,才意味着经济体对于数字化转型的每一步都具备了充分的预案。因此从逻辑关系上来看,政府的政策导向、数字基础设施供给及技术研发支持为数字经济发展并实现碳减排奠定了基础;市场机制将在数字化、绿色化转型中发挥关键作用,确保要素流通渠道畅通,管理方法及减排技术能够迅速传播;而关于转型期就业结构、福利分配等问题的担忧,政府则应当以二次分配、社会保障政策降低数字化转型对社会福利的不良影响,并通过教育、职业培训等方面的支持引导加速人力资本供给结构与需求结构的重新对接,帮助数字经济突破转型期障碍,尽快尽好实现数字经济的碳减排功能。因此本文提出以下假设。

假设6:有效的市场机制能够进一步促进数字经济的碳减排效能。

假设7:政府对非市场问题的参与能够进一步促进数字经济的碳减排效能。

假设8:市场机制与政府对数字经济的碳减排具有叠加效应,市场机制完善且政府积极调控非经济问题意味着市场与政府之间具有良好的互补关系,此时它们的叠加作用能够大幅提高数字经济的碳减排能力。

三、实证研究设计

(一)变量选取与数据说明

核心解释变量:数字经济(DE)。目前基于市域层面并未有可靠的、连续的数字经济的系统统计,借鉴赵涛的思路[25],基于数据可得性的考量,本文从数字产业发展和数字基础设施发展两个方面来衡量数字经济。具体选取每万人互联网用户数、计算机服务和软件从业人员占比、人均电信业务总量、每百人移动电话用户数和人均邮政业务这五个指标,以熵值法计算得到数字经济发展综合指数。

被解释变量:碳强度(CEI)与碳排放(PCE)。本文选取碳强度与碳排放作为衡量地级市碳排放的主要指标,分别用二氧化碳排放量与GDP或全市人口的比值来衡量,碳排放量的数据借鉴吴建新等的思路[26]测算得到。

机制变量:全要素生产率(TFP),产业结构(IS)及公众环境关注度(EA)。前文的理论分析表明,数字经济主要通过影响产业结构转型、要素配置效率、生产组织效率、技术效率、社会环保意识和监管能力来影响碳排放。要素配置效率、生产组织效率和技术效率均体现在全要素生产率中,因此选择全要素生产率作为机制变量之一。具体而言,全要素生产率是以GDP作为产出指标、全社会从业人数和城市固定资产投资作为投入指标,采用DEA方法测算得到的。此外,数字经济还能通过促进产业结构升级来影响碳排放,故选取产业结构高级化/合理化作为另一机制变量,按照产业经济理论,产业结构高级化(ISA)采用第三产业与第二产业占比表示,产业结构合理化(ISR)以泰尔指数表示。由于政府环境监管能力较难衡量,因此仅选择公众环境关注度(EA)作为第三个机制变量。参考崔琪等的做法[19],基于百度指数数据对“环境污染”和“雾霾”的词条搜索指数进行熵权处理,以衡量公众对环境的关注程度。

调节变量:市场化水平(MAR)和财政公共服务支出占比(IND)。本文参考王小鲁等的方法测算市场化率[27],并选取财政公共服务支出占比来衡量地方财政支出结构偏好。财政公共服务支出指政府对公共事业领域的支出,以财政科技、教育、文化体育、医疗卫生四项支出的加总来衡量。

控制变量:碳减排与经济发展密切相关,为能真实揭示数字经济的碳减排效应,有必要对不同区域经济发展异质性特征进行控制,选取有关衡量地区经济发展的人均GDP(PGDP)、能源消耗(EC)、金融发展水平(FIN)、外商投资水平(FI)和交通水平(ROAD)等作为控制变量。其中能源消耗以城市电力消费总量来衡量,金融发展水平用城市年末金融机构贷款余额/GDP来衡量,外商投资用实际利用外商投资额/GDP衡量,交通水平以人均道路面积来衡量。

依数据的可得性,本文利用2007—2019年我国282个城市的面板数据进行实证检验,相关变量的原始数据来自《中国城市统计年鉴》《中国城市建设统计年鉴》、各城市统计年鉴,公众环境关注度数据来自词频搜索。

(二)计量模型设定

根据本文理论探析,考虑市域间可能存在的异质性以及时间效应的影响,采用双向固定效应模型进一步探究数字经济的碳减排效应。

(1)

其中CE表示碳减排,分别用碳强度CEI和碳排放量PCE来度量,DE表示数字经济,X表示控制变量,β表示待估参数,μi表示城市固定效应,γt表示年份固定效应,εit表示随机误差项。

基准回归结果(见表1)揭示了数字经济对碳排放强度的线性影响和对碳排放量的非线性影响,因此,后续研究模型设定只考虑数字经济的一次项对碳强度作用,数字经济的一次和二次项对碳排放量的作用。为验证数字经济赋能碳减排的作用机制,本文在基准回归基础上,以全要素生产率(TFP)、产业结构(IS)及公众环境关注度(EA)作为机制变量(MED),采用逐步法进行机制效应检验,模型设定如下:

表1 基准回归结果

(2)

(3)

(4)

为探究市场机制、政府财政政策以及二者的叠加效应如何影响数字经济的碳减排效应,考虑到市场机制发挥作用与区域市场化程度密切相关,而在我国社会主义市场经济建设过程中,财政支出偏向由经济建设逐步向公共服务转变,恰是政府对资源配置作用程度和方式转变的体现,因此分别选取市场化率(MAR)和地方财政公共服务支出比率(IND)作为调节变量,在碳强度的模型中分别加入市场化、财政政策与数字经济的交互项,在碳排放的模型中分别加入市场化、财政政策与数字经济一次项和二次项的乘积来探究市场机制和财政政策是否具有调节作用。在碳强度模型中加入市场化、财政政策与数字经济三者的乘积项,在碳排放模型中分别加入市场化、财政政策与数字经济一次项或二次项三者的乘积来探究市场机制和财政政策的叠加效应,具体模型设定如下:

(5)

(6)

(7)

(8)

CEIit=β0+β1DEit+β2INDit+β3MARit+β4INDit×DEit+β5MARit×DEit+β6INDit×MARit×DEit+

(9)

(10)

四、实证检验及结果分析

(一)基准回归

使用双向固定效应模型来检验数字经济的碳减排效能,如表1所示,列(1)～(2)分别考察了数字经济的一次项对碳强度和碳排放的影响,列(2)结果表明数字经济在10%的显著性水平下对碳排放具有正向影响,即数字经济促进了碳排放的增加;列(1)结果表明数字经济在10%的显著性水平下对碳强度具有负向影响,影响系数为-0.0306,表明数字经济每增加1个单位,碳强度降低0.0306个单位,即数字经济能够有效降低本地碳排放强度,推动城市低碳转型,假设4得到验证。

为考察数字经济与碳排放之间是否存在非线性关系,列(3)～(4)分别以碳强度和碳排放为被解释变量,在模型中分别加入数字经济的一次项与平方项。列(3)结果显示数字经济的一次项系数在5%的水平下显著为负,二次项系数为正但不显著;列(4)结果显示数字经济的一次项系数在1%的水平下显著为正,二次项系数在1%的水平下显著为负,影响系数为-0.1771,同时进行Utest检验发现,极值点4.1840位于95%置信区间内,且P值为0.002,这说明数字经济与碳排放之间确实存在倒U形的非线性关系,数字经济发展初期可能会带来人均碳排放量的上升,但随着数字经济的进一步发展其推动绿色转型的能力将逐渐凸显,假设5得到验证。

(二)内生性问题与稳健性检验

采用双向固定效应模型能够在一定程度上避免因遗漏变量所导致的内生性问题,同时动态面板的Hansen检验未能通过,表示不必考虑因被解释变量滞后期所导致的内生性,但还有一种内生性尚未排除,即双向因果关系。数字经济会对碳排放产生影响,而碳排放反过来也会作用于数字经济的发展,这种猜想并非没有现实依据,例如,碳排放的持续增加可能会促使政府出台严格的环境政策并促进数字经济发展,碳排放可能本身反映了当地的数字化与绿色化基础,地区碳排放水平也可能影响数字企业的选址偏好。因此我们使用工具变量法进行IV估计以缓解潜在的内生性问题,并参考赵涛等的做法,构造上一年全国互联网用户数与本地1984年每万人电话机数量的交互项作为工具变量。IV-2SLS估计结果见表2列(1)～(4),根据2SLS第一阶段回归结果,工具变量与数字经济显著正相关,且Cragg-Donald Wald F统计量与Kleibergen-Paap rk Wald F统计量均通过了弱工具变量检验。根据IV估计结果,列(2)发现数字经济在10%显著性水平下对碳强度具有负向影响,列(4)发现数字经济一次项系数在 10%的水平下显著为正,二次项系数在5%的水平下显著为负,表明在排除了内生性问题之后数字经济能够降低碳强度,对碳排放具有倒U形的非线性效应这一结论依然稳健。

表2 工具变量估计

为确保估计结果的稳健性,本文从以下几个方面进行稳健性检验,结果如表3:①替换解释变量处理方法。采用主成分分析法重新测算数字经济,结果如列(1)、列(4);②调整样本期。数字技术在我国普及是在2015年之后,因此将样本时间调整为2015—2019年并重新估计,结果如列(2)、列(5);③延长时间窗口,将被解释变量前置1期处理,结果如列(3)、列(6)所示。作出上述调整后,以碳强度为被解释变量的各回归模型中核心解释变量数字经济仍在至少90%置信度下对碳强度表现出显著负向影响,以碳排放为被解释变量的各回归模型中核心解释变量数字经济仍在至少90%置信度下一次项系数显著为正,二次项系数显著为负,因此可以认为本文的基准模型是稳健的。

表3 稳健性检验

(三)异质性分析

由于资源禀赋、经济发展程度、政策背景等原因,我国城市的发展存在分级,为探究数字经济对不同类型城市的碳减排效应,从城镇化率、财政压力(财政支出/财政收入)两个维度将样本分别分为高、低两组,进行了异质性分析,结果如表4。

表4 异质性检验

列(1)～(4)报告了高城镇化率和低城镇化率下数字经济对碳强度、碳排放的影响。列(1)、列(3)显示高城镇化率下数字经济对碳强度的影响在1%的水平下显著为负,低城镇化率下影响系数则不显著;列(2)、列(4)显示高城镇化率下数字经济对碳排放的影响满足倒U形的非线性效应,低城镇化率下影响系数不显著,说明城镇化水平会影响数字经济的碳减排效能。当城镇化水平较高时,数字经济为城市发展提供了智能化、数字化工具,有助于形成以城镇为核心的生产服务体系并促进产业结构优化、提高资源配置效率,从而抑制碳排放。而城镇化水平较低的地区由于基础设施不完善,网络化程度较低,数字经济的发展存在较高进出壁垒,因此数字经济对产业结构、生产效率的影响未能充分实现,数字经济的碳减排效应也受到抑制。

列(5)～(8)分别报告了低财政压力和高财政压力下数字经济对碳强度、碳排放的影响。列(5)、列(7)显示低财政压力下数字经济对碳强度的影响在1%的水平下显著为负,高财政压力下影响系数不显著;列(6)、列(8)显示低财政压力下数字经济对碳排放满足倒U形的非线性效应,高财政压力下影响系数不显著,表明不同财政压力下数字经济的碳减排效应存在明显差异。这说明当政府财政压力较大时,地方政府履职行为与履职能力更容易受到扭曲,进而造成财政支出结构的扭曲,此时公共产品研发、科技创新和社会保障等领域的财政预算可能率先遭到削减,数字经济的制度环境因此被破坏,其优化结构、提升效率的影响机制也难以发挥。而当地方财政压力较低时,地方政府的履职意愿通常更强,也更有余力关注公共服务问题并在数字基建、数字技术研发以及社会保障方面提供必要的财政支持。

五、机制检验及叠加效应分析

(一)机制检验

为了检验数字经济是否通过全要素生产率、产业结构以及公众环境关注度促进了碳减排,本文以碳强度和碳排放为被解释变量,采用逐步法进行机制效应分析。以碳强度为被解释变量的回归结果如表5所示,列(1)～(4)分别以产业结构高级化、产业结构合理化、全要素生产率和公众环境关注度作为被解释变量,回归结果显示数字经济分别在99%、90%、99%、90%置信度下显著促进了产业结构高级化、合理化,提高了全要素生产率,提高了公众对环保问题的关注度。在基准回归的基础上分别加入产业结构高级化、产业结构合理化以及全要素生产率,观察列(5)～(7)可知数字经济的碳减排效应相比基准回归系数有所下降,同时机制变量的影响系数也显著为负。根据系数判定法,可以认为产业结构和全要素生产率是数字经济降低城市碳排放的作用途径,假设1、假设2得到验证。列(8)显示了在基准回归中加入公众环境关注度之后的回归结果,注意到数字经济和公众环境关注度都不显著,不符合假设3的猜想。

以碳排放为被解释变量的机制效应回归结果如表6所示,列(1)～(3)回归结果显示数字经济对产业结构高级化、合理化、全要素生产率呈现先抑制后促进的U形非线性关系,可能是因为数字经济发展初期,基础设施的引进和人才的培养需要大量的资本,从而导致第二产业的比重有所上升,不利于第三产业的发展转型。同时,数字经济发展初期网络化程度较低,数字经济的发展可能存在进出壁垒,造成资源的配置效率降低,创新产出结构失衡,技术效率下降,而当数字经济发展到一定程度时,数字化的工具可以有效实现产业绿色转型,促进产业结构调整,降低市场交易成本和管理成本,促进资源合理配置,提高技术效率创新,数字经济对产业结构升级和全要素生产率提高的正向作用逐渐凸显。在基准回归中加入机制变量,观察列(5)～(7)发现数字经济对碳排放的影响依然呈现倒U形关系,且机制变量的影响也显著为负,说明产业结构和全要素生产率是数字经济降低城市碳排放的作用渠道,假设1、假设2再次得到验证。

表6 数字经济影响碳排放的机制效应检验

列(4)以公众环境关注度为被解释变量,回归结果显示数字经济的一次项和二次项系数均不显著,基准回归中加入公众环境关注度后的回归结果如列(8),发现公众环境关注度不显著,不符合假设3的猜想,说明公众环境关注度不是数字经济降低城市碳排放的重要作用渠道。对此我们提出两种可能的解释:一是数字经济虽然提高了社会公众对环境问题的关注度,但现阶段这种关注可能还停留在意识层面,尚未达到能够促进绿色消费、低碳出行的认知阈值;二是本地碳排放水平能够在很大程度上影响人们对环境问题的关注,例如当本地空气质量糟糕时居民对环境问题的关注热情也会被激发,而当本地空气质量较好时居民则很难意识到空气污染问题的存在,这意味着碳排放与公众环境关注度之间存在着很强的双向因果关系,列(8)的回归结果可能是不准确的。

(二)市场机制与政府财政政策的叠加效应检验

为考察政府对非市场问题的干预是否调节了数字经济的碳减排效能,本文选取财政公共服务支出占比作为调节变量。表7列(1)、列(3)报告了以碳强度、碳排放为被解释变量的结果,列(1)是加入财政公共服务支出、财政公共服务支出与数字经济交互项之后的回归结果,可以看到数字经济、财政公共服务支出占比及交互项分别在5%、10%和1%水平上显著,交叉项回归系数为-0.0569;列(3)是加入财政公共服务支出、财政公共服务支出与数字经济一次项和二次项乘积的结果,可以发现财政公共服务支出与数字经济的一次项和二次项乘积的系数在5%、10%的水平下显著为负,表明财政公共服务支出对数字经济碳减排效能具有正向调节作用,地方财政公共服务支出占比越高,数字经济的碳减排效能越强。这印证了假设7的推论,即当政府减少对经济活动的干预、提高对非市场问题的调控力度时,数字经济的发展能够获得更好的制度环境与市场环境。

表7 市场机制、财政政策的调节作用

为考察市场行为是否对数字经济的碳减排效应存在调节作用,本文选取市场化率作为调节变量,表7列(2)、列(4)报告了以碳强度和碳排放为被解释变量的结果,列(2)是加入了市场化率和市场化率与数字经济的交互项的回归结果,发现数字经济、市场化率以及两者交叉项的系数分别通过了5%、1%和10%的显著性水平,交互项回归系数为-0.0402;列(4)是加入了市场化率、市场化率与数字经济一次项和二次项乘积的结果,发现市场化率与数字经济的一次项和二次项的乘积都在1%的水平下显著为负,说明市场化率能够正向调节数字经济的碳减排效应。据此认为,市场化水平的提升能够打破数字经济的壁垒并促进要素在各产业间的优化配置,市场化的快速发展也促进了更多金融衍生品和碳交易市场的出现,在这些机制的作用下,良好运转的市场能够正向调节数字经济的碳减排效应,假设6得到验证。

我们所关注的另一个问题是,市场机制和政府财政政策的叠加效应是否对数字经济的碳减排机制存在影响?为考察市场与政府的叠加影响,以碳强度为被解释变量,在模型中加入市场化率、财政公共服务支出占比与数字经济三者的乘积项,观察表8列(1)可以发现,三者的交叉项在10%的水平下显著为负,影响系数为-0.1036,说明市场机制与政府非市场干预的叠加效应能够强化数字经济的碳减排能力,碳减排效应的进一步实现需要有为政府和有效市场的共同作用,符合假设8的猜想。以碳排放为被解释变量,在模型中加入市场化率、财政公共服务支出占比与数字经济一次项和二次项三者的乘积,结果如列(2)～(4)所示,列(4)报告了市场化率、财政公共服务支出占比与数字经济一次项和二次项的乘积都通过了1%的显著性水平,影响系数分别为-3.4213和-0.7001,有效的市场和有为的政府共同作用能加快碳排放量拐点的到来,因此也再次印证了假设8的猜想,即市场机制与政府非市场参与的叠加效应能够显著提高数字经济的碳减排能力。

表8 市场机制与政府财政政策的叠加效应

六、结论与建议

本文对数字经济、碳排放、政府行为和市场机制四个主体间的相互作用机制进行了理论分析与探讨,并实证检验了数字经济的碳减排效应及传导机制,以及财政政策与市场机制的叠加效应对数字经济碳减排效应的影响。主要结论:(1)数字经济发展会推动碳强度与碳排放总量持续下降,特别是对人均碳排放表现为倒U形影响,因此,适宜的数字经济发展规模有利于碳排放量的下降,但过度的数字经济发展反而可能会增加碳排放量;(2)数字经济能有效通过促进产业结构优化和升级以及提高全要素生产率来降低碳排放,两者是数字经济降低碳排放的主要传导途径;(3)在考虑变量选择偏误、更改样本时间和容忍“不外生工具变量”等稳健性、内生性检验后该结论依然成立;(4)市场化水平提升和政府对非市场问题的参与均能强化数字经济的碳减排效应,且高水平市场化和政府对公共服务的充分支持能够加快数字经济减碳作用拐点的到来;(5)市场机制与政府公共服务支出的叠加作用对数字经济碳减排效应具有正向影响,市场与政府的良好互补能够促进数字经济发展并为其碳减排效能的实现提供额外动能;(6)异质性分析说明更高的城市发展水平、更低的地方财政压力能够进一步强化数字经济的碳减排能力。

推动实现碳达峰碳中和目标,数字经济将发挥重要作用,结合前文研究,本文对我国数字经济与低碳转型发展路径提出如下建议:(1)数字经济对碳强度与人均碳排放均有显著抑制作用,理应成为推动高质量发展、贯彻双碳战略目标的关键支柱,有必要进一步提高对数字经济发展的支持力度,强化数字经济基础设施建设,推进数字经济与实体经济深度融合,将数字化作为实现碳中和的长期路径。(2)在数字经济建设中充分发挥有效市场与有为政府的叠加作用,深化市场与政府间的职能分割、职能互补,以市场机制培育产业结构新形态、提升经济运行效率,以政府对非市场问题的调控补足数字基建短板、扩充技术创新动能,优化数字经济发展生态、缓解转型期经济社会摩擦,加速数字经济减碳效能进入强势期。(3)立足数字经济碳减排的作用机制,进一步增强数字经济推动产业数字化转型,特别是深入推进传统产业数字化转型,探索数字经济在更多领域的应用场景。尽管数字行业可能带来巨大能源消耗,而不利于碳减排,但从产业数字化的视角看,数字化赋能会显著促进产业结构升级,推动生产活动及其组织模式的迭代升级,提升要素生产率。因此,应更有效发挥数据要素作用,发挥数字经济在产业创新驱动中的导向作用,提升产业效率,畅通数字经济的碳减排路径。(4)坚持市场化改革,坚持发挥市场对资源配置的决定性作用,通过进一步完善全国统一大市场建设,引导要素合理配置,推进数据要素有序有效开发利用。加快完善中国碳排放权交易市场,有效提升碳市场交易机制。进一步探寻有效市场和有为政府共同发力,不断优化财政支出结构,推进财政支出偏向公共服务和民生领域转变,加快完善数字化治理和低碳治理的激励机制,逐步形成数字中国建设与低碳战略协同推进的治理体系。(5)对于因城市发展水平不足、地方财政压力大所导致的数字鸿沟或不平衡发展问题,要通过创新财政在地区间、不同群体间的转移支付制度和有序调整财政支出偏向予以改善。

注 释:

①该数据源于中国信息通信研究院《全球数字经济白皮书——疫情冲击下的复苏曙光》[R].2021.08.