機場數(shù)字化的碳減排效應(yīng)：理論機制與實證檢驗

田利軍，張 秀

（中國民航大學(xué)a.中國民航環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究院；b.經(jīng)濟與管理學(xué)院，天津 300300）

機場是社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是國家和地區(qū)經(jīng)濟增長的引擎，也是全球商務(wù)、旅游和經(jīng)貿(mào)的國門。機場的社會屬性決定其在碳減排方面具有強大的示范效應(yīng)，同時機場深度脫碳也是生態(tài)文明建設(shè)的重要組成部分之一，更是民航業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必然要求?！笆濉睍r期，中國民航綠色發(fā)展取得長足進步。2021 年中國民航噸公里油耗為0.309 kg，較2005年下降9.2%，機場每客能耗較“十二五”末（2013—2015 年）均值上升2.3%。但中國民航基礎(chǔ)資源不足與巨大發(fā)展需求之間的矛盾尚未根本緩解，減碳壓力依然巨大。

民航業(yè)是首批采用物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)，在數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用方面具有天然的優(yōu)勢。中國民航較高的國際化水平和信息化程度為智慧民航的建設(shè)奠定了良好基礎(chǔ)。感測與識別技術(shù)、信息傳遞技術(shù)、計算機和智能技術(shù)及控制技術(shù)等高端信息技術(shù)已經(jīng)較好地應(yīng)用于航空公司、空管、機場等領(lǐng)域，已有280 家民航單位實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享[1]。數(shù)字技術(shù)的突飛猛進為機場“碳中和”提供了新動能和新引擎?！吨腔勖窈浇ㄔO(shè)路線圖》試圖以智慧賦能綠色民航發(fā)展，建成透徹感知、泛在互聯(lián)、智能協(xié)同、開放共享的智慧民航體系?！皵?shù)字化”和“綠色化”作為引領(lǐng)中國民航實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的兩大重要方向，也是推動民航業(yè)高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展的主要動力?；诖?，為緩解民航業(yè)減碳壓力，打開數(shù)字化減碳的“黑箱”，本文進一步研究了數(shù)字化與碳減排的關(guān)系。

現(xiàn)有關(guān)于數(shù)字化對環(huán)境影響的研究主要包括3個方面。在數(shù)字化與節(jié)能降碳的關(guān)系研究方面，學(xué)界一般認為數(shù)字化與節(jié)能減碳是相輔相成、融合共生的關(guān)系。數(shù)字技術(shù)是實現(xiàn)“碳中和”目標的重要工具[2]，碳中和為數(shù)字化轉(zhuǎn)型導(dǎo)航[3]。也有部分學(xué)者指出數(shù)字經(jīng)濟自身發(fā)展過程中存在由于電力消耗而產(chǎn)生的高碳排放的問題[4-5]。在數(shù)字化的環(huán)境改善效應(yīng)方面，少量的實證研究發(fā)現(xiàn)，數(shù)字經(jīng)濟[6-8]可顯著降低污染物排放，促進生態(tài)效率的提升，降低碳排放強度。文獻[9]發(fā)現(xiàn)數(shù)字經(jīng)濟與碳排放呈倒U 型關(guān)系。在數(shù)字化減碳作用機制與影響路徑方面，文獻[8]發(fā)現(xiàn)數(shù)字經(jīng)濟通過改善能源結(jié)構(gòu)和有偏技術(shù)進步來降低碳排放強度。文獻[9]發(fā)現(xiàn)數(shù)字化可通過提高創(chuàng)新效率來影響碳排放。文獻[10]認為數(shù)字化可通過能源流和資源流實現(xiàn)減排降碳。文獻[11]認為數(shù)字技術(shù)通過技術(shù)創(chuàng)新、緩解信息不對稱和降低負外部性等機制助力減碳。

上述研究深化了人們對數(shù)字化與碳排放關(guān)系的認識。從研究方法看，現(xiàn)有文獻以定性的規(guī)范性研究為主，定量分析較少；從研究視角看，現(xiàn)有文獻大多集中在宏觀和中觀領(lǐng)域，尚未發(fā)現(xiàn)數(shù)字化在微觀企業(yè)中減碳的證據(jù)。隨著自助設(shè)備、大數(shù)據(jù)、生物識別、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)在樞紐機場實現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，本文基于機場視角探討“數(shù)字化”能否實現(xiàn)“低碳化”，并通過何種作用機理施加影響。這些問題的解答對了解中國民航能耗與碳排放的特征與趨勢，分析數(shù)字化對民航機場節(jié)能減碳的影響路徑，實現(xiàn)“數(shù)字化”與“綠色化”的協(xié)同有著重要的意義。

1 理論分析與研究假設(shè)

1.1 機場數(shù)字化與碳減排

數(shù)字化賦能理論認為企業(yè)通過數(shù)字技術(shù)實現(xiàn)對危機變化的快速響應(yīng)，并提高抗逆力和生存能力[12-13]，對實現(xiàn)運營流程簡化和自動化、資源配置最優(yōu)化，從而降低成本和能耗。數(shù)字資產(chǎn)的可復(fù)制與可共享降低了對自然資源產(chǎn)生的依賴性、消耗性和破壞性。數(shù)字技術(shù)抗干擾性與精確性可以保證原始數(shù)據(jù)的完整性，并修復(fù)數(shù)據(jù)錯誤與丟失，以提高航空運輸決策的精準性，減少信息不對稱。數(shù)字化賦能的類型涵蓋市場賦能、技術(shù)賦能和生態(tài)賦能[14]。

市場賦能實現(xiàn)了航空產(chǎn)品的供給側(cè)創(chuàng)新，可以有效喚醒“沉默的資源”。成功的智慧機場有能力在自身所處的價值鏈中識別出最佳資源，并利用信息化、數(shù)字化技術(shù)將其整合起來，融入自身的資產(chǎn)配置系統(tǒng)中，從而獲得客戶對航空出行體驗服務(wù)的認同。數(shù)字化程度的提高可以幫助機場降低內(nèi)部管控成本，實現(xiàn)組織的高效管理與運轉(zhuǎn)[15]，也使得信息獲取更加便捷，降低了機場與市場之間的協(xié)調(diào)成本。例如基于航空器地面滑行路徑規(guī)劃的優(yōu)化算法、基于停機位分配的優(yōu)化算法、基于航班保障調(diào)度的優(yōu)化算法以及其他相關(guān)運行領(lǐng)域的優(yōu)化算法，為飛機、旅客、貨物和行李的保障作業(yè)項目分配資源，使得這些資源能夠在恰當?shù)臅r間到達恰當?shù)奈恢?，按照目標時間和目標任務(wù)開展恰當?shù)牟僮鳌?/p>

技術(shù)賦能主要用于碳數(shù)據(jù)管理與情景預(yù)測。依托數(shù)字化技術(shù)，建立完善的溫室氣體統(tǒng)計、報告制度及相應(yīng)的信息數(shù)據(jù)庫，可以精準摸清“碳家底”，并持續(xù)利用數(shù)字化技術(shù)提升碳管理水平。通過精準掌握能源流數(shù)據(jù)，做到對能源數(shù)據(jù)的實時收集、監(jiān)測、傳遞和分析，引導(dǎo)能源要素實現(xiàn)高效率配置。利用5G、大數(shù)據(jù)與云計算、人工智能（AI,artificial intelligence）、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生、區(qū)塊鏈等數(shù)字技術(shù)，建立設(shè)備能耗模型，對場內(nèi)能源庫存分布、實時消耗、能源實時動態(tài)監(jiān)測等數(shù)據(jù)進行空間統(tǒng)計分析，通過數(shù)據(jù)挖掘分析能源消耗規(guī)律及能效提升空間。建立資源調(diào)配優(yōu)化模型，協(xié)助實時了解機場能耗狀況，為資源合理調(diào)配、節(jié)能減排提供理論依據(jù)。通過對地勤人員進行實時定位以及關(guān)鍵信息進行數(shù)據(jù)化，為智能調(diào)度和提高生產(chǎn)效率提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。通過透視企業(yè)碳排放結(jié)構(gòu)來分析企業(yè)用能習(xí)慣，并優(yōu)化碳排放運營方案和推演管理監(jiān)控空間。

生態(tài)賦能通過大數(shù)據(jù)來改造企業(yè)的動態(tài)能力，從而實現(xiàn)客戶敏捷性、流程敏捷性與合作伙伴敏捷性，最終提升供應(yīng)鏈的敏捷性[16]。智慧技術(shù)設(shè)施的互聯(lián)互通和綠色發(fā)展的信息共享，為實現(xiàn)“碳中和”目標提供軟硬件支撐。智慧分析作為顛覆性技術(shù)工具，可以收集處理更多和更廣泛的數(shù)據(jù)，從而更有效地開展航油使用、航路規(guī)劃、航線安排、飛行管控和氣象監(jiān)控。數(shù)據(jù)支撐系統(tǒng)形成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，助力飛行、機務(wù)、運控、安監(jiān)、運標、信息等職能聯(lián)動，提升特情協(xié)同處置能力，拓展機場資源與能力邊界，分散機場經(jīng)營風(fēng)險，推動平臺生態(tài)系統(tǒng)各方參與者利益最大化，增強合作伙伴之間的相互信任與承諾，實現(xiàn)運營成本與能源的節(jié)約?；谝陨戏治?，本文提出如下假設(shè)：

假設(shè)1機場數(shù)字化可以顯著抑制碳排放。

1.2 機場數(shù)字化碳減排路徑

1.2.1 提升資源配置效率

機場資源優(yōu)化配置是緩解民航業(yè)持續(xù)增長的運力需求與有限的可用機場資源之間矛盾的主要途徑。數(shù)智時代，數(shù)字已經(jīng)成為與土地、設(shè)備、資本、勞動、技術(shù)等生產(chǎn)資料同樣重要的生產(chǎn)要素和戰(zhàn)略資產(chǎn)[17]。作為高階性和顛覆性技術(shù)創(chuàng)新，數(shù)字化通過識別、計量與深度挖掘海量數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)對傳統(tǒng)生產(chǎn)要素效能的乘數(shù)效應(yīng)和價值創(chuàng)造邏輯的更迭[12]。動態(tài)能力理論認為，數(shù)字資產(chǎn)本身并不能為企業(yè)提供超額回報，但當數(shù)字資產(chǎn)被合理地應(yīng)用于恰當?shù)臉I(yè)務(wù)流程中，會提煉出新的信息和知識，增強機會與威脅感知能力和機會捕獲能力[18]。數(shù)字化轉(zhuǎn)型借助信息、計算、通信和連接等具體技術(shù)，優(yōu)化升級其運營流程，構(gòu)建數(shù)字化的決策體系與管控系統(tǒng)，從而縮短響應(yīng)時間，提高機場運營效率。

集建筑信息模型（BIM，building information modeling）、大數(shù)據(jù)、地理信息系統(tǒng)（GIS，geographic information system）和無人機等新技術(shù)應(yīng)用的機場數(shù)字化選址輔助系統(tǒng)，大大提高了機場選址的科學(xué)性、合理性、高效性；3D 攤鋪控制系統(tǒng)在兼顧路面攤鋪平整度和厚度的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了無樁化攤鋪、過程化控制、智能化操作、數(shù)字化管理，不僅減少了材料的浪費，同時提升了工作效率；飛機地面燃油交輸系統(tǒng)實現(xiàn)地面飛機間燃油的安全、清潔和高效的傳輸，達到縮短抽油時間和節(jié)省燃油的目的；集約高效的綜合交通系統(tǒng)實現(xiàn)了交通工具無縫換乘，利用5G、AI 等技術(shù)提前識別交通運力缺口信息，實現(xiàn)了出租車精準調(diào)度和私家車快進快出；智能除冰裝備實現(xiàn)積冰早期預(yù)警、除冰全過程狀態(tài)監(jiān)控、除冰質(zhì)量實時檢測、自動快捷除冰、多機器人協(xié)同自主噴灑，提升了航班保障能力并降低了航班整體延誤風(fēng)險；數(shù)字化地面滑行路徑優(yōu)化系統(tǒng)減少了地面沖突，減輕了管制員負荷，可精準預(yù)測航站樓內(nèi)旅客流量變化與空間分布情況，為機場合理調(diào)配服務(wù)保障資源提供數(shù)據(jù)支持；機場智慧能源管理系統(tǒng)可對場內(nèi)能源庫存分布、實時消耗、能源實時動態(tài)監(jiān)測等數(shù)據(jù)進行空間統(tǒng)計分析，為資源合理調(diào)配提供支持。總之，通過對機場各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)進行實時收集、監(jiān)測、傳遞、分析和挖掘，多維度精準量化機場運行狀態(tài)，并利用精細化的管理手段實現(xiàn)資源的精準投放，引導(dǎo)能源要素實現(xiàn)高效率配置，有效提升機場容量和效能。

1.2.2 提高管理水平

數(shù)字技術(shù)最主要的作用是提高管理效率和優(yōu)化工作流程，從而減少不必要的能源和材料浪費。“資源論”認為，數(shù)字化應(yīng)用不僅對勞動、資本等傳統(tǒng)生產(chǎn)要素效能的發(fā)揮具有乘數(shù)效應(yīng)，還能提煉出新信息、知識和創(chuàng)新，激發(fā)出新的組織架構(gòu)、新的管理模式[12]。借助大數(shù)據(jù)、機器學(xué)習(xí)等數(shù)字化技術(shù)手段，大量隱性知識被顯性化，壓縮了企業(yè)間技術(shù)、知識交流的時空距離[19]。

機場協(xié)作決策系統(tǒng)集合空管、交通、氣象、地圖、運營商等數(shù)據(jù)，打造機場可視分析與指揮平臺，實現(xiàn)對飛機流、旅客流、貨物流、行李流、交通流的全面監(jiān)控，優(yōu)化了停機位規(guī)劃，減少了航空公司滑行等待和機場運營所需的資源，為機場運行管理和各單位協(xié)同運行提供技術(shù)保障，從而避免出現(xiàn)大面積航班延誤；地理信息管理平臺的路線規(guī)劃、防碰撞預(yù)警、語音告警、駕駛員行為識別等功能，實現(xiàn)了“運行一張圖”管控以及機坪車輛的可視化、智能化管理，極大地提高了航空器運行沖突處置效率、車輛保障里程和機坪運行聯(lián)動效能；機場智能排班系統(tǒng)極大地提升了派工速度，縮短了員工的等待時間。通過智慧調(diào)度運行持續(xù)擴容，助力機場提質(zhì)增效；空地協(xié)同的航空器場面智能引導(dǎo)與精準控制技術(shù)改進了運行規(guī)則，優(yōu)化了運行方式，助力提升機場容量，保障機場綠色、安全、高效運行；機場數(shù)字化轉(zhuǎn)型和高效運行打破不同部門、不同業(yè)務(wù)線之間的數(shù)據(jù)孤島，促進新舊資源與能力的內(nèi)部集成、編排和匹配，改進業(yè)務(wù)流程和組織架構(gòu)[20]，提高機場企業(yè)的動態(tài)能力和學(xué)習(xí)能力，形成網(wǎng)絡(luò)協(xié)同[21]和個性化定制運行模式。

機場以生產(chǎn)協(xié)同決策系統(tǒng)為核心，調(diào)動機坪車輛管理、地面服務(wù)管理、航班信息管理、運行資源管理和航務(wù)管理等模塊可用的不同層級數(shù)據(jù)，通過“數(shù)據(jù)資源拼湊—數(shù)據(jù)資源編排—數(shù)據(jù)資源協(xié)奏”，實現(xiàn)“數(shù)據(jù)連接能力—數(shù)據(jù)智能能力—數(shù)據(jù)分析能力”，從而驅(qū)動機場進行組織架構(gòu)、運營流程及組織關(guān)系調(diào)整，提高抵御“灰犀?！奔啊昂谔禊Z”事件的能力?？傊?，機場全流程、全工種、全過程數(shù)字化管理突破了管理層級多、業(yè)務(wù)條塊分割、信息鏈長、獲知范圍有限的瓶頸，大大降低了機場企業(yè)的搜索成本、運輸成本、交易成本等，極大地提高了管理效率和管理水平。

1.2.3 提升旅客服務(wù)滿意度

在智慧民航建設(shè)理念的指導(dǎo)下，自助設(shè)備、生物識別、無人駕駛航空器、北斗導(dǎo)航等新技術(shù)和新裝備陸續(xù)被各大機場使用。數(shù)字化機場以“去中心化面向服務(wù)的分布式技術(shù)構(gòu)架”設(shè)計思想，幫助機場基于客戶中心性和“端到端”的市場互聯(lián)性創(chuàng)新運行模式，從旅客、行李、貨物的服務(wù)需求角度考慮，以自動化、虛擬化和數(shù)據(jù)驅(qū)動重塑業(yè)務(wù)流程，為旅客和駐場單位提供智能化、網(wǎng)絡(luò)化及定制化的產(chǎn)品或服務(wù)[22]，在賦能效率提升的基礎(chǔ)上形成“使能”創(chuàng)新。

無紙化出行引入人臉識別技術(shù)，打通值機、邊檢、安檢、登機等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，實現(xiàn)旅客免登機牌刷臉登記；數(shù)字防疫管理可以便捷地對涉疫航班處置流程信息進行綁定、采集、跟蹤、統(tǒng)計，有效避免了防疫保障節(jié)點漏管情況，顯著提高了涉疫信息采集與統(tǒng)計分析效率；智能引導(dǎo)標識系統(tǒng)運用特定算法，綜合解決信息傳遞、識別、辨別和形象傳遞等功能以幫助旅客方便、快捷地獲得全方位信息需求；“易安檢”服務(wù)大大提升了旅客過檢效率，自助值機縮短了旅客排隊辦理手續(xù)時間；智慧行李解決方案簡化旅客的行程，減少航站樓擁堵和值機排隊，出港行李可視化服務(wù)實現(xiàn)出港行李作業(yè)流程全透明；各類手機App 交互式工具可以讓乘客快捷跟蹤飛機行程，預(yù)測潛在的延誤，獲得重新預(yù)訂的機會，了解疫情相關(guān)退改保障措施，提升特殊時期的旅客體驗；基于AI 分析技術(shù)的“視頻精準尋人”項目可以精準獲取旅客所在位置，提醒旅客及時登機，減少航班延誤；AI 助手機器人問詢服務(wù)為旅客提供更加愉悅的出行體驗；一站式愛心柜臺為無陪老人、無陪兒童和殘疾旅客提供陪護服務(wù)，無障礙版App 通過定制視覺方案、適配旁白功能、增加語音提示、簡化操作流程等方式，讓特殊旅客也能通過手機實現(xiàn)智慧出行。機場數(shù)字化讓旅客輕松應(yīng)對干擾，通過增強客戶支持渠道和資源以解決客戶問題。AI、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、5G、數(shù)字人民幣等技術(shù)在機場地面交通服務(wù)、候機樓服務(wù)、引導(dǎo)標識服務(wù)、值機服務(wù)、安全檢查、候機服務(wù)、登機服務(wù)、航延服務(wù)、行李提取服務(wù)環(huán)節(jié)中的加速應(yīng)用為消費者提供了更加出色的旅行體驗，擴大了乘客基數(shù)，降低了每位乘客機場碳排放。基于以上分析，本文提出如下假設(shè)：

假設(shè)2機場主要通過提升資源配置效率、提高精細化管理水平和提升旅客服務(wù)滿意度來降低碳排放強度。

2 研究設(shè)計

2.1 變量設(shè)計

2.1.1 碳減排

相關(guān)研究文獻主要從排放強度、生態(tài)效率、碳效率、碳排放量等單一技術(shù)指標、融合指標和指標體系評價碳減排。本文借鑒文獻[23-24]的研究成果，采用碳強度作為碳減排的表征變量。

2.1.2 數(shù)字化

在測度方面，學(xué)者們主要從數(shù)字化技術(shù)水平、數(shù)字化組織水平和數(shù)字化管理水平3 個方面借助主成分分析法、層次分析法、熵值法、因子分析、關(guān)鍵詞聚類分析法、Python 爬蟲功能等方法對國家、區(qū)域、行業(yè)、企業(yè)等維度的數(shù)字化轉(zhuǎn)型水平進行綜合評價。本文參考文獻[25]的研究成果，從業(yè)務(wù)對象數(shù)字化、業(yè)務(wù)決策數(shù)字化、業(yè)務(wù)模式和技術(shù)平臺數(shù)字化4 個維度進行測度。

2.1.3 控制變量

結(jié)合機場碳排放影響因素，借鑒文獻[26]的研究成果，選擇航空性運輸收入、機場吞吐量和機場燃料消耗量作為控制變量。相關(guān)控制變量定義如表1 所示。

表1 變量定義表Tab.1 Variable definition

2.2 模型構(gòu)建

為驗證假設(shè)1，本文構(gòu)建了機場數(shù)字化與碳減排的關(guān)系模型（模型1）如下

為驗證假設(shè)2，分別構(gòu)建了機場數(shù)字化與中介變量和加入中介變量情況下碳減排的關(guān)系模型（模型2和模型3）如下

式中：α0和β0為常數(shù)項；α1、α2、α3和β1、β2均為機場數(shù)字化水平和控制變量對應(yīng)的系數(shù)；INTER（ii=1，2，3）分別表示資源配置效率（RA）、管理水平（ME）和旅客服務(wù)滿意度（PSS）3 個中介變量；CONTROL 為控制變量；?為隨機擾動項。

2.3 樣本選擇

截至2021 年底，中國境內(nèi)運輸機場共計248 個。由于機場數(shù)字化需要一定的規(guī)?；A(chǔ)，故本文只選吞吐量在500 萬以上的機場。另外，由于疫情管控影響，2020—2021 年機場的碳強度數(shù)據(jù)失真，本文選擇疫情前的2019 年機場數(shù)據(jù)，共計47 個觀測樣本，年度能耗和排放行業(yè)占比約87%，具有普遍的代表性。碳強度數(shù)據(jù)來自中國民航環(huán)境與發(fā)展研究中心能耗數(shù)據(jù)庫，自變量數(shù)據(jù)由航旅圈IT 專家和經(jīng)濟專家打分。旅客吞吐量、貨郵吞吐量和起降架次數(shù)據(jù)取自《從統(tǒng)計看民航（2020）》[27]，航站樓面積和停機位數(shù)量由相關(guān)機場網(wǎng)站公開獲取。

3 數(shù)據(jù)分析

3.1 描述性統(tǒng)計

從表2 可看出，2019 年樣本觀測值每客綜合二氧化碳排放均值為0.364 kg，低于行業(yè)均值（0.387 kg），說明機場業(yè)的碳排放強度具備一定的規(guī)模效應(yīng)。吞吐量較高的機場具有更高的管理水平、節(jié)能標準、更好的設(shè)備性能與更嚴苛的社會責任預(yù)期，機場設(shè)備設(shè)施效能發(fā)揮更充分。數(shù)字化水平（DL）的均值為2.965，基本處于“一般”的范疇，說明中國民航機場數(shù)字化水平總體還處于起步階段。資源配置效率（RA）的均值為3.112，處于“較好”的范疇，但很多機場的協(xié)同決策效率、飛機滑行效率和機位運行效率還存在很大提升空間。管理水平（ME）均值3.251，部分機場存在不同程度的機坪車輛違章、無效作業(yè)等待、業(yè)務(wù)條塊分割、滑行沖突等管理問題。旅客服務(wù)滿意度（PSS）樣本均值為3.546，略好于RA 和ME 得分，但部分機場也存在設(shè)備陳舊、流程復(fù)雜、排隊時間過長等問題。

表2 變量描述性統(tǒng)計Tab.2 Descriptive statistics of variables

3.2 回歸分析

首先，確定解釋變量對被解釋變量具有一定的識別力，且自變量間不存在嚴重的多重共線性；其次，對模型進行全樣本回歸，機場數(shù)字化與碳減排關(guān)系模型（模型1）的全樣本回歸結(jié)果如表3 所示。從表3 可知，機場數(shù)字化水平（DL）與機場碳強度（CER）的回歸系數(shù)為-0.128，不存在統(tǒng)計意義上的顯著性。這可能是由于中國機場數(shù)字化建設(shè)還沒有真正融入運營管理和生產(chǎn)關(guān)系調(diào)整層面，更多的是技術(shù)堆砌、新設(shè)備采購和新系統(tǒng)搭建。

表3 模型1 回歸結(jié)果Tab.3 Regression results of Model 1

考慮到機場規(guī)?？赡苡绊憯?shù)字化進程和成熟度，且機場碳強度與機場生命周期、建設(shè)規(guī)模密切相關(guān)，本文按照機場吞吐量的大小，把觀測樣本分為2 000 萬以上的大型機場和500～2 000 萬的中型機場，進一步觀察規(guī)模差異視角下機場數(shù)字化與碳減排的關(guān)系。從表3 可知，大型機場與中型機場的數(shù)字化均沒有顯著抑制碳排放。如前所述，這可能是由于中國大部分機場還缺乏數(shù)字化的一體化規(guī)劃和設(shè)計，沒能解決同場協(xié)同運行問題，所以很難實現(xiàn)碳減排效應(yīng)。

機場所處地理位置和氣候區(qū)劃導(dǎo)致機場能源消費結(jié)構(gòu)存在顯著差異，進而影響排放水平。故本文把全體觀測樣本進一步劃分為北部機場（東北、西北和華北）和南部機場（華東、中南、西南），進一步考察行政區(qū)劃視角下數(shù)字化與碳排放的關(guān)系。從表3 可知，北部機場樣本仍不顯著，但南部機場數(shù)字化水平與機場碳強度在5%水平上顯著負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.108，可以解釋為南部機場數(shù)字化水平每提高1%，碳強度降低0.108%，略低于平安證券的“數(shù)字技術(shù)在全球碳排放減排貢獻約為15%～20%”的研究結(jié)論。這個結(jié)論主要源于數(shù)字化與用能結(jié)構(gòu)的區(qū)域差異，南部珠三角、東部長三角和西部成渝地區(qū)是數(shù)字化的頭部引擎，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、5G 滲透率、云計算和AI 的使用量及應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施都優(yōu)于北部地區(qū)。同時，北部天氣寒冷，機場煤炭消費比重較高（9%～22%），碳排放較以電力為主要能源的南部機場高很多。盡管如此，本文仍然證實了假設(shè)1，即機場數(shù)字化可以顯著抑制碳排放。

3.3 作用機制驗證

為驗證假設(shè)2，本文仍采用南部機場樣本，對模型2 和模型3 分別進行回歸，回歸結(jié)果如表4 所示。從表4 可知，數(shù)字化水平與資源配置效率、管理水平和旅客服務(wù)滿意度均顯著正相關(guān)，顯著性水平分別為5%、5%和10%。機場數(shù)字化提供能力與資源的儲備，通過對生產(chǎn)運行和航班保障數(shù)據(jù)深入分析和深刻挖掘，可以發(fā)現(xiàn)問題、分析原因，提升部門間協(xié)作效率，利用精細化的管理手段實現(xiàn)資源的精準投放，增強即時調(diào)整和即時反饋的能力。模型3 在模型1 的基礎(chǔ)上加入資源配置效率、管理水平和旅客服務(wù)滿意度3 個中介變量，回歸結(jié)果顯示，3 個中介變量均與機場碳強度顯著負相關(guān)，且機場數(shù)字化水平與碳排放的回歸系數(shù)和顯著性均有所降低，可以解釋為機場數(shù)字化對碳排放的抑制作用被資源配置效率、管理水平和旅客服務(wù)滿意度3 個變量部分中介，假設(shè)2 得到驗證。數(shù)字化以反應(yīng)的及時性和策略的巧創(chuàng)性，精準化、高效化配置資源；以更優(yōu)的工作流程和組織架構(gòu)改善管理水平，提高資源和能源使用效率；以善解人意的客戶體驗提升機場吞吐量，稀釋碳強度，提升碳減排績效。

表4 中介效應(yīng)模型回歸結(jié)果Tab.4 Regression results of mediation effect model

3.4 穩(wěn)健性檢驗

為驗證研究結(jié)論的可靠性和穩(wěn)健性，分別使用機場碳排放總量及碳排放增量替代碳排放強度做被解釋變量，進一步檢驗數(shù)字化與碳排放之間的關(guān)系。回歸結(jié)果顯示，機場數(shù)字化水平在全樣本、大型機場樣本、中型機場樣本和北部機場樣本的回歸中均不顯著，在南部機場樣本回歸中與機場碳排放總量在5%水平上顯著正相關(guān)，與碳排放增量在5%水平上顯著負相關(guān)，研究結(jié)論穩(wěn)健。

4 結(jié)語

4.1 研究結(jié)論

本文以中國民航機場為研究對象，以數(shù)字賦能理論、資源編排理論和動態(tài)能力理論為分析框架，構(gòu)建了機場數(shù)字化與碳減排關(guān)系的模型，從能力進階演化與互補的視角，分析機場建設(shè)規(guī)模及行政區(qū)劃視角下數(shù)字化與碳排放的關(guān)系，并檢驗了數(shù)字化影響機場碳排放的作用機理。研究發(fā)現(xiàn)：機場數(shù)字化可以顯著抑制碳排放，數(shù)字化水平每提高1%，碳強度降低0.108%。數(shù)字化的減碳效應(yīng)具有明顯的行政區(qū)劃差異，但沒有形成規(guī)模效應(yīng)。數(shù)字化主要通過提升資源配置效率、提高管理水平和提升旅客服務(wù)滿意度實現(xiàn)碳減排。本文研究結(jié)論打開了數(shù)字化減碳的“黑箱”，為數(shù)字技術(shù)推進民航“碳達峰”“碳中和”提供了理論支撐和經(jīng)驗證據(jù)，為數(shù)字經(jīng)濟時代民航機場進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了實踐啟示。

4.2 啟示與建議

機場數(shù)字化顯著抑制碳排放的結(jié)論僅在南部機場樣本中存在，除了地域差異導(dǎo)致能源結(jié)構(gòu)不同外，機場數(shù)字化本身出現(xiàn)的標準體系缺失、技術(shù)儲備不足、“信息孤島”、場景割裂、物聯(lián)網(wǎng)布設(shè)分散等問題也是導(dǎo)致數(shù)字化碳減排效應(yīng)不普遍顯著的原因，故本文建議如下。

（1）強化數(shù)字機場要素標準供給。民航業(yè)利用數(shù)字技術(shù)助力“雙碳”的效果高度依賴于標準體系、數(shù)據(jù)資源、技術(shù)能力及智力建設(shè)等各類要素質(zhì)量和水平，要更好地發(fā)揮數(shù)字技術(shù)對民航業(yè)減碳的賦能作用，亟需從政策制度等方面著手，強化關(guān)鍵要素保障，夯實數(shù)字技術(shù)與碳排放領(lǐng)域深度融合的基礎(chǔ)。借鑒錢學(xué)森系統(tǒng)工程理論方法中綜合集成方法與總體設(shè)計部經(jīng)驗，組建智慧機場總體設(shè)計部以持續(xù)迭代優(yōu)化頂層架構(gòu)和系統(tǒng)，對相關(guān)規(guī)劃目標、實施路徑與政策設(shè)計持續(xù)動態(tài)優(yōu)化。政府主管機構(gòu)要著力加強標準供給和制度保障建設(shè)，扎實開展數(shù)字化技術(shù)儲備，著力針對裝配式施工、BIM、綠色建材和綠色施工、無人駕駛設(shè)備等行業(yè)迫切需要的領(lǐng)域加快推進標準體系的構(gòu)建與規(guī)范制定。深化機場運管委機制，穩(wěn)步推進區(qū)域運管委機制。開展數(shù)字管碳降碳示范，推進數(shù)字賦能碳減排先行先試，推廣數(shù)字技術(shù)降碳的新模式、新技術(shù)、新應(yīng)用的經(jīng)驗，助力數(shù)字減碳在行業(yè)的加速部署和演進升級。

（2）重視機場全程數(shù)字化的協(xié)同與整合。機場數(shù)字化建設(shè)是個系統(tǒng)工程，必須從企業(yè)整體戰(zhàn)略的角度布局規(guī)劃?；凇跋到y(tǒng)化改進”原則，制定具有前瞻性的數(shù)字化建設(shè)實施路線圖，實現(xiàn)航班保障與生產(chǎn)指揮的全工種、全流程和全過程數(shù)字化，有步驟、分階段推進實施。深入認知數(shù)字化減碳的底層邏輯，在主動試錯過程中對機場的資源配置以及制度安排進行適應(yīng)性重構(gòu)。采用規(guī)模化、集成化的手段，實現(xiàn)作業(yè)人員、工作崗位及裝備的高度集成，達到人與物、物與物的信息交互和無縫對接。以數(shù)字化的理念，從旅客、行李、貨物的服務(wù)需求角度考慮，構(gòu)建以“提升旅客服務(wù)滿意度”為核心的業(yè)務(wù)流程。明確民航管理部門、航空公司、機場單位、駐場單位的數(shù)據(jù)管理權(quán)、使用權(quán)和共享義務(wù)。不斷提升業(yè)務(wù)數(shù)字化水平及平臺數(shù)據(jù)的兼容性，將不同格式、不同維度、不同類型的數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一標準和規(guī)則進行沉淀和歸集；整合機場協(xié)同決策、運行控制、離港航班等各種信息服務(wù)系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)流、業(yè)務(wù)流、信息流的協(xié)調(diào)運作。