企业数字化对绿色技术创新的影响研究

刘 方 梁 晨

（1.常州大学，江苏 常州213164；2.深圳大学，广东 深圳 518060）

一、引言与文献综述

面对环境污染对可持续发展能力的挑战，世界各国都在努力推动环境保护。2015 年12 月 12 日，195 个国家通过了《巴黎协定》，在第26 次缔约方大会上，与会各方最终敲定了《巴黎协定》的实施细则，从概念和政策走向实施。作为该协定的缔约方之一，中国在2020 年提出了“双碳”目标。与发达经济体不同，我国要实现“双碳”目标，绝大部分企业不仅面临技术和产品“绿色集中度”的劣势，还需要快速跨越发达经济体的渐进式发展过程。短时间内实现这一目标，必须以科技创新为先导。绿色技术创新是解决环境污染、实现可持续发展的有效途径。然而，企业参与绿色创新的动力较弱[1]。因此，确定影响绿色创新的因素以及这些因素如何影响绿色创新能力的提升对于可持续发展至关重要。

绿色技术创新在解决环境污染和实现长期绿色发展中起着关键作用，但与一般创新相比，风险更大、资本密集度更高、难度更大，外部性更强。近年来，数字技术的兴起引起了学者对数字经济的研究兴趣，但基于宏观经济数据的研究无法衡量微观企业数字化水平的差异，从而难以有效识别企业绿色创新活动。目前使用企业级微观数据研究数字化转型对绿色创新影响的文献还十分有限，且研究仅限于数字化转型对企业绿色创新影响的存在性检验，缺乏了解这一现象的内在机制。本文从创新资源投入和债务融资成本两方面分析数字化转型对绿色创新的具体路径和机制。

数字化转型可以激发绿色创新的活力和动力[2]，促进创新资源的投入，从而提升绿色创新水平。根据资源基础理论，数字技术和数据元素能够为企业提供可持续发展能力的竞争优势。用于创新的财政资源和技术资源等因素会影响绿色创新。企业数字化转型作为影响绿色创新的积极因素，通过数字技术资源与其他资源的结合，驱动绿色创新、创造差异化价值。从创新过程来看，数字化转型激发了企业绿色创新的活力，加大了创新资源的投入，从而提高了绿色创新水平。

数字化转型增强了绿色创新动力，企业可以通过数字技术获得关键信息，包括宏观经济、市场需求、技术前沿和绿色发展新机遇等。这有助于企业找到绿色技术和产品创新的新方向，构建新的竞争优势和增长点，推动企业绿色创新的主动性，打造以绿色创新为导向的引擎。此外，数字化转型还可以帮助企业利用数据要素驱动创新范式转变，提升自主创新能力，促进协同开放创新，并激发绿色创新活力。

数字化转型可以提升企业的自主创新能力[3]，通过数字技术对大量创新相关数据进行模式分析，从而优化创新流程，提高创新效率，降低创新成本和风险，加快绿色关键技术的探索和研发进程，实现绿色创新效率和水平的提升。数字化转型也为研发创新提供了新的理念、工具和方法，推动了创新机制的转变并加速了绿色创新产出。数字化转型催生了网络化协同创新生态系统，通过创建数字化研发平台促进开放式创新。这些平台能够更好地汇聚、整合、连接和配置数据、技术、人才和资本等创新要素和资源，激发创新活力，并加强企业新技术领域的研发能力，加快了复杂绿色关键技术的突破，实现了绿色创新水平的提升。

加大对创新资源的投入是促进创新的必要条件[4]。数字化转型为企业提供了新的机遇，改变了创新范式，提高了创新效率。而绿色技术的探索和研发需要大量的创新资源投入，以提供技术基础和提升创新能力。因此，为了实现新的发展目的和构建新的竞争优势，企业往往增加对创新资源的投资。数字化转型增加了对创新资源的投入，从而提高了绿色创新水平。

在债务成本方面，数字化转型可能会降低债务融资成本[5]，为绿色创新项目提供有利的资金支持，从而促进绿色创新。由于绿色创新项目具有高难度和高风险的特点，债权人可能会提高绿色创新项目的融资成本，这会抑制企业绿色创新的动力，阻碍绿色创新活动的开展。然而，数字技术的发展提高了企业的信息收集和处理能力，缓解了信息不对称的问题，并有助于降低债务融资成本，为绿色创新项目提供有利的资金支持。数字化转型也促进了数据价值的释放，改变了生产、管理和创新方式，赋能企业提质增效，为企业提供低成本的资金支持，降低了绿色创新的成本。

二、模型构建与数据来源

1.数据来源

基于2007—2020 年中国A 股上市制造业企业数据研究，我们按照以下标准筛选数据：首先，排除了ST 和*ST 上市公司样本和财务指标缺失的样本。其次，为了减少极值的影响，所有连续变量都在1%和99%水平上进行了缩尾处理。本文中使用的公司财务数据来自中国经济金融研究数据库（CSMAR）。绿色创新数据来自中国研究数据服务平台（CNRDS）。企业年报数据来源于深交所和上交所官方网站。

2.变量定义

（1）被解释变量

绿色创新（GI）。我们从CNRDS 下载了A 股上市公司的专利分类号信息。绿色发明专利和绿色实用新型专利数量是根据世界知识产权组织（WIPO）2010 年发布的《国际专利分类绿色目录》中的专利分类号进行匹配得到的。我们采用绿色专利申请数量来衡量企业的绿色创新水平[6]。绿色专利包括两类专利：发明专利和实用新型专利。为减少绿色专利数据右偏分布的问题，我们使用绿色专利申请数量的自然对数来衡量企业绿色创新（GI）水平，即Ln（1+绿色创新应用数量）。

（2）解释变量

数字化转型（DT）。我们使用文本分析来构建企业数字化转型的水平。年度报告能够在很大程度上反映上市公司的经营特点和发展方向[7]，有助于我们把握上市公司经营战略、竞争优势和行业趋势的实质。我们使用数字关键词总数的自然对数加一来衡量数字化转型（DT）水平，即Ln（1+年度报告中数字关键词的出现频率）。

具体步骤如下：首先，我们在中央人民政府和工信部网站上进行了检索，获得了30 份国家级数字经济相关重要政策文件，用于提取与企业数字化相关的关键词。经过Python 分词处理和人工识别，最终筛选保留了76 个与企业数字化相关的术语，构成了本文的数字化术语词典。其次，我们从巨潮网下载了所有A 股上市公司年报，并通过Python 提取了公司年报正文和管理层讨论和分析（MD&A）部分的正文。我们统计了年报和MD&A 中数字关键词出现的频率。最后，我们用年报中数字关键词总词频的自然对数来衡量企业的数字化转型。在稳健性检验中，我们使用MD&A 中数字关键词的总词频来衡量数字化转型。

（3）控制变量

我们选择了以下变量来控制影响企业绿色创新的其他因素：企业规模（Cs），用总资产的自然对数作为代理变量；财务杠杆（Fl），用总债务除以总资产的比值作为代理变量；现金流量（Cf），用指经营活动产生的现金流量净额除以总资产的比值作为代理变量；总资产回报率（Roa），用净利润除以总资产的比值作为代理变量；营业收入增长率（Org），用销售额的增长率作为代理变量；公司价值（Cv），用市场价值除以总资产的比值作为代理变量；第一大股东的所有权（Top1），最大股东的持股比例作为代理变量；管理层持股（Ms），用管理层的所有权百分比作为代理变量；员工规模（Es），用员工人数的自然对数作为代理变量；公司年龄的对数（Lca），用企业成立年份的自然对数作为代理变量。为了提高实证分析结果的稳健性，我们还控制了年度固定效应和行业固定效应。

3.实证模型

为检验企业数字化转型对绿色创新的影响，我们设定基准研究模型如下：

其中，因变量GI 为绿色创新水平，自变量DT 为数字化转型水平的测度，control 为控制变量，industry 为行业固定效应的虚拟变量，year 为年度固定效应的虚拟变量，εi为误差项。

三、回归结果

1.基准模型

表1 报告了企业数字化转型对绿色创新的回归分析结果。如表1 第（1）列所示，在不包括相关控制变量的情况下，DT的估计系数在1%的水显著性水平下显著为正。表1 第（2）列的结果表明，在加入控制变量、年度和行业固定效应后，DT 的估计系数在1%的显著性水平下依然为正，表明数字化转型显著提升了绿色创新水平。

表1 数字化转型对绿色创新的影响

2.稳健性检验

为避免不同变量测度对基准模型的影响，我们选择了4 种数字化转型测度进行稳健性检验。

首先，我们使用与数字相关的无形资产作为数字化转型的替代变量。基于筛选出来的与数字化相关的特征词确定无形资产的数量，用数字相关无形资产金额占企业无形资产总额的比例（DT1）来衡量数字化转型。在表2 第（1）列中，的系数仍然显著为正，表明数字化转型提升了绿色创新水平，我们的结果是稳健的。

表2 稳健型检验

其次，MD&A 部分是针对公司经营状况、发展战略、发展步骤、发展规划等重要事项进行针对性的讨论和分析。MD&A 的信息不太可能包含与业务发展无关的文本信息，因此其内容最有可能反映公司数字化转型的信息。考虑到MD&A 段落长度的差异可能会影响“数字化”相关信息的披露，我们采用数字化关键词总词频除以MD&A 总字数来衡量数字化转型（DT2）。表2 第（2）列的结果表明数字化转型显著提升了绿色创新。

再次，将数字化相关的特征词的词集从71 个扩展到141 个。我们使用MD&A 扩展后的数字化相关的特征词的词频除以年报MD&A 中的总词数来衡量数字化转型（DT3）。表2 第（3）列的结果表明，数字化转型显著改善了绿色创新。

最后，MD&A 的展望部分反映了有关公司未来发展方向的信息。因此，我们仅使用回顾部分的文本信息来衡量数字化转型。我们在MD&A 的评论部分用数字化关键词词频的对数来测量数字转换（DT4）。在表2 的第（4）列中，数字化转型显著促进了绿色创新，这表明我们的结果是稳健的。

3.内生性问题

不同地区的发展水平因地而异。不同地区的经济发展速度和趋势在很大程度上受当地地理位置、政策环境和经济开放度的影响。数字经济发展也遵循“因地而异”的规律，使得绿色创新水平存在区域差异。因此，本文的因果推论面临内生性问题的问题。

我们使用1984 年每个城市的固定电话的数量作为工具变量来解决内生性问题。公司所在地区的固定电话历史数量代表了通信基础设施的水平，并且影响后续的IT 发展水平；因此，所选的工具变量满足相关性要求。同时，固定电话作为社会通讯基础设施，并不直接影响企业绿色创新；因此，所选的工具变量满足外生性要求。

由于1984 年各城市固定电话数量为横截面数据，不能直接用于面板数据的实证回归，因此我们引入时间序列变量构建面板工具变量。我们分别使用企业注册地所在城市1984 年上一年全国互联网用户数与每万人拥有固定电话数的乘积作为企业数字化水平的工具变量。当前期间。表3 报告了两阶段最小二乘法的回归结果。表3 的第（1）列显示工具变量与数字化转型显著正相关。表3 第（2）栏表明DT 的系数显著为正，表明在解决了内生性问题后，数字化转型促进绿色创新的结论仍然成立。此外，工具变量检验的结果表明工具变量是合理的。

表3 工具变量的回归结果

四、潜在机制分析

我们在前文中推断数字化转型增加了企业创新资源投入，降低了企业的债务融资成本，从而促进了绿色创新。因此，通过实证研究来检验创新资源投入和债务成本这两个变量的中介效应。创新资源投入包括研发资金投入和研发人员投入。我们用研发投入占营业收入的比例来衡量研发资本投入（RDci），用研发人员占全体员工的比例来衡量研发人员投入（RDpi）。回归结果表明数字化转型能够显著促进企业增加研发资金投入，并通过R&D 资本投入影响绿色创新。因此，研发资本投入在数字化转型与绿色创新之间起中介作用。

此外，我们对研发人员投入和融资成本的中介效应回归结果表明，研发人员投入和融资成本在数字化转型与绿色创新之间起部分中介作用。

五、进一步分析

1.以数字技术优化为目标的绿色创新

（1）绿色创新结构

虽然我们的实证检验结果支持数字化转型与绿色创新之间存在因果关系，但数字化转型对不同类型的绿色创新影响尚不清楚。发明专利技术含量较高，难度较大，属于高水平的技术创新项目。发明专利主要是指研究开发的技术含量和创新性最高的新产品，需要进行实质审查，授权过程中难度最大。实用新型专利技术层次较低，难度较小，是面向政府和市场的低层次创新。实用新型专利是对产品形状和结构的创新和改造，技术创新含量相对较低，只需形式审查，授权率较高。因此，为进一步探究绿色创新结构的差异，我们将企业绿色创新分为两个维度：实质性绿色创新（绿色发明专利）和战略性绿色创新（绿色实用新型专利）。

我们用Ln（绿色发明专利+1）衡量实质性绿色创新（Sub），用Ln（绿色实用新型专利+1）衡量战略性绿色创新（Str）。表4 第（1）列结果显示，DT 系数在1%水平上显著为正，表明数字化转型促进了实质性的绿色创新。表4 第（2）栏的结果表明DT 系数在1%水平上显著为正，表明数字化转型促进了战略性绿色创新。这些结果符合数字技术的特点和优势，也能满足企业在我国开展不同形式的绿色创新获取更大收益的需求。

表4 绿色创新的结构

相比当期可观察的绿色专利申请数量，创新质量更能通过市场评价的专利引用量来体现。我们用一家公司在当年申请的绿色专利的引用次数来衡量绿色创新的质量。绿色创新的质量（Qgi）等于Ln（绿色专利引用次数+1）。表4 第（3）列结果显示，DT 系数在1%水平上显著为正，说明数字化转型提升了绿色创新质量。这一结果表明，数字化转型能够提升高质量的绿色创新，改善企业的可持续发展能力。

（2）绿色创新方向

在治污实践中，企业可以通过多种方式在源头或末端减少污染物的最终排放。根据污染治理的手段，我们将绿色创新分为两类：源头绿色创新和末端绿色创新。源头绿色创新与末端绿色创新的主要区别在于，源头绿色创新减少了生产过程中的污染物，而末端绿色创新是指不能在生产过程中减少污染物，但可以在生产末端减少污染物排放的创新活动。源头绿色创新主要包括提高传统化石能源利用效率的技术创新活动和其他新能源和可再生能源相关的技术创新活动。

末端绿色创新主要包括与生产末端废气、工业废水、工业固废处理等“三废”的消除或减量化相关的技术创新活动。查看绿色专利的具体内容后，我们将废弃物管理类绿色专利归类为末端减少污染物排放的绿色专利，其他类别归类为源头绿色专利。我们用Ln（源头绿色发明专利申请数+1）衡量源头绿色创新（Sgi），Ln（末端绿色发明专利申请数+1）衡量末端绿色创新（Egi）。

回归结果表明数字化转型促进了源头绿色发明专利的水平，同时也促进了末期绿色创新水平。这些结果意味着数字化转型在企业环境管理过程中实现了“源头减量”和“末端处理”的绿色技术创新路径同步。

2.数字化转型对绿色创新的动态影响

通过研究绿色创新的一阶滞后项和二阶滞后项与数字化转型的关系，来确定数字化转型对绿色创新的影响是否具有持续性。回归结果表明，数字化转型对绿色创新的正向影响随着时间的增加仍然显著，说明数字化转型对企业具有很强的赋能作用，数字化转型对绿色创新的提升作用具有显著的持续性。

六、结论和启示

当前，世界正在进入数字经济时代。制胜数字时代，数字化转型是企业的必选项。基于2007—2020 年中国A 股上市制造业企业数据研究，我们发现数字化转型显著促进了企业绿色创新。数字化转型通过增加创新资源的投入和降低债务成本来促进绿色创新。进一步研究表明，数字化转型显著提升了绿色专利的引用次数，体现了企业对绿色创新“质量”的追求。同时，数字化转型有利于“源头减量”和“末端处理”绿色创新的同步推进，体现了企业源头和末端处理不同方式的结合。最后，数字化转型可以不断提升绿色创新水平。

本文的研究结果具有重要的政策启示。在数字经济中，无论是政府还是企业，都必须努力加快企业的数字化发展。对企业来说，要加快数字化转型，深化科技创新，筑牢绿色发展基石。数字技术发展和绿色低碳技术创新都需要持续的创新资源投入，企业应加大创新投入，确保业务流程中资源要素的合理高效配置，进一步激发绿色发展活力，挖掘绿色增长潜力。对政府来说，要夯实数字化转型的基础，比如从基础设施建设、投融资、人才等方面为企业提供多层次服务，强化数字化转型要素资源保障。