数字经济背景下产业智能化促进了区域绿色转型吗？——基于环境规制视角

侯建，严文华

（1.河南农业大学 信息与管理科学学院，河南 郑州 450046；2.上海交通大学医学院 公共卫生学院，上海 200025）

新发展起点上，绿色转型已经成为新时代引领中国高质量发展的新理念和新目标，全面推动绿色发展成为中国“十四五”规划的重要方针。习近平主席提出中国将力争2030 年前实现碳达峰，2060 年前实现碳中和。而保障“双碳”目标的顺利实现，绿色转型是关键任务。然而，我国是一个工业化尚未完成的发展中大国，短期内建设绿色发展的任务复杂而艰巨，此前的经济发展模式过多依赖于资源和能源消耗，资源短缺导致依赖型企业竞争力丧失，大多企业创新能力不足、高端科技人才供不应求等问题难以克服。当务之急是从根源寻求环境保护和经济发展转型的双赢路径，根据我国现实国情，积极探索绿色转型道路，从环境服务于经济发展到逐步融入经济发展[1]。绿色发展强调经济、系统和自然系统的整体性与协调性，其基础是绿色经济增长模式，表现为绿色经济比重的不断提高，强调低资源消耗、低排放，实现经济绿色增长[2]。基于此，区域绿色转型是当前中国经济发展的要求，是加强生态文明建设的密钥，也是建设资源节约型、环境友好型社会的必由之路。

2020 年4 月，国务院正式将数据作为与土地、劳动力、资本、技术并列的生产要素之一。伴随着新一代信息网络技术的扩散与应用，数字经济成为全球经济复苏和发展的新动能，在拉动经济增长的同时，通过要素重组升级引致效率变革推动产业智能化迅猛发展。《中国制造2025》提出，中国要加速促进数字化、网络化、智能化，全面提升企业研发、生产等方面的智能化水平[3]。LIU 等[4]认为，产业智能化是利用智能技术替代部分人脑活动，增强、延伸人的智力，进而影响知识的创造、溢出过程以及知识的吸收能力，促进技术创新，提高工作和生产效率，实现各区域绿色转型[5]。随着新一代信息技术的发展，智能化成为数字经济时代引领新一轮科技革命和产业革命的战略性技术，深入认识产业智能化对区域绿色转型的驱动作用，对于新发展阶段中有效实现绿色转型具有重大的指导作用和深远的现实意义。

在紧迫的生态污染压力下，各地区都在积极探究如何建立合适有效的环境政策机制，以实现绿色发展。目前我国环境污染情况根据产业所在区域的形成因素不同而存在差异，且不同地区的环境保护制度的制定与执行强度及其作用方向均呈现显著变化，环境规制与治理往往要通过多元博弈才能最终确定[6]。伍格致等[7]发现全国范围内以及在西部和中部地区，环境规制会促进碳排放，对区域绿色转型造成不利影响。此外，有学者提出不同类型的环境规制与绿色生产率和经济高质量发展成非线性关系且存在显著区域异质性[8-9]。如陈浩等[10]证实从环境规制对经济绿色发展的直接效应来看，两者存在“U”型动态关系，而目前中国平均环境规制强度已处在曲线的上升阶段。值得关注的是，由于中国各地区规制环境存在较大差异，这对各地产业智能化与区域绿色转型的关系可能造成非线性影响。加之不同省区资源禀赋、经济发展水平等不平衡因素，目前产业智能化会对区域绿色转型产生怎样的驱动作用和内生差别？推动产业智能化能否真正有效促进区域绿色转型？如何在有效环境规制作用下通过产业智能化，来协调生态文明以及经济发展之间的矛盾，推动区域绿色发展转型？

综上，本文基于区域绿色发展既需要环境规制引导又需要产业智能化促进的现实，将环境规制纳入到智能化对区域绿色转型的影响机制构架中，科学评估区域智能化水平与现实困境，并考察环境规制对两者关系造成的异质门槛特征，探索实现区域绿色转型的深层次驱动机制，为决策者进行路径选择和政策设计提供新视角、新启发。

1 文献综述

在技术革命浪潮汹涌和“双碳”目标背景下，如何通过产业智能化推动中国区域绿色转型成为越来越多学者关注的焦点。多数学者认为，智能化是实体经济高质量发展的新引擎，能够为高质量发展“赋能”，是中国经济持续增长的动力，充当区域经济绿色发展转型的着力点[11]。在微观层面上，LIU 等[12]通过随机回归模型，探究发现人工智能有助于降低中国的碳强度且影响具有行业异质性，通过推进产业智能化发挥其对绿色发展的有益作用，加快绿色发展进程。虽然多数研究表明智能化对于区域经济绿色转型具有正向作用，但随着研究的不断深入，一些学者发现智能化对绿色转型的影响并不确定。如刘亮等[5]构建CES 生产函数模型，证明了智能化对经济增长集约化具有显著的“U”型先抑制后促进的动态作用。更甚者，BRYNJOLFSSON 等[13]则指出，作为一种通用技术，产业智能化的经济效应短时间内难以体现，将出现和计算机一样的索洛悖论，即智能化在短期内对绿色全要素生产率没有显著作用。

特别的，在探究产业智能化与区域经济绿色转型的关系过程中，环境规制发挥着十分关键的作用。产业智能化和环境规制是作为推动生产率提高、促进经济增长的重要驱动力，是区域绿色转型的前提保障，环境规制与产业智能化并非孤立存在的合适的环境规制能激发创新活力，从而为区域绿色发展转型提供强大支撑。郭春雨等[14]提出在环境污染愈发严重，给工业生产和生活质量造成严重危害的情况下，政府出台了一系列环境规制，其对降低区域环境污染、改善产业结构、提升城市的经济发展质量的有效性也得到了检验。然而，异质性环境规制和不同的环境规制强度都会对绿色生产率和区域绿色转型产生不同的影响[15-16]。有学者发现环境规制与区域绿色发展存在非线性关系，关于两者的关系尚无定论。如纪建悦等[17]运用方向距离函数测度绿色全要素生产率，证明环境规制与绿色全要素生产率和绿色发展转型之间存在显著的“U”型关系，且中国仍处于拐点左侧。更深层次地；XIE 等[9]发现命令控制型与环境全要素生产率增长之间的关系存在两个转折点，并在一定严格性范围内的激励效果最优，而市场型规制存在单一门槛。

此外，在环境规制下，产业智能化对区域绿色转型也存在不一致的作用效应。一方面，GUO 等[18]构建了整合的方法论框架考察发现，在中国环境规制（ER）对区域绿色增长绩效（RGGP）有显著的负向影响，但ER 可以通过驱动技术创新发展来积极影响RGGP。LIU 等[19]采取可行的广义最小二乘法，发现经济型和监管型环境规制直接抑制了能源消耗，推动产业绿色发展和区域绿色转型，而法律型环境规制作用并不显著，此外，环境规制不一定激发技术创新和产业智能化驱动区域绿色转型。另一方面，基于行业视角，孙海波等[20]发现环境规制与工业绿色转型之间呈现倒“U”型关系，且环境规制能正向影响清洁技术创新对工业绿色发展的作用效果。由此看来，环境规制是区域绿色转型的重要驱动力，产业智能化推动区域绿色转型路径需要依靠环境规制的重要支撑作用，基于此，来考察产业智能化、环境规制与区域绿色转型三者之间是否存在着动态的非线性门槛差异。

相比之下，本文的创新之处主要体现在以下三个方面：第一，产业智能化是数字经济背景下产业变革的核心驱动力，然而目前关于产业智能化的研究较少有学者进行系统化总结过程和衡量异质过程特征和现实困境。基于此，本文构建产业智能化评价指标体系，为弥补单一指标测算的片面性，利用熵值法进行测算，聚焦不同省域间的异质性，为走出产业智能化发展瓶颈和现实困境提供理论支持。第二，已有研究对产业智能化和区域绿色转型关系的研究没有明确的定论，且大多关注智能化对产业结构升级和企业生产率的影响，较少将产业智能化视为影响区域绿色转型的主要动力来源之一。本文基于环境视角，研究了产业智能化的影响过程，探索了促进区域绿色转型的产业智能化驱动力。第三，本文采取改进的动态门槛回归方法，将环境规制阈值因素引入产业智能化与区域绿色转型的复杂机理之中，揭示不同程度的环境如何影响产业智能化与区域绿色转型之间的非线性门槛差异，对探索中国经济发展转型期间产业智能化有效驱动区域绿色转型以及环境规制政策制定具有重要实际意义。

2 产业智能化测算

2.1 产业智能化水平指标体系构建

在数字经济新动能的加持之下，产业智能化通过促进数字基础设施和绿色消费升级，成为新时代推动中国区域经济绿色转型的重要抓手[21]。本文在借鉴相关文献[3,22-23]对各级指标选取的基础上，根据产业智能化的内涵分析，并考虑了评价指标的层次性和科学性，结合区位熵概念多维度衡量产业智能化水平：构建囊括智能化基础环境—智能化经济效益—智能化创新3 个维度共计11 个二级测度指标的评价体系（表1）。鉴于该指标体系多层次、多指标的特征，采取熵值法避免主观赋权的不准确性和随意性，进而对产业智能化水平进行客观综合的评判。

表1 产业智能化测算体系

2.2 区域产业智能化水平测算结果及分析

根据熵值法测算结果（表2）发现，2010—2019 年我国产业智能化的平均值为0.034 5，可见我国当前产业智能化整体上仍然处于较低水平。产业智能化水平区域异质性显著，产业智能化程度高的地区主要集中在广东、江苏、上海、北京、山东等东部地区的经济发达省份，其中广东、江苏等更是表现出了绝对优势。值得注意的是，西部的重庆和四川的产业智能化表现优异，超过部分东部省份和全部中部省份位于前列。中部地区省份的排名主要集中在中等水平，地区内部发展较均衡，其中湖北处于相对领先地位，超越部分东部省份跻身第十，在中部地区位居第一。东北三省作为资源依赖型重工业发达地区面临严峻的经济转型现实困境，居于中下位置。甘肃、内蒙古、新疆、海南、宁夏是产业智能化程度最为薄弱的5 个省份，2010—2019 年大多徘徊在末尾；西部地区大多省份排名集中在后十位，但仍有四川、重庆等产业智能化发展迅猛的省份，可见西部地区整体水平靠后但内部两极分化严重。

表2 2010—2019年中国29个省份智能化水平值

总体来看，2010—2019 我国产业智能化水平总体偏低，存在较为广阔的发展空间。且从区域产业智能化的变动趋势来看，大部分省份产业智能化水平呈现稳中有进的良好局面，但仍有一些省份出现明显下落。此外，产业智能化水平表现出了显著的省际异质性，空间极化严重，地区发展显著不平衡，东部地区处于绝对优势地位，中部地区和东北地区紧随其后，而西部地区则相对落后且与东部地区表现出显著差距。

3 面板门槛模型构建

3.1 动态门槛模型设计

基于区域绿色转型的理论框架，本文注意到，由于区域显著异质性存在，忽视我国不同区域环境规制的关键因素会导致对区域环境规制的评价出现偏差，即存在阈值效应，也就是非线性“结构变化”问题。HANSEN[24]首先提出面板阈值回归模型思想，该模型使用阈值变量来确定结构变化点，然后形成观测值来估计真正的阈值，但这种阈值方法只适用于非动态面板模型，鉴于智能化是一个动态变化的过程，本文采用改进的动态门槛回归模型来估算门槛值，并将其划分为不同区间，并通过系统GMM 估计法对分区间的斜率系数进行动态估计。

本文的被解释变量为区域绿色转型（RGT），核心解释变量为产业智能化（IND），门槛变量为环境规制（REG），并加入滞后项（L1）、城镇化率（URB）、人力资本（EDU）、政府支持（GOV）和进出口水平（EXP）等控制变量，考察区域间不同环境规制门槛水平下产业智能化对区域绿色转型的影响作用。设定面板门槛模型，以单一门槛为例：

式中：I(·)为指示函数，本文选取环境规制水平作为门槛变量，γ为变量门槛值。μi为个体的特定效应，νt为时间的特定效应，εit是随机干扰项。

3.2 变量设置

（1）被解释变量：区域绿色转型（RGT）。区域绿色转型是一种综合概念，其核心是在保护生态环境和最优化有限资源配置的前提下，实现可持续的绿色发展模式，其测量方式涉及经济发展情况、资源配置效率、环境友好度、生态治理、政府支持等方方面面[25]。因此，本文基于已有研究，从经济绿色转型、社会绿色转型、环境绿色转型三个维度进行衡量。

（2）核心解释变量：产业智能化（IND）。即上文构建产业智能化指标体系测算结果。

（3）门槛变量：环境规制（REG）。基于“波特假说”，在合适的环境规制水平下，企业会加大创新力度，并通过整治违规企业从而促进产业结构优化，由此带动区域绿色发展和转型[17]。环境污染治理投资作为我国应用最广泛的环境规制活动，主要涵盖了城镇环境基础设施建设投资、园林绿化投资等，对我国各区域绿色转型具有重大作用。基于上述观点，本文采用环境污染治理投资额于国内生产总值中的占比来衡量环境规制。

（4）控制变量：城镇化率（URB）：用各地区年末城镇人口占常住人口比重衡量。人力资本（EDU）：地区人力资本积累提高到突破某个“临界点”后，会在一定程度上有效增强区域创新活力的驱动效应，进而促进区域绿色转型[26]。采用各地区平均受教育年限来度量。政府支持（GOV）：在区域绿色转型过程中，政府发挥自身职能进行干预，提高资源配置效率，对提供良好环境、推动区域绿色转型具有重要的助力作用。本文用内部研发投入中政府资金所占比重表示。进出口水平（EXP）：本文用各省进出口总额占GDP 总额比重衡量[27]。

本文选取2010—2019 年为数据考察范围，使用省级面板数据进行研究（其中西藏、青海、香港、澳门和台湾地区因数据缺失严重从样本中剔除）。原始数据均来自国家统计局与各地区年鉴。表3 给出了变量的描述性统计结果。

表3 变量描述性统计

4 产业智能化对区域绿色转型的门槛效应

4.1 门槛效应检验

将环境规制区域异质门槛作为切入点，采用动态面板门槛模型进行探讨。根据表4，双重门槛和三重门槛均没有通过检验，仅单重门槛在1%水平上显著。据此，关于产业智能化对区域绿色转型的驱动作用，本文基于单重环境规制门槛模型进行分析。

表4 门槛效果检验

基于单重门槛模型估计的结果表明：产业智能化驱动区域绿色转型作用中存在显著的环境规制单重门槛效应，门槛值为2.370，其估计值位于95%置信区间[1.700,3.010]内。因此，根据这个门槛数据可以划分为弱环境规制（REG≤2.370）以及强环境规制（REG＞2.370）。

4.2 动态门槛回归估计

根据上文计算的门槛值不同区间，分别考虑不同环境规制强度下的产业智能化驱动区域绿色转型的“结构变化”门槛作用及其间差异，估计结果见表5。

表5 动态门槛估计结果估计值

由表5 结果可知，整体上，在环境规制视角下，产业智能化对区域绿色转型的影响呈现“U”型关系。随着环境规制强度的增强，区域绿色转型驱动机制存在差异。从局部来看，在环境规制程度较弱时（REG≤2.370），产业智能化对于区域绿色转型起到一定程度的抑制作用；随着环境规制程度不断增强，并超过阈值后（REG＞2.370），产业智能化驱动区域绿色转型具有显著的正向促进作用，即提高产业智能化水平可以有效加速区域绿色转型。对于全国样本而言，REG 的均值为1.424，这表明中国平均环境规制强度仍未能跨越门槛值，对区域绿色转型的影响处于负向效应阶段。据此可知，本文得出了与现有研究[13,18]不同的结论：在环境规制异质门槛效应下，产业智能化对区域绿色转型的影响呈现“U”型的非线性关系，较弱的环境规制强度对产业智能化驱动区域绿色转型具有显著的抑制作用，而当环境规制强度不断增强并突破门槛值时，能有效激发产业智能化的驱动效应，进而能推动区域绿色转型。

一方面，当环境规制较弱时，政府对高耗能、高排放企业的管制和惩处力度不足，没有显著的约束力，企业反而选择末端治理方式，增加了非生产性成本。在环境规制下，国家和企业需要投入部分资金用以治理环境污染问题，要求企业将有限的资金投入到污染处理中，企业研发资金投入减少，制约技术创新发展[20]。基于“污染避难所假说”，那些高排放的污染型企业会向这些环境规制较弱的地区进行转移以躲避遵循成本，这导致转入地区产业结构低端化和不合理化，抑制了区域生产率提高与绿色转型。另一方面，政府制定环境政策的目的在于改变“先污染、后洁净”的粗放型发展模式，从而通过改进生产效率和刺激技术进步来降低经济产出的负外部效应[10]。随着环境规制强度提高，高污染治理成本倒逼企业不得不通过选择节能减排、保护环境的生产策略，增大研发经费投入或通过外部技术引进，从而提高生产效率并带动技术革新[14]，创新补偿效应超过成本效应，污染治理效果逐渐凸显。此外，严格的环境规制能避免污染严重企业的进入，原有的污染型企业面临的外部成本不断增大直至超过其盈利水平，将考虑退出市场或转移至弱环境规制地区，在市场机制影响下，污染密集型企业逐渐被市场淘汰，产业结构得以向中高端转型，进而推动区域绿色转型。

总之，随着环境规制增强，产业智能化对区域绿色转型的影响机制发生了改变：由显著的负向作用转变为显著的正向作用，表现出明显的门槛异质特征。在较低水平环境规制下，环境规制不利于产业智能化驱动区域绿色转型，在环境规制强度越过阈值后，能够提升要素配置效率，激发创新活力带来技术进步和创新质量提高，进而驱动区域绿色转型。

对于控制变量来说，城镇化水平对区域绿色转型的影响显著为正，可见城镇化是推动区域绿色转型的重要因素。城镇化水平的提高带来了人口聚集和城市规模扩大，有利于发挥规模效应，同时民众受教育水平持续提高，生活理念实现绿色转变，为区域绿色转型提供基础。需要注意的是，人力资本和进出口水平都对区域绿色发展产生了负向影响，当人力资本处于较低水平时，对其他要素的替代效应降低，在生产同一种商品时，则会投入更多的能源、资源等生产要素，无法实现环境保护的最优效果，从而限制区域绿色转型[26]；同时，传统劳动密集型产品是我国出口主力，高进出口水平会引致更多工业生产聚集，造成成本增加、环境污染物质排放加剧、产业结构调整困难等问题，进而抑制了区域绿色转型。欣慰的是，政府支持对于区域绿色转型具有了显著的正向促进作用，政府通过内部研发经费投入激发创新活力，带动技术升级，为区域绿色转型提供重要支撑。

最后，滞后项在1%水平上显著，动态模型构建合理。Sargan 检验Prob ＞chi2=0.965，没有拒绝工具变量有效原假设AR(1)、AR(2)检验如表6 所示，采用一阶差分GMM 较为稳健合理。

表6 一阶自相关模型AR (1)与二阶自相关模型AR (2)检验

5 主要研究结论及政策建议

5.1 研究结论

在信息技术和数字经济迅猛发展背景下，本研究构建产业智能化指标体系，重点探究了数字经济时代背景下，产业智能化路径对区域绿色转型的环境规制动态门槛效应，并得到以下结论。

（1）我国产业智能化整体仍存在较大发展空间，平均值为0.034 5，表明目前中国产业智能化仍有较大发展空间，实现区域高水平产业智能化的任务仍然十分艰巨。尤其应当重点关注是海南、宁夏、新疆等区域，长期以来受到地理位置偏远、自然环境恶劣、经济基础薄弱、资金技术短缺等因素的限制，技术创新和产业结构转型条件明显不足，数字经济转型速度较慢、数字化发展水平低，产业智能化水平一直在较低的水平浮动。

（2）我国产业智能化水平区域异质性显著，东部大多数省份产业智能化发展到较高水平，中部地区是我国智能化发展的中坚力量且内部存在明显差异，东北三省表现一般，而西部地区整体水平仍较低。在推动东西部区域协调发展的政策引导下，我国积极开展东西部协作，向西部输入大量资金和先进技术、加大人才支援和劳务协作力度、深化产业合作，但由于环境、基础设施等限制，西部地区产业智能化水平仍亟待提升。

（3）在数字经济时代下，产业智能化对区域绿色转型的作用机制存在显著的区域异质环境规制门槛效应，较低水平的环境规制显著抑制了产业智能化对区域绿色转型的推动作用，随着环境规制水平不断提高，一旦突破阈值，则有利于激发产业智能化的驱动效应，进而促进区域绿色转型。

（4）对于推动区域绿色转型的其他驱动因素，城镇化水平和政府支持对区域绿色转型具有显著的推动作用，而人力资本显著抑制了区域绿色转型进程，同时，进出口水平较高也在一定程度上不利于区域绿色转型。

5.2 政策建议

本研究更好地从区域绿色转型的视角来认识产业智能化，并结合环境规制异质门槛机制为发挥产业智能化的作用提供多元化的路径体系，通过推动产业智能化促进区域绿色转型。因此，提出以下政策建议。

（1）在数字化推动经济向高质量发展转型的关键期，推动产业智能化是引导我国经济由粗放型增长转向集约型发展的重要引擎。面对当前环境污染严重、产业布局不合理等问题，产业智能化驱动区域绿色转型成为我国突破发展瓶颈、实现各地经济高质量绿色发展的必然路径选择。一方面，政府应加大对产业智能化领域核心关键技术的研发力度，提高智能化技术实用化性能，以智能化增强技术创新的兼容性和延展性，提升创新质量；加强区域数字化建设，引领传统产业紧随数字化潮流，不断推动数字经济和实体经济产业深度融合。另一方面，各区域应充分考虑产业智能化的异质性，根据区域现实情况和特征进行发展方式和最优驱动路径的选择，发挥产业智能化对区域绿色转型的驱动作用。

（2）为实现区域绿色转型，需要考虑各区域环境规制的门槛影响效应，因地制宜地设置环境规制政策和强度。产业智能化是区域绿色转型的关键动能，但截至2019 年，我国大部分地区环境规制水平依然未跨过阈值，处于低环境规制强度阶段，起到反向作用，因此，政府应在充分考虑区域发展需求基础上，合理加强环境规制强度，积极引导市场主体增强环保意识遵循相关法规；对于弱环境规制区域，应加强环境污染行为的惩罚和管制力度，循序渐进加强环境规制，增大污染治理投资，并尽快越过拐点；对于环境规制较强的地区，应该稳中求进，继续适度提升环境规制强度以激发技术创新和产业智能化，有力推进区域绿色转型。

（3）为更好实现区域绿色转型，发挥其他重要控制因素的协同效应至关重要。一方面，政府要科学规划城镇布局，提高城镇化水平，完善基础设施建设，发挥人口集聚效应；另一方面，政府应加大研发投入，通过税收减免等多种方式鼓励企业加大技术创新力度，实现经济发展动能转变，提升区域整体创新效率，最终促进区域绿色转型。