数字经济对城市生态环境的影响机理及异质性分析

摘 要：数字经济的发展，极大地降低了传统生产方式对资源的过度耗费，为提升我国绿色技术创新水平，改善城市生态环境，实现经济绿色高质量发展提供了契机。基于2011—2020年我国289个地级市的面板数据，通过构建双向固定效应模型与分组回归模型，验证了数字经济对改善城市生态环境的积极效应以及绿色技术创新在两者关系中的中介作用。研究发现：数字经济通过绿色技术创新显著改善了城市生态环境，但其生态效应存在明显的地区异质性。与财政收入较高的城市相比，数字经济对财政收入较低城市的生态环境改善作用更为明显；绿色技术创新仅在财政收入较高的城市中起到了显著的中介作用。因此，对于财政收入较高的城市，应以企业绿色工艺创新与产品创新为抓手，引导企业加大绿色技术创新投入，才能有效改善生态环境；而对于财政收入较低的城市，应利用有限的财政资源，重点增加数字化转型投入，进而实现绿色高质量发展。

关键词：数字经济；绿色技术创新；生态环境；异质性分析

作者简介：陈松，同济大学经济与管理学院教授、博士生导师，主要从事技术创新管理研究；韩璐，同济大学经济与管理学院博士研究生，主要从事技术创新管理研究；徐懋，同济大学经济与管理学院博士研究生，主要从事技术创新管理研究。

基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目“（城市）深化工艺创新职能分工，促进长三角一体化高质量发展”（项目编号：22120200330）、中央高校基本科研业务费专项资金资助项目“（欧洲与德国）德国智能技术赋能绿色发展的治理体系研究”（项目编号：22120220248）的阶段性成果。

中图分类号：F294 ""文献标识码：A ""文章编号：1001-4403（2023）04-0138-11

DOI：10.19563/j.cnki.sdzs.2023.04.013

一、引言

由以资源过度开发和低效利用为表征的传统粗放型发展模式所引致的生态环境问题，严重制约了我国经济社会的可持续发展。①【" ①Zhang X，Chen X，Zhang X B.The Impact of Exposure to Air Pollution on Cognitive Performance.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，2018，115（37），pp.9193-9197.】因此，继党的十八大将生态文明建设纳入“五位一体”战略布局后，十九大进一步将污染防治列为决胜全面建设小康社会的三大攻坚战之一。2020年9月，我国进一步明确提出了2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标。为此，探索经济、社会、低碳协同发展的有效路径已成为实现经济高质量发展的必然要求。①【" ①邬彩霞：《中国低碳经济发展的协同效应研究》，《管理世界》2021年第8期，第105-117页。】

新一轮以智能技术为代表的数字化变革突破了资源与环境的双重约束，极大地降低了传统生产方式对资源的过度耗费，为提升绿色技术创新水平，改善城市生态环境，实现高质量绿色发展提供了可能。②【" ②王锋正、刘向龙、张蕾等：《数字化促进了资源型企业绿色技术创新吗？》，《科学学研究》2022年第2期，第323-344页。】因此，“十四五”规划纲要明确指出应充分利用数字经济新优势，加快数字基础设施建设，以数字化转型驱动生产方式、生活方式和城市治理方式变革，推动传统产业向高端化、智能化与绿色化发展。与此同时，数字经济的发展也为城市环境保护带来全新的挑战。例如：超大规模数据中心建设、社交媒体用户数量持续攀升以及智能手机等移动装置的过度使用致使数字碳足迹暴增，增加了能源消耗和碳排放，产生了数字污染。因此，发展数字经济能否真正有效改善生态环境、其作用机理如何值得深入探究。

国内外学者围绕数字经济的生态效应已展开了较深入的研究，肯定了数字经济对于经济绿色高质量发展的重要意义，为探讨数字经济、绿色技术创新与城市生态环境三者之间的内在逻辑关系提供了借鉴。主要观点包括：数字化转型提升了资源型企业的绿色技术创新水平，例如大数据与人工智能的应用提升了组织的绿色供应链协作水平，改善了环境绩效。③【" ③Benzidia S，Makaoui N，Bentahar O.The Impact of Big Data Analytics and Artificial Intelligence on Green Supply Chain Process Integration and Hospital Environmental Performance.Technological Forecasting and Social Change，2021，165，p.120557.】此外，数字经济的发展加速了产业结构升级④【" ④郭炳南、王宇、张浩：《数字经济、绿色技术创新与产业结构升级——来自中国282个城市的经验证据》，《兰州学刊》2022年第2期，第58-73页。】，在提升我国绿色数字生态效率⑤【" ⑤周晓辉、刘莹莹、彭留英：《数字经济发展与绿色全要素生产率提高》，《上海经济研究》2021年第12期，第51-63页。】与绿色全要素生产率方面⑥【" ⑥惠献波：《数字普惠金融与城市绿色全要素生产率：内在机制与经验证据》，《南方金融》2021年第5期，第20-31页。】发挥了积极作用。

然而，数字经济在改善城市（特别是财政收入不同、不同区位的城市）生态环境中的作用机理，以及绿色技术创新在其过程中的作用仍有待剖析。加之由企业产生的环境污染问题主要集中在城市区域，所以本文将以城市为单元，实证分析数字经济对抑制环境污染的生态效应以及绿色技术创新的中介作用。本文的贡献主要体现在：第一，在理论分析的基础上，运用我国城市面板数据不仅验证了数字经济对生态环境的积极影响，而且探究了数字经济通过促进绿色技术创新减少城市环境污染的作用路径，拓展了对数字经济生态效应的研究。第二，研究发现数字经济在改善城市生态环境的过程中存在明显的地区异质性，厘清了数字经济对不同财政收入以及不同区位城市的减排效应以及绿色技术创新在其中的异质性作用。

二、研究假设

数字经济是以数字化的知识和信息作为关键生产要素，以互联网、移动通讯网、物联网等现代信息网络作为重要载体，以信息技术的有效使用、以效率提升、创新创造为目的的一系列经济活动。⑦【" ⑦余江、孟庆时、张越等：《数字创业：数字化时代创业理论和实践的新趋势》，《科学学研究》2018年第10期，第1801-1808页。】数字技术在计算技术、微电子技术和现代通信技术组成的新技术群体不断发展的基础上演变而来，其本质是实现对各类信息的识别、转化、存储、传播和应用⑧【" ⑧彭刚、朱莉、陈榕：《SNA视角下我国数字经济生产核算问题研究》，《统计研究》2021年第7期，第19-31页。】，是数字经济的物质技术基础⑨【" ⑨田秀娟、李睿：《数字技术赋能实体经济转型发展——基于熊彼特内生增长理论的分析框架》，《管理世界》2022年第5期，第56-74页。】。数字经济的低碳环保特征主要表现在数据作为新的生产要素，变革了传统生产关系，对城市生态环境的改善作用集中体现在技术效应、结构效应与资源配置效应①【" ①石大千、丁海、卫平等：《智慧城市建设能否降低环境污染》，《中国工业经济》2018年第6期，第117-135页。】三个方面。

首先，其技术效应体现在数字经济改变了传统生产方式，加速了传统企业的数字化转型，大幅缓解了由工业生产与交通运输产生的环境污染。②【" ②田秀娟、李睿：《数字技术赋能实体经济转型发展——基于熊彼特内生增长理论的分析框架》，《管理世界》2022年第5期，第56-74页。】一方面，数字技术的更新迭代、数字设备的引进以及传统产业的数字化转型减少了企业生产过程中对有形资源的依赖，提高了生产效率以及废弃污染物的治理水平。另一方面，数字技术加速了智慧城市的建设，智能传感、实时监控等数字设备的应用优化了生态环境的治理模式。通过对企业在生产过程中能源消耗与废弃物排放的实时监测，有效控制了企业废弃物对大气、水及环境的污染。③【" ③Martin C J，Evans J，Karvonen A.Smart and Sustainable？Five Tensions in the Visions and Practices of the Smart-Sustainable City in Europe and North America.Technological Forecasting and Social Change，2018，133，pp.269-278.】

其次，其结构效应体现在数字经济促进了产业结构不断升级，数字化转型加速了制造型服务业的发展④【" ④周中胜、李卓、周胡迪：《“双循环”新发展格局下制造业企业转型升级的理论逻辑、战略方向与实现路径》，《苏州大学学报（哲学社会科学版）》2022年第1期，第38-48页。】，传统高能耗、高污染企业被逐渐淘汰，数字产品制造与服务蓬勃兴起。与此同时，产业数字化加速了数字经济与传统产业的深度融合，推动了整个产业从资源粗放型向技术集约型转变，改变了以资源消耗为主的发展模式。⑤【" ⑤赵宸宇：《数字化发展与服务化转型——来自制造业上市公司的经验证据》，《南开管理评论》2021年第2期，第149-163页。】

最后，其资源配置效应表现在通过人工智能、大数据、物联网以及云计算等数字技术的应用，提升了企业的供应链敏捷性，使得企业能够快速精准地识别顾客个性化与多样化需求并调整生产服务方案，进而减少资源浪费。⑥【" ⑥孙新波、钱雨、张明超等：《大数据驱动企业供应链敏捷性的实现机理研究》，《管理世界》2019年第9期，第133-151页。】由此，数字经济活动通过数据协同实现以数据资源带动技术流、资金流、人才流和物流的目标，提升了数字网络空间的信息对称性，强化了企业间相互依赖的信任机制，降低了搜寻与协调成本，提高了资源配置与组合效率，减少了能源消耗与污染物排放。因此，本文提出以下假设：

假设1：数字经济能显著改善城市生态环境。

数字经济对节能环保与资源领域的绿色技术创新的积极影响主要体现在绿色产品创新与绿色工艺创新两方面。⑦【" ⑦El-Kassar A N，Singh S K.Green Innovation and Organizational Performance：The Influence of Big Data and the Moderating Role of Management Commitment and HR Practices.Technological Forecasting and Social Change，2019，144，pp.483-498.】其一，发展数字经济可加速绿色产品创新，强调从原材料选择、产品设计、产品包装整个流程均需要实现改善环境质量。由于数字技术的自生长性可促使纯数字产品在数字虚拟空间无限次更新迭代⑧【" ⑧Boudreau K J.Let A Thousand Flowers Bloom？An Early Look at Large Numbers of Software APP Developers and Patterns of Innovation.Organization Science，2012，23（5），pp.1409-1427.】，企业可根据用户反馈及时优化产品，进而改变产品的研发、生产与销售模式；而数据的同质化特性则表现在数字技术可将所有信息处理为二进制数字，借助大数据实现降低成本或个性化定制的目的⑨【" ⑨Newell S，Marabelli M.Strategic Opportunities （and Challenges） of Algorithmic Decision-Making：A Call for Action on the Long-Term Societal Effects of “Datification”.Journal of Strategic Information Systems，2015，24（1），pp.3-14.】。这样，企业依托数字技术的自生长性与数据的同质化特性，可改变原有产品的基本形态⑩【" ⑩Nambisan S，Lyytinen K，Majchrzak A，et al.Digital Innovation Management：Reinventing Innovation Management Research in A Digital World.Mis Quarterly，2017，41（1），pp.223-238.】，催生大量有形数字产品和无形数字产品，加速绿色产品创新。其二，发展数字经济可促进绿色工艺创新，进而通过改进现有生产工艺或升级制造设备提高资源利用效率、减少污染物排放。例如：利用大数据、数字孪生与数字仿真技术能有效缓解在绿色工艺创新过程中面临的投资大、周期长与风险高等难题，加速绿色技术成果转化。

绿色技术创新在改善城市生态环境过程中能发挥积极作用。一方面，绿色产品创新除了通过采用环保材料可降低产品使用过程中的能耗之外，还通过构建完善的回收处理体系，降低产品在整个生命周期中对环境的不利影响。①【" ①Chan H K，Yee R W Y，Dai J，et al.The Moderating Effect of Environmental Dynamism on Green Product Innovation and Performance.International Journal of Production Economics，2016，181，pp.384-391.】此外，绿色产品突出的环保特性，有助于企业树立良好的绿色社会形象，促进企业获得差异化产品竞争优势以及环境溢价，进而激励企业加大对绿色技术创新的研发投入；同时，绿色产品创新往往会得到各级政府与社会公众的广泛关注与支持，在满足消费者对绿色产品需求的同时，顺应政府改善生态绩效的现实需要。另一方面，绿色工艺创新可为企业带来生产技术领先优势，提高企业的环境治理能力。清洁生产技术与末端治理技术开发②【" ②解学梅、王若怡、霍佳阁：《政府财政激励下的绿色工艺创新与企业绩效：基于内容分析法的实证研究》，《管理评论》2020年第5期，第109-124页。】是绿色工艺创新的两种重要形式，前者侧重于从生产源头上减少污染物产生，通过优化生产工艺流程，提高生产效率，减少污染物的排放；而后者则强调对生产污染物的治理，通过投入污染防治设备，减少生产过程中的废弃物。相比于绿色产品创新，绿色工艺创新更能有效改善企业的环境社会责任绩效。基于此，本文提出：

假设2：数字经济通过绿色技术创新改善城市生态环境。

三、研究设计

（一）样本选取与数据来源

本文数据主要来源于《北京大学数字普惠金融指数》《中国城市统计年鉴》以及国家知识产权局专利数据库。在剔除缺失值严重样本，利用均值插补法补足个别缺失值后，最终得到2011—2020年289个我国主要地级市及以上城市的数据作为研究样本。一些未被涵盖在《中国城市统计年鉴》《北京大学数字普惠金融指数》以及国家知识产权局专利数据库中的样本数据，以及在这些数据中存在严重缺失值的样本城市，并未被纳入“主要地级市”的范畴。主要原因有二：其一，囿于数据的可得性，无法获取到我国所有城市的样本数据；其二，缺失值严重的城市大多位于偏远地区，其人口规模、经济规模相对较小，因而在整体样本中所占比例有限，故即便将其删除，对整体回归结果的影响相对有限。为减少离群值对回归结果的影响，对连续变量进行上下1%水平的winsonrize缩尾处理。

（二）变量定义

1.被解释变量

本文的被解释变量为城市生态环境（Lnpoll）。由于二氧化硫排放量是影响城市生态环境的主要空气指标，参考石大千等③【" ③石大千、丁海、卫平等：《智慧城市建设能否降低环境污染》，《中国工业经济》2018年第6期，第117-135页。】的做法，本文选用其作为城市生态环境的代理变量。此外，本文将各城市工业废水排放量与工业烟粉尘排放量作为测度城市生态环境状况的替代变量，对基准回归结果进行稳健性检验。

2.解释变量

解释变量为数字经济（Dige）。刘军等④【" ④刘军、杨渊鋆、张三峰：《中国数字经济测度与驱动因素研究》，《上海经济研究》2020年第6期，第81-96页。】通过界定数字经济内涵发现，信息化奠定了数字经济发展的基础、互联网是数字经济发展的重要平台与载体、数字经济的本质在于数字交易；此外，赵涛等⑤【" ⑤赵涛、张智、梁上坤：《数字经济、创业活跃度与高质量发展——来自中国城市的经验证据》，《管理世界》2020年第10期，第65-76页。】将互联网发展作为测度核心，并加入数字交易的指标体系，结合城市层面的数据可获得性，从互联网发展和数字普惠金融两个方面对数字经济综合发展水平进行了测度；通过主成分分析法计算得到数字经济综合发展指数。本文采用这一方法，从互联网发展和数字金融水平两个维度测度数字经济发展水平，前者包括信息传输计算机服务和软件人数、互联网宽带接入用户数、移动电话用户数以及电信业务收入四个指标；后者采用数字普惠金融指数测度，涵盖数字金融覆盖广度、数字金融使用深度和普惠金融数字化程度。

3.中介变量

绿色技术创新（Gtinov）作为中介变量，采用绿色实用新型专利申请数表示。按照世界知识产权组织（WIPO）提供的绿色专利清单，在国家知识产权总局专利数据库通过手工筛选获取。①【" ①董直庆：《王辉.城市财富与绿色技术选择》，《经济研究》2021年第4期，第143-159页。】

4.控制变量

控制变量选取其他可能影响生态环境的因素，具体包括：（1）对外开放水平（Fdi），采用当年实际使用外资金额与地区生产总值当年价格的比值衡量；（2）人力资本（Humcap），采用高等学校在校生人数表示；（3）资本产出比（Igdp），采用公共财政收入与地区生产总值当年价格的比值度量；（4）经济发展水平（Pgdp），采用人均地区生产总值度量；（5）金融发展（Findev），采用年末金融机构人民币各项存贷款余额与地区生产总值当年价格的比值度量；（6）人口红利（Gpeop），采用人口自然增长率衡量；（7）产业结构（Instr），通过第二产业增加值与地区生产总值当年价格的比值度量；（8）政策效应（Poef），采用科学技术支出与公共财政支出的比值度量。

（三）模型构建

为了验证数字经济对城市生态环境的直接效应，同时为了尽可能减少因遗漏变量导致的内生性问题，本文首先构建模型（1）。

""" Lnpolli，t=α0+α1Digei，t+αcControlsi，t+μi+δt+εi，t"" （1）

式（1）中，Lnpolli，t表示城市生态环境，Digei，t表示数字经济发展水平，Controlsi，t表示一系列的控制变量。μi表示城市i不随时间变化的个体固定效应，δt表示控制时间固定效应，εi，t表示随机扰动项。为了检验绿色技术创新在数字经济降低城市生态环境中的中介作用，借鉴Baron等②【" ②Baron R M，Kenny D A.The Moderator Mediator Variable Distinction in Social Psychological-Research-Conceptual，Strategic，and Statistical Considerations.Journal of Personality and Social Psychology，1986，51（6），pp.1173-1182.】、温忠麟等③【" ③温忠麟、叶宝娟：《中介效应分析：方法和模型发展》，《心理科学进展》2014年第5期，第731-745页。】、施炳展等④【" ④施炳展、李建桐：《互联网是否促进了分工：来自中国制造业企业的证据》，《管理世界》2020年第4期，第130-149页。】中介检验三步法，构建如式（2）和式（3）所示的回归模型，与式（1）结合判断绿色技术创新的中介作用。式（2）旨在考察数字经济对绿色技术创新的影响，式（3）用于检验数字经济与绿色技术创新对城市生态环境的作用。

""" Gtinovi，t=β0+β1Digei，t+β2Controlsi，t+μi+δt+εi，t"" （2）

Lnpolli，t=γ0+γ1Digei，t+γ2Gtinovi，t+γ3Controlsi，t+μi+δt+εi，t" （3）

式（2）与式（3）中，Gtinovi，t表示中介变量绿色技术创新。γ1为数字经济对城市生态环境的总效应，β1为数字经济对绿色技术创新的直接效应。

四、实证分析

（一）描述性统计

文中主要变量的描述性统计结果详见表1。统计结果表明不同城市的生态环境质量和数字经济发展水平存在较大的差异。

（二）相关性分析

关键变量的Pearson和Spearman相关性分析表明，两种方法获得的相关性结果具有较强的一致性，各变量之间具有较高的相关性，初步验证了本文所提出的两个假设，详见表2。

（三）基本回归模型

为了尽可能控制因遗漏变量导致的内生性问题，本文采用双向固定效应模型检验数字经济对城市生态环境的直接影响以及绿色技术创新的中介作用。数字经济通过绿色技术创新改善城市生态环境的基准回归结果详见表3。

表3模型（1）中，数字经济的估计系数为-1.161，通过了1%水平的显著性检验，且在加入一系列控制变量后的模型（2）中，数字经济的回归系数显著为负（α1=-0.462），仍通过了1%的显著性检验，说明数字经济能显著改善城市生态环境，假设1得到验证。由模型（3）的检验结果可知，数字经济的回归系数显著为正（β1=0.03），显示数字经济能有效促进绿色技术创新。模型（4）结果显示，数字经济与绿色技术创新的

的回归系数均为负（γ1=-0.455，γ2=-1.923），二者均通过了1%水平的显著性检验，表明通过发展数字经济和推动绿色技术创新均可有效改善城市生态环境；由于中介效应模型中的α1、β1、γ1和γ2在表3第（2）-（4）列对应的系数均显著，说明绿色技术创新在数字经济与城市生态环境二者关系中发挥了部分中介作用，假设2也得到验证。由此可知，绿色技术创新在数字经济改善城市生态环境的过程中起到了部分中介作用。

（四）稳健性检验

为了检验研究结论的稳健性，本文设计了两种稳健性检验。（1）剔除特殊城市样本。由于北京、上海、广州、深圳4座超大城市以及省会等32座中心城市①【" ①32个中心城市包括：兰州、西宁、西安、郑州、济南、太原、合肥、长沙、武汉、南京、成都、贵阳、昆明、哈尔滨、长春、沈阳、石家庄、杭州、南昌、广州、福州、海口、北京、天津、上海、深圳、重庆、南宁、拉萨、银川、乌鲁木齐、呼和浩特。】的数字经济发展水平明显高于其他城市，为了保证研究结果的稳健性，将剔除上述特殊城市样本后来考察数字经济对城市生态环境的影响效应及作用机制。表4第（1）至第（4）列与第（5）至第（8）列分别汇报了剔除4座超大城市样本后与剔除32座中心城市样本后的回归结果，可见，在剔除特殊城市样本、重复上述实证过程后，系数的显著性和方向均未发生实质性变化，与上文研究结果一致。（2）对关键变量进行敏感性测试。工业二氧化硫、工业废水与工业烟粉尘统称工业“三废”污染物，是导致环境污染的主要根源，其排放量是城市生态环境改善状况的直接体现。因此，将工业烟粉尘排放量作为衡量被解释变量生态环境（Lnpolli，t）的替代变量，重复上述检验步骤，其回归结果与前文研究结论仍保持一致。囿于篇幅，回归结果不再展示，留存备索。

五、进一步分析

尽管从全样本回归发现，整体来看数字经济能够明显改善生态环境，提高城市环境质量，但由于城市之间资源禀赋和发展阶段不同，这一关系可能受到城市特征的影响。鉴于以生态补偿为导向的中央财政支付转移显著改善了生态环境质量①【" ①徐鸿翔、张文彬：《国家重点生态功能区转移支付的生态保护效应研究——基于陕西省数据的实证研究》，《中国人口·资源与环境》2017年第11期，第141-148页。】，同时注意到我国目前东部、中部与西部发展存在差距，与中西部城市相比，东部城市的数字经济发展水平以及绿色技术创新水平明显享有先发优势；同时我国城市生态环境效率呈现“东西高中间低”的空间分布格局，地区间城市生态环境效率差异性显著。因此，下面将在考虑城市财政收入和区位分布差异的条件下展开区域异质性分析。

（一）地区差异分析：财政收入差异

本文将高于财政收入中位数的样本划分为财政收入较高城市样本，将低于财政收入中位数的样本划分为财政收入较低城市样本。在此基础上，通过构建分组回归模型剖析了不同财政收入城市样本的差异性。为了保证回归结果的准确性，本文在分组回归模型的基础上进一步进行了似无相关模型检验。①【" ①连玉君、廖俊平：《如何检验分组回归后的组间系数差异？》，《郑州航空工业管理学院学报》2017年第6期，第97-109页。】在分类回归检验之前，首先对不同财政收入水平城市的数字经济、绿色技术创新和城市生态环境差异进行描述性统计说明。结果显示，财政收入较高城市在数字经济发展水平、绿色技术创新以及城市生态环境上都要明显区别于财政收入较低的城市，三类城市间的均值分别相差0.409、1.295以及0.004；其中，中西部城市的生态环境质量明显优于东部城市，而东部城市的数字经济发展水平具有更明显的优势。这一描述性统计结果为数字经济改善城市生态环境的区域异质性检验奠定了基础。

表5第（1）列、第（3）列和第（5）列汇报了财政收入较低城市样本的回归结果，第（2）列、第（4）列和第（6）列为财政收入较高城市样本的回归结果。首先，对比模型（1）与模型（2）可知，与财政收入较高的城市相比，数字经济在财政收入较低的城市中对生态环境的改善效果更为明显。其次，由模型（3）与模型（4）可知，数字经济对绿色技术创新的促进作用在财政收入较高的城市中更为显著，出现这一结果的原因可能在于，财政收入较高城市的数字经济发展起步较早，数字基础设施建设更为完善，数字红利释放更为充分，对绿色技术创新的促进作用更为明显。最后，通过对比模型（5）与模型（6）可知，在控制绿色技术创新的情况下，数字经济对城市生态环境的改善作用在财政收入较低的城市中更为显著。参考温忠麟等②【" ②温忠麟、叶宝娟：《中介效应分析：方法和模型发展》，《心理科学进展》2014年第5期，第731-745页。】提出的检验方法，可以发现在财政收入较高的城市中，绿色技术创新是数字经济改善城市生态环境中重要的中介因素，而在财政收入较低的城市中，绿色技术创新的中介效应检验未通过。由此推断，在财政收入较高的城市中，数字经济可通过促进企业绿色技术创新改善生态环境；而在财政收入较低的城市中，数字经济对生态环境的改善作用可能还存在其他中介因素（如政府治理）和路径。

（二）地区差异分析：东中西部差异

进一步地，分别对全国东部城市、中部城市和西部城市的样本数据进行分组回归，结果详见表6。

表6为采用城市区位作为分组依据进行回归检验的结果。表6第（1）列与第（2）列的被解释变量为城市生态环境，由前两列的检验结果可知，数字经济的回归系数均小于0，且在1%的水平上显著，说明发展数字经济能有效减少二氧化硫的排放量，改善城市生态环境质量。但相比于东部城市，中西部城市中数字经济对生态环境的改善作用更为明显。进一步地，采用似无相关模型检验得到的经验P值为-0.333，在1%的水平上显著，进一步证实了上述差异在统计上的显著性。表6第（3）与第（4）列的被解释变量为绿色技术创新，结果显示数字经济对城市绿色技术创新水平都具有正向影响。但在中西部城市中，数字经济的回归系数并不显著，而在东部城市样本中的回归系数在5%的水平上显著。但是在进一步的似无相关模型检验中却未通过检验。表6第（5）（6）列的被解释变量为城市生态环境，同时在模型中引入了绿色技术创新这一变量。检验结果显示，在控制绿色技术创新的情况下，中西部城市中数字经济对城市生态环境的改善作用更为明显，同时似无相关模型的经验P值为-0.344，通过1%水平的显著性检验。最后，根据温忠麟中介效应模型的检验步骤，发现在中西部城市中，绿色技术创新的中介效应并不显著，而在东部城市中，绿色技术创新的中介效应仍然成立。结果表明在东部城市中，绿色技术创新在数字经济改善城市生态环境的过程中发挥了中介作用，而在中西部城市中，绿色技术创新的中介作用并不显著，可能存在其他的作用路径。

六、主要研究结论

（一）研究结论

本文基于2011—2020年我国289个地级市的非平衡面板数据，通过构建双向固定效应模型，验证了数字经济、绿色技术创新与城市生态环境三者之间的逻辑关系，并且进一步探讨了数字经济生态效应的地区性差异，主要研究结论包括：（1）由全样本回归结果可知，数字经济能有效促进绿色技术创新并显著改善城市生态环境；（2）全样本回归结果的中介检验表明，绿色技术创新在数字经济改善生态环境的过程中起到了部分中介作用；（3）数字经济在改善城市生态环境的过程中存在明显的地区性差异。首先，在财政收入较低城市和东部城市中，数字经济的生态效应更为显著。其次，在财政收入较高的城市中，数字经济对绿色技术创新的促进作用更为明显。最后，绿色技术创新在财政收入较低的城市中以及中西部城市中，中介作用并不显著；而在财政收入较高的城市以及东部城市中，则具有显著的中介效应。

（二）政策启示

基于研究结论，得到如下政策启示：

（1）各级地方政府应充分认识数字经济在改善生态环境中的关键作用，积极完善数字治理体系建设，主动运用多种创新政策工具，催生产业数字化转型。一方面，应通过政府数字产业引导基金、数字化贷款与补贴等政策工具，以市场机制为基础，诱导企业加大数字技术研发与应用投入，加快传统产业数字化升级；另一方面，应强化数字基础设施建设与共性数字技术（如5G基站、超算中心）应用与扩散，夯实数字经济发展基础。

（2）充分理解绿色技术创新在数字经济赋能绿色发展中的中介作用，要以绿色工艺创新与绿色产品创新为抓手，着力加大绿色技术的研发力度，通过清洁生产技术、新能源技术等节能减排技术，实现环境污染防治由末端治理到源头预防的根本性转变。

（3）地方政府应重视数字经济生态效应的地区差异性，根据财政收入高低和所处区位，制定差异化的生态环保政策与绿色发展战略。对于财政收入较低的城市和中西部城市，应将其有限的财政资金聚焦于数字化转型，重点通过引进数字技术人才，加大对数字基建的投入力度，实现产业结构升级；同时结合政府环境治理能力提升，减少资源耗费与环境污染。而对于财政收入较高的城市和东部城市，则应积极引导企业加大对绿色生产技术与绿色产品创新的投入力度，以改善生态环境，实现经济绿色高质量发展。

[责任编辑：李思舒]

An Analysis of the Impact Mechanism of Digital Economy on Urban Ecological Environment and Its Heterogeneity

CHEN Song HAN Lu XU Mao

（School of Economics and Management，Tongji University，Shanghai 200092，China）

Abstract：The development of digital economy has greatly reduced the over-consumption of resources in the traditional industrial production model，bringing opportunities to promote green technological innovation，thus improving the ecological environment and high-quality green economic development.Based on the panel data of major Chinese cities at the prefecture level from 2011 to 2020，the positive effect of digital economy on urban ecological environment and the mediating effect of green technological innovation between them were verified by a two-way fixed-effect model and a grouping regression model.The results show that the digital economy has significantly improved the urban ecological environment through green technological innovation.However，there is an obvious regional heterogeneity of the ecological effect.In cities with higher fiscal revenue，the inhibitory effect of digital economy on environmental pollution is more obvious，and the mediating role of green technological innovation on urban development is significant.Therefore，for cities with high fiscal revenue，green process innovation and green product innovation should be the starting points to improve urban ecological environment by guiding enterprises to increase investment in green innovation.For cities with low fiscal revenue，it’s suggested to focus on increasing investment in digital transformation with limited fiscal resources to achieve high-quality green development.

Key words：digital economy;green technological innovation;ecological environment;heterogeneity analysis