原文标题：数字经济的碳减排效应：理论分析与经验证据

原文作者：杨刚强，王海森，范恒山，岳子洋

发表期刊：中国工业经济

一、研究背景

中国将数字经济发展上升为国家战略，党的二十大报告对“加快发展数字经济”和“加快建设数字中国”作出了重要部署。数字经济代表了工业的未来发展方向，对碳排放的作用备受关注。然而，就数字经济的碳排放影响方面，学术界尚未达成共识。因此，科学评估数字经济对碳排放的影响，不仅是全面加快数字经济发展的客观需要，也是确保提前或如期实现碳达峰碳中和（简称“双碳”）目标的必然要求。然而，现有文献就数字经济对碳排放的影响还缺乏深入的理论分析，更多探讨的是数字经济与碳排放的相关性，对二者之间的因果关系论证不足，缺乏从数字产业化和产业数字化的视角探讨数字经济碳排放效应和内在机制的研究。因此，本文在深入推导数字经济影响碳排放理论模型的基础上，采用2007-2017年县（区）面板数据，系统分析了数字经济的碳排放效应及其作用机制，为中国实现“双碳”目标和经济高质量发展提供有益借鉴。

相较于已有文献，本文的边际贡献在于：①从理论上阐释了数字经济的碳减排效应，构建了数字经济助力碳减排的理论分析框架，明确了数字经济在实现“双碳”目标中的功能定位，丰富了数字经济基础理论的内涵与应用场景，为推动绿色高质矗发展提供了新的理论支撑；②从重组创新的视角引入了技术相关性和技术多样化，运用因果中介模观检验了二者在数字经济影响碳减排过程中的作用机制，进一步十富拓展了该领域的研究；③基于数字经济内活，从数字产业化和产业数字化的宏观视角来识别数字经济的碳排放影响，为更好推动数字经济发展和实现“双碳”目标提供了政策支撑；④基础数据的缺失限制了数字经济与碳排放关系的实证研究，本文借助大数据分析方法，构建了一套县（区）层面的数据集，为完善相关领域的实证研究提供了新的证据支撑。

二、研究设计

（一）研究假设

本文借鉴Acemogluand Restrepo(2022)的模型设定，假定最终产品市场为完全竞争市场，中间产品市场为垄断竞争市场，最终产品生产者投入能源和中间产品进行生产。在此基础上，构建内生增长模型探讨数字经济对碳排放的影响机制。

本文根据企业生产决策的和数字经济影响碳排放的机制分析的利润最大化条件，提出了以下五个假设：①数字经济的发展能够促进技术多样化的提高；②技术相关性能够正向激励技术多样化的中介效应；③数字经济的发展对技术进步具有正向促进作用；④数字经济的发展显著促进了能源利用效率的提高；⑤数字经济的碳减排效应通过促进技术进步、技术多样化和提高能源利用效率来实现。

综合理论模型，数字经济从技术和效率两个层面作用于碳排放，技术可分解为技术多样化和技术进步，效率可分解为单要素能源利用效率和全要素能源利用效率，在新旧技术相关性高的地区，技术多样化的作用越明显，进而为数字经济的碳减排效应提供更充足的激励。

（二）模型设定与变量说明

1.基准模型

为检验数字经济的碳减排效应，本文构建如下基准模型：

其中，i、t分别代表县（区）、年份，c、p分别代表城市、省份，carbon为县（区）碳排放量。digital为核心解释变量，即县（区）所在城市的数字经济发展水平。考虑到数字经济的应用存在一定时滞，本文对其做滞后一期处理。X代表影响碳排放且随着i和t变动的控制变量集，和分别代表个体固定效应、省份与年份交互固定效应（控制此项后便不单独控制年份固定效应），为随机误差项。

2.因果中介模型

本文借鉴Alan et al.(2018)的研究，构建了一个因果中介模型用于识别技术与效率的中介作用，该方法将总暴露效应分解为随机效应和间接效应。如果用digital代表数字经济高与低的虚拟变量，令表示digital=a时中介变鼠的取值，以来表示处理变最(digital)和中介变量(M)分别等于a和m时结果变措(carbon)的取值，则数字经济的碳排放效应可被定义为平均处理效应(ATE)，其计算公式为：

若ATE存在，说明数字经济可以影响碳排放，并且使得中介变量M存在两个潜在。相应地，结果变量取值为和

此时a=l或者0，则平均因果中介效应（ACME）可被定义为：

由于a=1或0，故数字经济对每个县（区）碳排放的平均直接效应（ADE）可被定义为：

一般而言，ACME和ADE的识别方法如下：

3.变量说明

碳排放(carbon)。卫星数据的发展为计算县（区）的碳排放量提供了很好的支撑，本文参考Chen et al.（2020）的做法，得到县（区）碳排放数据。

数字经济(digital)。现有研究主要从国家、省份、行业、企业等层面来测算数字产业化和产业数字化的水平（许宪春和张美慧，2020；蔡跃洲和牛新星，2021；戴翔和杨双至，2022)，前者主要采用数字行业的增加值衡屈，后者采用传统行业因数字技术引致的产出提升衡最，最后加总得出数字经济的总规模。而本文的数据聚焦于地区层面，若将该方法应用于本文研究会出现两个问题：一是数字技术变化之快、应用之广，前所未有，不断催生新型数字行业，以既定的划分范围来测算逐年变化的数字产业化水平，可能因遗漏、直复、过度测算而产生偏差；二是数字技术对传统行业的转型升级效应难以被剥离出来。传统行业的产出提升不仅仅是因为数字技术的作用，二者之间还存在严重的内生性问题。

（三）数据来源

除基准回归中所用数据外，媒体对数字经济的关注度数据来自《中国研究数据服务平台》和百度新闻搜索引擎，工具变量数据来自样本地区所有公司官网和微博公众平台。在剔除了所有缺失值之后，本文共获得了14010个观测值，包含2007-2017年1561个县（区）的非平衡面板数据。为排除异方差影响，本文对部分连续变量做了对数处理。此外，考虑到经济发达地区的数据可能会对结果产生干扰，本文剔除了北京、上海、广州、深圳的相关数据。

三、实证结果分析

（一）数字经济对碳排放的影响

表1量化了数字经济对碳排放的影响。结果显示，digital的系数显著为负，证实了数字经济对碳排放的直接影响。现有研究虽然鲜有对数字经济与碳排放之间的关系提供一致结论，但ICT产业作为数字经济的发展核心及其萌芽的产物，其环境效应已得到广泛讨论。

在此基础上，作者进行了替换核心解释变量、替换被解释变量、剔除能源环境政策的影响三种稳健性检验，以上检验的回归结果显示，本文的结论仍然稳健。随后，作者对碳排放与数字经济发展之间的因果关系易导致的内生性进行了检验，作者使用了工具变量两阶段最小二乘法来减弱内生性。工具变量法的估计结果显示，digital的回归系数仍然显著为负，第一阶段的F值为显著为正，工具变量的“相关性”得到满足。

（二）进一步分析

根据前文的理论分析，数字经济从技术和效率两个层面作用于碳排放，为厘清这一作用机制，本文做进一步的机制检验。

1.结构方程和ACME估计

对线性结构方程模型进行估计。本文设定参数不确定性的准贝叶斯近似运行的模拟次数为1000次。结果显示，digital对tc和td的系数估计均显著为正，表明数字经济显著促进了技术进步与技术多样化。digital对carbon的系数估计仍然显著，表明技术进步与技术多样化的中介作用均有效。进一步地，单要素能源利用效率和全要素能源利用效率的中介作用同样成立。尽管结构方程的结果已经揭示数字经济影响碳排放的潜在机制，但需要进一步讨论其中的因果关系。本文基于线性结构方程系数乘积方法，进行了ACME、ADE和ATE估计，如表2所示。以第(1)列的分解结果为例，数字经济通过tc影响碳排放的ACME约为-0.07,其对应95%的置信区间在0以下，证明中介效应存在，ADE、ATE分别约为-0.92和-1.00,且置信区间也均小于0。同理，其他三种变量的中介效应也均成立。

2.技术相关性的优化机制分析

技术相关性是另一个关键的机制变量，本文将数字经济、技术相关性、技术多样化和碳排放纳入同一框架进行分析，表3报告了这一结果。rca_td代表技术相关性与技术多样化的交互项，该系数显著为负，表明地区技术相关性越高，技术多样化的作用越强，数字经济的碳减排效果越明显。对此有如下可能的解释：尽管经济主体不断被迫适应日益激烈的市场竞争和技术变革，但很少有经济主体能够确定最佳的创新方向和变革战略。在本文所选取的样本中，技术相关性促进了技术多样化的形成，较为低风险的创新来自先前存在的旧知识与认知接近的新知识重新组合，表明激进创新行为并不存在，新旧技术的相关性减少了知识沟通的障碍，促进了地区技术多样化发展的繁荣。技术多样化在某种程度上并不意味着低水平的专业化，而是在利用现有知识优势的基础上，进一步挖掘隐藏的机会并创造新的技术。鉴于技术多样化和技术相关性的影响，数字经济的碳减排效应得到进一步增强。

四、结论与启示

本文基于理论机制与经验事实，揭示了数字经济的碳减排效应和相关机制。主要结论为：①数字经济的发展整体上有助于减少碳排放，仅仅关注数字产业化是以往研究得出数字经济“亲碳”的主要原因，在考虑了变量选择性偏误、其他政策影响、内生性等问题后，该结论仍然成立。②机制研究表明，数字经济的碳减排效应可以从技术和效率两个层面进行分解，在技术层面，数字经济促进了技术多样化，技术相关性对这一过程具有重要的激励作用；在效率层面，数字经济通过激发新的能源消费方式和理念，有效促进了能源利用效率，进而降低碳排放。

基于以上研究结论，本文提出如下政策启示：①深入推进传统产业数字化转型；②加快推进能源绿色低碳转型；③加快数字技术基础研发能力和数字人才队伍建设；④加快完善数字经济治理体系。

原文摘要：

实现碳达峰碳中和是一场系统性变革，需要全社会共同发力。数字经济作为推动经济高质量发展的新引擎，理应为推动实现碳达峰碳中和目标发挥重要作用。本文构建了一个内生增长模型，揭示了数字经济促进碳减排的新机制，并进行了实证检验。研究表明，数字经济发展具有显著的碳减排效应，在考虑变量选择偏误、剔除其他政策影响和容忍”不外生工具变量”等稳健性、内生性检验后该结论依然成立。机制分析发现，除技术进步和能源利用效率渠道以外，数字经济促进了技术多样化，为碳减排提供了更稳定的激励，且技术相关性越高，数字经济对技术多样化的提升效应越明显。异质性分析表明，要素禀赋差异、跨界污染转移和主体功能定位是影响省际交界地区数字经济碳减排效应的重要因素。数字产业化和产业数字化对碳减排的影响具有区域差异，在低数字产业化与高产业数字化的地区，数字经济的碳减排作用更加显著。本文不仅为系统理解数字经济的碳排放影呴提供了新的分析视角，也为促进经济社会发展全面绿色转型、积极稳妥推进碳达蜂碳中和提供了政策启示。

作者：

温鹏 中央财经大学财经研究院研究生

指导老师：

王遥 中央财经大学绿色金融国际研究院院长