數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)促進了能源效率提升嗎?
——基于“寬帶中國”示范城市建設(shè)的準自然實驗

陳怡安,劉津利

(西南政法大學(xué) 經(jīng)濟學(xué)院,重慶 401120)

一、引言

改革開放后,中國經(jīng)濟持續(xù)快速增長,創(chuàng)造了世界經(jīng)濟增長的奇跡。然而,傳統(tǒng)的粗放型經(jīng)濟發(fā)展方式也導(dǎo)致資源環(huán)境約束凸顯,經(jīng)濟增長與環(huán)境污染及資源消耗之間的矛盾日益凸顯。目前,中國成為全球最大的能源消費國家,能源供給的流量約束和存量約束并存,嚴重制約了經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展;同時,中國的能源利用效率相對較低,遠不及歐美等發(fā)達經(jīng)濟體。因此,在新發(fā)展階段,提升能源利用效率是實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵抓手之一。與此同時,基于數(shù)字技術(shù)迅猛發(fā)展的數(shù)字經(jīng)濟成為經(jīng)濟增長的新形態(tài)和新動能,數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展對能源效率的影響以及如何通過數(shù)字經(jīng)濟提升能源效率成為社會各界關(guān)注的焦點問題。相關(guān)理論和實證研究成果也不斷涌現(xiàn)。其中,國內(nèi)文獻的相關(guān)經(jīng)驗分析主要集中于探討數(shù)字金融和數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展對能源效率的影響(汪克亮 等,2021;張云輝 等,2022;劉建江 等;2023;程云潔 等,2023;李磊 等,2023)[1-5],而關(guān)于數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對能源效率的影響鮮有涉及。

在新一輪科技革命中,數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)助力“萬物互聯(lián)”,加速了數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展,可以說數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)量和質(zhì)量決定了數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的速度和高度。現(xiàn)有文獻對數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的各種經(jīng)濟社會效應(yīng)進行了廣泛探討,資源和環(huán)境效應(yīng)是其中的重點之一,且大多認為數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)促進了資源利用效率的提升和生態(tài)環(huán)境的改善。數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)催生了一大批新業(yè)態(tài)新模式(如互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)等),這些新業(yè)態(tài)新模式憑借固有的“綠色”屬性,淘汰能耗過高、污染嚴重的落后行業(yè),表現(xiàn)出一定的環(huán)境改善效應(yīng)(石大千 等,2018)[6]。由于互聯(lián)網(wǎng)是數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一,互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的經(jīng)濟社會效應(yīng)也受到眾多學(xué)者關(guān)注,相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展有利于節(jié)能減排(Wu et al,2020;Lin et al,2021)[7-8],并能顯著提升企業(yè)的能源效率(邱信豐 等,2022)[9]。而寬帶又是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ),因而不少文獻選擇從寬帶建設(shè)的角度來分析數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的經(jīng)濟社會效應(yīng),比如Koutroumpis (2009)采用2002—2007 年22個 OECD 國家數(shù)據(jù)的分析表明寬帶基礎(chǔ)設(shè)施與經(jīng)濟增長具有正相關(guān)性[10]。在國內(nèi),“寬帶中國”示范城市建設(shè)則為研究數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對經(jīng)濟社會發(fā)展的積極作用提供了很好的素材,既有文獻也對此展開了豐富的討論,包括對全要素生產(chǎn)率(劉傳明 等,2020)[11]、知識溢出(薛成 等,2020)[12]、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)(馬青山 等,2021)[13]、勞動力就業(yè)與配置(夏海波 等,2021;牛子恒 等,2022)[14-15]、創(chuàng)新績效(張杰 等,2021;邱洋冬,2022)[16-17]以及經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展(趙濤 等,2020)[18]等的影響。但尚沒有文獻關(guān)注數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對能源效率的影響。

基于上述梳理,本文在已有研究的基礎(chǔ)上,進一步探討數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對能源效率的影響及其機制,并以“寬帶中國”示范城市建設(shè)為準自然實驗,采用漸進雙重差分模型評估示范城市建設(shè)對城市能源效率的政策效應(yīng)。相比已有文獻,本文的邊際貢獻主要在于:一是直接分析了數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對能源效率的影響,拓展了數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的經(jīng)濟社會效應(yīng)研究,并對能源效率的影響因素研究進行了新的補充。二是從資源稟賦、工業(yè)屬性以及地理區(qū)位3個方面分析了數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)影響能源效率的城市異質(zhì)性,探究了數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)通過促進綠色技術(shù)創(chuàng)新提升能源效率的傳導(dǎo)機制,并檢驗了數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對能源效率提升的經(jīng)濟增長促進效應(yīng)的調(diào)節(jié)作用,有助于深入認識數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對高質(zhì)量發(fā)展的積極作用,并為各地充分利用數(shù)字紅利促進能源效率提升提供了經(jīng)驗借鑒和政策啟示。三是運用培根分解診斷以及異質(zhì)性—穩(wěn)健估計量檢驗(交互加權(quán)估計、加總估計、插補兩步回歸法)等方法檢驗了漸進DID模型分析結(jié)果的穩(wěn)健性。

二、理論分析與研究假說

1.數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施與城市能源效率

現(xiàn)有研究表明,數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展能顯著促進地區(qū)能源效率的提升(Zhang et al,2022;方東莉,2023;劉建江 等,2023)[19-20][3],數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的完善不僅能推動數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展,而且對城市能源效率的提升也有直接的促進作用。第一,數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)所產(chǎn)生的正外部性會提升城市能源效率。一方面,數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)會拉動企業(yè)和消費者的投資需求,通過收入效應(yīng)、價格效應(yīng)等途徑影響能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型,構(gòu)建能源數(shù)字化全產(chǎn)業(yè)鏈,進而提升城市能源效率。另一方面,數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)有助于改造并升級能源生產(chǎn)、經(jīng)營和銷售服務(wù)流程,拓展能源的獲取渠道,優(yōu)化能源配置效率,從而帶動提升產(chǎn)業(yè)鏈更多環(huán)節(jié)的能源效率提升。第二,數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的完善會減少能源生產(chǎn)、運輸、儲存、消費等過程中的信息不對稱(鄧榮榮 等,2022)[21],降低交易成本,進而提高產(chǎn)出效率,降低單位產(chǎn)出能耗,有助于能源效率的提升。第三,相較于物質(zhì)要素投入(資本、勞動等),數(shù)據(jù)要素投入更為清潔高效。根據(jù)摩爾定律,數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)在優(yōu)化區(qū)域要素投入的同時,所帶來的替代效應(yīng)愈發(fā)凸顯,有利于提高能源效率。根據(jù)流程再造理論,數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)可以推動能源產(chǎn)業(yè)信息與要素資源的互通共享(Goldfarb et al,2019)[22],使得中上游的能源產(chǎn)品服務(wù)與下游的差異化需求更相匹配,從而推動供應(yīng)鏈整體的能源效率提升。

基于上述分析,本文提出假說1:數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)會促進能源效率提升。

2.不同特征城市的異質(zhì)性

我國各地區(qū)之間的資源分布不均衡,環(huán)境質(zhì)量差異顯著,經(jīng)濟發(fā)展水平差距明顯,數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平也參差不齊,而資源稟賦和發(fā)展狀況的差異會導(dǎo)致數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對能源效率的影響具有異質(zhì)性表現(xiàn)。對此,本文主要基于資源稟賦、工業(yè)屬性以及地理區(qū)位3個城市特征進行初步分析。(1)從城市資源稟賦的異質(zhì)性來看,資源型城市往往擁有豐富的能源資源儲備量,可能因“資源詛咒”而在提高能源效率方面動力不足;同時,其第二產(chǎn)業(yè)通常也較發(fā)達,也可能因“路徑依賴”而較難在短期內(nèi)顯著提高能源效率。而非資源型城市由于資源較為匱乏會更為積極地提高能源效率,并從多方位尋求資源約束的化解。因而,相比資源型城市,非資源型城市會更加充分地利用數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的完善來提高其能源效率。(2)從城市工業(yè)屬性的異質(zhì)性來看,老工業(yè)基地城市對能源的使用通常較為密集,粗放型的發(fā)展模式壓縮了其短期內(nèi)能源效率的下降空間,較為嚴重的路徑鎖定效應(yīng)也削弱了企業(yè)對綠色技術(shù)創(chuàng)新的內(nèi)在需求,許多企業(yè)在研發(fā)和生產(chǎn)的過程中依舊重復(fù)進行高污染和高消耗的項目,出現(xiàn)了“綠色創(chuàng)新惰性”;而非老工業(yè)基地城市的經(jīng)濟發(fā)展往往更為多元化,市場化程度也較高,并具有較好的綠色技術(shù)創(chuàng)新環(huán)境和活力(史丹 等,2020)[23]。因此,相對于老工業(yè)基地城市,數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對非老工業(yè)基地城市能源效率的提升作用更為顯著。(3)從地理區(qū)位的異質(zhì)性來看,相比中西部城市,東部城市具有顯著的經(jīng)濟優(yōu)勢和市場優(yōu)勢,對能源的依賴和消費也較高,在具有更強的能源效率提升動機的同時擁有更高的能源效率提升能力,因而數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的完善可能會產(chǎn)生更為顯著的能源效率提升效應(yīng)。

基于上述分析,本文提出假說2:數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的能源效率提升效應(yīng)具有城市異質(zhì)性,表現(xiàn)為對非資源型城市(相對于資源城市)、非老工業(yè)基地城市(相對于老工業(yè)基地城市)、東部城市(相對于中西部城市)具有更為顯著的能源效率提升作用。

3.數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、綠色技術(shù)創(chuàng)新與能源效率提升

根據(jù)波特的創(chuàng)新驅(qū)動理論,技術(shù)創(chuàng)新活動通過提高生產(chǎn)效率驅(qū)動經(jīng)濟增長。已有研究表明,技術(shù)創(chuàng)新可以顯著促進能源效率提升(張志雯 等,2017;李格 等,2021)[24-25],尤其是綠色技術(shù)創(chuàng)新能夠從生產(chǎn)端和消費端減少能源消耗,有利于能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)綠色化轉(zhuǎn)型,進而提升能源效率。同時,綠色技術(shù)創(chuàng)新在能源領(lǐng)域的使用有助于光伏、風電以及可再生能源的開發(fā),推動清潔能源的有效利用,對能源效率的提升產(chǎn)生積極影響。而數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的完善對綠色技術(shù)創(chuàng)新具有積極影響。首先,數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提高了環(huán)境檢測系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)平臺的信息透明度,降低了公眾參與環(huán)境治理的成本和門檻,可以通過地方政府的環(huán)境治理和公眾監(jiān)督促使企業(yè)大力開展綠色技術(shù)創(chuàng)新活動;其次,數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的升級完善使得創(chuàng)新要素流動的邊際成本下降,進而通過優(yōu)化創(chuàng)新資源配置推動綠色技術(shù)創(chuàng)新的整體發(fā)展(李凱杰 等,2020;韓晶 等,2021)[26-27]。最后,數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)可以通過降低信息溝通成本激發(fā)微觀經(jīng)濟主體的創(chuàng)新活力并優(yōu)化其創(chuàng)新路徑,從而促進生產(chǎn)技術(shù)變革并提高能源效率;還可以通過催生新的生產(chǎn)方式和經(jīng)濟業(yè)態(tài)改進經(jīng)濟主體的發(fā)展路徑,引領(lǐng)綠色技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)展方向,最終推動能源效率的持續(xù)提升。因此,數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以促進綠色技術(shù)創(chuàng)新作為關(guān)鍵傳導(dǎo)機制,賦予經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展新動能,并通過降低能源消耗、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)等促進能源效率的不斷提升。

基于上述分析,本文提出假說3:數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)可以通過促進綠色技術(shù)創(chuàng)新提升能源效率。

4.能源效率提升、數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與經(jīng)濟增長

基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的目的是實現(xiàn)更好更快的經(jīng)濟社會發(fā)展,而能源效率的提高可以用同樣的能源消耗實現(xiàn)更多的經(jīng)濟產(chǎn)出?；A(chǔ)設(shè)施落后會使資源因流動受阻而得不到有效配置,也會導(dǎo)致生產(chǎn)經(jīng)營過程中的資源利用效率低下;高投入、高耗能、高污染的粗放型發(fā)展模式則使得經(jīng)濟增長帶來資源枯竭和環(huán)境惡化等問題,能源效率低下將嚴重阻礙經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展;因而,完善基礎(chǔ)設(shè)施和提高能源效率都是促進經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的重要路徑。數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為技術(shù)、資金以及人力等生產(chǎn)要素的自由流動和有效配置提供了便利,推動產(chǎn)業(yè)的重新布局與整合升級,進而促進地區(qū)經(jīng)濟增長。能源效率是影響經(jīng)濟增長的重要因素(汪克亮 等,2013)[28],而且通過能源效率提升實現(xiàn)的產(chǎn)出增長是高質(zhì)量的增長(與通過增加能源消費實現(xiàn)的產(chǎn)出增長相比)。如前文所述,數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的完善能有效降低單位產(chǎn)出的能耗,因而數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)除了本身有利于經(jīng)濟增長外,還可以通過提高能源效率促進高質(zhì)量的產(chǎn)出增長。與此同時,數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善不僅緩解了資源要素的錯配,還會通過數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展驅(qū)動經(jīng)濟發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變,促使經(jīng)濟增長對能源的依賴程度降低,從而使得能源效率的提升可以帶來更多的經(jīng)濟增長。因此,數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不僅可以提高能源效率,而且可以強化能源效率提升對經(jīng)濟增長的促進作用,從而有效助力高質(zhì)量發(fā)展。

基于上述分析,本文提出假說4:數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施對能源效率影響經(jīng)濟增長具有正向調(diào)節(jié)作用,即數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的完善可以強化能源效率提升對經(jīng)濟增長的促進作用。

三、實證檢驗方法

數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展離不開寬帶,寬帶網(wǎng)絡(luò)速度和寬帶網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量在一定程度上決定了數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的廣度和深度,因而寬帶建設(shè)是完善數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的重要內(nèi)容之一。目前,我國的寬帶網(wǎng)絡(luò)接入速率、互聯(lián)網(wǎng)普及率等與歐美等發(fā)達國家仍有一定差距。為了加快寬帶建設(shè),2013年8月國務(wù)院印發(fā)《“寬帶中國”戰(zhàn)略及實施方案》(國發(fā)〔2013〕31號),旨在推動我國寬帶基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的良性發(fā)展。隨后,工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委于2014、2015、2016年分三批發(fā)布了“寬帶中國”示范城市(城市群)名單。根據(jù)“寬帶中國”示范城市的建設(shè)標準,經(jīng)審批通過的“寬帶中國”示范城市應(yīng)滿足以下條件(至少4項):城市家庭20 Mbps及以上寬帶的接入能力達到85%,農(nóng)村家庭4 Mbps及以上寬帶接入能力達到90%,固定寬帶家庭普及率達到55%,3 G/LTE移動電話人口普及率達到40%,4 Mbps及以上寬帶用戶滲透率達到80%,8 Mbps及以上寬帶用戶滲透率達到35%。這意味著示范城市本身具備較好的寬帶發(fā)展基礎(chǔ),而且通過創(chuàng)建示范城市要實現(xiàn)本地區(qū)寬帶發(fā)展水平大幅提升,且整體寬帶發(fā)展水平及發(fā)展模式對于全國同類地區(qū)具有較大的示范和引領(lǐng)作用。因此,“寬帶中國”示范城市建設(shè)將大力推動示范城市的寬帶建設(shè)和發(fā)展,也為驗證數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的各種經(jīng)濟社會效應(yīng)提供了有效樣本。有鑒于此,本文將“寬帶中國”示范城市建設(shè)作為一項準自然實驗,通過分析其政策效應(yīng)來實證檢驗數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對能源效率的影響。

1.基準模型構(gòu)建與變量測度

為檢驗“寬帶中國”示范城市建設(shè)是否促進了示范城市的能源效率提升,本文構(gòu)建如下漸進雙重差分模型:

LnEEIgi,t=α0+α1policyi,t+γControli,t+μi+φt+εi,t

其中,i和t分別代表城市和年份,被解釋變量(LnEEIg)為“能源效率”,核心解釋變量(policy)“寬帶示范城市”為是否進行“寬帶中國”示范城市建設(shè)的虛擬變量(即雙重差分項,若i城市在t年實施“寬帶中國”示范城市建設(shè)賦值為1,否則賦值為0),控制變量(Control)包括“政府干預(yù)程度”“技術(shù)創(chuàng)新能力”“人口規(guī)模”“經(jīng)濟發(fā)展水平”等,φt表示時間固定效應(yīng),μi表示城市固定效應(yīng),εi,t表示隨機擾動項。

(1)被解釋變量“能源效率”。在考慮環(huán)境生產(chǎn)技術(shù)異質(zhì)性的情況下,以城市為決策單元(DMU),每個決策單元都包含投入(能源、資本、勞動力)和產(chǎn)出(合意產(chǎn)出、非合意產(chǎn)出)。借鑒師傅和沈坤榮(2013)、王鋒和馮根福(2013)、林伯強和劉泓汛(2015)以及于斌斌(2017)等的研究[29-32],本文基于非徑向方向距離函數(shù)(NDDF),采用 Global DEA 法測算樣本城市的能源效率。其中,能源消耗總量為市轄區(qū)天然氣、液化石油氣和電力的工業(yè)用量按照“各種能源折標準煤參考系數(shù)”統(tǒng)一折算的標準煤使用量之和(萬噸),資本存量采用永續(xù)盤存法以2003年不變價格計算(折舊率為9.6%),勞動力規(guī)模為城鎮(zhèn)私營和個體加上單位從業(yè)人員數(shù)之和,合意產(chǎn)出為地區(qū)生產(chǎn)總值,非合意產(chǎn)出為地區(qū)二氧化硫排放量。該方法計算的能源效率取值范圍為[0,1],越大則能源效率越高,取值為1時能源效率位于前沿面上。本文將計算得到的能源效率值取自然對數(shù)后作為被解釋變量“能源效率”。

(2)核心解釋變量“寬帶示范城市”。若樣本城市成為“寬帶中國”示范城市后取值為1,否則取值為0?！皩拵е袊笔痉冻鞘邪ㄊ≈惫芸h、城市群和地級市及以上城市,為了避免由于行政級別差異造成估計偏誤,本文僅保留了地級及以上城市樣本;此外,林芝市、拉薩市等數(shù)據(jù)缺失嚴重,也一并剔除。最終,本文的處理組包括110個城市,其余172個城市作為對照組。

(3)控制變量。在借鑒相關(guān)研究分析結(jié)論的基礎(chǔ)上(史丹 等,2008;師博 等,2013;林伯強 等,2015)[33][29][31],結(jié)合數(shù)據(jù)的可獲取性,本文選取以下控制變量:一是“政府干預(yù)程度”,采用財政預(yù)算支出與地區(qū)生產(chǎn)總值的比值來衡量;二是“人口規(guī)?！?采用年末總?cè)丝跀?shù)來衡量;三是“對外開放度”,采用實際使用外資金額(根據(jù)匯率換算成人民幣)與地區(qū)生產(chǎn)總值的比值來衡量;四是“經(jīng)濟發(fā)展水平”,采用人均地區(qū)生產(chǎn)總值來衡量;五是“技術(shù)創(chuàng)新能力”,采用發(fā)明專利申請授權(quán)量來衡量。同時,所有控制變量進行對數(shù)化處理以減少異方差的影響。

2.樣本選取與數(shù)據(jù)處理

基于數(shù)據(jù)的連續(xù)性和可獲得性,本文以2006—2019年282個城市的面板數(shù)據(jù)為研究樣本。固定資本投資額數(shù)據(jù)來自《中國統(tǒng)計年鑒》、《中國城市統(tǒng)計年鑒》以及各城市的統(tǒng)計公報,能源消耗總量數(shù)據(jù)來自《中國能源統(tǒng)計年鑒》和《中國城市統(tǒng)計年鑒》,專利申請數(shù)來自國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng),其他數(shù)據(jù)均來自《中國城市統(tǒng)計年鑒》,部分缺失數(shù)據(jù)采用線性插值法補齊。主要變量的描述性統(tǒng)計結(jié)果如表1所示。

表1 主要變量的描述性統(tǒng)計結(jié)果

四、基準模型回歸與穩(wěn)健性檢驗

1.基準模型估計結(jié)果

采用DID模型需要滿足平行趨勢假設(shè),即在政策實施前對照組與處理組應(yīng)具有平行的變化趨勢。借鑒Beck等(2010)的做法[34],本文采用事件研究法(Event Study)進行平行趨勢檢驗和政策實施的動態(tài)效果分析。設(shè)定如下模型:

其中,preit和postit為一系列的虛擬變量,preit表示實施政策前的第t年,postit表示實施政策后的第t年。本文以政策實施前的第7期作為基期,將研究時間范圍縮尾至政策實施前7年和實施后5年,進行動態(tài)效應(yīng)回歸(采用聚類穩(wěn)健標準誤)。檢驗結(jié)果的系數(shù)值(ψ)如圖1所示(置信區(qū)間為95%),在政策實施前各期的估計系數(shù)均不具有統(tǒng)計顯著性,表明本文的樣本滿足平行趨勢假設(shè);從政策實施當期開始,估計系數(shù)顯著為正且總體呈現(xiàn)上升趨勢,表明“寬帶中國”示范城市建設(shè)與能源效率提升具有正相關(guān)性,初步支持了本文的假說1。

圖1 平行趨勢檢驗結(jié)果

基準模型的估計結(jié)果見表2。在逐步納入控制變量的過程中,“寬帶示范城市”的估計系數(shù)始終在1%的水平上顯著為正,表明“寬帶中國”示范城市建設(shè)顯著促進了示范城市的能源效率提升,本文提出的假說1得到驗證。為進一步保證基準模型分析結(jié)果的可靠性,本文進行了一系列穩(wěn)健性檢驗,包括改變檢驗方法、安慰劑檢驗、PSM-DID檢驗等。

2.改變因果效應(yīng)識別方式

由于本文的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)代理變量——“寬帶示范城市”具有時變性,是典型的多時點交錯政策沖擊變量,而政策沖擊時間的先后可能影響因果檢驗結(jié)果(Goodman-bacon,2021)[35],也就是說,用漸進DID方法可能存在不恰當對照組(將早期處理組作為晚期處理組的對照組),從而導(dǎo)致回歸結(jié)果存在“負權(quán)重”問題(Goodman-bacon,2021;Sun et al,2021;Borusyak et al,2021;Callaway et al,2021)[35-38]。對此,本文通過培根分解診斷進行穩(wěn)健性檢驗(Goodman-bacon,2021)[35]。培根分解法主要是對不同分組在估計系數(shù)中所占的權(quán)重進行診斷,根據(jù)表3的分解結(jié)果可以看出,以較早實施“寬帶中國”示范城市建設(shè)的城市作為對照組的這一類“壞組別”所占的權(quán)重僅為2.4%,而以從未實施“寬帶中國”示范城市建設(shè)的城市作為對照組的“好組別”的權(quán)重為92.9%。因此,在本文的分析中,多時點政策沖擊帶來的DID估計偏誤對估計結(jié)果的影響不大,即“寬帶示范城市”對“能源效率”的正向影響主要來源于“以從未實施‘寬帶中國’示范城市建設(shè)的城市為對照組、實施‘寬帶中國’示范城市建設(shè)的城市為處理組”這一類組別的處理效應(yīng)。

表3 培根分解診斷結(jié)果

此外,本文還使用最新的三種異質(zhì)性—穩(wěn)健估計量對因果效應(yīng)重新進行識別,若存在異質(zhì)性處理效應(yīng),則可修正存在異質(zhì)性處理效應(yīng)下的 TWFE 估計偏誤問題,若不存在異質(zhì)性處理效應(yīng),則表明本文分析結(jié)果可靠。具體來講,采用Sun和Abraham(2021)提出的交互加權(quán)(IW)估計、Callaway和Sant’ Anna(2021)提出的加總估計、Borusyak等(2021)提出的插補(Imputation Method)兩步回歸法構(gòu)建穩(wěn)健DID估計量[36-38],三種估計量檢驗與基準模型回歸的結(jié)果基本一致(見圖2),進一步表明本文的分析結(jié)果是穩(wěn)健的。

圖2 異質(zhì)性—穩(wěn)健估計量檢驗結(jié)果

圖3 安慰劑檢驗結(jié)果

3.安慰劑檢驗

本文通過隨機選擇處理組和隨機構(gòu)造政策實施時間虛擬變量進行安慰劑檢驗。從282個樣本城市中隨機選擇110個城市作為處理組(剩余的城市作為對照組),并隨機為處理組城市設(shè)定政策實施年份,對新樣本進行模型回歸,重復(fù)進行500次,將所得到的500個DID估計系數(shù)與基準模型的DID估計系數(shù)進行對比。圖2繪制了500個估計系數(shù)的核密度分布及其P值,估計系數(shù)大多數(shù)分布在零點附近,P值大多數(shù)大于0.1,表明大多數(shù)估計系數(shù)都是不顯著的。此外,基準模型的估計系數(shù)(0.128,虛線標識)與這500個估計值的距離較遠,是明顯的異常值,表明“寬帶示范城市”對“能源效率”的正向影響是其他因素造成的可能性極小。

4.PSM-DID檢驗

“寬帶中國”示范城市并非隨機選擇的結(jié)果,而是有針對性地遴選一批經(jīng)濟發(fā)展條件好、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施水平高的城市進行示范,存在“選擇性偏差”。為緩解“選擇性偏差”對估計結(jié)果的影響,本文采用PSM-DID方法進行穩(wěn)健性檢驗:以前述控制變量為匹配變量,采用logit模型通過1∶1近鄰匹配得到傾向得分值,平衡性檢驗結(jié)果顯示(限于篇幅,平衡性檢驗結(jié)果略,備索),相較于匹配前,所有協(xié)變量在匹配后的標準化偏差絕對值明顯下降,均小于10%,且T檢驗結(jié)果支持處理組和對照組不存在顯著差異,滿足平衡性假設(shè),因此采用PSM-DID方法是可靠的。此外,為進一步保證PSM-DID方法的有效性,在得到配對的處理組和對照組前,進行共同支撐檢驗,大部分觀測值都落在共同取值范圍內(nèi),同樣支持 PSM-DID 檢驗有效。分別用匹配樣本和滿足共同支撐假設(shè)的樣本重新進行模型檢驗,回歸結(jié)果見表4,“寬帶示范城市”的估計系數(shù)依然在1%的水平上顯著為正,再次表明本文的分析結(jié)果是穩(wěn)健的。

表4 PSM-DID檢驗結(jié)果

5.其他穩(wěn)健性檢驗

一是控制同期其他政策影響。在“寬帶中國”示范城市建設(shè)過程中,還實施了其他可能影響城市能源效率的試點政策,如智慧城市試點、低碳城市試點政策、創(chuàng)新型城市試點以及節(jié)能減排財政政策綜合示范城市等。為了更準確地識別“寬帶中國”示范城市建設(shè)的政策效應(yīng),本文構(gòu)造了上述四種政策的虛擬變量(入選相應(yīng)的試點城市后賦值為1,否則賦值為0),分別納入基準模型中以控制同期政策的影響。二是刪除特殊樣本?？紤]到直轄市的特殊性,刪除直轄市樣本后重新進行模型檢驗。三是更換被解釋變量。采用地區(qū)生產(chǎn)總值與能源消耗的比值作為被解釋變量,重新進行模型檢驗。上述穩(wěn)健性檢驗結(jié)果見表5,“寬帶示范城市”的估計系數(shù)均顯著為正,表明本文基準模型的分析結(jié)果具有良好的穩(wěn)健性。

表5 其他穩(wěn)健性檢驗結(jié)果

五、進一步分析:異質(zhì)性、中介效應(yīng)與調(diào)節(jié)作用

1.異質(zhì)性分析

為檢驗假說2,本文采用分組回歸方法進行異質(zhì)性分析。具體的分組為:一是根據(jù)《全國資源型城市可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃(2013—2020年)》(國發(fā)〔2013〕45號)將樣本城市劃分為“資源型城市”和“非資源型城市”兩個子樣本,二是根據(jù)《全國老工業(yè)基地調(diào)整改造規(guī)劃(2013—2022年)》將樣本城市劃分為“老工業(yè)基地城市”和“非老工業(yè)基地城市”兩個子樣本,三是將樣本城市劃分為“東部城市”和“中西部城市”兩個子樣本。其中,東部地區(qū)包括遼寧、北京、天津、河北、上海、江蘇、浙江、福建、山東、廣東、海南,中西部地區(qū)包括山西、內(nèi)蒙古、吉林、黑龍江、安徽、江西、廣西、河南、湖北、湖南、重慶、四川、貴州、云南、西藏、陜西、甘肅、寧夏、青海以及新疆。分組檢驗結(jié)果見表6。在“非資源型城市”“非老工業(yè)基地城市”“東部城市”子樣本中,“寬帶示范城市”的估計系數(shù)在1%的水平上顯著為正;而在“資源型城市”“老工業(yè)基地城市”“中西部城市”子樣本中,“寬帶示范城市”的估計系數(shù)不顯著。上述分析結(jié)果表明,對于非資源型城市、非老工業(yè)基地城市和東部城市,“寬帶中國”示范城市建設(shè)對能源效率提升具有顯著的促進作用,而資源型城市、老工業(yè)基地城市和中西部城市的“寬帶中國”示范城市建設(shè)未能產(chǎn)生顯著的能源效率提升效應(yīng),假說2得到驗證。

表6 異質(zhì)性分析結(jié)果

2.綠色技術(shù)創(chuàng)新的中介效應(yīng)

技術(shù)創(chuàng)新對效率提升具有直接的促進作用,而綠色技術(shù)創(chuàng)新作為清潔生產(chǎn)領(lǐng)域及末端治理環(huán)節(jié)的技術(shù)創(chuàng)新,可以通過減少能源消耗和提高能源利用技術(shù)有效推動能源效率提升,且綠色技術(shù)創(chuàng)新對能源效率提升的積極影響已被大多數(shù)相關(guān)研究所證實。因此,本文采用江艇(2022)提出的中介效應(yīng)檢驗建議[29],通過分析“寬帶中國”示范城市建設(shè)對示范城市綠色技術(shù)創(chuàng)新的影響來進行中介效應(yīng)檢驗。構(gòu)建如下模型:

Innovi,t=β0+β1policyi,t+δControli,t+μi+φt+εi,t

其中,被解釋變量(Innov)為綠色技術(shù)創(chuàng)新,設(shè)置兩個具體變量:一是“綠色專利申請量”,采用樣本城市的綠色專利申請量來衡量(取自然對數(shù));二是“綠色發(fā)明專利申請量”,采用樣本城市的綠色發(fā)明專利申請量來衡量(取自然對數(shù))。檢驗結(jié)果見表7,“寬帶示范城市”對“綠色專利申請量”和“綠色發(fā)明專利申請量”的估計系數(shù)均在1%的水平上顯著為正,表明“寬帶中國”示范城市建設(shè)顯著促進了示范城市的綠色技術(shù)創(chuàng)新,從而可以通過促進綠色技術(shù)創(chuàng)新的路徑提升能源效率,假說3得到驗證。

表7 “寬帶中國”示范城市建設(shè)對綠色技術(shù)創(chuàng)新的影響檢驗結(jié)果

3.調(diào)節(jié)效應(yīng)檢驗

為檢驗數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施對能源效率影響經(jīng)濟增長的調(diào)節(jié)作用,構(gòu)建如下調(diào)節(jié)效應(yīng)模型:

GDPi,t=α0+α1policyi,t+α2policyi,t×LnEEIgi,t+α3LnEEIgi,t+γControli,t+μi+φt+εi,t

其中,被解釋變量(GDP)為“GDP總量”,采用地區(qū)生產(chǎn)總值來衡量。檢驗結(jié)果見表8,“寬帶示范城市”和“能源效率”的估計系數(shù)均在1%的水平上顯著為正,表明數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的完善和能源效率的提升均可顯著促進經(jīng)濟增長,與理論預(yù)期相符;同時,“寬帶示范城市”與“能源效率”交互項(“寬帶示范城市×能源效率”)的估計系數(shù)也顯著為正,表明數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施在能源效率影響經(jīng)濟增長中具有顯著的正向調(diào)節(jié)作用,隨著數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的完善能源效率提升對經(jīng)濟增長的促進作用也會增強,假說4得以驗證。

表8 數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施對能源效率影響經(jīng)濟增長的調(diào)節(jié)效應(yīng)檢驗結(jié)果

六、結(jié)論與啟示

數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施是數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的重要基石,完善數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施不僅能夠促進數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展,還會產(chǎn)生諸多積極的經(jīng)濟社會效應(yīng)。本文以“寬帶中國”示范城市建設(shè)為準自然實驗,運用漸進DID模型檢驗數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對城市能源效率的影響,分析結(jié)果顯示:(1)“寬帶中國”示范城市建設(shè)顯著提升了示范城市的能源效率,這一結(jié)論在進行改變檢驗方法、安慰劑檢驗、PSM-DID檢驗、控制同期其他政策影響、刪除特殊樣本、替換被解釋變量等一系列穩(wěn)健性檢驗后依然成立。(2)“寬帶中國”示范城市建設(shè)的能源效率效應(yīng)存在城市異質(zhì)性,對非資源型城市、非老工業(yè)基地城市、東部城市的能源效率具有顯著的提升作用,而對資源型城市、老工業(yè)基地城市、中西部城市的能源效率沒有顯著影響。(3)“寬帶中國”示范城市建設(shè)可以通過促進綠色技術(shù)創(chuàng)新的路徑提升示范城市的能源效率,并且能夠強化能源效率提升對經(jīng)濟增長的促進作用?？梢?數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的完善不僅能夠直接促進經(jīng)濟增長,而且可以通過促進綠色技術(shù)創(chuàng)新提高能源效率,還會強化能源效率提升對經(jīng)濟增長的促進作用,數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是有效推動經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的重要驅(qū)動力。

基于上述結(jié)論,得到以下兩點啟示:第一,應(yīng)進一步加大數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度,并充分發(fā)揮數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的各種積極效應(yīng)。數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不僅是推動數(shù)字產(chǎn)業(yè)發(fā)展及數(shù)字經(jīng)濟與實體經(jīng)濟融合的重要途徑,還是實現(xiàn)經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展的重要保障。因此,應(yīng)加大“5G”、數(shù)據(jù)中心、人工智能(AI)等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資和技術(shù)研發(fā)投入,為數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展提供有力的基礎(chǔ)設(shè)施支撐;同時還要不斷賦能和改造傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施,將數(shù)字化滲透到傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),拓寬以數(shù)據(jù)為核心要素的經(jīng)濟社會發(fā)展領(lǐng)域,通過數(shù)字經(jīng)濟的充分平衡發(fā)展推動實現(xiàn)經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。第二,不同的城市應(yīng)基于自身的資源稟賦及發(fā)展條件尋求差異化的發(fā)展路徑,并促使數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)能夠切實有效地提高發(fā)展質(zhì)量。比如,資源型城市在優(yōu)化資源配置的同時,更要致力于資源利用效率的持續(xù)提升,并積極利用數(shù)字經(jīng)濟催生的新業(yè)態(tài)新模式探索多元化發(fā)展路徑,主動擺脫“資源詛咒”,避免形成發(fā)展模式的資源鎖定;老工業(yè)基地城市需要加快推進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也應(yīng)契合數(shù)字化轉(zhuǎn)型的要求,助力老工業(yè)基地的轉(zhuǎn)型發(fā)展;中西部地區(qū)城市要加快數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),通過數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的提質(zhì)增量逐步縮小與發(fā)達地區(qū)的差距,并深化市場化改革,以充分發(fā)揮數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施對高質(zhì)量發(fā)展的促進作用。

本文的研究為數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的能源效率促進效應(yīng)提供了經(jīng)驗證據(jù),也為通過發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟消除能源供給的“流量約束”和“存量約束”雙重威脅提供了政策啟示,但還存在一些不足,值得未來繼續(xù)深入研究。比如:所分析的政策效應(yīng)主要反映了寬帶建設(shè)的積極作用,而其他方面的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)體現(xiàn)不足;只考察了數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)通過綠色技術(shù)創(chuàng)新路徑影響能源效率的機制,而事實上還存在其他的影響機制值得探究;異質(zhì)性分析也不夠全面,有待更為細致深入的探討。