“雙控”目標下產(chǎn)業(yè)智能化的節(jié)能降碳減排效應

趙培雅，高煜，2，孫雪

（1.西北大學經(jīng)濟管理學院，陜西 西安710127； 2.西北大學中國西部經(jīng)濟發(fā)展研究中心，陜西 西安710127）

技術進步是實現(xiàn)節(jié)能降碳減排的根本路徑［1］，作為新一輪技術進步的重要標志，中國智能化產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)出急劇增長態(tài)勢?！?020中國人工智能產(chǎn)業(yè)白皮書》數(shù)據(jù)顯示，2025年中國人工智能產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模將有望超過4 000億元，中國將有可能擁有全球最大的智能化產(chǎn)業(yè)市場［2］。產(chǎn)業(yè)智能化以突破性技術為基礎，通過深度學習迅速而廣泛地應用于經(jīng)濟社會中的各個產(chǎn)業(yè)，對經(jīng)濟體系產(chǎn)生系統(tǒng)性影響［3］，從而為實現(xiàn)節(jié)能降碳減排創(chuàng)造了新的機遇?！?022年政府工作報告》強調(diào)“推動能耗‘雙控’向碳排放總量和強度‘雙控’轉(zhuǎn)變”［4］。因此，實現(xiàn)節(jié)能降碳減排的主要目標不僅要著力于總量下降和強度調(diào)控，而且應創(chuàng)造條件實現(xiàn)由“能耗雙控”向“排放雙控”的轉(zhuǎn)變。在“總量和強度雙控”目標下產(chǎn)業(yè)智能化是否具有節(jié)能降碳減排效應？產(chǎn)業(yè)智能化對能源消費、碳排放和工業(yè)污染排放總量和強度的影響程度是否存在差異？產(chǎn)業(yè)智能化實現(xiàn)“雙控”目標下的節(jié)能降碳減排存在怎樣的作用機制？產(chǎn)業(yè)智能化應用如何實現(xiàn)由“能耗雙控”向“排放雙控”的轉(zhuǎn)變？為解決以上問題，該研究將通過理論分析與實證檢驗探究產(chǎn)業(yè)智能化對節(jié)能降碳減排的影響，為中國綠色發(fā)展提出政策啟示。

1 文獻綜述與研究假說

Panayotou［5］提出，技術進步影響環(huán)境的主要因素包括規(guī)模擴張效應、技術創(chuàng)新效應和結(jié)構轉(zhuǎn)型效應。白俊紅等［6］研究表明，在規(guī)模擴張效應、技術創(chuàng)新效應和結(jié)構轉(zhuǎn)型效應的作用下技術進步對于降低能耗、減少環(huán)境污染存在“雙刃劍作用”。一方面，技術進步所產(chǎn)生的技術創(chuàng)新效應和結(jié)構轉(zhuǎn)型效應，通過提高產(chǎn)業(yè)部門能源使用效率，減少生產(chǎn)過程中的污染排放，進而實現(xiàn)節(jié)能減排［7］。另一方面，也有學者指出技術進步將引發(fā)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴張，所產(chǎn)生的規(guī)模擴張效應可能抵消技術創(chuàng)新效應和結(jié)構轉(zhuǎn)型效應所帶來的節(jié)能減排效果，反而造成更加嚴重的環(huán)境問題［8-9］。隨著數(shù)字化、智能化等新興技術的蓬勃興起，新興技術是否具有節(jié)能降碳減排效應逐漸成為新的研究熱點。汪東芳等［10］提出互聯(lián)網(wǎng)的普及引發(fā)經(jīng)濟規(guī)模擴張導致能源消耗增大，而其引發(fā)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構變遷則提升了企業(yè)生產(chǎn)效率，降低了單位產(chǎn)出能耗，進而實現(xiàn)節(jié)能減排。劉慧等［11］認為數(shù)字化轉(zhuǎn)型不僅能夠引發(fā)技術創(chuàng)新改善企業(yè)能耗模式，而且可以實現(xiàn)結(jié)構優(yōu)化促進企業(yè)節(jié)能減排，但其節(jié)能減排最終效果受限于外部規(guī)模。張思思等［12］指出數(shù)字化技術應用所引發(fā)的經(jīng)濟規(guī)模擴張為產(chǎn)業(yè)結(jié)構清潔化調(diào)整帶來發(fā)展機遇，但同時數(shù)字化基礎設施建設又導致能源消耗和碳排放加大。蔣為等［13］研究表明由于機器人的技術創(chuàng)新減排效應高于其規(guī)模擴張增排效應，因此機器人應用能夠顯著降低中國制造業(yè)碳排放量。以上文獻表明，與傳統(tǒng)技術進步類似，新興技術應用引發(fā)經(jīng)濟規(guī)模加速擴張，同時伴隨著技術創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)結(jié)構轉(zhuǎn)型，產(chǎn)生規(guī)模擴張效應、技術創(chuàng)新效應和產(chǎn)業(yè)結(jié)構升級效應，三種效應將決定新興技術對節(jié)能降碳減排的影響。而目前文獻對于有關產(chǎn)業(yè)智能化對節(jié)能降碳減排的綜合性研究較少，特別是對“雙控”目標下產(chǎn)業(yè)智能化影響節(jié)能降碳減排的具體機制仍有待研究。

在宏觀經(jīng)濟運行中，產(chǎn)業(yè)智能化展現(xiàn)出自動化工具和通用目的技術兩大基本屬性［14］。作為自動化工具，產(chǎn)業(yè)智能化能夠在操作重復的流程性生產(chǎn)中，以較低的成本快速協(xié)調(diào)生產(chǎn)系統(tǒng)，顯著提高生產(chǎn)率，避免生產(chǎn)過程中的資源過度使用，提升整體經(jīng)濟運行效率。作為通用目的技術，產(chǎn)業(yè)智能化具有較強的知識溢出效應，其普遍性、可持續(xù)性等特征，能夠廣泛滲透并融入其他技術之中，演化為一種新的技術，實現(xiàn)“顛覆性創(chuàng)新”［15］。兩大基本屬性使得產(chǎn)業(yè)智能化所引發(fā)的規(guī)模擴張不僅包含經(jīng)濟規(guī)模增大對能源消費和排放總量產(chǎn)生的直接影響，而且促使經(jīng)濟結(jié)構發(fā)生轉(zhuǎn)型并直接影響到能源消費和排放的強度。同時在新的經(jīng)濟規(guī)模下，產(chǎn)業(yè)智能化所產(chǎn)生的技術創(chuàng)新效應和產(chǎn)業(yè)結(jié)構升級效應，將間接影響到能源消費和排放的總量和強度。因此，三種效應的相互作用將決定產(chǎn)業(yè)智能化對“雙控”目標下節(jié)能降碳減排的影響方向和影響程度。

規(guī)模擴張效應。與傳統(tǒng)技術模式不同，產(chǎn)業(yè)智能化所引發(fā)的規(guī)模擴張效應具有一般性和特殊性。一方面，產(chǎn)業(yè)智能化所引發(fā)的規(guī)模擴張效應的一般性在于，作為自動化工具產(chǎn)業(yè)智能化應用促使產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率的逐步提升，加速產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴張，增大能源需求，導致能源消費、碳排放和工業(yè)污染排放總量增加。另一方面，產(chǎn)業(yè)智能化所引發(fā)的規(guī)模擴張效應的特殊性在于，產(chǎn)業(yè)智能化應用所具備的通用目的技術屬性為高效清潔生產(chǎn)提供技術支持，通過減排設備更新?lián)Q代，突破對原有技術的路徑依賴［16］。隨著智能化技術在全產(chǎn)業(yè)的逐步應用，其規(guī)模擴張效應將形成技術溢出［17］，進而重新設定整個產(chǎn)業(yè)的技術軌道，在規(guī)模擴張的同時實現(xiàn)能源消費、碳排放和工業(yè)污染排放量的大幅降低，即降低能源消費、碳排放和工業(yè)污染排放強度。由此，提出以下假說。

假說1a：產(chǎn)業(yè)智能化所引發(fā)的規(guī)模擴張效應導致能源消費、碳排放和工業(yè)污染排放總量增加。

假說1b：產(chǎn)業(yè)智能化所引發(fā)的規(guī)模擴張效應能夠降低能源消費、碳排放和工業(yè)污染排放強度。

技術創(chuàng)新效應。產(chǎn)業(yè)智能化的核心在于推動“綠色智能技術革命”［14］。一方面，產(chǎn)業(yè)智能化的自動化工具屬性有助于企業(yè)具備低成本、高效率的創(chuàng)新能力［18］。企業(yè)在智能化技術的支持下采用自主推理決策的智能化生產(chǎn)模式［19］，能夠有效降低企業(yè)綠色研發(fā)創(chuàng)新成本，控制綠色交易管理中的冗余成本，加快企業(yè)創(chuàng)新頻率，提高企業(yè)綠色技術創(chuàng)新水平［20］。企業(yè)綠色技術創(chuàng)新通過優(yōu)化生產(chǎn)環(huán)節(jié)，提高能源利用效率，促使能源消費、碳排放、工業(yè)污染排放總量和強度的下降。另一方面，Agrawal等［21］指出，智能化是科學發(fā)現(xiàn)的發(fā)明方法的發(fā)明。作為通用目的技術，產(chǎn)業(yè)智能化技術通過與其他技術的融合產(chǎn)生知識溢出，為企業(yè)綠色轉(zhuǎn)型提供技術支持，促使企業(yè)采用綠色創(chuàng)新模式提升技術水平，引發(fā)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)中突破性、顛覆性綠色技術產(chǎn)生。產(chǎn)業(yè)智能化所引發(fā)的綠色技術創(chuàng)新，能夠解除企業(yè)高污染生產(chǎn)技術黏性，降低生產(chǎn)過程中的化石能源消耗，進而降低能源消費、碳排放、工業(yè)污染排放總量和強度。由此，提出以下假說。

假說2a：產(chǎn)業(yè)智能化能夠通過綠色技術創(chuàng)新減少能源消費、碳排放和工業(yè)污染排放總量。

假說2b：產(chǎn)業(yè)智能化能夠通過綠色技術創(chuàng)新降低能源消費、碳排放和工業(yè)污染排放強度。

產(chǎn)業(yè)結(jié)構升級效應。Grossman等［22］認為，產(chǎn)業(yè)結(jié)構演進是技術進步影響環(huán)境污染的主要原因?！洞龠M新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動計劃（2018—2020年）》中指出智能化是產(chǎn)業(yè)變革的關鍵因素［23］。產(chǎn)業(yè)結(jié)構升級是指經(jīng)濟結(jié)構演進中第一產(chǎn)業(yè)向第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)的規(guī)律性變化，不僅表現(xiàn)為產(chǎn)業(yè)比例關系的優(yōu)化，也體現(xiàn)了新興產(chǎn)業(yè)逐步發(fā)展的過程［24］。一方面，以能源為基礎的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)部門是智能化融合度最高的部門之一［25］，產(chǎn)業(yè)智能化的自動化工具屬性能夠優(yōu)化該部門技術路線中化石能源的使用，推動高能耗、高污染產(chǎn)業(yè)不斷延伸并實現(xiàn)與第三產(chǎn)業(yè)融合，推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)逐步向高級化方向演進［26］，帶動能源消費、碳排放、工業(yè)污染排放總量和強度的下降。另一方面，產(chǎn)業(yè)智能化的通用目的技術屬性驅(qū)動各產(chǎn)業(yè)形成新的產(chǎn)業(yè)形態(tài)，促進一批智能化產(chǎn)業(yè)的興起［27］。產(chǎn)業(yè)智能化帶動具有更高生產(chǎn)力和技術水平的新興主導產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，引導勞動、資本密集型產(chǎn)業(yè)為主的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構，向技術、知識密集型產(chǎn)業(yè)為主的清潔化產(chǎn)業(yè)結(jié)構轉(zhuǎn)型演進［28］，從而降低能源消費、碳排放、工業(yè)污染排放總量和強度。由此，提出以下假說。

假說3a：產(chǎn)業(yè)智能化能夠通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構升級減少能源消費、碳排放和工業(yè)污染排放總量。

假說3b：產(chǎn)業(yè)智能化能夠通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構升級降低能源消費、碳排放和工業(yè)污染排放強度。

2 研究設計

2.1 模型設定

基于上述理論分析，為研究產(chǎn)業(yè)智能化對節(jié)能降碳減排的影響，構建如下基準回歸模型：

式（1）中：下標i表示地級市，t表示年份；Yit為地級市能源消費、碳排放、工業(yè)污染排放總量和強度；AIit為地級市產(chǎn)業(yè)智能化水平；Xit為其他一系列控制變量。此外，μi表示個體固定效應，νt表示時間固定效應，εit為隨機擾動項。

2.2 變量選取

2.2.1 解釋變量：產(chǎn)業(yè)智能化指數(shù)

基于王林輝等［18］的做法，構建產(chǎn)業(yè)智能化指數(shù)，采用熵值法進行測度。產(chǎn)業(yè)智能化指數(shù)具體包括：智能化條件、智能化應用和智能化技術。

智能化條件。采用通信技術基礎設施、信息基礎設施和信息化水平表征智能化條件。通信技術基礎設施，采用地級市光纜密度進行衡量，利用各地級市市政公用設施建設固定資產(chǎn)投資占其所在省比重為權重，將地級市所在省光纜密度數(shù)據(jù)折算至各地級市；信息基礎設施，采用地級市移動交換機容量進行衡量，利用各地級市電信收入占其所在省比重為權重，將地級市所在省移動交換機容量折算至地級市；信息化水平，采用地級市互聯(lián)網(wǎng)用戶規(guī)模和移動互聯(lián)網(wǎng)用戶規(guī)模進行衡量，利用各地級市互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入用戶數(shù)占年末戶籍人口數(shù)之比表征互聯(lián)網(wǎng)用戶規(guī)模。

智能化應用。采用智能化設備應用和信息資源采集能力表征智能化應用。智能化設備應用，采用工業(yè)機器人滲透度進行衡量。參考Bartik［29］的方法，采用工具變量法計算各地級市工業(yè)機器人滲透度：

其中：AIBit為城市i在t年的工業(yè)機器人滲透度，J表示各行業(yè)的合集，employi，j，t=2011為城市i中行業(yè)j在2011年的就業(yè)人數(shù)，employi，t=2011是城市i在2011年的就業(yè)人數(shù)，Robotjt為由《全球工業(yè)機器人報告》所提供的行業(yè)j在t年的工業(yè)機器人安裝量，employj，t=2011是行業(yè)j在2011年的就業(yè)人數(shù)；信息資源采集能力和處理能力，采用地級市信息傳輸、計算機服務和軟件業(yè)從業(yè)人員數(shù)占該地級市總從業(yè)人員總數(shù)的之比進行衡量。

智能化技術。采用人工智能專利進行衡量。利用Python軟件按照王林輝等［18］的做法選取人工智能關鍵詞爬取萬方專利數(shù)據(jù)庫中各地級市中人工智能發(fā)明專利、實用新型專利和外觀設計專利的專利數(shù)據(jù)，將其加總后與科研從業(yè)人員數(shù)之比表征智能化技術。

2.2.2 被解釋變量

能源消費總量。參照《中國能源統(tǒng)計年鑒》中各能源折算標準煤系數(shù)對各地級市的人工、天然氣供氣總量、液化石油氣供氣總量及全社會用電量進行計算，換算為萬噸標準煤加總得出能源消費量并取對數(shù)進行衡量。能源消費強度，使用地級市能源消費總量與實際工業(yè)增加值（以2011年為基期）之比的對數(shù)值表示能源消費強度，該值越小表明單位工業(yè)增加值所消耗的能源越少。

碳排放總量。碳排放量采用標準煤的折算系數(shù)對煤炭、原油和天然氣三種化石能源進行核算，將三種化石能源核算結(jié)果加總后得出各地級市的碳排放總量并取對數(shù)進行衡量。碳排放強度，使用地級市碳排放總量與實際工業(yè)增加值（以2011年為基期）之比的對數(shù)值表示碳排放強度，該值越小表明單位工業(yè)增加值所產(chǎn)生的碳排放越少。

工業(yè)污染排放總量。采用工業(yè)廢水排放量、工業(yè)SO2排放量和工業(yè)粉塵煙塵排放量平均賦權計算污染物排放總量并取對數(shù)進行衡量。工業(yè)污染排放強度，使用地級市工業(yè)污染排放總量與實際工業(yè)增加值（以2011年為基期）之比的對數(shù)值表示工業(yè)污染排放強度，該值越小表明單位工業(yè)增加值所產(chǎn)生的工業(yè)污染排放越少。

2.2.3 控制變量

地級市節(jié)能降碳減排取決于多種因素，除了產(chǎn)業(yè)智能化外其他變量也對地級市節(jié)能降碳減排產(chǎn)生重要影響。因此，選取經(jīng)濟發(fā)展水平、基礎設施水平、人力資本水平、對外開放水平、市場化水平以及環(huán)境規(guī)制6個變量作為控制變量。

各主要變量的名稱、符號、數(shù)據(jù)指標含義及計算方法見表1。

表1 變量的基本描述

2.3 數(shù)據(jù)來源與樣本選擇

基于數(shù)據(jù)可得性，選取2011—2021年中國275個地級市面板數(shù)據(jù)作為研究樣本，未涉及的地級市包括：衡水市、黑河市、綏化市、泰州市、淮北市、亳州市、中山市、欽州市、三沙市、儋州市、遵義市、畢節(jié)市、銅仁市、拉薩市、日喀則市、昌都市、林芝市、山南市、那曲市、海東市、吐魯番市、哈密市。研究區(qū)域未涉及香港、澳門、臺灣。產(chǎn)業(yè)智能化代理變量中工業(yè)機器人數(shù)據(jù)來自《全球工業(yè)機器人報告》。其他數(shù)據(jù)來自《中國城市統(tǒng)計年鑒》《中國能源統(tǒng)計年鑒》《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》以及各地級市統(tǒng)計年鑒，個別缺失值通過插值法補齊。

3 實證檢驗

3.1 基準回歸

根據(jù)式（1）的設定，對產(chǎn)業(yè)智能化能否實現(xiàn)節(jié)能降碳減排進行檢驗。依據(jù)Hausman檢驗的結(jié)果選擇固定效應模型，所有模型均控制時間固定效應和個體固定效應，并將標準誤聚類到城市層面，回歸結(jié)果見表2。

表2 基準回歸結(jié)果

由表2可知，列（1）中產(chǎn)業(yè)智能化（AI）對能源消費總量（energy）的影響系數(shù)為-0.909且在1%的水平下顯著，列（2）中產(chǎn)業(yè)智能化（AI）對能源消費強度（EI）的影響系數(shù)為-2.050且在1%的水平下顯著，表明產(chǎn)業(yè)智能化能夠顯著降低能源消費的總量和強度。對比列（1）和列（2），產(chǎn)業(yè)智能化對能源消費強度的影響系數(shù)高于其對能源消費總量的影響系數(shù)，產(chǎn)業(yè)智能化對能源消費強度的影響程度相對較高。列（3）中產(chǎn)業(yè)智能化（AI）對碳排放總量（CO2）的影響系數(shù)為負但并不顯著。列（4）中產(chǎn)業(yè)智能化（AI）對碳排放強度（CI）的影響系數(shù)為-1.902且在5%的水平下顯著，表明產(chǎn)業(yè)智能化未能降低碳排放總量，但能夠顯著降低碳排放強度。列（5）中產(chǎn)業(yè)智能化（AI）對工業(yè)污染排放總量（POL）的影響系數(shù)為-0.412且在1%的水平下顯著，列（6）中產(chǎn)業(yè)智能化（AI）對工業(yè)污染排放強度（PI）的影響系數(shù)為-1.399且在1%的水平下顯著，表明產(chǎn)業(yè)智能化能夠顯著降低工業(yè)污染排放的總量和強度。對比列（5）和列（6），產(chǎn)業(yè)智能化對工業(yè)污染排放強度的影響系數(shù)相對較大，表明產(chǎn)業(yè)智能化對工業(yè)污染排放強度的影響程度相對較高。由表2可知“雙控”目標下產(chǎn)業(yè)智能化應用不僅能夠減少能源消費和工業(yè)污染排放總量，而且可以降低能源消費、碳排放和工業(yè)污染排放強度，實現(xiàn)節(jié)能降碳減排。

控制變量中，市場化水平（market）和環(huán)境規(guī)制（ER）的影響系數(shù)顯著為負，表明二者有助于產(chǎn)業(yè)智能化背景下的節(jié)能降碳減排。而經(jīng)濟發(fā)展水平（agdp）和人力資本水平（hum）的影響系數(shù)顯著為正，表明目前經(jīng)濟發(fā)展模式仍需進一步調(diào)整，人力資本水平與產(chǎn)業(yè)智能化匹配程度仍有待提升。而對外開放水平（open）對節(jié)能降碳減排的影響方向并不確定，基礎設施水平（facility）對節(jié)能降碳減排的影響并不顯著。

由表2實證結(jié)果可知，產(chǎn)業(yè)智能化能夠顯著減少能源消費的總量和工業(yè)污染排放總量。結(jié)合理論分析，相比于假說1a中產(chǎn)業(yè)智能化所產(chǎn)生規(guī)模擴張效應，假說2a和假說3a中產(chǎn)業(yè)智能化所引發(fā)的技術創(chuàng)新效應和產(chǎn)業(yè)結(jié)構升級效應作用相對較大，因此除碳排放總量，產(chǎn)業(yè)智能化對能源消費總量和工業(yè)污染排放總量具有顯著的抑制作用。表2中，產(chǎn)業(yè)智能化對能源消費、碳排放和工業(yè)污染排放強度的影響程度均高于其對總量的影響，其原因在于假說1a中產(chǎn)業(yè)智能化發(fā)展所產(chǎn)生的規(guī)模擴張效應，導致產(chǎn)業(yè)智能化對能源消費、碳排放和工業(yè)污染排放總量的影響程度相對較小。由表2結(jié)果，產(chǎn)業(yè)智能化對能源消費強度、碳排放強度和工業(yè)污染排放強度的影響系數(shù)均顯著為負。因此，產(chǎn)業(yè)智能化所產(chǎn)生的規(guī)模擴張效應、技術創(chuàng)新效應和產(chǎn)業(yè)結(jié)構升級效應能夠降低能源消費、碳排放和工業(yè)污染排放強度，從而證實了假說1b、假說2b和假說3b。對比表2中各列結(jié)果，得出產(chǎn)業(yè)智能化對能源消費的影響程度最大，而對碳排放和工業(yè)污染排放的影響程度相對較小。經(jīng)驗證據(jù)表明目前產(chǎn)業(yè)智能化主要作用于“能耗雙控”，對“工業(yè)污染排放雙控”作用較小，但未能實現(xiàn)“碳排放雙控”。

3.2 穩(wěn)健性分析

3.2.1 工具變量法

采用工具變量法緩解內(nèi)生性問題，參考Acemoglu等［27］的方法計算美國工業(yè)機器人滲透度（AIU）作為工具變量，回歸結(jié)果見表3。

表3 工具變量回歸結(jié)果

采用工具變量兩階段最小二乘法（IV-2SLS）進行回歸，工具變量（AIU）均通過了“弱工具變量”檢驗和“不可識別”檢驗。由表3列（1）可知，一階段工具變量（AIU）與各城市產(chǎn)業(yè)智能化（AI）在1%水平下呈顯著的正相關。列（2）和列（3）中，產(chǎn)業(yè)智能化工具變量擬合值（AI_IV）對能源消費總量（energy）和能源消費強度（EI）的影響系數(shù)均顯著為負。列（4）和列（5）中，產(chǎn)業(yè)智能化工具變量擬合值（AI_IV）對碳排放總量（CO2）的影響系數(shù)并不顯著，而對碳排放強度（CI）的影響系數(shù)顯著為負。列（6）和列（7）中，產(chǎn)業(yè)智能化工具變量擬合值（AI_IV）對工業(yè)污染排放總量（POL）和工業(yè)污染排放強度（PI）的影響系數(shù)均顯著為負。表3結(jié)果與表2結(jié)果一致，從而驗證了基準回歸結(jié)果。

3.2.2 GMM動態(tài)面板分析

由于靜態(tài)面板結(jié)果可能存在內(nèi)生性及估計偏誤問題，為此采用系統(tǒng)GMM進行估計，回歸結(jié)果見表4。

表4 系統(tǒng)GMM回歸結(jié)果

表4列（1）和列（2）中，產(chǎn)業(yè)智能化（AI）對能源消費總量（energy）和能源消費強度（EI）的影響系數(shù)均顯著為負。列（3）和列（4）中，產(chǎn)業(yè)智能化（AI）對碳排放總量（CO2）的影響系數(shù)為負但并不顯著，而對碳排放強度（CI）的影響系數(shù)顯著為負。列（5）和列（6）中，產(chǎn)業(yè)智能化（AI）對工業(yè)污染排放總量（POL）和工業(yè)污染排放強度（PI）的影響系數(shù)均顯著為負?；鶞驶貧w結(jié)果再次得到驗證，產(chǎn)業(yè)智能化能夠從總量和強度實現(xiàn)節(jié)能降碳減排。

3.2.3 外生沖擊檢驗

為精確識別產(chǎn)業(yè)智能化與節(jié)能降碳減排間的因果關系，進一步進行外生沖擊檢驗。2013年12月工業(yè)和信息化部發(fā)布《關于推進工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》（以下簡稱“意見”），指出“工業(yè)機器人作為產(chǎn)業(yè)智能化發(fā)展的自動化裝備，是未來產(chǎn)業(yè)智能化的發(fā)展方向”。2017年7月《國務院關于印發(fā)新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知》（以下簡稱“通知”）指出“我國應把握智能化發(fā)展的重大歷史機遇，加快形成智能化發(fā)展的先發(fā)優(yōu)勢，為我國經(jīng)濟發(fā)展注入新動能”?！耙庖姟焙汀巴ㄖ弊鳛橹袊嘘P智能化應用的政策文件，對于各城市而言是促進其智能化轉(zhuǎn)型的一個相對外生沖擊。因此，選取兩個政策沖擊時點2013年和2017年構建DID模型。連續(xù)型DID不僅能夠呈現(xiàn)出更為豐富的樣本異質(zhì)性，而且可以避免主觀設定處理組和實驗組所產(chǎn)生的偏差，減少模型的內(nèi)生性問題［32］。使用“產(chǎn)業(yè)智能化”這一連續(xù)變量作為模型分組變量的代理變量，構建連續(xù)型DID模型如下：

式（2）中：Postit為時點變量，政策沖擊后該值取1，之前取0。AIit ×Postit的系數(shù)δ反映沖擊影響，若δ顯著為負，則表明受沖擊較大的城市節(jié)能降碳減排效果較為明顯，即產(chǎn)業(yè)智能化能夠顯著實現(xiàn)節(jié)能降碳減排。DID的估計結(jié)果見表5和表6。

表5 “意見”沖擊DID回歸結(jié)果

表6 “通知”沖擊DID回歸結(jié)果

表5表明：列（1）和列（2）中“意見”沖擊對能源消費總量（energy）和能源消費強度（EI）的影響系數(shù)均顯著為負。列（3）中“意見”沖擊對碳排放總量（CO2）的影響系數(shù)為負同樣并不顯著，而列（4）中“意見”沖擊對碳排放強度（CI）的影響系數(shù)顯著為負。列（5）和列（6）中“意見”沖擊對工業(yè)污染排放總量（POL）和工業(yè)污染排放強度（PI）的影響系數(shù)均顯著為負。表5結(jié)果再次證實了基準回歸結(jié)果的穩(wěn)健性。

表6表明：列（1）和列（2）中“通知”沖擊對能源消費總量（energy）和能源消費強度（EI）的影響系數(shù)均顯著為負。與基準結(jié)果不同，列（3）中“通知”沖擊對碳排放總量（CO2）的影響系數(shù)顯著為負，表明近年來隨著“通知”沖擊所引發(fā)的產(chǎn)業(yè)智能化水平的提升能夠減少碳排放總量，列（4）中“通知”沖擊同樣能夠顯著降低碳排放強度（CI）。表明“通知”沖擊能夠?qū)崿F(xiàn)“碳排放雙控”。列（5）和列（6）中“通知”沖擊對工業(yè)污染排放總量（POL）和工業(yè)污染排放強度（PI）的影響系數(shù)均顯著為負。表6結(jié)果再次驗證了基準回歸結(jié)果。

3.2.4 替換解釋變量

與熵值法不同，縱橫向拉開檔次法確定權重系數(shù)的原則能夠有效減少指標合成的信息損耗［33］。采用縱橫向拉開檔次法再次構建產(chǎn)業(yè)智能化指數(shù)（AIR）并進行回歸，回歸結(jié)果見表7。

表7 替換解釋變量回歸結(jié)果

由表7可以看出，替換解釋變量后產(chǎn)業(yè)智能化對能源消費總量（energy）、能源消費強度（EI）、碳排放強度（CI）、工業(yè)污染排放總量（POL）和工業(yè)污染排放強度（PI）的影響系數(shù)均顯著為負，但對碳排放總量（CO2）的影響并不顯著，從而保證了基準回歸結(jié)果的穩(wěn)健性。

4 機制分析

4.1 機制檢驗模型

實證檢驗結(jié)果表明，產(chǎn)業(yè)智能化能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能降碳減排。該研究以溫忠麟等［34］所提出中介效應模型為基礎，探究產(chǎn)業(yè)智能化節(jié)能降碳減排的具體機制。

首先，驗證產(chǎn)業(yè)智能化對機制變量的影響：

式（3）中M為中介變量。依據(jù)假說2a、假說2b、假說3a和假說3b可知，產(chǎn)業(yè)智能化能夠通過技術創(chuàng)新效應和產(chǎn)業(yè)結(jié)構升級效應實現(xiàn)節(jié)能降碳減排“雙控”。因此，選取表征技術創(chuàng)新效應的綠色技術創(chuàng)新和表征產(chǎn)業(yè)結(jié)構升級效應的產(chǎn)業(yè)結(jié)構高級化作為機制變量，具體包括：綠色技術創(chuàng)新（patent），采用各地級市上市企業(yè)某年所申請的綠色發(fā)明型專利數(shù)和綠色實用新型專利數(shù)之和，與其當年申請所有專利數(shù)之比取對數(shù)，衡量各地級市綠色技術創(chuàng)新水平。產(chǎn)業(yè)結(jié)構升級（HIS），參考付凌暉［24］的做法采用產(chǎn)業(yè)結(jié)構高級化值（HIS）取對數(shù)表征產(chǎn)業(yè)結(jié)構升級。HIS越大，表明產(chǎn)業(yè)結(jié)構升級水平越高。

其次，結(jié)合江艇［35］有關中介效應分析的操作建議，為考察產(chǎn)業(yè)智能化的節(jié)能降碳減排效應在多大程度上可以被機制變量的作用渠道所捕捉，進一步在基準回歸中控制機制變量：

4.2 機制檢驗結(jié)果分析

依據(jù)式（3）和式（4）的設定，對產(chǎn)業(yè)智能化影響能源消費、碳排放和工業(yè)污染排放總量和強度的具體機制進行實證檢驗，回歸結(jié)果見表8和表9。

表8 綠色技術創(chuàng)新為機制變量的機制檢驗回歸結(jié)果

表9 產(chǎn)業(yè)結(jié)構升級為機制變量的機制檢驗回歸結(jié)果

在表8中，由列（1）可以看出，產(chǎn)業(yè)智能化（AI）對綠色技術創(chuàng)新（patent）的影響系數(shù)在5%的水平下顯著為正，表明產(chǎn)業(yè)智能化能夠推動“綠色智能技術革命”，實現(xiàn)綠色技術創(chuàng)新。進一步將綠色技術創(chuàng)新（patent）作為控制變量加入基準回歸中，結(jié)果見表8列（2）—列（7）。列（2）中產(chǎn)業(yè)智能化（AI）對能源消費總量（energy）的影響系數(shù)為-0.422且在1%的水平下顯著，較基準回歸結(jié)果影響系數(shù)-0.909明顯減少，表明綠色技術創(chuàng)新是產(chǎn)業(yè)智能化減少能源消費總量的重要機制。列（3）中產(chǎn)業(yè)智能化（AI）對能源消費強度（EI）的影響系數(shù)為-1.950且在1%的水平下顯著，較基準回歸結(jié)果影響系數(shù)-2.050有所下降，表明產(chǎn)業(yè)智能化能夠通過促進綠色技術創(chuàng)新進而降低能源消費強度。列（4）中產(chǎn)業(yè)智能化（AI）對碳排放總量（CO2）的影響仍未顯著，表明產(chǎn)業(yè)智能化所引發(fā)的綠色技術創(chuàng)新未能減少碳排放總量。列（5）中產(chǎn)業(yè)智能化（AI）對碳排放強度（CI）的影響系數(shù)為-0.679且在5%的水平下顯著，較基準回歸結(jié)果影響系數(shù)-1.902明顯減少，表明產(chǎn)業(yè)智能化所引發(fā)的綠色技術創(chuàng)新能夠降低碳排放強度。列（6）產(chǎn)業(yè)智能化（AI）對工業(yè)污染排放總量（POL）的影響系數(shù)為-0.125且在1%的水平下顯著，較基準回歸結(jié)果影響系數(shù)-0.412明顯減少，表明產(chǎn)業(yè)智能化能夠通過促進綠色技術創(chuàng)新進而降低工業(yè)污染排放總量。列（7）中產(chǎn)業(yè)智能化（AI）對工業(yè)污染排放強度（PI）的影響系數(shù)為-1.140且在1%的水平下顯著，較基準回歸結(jié)果影響系數(shù)-1.399有所下降，因此產(chǎn)業(yè)智能化能夠通過促進綠色技術創(chuàng)新進而降低工業(yè)污染排放強度。

表8中列（2）和列（6）證明了假說2a中產(chǎn)業(yè)智能化能夠通過綠色技術創(chuàng)新減少能源消費和工業(yè)污染排放總量。而列（4）未能證明假說2a中產(chǎn)業(yè)智能化能夠通過綠色技術創(chuàng)新減少碳排放總量?；鶞驶貧w中產(chǎn)業(yè)智能化對碳排放總量并未起到顯著的抑制作用，由表8列（4）結(jié)果可知目前產(chǎn)業(yè)智能化所引發(fā)的綠色技術創(chuàng)新未能減少碳排放總量，綠色技術創(chuàng)新水平較低是產(chǎn)業(yè)智能化未能實現(xiàn)“碳排放雙控”的主要原因。其原因可能在于，目前產(chǎn)業(yè)智能化發(fā)展仍以增量為主，依托智能化應用產(chǎn)生具有突破性的綠色創(chuàng)新技術積累仍有待提高。表8中列（3）、列（5）和列（7）證明了假說2b中產(chǎn)業(yè)智能化能夠通過綠色技術創(chuàng)新降低能源消費、碳排放和工業(yè)污染排放強度。

在表9中，產(chǎn)業(yè)智能化（AI）對產(chǎn)業(yè)結(jié)構升級（HIS）的影響系數(shù)在1%的水平下顯著為正，表明產(chǎn)業(yè)智能化能夠形成良好的結(jié)構轉(zhuǎn)型效應，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構升級。進一步將產(chǎn)業(yè)結(jié)構升級（HIS）作為控制變量加入基準回歸中，結(jié)果見表9列（2）—列（7）。列（2）中產(chǎn)業(yè)智能化（AI）對能源消費總量（energy）的影響系數(shù)為-0.251且在1%的水平下顯著，較基準回歸結(jié)果影響系數(shù)-0.909明顯下降，表明產(chǎn)業(yè)智能化應用能夠推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構升級進而減少能源消費總量。列（3）中產(chǎn)業(yè)智能化（AI）對能源消費強度（EI）的影響系數(shù)為-0.950且在5%的水平下顯著，較基準回歸結(jié)果影響系數(shù)-2.050明顯減少，表明產(chǎn)業(yè)結(jié)構升級是產(chǎn)業(yè)智能化降低能源消費強度的重要路徑。值得注意的是，列（4）中產(chǎn)業(yè)智能化（AI）對碳排放總量（CO2）的影響系數(shù)為-1.041且在5%的水平下顯著，表明產(chǎn)業(yè)智能化能夠通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構升級進而減少碳排放總量。列（5）中產(chǎn)業(yè)智能化（AI）對碳排放強度（CI）的影響系數(shù)為-0.470且在10%的水平下顯著，較基準回歸結(jié)果影響系數(shù)-1.902明顯下降，表明產(chǎn)業(yè)智能化能夠通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構升級進而降低碳排放強度。列（6）產(chǎn)業(yè)智能化（AI）對工業(yè)污染排放總量（POL）的影響系數(shù)為-0.122且在5%的水平下顯著，較基準回歸結(jié)果影響系數(shù)-0.412有所下降，表明產(chǎn)業(yè)智能化能夠推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構升級減少工業(yè)污染排放總量。列（7）中產(chǎn)業(yè)智能化（AI）對工業(yè)污染排放強度（PI）的影響系數(shù)為-0.660且在1%的水平下顯著，較基準回歸結(jié)果影響系數(shù)-1.399明顯下降，表明產(chǎn)業(yè)智能化能夠通過推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構升級進而降低工業(yè)污染排放強度。

表9中列（2）、列（4）和列（6）證明了假說3a中產(chǎn)業(yè)智能化能夠通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構升級減少能源消費、碳排放和工業(yè)污染排放總量。列（3）、列（5）和列（7）證明了假說3b中產(chǎn)業(yè)智能化能夠通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構升級降低能源消費、碳排放和工業(yè)污染排放強度。

由表8和表9可知，產(chǎn)業(yè)智能化通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構升級能夠?qū)崿F(xiàn)“雙控”目標下的節(jié)能降碳減排。目前通過智能化技術所推動的綠色技術創(chuàng)新水平較低，是產(chǎn)業(yè)智能化未能實現(xiàn)“碳排放雙控”的根本原因。因此，進一步提升地級市綠色技術創(chuàng)新水平，是由“能耗雙控”向“排放雙控”轉(zhuǎn)型的重要條件。

5 結(jié)論與啟示

基準回歸結(jié)果得出：除碳排放總量外，產(chǎn)業(yè)智能化對能源消費總量、能源消費強度、碳排放強度、工業(yè)污染排放總量和工業(yè)污染排放強度均具有負向影響。產(chǎn)業(yè)智能化對能源消費、碳排放和工業(yè)污染排放強度的影響均高于對其總量的影響。產(chǎn)業(yè)智能化對能源消費的影響最大，而對碳排放和工業(yè)污染排放的影響相對較小。由此可得，目前產(chǎn)業(yè)智能化主要作用于“能耗雙控”，對“工業(yè)污染排放雙控”作用較小，但未能實現(xiàn)“碳排放雙控”。機制檢驗證明：產(chǎn)業(yè)智能化通過綠色技術創(chuàng)新能夠降低能源消費和工業(yè)污染排放的總量和強度，未能降低碳排放總量但可以降低碳排放強度；通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構升級能夠降低能源消費、碳排放、工業(yè)污染排放總量和強度，實現(xiàn)節(jié)能降碳減排“雙控”。因此，通過智能化技術提升地級市綠色技術創(chuàng)新水平是實現(xiàn)由“能耗雙控”向“排放雙控”轉(zhuǎn)型的重要條件。基于研究結(jié)果得到以下政策啟示。

第一，提升各地級市產(chǎn)業(yè)智能化發(fā)展水平，充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)智能化節(jié)能降碳減排作用。地方政府應把握產(chǎn)業(yè)智能化發(fā)展機遇，加大產(chǎn)業(yè)智能化前沿研究所需的財政支持，依據(jù)智能化技能需求構建人才培養(yǎng)體系，完善智能化能源互聯(lián)網(wǎng)基礎設施建設，通過制定有助于智能化技術普及的政策體系，促進各地級市運用智能化技術完成全產(chǎn)業(yè)技術升級，為各地級市節(jié)能降碳減排“雙控”提供技術支撐。

第二，加快企業(yè)智能化綠色技術研發(fā)，推動“能耗雙控”向“排放雙控”轉(zhuǎn)型。地方政府應為綠色偏向型技術創(chuàng)新提供政策支持，通過稅收優(yōu)惠和研發(fā)補貼鼓勵智能化企業(yè)開展綠色技術研究，積極搭建產(chǎn)學研合作項目，落實知識產(chǎn)權保護相關政策，促進綠色技術成果快速轉(zhuǎn)化。企業(yè)應加大智能化研發(fā)投資力度，加強綠色技術自主研發(fā)能力，盡快突破“卡脖子”關鍵技術，創(chuàng)造由“能耗雙控”向“排放雙控”轉(zhuǎn)型的技術條件。

第三，有序推進智能化產(chǎn)業(yè)結(jié)構轉(zhuǎn)型升級，逐步實現(xiàn)節(jié)能降碳減排“雙控”。地方政府應依據(jù)其自身產(chǎn)業(yè)結(jié)構基礎制定差異化產(chǎn)業(yè)政策，促進智能化技術在產(chǎn)業(yè)中的規(guī)?；瘧谩Ｒ怨?jié)能降碳減排為導向推進產(chǎn)業(yè)結(jié)構升級，推動智能化技術與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)融合創(chuàng)新，突破對污染屬性技術的路徑依賴，提高產(chǎn)業(yè)結(jié)構中清潔型產(chǎn)業(yè)比重，逐步形成節(jié)能降碳減排“雙控”的產(chǎn)業(yè)新格局。