鈔小靜, 沈 路

(1 西北大學(xué) 中國西部經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究中心, 陜西 西安 710127; 2 西北大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院, 陜西 西安 710127)

黃河流域作為中華文明的主要發(fā)源地,橫跨中國東、中、西三大地區(qū)的9個省份,是中國重要的生態(tài)屏障與經(jīng)濟(jì)地帶,在中國生態(tài)安全與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面具有重要地位[1]。隨著中國經(jīng)濟(jì)邁入高質(zhì)量發(fā)展的新時期,黃河流域生態(tài)治理雖已取得巨大成就,但流域內(nèi)水污染嚴(yán)重、生態(tài)脆弱、可持續(xù)發(fā)展水平較低等問題依然存在。2019—2021年《中國生態(tài)環(huán)境狀況公報》顯示(1)資料來源:2019年《中國生態(tài)環(huán)境狀況公報》,2020年《中國生態(tài)環(huán)境狀況公報》,2021年《中國生態(tài)環(huán)境狀況公報》。,2019年黃河流域水質(zhì)為輕度污染,且劣Ⅴ類水質(zhì)斷面占比高達(dá)8.8%;黃河流域Ⅳ類、Ⅴ類和劣Ⅴ類水質(zhì)斷面占比由2020年的15.3%升至2021年的18.2%?？諝赓|(zhì)量方面,2019年和2020年連續(xù)兩年城市環(huán)境空氣質(zhì)量綜合指數(shù)排在最末的20個城市中,有3/4及以上的城市來自于黃河流域。黨的二十大報告中明確指出,要深入實施區(qū)域重大戰(zhàn)略,推動黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展?！吨腥A人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和 2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中也強(qiáng)調(diào),要對黃河重點(diǎn)生態(tài)區(qū)實施重要生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)重大工程,并推動黃河流域建立全流域生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制。隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革持續(xù)推進(jìn),我國逐漸布局建設(shè)信息基礎(chǔ)設(shè)施、融合基礎(chǔ)設(shè)施、創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施等新型基礎(chǔ)設(shè)施。其中,人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心等新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施所具備的泛在連接和智能協(xié)同特性能夠?qū)崟r監(jiān)測流域生態(tài)環(huán)境、提升資源利用效率和加速城市綠色轉(zhuǎn)型。那么,新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施對黃河流域城市生態(tài)效率的影響效應(yīng)和機(jī)理如何?其能否在賦能城市自身生態(tài)效率提升的基礎(chǔ)上形成空間正溢出效應(yīng),進(jìn)而協(xié)同帶動黃河流域城市生態(tài)效率整體增進(jìn)?這些問題均值得深入研究。

一、 文獻(xiàn)綜述

生態(tài)效率是指在以有限的資源投入創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價值、滿足人類需求并減輕環(huán)境污染的動態(tài)過程中產(chǎn)出與投入的對應(yīng)關(guān)系[2]。現(xiàn)有關(guān)于黃河流域城市生態(tài)效率的研究主要從測度評價與影響因素兩方面展開。在黃河流域城市生態(tài)效率的測度評價方面,大部分文獻(xiàn)采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法測算發(fā)現(xiàn),黃河流域城市生態(tài)效率呈現(xiàn)出由上游向下游逐漸遞增的空間分布格局[3-4]。隨著新經(jīng)濟(jì)地理學(xué)的迅速發(fā)展,區(qū)域生態(tài)效率的空間特征逐漸引起學(xué)者們的關(guān)注。李貝歌、陳明華等分別采用全局Moran’s I和核密度估計方法進(jìn)一步檢驗黃河流域城市生態(tài)效率的空間關(guān)聯(lián)性,發(fā)現(xiàn)生態(tài)效率在流域內(nèi)存在顯著的“高高集聚”、“低低集聚”的局域集聚特征[3-4]。在黃河流域城市生態(tài)效率的影響因素方面,現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)城市化水平[5]、環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度[3]、科技研發(fā)水平[6]等均對提升黃河流域城市生態(tài)效率產(chǎn)生了顯著的正向影響,而人口規(guī)模、資源稟賦和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化則未能顯著促進(jìn)黃河流域城市生態(tài)效率提升[5]。

隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)逐步成為驅(qū)動生態(tài)優(yōu)化與高質(zhì)量發(fā)展的新引擎,部分研究開始從理論層面探討數(shù)字經(jīng)濟(jì)對黃河流域生態(tài)保護(hù)與高質(zhì)量發(fā)展的重要影響,認(rèn)為具有強(qiáng)滲透性、廣覆蓋性的數(shù)字經(jīng)濟(jì)可以通過生產(chǎn)方式變革、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和效率提升等渠道賦能黃河流域產(chǎn)業(yè)綠色化轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展[7-8]。還有少量研究實證考察了數(shù)字經(jīng)濟(jì)與黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展之間的關(guān)系。王軍、車帥實證檢驗發(fā)現(xiàn)技術(shù)效率、科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化是數(shù)字經(jīng)濟(jì)驅(qū)動黃河流域高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵路徑[9];呂德勝等則著重考察了黃河流域數(shù)字經(jīng)濟(jì)、生態(tài)保護(hù)與高質(zhì)量發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系,發(fā)現(xiàn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)一方面通過篩選和處理海量數(shù)據(jù)信息為黃河流域環(huán)境監(jiān)測和生態(tài)保護(hù)提供技術(shù)支撐,另一方面通過賦能高污染、高耗能產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型升級而減輕環(huán)境壓力[10]。

作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的底層支撐,新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施是以數(shù)字創(chuàng)新為核心驅(qū)動力,融合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計算等新一代信息技術(shù)而形成的基礎(chǔ)設(shè)施體系[11]50-51。隨著數(shù)字中國建設(shè)上升為國家重大發(fā)展戰(zhàn)略,部分研究開始重點(diǎn)關(guān)注新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)引致的經(jīng)濟(jì)增長效應(yīng)和社會福利效應(yīng)。在經(jīng)濟(jì)增長方面,新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施主要通過提升數(shù)字化能力、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和改善市場匹配而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展[12-14];在社會發(fā)展方面,已有文獻(xiàn)主要考察了人工智能對勞動力轉(zhuǎn)移和就業(yè)規(guī)模的影響,發(fā)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用對勞動力就業(yè)存在顯著的替代效應(yīng),并迫使低技能勞動力在區(qū)域間或行業(yè)間進(jìn)行轉(zhuǎn)移[15]。少量研究考察了新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)帶來的生態(tài)優(yōu)化效應(yīng),孔芳霞等探討新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與城市綠色發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系,發(fā)現(xiàn)二者的耦合協(xié)調(diào)度呈逐年上升的演進(jìn)趨勢[16];文傳浩等則發(fā)現(xiàn)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對長江上游城市綠色轉(zhuǎn)型存在明顯的空間溢出效應(yīng)[17]。

綜上所述,現(xiàn)有關(guān)于黃河流域城市生態(tài)效率測度評價及影響因素的研究成果頗豐,但仍存在進(jìn)一步完善之處。第一,現(xiàn)有研究重點(diǎn)關(guān)注了新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)帶來的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和社會影響,但鮮有文獻(xiàn)考察新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施與生態(tài)領(lǐng)域融合應(yīng)用而引致的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)變化,本文基于“發(fā)展動力轉(zhuǎn)換—發(fā)展過程優(yōu)化—發(fā)展結(jié)果改善”的分析框架,從綠色技術(shù)創(chuàng)新、資源優(yōu)化配置、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級三個方面系統(tǒng)闡釋新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施影響黃河流域城市生態(tài)效率的理論機(jī)理。第二,已有文獻(xiàn)側(cè)重于測度評價黃河流域城市生態(tài)效率并系統(tǒng)考察其驅(qū)動因素[3-6],但鮮有研究針對某一核心驅(qū)動因素進(jìn)行深入分析。尤其在數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段,新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)產(chǎn)生了帶動性很強(qiáng)的空間溢出效應(yīng),因此有必要實證考察其對黃河流域城市生態(tài)效率的具體影響,這對于促進(jìn)黃河流域綠色協(xié)同發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義?；诖?本文詳盡闡述新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施影響黃河流域城市生態(tài)效率的理論機(jī)理,并實證探究其空間溢出效應(yīng)和傳導(dǎo)機(jī)制,一方面,這為數(shù)字經(jīng)濟(jì)賦能黃河流域綠色可持續(xù)發(fā)展提供重要的理論支撐;另一方面,在建設(shè)數(shù)字中國、推動黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展等國家重大發(fā)展戰(zhàn)略背景下,為新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施與生態(tài)領(lǐng)域深度融合發(fā)展提供經(jīng)驗證據(jù)和政策參考。

二、 理論機(jī)理與研究假說

泛在連接、全域感知、高效協(xié)同、智能融合的新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施可以有效促進(jìn)黃河流域城市發(fā)展動能轉(zhuǎn)換和發(fā)展過程優(yōu)化,繼而推動黃河流域城市發(fā)展結(jié)果改善,即實現(xiàn)黃河流域城市生態(tài)效率協(xié)同增長[18]。其中,發(fā)展動能轉(zhuǎn)換主要表現(xiàn)為綠色技術(shù)創(chuàng)新效應(yīng),發(fā)展過程優(yōu)化主要表現(xiàn)為資源優(yōu)化配置效應(yīng)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級效應(yīng)。因此,本文擬從綠色技術(shù)創(chuàng)新效應(yīng)、資源優(yōu)化配置效應(yīng)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級效應(yīng)3個方面闡述新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施賦能黃河流域城市生態(tài)效率提升的理論機(jī)理。

(一) 綠色技術(shù)創(chuàng)新效應(yīng)

城市開展綠色創(chuàng)新活動需要不斷搜尋節(jié)能、降碳和環(huán)保等技術(shù)領(lǐng)域的綠色知識,并在此基礎(chǔ)上開發(fā)綠色科技項目以解決綠色技術(shù)問題,而新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施以其典型的強(qiáng)滲透性和廣覆蓋性特征與各行業(yè)、各領(lǐng)域深度融合,不僅降低了技術(shù)研發(fā)壁壘,而且拓寬了技術(shù)研發(fā)邊界,是綠色技術(shù)創(chuàng)新的重要支撐。5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)活動可以極大地拓寬信息搜索的范圍,提升信息傳遞的速率[19-20],從而顯著降低綠色知識搜尋成本。在此基礎(chǔ)上,數(shù)據(jù)服務(wù)器、運(yùn)算中心、數(shù)據(jù)存儲陣列等算力基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)活動能夠有效實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的計算、存儲、傳遞、加速,基于“數(shù)據(jù)+算力+算法”將有價值的綠色知識進(jìn)行組合與分析,從而不斷形成新的綠色科技研發(fā)成果。

新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不僅促進(jìn)了本城市綠色技術(shù)創(chuàng)新,還通過溢出效應(yīng)對鄰近城市綠色技術(shù)創(chuàng)新水平產(chǎn)生重要影響,具體影響路徑主要包括以下兩點(diǎn):一是傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)帶來的知識與技術(shù)交流往往會受到時間與空間的雙重約束,而新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施具有泛在連接的互聯(lián)屬性,其可以在不改變研發(fā)要素地理位置的前提下促進(jìn)節(jié)能環(huán)保技術(shù)和清潔生產(chǎn)理念在區(qū)域創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)間加速流動和共享[21],從而提升鄰近城市綠色技術(shù)創(chuàng)新水平。二是新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)有利于促成流域內(nèi)城市與城市之間,城市內(nèi)高校、科研院所與企業(yè)研發(fā)部門之間的生態(tài)治理技術(shù)合作,這使得鄰近城市能夠迅速接納來自先進(jìn)城市的知識空間溢出與技術(shù)擴(kuò)散效應(yīng)[17][21],從而極大提高了創(chuàng)新主體綠色技術(shù)研發(fā)的成功率,縮短了綠色科技項目研發(fā)周期。

綠色技術(shù)創(chuàng)新是以突破資源環(huán)境約束和推動經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)的一種環(huán)境友好型創(chuàng)新,因此,新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施可以通過綠色技術(shù)創(chuàng)新效應(yīng)賦能黃河流域城市生態(tài)效率提升。在資源節(jié)約與環(huán)境保護(hù)方面,風(fēng)能、自然熱制造、生物燃料、軌道車輛、回收機(jī)械能等新能源和新材料技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用既降低了化石能源的使用頻率,又促進(jìn)了廢棄資源的循環(huán)利用,從而通過前端控制與末端再利用綜合提升黃河流域城市生態(tài)效率。在經(jīng)濟(jì)綠色發(fā)展方面,綠色發(fā)明專利在產(chǎn)品設(shè)計中的靈活應(yīng)用會將大量的綠色產(chǎn)品推向市場,引導(dǎo)公眾進(jìn)行綠色消費(fèi),從而推動黃河流域循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展[22],并通過促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益協(xié)同增長提升黃河流域城市生態(tài)效率。據(jù)此,本文提出以下假說:

H1:新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施可以提高本城市與鄰近城市的綠色技術(shù)創(chuàng)新水平,進(jìn)而對黃河流域城市生態(tài)效率提升產(chǎn)生正向影響。

(二) 資源優(yōu)化配置效應(yīng)

新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)可以有效實現(xiàn)城市資源優(yōu)化配置。一方面,數(shù)據(jù)中心、5G基站、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施為流域內(nèi)的核心城市與邊緣城市之間搭建起信息高速公路,從而緩解信息不對稱或信息不完全所引致的資源錯配問題[19-20],這會促使資本、勞動、技術(shù)等生產(chǎn)要素快速、精確、高效地捕捉市場信息,并在生產(chǎn)率更高、資源利用效率更高、邊際收益更高的城市集聚。另一方面,新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)會促使生產(chǎn)要素在地理集聚的基礎(chǔ)上,形成虛擬網(wǎng)絡(luò)集聚的新通道,這種虛擬網(wǎng)絡(luò)集聚可以通過數(shù)字平臺匯集各類優(yōu)質(zhì)資源。根據(jù)梅特卡夫法則,隨著平臺使用主體與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)持續(xù)上漲以及應(yīng)用場景逐漸多元化,數(shù)據(jù)會通過網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)不斷累加并形成反饋機(jī)制,進(jìn)而持續(xù)優(yōu)化信息質(zhì)量,實現(xiàn)知識與技術(shù)的價值增值,促進(jìn)各類資源的合理高效利用[23]。

新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不僅促進(jìn)了本城市資源優(yōu)化配置,還通過網(wǎng)絡(luò)外部性和協(xié)同性特征促進(jìn)了鄰近城市的資源優(yōu)化配置。具體而言,5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施不斷向原材料采購、研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、市場營銷與商業(yè)化推廣等各個環(huán)節(jié)滲透數(shù)據(jù)要素和數(shù)字技術(shù),從而通過加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)來實現(xiàn)城市之間的緊密聯(lián)系。在此基礎(chǔ)上,邊緣計算、云計算、數(shù)據(jù)服務(wù)器等技術(shù)與算力基礎(chǔ)設(shè)施通過精密的分析提高了勞動力、資本、技術(shù)、數(shù)據(jù)等要素之間的精確匹配與契合程度[24],并促使這些要素在城市間轉(zhuǎn)移,從而對鄰近城市資源優(yōu)化配置產(chǎn)生正向影響。

新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)引起的資源優(yōu)化配置效應(yīng)能有效促進(jìn)黃河流域城市生態(tài)效率提升。研發(fā)人才、研發(fā)資本和信息等向高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)流動,而低技能勞動力則被迫向勞動力密集型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)引致的這種資源配置方式一方面會加速產(chǎn)業(yè)間的專業(yè)化分工并產(chǎn)生強(qiáng)者愈強(qiáng)的“馬太效應(yīng)”,進(jìn)而通過產(chǎn)業(yè)競爭與產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)壓縮高耗能、高污染企業(yè)的生存空間[25],降低黃河流域生態(tài)損耗和環(huán)境治理成本,提升城市生態(tài)效率。另一方面,大數(shù)據(jù)、人工智能等新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)帶來的資源配置方式革新會促使數(shù)據(jù)這一無形生產(chǎn)要素與有形生產(chǎn)要素相結(jié)合,進(jìn)而協(xié)同帶動能源等傳統(tǒng)生產(chǎn)要素利用效率提升[24],這在降低能耗投入的同時也間接推動了黃河流域經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益協(xié)同增長。據(jù)此,本文提出以下假說:

H2:新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施可以促進(jìn)本城市與鄰近城市的資源優(yōu)化配置,進(jìn)而對黃河流域城市生態(tài)效率提升產(chǎn)生正向影響。

(三) 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級效應(yīng)

新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施在三大產(chǎn)業(yè)的滲透融合能夠有效促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級。5G網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計算、數(shù)據(jù)中心、智能計算中心等新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)活動本身屬于數(shù)字經(jīng)濟(jì)核心產(chǎn)業(yè)的范疇,在5G網(wǎng)絡(luò)、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)自我更新、交叉迭代的基礎(chǔ)上能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。在此基礎(chǔ)上,新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施這種典型的產(chǎn)業(yè)屬性能夠隨著數(shù)字技術(shù)的集成迭代不斷衍生出更多類別的基本活動,催生出大量以其為底層支撐的新業(yè)態(tài)新模式,從而促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級。與此同時,新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施還呈現(xiàn)出技術(shù)屬性,可以在數(shù)字技術(shù)應(yīng)用和數(shù)據(jù)要素驅(qū)動方面為其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供相應(yīng)的基礎(chǔ)支撐,由此推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級[21]。

新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不僅促進(jìn)了本城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級,而且通過溢出效應(yīng)對鄰近城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級產(chǎn)生重要影響,具體影響路徑主要包括以下兩點(diǎn): 一是新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)加速了分工網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)張與深化,這使得本地高技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈條逐漸向鄰地延伸[28],進(jìn)一步推動鄰近城市實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級。二是本地新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展帶來的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益增長會對鄰近城市產(chǎn)生示范效應(yīng)[29],從而引導(dǎo)鄰地有技術(shù)關(guān)聯(lián)或產(chǎn)品關(guān)聯(lián)的產(chǎn)業(yè)不斷納入研發(fā)型或技術(shù)應(yīng)用型人才,加速推進(jìn)鄰近城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級。

新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)引起的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級效應(yīng)能有效促進(jìn)黃河流域城市生態(tài)效率提升。黃河流域城市生態(tài)效率提升的關(guān)鍵在于降低生態(tài)與資源損耗成本、降低環(huán)境治理成本和提升生態(tài)環(huán)境效益。相較于傳統(tǒng)的高耗能和高污染產(chǎn)業(yè),以高技術(shù)產(chǎn)業(yè)為代表的第三產(chǎn)業(yè)具有天然綠色屬性,其可以從根本上弱化對黃河流域生態(tài)環(huán)境的破壞程度,提高生態(tài)環(huán)境效益。具體而言,在投入方面,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級可以通過優(yōu)化生產(chǎn)流程和細(xì)化生產(chǎn)工藝而降低生產(chǎn)過程中的能源損耗,這既減少了資源損耗成本,又提高了資源利用效率;在產(chǎn)出方面,擁有云計算、智能傳感器等新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)字化企業(yè)可以對生產(chǎn)制造的全過程進(jìn)行實時監(jiān)測,并及時制止不達(dá)標(biāo)、不規(guī)范的污染排放行為[30],從而通過降低環(huán)境治理成本促進(jìn)黃河流域城市生態(tài)效率提升。據(jù)此,本文提出以下假說:

H3:新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施可以推動本城市與鄰近城市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級,進(jìn)而對黃河流域城市生態(tài)效率提升產(chǎn)生正向影響。

三、 研究設(shè)計

(一) 模型設(shè)定

與傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施相比,新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施具有泛在互聯(lián)、全面覆蓋的典型特征,因而可能會對黃河流域城市生態(tài)效率協(xié)同增長產(chǎn)生顯著的空間溢出效應(yīng)?；诖?本文考慮采用空間計量模型識別新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施對黃河流域城市生態(tài)效率的直接效應(yīng)與空間溢出效應(yīng)。參考埃爾霍斯特(Elhorst)的做法[31],綜合運(yùn)用豪斯曼檢驗、LM檢驗與LR檢驗,發(fā)現(xiàn)固定效應(yīng)下的空間滯后、空間誤差和空間杜賓模型均是有效模型。但由于在空間誤差模型下難以準(zhǔn)確觀測到新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施對黃河流域城市生態(tài)效率的空間溢出效應(yīng),因此,本文以空間滯后模型為基準(zhǔn)回歸模型,以空間杜賓模型作為穩(wěn)健性檢驗,具體模型構(gòu)建如下:

EEit=α0+ρWEEit+α1NDIit+α2Xit+εit

(1)

EEit=α0+ρWEEit+α1NDIit+φ1WNDIit+α2Xit+φ2WXit+εit

(2)

在公式(1)—(2)中,下標(biāo)t和i分別代表年份與城市。EE表示黃河流域城市生態(tài)效率,NDI表示新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施水平,X表示控制變量的集合。W為空間權(quán)重矩陣,ρ為空間溢出系數(shù),α1、φ1為核心解釋變量及其空間交乘項的系數(shù),εit表示隨機(jī)干擾項。

(二) 變量選取及測度

被解釋變量。世界可持續(xù)發(fā)展工商理事會(WBCSD)將生態(tài)效率定義為:“提供滿足人類生存需要和生活品質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù),并不斷降低提供這些產(chǎn)品和服務(wù)所引致的生態(tài)和資源損耗?！盵2]由生態(tài)效率的理論內(nèi)涵可知,提升生態(tài)效率實質(zhì)上就是要提高綠色產(chǎn)出、減少各類資源損耗、降低生態(tài)破壞和環(huán)境污染程度。因此,本文利用考慮非期望產(chǎn)出的Super-SBM模型測度黃河流域城市生態(tài)效率(EE),并以其作為被解釋變量。黃河流域城市生態(tài)效率的具體投入產(chǎn)出指標(biāo)如表1所示。參考閻曉和涂建軍的研究[6],投入指標(biāo)中主要包含影響生態(tài)發(fā)展的人力投入、資本投入和資源投入指標(biāo)。本文以就業(yè)人數(shù)表征人力投入,以全社會固定資產(chǎn)投資額表征資本投入,以能源消耗總量、城市建設(shè)用地面積、用水總量和建成區(qū)綠化覆蓋率表征資源投入。此外,以2004年為基期,利用固定資產(chǎn)投資價格指數(shù)對全社會固定資產(chǎn)投資額進(jìn)行平減,然后利用永續(xù)盤存法對其做存量處理。產(chǎn)出方面,本文創(chuàng)新性地以平減后的綠色國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)總量表征期望產(chǎn)出。根據(jù)聯(lián)合國與世界銀行提出的綜合環(huán)境與經(jīng)濟(jì)核算體系,綠色國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)總量是國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)總量剔除生態(tài)損失成本和環(huán)境治理成本后的價值。由于我國地級市層面的生態(tài)損失成本數(shù)據(jù)獲取難度較大,本文以國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)總量與環(huán)境治理成本的差值近似表征綠色國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)總量。非期望產(chǎn)出指標(biāo)包括工業(yè)煙粉塵、工業(yè)二氧化硫與工業(yè)廢水排放量。

依據(jù)上述評價指標(biāo)體系,利用Matlab軟件測算黃河流域沿線97個城市的生態(tài)效率。從整體來看,考察期內(nèi)黃河流域城市生態(tài)效率的平均值為0.433 4,并呈現(xiàn)出先下降后上升的變化趨勢。這與我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的客觀情況相符,2013—2017年為經(jīng)濟(jì)高速增長期,粗放型的發(fā)展模式導(dǎo)致黃河流域內(nèi)生態(tài)環(huán)境脆弱、水資源趨緊、發(fā)展質(zhì)量較低等問題突出。隨著我國邁入高質(zhì)量發(fā)展時期,黃河流域生態(tài)保護(hù)與高質(zhì)量發(fā)展上升為我國區(qū)域重大發(fā)展戰(zhàn)略。在“綠水青山就是金山銀山”和“共同抓好大保護(hù)、協(xié)同推進(jìn)大治理”等綠色發(fā)展理念的引領(lǐng)下,黃河流域城市生態(tài)效率逐漸回升,經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益開始協(xié)同增長。分區(qū)域來看,黃河流域城市生態(tài)效率在考察期內(nèi)總體呈現(xiàn)出由下游向上游逐漸遞減的空間分布態(tài)勢。這與已有研究結(jié)論較為一致[3-4],具體不再贅述。在測度黃河流域城市生態(tài)效率的基礎(chǔ)上,本文通過設(shè)置空間鄰接、地理距離和經(jīng)濟(jì)地理距離3種權(quán)重矩陣考察其空間依賴性,具體結(jié)果見表2。除2017年以外,考察期內(nèi)黃河流域城市生態(tài)效率的全局Moran’s I在3種空間權(quán)重矩陣下均顯著為正,且總體呈現(xiàn)出明顯的上升趨勢,這預(yù)示著黃河流域城市生態(tài)效率的正向空間聯(lián)系愈加緊密。由于空間鄰接矩陣下的Moran’s I更高,故下文均基于該矩陣進(jìn)行空間效應(yīng)分析。

表2 2013—2020年黃河流域城市生態(tài)效率的全局Moran’s I

核心解釋變量。目前,學(xué)術(shù)界關(guān)于新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施水平的測度方法尚未達(dá)成共識。與單一指標(biāo)相比,構(gòu)建綜合評價指標(biāo)體系可以考察新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的系統(tǒng)性影響[12][16]。新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施是指以通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)條件、以數(shù)據(jù)+算法+算力設(shè)施為核心、以數(shù)字技術(shù)為創(chuàng)新驅(qū)動的基礎(chǔ)設(shè)施體系。圍繞這一核心概念,本文擬從通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、算力基礎(chǔ)設(shè)施、新技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施3個方面構(gòu)建綜合評價指標(biāo)體系,以此表征新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施水平(NDI)。其中,通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施包括互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入端口數(shù)、移動電話年末用戶數(shù)兩個子指標(biāo),算力基礎(chǔ)設(shè)施包括云計算、邊緣計算專利申請數(shù)兩個子指標(biāo),新技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施包括人工智能和區(qū)塊鏈專利申請數(shù)兩個子指標(biāo)?？紤]到縱橫向拉開檔次法既能實現(xiàn)客觀賦權(quán),又能避免過多的信息損耗[23],因此,本文采用該方法進(jìn)行指標(biāo)合成測算。

控制變量。(1)傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平(INF),以取對數(shù)后的公路里程數(shù)表示;(2)對外開放水平(OPEN),以貨物進(jìn)出口總額占國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)的比重表示;(3)工業(yè)化水平(IND),以取對數(shù)后的規(guī)上工業(yè)企業(yè)數(shù)量表示;(4)綠色信貸水平(GC),以環(huán)保項目信貸額占信貸總額的比重表示;(5)政府環(huán)保支出(GOV),以政府節(jié)能環(huán)保支出占財政總支出的比重表示。

(三) 數(shù)據(jù)來源與說明

根據(jù)《黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展規(guī)劃綱要》,黃河流域的劃分范圍為黃河干支流流經(jīng)的青海、四川、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、山西、陜西、河南、山東等9省區(qū)。因此,本文參考陳明華等的研究,以保持省級行政單元完整性為原則,按照省份劃分的方式,選取2013—2020年黃河流域沿線97個地級市(2)黃河流域上游城市包括成都、自貢、攀枝花、瀘州、德陽、綿陽、廣元、遂寧、內(nèi)江、樂山、南充、眉山、宜賓、廣安、達(dá)州、雅安、巴中、資陽、蘭州、嘉峪關(guān)、金昌、白銀、天水、武威、張掖、平?jīng)?、酒泉、慶陽、定西、西寧、銀川、石嘴山、吳忠、固原;中游城市包括太原、大同、陽泉、長治、晉城、朔州、晉中、運(yùn)城、忻州、臨汾、呂梁、呼和浩特、包頭、烏海、赤峰、通遼、鄂爾多斯、呼倫貝爾、巴彥淖爾、烏蘭察布、西安、銅川、寶雞、咸陽、渭南、延安、漢中、榆林、安康、商洛;下游城市包括濟(jì)南、青島、淄博、棗莊、東營、煙臺、濰坊、濟(jì)寧、泰安、威海、日照、臨沂、德州、聊城、濱州、菏澤、鄭州、開封、洛陽、平頂山、安陽、鶴壁、新鄉(xiāng)、焦作、濮陽、許昌、漯河、三門峽、南陽、商丘、信陽、周口、駐馬店。為研究對象[4],部分缺失數(shù)據(jù)運(yùn)用線性插值法進(jìn)行填補(bǔ),回歸模型中變量的描述性統(tǒng)計和數(shù)據(jù)來源如表3所示。

表3 主要變量的描述性統(tǒng)計

四、 實證分析

(一) 空間回歸及效應(yīng)分解

考慮到空間滯后和空間杜賓模型中均含有空間交乘項,為提高估計精確度,本文采用偏微分方程對新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施影響黃河流域城市生態(tài)效率的總效應(yīng)進(jìn)行空間效應(yīng)分解[32]。表4結(jié)果顯示,黃河流域城市生態(tài)效率的空間溢出系數(shù)ρ顯著為正,這說明黃河流域城市生態(tài)效率存在顯著的空間正相關(guān)性。不論在空間滯后還是空間杜賓模型下,新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對黃河流域城市生態(tài)效率提升的直接、空間溢出和總效應(yīng)均顯著為正,且空間溢出效應(yīng)均明顯大于直接效應(yīng),這表明5G基站、人工智能、數(shù)據(jù)中心等新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施與各行業(yè)、各領(lǐng)域的深度融合在流域內(nèi)產(chǎn)生了顯著的生態(tài)優(yōu)化效應(yīng),并可以通過空間溢出效應(yīng)輻射帶動黃河流域沿線城市生態(tài)效率協(xié)同增長。

表4 空間回歸及效應(yīng)分解

控制變量方面,傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施對黃河流域城市生態(tài)效率提升具有顯著的抑制作用,可能是因為傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善會誘使大量的勞動力和工廠入駐,進(jìn)而易于引發(fā)碳排放過量和能源消耗過度等資源環(huán)境問題,最終阻礙黃河流域城市生態(tài)效率提升。工業(yè)化水平顯著促進(jìn)了黃河流域城市生態(tài)效率提升,這與本文預(yù)期不符?？赡艿脑蛟谟?本文是采用取對數(shù)后的規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)數(shù)量表征工業(yè)化水平,一般而言,相較于中小型工業(yè)企業(yè),規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)不僅會自主承擔(dān)更多的社會責(zé)任,還會受到更加嚴(yán)格的環(huán)境管控,從而產(chǎn)生更少的環(huán)境污染。政府環(huán)保支出水平對黃河流域城市生態(tài)效率提升具有顯著的正效應(yīng),可見政府對生態(tài)技術(shù)研發(fā)項目與資源環(huán)境約束下綠色生產(chǎn)項目的資金支持能有效提升黃河流域城市生態(tài)效率。

(二) 空間效應(yīng)衰減邊界檢驗

由上文分析可知,新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施對黃河流域城市生態(tài)效率的空間溢出效應(yīng)顯著為正,這表明空間距離可能是影響新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施溢出的核心因素。根據(jù)托布勒第一定律,兩事物之間的關(guān)聯(lián)性會隨著地理距離的擴(kuò)大而衰減。那么值得思考與進(jìn)一步討論的是,新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施溢出的范圍究竟有多廣?為進(jìn)一步了解新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施溢出效應(yīng)隨地理距離擴(kuò)大而產(chǎn)生的變化情況,本文參考空間鄰接矩陣的構(gòu)建思路,若兩城市距離小于或等于閾值,則賦值為1,否則賦值為0。依據(jù)黃河流域城市間的地理距離將初始閾值設(shè)定300公里,且每隔300公里進(jìn)行一次空間回歸,從而測算不同地理距離范圍內(nèi)新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施對黃河流域城市生態(tài)效率的空間溢出效應(yīng)。由表5可知,新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施對黃河流域城市生態(tài)效率的空間溢出效應(yīng)在0—900公里的范圍內(nèi)均顯著為正,而在900—1 200公里的范圍內(nèi)逐漸減弱,在1 200公里及以上的范圍內(nèi)完全消失。因此,從總體來看,新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的正溢出效應(yīng)符合托布勒第一定律。然而,從不同閾值范圍對比來看,閾值愈小,空間溢出效應(yīng)的系數(shù)愈小。這可能是因為新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)在對近距離城市產(chǎn)生溢出效應(yīng)的同時,可能也會伴有一定的虹吸效應(yīng),這種虹吸效應(yīng)會抵消一部分正向溢出。從空間效應(yīng)分解來看,不論在何種閾值范圍內(nèi),新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的空間溢出效應(yīng)均明顯大于直接效應(yīng),且空間溢出效應(yīng)占總效應(yīng)的比重分別達(dá)到63.56%、73.55%、81.01%和83.40%,這表明黃河流域城市生態(tài)效率的協(xié)同增長很大程度上依賴于新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的頭雁引領(lǐng)效應(yīng)。

表5 不同地理距離范圍內(nèi)的空間回歸結(jié)果

(三) 穩(wěn)健性檢驗

為了保證研究結(jié)果的可靠性,本文通過更換效率測度模型、更換空間權(quán)重矩陣、考慮滯后效應(yīng)與增加控制變量4種方法進(jìn)一步檢驗新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施對黃河流域城市生態(tài)效率的影響。(1) 更換效率測度模型?？紤]到利用DEA-BCC模型測算的效率值更能體現(xiàn)出技術(shù)有效性,因此,本文以就業(yè)人數(shù)、全社會固定資產(chǎn)投資存量、能源消耗總量、城市建設(shè)用地面積、用水總量和建成區(qū)綠化覆蓋率為投入指標(biāo),以平減后的綠色國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)總量和環(huán)境綜合指數(shù)為產(chǎn)出指標(biāo),重新測度黃河流域城市生態(tài)效率并回歸。(2) 更換空間權(quán)重矩陣。雖然上文通過豪斯曼檢驗、LM檢驗與LR檢驗發(fā)現(xiàn)空間滯后和空間杜賓模型是考察新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施影響黃河流域城市生態(tài)效率的有效模型,但空間權(quán)重矩陣的設(shè)置尚存在一定的主觀性,因此,本文將空間鄰接矩陣更換為地理距離矩陣并重新回歸。(3) 考慮滯后效應(yīng)。由于新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)可能難以在當(dāng)期發(fā)揮出顯著的空間溢出效應(yīng),因此本文將核心解釋變量滯后一期并重新回歸。(4) 增加控制變量。為了緩解遺漏重要解釋變量而產(chǎn)生的內(nèi)生性問題,除基準(zhǔn)回歸模型中已控制的變量外,本文還進(jìn)一步控制了科技研發(fā)水平和外商直接投資水平。以取對數(shù)后的科技從業(yè)人員數(shù)表征區(qū)域科技研發(fā)水平,以外商直接投資額占國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)比重表征外商直接投資水平,并將其納入原空間面板模型中進(jìn)行回歸。根據(jù)表6的估計結(jié)果,在進(jìn)行更換效率測度模型、更換空間權(quán)重矩陣、考慮滯后效應(yīng)與增加控制變量等一系列穩(wěn)健性檢驗后,新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施對黃河流域城市生態(tài)效率提升的直接、空間溢出和總效應(yīng)依然顯著為正。

表6 穩(wěn)健性檢驗結(jié)果

(四) 內(nèi)生性檢驗

新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施與黃河流域城市生態(tài)效率之間可能存在反向因果關(guān)系,這主要是因為生態(tài)環(huán)境質(zhì)量高的城市通常會擁有一批高科技人才隊伍,這有利于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能等新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展。此外,黃河流域城市生態(tài)效率的影響因素也難以窮盡。因此,本文參考鈔小靜和薛志欣的做法[33],以各城市與北上廣深地理距離的倒數(shù)作為工具變量,并利用2013—2020年各城市計算機(jī)通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)產(chǎn)值為不隨時間變化的地理距離數(shù)據(jù)賦予時間趨勢,進(jìn)而以兩階段最小二乘法來緩解內(nèi)生性問題。工具變量的選取理由如下:一方面,黃河流域城市新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)會受到其與北上廣深地理距離的影響,距離越近,北上廣深城市的勞動力、基礎(chǔ)設(shè)施、知識、技術(shù)等越容易惠及黃河流域城市新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),即選取其作為新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的工具變量可以滿足相關(guān)性要求;另一方面,地理距離屬于自然因素,可以滿足排他性要求。

表7為新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施影響黃河流域城市生態(tài)效率的2SLS回歸結(jié)果。第一階段回歸結(jié)果表明,各城市與北上廣深地理距離的倒數(shù)(IV)和新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施呈顯著正相關(guān),且Cragg-Donald Wald F統(tǒng)計量為136.127,Kleibergen-Paap Wald rk F 統(tǒng)計量為90.759,表明不存在弱工具變量問題,滿足了相關(guān)性的要求;Kleibergen-Paaprk LM統(tǒng)計量則在1%的水平下顯著,即強(qiáng)烈拒絕不可識別的原假設(shè),滿足了外生性的要求。第二階段回歸結(jié)果表明,在選擇有效的工具變量后,新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)仍然顯著提升了黃河流域城市生態(tài)效率,這證實了本文核心結(jié)論的穩(wěn)健性。

表7 內(nèi)生性檢驗結(jié)果

五、 進(jìn)一步討論

(一) 影響機(jī)制檢驗

根據(jù)上文的理論分析,推動黃河流域城市生態(tài)效率協(xié)同增長的關(guān)鍵在于新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施可以有效促進(jìn)黃河流域城市發(fā)展動能轉(zhuǎn)換和發(fā)展過程優(yōu)化。因此,下文擬從綠色技術(shù)創(chuàng)新效應(yīng)、資源優(yōu)化配置效應(yīng)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級效應(yīng)3個方面檢驗新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施影響黃河流域城市生態(tài)效率的機(jī)制。在綠色技術(shù)創(chuàng)新方面,考慮到通過國家專利管理部門審批授權(quán)的發(fā)明專利才是實質(zhì)性創(chuàng)新,本文參照世界知識產(chǎn)權(quán)組織公布的國際專利分類綠色清單,并根據(jù)IPC分類號檢索綠色發(fā)明專利授權(quán)數(shù),以此表征城市綠色技術(shù)創(chuàng)新水平,這些綠色專利主要涉及風(fēng)能、自然熱制造、軌道車輛等方面[34]。在資源優(yōu)化配置方面,高等院校的學(xué)生一般被視為具有較大發(fā)展?jié)摿Φ膭?chuàng)新資源,新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)可能會吸引大量學(xué)生報考并留在該地區(qū)工作。考慮到地級市層面的研發(fā)人才數(shù)據(jù)不易獲取,本文以取對數(shù)后的高等學(xué)校在校學(xué)生數(shù)表征資源優(yōu)化配置水平。在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級方面,現(xiàn)有研究主要考慮到“經(jīng)濟(jì)服務(wù)化”趨勢,采用第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值與第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值之比來衡量產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化。但這一指標(biāo)忽視了第一產(chǎn)業(yè)在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的基礎(chǔ)性地位。因此,本文借鑒徐德云的研究[35],通過構(gòu)建產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次系數(shù)來測度產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化水平。

模型設(shè)定方面,同樣采用空間計量模型識別新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施對黃河流域城市生態(tài)效率的影響機(jī)制。綜合豪斯曼檢驗、LM檢驗和LR檢驗發(fā)現(xiàn),固定效應(yīng)下的空間滯后模型可以用于識別影響機(jī)制,該模型構(gòu)建如公式(3)所示,M為機(jī)制變量,其余變量與上文一致,不再贅述。

Mit=β0+ρWMit+β1NDIit+β2Xit+εit

(3)

由表8的列(1)至列(3)可知,不論是直接、空間溢出還是總效應(yīng),新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)均可以通過綠色技術(shù)創(chuàng)新效應(yīng)、資源優(yōu)化配置效應(yīng)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級效應(yīng)提升黃河流域城市生態(tài)效率。由此,研究假說1、研究假說2和研究假說3均得證。新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)加速了發(fā)展動能由傳統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新向綠色技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)型,能促進(jìn)研發(fā)型和技術(shù)型人才的高效配置,推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的數(shù)智化與綠色化轉(zhuǎn)型。從綠色技術(shù)創(chuàng)新、資源優(yōu)化配置和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級3種效應(yīng)對比來看,綠色技術(shù)創(chuàng)新是新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)影響黃河流域城市生態(tài)效率提升的最主要路徑。這可能是因為:一方面,新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施具有天然的綠色屬性,其建設(shè)發(fā)展更有利于促進(jìn)發(fā)展動能轉(zhuǎn)換;另一方面,資源優(yōu)化配置與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級效應(yīng)主要表現(xiàn)為發(fā)展過程的持續(xù)優(yōu)化,而過程優(yōu)化通常需要較高的時間成本,因此在短期內(nèi)難以達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)。從空間效應(yīng)分解來看,新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對綠色技術(shù)創(chuàng)新、資源優(yōu)化配置的空間溢出效應(yīng)均明顯小于直接效應(yīng),空間溢出效應(yīng)占總效應(yīng)的比重分別為7.45%和33.42%;其對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的空間溢出效應(yīng)明顯更強(qiáng),占比高達(dá)54.51%。由此可見,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級是新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施賦能鄰近城市生態(tài)效率協(xié)同增長的最主要路徑。這表明,新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)產(chǎn)生的分工網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)張效應(yīng)可以協(xié)同帶動鄰近城市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級,從而整體提升黃河流域城市生態(tài)效率。

表8 影響機(jī)制檢驗結(jié)果

(二) 異質(zhì)性檢驗

黃河流域不同河段、不同類型的城市在經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、技術(shù)條件和資源稟賦等方面均存在客觀差距,這可能會導(dǎo)致新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施賦能黃河流域城市生態(tài)效率提升具有異質(zhì)效應(yīng)。例如黃河上游主要流經(jīng)西北內(nèi)陸地區(qū),其智能化、信息化發(fā)展水平相對滯后,西安、青島、鄭州等城市所在的中下游地區(qū)則擁有更多新興數(shù)字化產(chǎn)業(yè);資源型城市、城市群城市一般擁有更加優(yōu)越的稟賦條件,更易于吸引人、財、物等生產(chǎn)要素向這些城市集聚。這既可能為城市發(fā)展創(chuàng)造更多經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出,但也可能會形成城市交通擁堵、資源消耗過度、碳排放等環(huán)境負(fù)產(chǎn)出。因此,新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施賦能黃河流域城市生態(tài)效率提升的異質(zhì)效應(yīng)有待深入考察。本文將樣本劃分為上游和中下游、城市群城市和非城市群城市、資源型城市和非資源型城市三組,具體回歸結(jié)果如表9所示。

表9 異質(zhì)性檢驗

(1) 上游和中下游組。由表9列(1)至列(2)可知,中下游地區(qū)新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施對黃河流域城市生態(tài)效率的三種效應(yīng)均顯著為正,而上游地區(qū)新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的直接、空間溢出和總效應(yīng)均不顯著。根據(jù)《2021年全球創(chuàng)新指數(shù)報告》,濟(jì)南、青島、西安等城市均擁有世界級科技創(chuàng)新集群,這為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、5G、人工智能等新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施賦能生態(tài)治理和實現(xiàn)高效技術(shù)溢出奠定了重要的科技基礎(chǔ)。(2) 城市群和非城市群組。新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施對城市群城市生態(tài)效率提升3種效應(yīng)均顯著為正,這與本文預(yù)期相符,相較于非城市群城市而言,城市群城市一般會擁有更優(yōu)質(zhì)的人力資本、更堅實的技術(shù)基礎(chǔ)以及更智能、高效、安全的現(xiàn)代化基礎(chǔ)設(shè)施,這對于充分發(fā)揮新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的溢出帶動效應(yīng)具有關(guān)鍵性作用。(3) 資源型和非資源型城市組。相較于資源型城市,新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施顯著提升了非資源型城市及其鄰近城市的生態(tài)效率。這主要是因為資源型城市的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)活動過度依賴于資源消耗,新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)可能會促進(jìn)其與鄰近城市經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出增長,但同時也會加劇流域內(nèi)的環(huán)境污染問題。

六、 結(jié)論與政策建議

加速布局建設(shè)數(shù)字轉(zhuǎn)型、智能升級、融合創(chuàng)新的新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施,充分發(fā)揮新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的空間溢出效應(yīng)對于助力黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展具有重大的現(xiàn)實意義。因此,本文基于新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施影響黃河流域城市生態(tài)效率的空間溢出效應(yīng)分析,利用空間面板模型進(jìn)行實證檢驗,研究結(jié)論如下: (1) 黃河流域城市生態(tài)效率在空間鄰接、地理距離和經(jīng)濟(jì)地理距離矩陣下均存在顯著的空間正相關(guān)性,新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施對黃河流域城市生態(tài)效率提升的直接、空間溢出和總效應(yīng)均顯著為正,且該結(jié)論在更換效率測度模型、更換空間權(quán)重矩陣、考慮滯后效應(yīng)、增加控制變量等穩(wěn)健性檢驗和內(nèi)生性討論后依然成立。(2) 空間效應(yīng)衰減邊界檢驗發(fā)現(xiàn),新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施對黃河流域城市生態(tài)效率的空間正溢出效應(yīng)在900公里范圍內(nèi)顯著存在,在900—1 200公里的范圍內(nèi)逐漸減弱,在1 200公理及以上范圍完全消失。(3) 機(jī)制檢驗發(fā)現(xiàn),新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施通過綠色技術(shù)創(chuàng)新、資源優(yōu)化配置和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級推動本地和鄰地生態(tài)效率提升。(4) 異質(zhì)性檢驗發(fā)現(xiàn),新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施對黃河流域城市生態(tài)效率的直接、空間溢出和總效應(yīng)在中下游地區(qū)、城市群城市和非資源型城市顯著存在。依據(jù)以上結(jié)論,提出以下針對性的政策建議:

第一,推進(jìn)新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),打造現(xiàn)代化基礎(chǔ)設(shè)施體系。黃河流域不同城市的資源稟賦以及建設(shè)發(fā)展新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的條件存在較大差異,各城市需要因地制宜地制定方針政策。對于數(shù)字基礎(chǔ)條件薄弱的后進(jìn)城市而言,地方政府應(yīng)加快市政、能源、交通等傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)字化改造,加強(qiáng)智能感知、泛在互聯(lián)、安全高效的傳輸體系建設(shè)。例如西寧、銀川等城市要在城市公共交通系統(tǒng)中積極引入新能源汽車,并加速整合交通運(yùn)輸基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源,推進(jìn)交通運(yùn)輸信息共享服務(wù)平臺和大數(shù)據(jù)中心等系統(tǒng)建設(shè),實現(xiàn)綠色、智慧出行。對于數(shù)字基礎(chǔ)條件優(yōu)越的先進(jìn)城市而言,要鼓勵高等院校和新型科研機(jī)構(gòu)瞄準(zhǔn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等前沿領(lǐng)域開設(shè)學(xué)習(xí)課程、開展戰(zhàn)略性國家重大科技研發(fā)。例如在西安、濟(jì)南、青島等核心城市積極建設(shè)大數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)園區(qū),制定5G、智能終端等產(chǎn)業(yè)行動方案,并依靠都市圈一體化建設(shè)充分發(fā)揮西安等新一線城市的示范作用,加快推動新興產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展。

第二,充分發(fā)揮數(shù)字基建溢出帶動性很強(qiáng)的“頭雁效應(yīng)”,促進(jìn)黃河流域城市生態(tài)效率協(xié)同增長。研究發(fā)現(xiàn)上游城市、非城市群城市和資源型城市生態(tài)環(huán)境自我優(yōu)化和接納溢出效應(yīng)的能力均明顯不足。因此,一方面要在黃河流域沿線高等院校、企業(yè)研發(fā)部門、科研院之間加速構(gòu)建深度交流的數(shù)字創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò),加強(qiáng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)應(yīng)用場景開放共享力度,精準(zhǔn)發(fā)揮不同城市的區(qū)位優(yōu)勢,從而促進(jìn)上游、非城市群城市和資源型城市高效接納溢出效應(yīng);另一方面,要在“綠水青山就是金山銀山”的高質(zhì)量發(fā)展理念引領(lǐng)下使通信、導(dǎo)航、智能遙感等數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施充分作用于黃河流域生態(tài)環(huán)境治理修復(fù)、監(jiān)測預(yù)警、城市綠色發(fā)展等工作,并在城市間共建、共用一批數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施與公共服務(wù)平臺,不斷完善黃河流域生態(tài)環(huán)境協(xié)同治理機(jī)制,從而協(xié)同推進(jìn)黃河流域降污減碳和可持續(xù)發(fā)展。

第三,加強(qiáng)黃河流域城市綠色創(chuàng)新,推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。就從綠色技術(shù)創(chuàng)新而言,地方政府要對企業(yè)綠色科技研發(fā)項目給予一定的政策傾斜,堅持“引進(jìn)來”和“走出去”并舉,加強(qiáng)與“一帶一路”國家之間的綠色科技合作,跟蹤學(xué)習(xí)國際前沿的清潔生產(chǎn)與環(huán)境治理技術(shù)。就節(jié)能環(huán)保而言,一方面要在黃河上游荒漠、戈壁地區(qū)持續(xù)推進(jìn)大型風(fēng)電光伏基地建設(shè);另一方面,應(yīng)大力宣揚(yáng)“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展理念,培育居民綠色出行、綠色消費(fèi)意識,科學(xué)規(guī)劃布局城市綠環(huán)綠道,逐步完善城市智慧公交系統(tǒng),建設(shè)自行車道、步行道等慢行網(wǎng)絡(luò),推廣綠色建材、裝配式建筑和鋼結(jié)構(gòu)住宅。就產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、綠色化轉(zhuǎn)型而言,一方面要不斷壯大發(fā)展黃河沿岸種養(yǎng)有機(jī)結(jié)合的循環(huán)農(nóng)業(yè)和清潔生產(chǎn)、新能源等節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè),規(guī)范發(fā)展再制造產(chǎn)業(yè);另一方面,要推進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營和管理服務(wù)數(shù)字化改造,加速發(fā)展加強(qiáng)黃河流域工業(yè)企業(yè)重金屬污染監(jiān)測預(yù)警,強(qiáng)化沿岸地區(qū)承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移能力。