環(huán)境規(guī)制視角下數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的碳減排效應(yīng)檢驗(yàn)

侯 建，白婉婷

（1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 信息與管理科學(xué)學(xué)院，鄭州 450046；2.北京林業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京 100083）

0 引言

作為以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，以人工智能和大數(shù)據(jù)應(yīng)用為支撐的新經(jīng)濟(jì)形態(tài)，我國的數(shù)字經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入規(guī)模擴(kuò)張和獲得價(jià)值的重要窗口期[1]。數(shù)字經(jīng)濟(jì)是以新興數(shù)字科技為特征的經(jīng)濟(jì)形態(tài)，數(shù)字信息是其關(guān)鍵生產(chǎn)要素之一，并且以數(shù)字工業(yè)化和工業(yè)數(shù)字化作為核心內(nèi)容[2]。數(shù)字經(jīng)濟(jì)作為推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要引擎，在抑制碳排放方面的作用不可忽視，把握好數(shù)字經(jīng)濟(jì)在其中的作用對提升區(qū)域能源利用效率、降低碳排放總量具有重要的研究意義和價(jià)值。

由于各區(qū)域環(huán)境規(guī)制是應(yīng)對氣候變化和推進(jìn)綠色發(fā)展的重要基石，環(huán)境規(guī)制體系保障是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要影響因素。因此，在深度融合協(xié)調(diào)好數(shù)字經(jīng)濟(jì)和碳排放之間的問題時(shí)，環(huán)境規(guī)制在二者之間的作用不容忽視。一些學(xué)者認(rèn)為環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度的提高可以使碳排放水平下降，有效降低企業(yè)的碳排放總量，有助于可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)[3]。還有一些學(xué)者認(rèn)為環(huán)境規(guī)制對碳排放的影響存在收入水平單門檻效應(yīng)，只有當(dāng)收入水平高于閾值時(shí)，有效的環(huán)境規(guī)制才能降低二氧化碳的排放[4]。因此，數(shù)字經(jīng)濟(jì)能否成為降低碳排放的新動能？環(huán)境規(guī)制在數(shù)字經(jīng)濟(jì)抑制碳排放時(shí)發(fā)揮了怎樣的效應(yīng)？針對上述問題，在借鑒已有研究的基礎(chǔ)上[5—8]，本文將數(shù)字經(jīng)濟(jì)與環(huán)境規(guī)制納入?yún)^(qū)域碳減排理論機(jī)制框架，分析數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代如何有效利用環(huán)境規(guī)制實(shí)現(xiàn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)碳減排，為區(qū)域“雙碳”目標(biāo)有效實(shí)現(xiàn)提供參考。

1 研究設(shè)計(jì)

1.1 模型設(shè)置

Hansen（2000）[9]的靜態(tài)面板門檻估計(jì)方法由于無法反映研究對象的動態(tài)變化，忽視了對內(nèi)生變量的處理，在使用上具有一定的局限性。因此，本文針對計(jì)量模型的內(nèi)生性和研究對象的動態(tài)變化特征，納入被解釋變量滯后項(xiàng)，并采用一階差分GMM模型進(jìn)行參數(shù)估計(jì)。

本文的被解釋變量為碳排放（CO2），解釋變量為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平（DIG），門檻變量為環(huán)境規(guī)制（REG），并加入被解釋變量滯后項(xiàng)（L1、L2），選取進(jìn)出口水平（OPE）、外商投資（FID）、人口密度（PAG）、經(jīng)濟(jì)集聚（EAG）等控制變量，考察不同區(qū)域環(huán)境規(guī)制門檻下數(shù)字經(jīng)濟(jì)的碳減排效應(yīng)?；诖?，設(shè)定動態(tài)面板門檻模型（以雙門檻為例）：

其中，L1、L2 為滯后項(xiàng)，I(·)為指示函數(shù)，γ為變量門檻值，μi為個體的特定效應(yīng)，vt為時(shí)間的特定效應(yīng)，εit為隨機(jī)干擾項(xiàng)。

1.2 變量選取

被解釋變量：碳排放（CO2）。本文借鑒周亞軍和吉萍（2019）[10]的方法，利用《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》中煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油和天然氣的消耗數(shù)據(jù)與對應(yīng)的碳排放系數(shù)來估算區(qū)域碳排放量。具體的計(jì)算公式如下：

其中，t表示年份、i表示省份、j表示能源；CO2ti表示第t年i省份的碳排放量；Etij表示第t年i省份第j種能源的消費(fèi)量；Cj表示燃料j每單位能量的碳排放因子，Cj由燃料j的碳含量*44/12 計(jì)算得出；Nj為燃料j的低位發(fā)熱值；Oj表示燃料j的氧化率。

核心解釋變量：數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平（DIG）。借鑒現(xiàn)有研究，本文從數(shù)字經(jīng)濟(jì)的特征出發(fā)，綜合考慮指標(biāo)的層次性和可得性因素，構(gòu)建包括數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、數(shù)字產(chǎn)業(yè)化發(fā)展、產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展、智能化基礎(chǔ)建設(shè)、生產(chǎn)應(yīng)用和競爭效益6個子系統(tǒng)的測度指標(biāo)體系。

數(shù)字化方面：（1）數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平。具體以光纜長度/省份面積、移動電話交換機(jī)容量/總?cè)丝?、移動電話基站個數(shù)/省份面積三個指標(biāo)測度硬件設(shè)施建設(shè)水平，以互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入用戶數(shù)/總?cè)丝诤饬寇浖O(shè)施建設(shè)水平[5]。（2）數(shù)字產(chǎn)業(yè)化發(fā)展水平。具體以計(jì)算機(jī)服務(wù)和軟件業(yè)從業(yè)人員數(shù)、電信業(yè)務(wù)總量/總?cè)丝凇④浖I(yè)務(wù)收入/總?cè)丝?、（電子商?wù)銷售額+電子商務(wù)采購額）/2 以及信息傳輸計(jì)算機(jī)服務(wù)和軟件業(yè)全社會固定資產(chǎn)投資/全社會固定資產(chǎn)投資來反映對應(yīng)的維度[6]。（3）產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展水平。具體以數(shù)字普惠金融指數(shù)揭示金融數(shù)字化水平[5]，以有電子商務(wù)交易活動的企業(yè)數(shù)、域名數(shù)、IPV4地址數(shù)和網(wǎng)頁數(shù)來表示企業(yè)數(shù)字化水平。

智能化方面：（1）智能化基礎(chǔ)建設(shè)。主要包括軟件普及和應(yīng)用情況、智能人才兩個方面。其中，軟件普及應(yīng)用情況用基礎(chǔ)軟件、支撐軟件和嵌入式應(yīng)用軟件等產(chǎn)品的收入占生產(chǎn)總值的比重來表示；智能人才用軟件研發(fā)人員數(shù)量來衡量。（2）生產(chǎn)應(yīng)用。主要包括智能技術(shù)開發(fā)和新產(chǎn)品生產(chǎn)情況兩個方面。其中，用軟件企業(yè)數(shù)量來衡量智能技術(shù)開發(fā)情況，用新產(chǎn)品銷售收入占生產(chǎn)總值的比重來衡量新產(chǎn)品生產(chǎn)情況[7]。（3）競爭效益。主要包括創(chuàng)新能力、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益三個方面。其中，創(chuàng)新能力用專利申請授權(quán)數(shù)與R&D 人員全時(shí)當(dāng)量的比值表示；經(jīng)濟(jì)效益用電子及通信設(shè)備制造業(yè)的利潤來衡量；社會效益用單位GDP 的能源消耗情況來表示，需要說明的是能源消耗情況主要是指電力和煤炭兩種能源的消耗[8]。

門檻變量：環(huán)境規(guī)制（REG）。根據(jù)波特假說，環(huán)境規(guī)制能夠促使企業(yè)增強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新力，且多數(shù)學(xué)者認(rèn)為環(huán)境規(guī)制對減少碳排放有積極影響。采用工業(yè)污染治理完成投資與第二產(chǎn)業(yè)增加值之比表示。

控制變量：（1）進(jìn)出口水平（OPE），選用進(jìn)出口總額與地區(qū)生產(chǎn)總值的比值來衡量。（2）外商投資（FID），采用各地區(qū)外商投資額占GDP 的比重表示。（3）人口密度（PAG），采用該區(qū)域中的城市人口密度來表示。（4）經(jīng)濟(jì)集聚（EAG），選取城市第二、三產(chǎn)業(yè)的增加值與各地區(qū)城市建設(shè)的用地面積的比值來表示。

1.3 數(shù)據(jù)來源及處理

本文數(shù)據(jù)為2013—2020 年我國30 個省份（不含西藏和港澳臺）的面板數(shù)據(jù)，原始數(shù)據(jù)來源于國家統(tǒng)計(jì)局官方網(wǎng)站和國泰安數(shù)據(jù)庫，變量的描述性統(tǒng)計(jì)如表1所示。

2 實(shí)證結(jié)果分析

2.1 數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平

基于構(gòu)建的數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平評價(jià)指標(biāo)體系,本文先對數(shù)字化和智能化指標(biāo)分別進(jìn)行主成分分析，得到數(shù)字化和智能化相關(guān)數(shù)值，再運(yùn)用主成分分析法得到2013—2020年我國30個省份的數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，結(jié)果見表2。

2.2 動態(tài)門檻效應(yīng)估計(jì)結(jié)果

下頁表3 給出了門檻效應(yīng)的檢驗(yàn)結(jié)果，單一門檻在5%的水平上顯著，而雙重門檻在1%的水平上顯著，三重門檻表現(xiàn)為不顯著，無法通過檢驗(yàn)。由此可知，數(shù)字經(jīng)濟(jì)對碳排放的影響存在雙重環(huán)境規(guī)制門檻效應(yīng)。

雙重門檻模型估計(jì)結(jié)果顯示，第一門檻估計(jì)值為0.004，位于95%置信區(qū)間（0.000，0.005）。第二門檻估計(jì)值為0.008，位于95%置信區(qū)間（0.008,0.013）。圖1展示了門檻估計(jì)值和置信區(qū)間，可以看出，數(shù)字經(jīng)濟(jì)對碳排放存在顯著的環(huán)境規(guī)制雙重門檻效應(yīng)。

圖1 門檻模型的似然比函數(shù)圖

本文依據(jù)門檻估計(jì)值結(jié)果，把區(qū)域環(huán)境規(guī)制劃分為不同的三個區(qū)間，在表4中展示了各個參數(shù)的估計(jì)結(jié)果。當(dāng)環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度低于第一門檻值0.004 時(shí)，數(shù)字經(jīng)濟(jì)對區(qū)域碳排放的影響效應(yīng)顯著為正；當(dāng)環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度介于第一門檻值0.004和第二門檻值0.008之間時(shí)，數(shù)字經(jīng)濟(jì)對區(qū)域碳排放的正向影響效應(yīng)顯著為正；當(dāng)環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度跨過第二門檻值0.008 時(shí)，數(shù)字經(jīng)濟(jì)對區(qū)域碳排放的影響效應(yīng)變?yōu)樨?fù)向影響。即在環(huán)境規(guī)制程度較弱時(shí)（REG≤0.004、0.0040.008），數(shù)字經(jīng)濟(jì)對碳排放呈現(xiàn)顯著的抑制作用。以上結(jié)果反映了數(shù)字經(jīng)濟(jì)與碳排放之間的關(guān)系具有顯著的環(huán)境規(guī)制門檻效應(yīng)。

表4 門檻效應(yīng)估計(jì)結(jié)果

另外，在影響碳排放的其他因素中，人口密度（PAG）、進(jìn)出口水平（OPE）和經(jīng)濟(jì)集聚（EAG）對碳排放產(chǎn)生顯著的正向影響，說明經(jīng)濟(jì)和人口集聚與對外開放水平在樣本階段的結(jié)構(gòu)不合理，在一定程度上不利于碳排放水平降低，加重了環(huán)境污染。外商投資（FID）對碳排放產(chǎn)生正向影響，但效果并不顯著。從區(qū)域發(fā)展實(shí)際來看，需要進(jìn)一步調(diào)整人口政策，完善人力資源配置及對外開放政策，促進(jìn)綠色生產(chǎn)技術(shù)更新?lián)Q代，嚴(yán)格管理外商投資產(chǎn)業(yè)的準(zhǔn)入機(jī)制，注意區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的集聚效應(yīng)所產(chǎn)生的負(fù)面影響，避免區(qū)域環(huán)境污染程度加劇。

2.3 穩(wěn)健性檢驗(yàn)

被解釋變量滯后項(xiàng)在1%的水平上顯著，說明本文構(gòu)建的動態(tài)面板門檻模型是合理的。由Hansen 檢驗(yàn)可知，Prob>chi2=0.36，沒有拒絕工具變量有效的原假設(shè)。AR(1)、AR(2)檢驗(yàn)也說明模型較為合理，結(jié)果如表5所示。

表5 AR（1）和AR（2）檢驗(yàn)

3 結(jié)論

本文基于我國30 個省份2013—2020 年的數(shù)據(jù)，分析了數(shù)字經(jīng)濟(jì)的碳減排效應(yīng)及環(huán)境制造的門檻效應(yīng)，得出如下結(jié)論：（1）當(dāng)前我國區(qū)域數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平整體呈現(xiàn)增長趨勢，但區(qū)域間還存有明顯的“貧富差距”。（2）數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展對碳排放的影響受限于區(qū)域環(huán)境規(guī)制的門檻效應(yīng)。較低的環(huán)境規(guī)制水平在一定程度上并不利于數(shù)字經(jīng)濟(jì)的碳減排效應(yīng)，而隨著環(huán)境規(guī)制水平的提升并跨過閾值，數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展顯著抑制了區(qū)域碳排放。（3）對于影響碳排放的其他因素來說，當(dāng)前經(jīng)濟(jì)和人口集聚、進(jìn)出口貿(mào)易在一定程度上對碳排放產(chǎn)生正向影響，說明當(dāng)前結(jié)構(gòu)存在一定不合理，需要引起重視。