智慧城市建設(shè)對(duì)碳排放的影響

劉麗娟

(云南大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院, 昆明 650000)

溫室氣體排放導(dǎo)致全球氣溫上升,極端氣候頻現(xiàn),對(duì)人類的生產(chǎn)和生活造成極大的影響,減少碳排放實(shí)現(xiàn)低碳綠色發(fā)展是全人類的共識(shí)。我國(guó)人口眾多,過(guò)去經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展較多依賴于化石能源的消耗,是全球碳排放體量較大的國(guó)家,2020年我國(guó)的二氧化碳排放量占全球總排放的30.6%(1)根據(jù)全球碳預(yù)算數(shù)據(jù)庫(kù)中所提供的數(shù)據(jù)計(jì)算得到。,因此減少碳排放量、加速經(jīng)濟(jì)綠色低碳發(fā)展是當(dāng)前我國(guó)面臨的主要問(wèn)題。黨的二十大報(bào)告指出,推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展綠色化、低碳化是實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此,研究碳排放具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

智慧城市作為國(guó)家推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化的重要抓手,是運(yùn)用新一代的信息技術(shù)促進(jìn)城市管理、生產(chǎn)、服務(wù)和建設(shè)的智慧化,以促進(jìn)城市基礎(chǔ)設(shè)施智能化、規(guī)劃管理信息化、公共服務(wù)便捷化和產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)代化等為宗旨的新型城市,體現(xiàn)了城市走向綠色、低碳和可持續(xù)的本質(zhì)要求,對(duì)城市低碳發(fā)展具有重要的意義。我國(guó)于2012年開(kāi)展智慧城市試點(diǎn)工作,之后國(guó)家也積極推進(jìn)智慧城市的建設(shè)工作,從《關(guān)于加快推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的若干意見(jiàn)》《智慧城市建設(shè)指南(2015年版)》等文件的政策指導(dǎo)到給予資金扶持、成立專項(xiàng)工作組等,再到“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)中明確提出要分級(jí)分類地推進(jìn)新型智慧城市建設(shè),建設(shè)智慧城市與數(shù)字鄉(xiāng)村,推進(jìn)智慧城市建設(shè)已是大勢(shì)所趨。

1 文獻(xiàn)綜述

從既有研究來(lái)看,不少學(xué)者對(duì)影響碳排放的因素進(jìn)行了較多的探討。其中,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化[1]、能源效率提升[2]對(duì)碳排放起到正向的抑制效應(yīng),而經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)[3-4]、人口數(shù)量增加[5]、交通工具的數(shù)量是增加碳排放的主要影響因素,其余的一些影響因素如環(huán)境規(guī)制、城鎮(zhèn)化水平[6]和對(duì)外貿(mào)易等,學(xué)界對(duì)其影響碳排放的效應(yīng)說(shuō)法不一。與本文的研究主題相關(guān)的是以新型城市為代表的智慧城市的建設(shè)對(duì)于碳排放的影響。當(dāng)前學(xué)界對(duì)智慧城市建設(shè)帶來(lái)的可持續(xù)發(fā)展效應(yīng)研究主要有兩種觀點(diǎn)。一種是智慧城市建設(shè)對(duì)環(huán)境具有正面促進(jìn)作用[7-8]。智慧城市依賴于信息技術(shù)的應(yīng)用,包含智慧能源、智慧建筑、智慧交通等專項(xiàng)應(yīng)用,智慧交通減少交通擁堵和優(yōu)化交通流量[9],智慧能源提高城市能源的利用效率[10],智慧建筑通過(guò)智能照明、智能空調(diào)和智能建筑外墻等提高建筑能源的利用效率,減少能源浪費(fèi)等,這些專項(xiàng)建設(shè)直接減少城市碳排放。同時(shí),智慧城市建設(shè)中的大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等信息技術(shù)使得傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)不斷優(yōu)化升級(jí),新興產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展,使得低能耗的產(chǎn)業(yè)占比不斷升高,促使城市低碳發(fā)展。智慧城市的建設(shè)能夠提升城市的生態(tài)效率[11],能顯著減少城市的工業(yè)廢水和廢氣的排放[12],同時(shí)智慧城市的建設(shè)對(duì)東部地區(qū)的碳排放抑制作用較強(qiáng),而對(duì)我國(guó)中西部的減排效應(yīng)弱于東部地區(qū)[13]。另一種觀點(diǎn)認(rèn)為智慧城市建設(shè)使得城市能源使用大幅增加,不利于城市的可持續(xù)發(fā)展。Yigitcanlar和Kamruzza-man[14]利用人均電話和人均寬帶的使用率來(lái)表征智慧城市建設(shè),研究其對(duì)英國(guó)的碳排放的效果,但由于評(píng)價(jià)指標(biāo)過(guò)于單一,認(rèn)為智慧城市的建設(shè)對(duì)碳排放的影響不會(huì)隨時(shí)間的改變而變化;黃建等[15]以智慧城市評(píng)估報(bào)告作為數(shù)據(jù)來(lái)源評(píng)估智慧城市對(duì)低碳的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)智慧城市建設(shè)對(duì)低碳發(fā)展的支撐不足;蔣金荷[16]認(rèn)為智慧城市的建設(shè)需要大量的數(shù)據(jù)中心的建設(shè),會(huì)導(dǎo)致電力密集使用,我國(guó)是以煤電為主的國(guó)家,電力的密集使用意味著煤電的大量使用,會(huì)加劇城市的碳排放量的上升;同時(shí),智慧城市的建設(shè)也可能導(dǎo)致能源反彈效應(yīng)[17],在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的同時(shí),也會(huì)增加城市環(huán)境污染。

此外,學(xué)界多從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、技術(shù)效率提升、能源效率提升、數(shù)據(jù)要素集聚和促進(jìn)信息流動(dòng)等方面研究智慧城市的碳減排效應(yīng)。智慧城市建設(shè)通過(guò)信息技術(shù)和大數(shù)據(jù)對(duì)城市的各個(gè)功能區(qū)域進(jìn)行劃分和重組,形成緊湊的城市規(guī)劃,這將減少或消除城市工作場(chǎng)所與生活場(chǎng)所之間的距離,不僅減少出行量,還增加公共和共享城市交通,將減少長(zhǎng)途交通和交通堵塞造成的碳排放[18]。同時(shí)帶動(dòng)的新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)通過(guò)產(chǎn)生技術(shù)效應(yīng)、資源配置效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)集聚效應(yīng)使得城市的綠色技術(shù)創(chuàng)新[19],通過(guò)信息技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)生結(jié)構(gòu)效應(yīng)、配置效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)3種機(jī)制減少城市的環(huán)境污染[20]。智慧城市建設(shè)的重點(diǎn)即為信息和通信技術(shù)與傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的結(jié)合,進(jìn)而能鼓勵(lì)大規(guī)模定制和智慧運(yùn)營(yíng)的發(fā)展[21],同時(shí)可以推動(dòng)創(chuàng)新和科技要素的聚集,從而提高技術(shù)創(chuàng)新水平,提升能源使用效率[22],網(wǎng)絡(luò)信息基礎(chǔ)設(shè)施的完善使得信息加速流動(dòng)緩解了城市之間信息的交流壁壘促使城市提高整體的創(chuàng)新力[23],吸引人力資本的流入提升,打破信息流動(dòng)壁壘[24],促使數(shù)據(jù)要素集聚[25],促進(jìn)城市的高質(zhì)量發(fā)展。智慧城市具備強(qiáng)大的智慧監(jiān)控和管理系統(tǒng),將實(shí)時(shí)監(jiān)控公司的排放和治理[26],嚴(yán)格控制污染源,提高城市的生態(tài)效率,智慧能源建設(shè)使得能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化和能源效率提升促使城市的節(jié)能減排[27]。此外,智慧城市作為一項(xiàng)試點(diǎn)政策,政府不僅在智慧城市建設(shè)過(guò)程中增加財(cái)政支出投資,而且還刺激生產(chǎn)者開(kāi)展清潔技術(shù)創(chuàng)新,它還可以促進(jìn)新興高科技企業(yè)的獨(dú)立和外部合作研發(fā),從而升級(jí)城市的能源結(jié)構(gòu)[28],同時(shí)通過(guò)示范效應(yīng)、知識(shí)溢出、基礎(chǔ)設(shè)施改善和其他渠道加速了資本集聚[29],緩解了企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的融資壓力,進(jìn)而推動(dòng)企業(yè)綠色轉(zhuǎn)型,從而帶動(dòng)城市的節(jié)能減排。

總的來(lái)看,現(xiàn)有文獻(xiàn)對(duì)碳排放的影響因素和智慧城市建設(shè)產(chǎn)生的效應(yīng)研究較多,主要是智慧城市建設(shè)能促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和城市技術(shù)創(chuàng)新水平的提升等,但從智慧城市降低碳排放方面進(jìn)行的研究還有待深入。當(dāng)前對(duì)智慧城市建設(shè)影響碳排放的研究有兩種觀點(diǎn):一種觀點(diǎn)認(rèn)為增加了電力的使用,進(jìn)而導(dǎo)致城市碳排放的上升;另一種觀點(diǎn)認(rèn)為智慧城市建設(shè)通過(guò)智慧監(jiān)管、數(shù)字化水平提升進(jìn)而降低碳排放水平。進(jìn)一步從機(jī)制研究上看,目前大多數(shù)學(xué)者從傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與技術(shù)創(chuàng)新兩個(gè)角度入手來(lái)探討智慧城市如何影響碳排放,但碳排放的下降長(zhǎng)期來(lái)看更依賴于能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和低碳減排技術(shù)的發(fā)展。因此,在本文中擴(kuò)展研究機(jī)制來(lái)探討智慧城市是否影響城市的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和綠色技術(shù)創(chuàng)新水平,進(jìn)而厘清智慧城市建設(shè)對(duì)于碳減排的影響機(jī)制,以期為探討智慧城市建設(shè)的低碳綠色效應(yīng)提供一定借鑒。

2 理論與假設(shè)

碳排放主要來(lái)源于工業(yè)生產(chǎn)的碳排放、交通運(yùn)輸?shù)奶寂欧?、個(gè)人和家庭的能源消費(fèi)的碳排放、建筑行業(yè)產(chǎn)生的碳排放,以及城市擴(kuò)張導(dǎo)致的排放。智慧城市建設(shè)的重要內(nèi)容是信息通信技術(shù)的應(yīng)用和數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè);建設(shè)目的是通過(guò)使用信息技術(shù)和數(shù)字技術(shù),在城市各個(gè)系統(tǒng)間構(gòu)建一系列的智慧應(yīng)用場(chǎng)景與工具,解決城市運(yùn)行中的各種城市病問(wèn)題,提升城市運(yùn)行效率,便捷人們的生產(chǎn)生活;建設(shè)要求是各個(gè)試點(diǎn)地區(qū)要以科技創(chuàng)新為支撐,結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與數(shù)字技術(shù),提升城市的感知能力,應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)提升城市的計(jì)算能力,著力解決制約城市發(fā)展的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,建設(shè)綠色、低碳和智慧的城市。因此,智慧城市綜合了數(shù)字技術(shù)、新一代信息技術(shù)和人工智慧技術(shù)等,是融合了科技創(chuàng)新與組織結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的一種高級(jí)化的城市形態(tài),本質(zhì)上是數(shù)字技術(shù)在城市中的創(chuàng)新應(yīng)用。結(jié)合熊彼特創(chuàng)新理論和波特創(chuàng)新理論,技術(shù)的進(jìn)步通過(guò)推動(dòng)資源配置的優(yōu)化、提升生產(chǎn)效率、節(jié)約要素消耗等方面促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,而組織結(jié)構(gòu)的優(yōu)化又通過(guò)減少信息不對(duì)稱、優(yōu)化生產(chǎn)要素配置等方面強(qiáng)化技術(shù)創(chuàng)新的作用,這意味著智慧城市的建設(shè)蘊(yùn)含著資源節(jié)約,環(huán)境友好的內(nèi)涵。

從宏觀層面來(lái)看,智慧城市的建設(shè)通過(guò)智慧應(yīng)用場(chǎng)景和數(shù)字技術(shù)能夠有效地提升能源效率,減少碳排放。網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和公共平臺(tái)與數(shù)據(jù)庫(kù)是智慧城市建設(shè)的基礎(chǔ)內(nèi)容。智慧城市還包含智慧建設(shè)與宜居、智慧管理與服務(wù)和具體的智慧交通、智慧能源、智慧環(huán)保、智慧國(guó)土和智慧應(yīng)急等應(yīng)用場(chǎng)景,且以高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)等新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也是智慧城市建設(shè)的評(píng)價(jià)內(nèi)容之一。借助大數(shù)據(jù)和人工智慧、數(shù)據(jù)分析等數(shù)字技術(shù)的使用,城市的信息化和智慧化運(yùn)營(yíng)能力有效提升,智慧感知設(shè)備實(shí)時(shí)收集和分析數(shù)據(jù)使得城市的管理、運(yùn)行和服務(wù)能力,能有效地提升城市各個(gè)環(huán)節(jié)的效率,減少資源消耗,顯著降低城市的碳排放水平。

從中觀層面來(lái)看,數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化是智慧城市建設(shè)降低碳排放的重要途徑。智慧城市的建設(shè)同時(shí)推進(jìn)數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化,使得高技術(shù)行業(yè)規(guī)模不斷發(fā)展壯大,通過(guò)數(shù)字技術(shù)和信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)改造,使得產(chǎn)業(yè)向著低碳化、綠色化發(fā)展,減少排放量,促進(jìn)能源效率的提升和碳排放水平的下降。

從微觀層面上看,智慧城市的建設(shè)能有效監(jiān)測(cè)企業(yè)、居民等行為主體的碳活動(dòng),還能有效通過(guò)數(shù)據(jù)的分析獎(jiǎng)懲一些排放行為,進(jìn)而減少城市的碳排放。智慧應(yīng)用場(chǎng)景和數(shù)字通信技術(shù)的使用使得企業(yè)、居民和政府的能源消耗能被實(shí)時(shí)收集、精確監(jiān)測(cè)、傳遞和分析,信息技術(shù)和數(shù)字技術(shù)等還能實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)的碳排放足跡的精確計(jì)算。使得相關(guān)政府部門(mén)實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)碳排放配額的精確計(jì)算,通過(guò)對(duì)重點(diǎn)碳排放企業(yè)的監(jiān)測(cè)、企業(yè)能源的使用等進(jìn)行分析,能有效抑制企業(yè)的碳排放量和促使企業(yè)進(jìn)行綠色低碳轉(zhuǎn)型,促使能源利用效率的提升,減少城市的碳排放量。同時(shí)智慧城市的建設(shè)能吸引更多的高水平人才涌入,其帶來(lái)的知識(shí)擴(kuò)散效應(yīng)和文明生活理念的示范效應(yīng)能引導(dǎo)城市居民生活理念和方式的轉(zhuǎn)變,而數(shù)字技術(shù)的使用使得居民的消費(fèi)需求能被較快地感知。隨著綠色生態(tài)環(huán)保意識(shí)的普及,企業(yè)能及時(shí)根據(jù)消費(fèi)需求實(shí)時(shí)調(diào)整策略,減少生產(chǎn)過(guò)程中的能源消耗。

據(jù)此,提出以下假設(shè)。

假設(shè)H1:智慧城市的建設(shè)能夠減少城市的碳排放,降低碳強(qiáng)度。

碳排放量的減少主要通過(guò)降低一次性能源使用結(jié)構(gòu)、改進(jìn)部門(mén)能源利用效率和增加可替代清潔能源的使用,這些減排途徑都依賴于減排技術(shù)的發(fā)展,因此綠色技術(shù)創(chuàng)新是長(zhǎng)期實(shí)現(xiàn)碳減排的關(guān)鍵。智慧城市的建設(shè)基礎(chǔ)是城市運(yùn)行大數(shù)據(jù)的應(yīng)用,其利用效率取決于智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的智慧化和信息化水平,這包含著從最底層的傳感器的感知層的建設(shè)到最高層的應(yīng)用層的建設(shè),其形成數(shù)據(jù)要素,帶動(dòng)的技術(shù)進(jìn)步偏向于綠色低碳與節(jié)能減排,二者的融合也使得新一代的數(shù)字型技術(shù)進(jìn)步和能源技術(shù)的進(jìn)步,推動(dòng)綠色技術(shù)的進(jìn)步。其次,智慧城市的建設(shè)使得新興技術(shù)不斷發(fā)展,吸引一些高質(zhì)量的人才集聚,而智慧城市本身的建設(shè)對(duì)高技術(shù)和高層次人才的需求大幅增加,這促進(jìn)城市的人力資本結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化,為城市的綠色技術(shù)創(chuàng)新提供人才基礎(chǔ)。再次,智慧城市的一些具體的應(yīng)用場(chǎng)景如智慧金融的應(yīng)用使得銀行能夠精確掌握企業(yè)的資金負(fù)債能力,有效解決企業(yè)和銀行之間的信息不對(duì)等的問(wèn)題,能有效滿足有資金需求的企業(yè)的借貸需求,減緩企業(yè)的融資約束,為企業(yè)的綠色技術(shù)創(chuàng)新提供較多的資金,激勵(lì)企業(yè)綠色技術(shù)的發(fā)展。最后,智慧城市建設(shè)能加速城市的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)創(chuàng)新,同時(shí)優(yōu)化資源的配置,通過(guò)信息技術(shù)的傳輸,能減少供需雙方的信息不對(duì)稱現(xiàn)象,信息通信技術(shù)的使用使得各種研究平臺(tái)之間的溝通壁壘打開(kāi),各種要素的配置更加有效,知識(shí)的外溢也使得各種機(jī)構(gòu)的協(xié)同創(chuàng)新能力不斷提升。

據(jù)此,提出以下假設(shè)。

假設(shè)H2:智慧城市建設(shè)促進(jìn)城市綠色技術(shù)創(chuàng)新從而降低城市的碳排放量。

碳排放量受到經(jīng)濟(jì)發(fā)展總量、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)的共同影響,能源的使用是聯(lián)系碳排放和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。短期內(nèi)碳排放量的減少依賴于壓縮碳排放部門(mén)的生產(chǎn)規(guī)模,長(zhǎng)期內(nèi)技術(shù)進(jìn)步和能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化是碳減排的主要途徑。依托數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)字技術(shù),智慧能源的建設(shè)使得能源的生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)智慧化升級(jí),能源企業(yè)的生產(chǎn)管理在智慧平臺(tái)的助力下能實(shí)現(xiàn)更好的監(jiān)測(cè)和運(yùn)行,促使能源等要素能被配置到更高效率的行業(yè),優(yōu)化能源資源的配置,使得能源利用效率顯著提升。此外,智慧城市的建設(shè)催生一批新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,推動(dòng)著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化有助于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中的企業(yè)減少對(duì)能源的剛性需求,引導(dǎo)能源結(jié)構(gòu)由傳統(tǒng)的化石能源向清潔低碳能源轉(zhuǎn)變,推動(dòng)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,且高耗能產(chǎn)業(yè)占比的下降會(huì)減少化石能源的消費(fèi),促進(jìn)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)鏈的轉(zhuǎn)變也會(huì)使得能源結(jié)構(gòu)有所調(diào)整,在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型優(yōu)化。智慧城市的建設(shè)是信息技術(shù)和數(shù)字技術(shù)在城市中的具體應(yīng)用,這些技術(shù)的發(fā)展使得新能源的開(kāi)發(fā)成為可能,同時(shí)也使得更多的可再生能源能夠替代傳統(tǒng)的化石能源,能促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。最后,智慧城市的建設(shè)使得信息的傳播途徑更加有效。在當(dāng)前的生態(tài)文明建設(shè)背景下,居民的環(huán)保意識(shí)受信息宣傳影響加強(qiáng),能在一定程度上帶動(dòng)著能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。

據(jù)此,提出以下假設(shè)。

3 數(shù)據(jù)、變量與模型

3.1 模型設(shè)定

我國(guó)于2012年正式啟動(dòng)智慧城市試點(diǎn)工作,公布了第一批智慧城市試點(diǎn)名單,隨后分別在2013年和2015年公布了第二批與第三批智慧城市試點(diǎn)名單。某些地級(jí)市在被設(shè)立為智慧城市時(shí),年份可能會(huì)有某個(gè)區(qū)或者縣被設(shè)立為智慧城市,將其作為較早年份的處理組;同時(shí)有的地級(jí)市一開(kāi)始只有某個(gè)區(qū)或者縣被設(shè)立為智慧城市,后面整個(gè)市被設(shè)立為智慧城市,將其認(rèn)為是較晚年份的處理組。將始終只有個(gè)別區(qū)或者縣被設(shè)立為智慧城市的地級(jí)市予以剔除。智慧城市是傳統(tǒng)的城市發(fā)展模式向更高階段邁進(jìn)的產(chǎn)物,其建設(shè)依賴于當(dāng)時(shí)的數(shù)字技術(shù)水平,具有一定的不可預(yù)期性。同時(shí),在選取智慧城市政策的試點(diǎn)時(shí),并未按照相關(guān)的文件作為參考標(biāo)準(zhǔn),且試點(diǎn)的范圍涵蓋著補(bǔ)貼經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和技術(shù)發(fā)展水平的城市。因此,智慧城市的試點(diǎn)政策滿足政策時(shí)間隨機(jī)性和政策試點(diǎn)隨機(jī)性假設(shè),可以將其視為一項(xiàng)準(zhǔn)自然實(shí)驗(yàn)?？紤]到城市試點(diǎn)的年份有所不同,為更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)靥骄恐腔鄢鞘薪ㄔO(shè)對(duì)碳減排的影響,借鑒Beck等[30]的研究構(gòu)建多期雙重差分模型進(jìn)行政策效應(yīng)評(píng)估,具體模型為

yit=β0+β1DIDit+γXit+θi+δt+μit

(1)

式中:i、t分別為城市和年份;y為城市碳排放強(qiáng)度;DIDit為智慧城市與試點(diǎn)時(shí)間的交互項(xiàng),取值為1表示試點(diǎn)城市與試點(diǎn)時(shí)間兩個(gè)虛擬變量值都為1,取值為0則表示試點(diǎn)城市或者試點(diǎn)年份虛擬變量取值為0;β1為估計(jì)系數(shù),是最關(guān)心的系數(shù),它反映了納入試點(diǎn)政策的城市對(duì)城市碳減排的影響程度,當(dāng)β1>0表明智慧城市試點(diǎn)政策對(duì)碳排放的影響為負(fù)向作用,β1<0則表明智慧城市試點(diǎn)政策對(duì)碳排放的影響為正向促進(jìn)作用;Xit為一系列城市層面的控制變量,包括經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、城市化水平、金融發(fā)展程度、政府干預(yù)情況、外商直接投資、人口密度等;θi、δt分別為城市和年份固定效應(yīng);μit為未觀測(cè)到的隨機(jī)誤差項(xiàng);β0為常數(shù)項(xiàng)。

3.2 數(shù)據(jù)來(lái)源與變量選取

使用2005-2019年我國(guó)地級(jí)市的面板數(shù)據(jù),利用多期雙重差分模型對(duì)智慧城市的碳排放效應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn),并對(duì)回歸結(jié)果進(jìn)行穩(wěn)健性檢驗(yàn),根據(jù)研究假設(shè)檢驗(yàn)對(duì)智慧城市影響碳排放水平的影響機(jī)制。數(shù)據(jù)來(lái)源于《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》,GDP的數(shù)據(jù)根據(jù)2005年的價(jià)格指數(shù)進(jìn)行折算,由于地級(jí)市的價(jià)格指數(shù)數(shù)據(jù)缺乏,采用省級(jí)的GDP指數(shù)代替。此外,刪除了一些數(shù)據(jù)缺失較為嚴(yán)重的城市,如山東的萊蕪市和海南的三沙市,西藏的林芝市、那曲市等,自治州的數(shù)據(jù)缺失較多,因此未將自治州納入研究范疇,其余的數(shù)據(jù)采用線性插值法補(bǔ)齊。

碳排放總量是實(shí)體環(huán)境影響的一個(gè)重要方面,但單獨(dú)只看排放量的減少是不完善的,總量數(shù)據(jù)并沒(méi)有說(shuō)明實(shí)體經(jīng)濟(jì)使用資源的效率和總排放的變化是基于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)還是犧牲經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)為主的。智慧城市的建設(shè)更多的是數(shù)字技術(shù)的具體應(yīng)用,是以提升資源配置效率促進(jìn)的碳排放的下降。因此,采用碳強(qiáng)度更能說(shuō)明其對(duì)低碳的發(fā)展帶來(lái)的影響,且從總量上來(lái)看,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng),我國(guó)的碳排放總量是不斷上升的,還未達(dá)到峰值,但從碳強(qiáng)度的數(shù)據(jù)來(lái)看,我國(guó)的一系列減排措施是有一定效果的,因此被解釋變量為城市的碳排放強(qiáng)度。城市的碳排放強(qiáng)度為碳排放的總量與當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)水平的比值,碳排放量數(shù)據(jù)參照Chen等[31]的研究選擇利用美國(guó)宇航局提供的兩套夜間燈光數(shù)據(jù)(DMSP/OLS和NPP/VIIRS)從上而下地反演出中國(guó)縣級(jí)的排放量,再根據(jù)縣級(jí)數(shù)據(jù)相加得到城市的碳排數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)在中國(guó)碳核算數(shù)據(jù)庫(kù)(CEADS)公布,但僅僅公布到2017年,之后年份的采用時(shí)間序列數(shù)據(jù)模型ARIMA(autoregressive integrated moving average,自回歸移動(dòng)平均模型)在Chen等[31]的數(shù)據(jù)上進(jìn)行預(yù)測(cè),具體是先加總附屬縣區(qū)得到每個(gè)城市的CO2排放數(shù)據(jù),再利用ARIMA模型預(yù)測(cè)出城市碳排放數(shù)據(jù)。同時(shí),選取產(chǎn)業(yè)高級(jí)化、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、人口規(guī)模、人力資本水平、金融發(fā)展水平、城鎮(zhèn)化率、城市綠化水平、政府的財(cái)政自給率等作為控制變量。變量定義見(jiàn)表1。

表1 變量定義

4 實(shí)證與結(jié)果討論

4.1 基準(zhǔn)回歸

為了保證雙重差分估計(jì)結(jié)果的一致性,處理組和控制組城市需要滿足平行趨勢(shì)假設(shè),即在政策干預(yù)之前,處理組與控制組城市的碳排放強(qiáng)度變化趨勢(shì)是一致的。考慮到智慧城市試點(diǎn)政策的分批實(shí)施,為了更好地展示智慧城市試點(diǎn)政策的動(dòng)態(tài)效應(yīng),參照Beck等[30]的處理方法,采用漸進(jìn)雙重差分的方法來(lái)進(jìn)行平行趨勢(shì)檢驗(yàn),在進(jìn)行平行趨勢(shì)檢驗(yàn)的時(shí)候?qū)⒃圏c(diǎn)前一期作為基期。

對(duì)于碳排放強(qiáng)度而言,估計(jì)系數(shù)在智慧城市試點(diǎn)政策實(shí)施當(dāng)年及之后一年,智慧城市促進(jìn)碳減排的作用不顯著,而在兩年之后開(kāi)始顯著抑制城市的碳強(qiáng)度,政策存在滯后性,而在政策實(shí)施前均未通過(guò)顯著性水平檢驗(yàn)。這說(shuō)明處理組和控制組在智慧城市試點(diǎn)政策前城市的碳排放強(qiáng)度并無(wú)顯著差異,滿足平行趨勢(shì)假說(shuō)(圖1)。但政策效應(yīng)在政策實(shí)施第6年之后這一促進(jìn)作用顯著性逐漸消失,可能是智慧城市建設(shè)帶動(dòng)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)高于其帶來(lái)的碳排放水平的增加,從而導(dǎo)致其對(duì)碳強(qiáng)度的效應(yīng)減弱。

圖1 平行趨勢(shì)圖

使用全樣本的數(shù)據(jù)構(gòu)建多期雙重差分模型,隨后引入雙向固定效應(yīng),測(cè)算智慧城市試點(diǎn)政策對(duì)碳排放的影響效應(yīng)。表2中,第(1)列未加入任何控制變量,在第(2)列和(3)列中,進(jìn)一步加入控制變量以及時(shí)間和城市的固定效應(yīng)。結(jié)果顯示,雙重差分項(xiàng)的估計(jì)系數(shù)β1均為負(fù)值,且通過(guò)了顯著性的檢驗(yàn),表明智慧城市試點(diǎn)政策使得處理組地區(qū)相較于控制組地區(qū)的碳排放強(qiáng)度出現(xiàn)顯著下降,即智慧城市政策能促進(jìn)節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。由此,假設(shè)1得證。

機(jī)電班的小李同學(xué)來(lái)自外地，性格內(nèi)向，英語(yǔ)基礎(chǔ)差，但音色還不錯(cuò)，我有意把他做為苗子培養(yǎng)，鼓勵(lì)他參加英語(yǔ)技能競(jìng)賽。小李一直問(wèn)我，老師，我行嗎？我的英語(yǔ)這么差……我說(shuō)，不試試，怎么知道行不行，我和另外一個(gè)老師對(duì)他進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的課外輔導(dǎo)，訓(xùn)練其聽(tīng)、說(shuō)、寫(xiě)的能力，邊訓(xùn)練、邊鼓勵(lì)，從校賽一直堅(jiān)持到市賽，最后獲市級(jí)二等獎(jiǎng)(工科類第一名)，并代表市里參加全省工科類英語(yǔ)職業(yè)技能競(jìng)賽，雖最終未獲得名次，但從此他的英語(yǔ)學(xué)習(xí)興趣被激發(fā)，成為班級(jí)中的佼佼者。

4.2 穩(wěn)健性檢驗(yàn)

4.2.1 替換被解釋變量

利用城市的柵格數(shù)據(jù)和夜間燈光的數(shù)據(jù)的匹配形成的城市的碳排量強(qiáng)度(ODIAC)替代原有的被解釋變量,回歸結(jié)果見(jiàn)表3中的(1)列,DID的系數(shù)均顯著為負(fù),這表明智慧城市試點(diǎn)政策實(shí)施后,處理組碳排放量相比控制組下降,進(jìn)一步驗(yàn)證了智慧城市促進(jìn)碳減排的效應(yīng)。根據(jù)IPCC(政府間氣候變化專門(mén)委員會(huì)) 清單法的測(cè)算,能源排放總量也是衡量城市碳排放水平的一個(gè)重要指標(biāo),而由于我國(guó)富煤的資源稟賦結(jié)構(gòu),能源消費(fèi)總量很大程度上代表了城市的碳排放水平,因此表3中(2)列將被解釋變量替換為城市的電力、天然氣和液化石油氣的使用量加總測(cè)算的能源總量,根據(jù)(2)列的結(jié)果顯示,智慧城市仍然顯著降低了城市的能源排放總量。

表3 穩(wěn)健性分析結(jié)果

4.2.2 排除其余政策的干擾

智慧城市試點(diǎn)的凈效應(yīng)還可能受到與碳排放密切相關(guān)的低碳城市試點(diǎn)與創(chuàng)新型城市試點(diǎn)政策的干擾。低碳政策自2010年開(kāi)始實(shí)施,構(gòu)建DID2來(lái)表示低碳試點(diǎn)政策的沖擊;創(chuàng)新試點(diǎn)城市從2008年開(kāi)始實(shí)施,構(gòu)建DID1虛擬變量來(lái)表示創(chuàng)新型城市的政策沖擊,低碳試點(diǎn)政策與創(chuàng)新型城市的試點(diǎn)也是分批次的,表3中(3)列、(4)分別匯報(bào)了上述政策干擾后的估計(jì)結(jié)果,能看到智慧試點(diǎn)政策虛擬變量DID估計(jì)系數(shù)仍然顯著為負(fù)值,智慧城市影響碳排放強(qiáng)度仍然是穩(wěn)健的。

4.2.3 剔除直轄市

由于直轄市在政策制度、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與城市的創(chuàng)新能力方面都具有一定的優(yōu)勢(shì),為了進(jìn)一步證明結(jié)果的穩(wěn)健性,將直轄市從回歸樣本中剔除,剔除直轄市后的影響結(jié)果見(jiàn)表3的第(5)列,結(jié)果能夠看出,剔除了4個(gè)直轄市后政策在1%水平上顯著為負(fù),說(shuō)明了智慧城市的試點(diǎn)對(duì)城市的碳排放強(qiáng)度起到抑制作用,且控制變量的系數(shù)符號(hào)與基準(zhǔn)回歸保持一致,剔除4個(gè)直轄市后依然能證明結(jié)果的穩(wěn)健性。

4.2.4 PSM-DID穩(wěn)健性檢驗(yàn)

為了處理DID模型的樣本選擇偏誤問(wèn)題,使用PSM-DID(傾向得分匹配-雙重差分)方法。智慧城市的試點(diǎn)是分為3個(gè)批次展開(kāi)的,將樣本考察期內(nèi)作為智慧城市試點(diǎn)的城市列為控制組,采用傾向得分匹配的方法,按照核匹配、近鄰匹配和半徑匹配3種方法對(duì)控制組進(jìn)行逐年與截面的回歸處理,經(jīng)過(guò)匹配不同變量控制組與對(duì)照組樣本均值差異的P值,在10%的水平線軸上控制組與對(duì)照組具有平衡性。表4中(1)列、(2)列分別為逐年和截面匹配后的估計(jì)結(jié)果。從結(jié)果顯示,智慧城市政策變量的系數(shù)在1%的顯著性水平上顯著,并且不同匹配方法都具有較強(qiáng)的穩(wěn)健性,進(jìn)一步說(shuō)明了智慧城市建設(shè)降低碳排放假說(shuō)的穩(wěn)健性。

表4 PSM-DID檢驗(yàn)結(jié)果

4.2.5 安慰劑檢驗(yàn)

為了更加充分地驗(yàn)證智慧城市建設(shè)對(duì)碳排放強(qiáng)度的影響,采用安慰劑檢驗(yàn)方法。為確保智慧城市建設(shè)的實(shí)施是一種隨機(jī)沖擊,從樣本城市中隨機(jī)抽取了94個(gè)城市作為虛假的處理組城市,其余城市則作為虛假對(duì)照組。這樣就能夠得到智慧城市建設(shè)對(duì)城市碳排放的系數(shù)估計(jì)值。為了避免其他小概率事件對(duì)結(jié)果的影響,重復(fù)進(jìn)行回歸分析500次,并通過(guò)圖2中呈現(xiàn)的500個(gè)隨機(jī)生成的估計(jì)系數(shù)和相應(yīng)的P值分布來(lái)進(jìn)行評(píng)估。從這些分布中可以看到,回歸系數(shù)近似于正態(tài)分布,且絕大多數(shù)結(jié)果不顯著?；鶞?zhǔn)回歸系數(shù)的估計(jì)值位于虛假回歸系數(shù)分布的高尾位置,這在安慰劑檢驗(yàn)中屬于小概率事件。因此,證實(shí)了智慧城市政策促進(jìn)城市碳排放強(qiáng)度的下降并非來(lái)源于不可觀測(cè)因素,從而表明結(jié)果的穩(wěn)健性。

圖2 安慰劑檢驗(yàn)結(jié)果

4.2.6 異質(zhì)性處理效應(yīng)檢驗(yàn)

在一般的雙重差分模型中,若滿足平行趨勢(shì)假定這一前提,則雙重差分模型對(duì)平均處理效應(yīng)估計(jì)就是無(wú)偏的,但在多時(shí)點(diǎn)雙重差分的情形下,若要獲得平均處理效應(yīng)的無(wú)偏估計(jì),不僅要滿足平行趨勢(shì)假定,雙向固定效應(yīng)(TWFE)估計(jì)量必須還滿足處理效應(yīng)在不同時(shí)點(diǎn)和不同組別之間沒(méi)有差異,即不存在異質(zhì)性處理效應(yīng)[32-33]。進(jìn)一步地,在存在異質(zhì)性處理效應(yīng)的多時(shí)點(diǎn)雙重差分模型中,由于已經(jīng)處理過(guò)的個(gè)體之間會(huì)進(jìn)行比較,所以在計(jì)算加權(quán)平均處理效應(yīng)時(shí)某些組別的處理效應(yīng)可能得到負(fù)的權(quán)重,而“負(fù)權(quán)重”占比過(guò)大可能導(dǎo)致回歸的結(jié)果不穩(wěn)健[34]。借鑒Clémentde de Chaisemartin和Xavier[34]的方法運(yùn)用命令對(duì)可能存在的異質(zhì)性效應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn),結(jié)果得到試點(diǎn)城市的各個(gè)年份的處理效應(yīng)均為正值,且穩(wěn)健性指標(biāo)為1.197,表明異質(zhì)性處理效應(yīng)對(duì)本文的結(jié)果無(wú)實(shí)質(zhì)性影響。再參考Sun和Abraham[33]處理異質(zhì)性的方法,得到多期雙重差分的異質(zhì)性處理效應(yīng)的回歸結(jié)果,系數(shù)結(jié)果為-0.261**(0.032),且通過(guò)5%的顯著性檢驗(yàn),系數(shù)為負(fù)值也進(jìn)一步證實(shí)了研究結(jié)果的穩(wěn)健性。

4.3 異質(zhì)性分析

為進(jìn)一步論證研究結(jié)論在不同區(qū)域政策的有效性,按照城市的發(fā)展規(guī)模、信息化發(fā)展水平和城市的資源基礎(chǔ)3類來(lái)論證試點(diǎn)政策在不同區(qū)域的政策效果。

4.3.1 基于城市規(guī)模的異質(zhì)性分析

當(dāng)前信息技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到一定程度,智慧城市建設(shè)依賴的大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)已經(jīng)成熟,不同規(guī)模的試點(diǎn)城市使用這些技術(shù)時(shí)不存在明顯的障礙,智慧城市的建設(shè)適用于各個(gè)規(guī)模的城市。根據(jù)前文的分析結(jié)果,我國(guó)智慧城市試點(diǎn)政策有利于城市的碳減排,但有的城市規(guī)模較小。為了探求試點(diǎn)政策是否在不同規(guī)模的城市產(chǎn)生的減排效果一致,將城市規(guī)模按照2014年國(guó)務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于調(diào)整城市規(guī)模劃分標(biāo)準(zhǔn)的通知》中的城市規(guī)模分類標(biāo)準(zhǔn),將城市劃分為小規(guī)模、中等規(guī)模、大規(guī)模、Ⅰ型大城市和Ⅱ型大城市和特大城市等6個(gè)層次。樣本分類后回歸結(jié)果見(jiàn)表5?；貧w結(jié)果表明,智慧城市政策實(shí)施顯著降低了城市的碳排放水平,并對(duì)規(guī)模較大的試點(diǎn)城市影響更大。造成這種現(xiàn)象的原因可能在于規(guī)模較大的城市在較多方面具有規(guī)模優(yōu)勢(shì),智慧城市政策可以在最好的狀態(tài)下實(shí)施,因此這類城市的碳排放強(qiáng)度將在政策實(shí)施過(guò)程中得到較大的降低。同時(shí),不同規(guī)模的城市對(duì)智慧城市政策的碳減排效果存在差異。針對(duì)城市規(guī)模較小和中等規(guī)模的城市,智慧城市試點(diǎn)政策使得城市的碳排放增加。可能的原因是小城市進(jìn)行智慧城市試點(diǎn)使得各類生產(chǎn)要素更加集聚和活躍,經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度較快,同時(shí)小規(guī)模城市缺乏信息技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ),導(dǎo)致政策試點(diǎn)增加城市的碳排放,同時(shí)也驗(yàn)證了庫(kù)茲涅茨曲線的理論,在城市發(fā)展初期,碳排放量隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大而不斷增加。

表5 城市規(guī)模異質(zhì)性分析結(jié)果

4.3.2 基于城市資源基礎(chǔ)的異質(zhì)性分析

2013年國(guó)務(wù)院發(fā)布《全國(guó)資源型城市可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃(2013-2020年)》,將262個(gè)城市劃分為資源型城市。按照文件定義,資源型城市是以地區(qū)的礦產(chǎn)、森林等自然資源開(kāi)采、加工為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的城市,是我國(guó)重要的資源戰(zhàn)略基地。資源型城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展大多以第二產(chǎn)業(yè)為主,而第二產(chǎn)業(yè)是碳排放來(lái)源的重要產(chǎn)業(yè),因此這些城市的碳排放量普遍高于其余城市。為了明晰智慧城市的建設(shè)對(duì)不同資源基礎(chǔ)的城市產(chǎn)生的碳排放效應(yīng)是否存在區(qū)別,將城市類型按照國(guó)家對(duì)資源型城市的定義劃分為資源型城市與非資源城市。根據(jù)表6,資源型城市與非資源型城市的回歸系數(shù)都顯著為負(fù)值,說(shuō)明智慧城市試點(diǎn)在不同類型資源基礎(chǔ)的城市間都能降低碳排放水平,但進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),資源型城市的回歸系數(shù)為-0.408 9,小于非資源型城市的回歸系數(shù)-0.117 6,說(shuō)明智慧城市試點(diǎn)政策對(duì)資源型城市的碳減排效應(yīng)更大。智慧城市試點(diǎn)主要通過(guò)綠色技術(shù)創(chuàng)新水平的提升與能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化減少試點(diǎn)地區(qū)的碳排放水平。對(duì)于資源型城市而言,其綠色技術(shù)創(chuàng)新水平較低,且生產(chǎn)大多使用化石能源,煤炭在能源結(jié)構(gòu)中占比較高,因此智慧城市的試點(diǎn)對(duì)其碳減排效應(yīng)更加顯著。

4.3.3 基于城市信息化程度的異質(zhì)性分析

智慧城市的建設(shè)主要依賴于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新興信息技術(shù)的發(fā)展,因此城市的信息化基礎(chǔ)對(duì)試點(diǎn)效果會(huì)存在一定的區(qū)別。城市的信息化發(fā)展程度可以按照其寬帶互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)來(lái)表示。將城市的寬帶用戶數(shù)分為3類,選取發(fā)展程度較高和信息化程度較低的城市進(jìn)行異質(zhì)性分析。進(jìn)一步分析在不同信息化發(fā)展程度的城市中,智慧城市的政策效果會(huì)存在哪些不同。根據(jù)表7,不同信息化程度的城市的系數(shù)都為負(fù)值,但只有信息化程度較高的城市的系數(shù)顯著,因此智慧城市的建設(shè)需要在一定的信息基礎(chǔ)上才能發(fā)揮碳減排的效果,只有智慧城市建設(shè)依賴的信息基礎(chǔ)設(shè)施的完善,政策效果才能較大化。因此城市需加快對(duì)不同城市的信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

表7 城市信息化程度的異質(zhì)性分析結(jié)果

4.4 機(jī)制分析

為了避免傳統(tǒng)的中介效應(yīng)存在的內(nèi)生性問(wèn)題,借鑒寇宗來(lái)和劉學(xué)悅[35]、余泳澤和林彬彬[36]的研究,將機(jī)制變量與政策變量進(jìn)行回歸,公式為

innov_git=α0+α1DIDit+α2controlit+μi+σt+εit

(2)

coal_noit=α0+α1DIDit+α2controlit+

μi+σt+εit

(3)

式中:i、t分別為城市和年份;innov_git為地級(jí)市的綠色技術(shù)創(chuàng)新水平;coal_noit為能源消費(fèi)結(jié)構(gòu);DIDit為智慧城市與試點(diǎn)時(shí)間的交互項(xiàng);α1、α2為系數(shù),α1是重要的系數(shù),它反映了納入試點(diǎn)政策的城市對(duì)城市的綠色技術(shù)創(chuàng)新水平和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的影響程度,當(dāng)α1>0表明智慧城市試點(diǎn)政策對(duì)城市綠色技術(shù)創(chuàng)新水平和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的影響為正向作用,α1<0則表明智慧城市試點(diǎn)政策對(duì)城市綠色技術(shù)創(chuàng)新水平和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的影響為負(fù)向作用;controlit為一系列城市層面的控制變量;α0為常數(shù)項(xiàng);μi、σt分別為城市和年份固定效應(yīng);εit為隨機(jī)誤差項(xiàng)。

地級(jí)市的綠色技術(shù)創(chuàng)新水平采用能直觀地反映綠色創(chuàng)新產(chǎn)出和更具有時(shí)效性的地級(jí)市的綠色專利申請(qǐng)量來(lái)衡量。參考齊紹洲等[37]的研究,將綠色專利的數(shù)量加1取對(duì)數(shù)為代理變量。由于缺失直觀的地級(jí)市的能源消耗數(shù)據(jù),只有城市的用電量,供暖、天然氣和供熱的數(shù)據(jù),采用原煤消費(fèi)量表征城市的能源結(jié)構(gòu),原煤消費(fèi)量主要來(lái)自工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的部分,因此采用地級(jí)市的工業(yè)增加值占比乘以省市的原煤消費(fèi)量來(lái)表示城市的能源結(jié)構(gòu)。馬麗梅和張曉[38]采用一次性能源消耗高的8個(gè)行業(yè)總產(chǎn)值占各個(gè)省份的GDP的比重衡量能源結(jié)構(gòu);邵帥等[39]采用城市的用電量表示地級(jí)市的能源結(jié)構(gòu)。但是上述方法存在缺陷,數(shù)據(jù)表征不全面。借鑒邵帥等[39]的研究,選取城市的煤炭能源消費(fèi)總量占據(jù)能源消費(fèi)總量的比重來(lái)表征能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。具體是利用《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》公布的天然氣和液化石油氣,全社會(huì)用電量三部分能源消耗量,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)煤折算系數(shù)(2)天然氣折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)為1.33千克標(biāo)準(zhǔn)煤/m3;液化石油氣折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)為1.714 3千克標(biāo)準(zhǔn)煤/kg;電力折標(biāo)準(zhǔn)煤的系數(shù)為0.122 9千克標(biāo)準(zhǔn)煤/(kW·h)。火力發(fā)電的比例參考每年的《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》里面的數(shù)據(jù)。得到能源消耗總量。我國(guó)的碳排放主要來(lái)自火電和重工業(yè),當(dāng)前富煤貧油少氣的資源稟賦結(jié)構(gòu)又決定了當(dāng)前的電力生產(chǎn)對(duì)煤炭的高度依賴性,電力消耗占整體的碳排放比重較高,因此地級(jí)市的能源消耗結(jié)構(gòu)(3)能源結(jié)構(gòu)=用電量×煤電發(fā)電比例×煤氣折標(biāo)煤系數(shù)/(用電量×煤電發(fā)電比例×煤氣折標(biāo)煤系數(shù)+液化石油氣×折煤系數(shù)+液化石油氣×標(biāo)煤系數(shù))×100%。采用用電量與煤電發(fā)電的比例乘以電力折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)比上城市的能源消耗總量表示。

通過(guò)上文的分析,智慧城市的建設(shè)確實(shí)對(duì)試點(diǎn)地區(qū)的碳排放有促進(jìn)作用。進(jìn)一步分析智慧城市政策抑制城市碳排放水平的影響機(jī)制。根據(jù)前文的假設(shè),分別將綠色技術(shù)創(chuàng)新的代理變量(地級(jí)市綠色技術(shù)創(chuàng)新的申請(qǐng)量加1取對(duì)數(shù))和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化(煤炭使用占能源消耗總量的比重)作為機(jī)制變量,對(duì)智慧城市政策影響試點(diǎn)地區(qū)碳強(qiáng)度下降過(guò)程中可能存在的效應(yīng)進(jìn)行實(shí)證分析。

4.4.1 綠色技術(shù)創(chuàng)新機(jī)制

碳排放的下降主要依賴于減排技術(shù)的創(chuàng)新,需要驗(yàn)證智慧城市是否通過(guò)提高綠色技術(shù)創(chuàng)新的水平,進(jìn)而降低碳排放強(qiáng)度。根據(jù)上文的分析,智慧城市對(duì)碳減排的抑制效應(yīng)已經(jīng)得到驗(yàn)證,本節(jié)驗(yàn)證智慧城市是否影響城市的綠色技術(shù)創(chuàng)新水平,具體的做法是將政策變量直接對(duì)綠色技術(shù)創(chuàng)新水平進(jìn)行回歸,根據(jù)表8結(jié)果,不加控制變量的模型(1)和加入了控制變量的模型(2)都通過(guò)了顯著性檢驗(yàn)且回歸系數(shù)都為正值,即智慧城市試點(diǎn)政策下,城市的綠色技術(shù)創(chuàng)新水平得到促進(jìn)。根據(jù)前文的理論分析,智慧城市的建設(shè)能調(diào)動(dòng)政府和市場(chǎng)的活力,吸引更高水平的人力資本和緩解企業(yè)的融資成本促進(jìn)城市的綠色技術(shù)創(chuàng)新水平,而綠色技術(shù)創(chuàng)新水平的提升會(huì)使得城市的碳排放強(qiáng)度下降。由此,假設(shè)H2得以證明。

4.4.2 能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化機(jī)制

由上文的理論分析可知,智慧城市的政策使得試點(diǎn)地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷升級(jí)和企業(yè)的排放行為得以監(jiān)測(cè)。因此進(jìn)一步對(duì)這種可能的效應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)。在表8中,(3)列是不加控制變量的智慧城市的建設(shè)對(duì)能源結(jié)構(gòu)的回歸,而(4)列是加入了控制變量的回歸。從回歸的系數(shù)能看出,政策的系數(shù)都為負(fù)值,即智慧城市建設(shè)能降低煤炭在能源結(jié)構(gòu)中的占比,促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。根據(jù)前文的分析,能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化直接促進(jìn)城市的碳排放強(qiáng)度下降。綜上得出結(jié)論,智慧城市政策的實(shí)施帶動(dòng)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化促進(jìn)城市的碳排放強(qiáng)度的下降,假設(shè)H3得以證實(shí)。

5 結(jié)論與建議

城市化水平的不斷提高和人口數(shù)量的不斷增加,使得城市成為全球氣候變暖和溫室氣體排放的主要驅(qū)動(dòng)力之一。為了解決城市發(fā)展中的一系列問(wèn)題和提升居民生活的舒適度和便利性,世界各國(guó)紛紛投入建設(shè)智慧城市的浪潮中?，F(xiàn)有研究多從碳排放的演變、影響因素以及智慧城市建設(shè)評(píng)價(jià)等角度研究,而對(duì)智慧城市建設(shè)產(chǎn)生的碳減排效應(yīng)研究較少。為了考察智慧城市建設(shè)的碳減排效應(yīng),在明晰了相關(guān)的概念定義和對(duì)理論進(jìn)行回顧的基礎(chǔ)上,提出3個(gè)研究假設(shè),運(yùn)用雙重差分模型進(jìn)行檢驗(yàn)后得出以下結(jié)論:1智慧城市是以大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新型信息技術(shù)為載體,嵌入到城市運(yùn)行的各種物體中,形成整個(gè)城市的智聯(lián)互通,通過(guò)對(duì)城市運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析整理再將各項(xiàng)資源配置到最有效的用途中,實(shí)現(xiàn)整個(gè)城市的智慧化,因此智慧城市能顯著提升城市的運(yùn)行效率,進(jìn)而減少城市中的碳排放。在控制了其余影響碳排放水平的因素后,智慧城市政策對(duì)碳強(qiáng)度的回歸系數(shù)為負(fù)值,且均通過(guò)顯著性檢驗(yàn),因此計(jì)量上也證明了智慧城市試點(diǎn)政策對(duì)碳排放有抑制作用。2智慧城市建設(shè)提升了城市的綠色技術(shù)創(chuàng)新水平和優(yōu)化了能源結(jié)構(gòu)使得城市的碳排放水平下降。3智慧城市政策對(duì)碳減排的影響在規(guī)模較大、信息化程度較高和資源型城市中效果較好。

鑒于上述結(jié)論,提出以下建議。

1)完善城市的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。智慧城市建設(shè)依賴于5G(第5代移動(dòng)通信技術(shù))、云計(jì)算、云計(jì)算等信息通信技術(shù)的發(fā)展,因此數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施越完善,智慧城市建設(shè)的效果越好。但我國(guó)城市之間發(fā)展基礎(chǔ)不一,大部分地區(qū)的信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)還較薄弱,智慧城市能促進(jìn)節(jié)能減排,因此應(yīng)該加強(qiáng)城市信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),包括高速寬帶網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算等,以支持城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智慧城市建設(shè)。這樣可以提高能源監(jiān)測(cè)的精度和效率,減少能源的浪費(fèi)和損耗,從而降低城市碳排放。

2)分級(jí)分類推進(jìn)智慧城市建設(shè)工作。我國(guó)城市眾多且發(fā)展基礎(chǔ)存在很大差異,一刀切的政策推進(jìn)不利于城市的發(fā)展,要結(jié)合城市的資源稟賦、環(huán)保特征和經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r等實(shí)際情況,制定不同級(jí)別的智慧城市建設(shè)計(jì)劃,并根據(jù)計(jì)劃逐步推進(jìn)。同時(shí),在推進(jìn)過(guò)程中,要注重分類施策,重點(diǎn)關(guān)注城市交通出行、能源消費(fèi)、建筑節(jié)能等領(lǐng)域,通過(guò)智能化手段來(lái)降低碳排放。

3)加強(qiáng)人才引進(jìn)和培養(yǎng)。綠色技術(shù)創(chuàng)新是智慧城市建設(shè)發(fā)揮碳減排的重要渠道,而技術(shù)創(chuàng)新急需的是人才,智慧城市建設(shè)需要大量具有跨學(xué)科背景的高層次人才,如物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、數(shù)據(jù)分析、城市規(guī)劃等方面的專家和技術(shù)人員。引入這些高層次人才可以推動(dòng)智慧城市建設(shè)的發(fā)展,促進(jìn)碳排放的降低。

4)加強(qiáng)宣傳綠色低碳生活理念。碳排放主要來(lái)自人類生產(chǎn)生活,企業(yè)的減排能通過(guò)綠色技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn),而居民的生活排放較多地依靠環(huán)保行為。因此要加強(qiáng)對(duì)公眾的環(huán)保教育和綠色生活理念的宣傳。通過(guò)多種形式,如線上線下活動(dòng)、媒體宣傳等,向公眾傳遞低碳環(huán)保的生活方式和理念。這樣可以提高公眾環(huán)保意識(shí)和行為水平,促進(jìn)城市環(huán)保事業(yè)的發(fā)展,從而減少碳排放。