数字经济发展影响碳排放强度的路径及空间溢出效应研究

数字经济发展影响碳排放强度的路径及空间溢出效应研究

牛兆宁

兰州财经大学

摘要：“绿色”作为高质量发展的关键词之一有不可忽视的重要性，为了减少碳排放，实现可持续发展，本文分析了中国数字经济发展对碳排放的影响。基于2012年至2022年中国30个省份的面板数据，采用熵值法测量了中国数字经济的发展水平。利用固定效应模型、中介效应模型分析了数字经济通过影响产业结构从而影响碳排放的机制。结果表明，数字经济对碳排放起着重要的抑制作用。此外，本文简要分析了数字经济在抑制碳排放方面的空间溢出效应。研究结果为数字经济为减少碳排放提供了基础，并为实现碳中和和可持续发展提供了相关的政策参考。

关键词：数字经济；产业结构升级；碳排放；中介效应

一.引言

1.研究背景与意义

二氧化碳作为主要温室排放气体，影响着全人类的生态环境。中国经济的快速发展对环境的造成的影响日益严重，对中国居民的身体健康造成负面影响，习近平总书记于2020年9月在联合国大会上承诺“2030年达到碳达峰、2060年实现碳中和”，这一目标不仅表明了中国在减碳事业上的信心，更表明了中国作为负责人大国推进人类命运共同体的决心。现已有大量文献通过实证研究证明开放的贸易条件、有力的环境规制显著的促进了碳减排（蔡礼辉，2020；胡壮程，2022），同时有其他因素例如增加科技研发投入，要素集聚以及清洁能源的发展也会对碳减排有非线性的作用，并且存在着阶段性差异（林伯强，2020；徐斌等，2019；邵帅等，2019）。而与政策相关的新因素的加入如创新型城时、智慧城市试点政策、碳交易政策等也能降低碳排放的水平。

1996年，数字经济由美国学者Tapscott首次在《数字经济时代》上提出，用来泛指互联网技术发明后与之相关的各种新型经济关系。随后，Beomsoo等学者将数字经济界定为一种特殊类型的经济模式，该模式特征为通过信息技术手段实现的商品与服务的交易。根据《G20数字经济发展与合作倡议》，数字经济被描述为一个关键生产要素为数字化知识与信息、重要载体为现代信息网络、以及信息通信技术有效应用为提高效率和优化经济结构的主要推动力的一系列经济活动。根据《中国数字经济发展白皮书》中发布的数据显示，中国数字经济规模在短短十年内成倍增长，其在GDP中的占比也一路攀升，2020年的比例为38%，增速更远高于同期GDP名义增速。数字经济已成为全球经济增长的关键驱动力，其在多个经济领域中的广泛应用正加速经济的发展进程。通过提高现有产业的劳动生产率，培育新的市场和产业增长点，数字经济在促进包容性增长和实现可持续发展中扮演着至关重要的角色。此外，数字经济的发展还促进了区域经济增长、结构优化、创新驱动和效益提升，从而推动了区域经济的高质量发展。在微观层面，互联网、移动通信、大数据、云计算等新兴技术的应用不仅改善了供需匹配，形成了更完善的价格机制，而且提高了经济的均衡水平。宏观层面上，数字经济通过引入新的投入要素、提高资源配置效率和全要素生产率，展现出类似斯密提出的自增长模式。数字经济的发展对于缩小城乡及区域间的数字鸿沟具有显著作用。特别是在农村低收入群体中，数字金融的发展显著提升了家庭收入，促进了包容性增长。此外，数字经济通过促进农村居民的创业行为和创业机会的均等化，进一步推动了包容性增长。数字经济的核心产业，如信息通信技术（ICT）产业，对其他产业部门的引导和支撑作用不断增强，这不仅促进了区域经济增长，还有助于优化区域经济结构。

为了充分发挥数字经济在促进经济增长中的作用，需要政府、企业和社会各方力量的协调配合。这包括加速数字技术的自主创新，加快传统产业的数字化转型，完善数字劳动相关法律法规，促进数字分配更为公平，以及破除数字交换的数据孤岛与数据烟囱现象等措施。通过这些措施，可以有效激发宏观经济增长的新动能，拉动新兴投资消费，为宏观经济调控提供重要参考价值。总之，数字经济作为新型经济形态，在推动全球经济增长、提高产业劳动生产率、培育新市场和产业增长点方面发挥着重要作用。通过促进包容性增长和实现可持续发展，数字经济为经济社会变革提供了重要支撑，是引领未来经济发展的重要力量。

2.文献综述

学者们对数字经济发展与碳排放之间的关系进行探究，从不同的角度来分析二者之间的影响。从时间层面来看，发展初期的数字经济带来的碳减排无法抵消生产扩张带来的的碳排放增加，碳减排目标随着数字经济发展到中后期才得以实现（费威，2022）。但也有学者表示，数字经济发展前期的巨大基础设施需求最终会产生反弹效应并产生大量碳排放（Avom D, Nkengfack H, Fotio HK，2020）从其发展带来的影响来看，数字经济加快要素流动、节省时间与能耗并对碳减排产生积极影响（缪陆军等，2022）。数字经济不仅能提升生产要素和资源配置效率（Thorsten K, Josef W.2017），还加速了传统产业的数字化进程，促进了产业结构中技术密集型产业占比的增加（Ren S Y, Hao Y, Xu L，2021）但同时，蒋金荷等提出“绿色盲区”概念，说明数字经济所涉及的电力密集程度高的产业也会增加碳排放（2021）。大量研究表明，在多种作用叠加下，数字经济对碳排放的作用呈现先促进后抑制的关系（缪陆军，2022）。除此之外网络的普及也对社会起到非正式性环境规制作用（徐圆，2014）。

能源消耗与经济增长之间的关系已被很多学者关注研究，随着GDP规模的扩大能源消耗总量在不断增长，实证表明能源消耗已经是经济增长中不完全可替代的限制因素之一（赵丽霞，1998），寻找减少能源消耗的方法不仅仅对环境有改善作用，同时对中国可持续发展也有利无害。现有众多学者为能源减耗进行研究，并提供以下可能路径：

一是生产技术水平的提高，蔡勇等提出内生经济增长模型中的技术进步可以推进经济的长期可持续增长，而规避掉能源枯竭的可能。二是产业结构转变，我国已经靠增加第三产业的结构比例实现节能效应，因结构变动和经济总水平的提高，电力将成为主要消耗的能源（史丹，1999；路正南，1999）。三是空间差异，中国是幅员辽阔的大国，同时也存在着不可忽视的区域差距，有着较为明显的空间距离。李建霞于2008年最早开始分析能源强度与经济增长之间的空间关系。后又有实证研究证明，碳排放绩效的正向空间溢出效应使得一个区域的碳排放绩效的提高会因为地理和经济上的关联改善周边或关系区域（邵帅，2022；Liang L，2022）。

本文可能存在的边际贡献如下：现有文献多从数字经济的碳减排效应入手，本文试从数字经济对碳排放的影响机制入手，通过中介效应的实证分析着重分析数字经济发展推动产业结构进而对碳排放的影响。同时加入数字经济的空间溢出效应，探究地区的数字经济发展水平对周边地区碳排放的影响机制。

二.理论分析

（一）数字经济、产业结构与碳排放

通过分析已有文献，可知数字经济会通过促进产业结构、要素结构和能源结构等经济结构优化对碳排放绩效产生“结构红利”（邵帅等，2023）：首先是数字经济促进产业结构升级，进一步促进碳排放减少。第三产业作为耗能较低的产业，推进其发展是缓解环境恶化、减少污染排放的重要手段。在过去二十年间，通过分析各个省份第二产业的增加值和碳排放之间的关系可知，第二产业的比重越大，我国碳排放量越多，推进生产要素向边际收益更高的产业转移可以使得整个产业结构更加绿色化，从而推进减碳降碳。信息技术基础设施的大规模建设可以提高工人生产效率，第二产业的剩余劳动力向一些门槛较低的服务业转移，实现产业结构的转变，抑制碳排放。数字经济通过对大数据、云计算、区块链、人工智能等数字技术的发展，不断推进我国数字产业化和产业数字化（庞磊，2023）。产业数字化通过加速数字经济与传统产业的融合，通过跨区域资源整合和提高配置效率，起到淘汰高排放、高污染、低效率的企业。互联网技术通过降低资源错配程度提升了全要素能源效率，提升了区域创新能力，推动了产业结构升级（Wu H T, Hao Y, Ren S Y,2021）。简单来说，数字经济降低了研发试错成本、提升了生产效率、降低了运输成本，从产业链的各个环节入手减少碳排放，起到了环境改善的作用。并且，更便捷的信息传播、数据创建与共享能够能够打破时空距离、减少不必要的成本，从而减少碳排放。（王维国，2022）。

（二）数字经济、空间溢出效应与碳排放

空间溢出效应即由于空间外部性的存在而无法在局部获得利益，上文提到数字经济可以有效的减少地理距离带来的各个区域间经济互动不便，促进区域间要素流动，同时又因为外部性，一个区域的经济活动会一定程度的影响到周边地区。有研究通过研究各地区的面板数据验证了数字技术的空间溢出效应不仅减少了本地的碳排放，也对周边地区的碳减排有正向影响（Yilmaz S,2010;Liu Q,2021;Xu Q,2022）。地理接壤或距离相近的省市之间，人才、物质、金融等资源要素流动更加便捷高效，相互之间的科技发展水平、产业结构、能源消费结构更加相似，因此碳排放效率较高的省市会对周边地区的发展产生辐射作用，进而提升区域整体的碳排放效率。数字经济的发展不仅包括对本地的碳排放减少的直接作用，同时通过影响临近地区的碳排放量，进而影响本地碳排放效率的反馈机制。

三.结论与政策建议

（一）结论

本文为数字经济与碳排放效率研究提供新经验证据及发展中国家绿色低碳转型的理论支持和政策建议。主要分析数字经济对碳减排效应的影响机制，着重分析产业结构这一工具变量的中介效应。数字经济通过数字产业化与产业数字化推动产业结构调整和经济可持续增长，其核心机制在于刺激新兴产业产生并助力传统产业转型升级，带来新产业、新业态和新商业模式。

（二）政策建议

第一，积极发展数字经济显得尤为重要。政府在推动数字金融加速发展的同时，应不断完善数字基础设施，以促进数字经济的多维度全面发展。在必要时，政府应利用政策工具，充分发挥数字经济在促进碳减排及其效率提升方面的作用。数字经济作为赋能“双碳”目标的新引擎，通过技术创新、产业升级和生态普惠效应，为提高能源利用效率、降低碳排放强度提供了新的可能性。为了充分发挥数字经济在促进绿色发展中的作用，需要积极推进数字中国建设、提升技术创新能力、推动传统产业转型、加强新型基础设施建设等措施。同时，应深入推进数字政府建设，以数字治理赋能多维降碳发展。此外，构建多维评价体系，测度中国各省绿色发展和数字经济水平，并实证检验数字经济对绿色发展的影响作用及其内在机制，也是推动数字经济与绿色发展深度融合的重要途径。总之，通过加快数字金融发展和完善数字基础设施，加强宣传教育和政策工具的应用，可以有效促进数字经济的全面发展，并在实现碳减排目标中发挥重要作用。

第二，重视数字经济的空间溢出效应，提升碳排放效率。在数字经济时代，区域间的合作与共享已成为推动经济高质量发展的关键因素。数字经济通过促进信息、技术和人才等资源的跨领域整合，显著提升了区域间的协同效应和创新效率。为了进一步提高碳排放效率，政府应采取措施消除省际间的信息壁垒和体制障碍，建立有效的省际联动机制，加强数字技术及创新资源的流动与优化配置。

此外，通过实施区域差异化策略，可以有效利用各地区的优势，促进产业结构的优化升级，从而实现低碳转型和绿色发展。同时，强化区域间的协调与合作，有助于形成更加紧密的经济共同体，共同应对气候变化带来的挑战。

第三，关注各省市之间数字经济发展的不平衡性，支持和引导滞后地区的建设和发展。针对我国数字经济发展的不平衡性，应采取措施支持和引导落后地区的发展。政府部门需努力推动数字技术从东部发达地区向中西部落后地区转移，尤其是向经济发展相对滞后、产业结构偏重的西部地区转移，以此实现发展滞后地区数字经济的后发优势，并助推碳减排。

我国数字经济发展存在明显的区域不平衡，主要表现为东部地区与中西部地区的差异。这种不平衡不仅影响了经济的高质量发展，还对实现“双碳”目标构成了挑战。因此，通过加强中西部地区的数字经济发展，不仅可以促进区域经济的均衡发展，还有助于推动产业结构的优化升级和碳排放的减少。此外，研究表明，当技术距离适中时，数字经济发展不平衡能够促进落后地区产生“追赶效应”，从而助推经济高质量发展。因此，政府在制定相关政策时，应考虑如何通过政策引导和技术支持，缩小不同地区之间的数字经济发展差距，特别是要关注那些经济发展相对滞后、产业结构偏重的地区。为了有效推进中西部地区的数字经济发展，政府应加大对这些地区的投资和支持，包括但不限于提供财政补贴、税收优惠、人才引进和技术创新支持等。同时，应鼓励企业和社会资本参与到中西部地区的数字基础设施建设和数字产业发展中来，以形成良好的发展生态。

总之，通过综合施策，加强政策引导和支持，可以有效促进我国数字经济的均衡发展，为实现经济高质量发展和“双碳”目标提供有力支撑。

参考文献：

[1]Zhu Bing,Zhang Tinglong.The impact of cross-region industrial structure optimization on economy, carbon emissions and energy consumption: A case of the Yangtze River Delta[J].Science of the Total Environment,2021,778146089-146089.   

[2]程叶青,王哲野,张守志,叶信岳,姜会明.中国能源消费碳排放强度及其影响因素的空间计量[J].地理学报,2013,68(10):1418-1431.   

[3]董楠楠,孙锐,郑宏越,白丹妮.数字经济发展对碳排放强度的影响——基于中国278个地级市的空间面板分析[J].科技与管理,2023,25(03):26-36.    

[4]费威,于宝鑫,王维国.数字经济发展与碳减排——理论推演与实证检验[J].经济学家,2022,(11):74-83.   

[5]葛立宇,莫龙炯,黄念兵.数字经济发展、产业结构升级与城市碳排放[J].现代财经(天津财经大学学报),2022,42(10):20-37.   

[6]刘湖,张家平.互联网使用、电力消费与经济增长关系研究[J].西北工业大学学报(社会科学版),2016,36(01):44-51.   

[7]刘佳骏,史丹,汪川.中国碳排放空间相关与空间溢出效应研究[J].自然资源学报,2015,30(08):1289-1303.   

[8]路正南,郝文丽,杨雪莲.基于低碳经济视角的我国碳排放强度影响因素分析[J].科技管理研究,2016,36(03):240-245.   

[9]庞磊,丁文丽.数字经济提升了产业链关键环节的控制能力吗?——基于数字产业化和产业数字化的对比研究[J].科学学研究,2024,42(03):541-553. 

[10]任晓松,刘宇佳,赵国浩.经济集聚对碳排放强度的影响及传导机制[J].中国人口·资源与环境,2020,30(04):95-106.   

[11]邵帅,范美婷,杨莉莉.经济结构调整、绿色技术进步与中国低碳转型发展——基于总体技术前沿和空间溢出效应视角的经验考察[J].管理世界,2022,38(02):46-69+4-10.     

[12]王凯,关锐,胡鸣镝,李娴,甘畅.数字经济与碳排放绩效：以中国276个城市为例[J].环境科学研究,2023,36(09):1824-1834.   

[13]王少剑,黄永源.中国城市碳排放强度的空间溢出效应及驱动因素[J].地理学报,2019,74(06):1131-1148.   

[14]王维国,王永玲,范丹.数字赋能与城市碳减排:内在机制与经验证据[J].中国环境科学,1-15.   

[15]王维国,王永玲,范丹.数字经济促进碳减排的效应及机制[J].中国环境科学,2023,43(08):4437-4448.   

[16]王子敏,李婵娟.中国互联网发展的节能减排影响实证研究:区域视角[J].中国地质大学学报(社会科学版),2016,16(06):54-63+152.   

[17]徐维祥,周建平,刘程军.数字经济发展对城市碳排放影响的空间效应[J].地理研究,2022,41(01):111-129.   

[18]张翠菊.中国碳排放强度影响因素、收敛性及溢出性研究[D].重庆大学,   2016.