数字经济对制造业绿色技术创新的影响

2025-01-28宋月明孙吴昊何潇潇张诗宇

中国商论 2025年2期

摘要：本文基于中国2013—2020年省级面板数据，通过熵值法测算29个省份的数字经济发展水平，以命令控制型、市场激励型及自主型环境规制为门槛变量，探究数字经济对制造业绿色技术创新的影响效应。结果表明：数字经济对制造业绿色技术创新有显著的促进作用；数字经济对制造业绿色技术创新的影响受限于异质性环境规制的门槛效应，当命令控制型、市场激励型及自主型环境规制的强度超过门槛值时，能有效激发数字经济的驱动作用；数字经济高水平地区相较低水平地区而言，数字经济在异质性环境规制的门槛效应下对制造业绿色技术创新的赋能作用更显著。

关键词：数字经济；异质性环境规制；门槛效应；绿色技术创新；区域异质性

中图分类号：F124.3文献标识码：A文章编号：2096-0298（2025）01（b）--07

1引言

改革开放以来，中国制造业经历了快速发展，成为国民经济的重要支柱，近年来其产业增加值也一度占国家GDP的30%左右[1]。然而，制造业的快速扩张也带来了严重的环境问题。高耗能、高排放的传统制造模式不仅加剧了资源的过度消耗，还造成了环境污染，给生态系统带来了巨大压力。为应对这些环境问题，政府逐步加强了各类环境规制，旨在通过法律法规和政策措施、市场激励以及企业自主性来限制污染排放、促进资源节约和环境保护。这些环境规制对制造业的发展提出了更高要求，迫使企业在生产过程中必须注重环保，倒逼企业投入资金开展制造业的绿色技术创新[2]。绿色技术创新不仅能降低生产成本、提高产品竞争力，还能减少环境负荷，对经济和环境具有双重效益。因此，如何有效推动制造业绿色技术创新，成为当前亟待解决的重要课题。

随着信息技术的发展，数字经济作为新兴经济形态，为制造业的发展带来了新的机遇和挑战。数字经济涵盖了互联网、大数据、云计算、人工智能等一系列先进技术，能够提升生产效率、优化资源配置、促进产业升级、推动制造业绿色转型[3]。然而，数字经济在推动制造业发展的同时，也可能带来一些负面影响，如数据安全风险、技术壁垒加大等问题。因此，研究数字经济对制造业绿色技术创新的影响，具有重要的理论和实践意义。

探讨数字经济对制造业的绿色技术创新是否有显著影响，异质性的环境规制对该影响的门槛效应，以及该如何提高数字经济对制造业绿色技术创新的影响效果，这些问题对当今制造业的绿色发展具有重要意义。目前，对该部分研究较少，且大多没有将异质性环境规制的门槛效应考虑在内。因此，本文以数字经济作为核心解释变量，考虑到异质性环境规制的门槛效应，研究在固定效应模型下数字经济对制造业绿色技术创新的影响，结合实证结果给予合理的建议。

2文献综述

当下，环境规制对企业绿色技术创新的研究已成为热门，该方面的研究对政府制定与完善环境规制、企业的升级优化具有重要意义。环境规制是指政府通过法律、法规和政策措施对企业的环境行为进行约束和管理，以减少污染排放，保护环境。Porter（1995）[4]提出的“Porter假说”认为，合理增加环境规制强度不仅不会损害企业竞争力，反而会激发企业的创新动力，提高其竞争优势。近年来，许多学者也进一步实证研究了环境规制对制造业绿色技术创新的影响。陈庆等（2024）[5]通过研究发现，政府环境规制确实能够促进制造业企业加大绿色创新投入，而其也具备门槛效应，当环境规制强度超过门槛值时，环境规制的绿色创新引致效应会被减弱。

数字经济是指以数字化信息和知识为关键生产要素，以现代信息网络为重要载体，通过信息通信技术的广泛应用，提高经济效益和社会福利的新型经济形态。数字经济的快速发展为制造业带来了深刻变革。国内对数字经济与制造业绿色发展的研究众多，而且普遍都通过实证方法验证数字经济对制造业的绿色发展具有显著的促进作用，如朱承亮等（2024）[6]以2012—2020年省级面板数据为样本，研究发现数字经济通过提升市场化水平、促进技术创新等渠道能够显著提高制造业绿色全要素生产率。此外，周珺等（2023）[7]通过研究发现推进制造业数字化转型与绿色发展的融合协调发展是中国制造业绿色转型升级和高质量发展的保障。而数字经济对绿色技术创新的影响也具备一定的门槛效应，如刘家鑫等（2024）[8]以环境规制为门槛变量，通过2006—2021年省级面板数据，研究发现只有将环境规制强度控制在门槛值以下，数字经济对绿色技术创新的促进作用才会更显著。然而，余伟和何煦（2023）[9]的研究发现异质性环境规制强度跨越了门槛值之后，数字经济发展对企业绿色技术创新的正向影响普遍会增强。

综上所述，当今学者对数字经济、异质性环境规制与制造业绿色技术创新已有了较深入的研究，但目前这些研究更多涉及数字经济、异质性环境规制与制造业绿色创新两两之间的关系，而将三者结合在一起的研究较少，因此在一定程度上导致研究结论具有差异。此外，在目前已有的研究中，鲜有学者将异质性环境规制作为门槛变量研究数字经济对制造业绿色技术创新的门槛效应。因此，本文利用2013—2020年中国29个省份的面板数据，将异质性环境规制作为门槛变量，研究数字经济对制造业绿色技术创新的影响。

3理论分析与研究假设

3.1数字经济推动制造业绿色技术创新的直接效应

随着环境问题的日益严重和可持续发展理念的普及，制造业的绿色技术创新成为实现经济与环境协调发展的重要途径。在此背景下，数字经济的发展为制造业的绿色转型带来了新的机遇。数字经济主要通过互联网、大数据、云计算和人工智能等新兴技术，对制造业生产过程实现智能化管理，实时检测与分析能源消耗与排污情况，从而提高制造业的生产效率、优化资源配置，降低环境负荷并提高企业市场竞争力，有效促进制造业的绿色技术创新[10]。因此，本文提出以下假设：

H1：数字经济有利于推动制造业的绿色技术创新。

3.2数字经济推动制造业绿色技术创新的门槛效应

环境规制对制造业的发展具有一定的规制作用。当环境规制达到一定门槛水平时，更严格的环境标准和法规约束倒逼企业不得不寻求创新解决方案，从而激发数字经济在制造业绿色技术创新方面的投入和应用，赋能企业进行绿色技术创新。环境规制具备异质性特点，命令控制型、市场激励型及自主型环境规制对绿色技术创新的影响效果也不同[11]。

命令控制型环境规制通过强制性要求企业遵守特定的环保标准，对企业的生产行为进行直接约束。尽管这种类型的环境规制可以有效降低污染排放，但其刚性和高合规成本可能会对企业的创新活动产生抑制作用。然而，在数字经济背景下，命令控制型环境规制可能通过迫使企业采用数字技术以满足环保要求，从而间接促进绿色技术创新。因此，本文提出以下假设：

H2：数字经济对制造业绿色技术创新的促进作用会受到命令控制型环境规制的调节。

市场激励型环境规制通过市场机制引导企业进行环保投资和技术创新[12]。相比命令控制型环境规制，市场激励型环境规制更能激发企业的自主创新动力。在数字经济的推动下，市场激励型环境规制可以进一步放大其激励效果，促使企业利用数字技术优化生产过程，降低环境成本。因此，本文提出以下假设：

H3：数字经济对制造业绿色技术创新的促进作用会受到市场激励型环境规制的调节。

自主型环境规制强调企业在环境管理中的自主性和创新性。此类规制鼓励企业在合规基础上，自主开展绿色技术创新活动。数字经济的快速发展为企业提供了丰富的技术和信息资源，使其能够更好地响应自主型环境规制的要求，推动绿色技术创新。因此，本文提出以下假设：

H4：数字经济对制造业绿色技术创新的促进作用会受到自主型环境规制的调节。

4模型设定与变量选取

4.1模型设定

4.1.1基本回归模型

本文采用固定效应模型构建基准回归，如模型1所示：

模型1：GTIi，t=α0+α1DIGi，t+α2Xi，t+εi，t

其中，α0是常数项；α1、α2是变量系数；DIGi，t是i省份t年的制造业绿色技术创新水平；DIGi，t是i省份t年的数字经济水平；Xi，t是i省份t年的一系列控制变量；εi，t是随机误差项。

4.1.2门槛模型

基于以上分析，本文将命令控制型、市场激励型及自主型环境规制作为门槛变量，建立数字经济与制造业绿色技术创新的门槛模型，如模型2-4所示。

模型2：

模型3：

模型4：

其中，β0，γ0，δ0为常数项；β1…βm+1，γ1…γn+1，δ1…δz+1是各变量相应的回归系数；CONERi，t，MARERi，t和AUTOERi，t是门槛变量，分别表示命令控制型环境规制、市场激励型环境规制和自主型环境规制；m，n和z分别表示CONER，MARER和AUTOER的门槛数量；I（+）为指示函数；λ1，λ2…λm-1，μ1，μ2…μn-1，ρ1，ρ2…ρz-1分别表示门槛估计值；εi，t为随机扰动项。

4.2变量选取

4.2.1被解释变量

制造业绿色技术创新水平（GTI）。目前对于制造业的绿色技术创新水平衡量方法不一，本文主要借鉴王馨等（2021）[13]的研究，采用绿色专利授权量来衡量各地区不同时期的制造业绿色技术创新水平。之所以采用绿色专利授权量衡量而非绿色专利申请量，主要是由于已授权的绿色专利经过专门机构的严格审查，具备一定实用性且更能体现企业在绿色技术创新方面的真实意愿。因此，本文以各地区绿色专利授权量作为分析对象，其绿色技术创新水平以绿色发明专利授权量和绿色实用新型专利授权量之和来衡量。

4.2.2重要解释变量

数字经济（DIG）。目前对于数字经济尚未达成统一的界定标准，这也导致数字经济的测度方法多样化。本文借鉴侯建等（2023）[14]的方法，构建了数字经济指标的测算体系（见表1）。表1包括数字基础设施、数字产业化和产业数字化3个一级指标，9个二级指标及其对应的测算方法。本文采用熵值法测算各地区的数字经济发展水平。

4.2.3门槛变量

参考薄文广等（2018）[15]的方法，将环境规制分为三类。（1）命令控制型环境规制（CONER）：政府颁布相关的法律法规对于企业的污染行为具有较强的约束作用，本文以各省份地区每年的环境污染行政处罚数作为其代理变量。（2）市场激励型环境规制（MARER）：市场的某些监管机制可以促进企业减少环境污染，推动绿色发展，因此以排污费征收表征市场激励型环境规制。（3）自主型环境规制（AUTOER）：企业在受到国家环保政策宣传过程中会不断培养自主减排意识，以两会环境相关提案数来表征自主型环境规制。

4.2.4控制变量

综合借鉴邓祥艳（2024）[16]、刘家鑫等（2024）[17]的研究，选择研发补贴（Ramp;D）、产业结构合理化（RL）、制度环境（IE）、外商直接投资水平（FDI）作为控制变量。其中，研发补贴以规模以上工业企业研发投入与其主营业务收入比值表示，产业结构合理化以第三产业生产总值与地区GDP比值衡量，制度环境以一般公共预算支出与地区GDP比值表示，外商直接投资水平以外商投资企业投资总额与地区GDP比值表示。

4.3数据来源与处理

本文选取我国29个省份（因数据缺失，不包括青海、西藏以及港澳台地区）2013—2020年（因后续年份数据缺失，选取数据仅到2020年）的面板数据。数据主要来源于《中国统计年鉴》《中国工业统计年鉴》《中国环境统计年鉴》以及CSMAR数据库等。为保证数据的连贯性以及分析准确性，对少量缺失值采用插值法补充完善。

5实证分析

5.1基准回归分析

首先对基准模型进行了豪斯曼检验，检验结果（P=0.0132，chi2（5）=14.40）拒绝原假设，表明该研究采用固定效应模型更为合适。借鉴李柏桐等（2024）[18]的做法，采用逐步回归技术以保证稳定性，具体结果如表2所示。模型1（1）为不包含控制变量的回归结果，模型1（2）-（5）为逐一添加控制变量的回归结果。总体来看，重要解释变量数字经济（DIG）的回归系数均为正且始终在1%水平下显著，即数字经济促进了制造业绿色技术创新。这可能是因为数字技术的引入，使制造业在提高生产效率的同时，能够实时观测到生产过程中的能源消耗以及环境影响，从而为绿色技术创新提供数据支持和改进方向。由此可见，数字经济对制造业绿色技术创新具有显著促进作用，H1得证。

5.2门槛效应分析

对门槛存在性与显著性进行检验，通过Stata17.0进行300次bootstrap自抽样估计，结果如表3所示。命令控制型、市场激励型和自主型环境规制的门槛效应检验均通过单一门槛显著性检验，但均未通过三门槛显著性检验，其中市场激励型环境规制的门槛效应检验还通过了双门槛显著性检验。由此可见，数字经济对制造业绿色技术创新的影响受到异质型环境规制的不同门槛效应影响。

表4为异质性环境规制门槛模型回归的具体结果。其中模型2为命令控制型环境规制的门槛回归结果。结果表明，随着命令控制型环境规制强度增加，数字经济对制造业的绿色技术创新推动作用会加强。这可能是因为当命令控制型环境规制强度低于门槛值时，企业面临的环保压力较小，主要以满足基本环保要求为主。此时，数字经济对绿色技术创新的推动作用较弱。而当命令控制型环境规制强度超过门槛值后，企业必须采取更严格的环保措施，增加创新的紧迫性和必要性。数字经济技术能够提供如大数据分析等更有效的工具与解决方案，使绿色技术创新显著增强，H2得证。

表4模型3为市场激励型环境规制的门槛回归结果。结果表明，当其强度小于第一门槛值6.7433时，回归系数为31.412，在1%水平上显著。当市场激励型环境规制强度介于第一与第二门槛值之间时，回归系数减小。而当环境规制强度超过第二门槛值时，回归系数增大为54.444，显著性水平为1%。结果表明，市场激励型环境规制对数字经济推动制造业绿色技术创新的影响呈现出先减弱后增强的趋势。这说明市场激励型环境规制强度较低时，数字经济能够较好地促进绿色技术创新；但在过渡阶段时，企业面临更大合规压力，需要时间调整资源配置和适应市场激励机制，导致推动作用暂时减弱；在高强度市场激励下，企业积极响应政策和市场激励，数字经济对绿色技术创新的推动作用显著增强，H3得证。

表4模型4为自主型环境规制的门槛回归结果。结果表明，随着自主型环境规制强度增加，数字经济对制造业的绿色技术创新推动作用会加强。这可能是因为在自主型环境规制强度较低时，企业的环保激励和压力较小，数字经济提供的技术和信息资源虽然有助于绿色技术创新，但其推动作用较有限。但当自主型环境规制强度超过门槛值后，企业会面临较大舆论压力，在较强的自主性激励和政策引导下，会加大对绿色技术创新的投入和实践。此时，数字经济技术被充分利用，显著提升了企业的创新能力和效果，H4得证。

5.3稳健性检验

本文以替换重要解释变量的方式来进行稳定性检验。参考何维达等（2022）[19]的研究，选取计算机、通信和其他电子设备制造业主营业务收入（CR）代替解释变量数字经济发展水平（DIG），重新计算之前的内容，得到表5与表6的结果。表5为稳健性基准回归检验结果，其中（1）为替换了重要解释变量的回归结果，回归系数符号为正且在1%的显著性水平上显著，而（2）则是加入了控制变量后的回归结果，回归系数的显著性水平为1%，而且系数仍为正数。这一检验结果符合预期结论，体现了基准回归模型较为稳定。表6的结果显示，在替换了重要解释变量后，门槛效应依然存在，而且门槛稳健性检验结果与门槛回归结果相似。因此，门槛模型也具备稳定性。

5.4区域异质性分析

为进一步分析将异质性环境规制作为门槛变量对数字经济推动制造业绿色技术创新的影响，将29个省份以数字经济平均值作为参考，并将其分为数字经济高水平地区与低水平地区。数字经济高水平地区为北京、天津、辽宁、上海、江苏、浙江、安徽、福建、山东、河南、湖北、广东、四川，其他省份及地区为数字经济低水平地区。

表7为数字经济高水平地区的异质性环境规制门槛检验结果。结果表明，数字经济高水平地区仅有命令控制型与市场激励型环境规制发挥门槛效应。命令控制型环境规制强度低于门槛变量时回归系数为20.495，高于门槛值时，回归系数变为40.614，显著性水平为5%。市场激励型环境规制强度低于门槛值21.2579时，回归系数为正但不显著，当其强度高于门槛值时，回归系数增大且显著。这可能是因为在该部分地区企业已具备一定数字技术基础，环境规制强度超过一定的门槛值后才能充分激发数字经济的赋能作用。

表8为数字经济低水平地区的异质性环境规制门槛检验结果。异质性环境规制在数字经济低水平地区的门槛值比数字经济高水平地区的门槛值低，且回归系数比数字经济高水平地区的回归系数偏小，这可能是因为在这些地区，数字经济发展水平较低，企业对数字经济的利用程度受限，即便数字经济对绿色技术创新有较显著的推动作用，但相比数字经济高水平地区，这种推动作用相对较低。

6结论与建议

6.1结论

本文以我国29个省作为研究对象，选取2013—2020年有关数字经济与制造业绿色技术创新的面板数据进行研究，主要得到以下结论。

（1）数字经济对制造业的绿色技术创新具有显著的促进作用，从固定效应模型中可以看出，研发补贴对该模型的重要解释变量的系数影响较大[20]，这也说明研发补贴在数字经济促进绿色技术创新过程中具有重要影响。

（2）数字经济对制造业绿色技术创新的促进作用受异质性环境规制的影响，具有门槛效应。其中，命令控制型与自主型环境规制下，数字经济对制造业绿色技术创新具有单门槛效应，在突破门槛值后，数字经济对制造业绿色技术创新的促进作用显著增强。而在市场激励型环境规制下，数字经济对制造业绿色技术创新具有双门槛效应，数字经济的赋能作用均为正且整体上呈现先减小后增加的趋势。

（3）在数字经济高水平地区，命令控制型与自主型环境规制强度突破单一门槛值后，数字经济对制造业绿色技术创新的促进作用显著增强。而在数字经济低水平地区，异质性环境规制强度突破门槛值后，数字经济的赋能作用相对数字经济高水平地区较弱，但仍有正向提升。

6.2建议

（1）政府应加大数字经济基础设施建设投资，提升数字产业化和产业数字化水平，形成企业利用并发挥数字技术优势进行绿色技术创新的坚实基础，以实现从投资到绿色创新的良性增长链条[21]。

（2）制定并完善环境规制政策，保持环境规制强度在合适的水平。从各门槛模型回归结果出发，政府通过各类环境规制调整各相关方关系的过程中，政策力度应根据不同发展时期不同经济特点，动态有机适度调节，以提振数字经济对制造业绿色技术创新的推动作用。

（3）实施区域差异性的发展战略。各地区可以根据自身经济与产业发展状况制定合适的环境规制政策与数字经济发展规划，对于数字经济高水平地区，可以制定并完善环保政策法规、环保税等政策，保持命令控制型与市场激励型环境规制在合适范围内。在数字经济低水平地区，还应着重关注环保舆论监督等自主型环境规制政策，更好地发挥数字经济在不同地区对制造业的赋能作用。

参考文献

吴晓琪，谢志岿.新发展格局下中国制造业合理占比的理论探讨[J].产经评论，2024，15（1）：99-112.

严丹，杨晓林.统筹环境规制和绿色金融推动制造业高质量发展[J].中国外资，2024（11）：114-116.

李绍东，刘永庆.数字经济、技术创新与制造业绿色转型[J].聊城大学学报（社会科学版），2024（4）：114-123.

PorterME，vanderLindeC.Towardanewconceptionoftheenvironment-competitivenessrelationship[J].JournalofEconomicPerspectives，1995，9（4）：97-118.

陈庆，刘飞.环境规制能促进制造业绿色创新吗：基于动态博弈的理论分析与实证检验[J].科技创业月刊，2024，37（6）：10-18.

朱承亮，杨曼，李勃昕.数字经济提升制造业绿色全要素生产率了吗？[J].环境经济研究，2024，9（1）：1-20.

周珺，周明生，卓娜.数字经济时代我国制造业的绿色转型发展[J].科技导报，2023，41（22）：77-82.

刘家鑫，董天媛，简萧婕.数字技术创新对制造业绿色全要素生产率影响的门槛效应[J].科技和产业，2024，24（12）：82-91.

余伟，何煦.数字经济发展对企业绿色技术创新的影响研究：基于异质性环境规制工具的门槛效应分析[J].科技与管理，2023，25（1）：13-23.

赵欢.数字经济推动制造业转型升级的路径研究[J].中国管理信息化，2024，27（4）：96-98.

徐敏丽，陈雪雯.环境规制、FDI与中国工业绿色技术创新效率[J].经济研究导刊，2021（32）：40-46.