數(shù)字經濟對低碳經濟發(fā)展的驅動效應研究

胡穎 李倩男

摘要：低碳經濟已經成為全球經濟社會發(fā)展過程中關注的焦點。文章基于2013-2020年中國31個省域層面的面板數(shù)據(jù)，構建低碳經濟發(fā)展水平及數(shù)字經濟發(fā)展水平綜合評價指標體系，對數(shù)字經濟驅動低碳經濟發(fā)展的經濟效應進行檢驗。實證分析表明：數(shù)字經濟對低碳經濟發(fā)展具有顯著的驅動效應;但數(shù)字經濟對低碳經濟發(fā)展的驅動效應呈現(xiàn)地區(qū)異質性差異。最后，文章提出應建立數(shù)字經濟驅動低碳經濟發(fā)展的配套機制以及推動低碳經濟發(fā)展區(qū)域合作的相關對策。

關鍵詞：低碳經濟;數(shù)字經濟;城市化率;熵權法

伴隨全球工業(yè)化進程的加速，大量消耗能源化石所引起的氣候災變問題不容忽視，“綠色”低碳的經濟社會發(fā)展模式應運而生。低碳經濟的實質是以低能耗、低污染排放的經濟形式實現(xiàn)經濟、環(huán)境、社會發(fā)展的最大效益，而低碳經濟得以發(fā)展的經濟前提是產業(yè)結構的優(yōu)化、能源領域的技術革新、工業(yè)污染的達標減排。在全球生態(tài)文明發(fā)展建設的大背景下，發(fā)展低碳經濟也是中國經濟高質量發(fā)展的迫切要求和戰(zhàn)略選擇。中國積極推動與踐行低碳經濟的發(fā)展，積極采取節(jié)能減排、降低工業(yè)有害物排放、開發(fā)新能源等相關措施，為全球低碳經濟事業(yè)的發(fā)展貢獻一份力量。與此同時，伴隨互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等數(shù)字技術的深入應用，數(shù)字經濟應運而生。疫情以來，數(shù)字技術被廣泛使用，各行各業(yè)都開始了深度的數(shù)字化變革，數(shù)字經濟正成為經濟社會發(fā)展的新驅動力。促進數(shù)字經濟與低碳經濟發(fā)展的深度融合，助推低碳經濟發(fā)展的技術革新，使中國低碳經濟的發(fā)展走向高端數(shù)字化、智能化，是目前我國經濟發(fā)展的重中之重。

一、文獻綜述

對于低碳經濟發(fā)展指標體系構建層面，付加鋒（2010）在研究探討低碳經濟概念的基礎上，構建了以低碳產出、低碳消費、低碳資源、低碳政策和低碳環(huán)境為維度的多層次區(qū)域低碳經濟發(fā)展綜合評價指標體系。莊貴陽等（ 2011）通過對低碳經濟的概念分析，構建了以低碳產出、低碳消費、低碳資源和低碳政策為維度的評價指標體系。鄭仕華（2013）從經濟、社會、技術等幾方面建立了我國省域低碳經濟發(fā)展評價指標體系，并運用主成分分析和因子分析法對我國省域低碳經濟發(fā)展水平進行了測算。對于低碳經濟影響因素層面，學者們從多角度進行了探究。潘蘇楠等（2019）以2008 2017年中國低碳經濟發(fā)展作為實證分析對象，采用改進的熵值法，分析中國低碳經濟可持續(xù)發(fā)展的關鍵制約因素，研究表明：能耗排放子系統(tǒng)成為中國低碳經濟可持續(xù)發(fā)展的關鍵制約因素，能源消費彈性系數(shù)、煤炭消耗、恩格爾系數(shù)等，是中國低碳經濟可持續(xù)發(fā)展的主要障礙因子。師帥等（2021）分析表明：在我國經濟進入高質量發(fā)展時期，依然面臨著“高碳”經濟占主導地位、低碳經濟制度有待完善等諸多挑戰(zhàn)，需要促進低碳技術發(fā)展及提高能源利用率等方面的發(fā)展。牛寶春等（2022）基于1998 2019年中國30個省份的面板數(shù)據(jù)，通過基準模型估計、異質性分析以及空間面板模型的估計，系統(tǒng)考察了科技創(chuàng)新對低碳經濟的影響，研究結果顯示：科技創(chuàng)新會顯著促進低碳經濟的發(fā)展，降低能耗是科技創(chuàng)新影響低碳經濟的重要機制?？婈戃姷龋?022）基于2011-2019年中國278個地級市面板數(shù)據(jù)，運用多種計量模型系統(tǒng)探究數(shù)字經濟發(fā)展對碳排放的影響及作用機制，研究表明：數(shù)字經濟發(fā)展能夠通過創(chuàng)新效率對碳排放產生間接影響，提高節(jié)能減排效率。

通過對現(xiàn)有文獻的梳理發(fā)現(xiàn)，學者對低碳經濟的研究比較豐富，但是研究多集中于科技水平、能耗等方面對低碳經濟發(fā)展的影響與制約，少有研究數(shù)字經濟與低碳經濟發(fā)展之間的關系。鑒于此，本文的創(chuàng)新之處：其一，本文通過構建面板計量模型檢驗并分析數(shù)字經濟對低碳經濟發(fā)展的驅動效應。其二，以往文獻中對低碳經濟發(fā)展綜合指標的測算多采用主成分分析法或因子分析法，主觀性較強，本文采用熵權法（EWA）對低碳經濟發(fā)展綜合指標進行測算，利用客觀賦權法，避免了人為因素帶來的偏差，能夠更好地解釋所得的結果。

二、理論分析

數(shù)字經濟的實質就是通過互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)及人工智能等實現(xiàn)經濟發(fā)展過程中的技術革新。數(shù)字經濟為經濟社會的發(fā)展提供綜合技術要素，因此本文將數(shù)字經濟對低碳經濟的驅動效應通過柯布道格拉斯生產函數(shù)呈現(xiàn)：

其中，Y為低碳經濟的總產值，A表示綜合技術水平，K為資本要素投入，L為勞動要素投入。其中，數(shù)字經濟可以實現(xiàn)低碳經濟發(fā)展過程中的技術革新，提升低碳技術水平，為低碳經濟發(fā)展注入新動能。此外，一國地區(qū)的經濟發(fā)展水平也會影響低碳經濟的發(fā)展水平，地區(qū)經濟發(fā)展水平越高，越能夠平衡在經濟發(fā)展過程中出現(xiàn)的環(huán)境問題，更有能力解決發(fā)展過程中的碳排放、污染物排放等問題;地區(qū)的科技發(fā)展水平能夠助力低碳技術的研發(fā);合理的產業(yè)結構能夠引導企業(yè)轉型升級，實現(xiàn)經濟高質量發(fā)展。

三、模型設定與變量選取

（一）模型設定

基于上述理論分析，本文建立面板基準回歸模型，實證分析數(shù)字經濟發(fā)展水平對低碳經濟發(fā)展的驅動效應?？紤]到不同量綱的數(shù)據(jù)性波動較大，容易造成回歸結果的不穩(wěn)定性，本文對部分變量數(shù)據(jù)進行取對數(shù)處理，以解決異方差導致的模型估計有偏問題，基準模型設置如下：

（二）指標構建

1.低碳經濟發(fā)展水平。低碳經濟涉及領域較為廣泛，不僅包含經濟領域，更是對環(huán)境領域以及技術管理等領域的客觀反映。目前，國內外學者并未對低碳經濟發(fā)展水平評價指標體系給予統(tǒng)一的構建標準，文章結合已有的低碳經濟理論研究成果及自身研究角度，從經濟發(fā)展、環(huán)境發(fā)展、低碳技術三個方面測度低碳經濟發(fā)展綜合指標（見表1）。

第一，經濟發(fā)展層面選取人均地區(qū)生產總值、城鎮(zhèn)居民人均可支配收入作為二級指標，兩個指標均為正向指標，表示該地區(qū)經濟發(fā)展水平高低。第二，環(huán)境發(fā)展層面選取森林覆蓋率、二氧化硫排放量作為衡量指標，其中森林覆蓋率用于衡量低碳經濟發(fā)展過程中自然生態(tài)的情況，為正向指標;二氧化硫排放量為逆向指標，用于衡量一國地區(qū)的污染物排放情況。第三，低碳技術層面選取生活垃圾無害化處理率、城市污水日處理能力作為衡量指標，兩個二級指標均為正向指標，是對地區(qū)低碳技術水平的考量。

根據(jù)以上指標，本研究采用熵權法（EWA）構建低碳經濟發(fā)展綜合指標。步驟如下：

其中，lc_economyit表示低碳經濟發(fā)展水平，該指數(shù)越高代表地區(qū)低碳經濟發(fā)展水平越高。X-為第i個構成項的第j項指標的標準化值，wiJ表示第i個構成項的第j項指標的權重，m為二級指標的要素個數(shù)。

2.數(shù)字經濟評價模型。首先，數(shù)字經濟發(fā)展過程中，最直接的表現(xiàn)形式就是電子商務的發(fā)展，因此，電子商務發(fā)展水平是衡量數(shù)字經濟發(fā)展水平的代表性指標。其次，電信通信發(fā)展水平是數(shù)字經濟發(fā)展的基石，也是衡量數(shù)字經濟發(fā)展的重要指標。最后，數(shù)字經濟是以信息技術和產業(yè)為依托的新經濟形態(tài)，是信息技術發(fā)展的必然產物，軟件和信息技術行業(yè)的發(fā)展推動著數(shù)字經濟的發(fā)展。文章結合已有的數(shù)字經濟理論研究成果及自身創(chuàng)新點，從電子商務發(fā)展、電信通信發(fā)展、軟件和信息技術行業(yè)發(fā)展三個層面測度數(shù)字經濟發(fā)展水平綜合指標（見表2）。

第一，選取每百人使用計算機數(shù)、每百家企業(yè)擁有網(wǎng)站數(shù)、有電子商務交易活動比重、電子商務銷售額作為二級指標，衡量地區(qū)電子商務發(fā)展水平。第二，選取互聯(lián)網(wǎng)普及率、移動電話普及率作為二級指標，衡量地區(qū)電信通信發(fā)展水平。第三，選取信息技術服務收入、軟件產品收入作為二級指標，衡量地區(qū)軟件和信息技術行業(yè)發(fā)展水平。以上二級指標均為正向指標，指標值越大，對應的一級指標代表的發(fā)展水平越高。

根據(jù)以上指標，本文依然采用熵權法（EWA）測度數(shù)字經濟發(fā)展水平綜合指標，原理同上文所示步驟。經過熵權法測算，di_economyit表示數(shù)字經濟發(fā)展水平，該指數(shù)越高代表地區(qū)低碳經濟發(fā)展水平越高。

3.控制變量?；谏衔睦碚摲治?，采用城市化率（ur rate）表示地區(qū)經濟發(fā)展水平，采用專利申請數(shù)（ap_patent）表示地區(qū)科技發(fā)展水平，采用第三產業(yè)增加值（ti valueadded）衡量第三產業(yè)規(guī)模，反映地區(qū)產業(yè)結構。其中，城市化率為地區(qū)城鎮(zhèn)人口（萬人）與地區(qū)總人口（萬人）的比值。

（三）數(shù)據(jù)來源

考慮數(shù)據(jù)的可獲得性與完整性，本文選擇中國31個省域作為研究對象（不包含中國港澳臺地區(qū)），采用2013 2020年各省域的面板數(shù)據(jù)進行實證分析。文中的所有指標均來源于《中國統(tǒng)計年鑒》、《中國能源統(tǒng)計年鑒》、國家統(tǒng)計局網(wǎng)站。所用變量的描述性統(tǒng)計如下表3所示。

四、實證結果分析

（一）基準回歸分析

本文依據(jù)（2）式對2013年2020年我國31個省域進行回歸分析，結果見表4。表4中的第（1）列為數(shù)字經濟發(fā)展水平對低碳經濟發(fā)展的回歸結果，回歸系數(shù)為正，且通過了1%的顯著性水平檢驗，表明數(shù)字經濟發(fā)展水平能夠顯著提升低碳經濟的發(fā)展。在第（2）列中加入固定效應，回歸結果顯示數(shù)字經濟指標顯著為正，表明數(shù)字經濟發(fā)展水平依舊能夠顯著促進低碳經濟的發(fā)展。第（3）（4）（5）列在固定效應回歸的基礎上，依次加入控制變量城市化率、科技發(fā)展水平、第三產業(yè)增加值，結果表明數(shù)字經濟發(fā)展水平對低碳經濟發(fā)展仍具有顯著的正向驅動作用，其中城市化率、第三產業(yè)增加值的系數(shù)均顯著為正，表明其對低碳經濟發(fā)展均具有明顯的驅動效應。

（二）分樣本回歸結果

本文在核心指標構建過程中，雖然盡可能地控制綜合評價指標體系，但是依然存在不可控的省域異質性的影響因素會干擾結果。同時，中國各省域的低碳經濟發(fā)展階段也不相同，數(shù)字經濟發(fā)展水平、發(fā)展?jié)摿σ泊嬖谳^大差異，如北京、上海、廣東等地區(qū)數(shù)字經濟發(fā)展相對成熟，低碳經濟發(fā)展階段也相對較高，而中國西北等地區(qū)數(shù)字經濟發(fā)展起步較晚，低碳經濟發(fā)展也較為落后。不同地區(qū)的數(shù)字經濟發(fā)展水平對低碳經濟發(fā)展的影響力可能存在差異。因此，本文對中國31個省域進行了地區(qū)劃分，分為東部地區(qū)、中部地區(qū)、西部地區(qū)三個子樣本，回歸結果見表5。

表5中，東部、中部、西部地區(qū)的第（1）列回歸結果均為核心解釋變量數(shù)字經濟發(fā)展水平對低碳經濟發(fā)展的回歸結果，第（2）列回歸結果均為核心解釋變量以及全部控制變量對低碳經濟發(fā)展的回歸結果。東部地區(qū)回歸結果顯示，加入控制變量前后，數(shù)字經濟發(fā)展指標系數(shù)均為正，且都通過了1%的顯著性水平檢驗，表明東部地區(qū)數(shù)字經濟發(fā)展水平對低碳經濟發(fā)展起到了顯著的驅動作用。中部地區(qū)加入控制變量前后的兩次回歸中，數(shù)字經濟發(fā)展水平的回歸系數(shù)均不顯著，說明中部地區(qū)的數(shù)字經濟發(fā)展水平未對該地區(qū)的低碳經濟發(fā)展產生較大影響。西部地區(qū)在只有核心解釋變量的回歸結果中，數(shù)字經濟發(fā)展指標通過了1%的顯著性水平檢驗，表明西部地區(qū)數(shù)字經濟發(fā)展水平對低碳經濟發(fā)展具有明顯的驅動作用;加入控制變量后，數(shù)字經濟發(fā)展水平回歸系數(shù)僅通過10%的顯著性水平檢驗，驅動效果降低，但依然具有促進效應。

以上分析的原因可能有兩個：第一，根據(jù)上文利用熵權法測算的各地區(qū)低碳經濟發(fā)展綜合指標可知，中國相對高碳區(qū)多集中于中部地區(qū)。中部地區(qū)中，安徽、吉林、廣西、河南、山西等省份重工業(yè)比重較大，能源結構主要以煤炭為主，能源消耗量巨大且綜合利用效率低，相對于其他地區(qū)而言污染物排放量較高，短時間內中部地區(qū)這種能源消耗局面并不會得到較大轉變。故出現(xiàn)中部地區(qū)數(shù)字經濟發(fā)展水平對地區(qū)低碳經濟發(fā)展驅動效應不顯著的結果。第二，西部地區(qū)雖然數(shù)字經濟發(fā)展水平不高，低碳經濟發(fā)展也起步較晚，但是西部地區(qū)擁有較為豐富的低碳資源，如森林覆蓋率、太陽能發(fā)電、風力發(fā)電等，低碳經濟發(fā)展相關指標年均增長率較高。在中國經濟高質量發(fā)展階段，西部地區(qū)的能源優(yōu)勢逐步顯現(xiàn)，擁有較大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

（三）穩(wěn)健性檢驗

為了避免回歸結果的偏差性，本文進行穩(wěn)健性檢驗和內生性檢驗。表6中的第（1）列為核心解釋變量數(shù)字經濟發(fā)展指標的滯后項與低碳經濟發(fā)展指標滯后項的回歸結果，結果顯示，數(shù)字經濟發(fā)展指標滯后項系數(shù)顯著為正，表明數(shù)字經濟發(fā)展水平對低碳經濟發(fā)展具有顯著的驅動效應，與全樣本分析結果一致。第（2）列為加入固定效應的各指標滯后項回歸，結果依然與全樣本分析一致。第（3）列為替換變量的回歸結果，將全樣本回歸中的控制變量科技發(fā)展水平，替換成地區(qū)生產總值（GDP），也得出了與全樣本回歸相同的結論：數(shù)字經濟發(fā)展水平可以有效驅動低碳經濟的發(fā)展。以上結果均證明了本文實證結果的穩(wěn)健性。

五、研究結果和建議

本文基于2013-2020年中國31個省域層面的面板數(shù)據(jù)，構建低碳經濟發(fā)展水平及數(shù)字經濟發(fā)展水平綜合指標體系，采用固定效應回歸模型對數(shù)字經濟驅動低碳經濟發(fā)展的經濟效應進行檢驗。研究結果表明：第一，數(shù)字經濟發(fā)展水平對中國各省域低碳經濟發(fā)展的驅動效應較為顯著。第二，首先，東部和西部地區(qū)的數(shù)字經濟發(fā)展水平能夠顯著促進其低碳經濟的發(fā)展，但西部地區(qū)的驅動效應不如東部地區(qū)明顯;其次，中部地區(qū)的數(shù)字經濟發(fā)展水平對低碳經濟發(fā)展不存在驅動效應。該結果可能是地區(qū)低碳經濟發(fā)展階段與數(shù)字經濟發(fā)展?jié)摿Σ煌?。根?jù)以上研究結論，本文的政策建議如下：

（一）建立數(shù)字經濟驅動低碳經濟發(fā)展的配套機制。發(fā)展低碳經濟，技術創(chuàng)新是核心，數(shù)字經濟的發(fā)展可以為低碳經濟注入技術創(chuàng)新活力。我國現(xiàn)發(fā)展階段，能源消耗是必然選擇，走低碳經濟發(fā)展道路就必須提升企業(yè)生產過程中的能源綜合利用效率，降低工業(yè)生產過程中的污染物排放，而這些都是與低碳技術密切相關的。因此，應結合低碳經濟發(fā)展過程中的特點和需求，加大對數(shù)字經濟發(fā)展過程中有關低碳技術的研發(fā)投入，提高能源綜合利用率，優(yōu)化低碳經濟發(fā)展的綜合環(huán)境。

（二）推動低碳經濟發(fā)展區(qū)域合作。中部地區(qū)低碳經濟發(fā)展水平較低，而西部地區(qū)的數(shù)字經濟發(fā)展水平也相較落后，在推進各地區(qū)經濟全面發(fā)展過程中，除了資金支持，更應該鼓勵相關產業(yè)的龍頭企業(yè)搭建合作交流平臺，同時鼓勵有能力的企業(yè)到中、西部地區(qū)建設合作園區(qū)，并對該類企業(yè)進行一定年限的放寬政策支持，優(yōu)化制度環(huán)境，帶動中、西部地區(qū)產業(yè)的低碳技術革新，推動中部地區(qū)工業(yè)轉型升級.實現(xiàn)產業(yè)經濟發(fā)展的低碳化、智能化?！?/p>

注釋：

①國家統(tǒng)計局網(wǎng)站：http：//www.stats.gov.cn/。

②東部地區(qū)包括：北京、天津、河北、遼寧、上海、江蘇、浙江、福建、山東、廣東、海南。

③中部地區(qū)包括：山西、內蒙古、吉林、黑龍江、安徽、江西、河南、湖北、湖南、廣西。

④西部地區(qū)包括：重慶、四川、貴州、云南、西藏、陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆。

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