数字经济对河南碳排放的影响效应分析

张万里，刘 溪

（1.中共河南省委党校 决策咨询部， 河南 郑州 450000； 2.河南省项目推进中心， 河南 郑州 450000）

当前，全球正经历以数字经济为代表的工业4.0变革。数据作为一种新要素与劳动、资本及土地等传统生产要素融合，推动传统产业向智能化迈进。2021年，中国数字经济规模达到45.4万亿元，占到国内生产总值的39.8%，比2020年提升了1.2个百分点，数字经济已成为国民经济的核心增长极之一①数据来源于《中国数字经济发展报告（2022）》。。在数字经济兴起的同时，面对后危机时代经济复苏乏力、外需持续疲软的现状，中国主动作为，持续依靠内需拉动经济平稳增长，一定程度上提升了能源需求，这也导致碳减排压力的持续提升。有鉴于此，部分学者逐步开始探讨数字经济发展是否能够助力碳减排，并围绕这一问题开展了广泛研究。

一、数字经济对碳排放的影响机制

现有研究表明，数字经济发展对二氧化碳排放有显著抑制作用［1-3］，但相关研究大多从实证或者经验出发，尚未有得到广泛认可的观点出现，多数研究也仅停留在现象探讨层面，尚未深入系统解释数字经济发挥作用的机制、机理等，明确数字经济对碳排放的影响机制是开展后续研究的先导，在梳理大量文献后，本研究基于以下几方面对数字经济影响碳排放的机制进行了分析。

（一）数字经济的规模效应

数字经济的概念最早起源于20世纪六七十年代，随着信息产业的快速崛起，计算机、软件等信息产业被视为数字经济。近几年，随着数字技术作为一种通用技术，数字经济的概念被广泛运用于经济社会发展的各领域，已经远远超出信息产业的范畴。我国数字经济政策的覆盖范围也由最初的信息产业内部，不断扩展至跨领域合作。党的十九大以来，数字经济相关政策已经扩展到向产业融合发展，覆盖经济社会的各个领域。

1.优化发展模式

从我国数字经济政策的出台情况看，产业数字化是数字经济的主要力量，也是初期政策密集出台的方向［4］。2016—2019年，产业数字化的相关政策从190个快速增长至430个，从智慧农业、农业电子商务、追溯体系建设、智能制造、工业互联网、电子商务、互联网金融等细分领域，全面渗透推进一二三产数字化转型，优化了现有产业发展模式，推动了产业结构合理化。

2.催生新细分行业

近年来，数字产业化相关政策出台不断提速，根据中国信息通信研究院统计，2016—2019年数字产业化政策数量由45个提升至241个，成为数字经济相关政策的另一重点方向。2017年首次明确数据是一种生产要素，社会各界对大数据的重视程度不断提升，加速推动大数据与实体经济融合发展成为政策制定、产业发展的重要方向之一。随着对大数据融合开放、大数据创新应用等方面政策的细化和增多，以及全国一体化大数据中心建设、“东数西算”等国家级重大工程的推进，催生了数据清洗、区块链、云计算、物联网等一系列细分行业，推动了新业态的发展壮大，不断提升产业结构高度化［4］。

数字经济的规模效应通过快速提升数字经济在整体产业中的比重，推动产业发展实现结构合理化和高度化，倒逼落后业态转型升级，降低高耗能产业占比，促进生产资源向生产效率更好、资源消耗更少的企业集聚，提升资源配置效率，优化产业结构，进而推动能源结构优化，最终达到降低碳排放的目的。

（二）数字经济的技术扩散效应

1.提升创新效率

数字技术的广泛应用，一方面能够显著提升技术迭代速度，数字技术能够有效推动各创新主体之间链接，推动形成创新共同体、创新链，加速技术、知识共享，显著缩短新技术研发周期。另一方面，数字技术的深度渗透，使技术开发、技术转化、市场需求联系更紧密，极大降低了技术成果转化速度，全社会数字化转型的导向及细分行业的快速涌现，为新技术的转化提供了更多渠道和落地场景，使新技术能够短时间内转化为市场所需要的产品。

2.加速生态的经济价值实现

数字经济发展加速了生态的经济价值实现。首先，数字技术的发展和应用为全国碳市场的建立和完善提供了技术支撑，通过碳排放权的市场化配置，不断提升碳交易成效，倒逼企业绿色发展，有效降低企业能源消耗。其次，数字技术的应用和升级为碳汇、生态估值等提供了更精确的价值度量，有利于通过市场机制促进生态产品的价值实现。最后，数字技术的应用，能够有效提升生态系统的质量和稳定性，使持续提供优质生态产品成为可能。

3.降低交易成本

一方面，技管结合能够有效降低行政成本。随着数字经济的深度渗透，强化技管结合，应用数字化手段提升政府治理体系和治理能力现代化，是近年来各级政府关注的重点领域。从2011年全国政务公开领导小组发布《关于开展依托电子政务平台加强县级政府政务公开和政务服务十点工作的意见》以来，技管结合政策不断强化，通过政务信息共享和标准的细化，以及智慧城市管理的加速推进，行政效率不断提升，极大降低了社会发展的行政成本。另一方面，新型基础设施广泛建设能够有效降低生产成本。电网、水网、物流等传统基础设施的数字化转型，为新业态、新模式的发展提供了基础支撑。智慧能源建设通过对能源生产流程的智能化改造，从根本上提升了能源生产效率，降低了生产损耗，同时有助于多能源互补、分布式协调、开放式共享的能源互联网构建；智慧物流的快速发展，能够有效提升物流仓储的自动化、智能化水平和运转效率，显著减低生活和生产的物流成本；5G基站、大数据中心等广泛布局，使无纸化办公、远程办公成为可能，推动了生活、生产方式的绿色化转型。

综上所述，数字经济发展，一方面通过发挥规模效应，提升新兴产业占比，推动产业结构合理化和高度化，以产业结构优化，推动能源结构优化，从而对碳排放产生根本性影响。另一方面，通过提升创新效率、加快生态的经济价值实现、降低交易成本，有效降低了能源消耗，对碳排放产生了深远影响，由此形成了数字经济对碳排放的影响机制。如图1所示。

图1 数字经济对碳排放的影响机制

二、河南省数字经济发展水平的测度与分析

根据河南省发展和改革委员会、中国信息通信研究院联合编撰的《河南省数字经济发展报告（2022）》显示，2021年河南省数字经济规模达1.745万亿元，占GDP的比重达到29.6%。从数字经济的两个核心组成部分来看，“数字产业化”占比约为16.9%，“产业数字化”占比约为83.1%。从三次产业渗透率来看，2020年，河南省一二三产数字经济渗透率分别为5.6%、17.9%和34.5%，数字经济已经成为河南经济社会发展的核心驱动力之一。

（一）评价指标体系

目前，随着数字经济对经济社会的渗透及影响程度的提升，众多学者、研究机构围绕数字经济发展水平的测度进行了广泛探索，其中影响较大的是中国信息通信研究院发布的《中国数字经济发展白皮书（2017）》，从数字产业化和产业数字化两方面定义了数字经济的内涵，并测算了数字经济发展规模。杨慧梅等（2021）［5］、谢云飞（2022）［3］选取电子信息制造业规模、软件业规模、人均交通和通信支出等数据，从数字产业化和产业数字化维度构建了区域数字经济发展水平评价指标体系，韩璐等（2021）［6］、徐维祥等（2022）［2］结合数字经济的相关研究，从数字基础设施、数字产业发展、数字创新能力、数字普惠金融4个维度构建了评价指标体系，但这两种类型的评价指标体系多针对省级层面的测度，指标数据无法覆盖市级层面，不利于省内结构分析。鉴于此，借鉴赵涛等（2020）［7］、徐昊等（2022）［8］、缪陆军等（2022）［1］的研究，从互联网发展和数字普惠金融［9］两个维度构建城市层面数字经济发展水平评价指标体系。见表1。

表1 数字经济发展水平评价指标体系

（二）河南省数字经济发展水平的测度及分析

采用CRITIC赋权法，利用2011—2021年河南省17个地级市相关数据，确定各指标权重，并进一步求得河南省数字发展水平指数，部分结果见表2。

表2 2011—2021年河南全省及各地市数字经济发展水平指数

1.河南省数字经济发展水平提升显著

2011—2021年河南省数字经济发展水平指数由2011年最低提升至2020年的0.95，全省数字经济发展水平提升显著，尤其是2017年以来全省数字经济发展进入快车道，2020年与2017年相比发展指数增加了1.3倍。但受全球疫情的冲击，2021年全省及各地市数字经济发展水平显著下降，下降至2018年水平。

2.全省数字经济发展水平区域性差异较大

样本期内，河南省数字经济发展水平呈现郑州“一枝独秀”的态势，郑州市数字经济发展水平远超省内其他地市，从历年均值看，数字经济发展超过全省平均水平的仅有郑州一地。洛阳市数字经济发展水平整体排名全省第二，2017年以来，洛阳市数字经济发展水平与郑州以外地市逐步拉开差距，但与郑州市仍有明显差距，2020年洛阳市数字经济发展水平指数比郑州低28.8%。

从区域分布看，以2020年为例，豫西北地区显著强于豫东南地区，全省数字经济发展水平指标最低的3个地市都集中在豫南地区，发展第一梯队则集中在郑洛三一线。从整体发展看，郑州这一数字经济增长极的扩散效应并不显著，地市数字经济的发展尚未打破“各自为政”局面。

三、河南省碳排放强度的测度与分析

2022年河南省GDP达到6.13万亿元，自2004年以来连续19年稳居全国第五位、中部首位，GDP增速长期超过全国平均水平，传统支柱产业占规模以上工业的比重为49.5%，传统产业为河南经济社会的快速发展提供了关键支撑。但是，高速发展背后发展高能耗的特征愈发凸显，2016年以来河南高耗能工业占规模以上比重持续上升，2022年增加至38.6%。根据生态环境部数据，2022年全国168个重点城市空气质量排名后20位城市中，仅12月份河南省就有8地市（新乡排名全国倒数第四，郑州亦包括在内）上榜，1—12月河南6地市（鹤壁排名全国倒数第五）上榜。原煤（一次能源占比73.2%）为主的能源结构和高耗能传统产业为主的工业结构对河南省高质量实现“双碳”目标形成较大压力。

（一）河南省二氧化碳排放量测算

对二氧化碳排放量的测算目前还没有形成统一标准，基于数据可得性，运用IPCC（联合国政府间气候变化专门委员会）提供的计算方法，对化石燃料燃烧、工业制品生产过程中产生的二氧化碳进行总量测算，化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放量计算公式如下：

式中，CE表示各种化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放量。Ei为第i种能源消耗量，数据来源于历年的《河南统计年鉴》；NVCi为各种能源平均低位发热量，数据来源于《综合能耗计算通则（GB/T 2589-2020）》；CEFi、COFi为《2006年IPCC国家温室气体清单指南》所提供的碳排放系数和碳氧化因子；（44/12）指二氧化碳和碳分子的分子量比率。

工业制品生产过程产生的二氧化碳排放量计算公式如下：

式中，IPCE表示生产过程中产生的二氧化碳量，Pi表示第i种工业制品产量，参考Shan（2018）的研究，主要计算水泥生产相关的二氧化碳排放量。

根据公式①—③，对2011—2021年河南省各地市二氧化碳排放量进行测算，部分结果如表3所示。

表3 2011—2021年河南全省及各地市二氧化碳排放量

（二）河南省二氧化碳排放量趋势分析

从全省数据看，2021年全省二氧化碳排放量为5.34亿吨，较2011年下降24%。分地市看，全省17个地市中仅濮阳和许昌两地二氧化碳排放量有不同幅度增加，其他地市都呈现波动下降态势。其中，平顶山排放量减少最多，10年间减少了0.51亿吨，降幅达34%。2017年，全省二氧化碳排放量显著下降，2020年以来则有小幅反弹。

平顶山市二氧化碳累计排放量占全省的比重高达19.86%，相当于全省累计排放量最少的8个地市的排放量之和；郑州市自2014年开始，二氧化碳排放量保持持续下降态势，也是全省下降趋势最为明显的地区。

2）为了让更多的青年大学生亲身参与到诵读经典、讲解经典的活动中去，经典古诗文赏析课举行了课内经典诵读比赛。比赛的评委均是各班中的学生代表，用学生自己的眼光评选出自己心目中的诵读明星。通过比赛，加深了学生们对祖国优秀文化的理解，激发了他们的爱国热情，增强民族自豪感和使命感，同时也提高了学生学习的积极性。任课教师从每班中选出学生评委共同评审，对各选手的语言表达、内容新颖度和准备的充分程度等综合表现情况进行客观评价。学生参与各项活动的情况纳入相关课程的平日形成性考核评价体系，更能督促和提高学生的积极性，全面提升学生的个人修养。

四、数字经济对碳排放的影响效应

（一）河南省数字经济与碳排放耦合度评价

1.数字经济与碳排放耦合度模型

耦合度是描述系统或者要素交互作用程度的重要指标，深入分析数字经济发展与碳排放的耦合程度，可以反映数字经济发展与二氧化碳排放量减少的协调程度。根据数字经济发展水平评价及碳排放量测度指标的选取，构建河南省数字经济与碳排放耦合协调度评价指标体系。见表4。

表4 数字经济与碳排放耦合协调度评价指标体系

构建数字经济与碳排放耦合度测度模型，计算公式如下：

式中，H为数字经济与碳排放的耦合度；L为数字经济与碳排放的协调度；T为数字经济与碳排放的综合评价指数；DL、CEL分别为数字经济发展水平指数（见第一部分测度结果）和碳排放综合水平指数（由第二部分测算结果加权平均得出）；α、β为待定参数，采用CRITIC法对表4评价指标体系综合赋权，确定α为0.49，β为0.51。设定耦合度评价标准如表5。

2.评价结果

结合测度结果，通过公式④—⑥得出河南17个地市数字经济与碳排放耦合协调度结果①对碳排放相关指标进行了负向标准化，耦合协调指标高表明数字经济促进减排。，见表6。

表6 2011—2021年河南各地市数字经济与碳排放耦合协调度评价

（二）河南省数字经济与碳排放耦合协调发展现状

1.河南省整体耦合协调水平较高

由表6可知，全省17个地市从2013年整体进入初级耦合协调，2015年整体进入中级耦合协调，2019年整体进入良好耦合协调，全省耦合协调水平保持波动增长态势。

总体看，碳排放量的减少依赖数字经济发展，数字经济对碳减排有一定促进作用。

2.郑州市国家中心城市的辐射带动作用不明显

郑州市是全省数字经济发展“增长极”，也是全省碳排放量下降较明显、总量较少的地市，但郑州市数字经济和碳排放耦合协调水平较低，2018年开始持续保持在中级耦合协调水平，且样本期内均值仅在初级耦合协调水平，为全省最低。

郑州市耦合协调水平在全省起点较高，但从2015年才进入耦合协调类Ⅰ，同期省内其他地市大部分已经进入中级耦合协调水平。与郑州邻近的平顶山、新乡耦合协调水平还处在下游水平，洛阳、许昌、焦作几市耦合协调水平也仅属于中游水平，与数字经济发展水平区域分布相对比，数字经济与碳排放耦合协调发展存在“极部塌陷”的问题。郑州作为国家中心城市，并未在耦合协调发展方面有突出表现，且并未发挥对周边地市的辐射带动作用。

3.各地市耦合协调发展不均衡

2011年得分最高的三门峡市比得分最低的平顶山市高出0.191，2014年这一差距还保持在0.161，其他年份都保持在0.1左右，各地市耦合协调度水平存在显著差异。同时样本期内，各地市差异改善并不显著，从历年各地市耦合协调得分标准差来看，2011年最高为0.044，2018年下降为最低水平0.026，但2020、2021年度有所提升，恢复到2012、2016年水平，虽然整体差异有所下降，但样本期内差异性还是保持在较高水平。

2021年达到良好耦合水平的许昌、鹤壁、漯河等9个地市大多分布在河南东南部，与数字经济发展水平、碳排放量的分布相反，与河南省经济发展水平的区域分布也大体相反。样本期内，耦合协调得分最高的地市并不确定，2016—2019年濮阳市得分最高，是样本期内持续时间最长的地市；2015—2017年全省得分最低的是郑州市，其他年度得分最低的是平顶山市。样本期内各地市耦合协调得分在0.382—0.866之间，极差为0.484，表明各地市耦合协调水平差异较大。

五、结论与对策建议

河南目前正处于发展方式转型升级的重要机遇期，无论是经济发展模式的转变抑或突破生态资源约束，都是转型期需要面对的重大挑战，转型的成败直接影响“双碳”目标能否完成，进而影响“两个河南”目标能否高质量实现。

（一）结论

数字经济的发展无疑为河南转型减排提供了新路径，为此，本研究较为系统地讨论了数字经济与碳排放量的内在关联。通过文献梳理及现实观察，认为数字经济通过发挥规模效应，提升新兴产业占比，推动产业结构优化，进而促进能源结构优化，对碳排放产生了根本影响；同时数字经济的技术效应能够有效提升创新效率，加快生态经济价值的实现，降低了交易成本，进而显著降低了能源消耗，对碳排放产生了深远影响。

通过测度及耦合性分析发现：

第一，样本期内河南省数字经济发展水平提升显著；省内区域分布极度不均衡，呈现“西北强东南弱”、郑州“一家独大”态势；郑州市的数字经济发展并未对邻近地市产生显著引领带动作用，各地市发展“各自为政”；数字经济发展质量并不高，缺乏核心技术支撑，强劲的内生驱动力尚未形成，外生冲击对数字经济整体发展的影响较大。

第二，样本期内全省碳排放量下降明显；除平顶山、郑州、安阳等市外，多数地市碳排放量并未呈现持续下降趋势，大多表现出波动性上升、下降，且降低的绝对量并不大；碳排放量的变动未呈现区域相关性，表明河南尚未建立区域协调减排机制；能源结构不优，从根本上制约了河南碳减排成效。

第三，样本期内全省数字经济与碳排放耦合协调水平较高，碳排放的减少依赖数字经济发展，数字经济对碳减排有一定促进作用；数字经济的规模效应和技术扩散效应并未显著发挥，从郑州的耦合协调水平变动不难发现，郑州虽然是全省数字经济发展的增长极，但其耦合协调水平在全省范围内排名倒数，表明郑州市的数字经济发展仅初步发挥了规模效应，数字经济的渗透度不够深、数字技术的扩散效应不够强。有学者研究指出，数字经济的发展具有一定的“绿色盲区”，数字经济对碳排放的影响是倒U型非线性关系。可见，目前郑州市数字经济发展尚未超过阈值，对碳排放表现出促进作用。该观点同样可以解释省内其他地市数字经济发展水平不如郑州的地区，其耦合协调水平反而高于郑州，正是由于数字经济发展水平落后并未产生明显的碳排放促进作用，加之全省节能减排的整体推进，从统计关系上反映出数字经济与碳排放的良好耦合协调关系。

（二）对策建议

数字经济虽然对碳排放的影响表现出倒U型非线性关系，但这类观点是建立在数字经济扩大稀有金属和矿产开采规模、大幅提升电力消耗等基础上的。近年来河南省坚决贯彻落实中央决策部署，严控新上“三高”项目，并出台针对性政策文件遏制高耗能、高排放项目盲目发展，同时“青海—河南±800千伏特高压直流工程”等重大工程的推进，有力促进了河南能源结构向低碳转型，所以数字经济发展初期促进碳排放的负面影响已被尽量消减，数字经济是河南优化产业结构、调整能源结构、保持发展稳定的关键途径，必须坚定不移持续提升数字经济发展速度和质量，不仅注重规模的提升，更应注重夯实数字经济发展内在驱动力，筑牢数字经济持续快速发展的技术基础。

1.注重提升要素保障水平

首先，提升资金配置能效，明确数字经济发展方向，明晰赛道选型，统筹财政资金，充分发挥各类引导基金、发展基金的政策引导作用，积极引导社会资本投向数字经济，发展核心产业；同时，进一步完善政银企合作平台，着力推动各类惠企政策落地生效。其次，重视强化人才支撑，大力推进柔性引才，将数字经济专业人才需求作为专项纳入重大人才工程，围绕核心领域、细分产业需求，着力引进高端、专业化人才；同时，针对新催生的细分行业的个性化、高水平、小规模人才需求特征，进一步提升职业教育体系与产业发展适配性，研发符合企业需求的课程体系。最后，提升基础设施能级。一方面，要优化升级网络基础设施，积极推动关键枢纽设施扩容布局；另一方面，要统筹算力基础设施布局，积极引进基础电信运营商以及互联网、银行、证券、保险、物流等重点企业的全国性或区域性数据中心，争取国家级行业大数据中心落地。

2.增强技术支撑能力

首先，聚焦技术突破。立足本地资源禀赋、产业结构和发展规划，聚焦芯片、芯片制造设备、工业软件等关键领域，统筹创新要素投入，发展特色数字产业，打造差异化优势。其次，加强载体建设。依托河南省184个开发区的发展基础，聚焦数字产业化和产业数字化方向，建设一批具有国内先进水平的创新型综合数字经济示范园区，将示范区打造成技术研发、转化的高效平台。最后，提升数字政府建设与数字经济发展联动效应。加快推进一体化数字政府建设，提升数字治理和政务服务水平，充分发挥数字政府对数字经济建设的推动引领作用，把“数字政府”建设作为催生数字经济新业态新模式的重要引擎。

3.推动区域协调发展

首先，加快推进郑州都市圈建设，发挥郑州引领带动作用。一方面，突出创新引领。充分发挥郑州高等院校的引领带动作用，切实加大基础科研、成果转化、企业培育、人才培养引进等方面的工作力度，着力打造一流创新生态，使郑州都市圈成为全省数字经济的发展龙头。另一方面，强化产业协同。促进城市间优势互补、合理分工，推动数字产业链式集群发展。其次，高标准建设郑洛新国家自主创新示范区等核心创新载体，充分发挥其技术溢出和创新带动效应。最后，立足区域发展非均衡现状，推进异质性政策制定实施。基于不同区域数字经济发展现状及对碳排放的差异化影响，统筹各地区数字经济发展进程，避免盲目同质化发展，杜绝“炒概念”虚假发展，着力破除制约细分领域、新兴行业发展隐形壁垒，提升各地区数字经济发展协调性。

4.降低数字经济负面效应

首先，优化系统设计、降低单体设施碳排放。结合大数据和人工智能算力，针对不同场景加快

开展节能降耗技术改造升级，创新实施多样性节能方案，在保障优质服务的前提下，进一步降低单体设施能耗。其次，共建共享基础设施、降低行业整体碳排放。加快探索资源互补、共建共享的新基建模式，有效降低新基建投资与维护成本，在碳排放没有明显增加的情况下达成效益目标。最后，发展绿色清洁能源，降低社会整体碳排放。加大新能源电力比例和节能技术应用，推动数据中心、云平台、网络协调联动，推动“绿色能源+数字经济”融合发展，提高算力资源利用效率，降低社会整体碳排放。