信息基础设施建设能使“减排”与“增效”兼得吗?——基于绿色技术创新视角

王真 楚尔鸣

(湘潭大学商学院,湖南 湘潭 411105)

一、引言与文献综述

党的二十大报告指出,“牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,推动绿色发展,建设美丽中国”,必须“加快发展方式绿色转型”并“积极稳妥推进碳达峰碳中和,深入推进能源革命”。作为低碳发展和应对气候变化的责任主体和行动单元,如何有效降低城市碳排放成为当前亟需解决的问题。2021年12月,国家发改委、工信部等四部门联合发文《贯彻落实碳达峰碳要求和目标要求推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展方案》要求“以信息网络为基础,通过绿色化、智能化建设,加快节能低碳技术的研发推广”,从根本上指明了实现路径。图1呈现了2006—2019年中国碳排放强度与互联网普及率(1)脚注关联数据来源:《中国统计年鉴》、中国碳核算数据库(CEADs)。的总体趋势,直观上看,二者存在明显的负相关,且这一趋势在2014年“宽带中国”战略实施之后表现得更为突出。那么,信息基础设施能否通过激发城市绿色技术创新实现碳排放规模下降与效率提升?有待进一步检验。如果能,不同技术含量、不同靶向的绿色创新是否存在差异化作用机制?在工业化城市、资源型城市绿色转型发展的过程中,信息基础设施建设能否通过绿色技术创新发挥积极作用?厘清上述问题,在深入理解数字经济的碳减排效应的基础上,有助于挖掘城市绿色发展及碳减排的内生路径,为工业化城市及资源型城市因地制宜地优化布局“新基建”提供有益的政策启示。

图1 中国碳排放强度与互联网普及率的总体趋势

与本文密切相关的文献主要有三类。第一类文献关注信息基础设施建设的经济效应。既有研究表明,信息基础设施建设不仅在宏观层面对地区经济增长[1]、产业结构升级[2]、全要素生产率[3]以及出口贸易[4]等方面具有积极作用,且在微观层面通过企业家精神[5]、经营绩效[6]等渠道影响着企业行为决策及经济绩效。随着信息技术在环境保护领域的应用及快速发展,互联网在环境治理与监督方面发挥着重要作用[7]。“中国制造2025”更是明确提出要“充分发挥互联网在节能减排中的作用,把互联网作为中国经济转型的重要推动力”。现有文献表明,信息基础设施建设有助于实现跨行业、跨地区、跨部门环境信息及资源互联互通,通过合理优化能源和资源使用效率、提高环境监管效率[8]带动区域绿色经济增长[9]。

第二类文献重点关注绿色技术创新。绿色技术创新是一种环境友好型的技术创新活动,强调清洁能源与生态保护[10]。既有文献从三个角度进行探讨:(1)关于绿色技术创新的界定。Braun和Wield(1994)[11]首次将绿色技术创新定义为“减少环境污染、降低能源及原材料消耗的技术、工艺或产品的总称”。Rennings(2000)[12]进一步指出“绿色技术创新是能够促进环境可持续的新的(改良的)过程、行为、系统和产出,其核心要素是积极的环境影响”。随着环境问题日益严峻,绿色技术创新逐渐受到学者及政府的广泛关注。OECD将绿色技术创新明确定义为“新的或显著改善的产品(实物与服务)、生产过程、营销方法、组织结构和制度安排等行为,与其他替代方案相比,这些行为能够使环境得到改善,不管这些行为是有意或是无意”。(2)关于绿色技术创新的度量。部分学者从创新投入、产出等维度予以表征。随着专利数据可得性的提高,绿色专利因其具有可量化性和行业内外溢出性的特性,逐渐成为衡量绿色技术创新的关键指标[13-15],且被广泛使用。(3)关于绿色技术创新的影响因素。现有文献表明,绿色技术创新不仅受政府合作[16]、外商直接投资[17]、环境法规[18]、金融市场发展程度[19]等宏观因素的影响,劳动保护[20]、企业管理[21]、企业组织特征[22]等微观因素也发挥着重要作用。

第三类文献与本文研究最为密切,集中探讨了信息基础设施建设与碳排放之间的关系。随着“双碳”目标的提出,数字经济的节能减排效应受到众多学者关注,但并未形成一致结论。新型数字基础设施建设可以通过技术进步[23]、金融发展[24]、产业结构升级[25]等渠道实现碳排放总量的减少,但信息与通信技术建设的巨大基础设施需求导致其隐含的碳排放远远超过直接碳排放[26],最终由于互联网基础设施的大规模建设和互联网渗透率的提升,不可避免地将增加城市电力及能源消耗,进而造成城市碳排放的增加[27]。

尽管现有文献为本文提供了重要的思路,但仍有值得进一步推进之处:(1)少量文献关注信息基础设施建设对城市碳排放的影响,但仅局限于对碳排放数量的影响研究,对于信息基础设施建设与城市碳排放“量”和“质”的关系并未在统一的框架内进行深入分析。(2)现有文献大多验证了绿色技术创新在城市碳减排中的关键作用,但对于不同技术含量及不同靶向绿色技术创新的作用效果缺乏深入及系统的研究。鉴于此,本文将“宽带中国”战略视为信息基础设施建设的外生政策冲击,基于2011—2020年276个城市的面板数据,运用双重差分模型考察“宽带中国”示范城市建设对城市碳排放强度及效率的影响及其内在机制,并从技术含量及专利靶向两个维度进一步讨论绿色技术创新的差异化作用机制。

本文可能的边际贡献主要在于以下两个方面:(1)理论视角上,研究了信息基础设施建设如何影响城市碳排放规模及效率,丰富了已有关于数字经济碳减排效应的相关研究。已有文献多侧重于单一方面的研究,但“双碳”目标的实现是碳排放数量与效率的“两手抓”工程,本文基于现实进一步考察信息基础设施建设的碳减排效应。(2)通过专利分类号识别不同技术含量及不同靶向的绿色专利数据,以识别其在信息基础设施建设中助力城市碳减排的差异化效果,补充了既有文献对绿色创新中介作用效果研究的不足,同时为“因地制宜”构建市场导向型绿色技术创新体系,以及更有效地实现转型发展和“双碳”目标提供参考依据。

二、政策背景及理论机制

(一)“宽带中国”战略及实施

作为新时期我国经济社会发展的战略性公共基础设施,宽带网络不仅是推动创新驱动发展战略落地的重要基石,更是建设“数字中国”“网络强国”、打通“国内大循环”、实现可持续发展目标的利器。从全球范围看,宽带网络正推动着新一轮科技革命,众多国家纷纷将发展宽带网络作为战略部署的优先行动领域,作为抢占新时期国际经济、科技和产业竞争制高点的重要举措。截至2021年,全球165个国家和地区制定了宽带或互联网战略。

中国的互联网建设始于1994年。经过20多年的发展,我国宽带网络基础设施建设取得了巨大突破,但仍存在区域发展不平衡、技术原创能力不足等问题。为此,国务院于2013年8月印发了《“宽带中国”战略及实施方案》(以下简称《实施方案》),旨在加强战略引导和系统部署,推动我国宽带基础设施快速健康发展。自此,中国宽带网络基础设施建设进入了快速发展阶段。为进一步落实《实施方案》,工业和信息化部、国家发展和改革委员会在2014年1月联合发布了《关于开展创建“宽带中国”示范城市(城市群)工作的通知》。该通知指出,所有准备申报创建“宽带中国”示范城市的地级及以上城市、直辖市下辖区县及省直管县需至少满足表1中的4项指标。

表1 “宽带中国”示范城市申报创建要求

经“地方申报+政府遴选”,工业和信息化部、国家发展和改革委员会分别于2014年、2015年和2016年在全国批复120个城市(群)开展“宽带中国”示范城市建设。具体措施包括:(1)部署及应用新一代移动通信技术和下一代互联网技术,通过优化互联网架构、提升互联网骨干网间互联互通水平,全面提升基础网络的能力和服务质量;(2)鼓励示范地区利用云计算、绿色节能等先进技术整合、升级和改造已有宽带网络,从而降低IT能耗,提高能源使用效率和集约化水平;(3)不断拓展和深化宽带在生产经营中的应用,利用信息技术优化产业结构,实现地区网络化、智能化、绿色化发展。在“宽带中国”战略指引和地方特色宽带发展模式共同推动下,示范地区逐渐形成了以可持续发展理念为引领、以信息网络为基础,面向高质量发展需求,提供智能升级、融合创新等服务的新型基础设施体系,而由此带来的城市碳减排效应是本文关注的重点。

(二)理论机制及研究假说

信息基础设施不同于传统基础设施的“铁公机”,是指与新一代信息技术相关的基础设施,核心层包括互联网、数据中心、人工智能等领域;外延层包括以数字化为核心的配套基础设施,如无人化配套设施及产业园区等;辐射层包括对传统基础设施的数字化提升与改造。以宽带为代表的信息基础设施建设,不仅可以通过信息资源和技术的利用有效打破要素之间原有的封闭性和隔离性,实现要素的流通与连接,降低要素流动成本,拓宽市场范围,有助于经济活动空间布局的重塑,而且更为重要的是数字赋能,通过智能工具及时、精准决策来优化提升资源配置效率,从而实现“减排”与“增效”兼得。

信息基础设施为城市数字经济的发展提供了技术支撑,数字经济作为一种新的经济形态,通过提高城市数字化、网络化和智能化水平,在城市碳减排与效率提升方面具有至关重要的作用[28],具体体现在以下三个方面:第一,从政府碳管理角度看,信息基础设施的建设最直接地提升了城市的信息化和智慧化运营水平[29]。遥感测量、大数据、云计算等数字技术的应用,有助于政府对碳排放数据的统计、实时监测及有效整合,不仅有利于缓解政府碳管理中面临的信息不对称问题,而且能够有效提升生产、管理和运营等各个环节的工作效率,减少无效投入,进而提高碳排放效率、压缩碳排放规模。第二,从居民生活方式看,信息基础设施的建设催生了“在线经济”新业态[30]。“无纸化”工作方式、在线缴费、在线教育等应用,通过减少办公用品消耗、通勤及工作设备使用,降低能源消耗,减少碳排放。第三,从企业生产角度看,数字技术的应用有助于企业优化生产流程[31],通过降低生产成本和能源消耗提高碳排放效率、减少碳排放。此外,宽带网络的普及,有效连接了生产者与消费者,并进一步延伸到制造过程、服务过程及信息反馈过程中[32],市场中对绿色产品的需求倒逼企业重视绿色生产,最终降低城市碳排放。据此,本文提出假说1。

H1信息基础设施建设有助于城市实现“减排”与“增效”兼得。

“宽带中国”示范城市建设通过扩大宽带网络覆盖范围和规模、推进宽带网络优化和技术演进升级,提升宽带服务质量、应用水平和宽带产业支撑能力,推动“互联网+”的深度融合,进而全面提升城市信息化水平。一方面,信息是知识创新的源泉[33],信息网络“时空压缩”的特性使得作为知识创新主体的高校和科研机构能更为迅速地获取当代最为前沿的相关领域信息,实现以知识带动技术的跨越。另一方面,城市信息化水平的提升缩小供需双方的“信息鸿沟”[48],有助于创新主体准确把握市场需求,有针对性地开展绿色技术创新活动,减少无用创新,进而提升城市整体绿色技术创新水平。

绿色技术创新是解决环境污染问题的有效手段[34]。一方面,绿色创新不仅广泛运用在企业生产和居民生活中,有助于企业实现清洁生产,提升节能力度,推动能源绿色消费;而且在能源领域的运用可以加快生物质能及可再生能源的开发,有利于能源消费结构的“清洁化”,进而直接减少城市的碳排放总量。另一方面,绿色技术创新带动了节能技术的进步,从本质上提高了企业碳排放效率和生产效率[35]。综上,本文提出假说2。

H2信息基础设施建设通过城市绿色创新实现“减排”与“增效”兼得。

三、研究设计与变量说明

(一)研究设计

(1)

(二)变量测度与数据说明

1.被解释变量:“减排”与“增效”

首先,考虑到低碳城市建设是实现绿色发展的关键所在,也是“十二五”以来中国经济发展的一条主线。本文参照Shan等(2020)[36]的做法测算碳排放,采用二氧化碳排放量除单位GDP,并取自然对数(lnc)表征城市“减排”,该指标下降意味着城市进入低碳发展模式。

其次,参考Zhou等(2012)[37]的做法,本文将资本、劳动、能源作为三大投入要素,采用实际GDP作为期望产出,选用CO2、工业二氧化硫排放量、工业废水排放和工业烟粉尘排放量作为非期望产出测算城市全要素碳排放绩效(ceff),并以此衡量“增效”指标。在具体的数据处理上,资本投入选用社会固定资产投资总额,以2000年为基期,以9.6%的折旧率,采用永续盘存法计算,并采用固定资产价格指数进行平减处理;劳动力投入以年末城镇单位从业人数进行衡量;能源投入采用全市总用电量以更加直接、准确地反映城市能源投入水平;实际GDP作为期望产出,采用2010年为基期进行平减处理获得,平减指数选用城市所在省份的GDP平减指数。在此基础上,全要素碳排放效率计算如下

其中,β是松弛变量,代表对于每种投入(产出)影响个体无效率因素的集合。该指标取值越大,意味着碳排放效率越高。

2.核心解释变量:“宽带中国”试点(internet)

考虑到“宽带中国”分别在2014年、2015年和2016年分三批遴选出120个城市作为示范点,本文使用多期DID模型进行计量建模。首先,设定个体虚拟变量treat,将“宽带中国”试点城市作为处理组(treat=1),其余城市则作为对照组(treat=0)。其次,设定时间虚拟变量post,成为“宽带中国”试点城市之后,post=1,否则post=0。交互项设定为internet=treat×post,其估计系数是本文关心的重点,描述了“宽带中国”试点对处理组与对照组影响的异质性。

3.控制变量

为了更为全面地分析城市数字化的经济效应,参考宋德勇等(2021)[38]的做法,本文还考虑与“减排”和“增效”相关的因素作为实证研究的控制变量,具体如下:采用财政预算内收入与财政预算内支出的比率来表示财政分权度(fiscal);选用人均GDP来控制经济发展水平(rjGDP);选用当年实际使用外资占地区GDP比值表示外商投资(fdi);采用人口密度的对数来表示城市化水平(popd);用机构存贷款余额与地区GDP之比表示金融发展水平(finance);采用第二产业增加值占比表示工业发展水平(industry);环境污染(er)选取工业二氧化硫排放量、工业废水排放和工业烟粉尘排放量,采用熵值法构建环境污染指数表征。

(三)数据来源和描述性统计

本文选定276个地级市2011—2020年的数据作为研究样本,数据来源于《中国城市统计年鉴》、各省份统计年鉴、部分地级市统计年报、中国开放数据平台以及EPS数据库。表2是本文主要变量的描述性统计结果。

表2 变量描述性统计结果

四、基准回归及分析

(一)基准回归结果

表3报告了基准模型的估计结果,表3中列(1)-(2)报告了采用DID模型的估计结果,核心解释变量internet在5%的水平下显著为正,意味着“宽带中国”示范城市建设实现了对碳排放的总量控制及效率提升。为缓解可能存在的内生性问题,表3中列(3)-(5)采用2SLS法进行检验。列(3)的结果表明,工具变量选取具有合理性(3)表3列(3)中,对于原假设“工具变量识别不足”的检验,Kleibergen-Paap rk的LM统计量P值为0.00,显著拒绝原假设;在工具变量弱识别检验中,Kleibergen-Paap rk的Wald F统计值大于Stock-Yogo弱识别检验10%水平上的临界值16.38。。列(4)-(5)中核心解释变量internet系数显著为正,这意味着在考虑了内生性之后,“宽带中国”示范城市建设对城市“减排”“增效”效应依旧成立。

表3 基准回归模型估计结果

(二)平行趋势检验

由于政策实施前处理组与对照组具有平行趋势是多期DID模型构建的前提,因此本文以表3的列(1)和列(2)为基础分别进行平行趋势检验,见图2。通过对“宽带中国”试点“减排”与“增效”效应的检验可知,F统计量值分别为1.46和0.92,对应的P值分别为0.23和0.34,均通过了平行趋势检验,这意味着采用多期DID模型进行估计是有效、可行的。

图2 平行趋势检验

(三)稳健性检验

1.PSM-DID

考察“宽带中国”试点的经济效应,理想的做法是比较同一城市在受到政策影响和不受政策影响情况下的“减排”与“增效”效应差异,但现实中无法同时观测到同一城市的两种状态,由此可能会产生自我选择偏误。基于此,本文利用PSM方法,按照1∶1近邻匹配有放回抽样的方法,对处理组进行逐年匹配。经过重新匹配后,处理组与控制组各主要变量的标准偏差值均小于10%,t检验表明匹配后的两组样本在特征变量上较为接近。故匹配后的两组样本满足平行趋势假设,更加有助于获取“宽带中国”试点政策的真实效用。表4列(1)-(2)的结果表明,尽管核心解释变量internet估计系数相较于基准回归略有下降,但依旧显著,意味着“宽带中国”试点政策能够显著发挥“减排”与“增效”效应。

表4 稳健性检验回归结果

2.排除同期试点政策的影响

不可否认,“宽带中国”对于城市绿色创新的影响可能还受到其他因素的影响。比如,“智慧城市”试点的影响。智慧城市是始于20世纪90年代的一种全新城市发展战略和发展模型,是依托大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术,推动城市运行和管理变得更加智慧的动态过程。我国正式探究和实践智慧城市的建设始于2013年住建部公布政策试点名单,连续三年公布三批试点名单,涵盖了我国290个地级市;而“宽带中国”试点的实施是根据2013年国务院根据《2006-2020年国家信息化发展战略》等要求,在2014年、2015年和2016年分三批遴选出120个城市作为“宽带中国”示范点。这两项试点政策在时点上几乎是并行的,本文所观测到的绿色创新水平的提升效应可能是“智慧城市”推行带来的,而不是“宽带中国”试点政策的影响。因此,为了排除“智慧城市”的影响,本文控制了“智慧城市”试点城市的改革时间,结果如表4列(3)-(4)所示,在控制“智慧城市”试点政策的可能影响后,核心解释变量internet估计系数依旧在5%的水平下显著,再次支持基准模型回归结果。

3.剔除部分时间样本

考虑到2020年新冠疫情的影响,城市“减排”的实现可能是由于疫情管控措施导致,进而造成城市碳排放数据存在偏误,故本文剔除2020年的样本进行回归。结果如表4列(5)-(6)所示,估计结果与基准回归结论保持一致。

4.排除城市数字化基础水平的影响

考虑到城市原有的数字化基础水平对于能否入选“宽带中国”试点城市具有重要影响,本文选取每百人互联网用户数以及每百人移动电话用户数,通过熵权法构造城市数字化基础水平指数,并进一步采用三重差分模型(DDD)进行检验,以排除城市数字化基础水平的干扰。通过将数字化基础水平指数与“宽带中国”试点交乘,加入基准模型可以得到表4列(7)-(8)的结果,关键变量internet×digital的估计系数在10%水平下显著,进一步支持了结论。

5.安慰剂检验

本文通过对“宽带中国”试点随机产生一个实验组名单,从而产生相应的估计系数,且重复1 000次,由此得到1 000个估计系数,结果如图3所示。可以发现,变量internet的估计系数与表2估计系数存在显著差异,这意味着“宽带中国”试点的经济效应表现出明显的区位导向性,其他非观测因素并不会产生显著影响。

图3 安慰剂检验

五、机制检验与异质性分析

在以“宽带中国”作为外生政策冲击验证了信息基础设施建设具有“减排”与“增效”的双赢经济效应后,接下来需要回答的问题就是,这种效应究竟是怎样产生的?这就需要进行机制检验。

(一)基于绿色技术创新视角的机制分析

基准回归结果已经证实“宽带中国”试点政策可以使得城市“减排”与“增效”兼得,那么该项政策是如何实现的呢?基于前文理论分析,本文进一步考察“宽带中国”示范城市建设如何通过绿色技术创新实现城市碳排放总量下降及效率提升。参考董直庆和王辉(2019)[39]的做法,依据国际专利分类绿色清单(IPC Green Inventory)的分类号,检索得到各城市的绿色专利授权数量。一方面,绿色专利具有可量化性和行业内外溢出性的特性,通常被视为城市绿色技术创新活动的直观表现。此外,相较于研发投入,专利的技术异质性有助于进一步分类,以体现绿色创新活动的不同价值内涵和贡献;另一方面,相较于申请专利,授权专利更能反映城市创新的质量和能力。为了剔除城市经济发展规模的影响,本文采用地方总人口进行标准化处理,最终得到每万人绿色专利授权数(greentotal)予以表征,在此基础上,借助中介效应模型考察绿色技术创新的作用机理。

表5报告了信息基础设施建设通过绿色技术创新作用于城市“减排”与“增效”的估计结果。表5中列(1)结果表明,信息基础设施建设显著提升了城市绿色技术创新。列(2)-(3)结果表明,信息基础设施建设通过提升绿色技术创新能力,有效实现了城市“减排”与“增效”,H2得以验证。具体来看,列(2)系数greentotal在1%水平上显著为负,但系数internet不显著,这意味着绿色技术创新在信息基础设施建设影响城市“减排”过程中发挥关键性作用,具有完全中介效应;列(3)系数greentotal和internet均在5%水平下显著为正,说明绿色技术创新是信息基础设施建设实现城市碳排放效率提升的重要渠道。综上,尽管信息基础设施建设通过激励城市开展绿色创新活动实现了碳排放的总量下降与效率提升,但绿色技术创新的影响具有差异化,其背后的原因有待进一步探讨。

表5 信息基础设施建设的“减排”与“增效”效应:绿色创新机制分析

(二)基于绿色技术创新的异质性分析

1.绿色技术创新技术含量的异质性

在传统化石能源仍将长期作为主要能源的大背景下,提升绿色技术创新质量是加速绿色转型发展、实现“双碳”目标的关键。但囿于已有消费格局、技术水平等多方面因素的影响,我国绿色技术创新活动存在追求“数量”而忽略“质量”的情况,进而对城市碳排放的数量及效率产生差异化作用。据此,本文依照创新技术含量高低将绿色创新划分为实质性绿色技术创新(greenfm)及策略性绿色技术创新(greenelse)(4)依据国家知识产权局对于专利的分类,按照绿色创新程度高低,专利被划分为发明和实用新型两类。其中,发明专利必须符合“新颖性、创造性和实用性”的特征,具有较高的技术创造性,又叫根本性技术创新或不连续性创新;而实用新型专利只要求类似的专利以前未被批准过,其申请要求和审查标准较为宽松,创新程度相对较低,又称为连续性创新,是在原有技术路径上的一种改良创新或应规性行为。,分别采用每万人绿色发明专利授权数及每万人绿色实用新型授权量予以表征,以考察具有不同技术含量的绿色技术创新发挥的差异化作用,回归结果如表6所示。研究发现,信息基础设施建设通过激励实质性创新活动实现了城市“减排”与“增效”兼得,而策略性创新仅在减少城市碳排放总量方面发挥作用。

表6 信息基础设施建设的“减排”与“增效”效应:基于绿色创新的技术含量

2.绿色技术创新靶向的异质性

城市“减排”与“增效”的实现存在多种方式,既包括改进生产工艺或流程,从根本上减少污染物的产生;也包括改进、加装排放处理设备,减少污染物的最终排放量,而源头管控是实现城市绿色发展的根本性手段。据此,本文依据污染治理手段将绿色创新分为源头管控创新(start)与末端治理创新(end)(5)源头管控创新,即从源头减少污染物产生的创新活动,包括提升常规化石能源等利用效率的技术创新活动或新能源与可再生能源(如太阳能、风能、生物质能、氢能等环境友好能源)相关的技术创新活动。末端治理创新,即不能在生产过程中减少污染物产生但可以在末端降低污染物排放量或排放浓度的创新活动,包括用于去除钢铁生产中的废气或粉尘、处理液体污染物的材料的装置,废水卫生设施,用于处理来自燃烧装置的烟雾或烟气的装置等相关的技术创新活动。,以考察不同靶向绿色创新活动发挥的差异化效应,具体结果如表7所示。结果表明,信息基础设施建设通过显著推动城市源头管控方面的绿色技术创新实现了城市碳排放总量减少与效率提升。值得注意的是,尽管“宽带中国”示范城市建设显著提升了城市末端治理绿色技术创新,但其对于碳排放效率存在负向影响。这意味着,侧重于加装排放处理设备的末端治理绿色创新,可能导致企业产生“躺平”心态,对碳排放效率产生负向影响。这对于优化城市绿色技术创新支持政策具有启示意义。

表7 信息基础设施建设的“减排”与“增效”效应:基于绿色创新的靶向

(三)基于城市特征的异质性分析

1.工业化程度的异质性

制造业是构筑未来发展战略优势的重要支撑,但制造业的高速发展导致其以20%的全球排放占比成为了碳排放的“第三元凶”。数字技术的泛生性、开放性、流动性与普惠性特性,能够通过有效解决制造业企业绿色转型过程中面临的运营成本窘境和技术突破难题,为制造业的绿色转型提供新契机。据此,本文依据各城市第二产业占比中位数将样本分为工业化程度高及工业化程度低两个子样本进行回归,以讨论数字赋能工业对城市碳排放总量与效率的差异化影响,具体结果如表8所示。结果表明,“宽带中国”示范城市建设通过提升城市绿色技术创新能力,有力地实现了工业化城市的“减排”与“增效”,且绿色技术创新具有完全中介效应。这也为今后数字经济与实体经济融合的绿色发展效应提供了经验支撑。

表8 信息基础设施建设的“减排”与“增效”效应:工业化程度

2.城市自然资源的异质性

我国资源型城市(6)资源型城市是以本地区矿产、森林等自然资源开采、加工为主导产业的城市。数量多、分布广,历史贡献巨大、现实地位突出,但长期低水平复制式扩张使其陷入“矿枯城衰”困境。如何推动资源型城市以绿色为导向、技术为支撑、创新为动力,实现“三高一低”向“三低一高”的转型升级是实现我国区域经济协调发展的关键。发达的信息基础设施建设为数字化转型奠定了基础,进而通过规模经济和技术创新等渠道实现资源型城市绿色化转型。据此,本文依据《全国资源型城市可持续发展规划(2013-2020年)的通知》将样本划分为资源型城市和非资源型城市,以此考察绿色创新的异质性作用,具体回归结果如表9所示。结果表明,“宽带中国”示范城市建设通过诱发城市实质性绿色创新以及源头管控方面绿色创新推动了资源型城市“减排”与“增效”兼得,尤其在城市降低碳排放总量方面发挥了完全中介效应。这是因为,作为数字化发展的底座,信息基础设施建设能够提升数字技术的应用能力,而数字技术本身就具有高技术含量、低环境成本等特性,因而能够提高碳排放效率、降低碳排放总量。这为数字经济时代下资源型城市转型升级提供了有益的政策启示。

表9 信息基础设施建设的“减排”与“增效”效应:城市自然禀赋

六、结论与政策建议

本文将“宽带中国”战略视为信息基础设施建设的外生政策冲击,基于2011—2020年276个城市的面板数据,运用双重差分模型考察“宽带中国”示范城市建设对城市碳排放强度及效率的影响及其内在机制,并从技术含量及专利靶向两个维度进一步讨论绿色技术创新的差异化作用机制。主要结论如下:(1)“宽带中国”示范城市建设能够显著降低城市碳排放强度、提升碳排放效率,从而实现城市“减排”与“增效”。(2)绿色技术创新是信息基础设施建设实现城市“减排”与“增效”的重要渠道。相较于碳排放效率,绿色技术创新在“减排”方面具有完全中介作用,是实现城市碳排放总量下降的关键抓手。(3)信息基础设施建设通过激励实质性创新活动及源头管控方面绿色创新实现了城市“减排”与“增效”兼得,策略性创新仅在减少城市碳排放总量方面发挥作用。此外,应警惕末端治理绿色技术创新对城市碳排放效率的不利影响。(4)“宽带中国”示范城市建设通过诱发城市实质性绿色创新以及源头管控方面绿色创新推动了资源型城市、工业化城市“减排”与“增效”兼得,尤其在城市降低碳排放总量方面发挥了完全中介效应。基于以上结论,本文的政策启示在于:

第一,强化信息基础设施建设,充分发挥信息基础设施绿色赋能作用,推动数字化和绿色化的深度融合。本文研究表明,加强信息基础设施建设能够有效地提升城市碳排放效率、压缩碳排放规模。作为推动经济高质量发展的新动能,信息基础设施建设有力地促进了城市环境保护与经济发展的和谐共进,这意味着在数字经济方兴未艾的背景下,应继续加大对互联网投资力度,推进数字中国建设,特别是通过加快5G商用、大数据模式构建和人工智能应用,进一步巩固信息基础设施建设带来的红利优势。

第二,重视绿色技术创新在信息基础设施建设“减排”“增效”中的作用,尤其是实质性绿色创新及源头管控方面的绿色创新。由于绿色技术创新具有高风险、长周期及回报不确定性等特性,融资约束是创新主体开展绿色创新活动面临的主要问题。地方政府应明确绿色技术创新的关键作用,强化绿色政策引导,通过绿色金融为企业绿色技术研发提供研发资金。

第三,针对不同自然资源及经济禀赋的城市采取差异化策略。对于工业化城市,应积极推动数字经济与实体经济的融合,通过提升实质性创新实现工业城市绿色转型;对于资源型城市,支持发展新一代信息技术产业,鼓励具备产业技术和技术优势的城市利用数字技术开展资源精深加工,并通过加大资源型城市的研发投入力度,提升绿色自主创新能力及源头管控方面的绿色创新。