楊 昕 趙守國

內(nèi)容提要：本文基于擴展的STIRPAT方程和環(huán)境庫茲涅茨曲線等理論，利用中國省級面板數(shù)據(jù)解析數(shù)字經(jīng)濟對區(qū)域碳排放的影響。研究結(jié)果表明：數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展能夠顯著降低區(qū)域碳排放水平，且該結(jié)果在經(jīng)過一系列穩(wěn)健性檢驗后仍然成立。就其作用機制而言，數(shù)字經(jīng)濟能夠通過提高能源利用效率和優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)的方式降低區(qū)域碳排放。進一步考慮數(shù)字經(jīng)濟低碳減排效應的空間關(guān)聯(lián)特征后發(fā)現(xiàn)，數(shù)字經(jīng)濟不僅可以推動本地區(qū)實現(xiàn)低碳發(fā)展，同時也有助于降低鄰近地區(qū)的碳排放。非線性關(guān)系檢驗表明，在研究時段內(nèi)，數(shù)字經(jīng)濟對區(qū)域碳排放的影響在整體上已經(jīng)跨越環(huán)境庫茲涅茨曲線的頂點，即中國當前的數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展已經(jīng)進入低碳減排階段。伴隨經(jīng)濟發(fā)展水平的演變，數(shù)字經(jīng)濟對區(qū)域碳排放的負向影響存在顯著的單門檻效應。當?shù)貐^(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平跨越門檻值后，數(shù)字經(jīng)濟的低碳減排效應呈現(xiàn)邊際遞增特征。

一、問題提出

為了加速推進全球綠色低碳治理，習近平主席在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上提出，“中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和”。由于“雙碳”目標的實現(xiàn)依賴于新型電力系統(tǒng)，而受到新能源發(fā)電出力波動影響以及儲能技術(shù)約束，新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建在短期內(nèi)仍存在較大難度。自2021年下半年開始，煤炭價格上漲疊加減排目標的政策壓力，中國部分地區(qū)陸續(xù)通過拉閘限電的方式進行能耗雙控限產(chǎn)，從而引發(fā)社會熱議。綠色低碳轉(zhuǎn)型的發(fā)展訴求一方面可以推動生產(chǎn)經(jīng)營方式的升級，另一方面則與傳統(tǒng)的投資增長模式相矛盾，按照已有研究對中國經(jīng)濟增長趨勢的預判，未來的綠色低碳轉(zhuǎn)型仍需滿足由經(jīng)濟增長帶來的能源需求增量[1]。因此，如何在保證經(jīng)濟平穩(wěn)增長的同時如期達成“雙碳”目標，成為中國經(jīng)濟社會發(fā)展亟待解決的重要問題。

伴隨數(shù)字技術(shù)的應用普及，數(shù)字經(jīng)濟無疑為緩和經(jīng)濟增長與綠色低碳轉(zhuǎn)型的矛盾提供了新思路。已有研究模擬表明，相比以化石能源和重工業(yè)為主的傳統(tǒng)經(jīng)濟刺激方案，以發(fā)展清潔能源和數(shù)字經(jīng)濟為主的綠色復蘇方案對經(jīng)濟增長具有更強的拉動效應[2]。聚焦數(shù)字碳中和的技術(shù)優(yōu)勢，黨的十九大報告中強調(diào)指出，“推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟深度融合，在中高端消費、創(chuàng)新引領(lǐng)、綠色低碳、共享經(jīng)濟、現(xiàn)代供應鏈、人力資本服務等領(lǐng)域培育新增長點、形成新動能?！敝袊陙頂?shù)字經(jīng)濟發(fā)展迅速，這也為數(shù)字賦能中國實現(xiàn)“雙碳”目標創(chuàng)造了有利契機。從后疫情時代的發(fā)展經(jīng)驗來看，數(shù)字經(jīng)濟和綠色發(fā)展已成為中國未來經(jīng)濟社會發(fā)展的兩大主要方向，加快推動二者實現(xiàn)深度融合成為驅(qū)動高質(zhì)量發(fā)展的必然要求。

二、文獻綜述

伴隨數(shù)字經(jīng)濟時代的到來，數(shù)字技術(shù)成為解決能源資源利用與生產(chǎn)生活需求矛盾的核心，數(shù)字技術(shù)的創(chuàng)新應用可以有效促進能源清潔生產(chǎn)和能源綠色消費[3]。就數(shù)字經(jīng)濟賦能區(qū)域綠色低碳發(fā)展的作用而言，已有研究多將其歸于數(shù)字經(jīng)濟賦能高質(zhì)量發(fā)展的研究框架之中，進而作為補充性內(nèi)容探討數(shù)字經(jīng)濟驅(qū)動高質(zhì)量發(fā)展的低碳路徑[4]。在實證層面上，現(xiàn)有文獻主要集中于考察數(shù)字經(jīng)濟對綠色全要素生產(chǎn)率的影響[5]。在關(guān)注數(shù)字技術(shù)綠色低碳價值的基礎(chǔ)上，目前也有少數(shù)學者基于數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的宏觀視角，通過定性分析以及實證檢驗方法探討了數(shù)字經(jīng)濟對碳排放的影響。相關(guān)研究認為，數(shù)字經(jīng)濟不僅可以通過促進綠色技術(shù)創(chuàng)新顯著降低區(qū)域碳排放[6]，而且也能夠通過促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和緩解信息不對稱等方式顯著降低碳排放強度[7]，且相較于產(chǎn)業(yè)數(shù)字化而言，數(shù)字產(chǎn)業(yè)化具有更強的碳減排效應[8]。由于數(shù)字技術(shù)具有較強的空間關(guān)聯(lián)性和滲透性，因此，數(shù)字經(jīng)濟也可以通過發(fā)揮空間外溢效應推動區(qū)域之間形成協(xié)調(diào)發(fā)展的碳減排格局[9]。受到地理邊界變化的影響，數(shù)字經(jīng)濟碳減排效應的空間外溢在不同的經(jīng)濟圈層內(nèi)存在差異[10]?；诜謽颖镜漠愘|(zhì)性研究發(fā)現(xiàn)，數(shù)字經(jīng)濟提升碳生產(chǎn)率的正向外部效應在東部地區(qū)尚未得到有效發(fā)揮[11]。另外，也有學者基于政策評估的角度考察了數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展對區(qū)域碳排放的賦能作用，研究認為數(shù)字經(jīng)濟賦能可以通過優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等方式降低城市碳排放，尤其是對于非資源型城市和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)較好的城市，數(shù)字經(jīng)濟對城市低碳減排的賦能作用更為顯著[12]。

然而，也有部分研究認為，數(shù)字經(jīng)濟本身并非具有綠色低碳的天然屬性，其發(fā)展不僅沒有改變生產(chǎn)消費的資源偏好，而且造成了對資源依賴的加劇[13]，數(shù)字信息技術(shù)在促進經(jīng)濟發(fā)展的同時，也可能會因為加劇耗電量而造成碳排放的大幅上升[14]。數(shù)字經(jīng)濟對邊際碳排放強度的影響不存在顯著的空間效應，而且對碳排放增長率的影響存在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、人口集聚、城鎮(zhèn)化的遮掩效應[15]。結(jié)合兩種不同的認識，也有研究利用國際經(jīng)驗數(shù)據(jù)進一步分析指出，數(shù)字產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴張雖然可能會增加碳排放強度，但其可以通過革新產(chǎn)業(yè)技術(shù)的方式降低碳排放，因而在整體上有利于推動低碳發(fā)展[16]?？紤]到數(shù)字經(jīng)濟的網(wǎng)絡(luò)效應，數(shù)字經(jīng)濟與碳排放之間的關(guān)系也可能具有非線性特征[17]。采用中國地區(qū)數(shù)據(jù)的實證研究發(fā)現(xiàn)，數(shù)字經(jīng)濟對碳排放的影響呈現(xiàn)顯著的倒U型關(guān)系[18]。另外，一些研究通過對比分析發(fā)現(xiàn)，數(shù)字經(jīng)濟碳減排效應的發(fā)揮可能依賴于一定的經(jīng)濟背景，當國家經(jīng)濟發(fā)展水平較高時，數(shù)字技術(shù)應用有助于促進環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展[19]。經(jīng)濟增長目標會削弱數(shù)字經(jīng)濟對碳減排的作用，而環(huán)境目標約束則會強化數(shù)字經(jīng)濟的低碳治理效應[20]。數(shù)字經(jīng)濟的碳減排效應也受到經(jīng)濟集聚的影響，在經(jīng)濟集聚背景下，數(shù)字經(jīng)濟具有非線性空間減排效應，其發(fā)展與本地及鄰近地區(qū)的碳排放之間呈現(xiàn)不同的U型曲線關(guān)系[21]。

綜上所述，已有研究為本文認識數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的碳減排效應提供了重要啟示，但通過回顧既有研究可知：第一，受到數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展實踐的限制，目前國內(nèi)外關(guān)于數(shù)字經(jīng)濟賦能低碳發(fā)展的認識仍主要停留在公共定性討論層面，且相關(guān)研究主要探討互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、普惠金融等數(shù)字技術(shù)與綠色發(fā)展之間的關(guān)系，鮮有研究直接考察數(shù)字經(jīng)濟對碳排放的影響。因此，針對數(shù)字經(jīng)濟低碳減排效應的研究亟待補充。第二，受到數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展動態(tài)的復雜影響，同時由于指標設(shè)定以及模型構(gòu)建不足等問題，既有實證研究對數(shù)字經(jīng)濟與碳排放之間關(guān)系的認識尚未達成一致。而在“雙碳”目標約束的現(xiàn)實背景下，中國數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展對碳排放的影響是否具有與國際經(jīng)驗類似的特征，這對于明確低碳發(fā)展政策的設(shè)定方向具有重要意義。因此，需要利用國內(nèi)經(jīng)驗數(shù)據(jù)進一步開展實證分析。

基于以上分析，本文可能的邊際貢獻在于：首先，基于擴展的STIRPAT方程以及環(huán)境庫茲涅茨曲線等理論，并結(jié)合國內(nèi)外數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的實踐經(jīng)驗，從直接效應、空間效應以及非線性效應等多維度分析探討數(shù)字經(jīng)濟的低碳減排機制，從而深化對數(shù)字經(jīng)濟與碳排放關(guān)系的理論認識。其次，利用中國省級面板數(shù)據(jù)，通過構(gòu)建多種計量模型綜合檢驗數(shù)字經(jīng)濟與碳排放的關(guān)系，以期能夠明晰數(shù)字經(jīng)濟對碳排放影響的作用方向及其影響機制。最后，在考慮“雙碳”目標政策約束下，以數(shù)字經(jīng)濟的低碳減排效應為導向，為制定與經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展相契合的低碳發(fā)展政策提供參考。

三、理論分析與假設(shè)提出

(一)數(shù)字經(jīng)濟賦能區(qū)域低碳發(fā)展的減排機制

在研究人類發(fā)展與環(huán)境問題的因果關(guān)系過程中，埃爾利希和霍爾德倫(Ehrlich & Holdren，1971)[22]較早提出了概念性的IPAT(impact，population，affluence，technology)方程，以此分析人口規(guī)模、富裕程度、技術(shù)水平對環(huán)境污染的影響。根據(jù)實際研究需要，學者們在IPAT模型基礎(chǔ)上通過擴展進一步形成了ImPACT方程和STIRPAT方程。其中，作為IPAT模型的隨機形式，STIRPAT方程可以對模型中的相關(guān)變量進行分解研究。作為一種定量分析環(huán)境負荷影響因素的有效方法，STIRPAT方程結(jié)構(gòu)簡明，并且具有充分的生態(tài)學依據(jù)，從而被廣泛應用于能源消費、生態(tài)足跡以及碳排放等研究中。根據(jù)STIRPAT方程的參數(shù)設(shè)定，環(huán)境污染的指數(shù)增長主要受到人口、經(jīng)濟與技術(shù)因素的影響，其一般形式表示如下：

I=a×Pb×Ac×Td×e

(1)

式(1)中，I表示以環(huán)境污染為主的人類活動對環(huán)境的影響(在本文中用于表示碳排放的環(huán)境負荷)，P表示人口規(guī)模，A表示以收入水平衡量的富裕程度，T表示科技發(fā)展。a為常數(shù)項，b、c、d分別為上述各因素對應的彈性系數(shù)(彈性系數(shù)既可以作為常數(shù)，也可以作為函數(shù)形式出現(xiàn))，e為均值為1的方程誤差項。在式(1)的基礎(chǔ)上，本文進一步考慮數(shù)字經(jīng)濟對碳排放的影響。由于數(shù)據(jù)要素既作為新型生產(chǎn)要素直接參與生產(chǎn)活動，同時也以技術(shù)進步的形式間接擴展了邊際報酬遞增的邊界，因此，本文將數(shù)字要素投入對碳排放的影響從技術(shù)進步中分離出來，構(gòu)造擴展的STIRPAT方程。假設(shè)D表示數(shù)字要素，μ表示數(shù)字要素投入的彈性系數(shù)，擴展的STIRPAT方程形式如下：

I=a×Pb×Ac×Td-μ×Dμ×e

(2)

在實際分析中，由于科技發(fā)展因素T屬于內(nèi)生化的因素，同時現(xiàn)實發(fā)展中也存在影響碳排放的其他復雜因素，為了簡化分析，理論上一般將T與其他影響因素一并歸入誤差項中。另外，為使模型設(shè)定符合參數(shù)估計和假設(shè)檢驗的線性特征，對式(2)兩邊同時取對數(shù)，最終得到如下模型：

(3)

基于形式邏輯的演繹結(jié)果，就數(shù)字經(jīng)濟低碳減排效應的現(xiàn)實邏輯而言，以非實物形式存在的數(shù)據(jù)資源本身具有無限復制和即時共享的環(huán)境友好特征，其生產(chǎn)和流動帶來的邊際效益增量遠大于幾乎為零的邊際成本[23]。隨著數(shù)字要素投入的增加，各類生產(chǎn)要素結(jié)構(gòu)更趨優(yōu)化，技術(shù)創(chuàng)新水平不斷提高，傳統(tǒng)高耗能、高污染的經(jīng)濟增長方式被打破，更少的自然資源可以創(chuàng)造更高的經(jīng)濟效益，這與追求生態(tài)效率的綠色低碳發(fā)展理念相契合。進一步從直接產(chǎn)生碳排放的能源活動的角度來看，數(shù)字經(jīng)濟賦能低碳減排的作用機制主要體現(xiàn)在提升能源利用效率和優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)兩方面。

首先，就能源利用效率而言，有別于傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)對有形資源和能源的過度消耗，以數(shù)據(jù)信息作為關(guān)鍵生產(chǎn)要素的數(shù)字經(jīng)濟具有綠色低碳的天然屬性。從企業(yè)生產(chǎn)服務的全生命周期來看，數(shù)字化平臺不僅可以降低行業(yè)內(nèi)部的信息交流成本，也可以通過實時監(jiān)測、收集、分析能源流數(shù)據(jù)，幫助企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)服務流程，從而降低生產(chǎn)過程中能源資源的無謂損耗[24]。能源利用效率的提升集中反映于技術(shù)進步在整體上具有綠色偏向性特征，而數(shù)字技術(shù)在促進綠色技術(shù)創(chuàng)新的同時，也有利于擴大其在實際生產(chǎn)中的應用場景。另外，具有共享特征的數(shù)字經(jīng)濟也為共享經(jīng)濟的崛起創(chuàng)造了有利條件，而共享經(jīng)濟能通過重復高效利用閑置資源避免不必要的新產(chǎn)出[25]，進而可以減少產(chǎn)出能耗。數(shù)字技術(shù)還可以通過健全碳排放監(jiān)管體系和完善碳交易市場增強公共部門對能源供應和能源使用的有效調(diào)控，從而有助于倒逼企業(yè)提升能源利用效率。

其次，就能源消費結(jié)構(gòu)而言，大數(shù)據(jù)分析和智能操控系統(tǒng)不僅可以通過全流程參與新能源的開發(fā)利用環(huán)節(jié)擴大清潔能源的消費比例，而且可以實現(xiàn)新能源與傳統(tǒng)能源的跨區(qū)域調(diào)配使用，從而起到優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)的作用。大數(shù)據(jù)對能源供求變化的動態(tài)模擬也可以優(yōu)化碳排放足跡，從而能夠引導地區(qū)實現(xiàn)能源消費升級。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的宏觀層面來看，以低耗能為特征的服務業(yè)與人工智能之間具有互補性，因此，以產(chǎn)業(yè)智能化為引領(lǐng)的新型服務業(yè)引致的產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型則可以間接優(yōu)化能源利用結(jié)構(gòu)。數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新進一步衍生的數(shù)字金融不僅能夠以其無紙化特征降低個體參與消費過程的交易成本[26]，而且也能有效解決綠色低碳行業(yè)的融資難題，從而可以助推新能源企業(yè)發(fā)展。就移動終端應用而言，數(shù)字消費群體的擴大和數(shù)字消費平臺的建立直接減少了會議、辦公、交通等線下經(jīng)濟活動的頻次與幅度，這有助于培養(yǎng)人們使用電力等清潔能源的消費偏好，從而推動形成綠色低碳消費的生產(chǎn)生活方式。

基于此，本文提出如下研究假設(shè)：

假設(shè)1：數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平的提升能夠顯著降低區(qū)域碳排放。

假設(shè)2：數(shù)字經(jīng)濟可以通過提升能源利用效率和優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)的方式賦能區(qū)域低碳發(fā)展。

(二)數(shù)字經(jīng)濟賦能區(qū)域低碳發(fā)展的空間效應

由于數(shù)字經(jīng)濟與碳排放均具有顯著的空間關(guān)聯(lián)特征，數(shù)字經(jīng)濟對區(qū)域低碳發(fā)展的影響會產(chǎn)生明顯的空間溢出效應。一方面，就數(shù)字經(jīng)濟而言，首先，數(shù)字要素本身具有高效融合、強力滲透、即時傳播的特征，其生產(chǎn)能夠在區(qū)域之間實現(xiàn)自由流動，這使得本地區(qū)的數(shù)字要素生產(chǎn)能夠優(yōu)化鄰近地區(qū)的要素投入結(jié)構(gòu)，從而通過發(fā)揮經(jīng)濟協(xié)同效應影響鄰近地區(qū)的碳排放。高度互聯(lián)互通的信息網(wǎng)絡(luò)可以通過打破信息壁壘和提升資源可獲得性，從而可以降低區(qū)域之間由于要素流動造成的能源消耗。其次，數(shù)字技術(shù)具有顯著的正外部性和空間輻射功能。數(shù)字技術(shù)產(chǎn)生的知識技術(shù)溢出效應在增強本地產(chǎn)業(yè)對外部環(huán)境響應能力的過程中[24]，也可以使相關(guān)企業(yè)快速獲取先進的技術(shù)管理經(jīng)驗，從而能夠降低企業(yè)生產(chǎn)制造過程產(chǎn)生的碳排放。借助互聯(lián)網(wǎng)平臺，產(chǎn)品服務等信息的交流共享可以促進商務合作，并避免低層次的重復生產(chǎn)，從而幫助企業(yè)降低由于信息不對稱導致的能耗產(chǎn)出。在消費品市場，信息通信技術(shù)在降低產(chǎn)品服務價格的同時，也會通過價格傳遞機制引導鄰近市場降低能耗產(chǎn)品需求[27]。數(shù)字技術(shù)的創(chuàng)新應用也有利于構(gòu)建區(qū)際合作的能源消費市場和環(huán)境監(jiān)管體系，從而為推動區(qū)域綠色協(xié)同發(fā)展提供支撐。另一方面，就碳排放而言，伴隨自然氣候條件的變化，碳排放不僅在空間上具有動態(tài)擴散性，而且通信技術(shù)推動的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移和要素流動也使得碳排放在不同區(qū)域之間進行傳播[28]。受到經(jīng)濟關(guān)聯(lián)效應、競爭效應以及示范效應的影響，區(qū)域碳排放會在鄰近地區(qū)表現(xiàn)出明顯的空間集聚性[29]?；诖?，本文提出如下研究假設(shè)：

假設(shè)3：數(shù)字經(jīng)濟不僅能夠降低本地區(qū)的碳排放水平，也有助于促進鄰近地區(qū)實現(xiàn)低碳發(fā)展。

(三)數(shù)字經(jīng)濟賦能區(qū)域低碳發(fā)展的非線性特征

根據(jù)對數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展以及區(qū)域碳排放水平演變特征的認識，數(shù)字經(jīng)濟的碳減排效應可能具有非線性特征。首先，從理論邏輯的角度來看，伴隨經(jīng)濟發(fā)展水平的演變，碳排放與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展分別具有非線性特征。就碳排放而言，根據(jù)環(huán)境庫茲涅茨(EKC)曲線理論，包含碳排放因素的環(huán)境污染水平與表征地區(qū)富裕程度的人均生產(chǎn)總值之間存在倒U型曲線關(guān)系。就數(shù)字經(jīng)濟而言，根據(jù)梅特卡夫法則，網(wǎng)絡(luò)價值隨著用戶數(shù)量的增長呈現(xiàn)指數(shù)增長趨勢，當數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展達到一定水平后，網(wǎng)絡(luò)用戶會通過突破某個臨界值觸發(fā)正反饋機制，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)價值的爆發(fā)式增長。因此，數(shù)字經(jīng)濟與碳排放的函數(shù)疊加可能會使二者呈現(xiàn)非線性關(guān)系。其次，從現(xiàn)實邏輯的角度來看，新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)會帶來較大的投資增長，而且以數(shù)據(jù)中心、人工智能、5G網(wǎng)絡(luò)為代表的高耗能數(shù)字技術(shù)以及與之配套的信息技術(shù)設(shè)備、制冷設(shè)備、配電設(shè)備等數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施在運營過程中會加劇電力消耗，從而導致區(qū)域碳排放水平的上升。而隨著數(shù)字經(jīng)濟的不斷發(fā)展，數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的完善會縮小數(shù)字設(shè)備的生產(chǎn)空間，數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新會降低數(shù)字設(shè)備能耗水平，而且，環(huán)境數(shù)據(jù)信息服務系統(tǒng)的建立也可以優(yōu)化碳排放路徑，數(shù)字經(jīng)濟因而會發(fā)揮低碳減排的效應。因此，在不同發(fā)展背景下，數(shù)字經(jīng)濟對碳排放的作用方向可能存在差異?；诖?，本文提出如下研究假設(shè)：

假設(shè)4：伴隨經(jīng)濟發(fā)展水平演變，數(shù)字經(jīng)濟對區(qū)域碳排放的影響具有非線性特征，當經(jīng)濟發(fā)展水平跨越閾值后，數(shù)字經(jīng)濟能夠產(chǎn)生更強的低碳減排效應。

四、實證分析

(一)變量設(shè)定

1.被解釋變量

本文的被解釋變量為碳排放水平(CDE)。由于既有統(tǒng)計中缺少對碳排放水平的直接監(jiān)測數(shù)據(jù)，而經(jīng)濟活動造成的能源消耗是產(chǎn)生二氧化碳(CO2)的主要來源，因此，本文基于能源消耗量測算區(qū)域CO2排放水平。具體方法參照聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)提供的CO2排放系數(shù)法進行測算，其計算公式如下：

(4)

2.核心解釋變量

本文的核心解釋變量為數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平(DEI)。按照目前已有研究，對數(shù)字經(jīng)濟的測度主要分為編制相關(guān)指數(shù)、構(gòu)建衛(wèi)星賬戶、核算增加值等方法，而相比于其他方法，相關(guān)指數(shù)編制方法由于在數(shù)據(jù)可獲得性、內(nèi)容涵蓋廣度、指標核算處理等方面更具優(yōu)勢，因此在實際研究中得到廣泛應用。據(jù)此，本文同樣參照指數(shù)編制思路測度數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平。就數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平指標體系的構(gòu)建而言，由于數(shù)字要素資源的生產(chǎn)及投入應用與各層次產(chǎn)業(yè)之間具有顯著的交叉融合特征，且伴隨信息技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，數(shù)字經(jīng)濟基礎(chǔ)內(nèi)涵的延伸具有動態(tài)性，因此，對于數(shù)字經(jīng)濟概念的界定尚缺乏統(tǒng)一認識。根據(jù)對不同產(chǎn)業(yè)形態(tài)的屬性認識，數(shù)字經(jīng)濟實質(zhì)上是以互聯(lián)網(wǎng)為代表的信息經(jīng)濟與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)不斷融合的結(jié)果，從其發(fā)展演變的內(nèi)在邏輯來看，互聯(lián)網(wǎng)等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)直接帶動了數(shù)字經(jīng)濟的興起，數(shù)字技術(shù)在生產(chǎn)生活中的應用普及則將數(shù)字要素投入變現(xiàn)為實際產(chǎn)出，而數(shù)字應用規(guī)模的持續(xù)擴大則會引發(fā)數(shù)字技術(shù)的迭代創(chuàng)新，從而為進一步拓展數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展空間提供不竭動力。因此，本文根據(jù)數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展演變的內(nèi)在邏輯，從數(shù)字化基礎(chǔ)、數(shù)字化應用、數(shù)字化創(chuàng)新三個維度構(gòu)建數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平指標體系。以集中反映數(shù)字經(jīng)濟特征的代表性行業(yè)為導向，同時考慮各指標的數(shù)據(jù)可獲得性，研究最終選擇移動電話交換機容量、電信業(yè)務總量、軟件和信息技術(shù)服務業(yè)研發(fā)經(jīng)費等17個細類指標表征不同維度的數(shù)字化水平。各指標權(quán)重采用基于時序全局因子分析的主成分分析方法計算得到，時序立體數(shù)據(jù)的主成分分析結(jié)果顯示，KMO檢驗統(tǒng)計量(0.836)在1%的置信水平下通過顯著性檢驗，說明可以采用主成分分析方法計算各類指標的權(quán)重。指標權(quán)重的計算結(jié)果及數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平指標體系見表1。

表1 數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平指標體系

3.控制變量

依據(jù)理論認識，同時借鑒既有研究經(jīng)驗[8-10]，本文選取經(jīng)濟、人口、技術(shù)等指標作為控制變量。(1)經(jīng)濟規(guī)模：經(jīng)濟規(guī)模的迅速擴大是推動碳排放量增長的主導力量，經(jīng)濟規(guī)模采用地區(qū)實際人均生產(chǎn)總值表示，實際人均生產(chǎn)總值以2005年為基期，利用人均生產(chǎn)總值指數(shù)經(jīng)過平減得到。(2)人口規(guī)模：人口增長引致的消費需求是產(chǎn)生碳排放的直接原因，人口規(guī)模采用年末人口總數(shù)表示。(3)技術(shù)創(chuàng)新：綠色低碳技術(shù)的研發(fā)應用能夠降低工業(yè)企業(yè)的能耗強度，因此，采用綠色專利申請量作為表征技術(shù)創(chuàng)新的代理變量。(4)城鎮(zhèn)化：城市規(guī)模擴張會推動地區(qū)生產(chǎn)方式向工業(yè)化轉(zhuǎn)變，從而會提高區(qū)域碳排放強度。為了避免人口城鎮(zhèn)化與模型中的人口規(guī)模因素產(chǎn)生共線性問題，基于土地城鎮(zhèn)化的內(nèi)涵表征城鎮(zhèn)化水平，土地城鎮(zhèn)化采用城市建成區(qū)面積表示。(5)產(chǎn)業(yè)升級：產(chǎn)業(yè)的服務化升級有利于降低工業(yè)碳排放和促進低碳消費，產(chǎn)業(yè)升級采用第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值與第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值之比表示。(6)消費能力：消費需求增加引致的市場規(guī)模擴張會進一步刺激生產(chǎn)，從而增加碳排放，消費能力采用社會消費品零售總額占生產(chǎn)總值比重表示。(7)投資水平：由投資擴張拉動的產(chǎn)出增長是造成碳排放上升的直接原因，投資水平采用社會固定資產(chǎn)投資總額占生產(chǎn)總值比重表示。(8)對外開放：區(qū)域之間自由貿(mào)易的存在能夠使得經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)利用產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的方式改變區(qū)域碳排放差異，地區(qū)對外開放程度采用外資企業(yè)投資總額占生產(chǎn)總值比重表示。(9)公共設(shè)施：良好的公共設(shè)施能夠通過緩解交通壓力的方式降低經(jīng)濟活動的交易成本，從而促進低碳發(fā)展，城市公共設(shè)施服務水平采用每萬人擁有的公交標準運營車輛數(shù)表示。(10)環(huán)境規(guī)制：中國環(huán)境規(guī)制政策的實施可以通過行政處罰和市場調(diào)節(jié)方式對企業(yè)污染進行管控，從而能在一定程度上激勵傳統(tǒng)能耗型企業(yè)利用技術(shù)創(chuàng)新方式加速綠色低碳轉(zhuǎn)型。由于環(huán)境規(guī)制強度是企業(yè)治污成本的反映，基于此，對于環(huán)境規(guī)制的衡量，本文采用工業(yè)污染治理投資額占工業(yè)產(chǎn)值的比重表示。實證分析中為了消除量綱并解決異方差影響，對碳排放量、數(shù)字經(jīng)濟綜合得分、地區(qū)實際人均生產(chǎn)總值等絕對值指標進行對數(shù)化處理。各變量的描述性統(tǒng)計見表2。

表2 各變量的描述性統(tǒng)計

(二)數(shù)據(jù)來源

本文實證分析中采用的樣本數(shù)據(jù)為中國省級面板數(shù)據(jù)，樣本包含30個省份(不含港澳臺地區(qū)和西藏)，時間跨度為2006—2019年。以上各類數(shù)據(jù)主要來自國家統(tǒng)計局公布的各類統(tǒng)計年鑒。其中，生產(chǎn)總值、人口規(guī)模、固定資產(chǎn)投資等數(shù)據(jù)來自《中國統(tǒng)計年鑒》以及各省份統(tǒng)計年鑒，能源消費及工業(yè)污染治理投資數(shù)據(jù)來自《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》，數(shù)字經(jīng)濟測度相關(guān)數(shù)據(jù)主要來自《中國電子信息產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計年鑒》和《中國工業(yè)統(tǒng)計年鑒》。各地區(qū)的綠色發(fā)明專利申請量數(shù)據(jù)來自國家知識產(chǎn)權(quán)數(shù)據(jù)庫，利用世界知識產(chǎn)權(quán)組織(WIPO)國際專利分類綠色清單匹配匯總得到。在對數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平的測算過程中發(fā)現(xiàn)，每百戶家庭移動電話擁有量、電子設(shè)備主營業(yè)務收入、軟件研發(fā)經(jīng)費等指標的統(tǒng)計數(shù)據(jù)在部分年份有所缺失，為保證面板數(shù)據(jù)的樣本有效性，根據(jù)缺失指標前后年份的樣本信息，本文利用數(shù)值滑動平均方法對缺失樣本進行插補處理。

(三)基準回歸模型檢驗

基于前述理論假設(shè)，通過實證分析檢驗數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展對區(qū)域碳排放的影響，利用中國省級面板數(shù)據(jù)，構(gòu)建如下基準回歸模型：

CDEit=C+αDEIit+θiXit+εit

(5)

式(5)中，CDE表示各地區(qū)碳排放水平，DEI表示數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平，X表示包含各控制變量的集合形式，α為核心解釋變量對應的回歸系數(shù)，θ表示模型回歸得到的各控制變量的系數(shù)集合，C為模型常數(shù)項，εit為模型擾動項。各變量下標i、t分別表示i省份第t年的變量值。

對于最優(yōu)模型形式的選擇，分別結(jié)合LR-F檢驗和豪斯曼(Hausman)檢驗的統(tǒng)計量進行判斷(見表3)，結(jié)果顯示固定效應模型為最優(yōu)模型形式。就固定效應的選擇而言，一方面，受地理位置、自然資源稟賦差異的影響，中國不同省份之間存在較大差異；另一方面，為了推動經(jīng)濟發(fā)展實現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型，中國長期以來實施環(huán)境規(guī)制政策，也就是說，各省份的碳排放水平不僅取決于自身的經(jīng)濟發(fā)展特征，而且還受到不隨地區(qū)變化但隨時間變化的政策因素的影響。因此，本文選擇采用省份時點雙向固定效應模型作為基準回歸模型，以此考察數(shù)字經(jīng)濟對中國區(qū)域碳排放的影響?；鶞驶貧w結(jié)果見表3。

表3 基準回歸及穩(wěn)健性檢驗結(jié)果

在未引入控制變量的情況下，模型FE(1)的估計結(jié)果顯示，數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展對區(qū)域碳排放具有顯著負向影響。進一步通過引入控制變量后，模型FE(2)結(jié)果表明數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展仍與區(qū)域碳排放水平之間存在統(tǒng)計上的顯著負向關(guān)系，即數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平的提升能夠顯著降低區(qū)域碳排放。結(jié)合模型的聯(lián)合顯著性檢驗結(jié)果及其擬合優(yōu)度可知，各模型的估計結(jié)果在統(tǒng)計解釋方面具有良好的效力。就基準回歸模型FE(2)得到的統(tǒng)計結(jié)果而言，全樣本層面上數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平每上升1%，大約可以使區(qū)域碳排放水平下降0.258%。

(四)穩(wěn)健性檢驗

1.替換被解釋變量

能源的投入產(chǎn)出過程具有復雜性。以工業(yè)生產(chǎn)為例，水泥、石灰、玻璃等原料的生產(chǎn)也會產(chǎn)生碳排放。因此，基于化石能源消耗測算得到的碳排放量可能與地區(qū)實際碳排放量之間存在一定的測量誤差，從而對模型估計結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。鑒于此，本文將被解釋變量更換為中國碳核算數(shù)據(jù)庫(CEADs)公布的各省份碳排放量，采用CEADs公布的碳排放量的對數(shù)值重新進行模型估計。表3中模型FE(3)匯報了替換被解釋變量后的估計結(jié)果。根據(jù)估計結(jié)果可知，采用CEADs公布的碳排放指標重新進行模型估計后發(fā)現(xiàn)，其估計結(jié)果無論是系數(shù)大小還是顯著性水平，均與前述基準回歸模型的估計結(jié)果基本保持一致。這說明測算誤差問題對估計結(jié)果不存在顯著影響，基于化石能源消耗測算得到的碳排放量及其估計結(jié)果具有穩(wěn)健性，即數(shù)字經(jīng)濟與碳排放之間存在顯著的負向關(guān)系。

2.工具變量法

在實證分析中，盡管本文考慮了諸多控制變量，同時也采用固定效應控制不可觀測的區(qū)域差異對碳排放的影響，但由于以“雙碳”目標為導向的政策約束在促進低碳發(fā)展的過程中會倒逼綠色低碳技術(shù)的進步，而這種具有綠色偏向性的技術(shù)進步會對數(shù)字經(jīng)濟的創(chuàng)新發(fā)展形成示范作用。也就是說，數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展也可能受到低碳發(fā)展的影響，這使得模型估計可能受到潛在反向因果的干擾，從而導致模型產(chǎn)生內(nèi)生性問題。同時，結(jié)合對變量內(nèi)生性特征的統(tǒng)計檢驗可知，豪斯曼檢驗統(tǒng)計量(148.94)在1%的顯著性水平上顯著拒絕數(shù)字經(jīng)濟不具有內(nèi)生性特征的原假設(shè)，說明模型估計結(jié)果可能存在內(nèi)生性問題。鑒于此，本文選擇采用工具變量法對模型估計結(jié)果進行穩(wěn)健性檢驗。

根據(jù)伊武什和博蘭(Ivus & Boland，2015)[30]的研究，地形起伏度會影響與數(shù)字技術(shù)相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施的安裝與調(diào)試，進而能夠通過影響數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展而間接作用于區(qū)域碳排放，但地形起伏度的自然地理特征基本不受其他經(jīng)濟社會發(fā)展因素的影響，也就是說，地形起伏度能夠滿足工具變量對外生性和相關(guān)性的統(tǒng)計要求。同時，考慮到地形起伏度指標對于中國各地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平的經(jīng)驗事實而言具有負向?qū)傩?，因此，本文采用各地區(qū)地形起伏度的倒數(shù)作為工具變量。由于不隨時間變化的地形起伏度無法滿足面板數(shù)據(jù)分析對樣本數(shù)據(jù)時間異質(zhì)性的要求，進一步借鑒努恩和錢(Nunn & Qian，2014)[31]的研究思路，在構(gòu)造面板工具變量時引入隨時間變化的相關(guān)指標。具體做法為，將地形起伏度的倒數(shù)與上一年全國互聯(lián)網(wǎng)普及率進行交乘，從而構(gòu)造滿足面板數(shù)據(jù)分析的工具變量。地形起伏度數(shù)據(jù)來源于中國科學院資源環(huán)境科學中心。全國互聯(lián)網(wǎng)普及率數(shù)據(jù)來自中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心。

就工具變量的有效性進行檢驗而言，Stock-Yogo弱識別檢驗在10%的置信水平下對應的臨界值(16.38)遠小于K-P rk WaldF檢驗的統(tǒng)計量(24.721)，K-P rkLM檢驗統(tǒng)計量(15.689)在1%的置信水平下顯著拒絕模型存在工具變量識別不足的原假設(shè)。以上檢驗結(jié)果表明，本文構(gòu)建的工具變量滿足相關(guān)性和外生性假設(shè)，可以用于對內(nèi)生性問題的統(tǒng)計分析。根據(jù)表3中模型FE(4)的估計結(jié)果可知，在采用工具變量克服模型可能存在的內(nèi)生性問題后，數(shù)字經(jīng)濟對區(qū)域碳排放影響的回歸系數(shù)仍然顯著為負，即數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展能夠顯著降低區(qū)域碳排放水平的研究結(jié)論成立。

3.考慮外生政策沖擊

一方面，從實現(xiàn)低碳減排的角度來看，在“雙碳”目標的硬約束下，為了加速地區(qū)實現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型，國家發(fā)展改革委于2010年正式實施低碳省區(qū)和城市試點政策，并相繼于2012年和2017年進一步擴大了試點政策的覆蓋范圍，目前各省份均有試點城市，該政策的實施可以在一定程度上誘發(fā)企業(yè)的綠色技術(shù)創(chuàng)新，推動形成低碳技術(shù)創(chuàng)新體系，從而對地區(qū)碳排放產(chǎn)生重要影響。另一方面，從數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的角度來看，為了加速推進數(shù)字中國建設(shè)，工業(yè)和信息化部聯(lián)合發(fā)展改革委于2014年、2015年和2016年在各省份分批遴選上百個城市作為“寬帶中國”示范點。該政策的實施不僅推進了寬帶網(wǎng)絡(luò)提速，也增加了網(wǎng)絡(luò)覆蓋面，從而促進了數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展。鑒于此，本文以中國實施低碳試點政策和“寬帶中國”試點政策為參考，分別生成表征以上兩種外生政策的虛擬變量(若各省份及其所轄城市在當年實施以上政策，則賦值為1，否則賦值為0)，進而在基準回歸模型中加入以上兩種虛擬變量重新進行模型估計，以此考察外生政策沖擊對模型估計結(jié)果的影響。表3中模型FE(5)匯報了考慮外生政策影響的估計結(jié)果。根據(jù)結(jié)果可知，在考慮外生政策沖擊后，數(shù)字經(jīng)濟對區(qū)域碳排放仍然具有顯著負向影響。

(五)影響機制檢驗

根據(jù)穩(wěn)健性檢驗結(jié)果可知，數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展能夠顯著降低區(qū)域碳排放水平的研究結(jié)論成立。因此，在模型FE(2)的基礎(chǔ)上，本文進一步從能源利用效率和能源消費結(jié)構(gòu)的角度出發(fā)，通過構(gòu)建如下中介效應模型考察數(shù)字賦能區(qū)域低碳發(fā)展的減排機制：

Mit=α0+α1DEIit+θiXit+εit

(6)

CDEit=β0+β1DEIit+β2Mit+θiXit+εit

(7)

式(6)中，M為中介變量(包括能源利用效率和能源消費結(jié)構(gòu))。α1為數(shù)字經(jīng)濟對各中介變量影響的回歸系數(shù)，β1為在考慮中介變量的聯(lián)合影響下，數(shù)字經(jīng)濟對碳排放影響的回歸系數(shù)，β2為中介變量對區(qū)域碳排放影響的回歸系數(shù)，控制變量以及變量下標等參數(shù)含義同式(1)。對于以上中介變量的表征，能源利用效率(EUZ)采用單位工業(yè)產(chǎn)值能耗表示，能源消費結(jié)構(gòu)(ECS)采用煤炭消費量在能源總消費量中的占比表示。各地區(qū)煤炭消費量及其能源消費總量根據(jù)地區(qū)能源平衡表數(shù)據(jù)，利用各種能源折標準煤系數(shù)計算得到。采用聯(lián)合顯著性檢驗以及自舉法(Bootstrap)檢驗方法考察中介效應，模型估計結(jié)果見表4。

表4 中介效應模型估計結(jié)果

表4(續(xù))

模型M(1)和模型M(3)分別匯報了數(shù)字經(jīng)濟對能源利用效率和能源消費結(jié)構(gòu)影響的回歸結(jié)果，模型M(2)和模型M(4)分別匯報了在加入能源利用效率和能源消費結(jié)構(gòu)后，數(shù)字經(jīng)濟對碳排放影響的回歸結(jié)果。根據(jù)回歸結(jié)果可知，首先，數(shù)字經(jīng)濟對單位工業(yè)產(chǎn)值能耗和煤炭消費占比均具有顯著的負向影響，且比較其回歸系數(shù)可以看出，數(shù)字經(jīng)濟對單位工業(yè)產(chǎn)值能耗的負向作用強度更大。其次，就單位工業(yè)產(chǎn)值能耗和煤炭消費占比對區(qū)域碳排放的影響而言，二者均對區(qū)域碳排放具有顯著的正向影響。由于當中介效應較弱時，聯(lián)合顯著性檢驗的檢驗勢不高，本文進一步結(jié)合Bootstrap檢驗結(jié)果進行判斷分析。檢驗結(jié)果顯示，以上兩種中介效應模型的Bootstrap檢驗的置信區(qū)間分別為[-0.108，-0.055]和[-0.097，-0.045]，均在99%的置信區(qū)間內(nèi)不包含0，說明檢驗結(jié)果均顯著拒絕“不存在中介效應”的原假設(shè)。最后，觀察各中介效應模型中數(shù)字經(jīng)濟對區(qū)域碳排放的回歸結(jié)果可以看出，在加入中介變量后，數(shù)字經(jīng)濟仍然對區(qū)域碳排放存在顯著的負向影響。綜合以上結(jié)果可知，單位工業(yè)產(chǎn)值能耗和煤炭消費占比對于數(shù)字經(jīng)濟降低碳排放均存在顯著的中介效應(二者的中介效應分別為-0.080和-0.068，其在總效應中的占比分別為32.67%和27.66%)，即數(shù)字經(jīng)濟能夠通過提高能源利用效率和優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)的方式降低區(qū)域碳排放，且相比而言，提高能源利用效率是其主要的碳減排方式。

(六)空間效應檢驗

CDEit=C+ρ×W×CDEit+α×DEIit+β×W×DEIit+θi×Xit+μi+λt+εit

(8)

式(8)中，ρ為用于反映不同地區(qū)之間碳排放空間自相關(guān)性的空間自回歸系數(shù)；W表示空間權(quán)重矩陣；W×DEIit表示數(shù)字經(jīng)濟的空間滯后項，β為空間滯后項對應的回歸系數(shù)；μi和λt分別表示省份效應和時點效應。控制變量以及變量下標等參數(shù)含義同式(1)。根據(jù)勒沙杰和佩斯(LeSage & Pace，2009)[33]的認識，地區(qū)之間大量交互信息的存在使得解釋變量對被解釋變量的邊際影響有別于采用點估計方法的回歸系數(shù)含義，而對于是否存在空間溢出效應的檢驗，變量變化的偏微分解釋可以為此提供有效參考。因此，本文采用根據(jù)回歸系數(shù)計算得到的效應分解結(jié)果考察數(shù)字經(jīng)濟對碳排放影響的直接效應和空間溢出效應。模型的效應分解結(jié)果見表5。

表5 空間計量模型的效應分解結(jié)果

根據(jù)估計結(jié)果可知，不同空間權(quán)重矩陣下的模型效應分解結(jié)果基本保持一致，這說明空間計量模型的估計結(jié)果具有穩(wěn)健性。各模型的空間自回歸系數(shù)ρ顯著為正，說明區(qū)域碳排放在空間上存在明顯的空間關(guān)聯(lián)效應。模型的效應分解結(jié)果表明，數(shù)字經(jīng)濟對區(qū)域碳排放的影響存在顯著的空間溢出效應，即數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展不僅能夠顯著降低本地區(qū)的碳排放，同時也能夠顯著降低鄰近地區(qū)的碳排放。

(七)非線性關(guān)系檢驗

在非線性關(guān)系檢驗中，首先，按照通常的做法，采用在基準回歸中引入核心解釋變量二次項的方法檢驗數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展與區(qū)域碳排放之間可能存在的倒U型曲線關(guān)系。結(jié)果表明，數(shù)字經(jīng)濟的二次項系數(shù)顯著為負，這說明數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展與碳排放之間可能存在倒U型曲線關(guān)系。其次，需要強調(diào)的是，當非線性函數(shù)具有凸形單調(diào)特征時，僅僅采用加入二次項的方法會導致對曲線關(guān)系的誤判。因此，借鑒林德和梅勒姆(Lind & Mehlum，2010)[34]的做法，本文進一步利用對比樣本極值點與實際觀測值的方法進行倒U型關(guān)系檢驗，以此判斷樣本區(qū)間內(nèi)是否包含倒U型的極值拐點。檢驗結(jié)果顯示，在碳排放趨向峰值的拐點上，數(shù)字經(jīng)濟對應的模擬參考值為2.742，而全樣本觀測值所在的實際區(qū)間為[4.686，11.750]，這表明全樣本觀測值的實際區(qū)間并不包含函數(shù)取得極值點時對應的水平值，而是位于該水平值的右側(cè)，也就是說，在研究時段內(nèi)，數(shù)字經(jīng)濟與碳排放構(gòu)成的統(tǒng)計關(guān)系是具有單調(diào)遞減特征的函數(shù)關(guān)系，而非嚴格的倒U型曲線關(guān)系。由此進一步結(jié)合環(huán)境庫茲涅茨曲線的形態(tài)分析可知，數(shù)字經(jīng)濟與碳排放得到的線性擬合方程與環(huán)境庫茲涅茨曲線拐點右側(cè)的函數(shù)特征相契合，二者呈現(xiàn)顯著的負向關(guān)系，即數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展對碳排放的影響在整體上已經(jīng)越過環(huán)境庫茲涅茨曲線的頂點，中國當前的數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展已經(jīng)進入低碳減排階段。

雖然上述分析表明數(shù)字經(jīng)濟與碳排放之間不存在嚴格的倒U型關(guān)系，但受到不同經(jīng)濟發(fā)展背景的影響，二者的函數(shù)疊加仍然可能會使單調(diào)遞減的函數(shù)關(guān)系產(chǎn)生結(jié)構(gòu)突變的非線性特征，對此，本文進一步通過構(gòu)建面板門檻模型考察數(shù)字經(jīng)濟對碳排放的動態(tài)影響。鑒于數(shù)字經(jīng)濟與碳排放均是經(jīng)濟發(fā)展水平的函數(shù)，因此，本文將用于表征經(jīng)濟發(fā)展水平(GDP)的各地區(qū)實際人均生產(chǎn)總值的對數(shù)值作為門檻變量。面板門檻模型形式如下：

CDEit=C+α0×DEIit×I(GDP≤γ)+α1×DEIit×I(GDP>γ)+θi×Xit+εit

(9)

式(9)中，GDP為門檻變量，γ為待估計的門檻值；I(·)為反映約束條件的示性函數(shù)，若滿足括號內(nèi)的條件，取值為1，否則取值為0；α0和α1分別為數(shù)字經(jīng)濟在門檻值兩側(cè)對區(qū)域碳排放影響的回歸系數(shù)；控制變量以及變量下標等參數(shù)含義同式(1)。模型估計結(jié)果見表6。

表6 非線性關(guān)系檢驗的各模型估計結(jié)果

根據(jù)門檻模型的檢驗結(jié)果，首先，在1%的置信水平下，除單一門檻外，雙重門檻和三重門檻的F統(tǒng)計量均未通過顯著性檢驗，這說明在以地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平作為門檻變量的實證檢驗中，數(shù)字經(jīng)濟對區(qū)域碳排放的影響具有非線性特征，且該非線性特征表現(xiàn)為單門檻效應，其門檻值γ為e11.439(折算實際人均生產(chǎn)總值約為9.287萬元)。其次，根據(jù)門檻回歸結(jié)果可知，在門檻值的兩側(cè)，數(shù)字經(jīng)濟對區(qū)域碳排放均具有顯著的負向影響，且當經(jīng)濟發(fā)展水平跨越門檻值后，數(shù)字經(jīng)濟對區(qū)域碳排放的負向作用逐漸變強，這表明伴隨經(jīng)濟發(fā)展水平的演變，數(shù)字經(jīng)濟的低碳減排效應呈現(xiàn)邊際遞增的特征。

參照數(shù)字經(jīng)濟在不同經(jīng)濟背景下對區(qū)域碳排放的動態(tài)影響，就各地區(qū)的具體情況而言，將各省份2019年的實際人均生產(chǎn)總值與門檻值進行對比可知，除北京、天津、上海、江蘇外，其余省份在整體上尚未跨越門檻值，這說明面臨經(jīng)濟發(fā)展水平的條件約束，數(shù)字經(jīng)濟的減排效應在中國大部分地區(qū)仍存在進一步的釋放空間。另外，通過對比各地跨越門檻值的時間發(fā)現(xiàn)，數(shù)字經(jīng)濟低碳減排效應增強的時間節(jié)點位于2013年前后，這與中國數(shù)字經(jīng)濟的實際發(fā)展情況一致。也就是說，在2013年后，得益于數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展，中國數(shù)字經(jīng)濟的低碳減排效應也隨之加速釋放。

五、結(jié)論與討論

(一)主要研究結(jié)論

本文基于擴展的STIRPAT方程以及環(huán)境庫茲涅茨曲線理論分析探討了數(shù)字賦能區(qū)域綠色發(fā)展的低碳減排機制，并利用中國2006—2019年30個省份的面板數(shù)據(jù)對理論假設(shè)進行實證檢驗。研究主要得到以下結(jié)論：第一，數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平的提升能夠顯著降低區(qū)域碳排放，且該結(jié)論在經(jīng)過一系列穩(wěn)健性檢驗后仍然成立，即數(shù)字賦能對于促進區(qū)域綠色低碳發(fā)展具有顯著的低碳減排效應。第二，就數(shù)字經(jīng)濟減排效應的作用機制而言，從能源活動的角度來看，單位工業(yè)產(chǎn)值能耗和煤炭消費占比均對數(shù)字經(jīng)濟降低區(qū)域碳排放存在顯著的中介效應，即數(shù)字經(jīng)濟能夠通過提高能源利用效率和優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)的方式賦能區(qū)域低碳發(fā)展。第三，進一步考慮數(shù)字經(jīng)濟低碳減排效應的空間關(guān)聯(lián)特征后發(fā)現(xiàn)，數(shù)字經(jīng)濟對區(qū)域碳排放的負向影響存在顯著的空間溢出效應，即數(shù)字經(jīng)濟不僅能夠推動本地區(qū)實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展，同時也有助于降低鄰近地區(qū)的碳排放。第四，在研究時段的全樣本層面，數(shù)字經(jīng)濟對中國區(qū)域碳排放的影響在整體上已經(jīng)跨越環(huán)境庫茲涅茨曲線的頂點，即中國當前的數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展已經(jīng)進入低碳減排階段。伴隨經(jīng)濟發(fā)展水平的演變，數(shù)字經(jīng)濟對區(qū)域碳排放的負向影響存在顯著的單門檻效應，當經(jīng)濟發(fā)展水平跨越門檻值后，數(shù)字經(jīng)濟的碳減排效應呈現(xiàn)邊際遞增的特征。

(二)政策啟示

立足于中國當前經(jīng)濟增長需求以及新能源技術(shù)約束，傳統(tǒng)能源消費仍是支撐中國未來經(jīng)濟平穩(wěn)運行的重要力量。在企業(yè)加速綠色低碳轉(zhuǎn)型的過程中，倘若通過拉閘限電的方式進行能耗雙控限產(chǎn)，這不僅會沖擊經(jīng)濟的穩(wěn)定增長，也會造成既有資源的浪費。因此，相較于“運動式減碳”而言，不以犧牲經(jīng)濟發(fā)展而實現(xiàn)“雙碳”目標的數(shù)字賦能方式更符合現(xiàn)實的低碳減排邏輯?；诖耍疚难芯拷Y(jié)論的政策啟示在于：

第一，數(shù)字賦能可以為區(qū)域綠色低碳發(fā)展提供有效路徑。圍繞“雙碳”目標，建議地區(qū)發(fā)展在完善新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的同時，應加快數(shù)字賦能“雙碳”重點領(lǐng)域，擴大數(shù)字技術(shù)在能源開發(fā)利用、電力系統(tǒng)構(gòu)建、綠色低碳消費等場景中的實際應用，推動生產(chǎn)智能化轉(zhuǎn)型和生活數(shù)字化升級。也可以充分利用大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)優(yōu)勢，跟蹤、學習、模擬碳足跡，推動建設(shè)碳達峰大數(shù)據(jù)平臺和碳中和數(shù)字化服務系統(tǒng)，從而助力地區(qū)預測和優(yōu)化碳排放活動。另外，要持續(xù)加大數(shù)字賦能綠色低碳技術(shù)創(chuàng)新的研發(fā)投入力度，利用數(shù)字信息技術(shù)積極探索碳捕獲、碳利用、碳封存等負排放前沿技術(shù)，降低綠色低碳技術(shù)的使用成本，從而賦能區(qū)域?qū)崿F(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展。

第二，要突出數(shù)字技術(shù)在提高能源利用效率方面的賦能作用。受到能源稟賦特征、新能源發(fā)電波動以及儲能技術(shù)等約束，在未來一定時期內(nèi)，煤炭消費在中國能源資源利用中仍占主導地位，因此，中國綠色低碳發(fā)展的重點仍應圍繞提升能源利用效率展開。根據(jù)數(shù)字賦能低碳發(fā)展的減排機制，建議一方面可以打造智能化的能源資源配置平臺，豐富創(chuàng)新能源利用方式，積極推動數(shù)字技術(shù)與資源開采、煤炭清潔、電力傳輸?shù)饶茉椿顒訉崿F(xiàn)深度融合，并加快轉(zhuǎn)變高能耗的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級，從而提高能源利用效率。另一方面，也要加快構(gòu)建城市生活全覆蓋的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)，通過培養(yǎng)數(shù)字消費模式促進節(jié)能減排，從而優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)，為區(qū)域綠色低碳發(fā)展創(chuàng)造有利條件。

第三，全面綠色低碳發(fā)展需要建立以數(shù)字平臺為導向的區(qū)域碳排放合作機制。就中國區(qū)域碳排放的合作機制而言，碳排放權(quán)交易試點政策的實施雖然初顯成效，但要建立相對完善的碳排放交易市場，仍需解決碳排放量監(jiān)測、報告、核查等技術(shù)問題，而數(shù)字技術(shù)為解決以上問題提供了有效途徑。因此，建議加快通過衛(wèi)星遙感、云計算、區(qū)塊鏈等數(shù)字技術(shù)構(gòu)建科學高效的碳排放計量監(jiān)測體系，同時建立滿足企業(yè)碳排放管理需求的數(shù)字信息服務平臺，從而推動形成全國統(tǒng)一減碳大市場。此外，要積極創(chuàng)新區(qū)域數(shù)字產(chǎn)業(yè)合作模式，通過加快建設(shè)高速數(shù)據(jù)中心直聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，統(tǒng)籌推進“東數(shù)西算”工程，優(yōu)化數(shù)據(jù)資源配置，促進數(shù)字經(jīng)濟均衡發(fā)展，從而推動形成數(shù)字賦能區(qū)域低碳發(fā)展的協(xié)同減排格局。

第四，數(shù)字賦能低碳發(fā)展的政策設(shè)計需要考慮區(qū)域經(jīng)濟背景的差異特征。雖然中國當前的數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展在整體上已經(jīng)進入低碳減排階段，但數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施投資以及數(shù)據(jù)中心運營仍然可能存在增加碳排放的潛在風險。因此，就經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)而言，建議通過應用深度學習算法等數(shù)字技術(shù)，實時監(jiān)控數(shù)字設(shè)備運行數(shù)據(jù)，持續(xù)進行信息系統(tǒng)自主調(diào)優(yōu)維護，實現(xiàn)數(shù)字設(shè)備的智能供電散熱，并加快利用人工智能開源平臺提升數(shù)字模型開發(fā)效率，以此降低數(shù)字設(shè)備能耗水平，減少模型開發(fā)過程的碳足跡，從而強化數(shù)字經(jīng)濟的碳減排效力。而對于經(jīng)濟相對不發(fā)達地區(qū)，要重視優(yōu)化數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施布局，避免低效的數(shù)字設(shè)備投資，并加速推動傳統(tǒng)能耗產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，從而釋放數(shù)字經(jīng)濟的低碳減排效應。