摘 要:發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)是提升城市碳排放效率的重要途徑?;?011-2022年中國(guó)274 個(gè)城市的相關(guān)數(shù)據(jù),本文采用非期望產(chǎn)出的超效率 SBM 模型、雙重機(jī)器學(xué)習(xí)等方法,以“國(guó)家大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)”試點(diǎn)政策作為準(zhǔn)自然實(shí)驗(yàn),探討數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)城市碳排放效率的影響及共傳導(dǎo)機(jī)制。研究表明,數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展能夠顯著提升城市碳排放效率;在傳導(dǎo)機(jī)制上,數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展可以通過(guò)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)開(kāi)級(jí)、綠色技術(shù)創(chuàng)新提升城市碳排放效率;異質(zhì)性分析表明,在不同類型的試驗(yàn)區(qū)和資源察賦不同的城市,數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)碳排放效率的影響存在差異。
關(guān)鍵詞:數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展;城市碳排放效率;國(guó)家大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)
中圖分類號(hào):F49;F121.3;X321文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1001-148X(2025)03-0085-09
一、引 言
數(shù)字經(jīng)濟(jì)是推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和社會(huì)進(jìn)步的新型經(jīng)濟(jì)形態(tài)。根據(jù)《中國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展報(bào)告(2023)》顯示,數(shù)字經(jīng)濟(jì)的規(guī)模已達(dá)到53.9萬(wàn)億元,占GDP的比重超過(guò)了42%。這一現(xiàn)象不僅反映了
式(1)中,CEE表示城市碳排放效率;n為決策單元個(gè)數(shù),即國(guó)家大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)274個(gè)典型城市,每個(gè)城市都包含m個(gè)投入變量、P,個(gè)期望產(chǎn)出和P;個(gè)非期望產(chǎn)出變量;x、,和)\"分別表示投人矩陣中的相應(yīng)元素、期望產(chǎn)出矩陣和非期望產(chǎn)出矩陣。
2.雙重機(jī)器學(xué)習(xí)模型
由于采用雙重差分模型等因果推斷方法評(píng)估政策效果,存在樣本數(shù)據(jù)難以滿足平行趨勢(shì)檢驗(yàn)要求等前提條件,從而導(dǎo)致有偏的估計(jì)結(jié)果。現(xiàn)有研究中的傳統(tǒng)參數(shù)和非參數(shù)方法往往面臨多重挑戰(zhàn):參數(shù)模型易受遺漏變量干擾且依賴嚴(yán)格的函數(shù)形式假設(shè),而非參數(shù)方法則存在高維數(shù)據(jù)詛咒和正則化偏差等局限。針對(duì)這些問(wèn)題,Chermozhuk-ow 等]創(chuàng)新性地構(gòu)建了雙重機(jī)器學(xué)習(xí)框架,該模型通過(guò)整合內(nèi)曼正交化技術(shù)與交叉驗(yàn)證策略,顯苦降低了模型設(shè)定偏誤,確保參數(shù)估計(jì)具備一致性、漸進(jìn)正態(tài)性及有效性等理想統(tǒng)計(jì)特性。因此,本文以“國(guó)家大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)”試點(diǎn)政策為政策虛擬變量,采用雙重機(jī)器學(xué)習(xí)模型分析數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)城市碳排放效率的影響。
雙重機(jī)器學(xué)習(xí)的核心思想是將因果推斷問(wèn)題分解為兩個(gè)獨(dú)立的預(yù)測(cè)步驟,利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法來(lái)提高因果效應(yīng)估計(jì)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)健性。首先,使用控制變量集預(yù)測(cè)被解釋變量,得到預(yù)測(cè)殘差,去除由控制變量解釋的部分。接著,使用同樣的控制變量集預(yù)測(cè)解釋變量,得到其殘差,去除控制變量的影響。最后,通過(guò)回歸分析中的兩個(gè)殘差估計(jì)解釋變量和被解釋變量的因果效應(yīng)。本文構(gòu)建的基
數(shù)字技術(shù)在中國(guó)各行業(yè)中的廣泛應(yīng)用,也凸顯了數(shù)字經(jīng)濟(jì)對(duì)資源配置、生產(chǎn)效率和消費(fèi)模式的深刻影響。然而,在中國(guó)經(jīng)濟(jì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展的同時(shí),由于人口規(guī)模大,經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的能源依存度高,經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨著環(huán)境污染、節(jié)能減排等挑戰(zhàn)。中國(guó)于2020年9月召開(kāi)的聯(lián)合國(guó)大會(huì)第七十五屆會(huì)議上承諾,將力爭(zhēng)二氧化碳排放在2030年前達(dá)到峰值,并爭(zhēng)取在2060年實(shí)現(xiàn)碳中和。數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展有助于推動(dòng)中國(guó)企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境發(fā)生根本性變化,是實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”和“碳中和”目標(biāo)的重要途徑。黨的二十大報(bào)告指出,要加速數(shù)字中國(guó)建設(shè)、特別是要推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能與傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)的深度融合,在節(jié)能環(huán)保、綠色低碳等領(lǐng)域培育新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。國(guó)家大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要試驗(yàn)場(chǎng),對(duì)推動(dòng)中國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展與低碳減排具有重要意義。2015年9月,國(guó)務(wù)院出臺(tái)《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要》,明確支持貴州等地建設(shè)大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)。2016年2月,貴州獲批成為首個(gè)國(guó)家級(jí)大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū);同年10月,第二批試點(diǎn)地區(qū)公布,包括京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角及東北、中西部等多個(gè)省市。這些試驗(yàn)區(qū)的設(shè)立旨在整合基礎(chǔ)設(shè)施資源,培育大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)集群,帶動(dòng)區(qū)域創(chuàng)新升級(jí),推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)的深度融合,以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展??梢?jiàn),國(guó)家大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)作為試點(diǎn)政策,為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了良好環(huán)境,也為城市碳排放管理帶來(lái)了新的機(jī)遇。
本文以國(guó)家大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)政策作為代理變量,探討數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)碳排放效率的影響及其傳導(dǎo)機(jī)制,采用非期望產(chǎn)出的超效率 SBM 模型計(jì)算 2011-2022 年中國(guó) 274 個(gè)城市的碳排放效率,以“國(guó)家大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)”政策作為準(zhǔn)自然實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景,采用雙重機(jī)器學(xué)習(xí)方法實(shí)證分析數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)碳排放效率的作用機(jī)制。相較于已有文獻(xiàn),本研究的創(chuàng)新價(jià)值主要體現(xiàn)在:首先,在研究方法上引人雙重機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)進(jìn)行政策效應(yīng)評(píng)估,充分發(fā)揮其模型適應(yīng)性強(qiáng)和檢驗(yàn)穩(wěn)健性高的優(yōu)勢(shì)從而提升研究結(jié)論的可信度。二是在試驗(yàn)區(qū)虛擬變量選取范圍上,已有研究通常將國(guó)家大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)所在省份的全部城市視為處理組,忽略了部分城市在發(fā)展規(guī)劃和政策執(zhí)行上參與程度較低的實(shí)際情況。本文擬在考察各試驗(yàn)區(qū)政策、發(fā)展思路和相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展等因素基礎(chǔ)上,篩選33個(gè)典型城市作為有效處理組,從而可提高雙重機(jī)器學(xué)習(xí)模型回歸結(jié)果的準(zhǔn)確性。三是在運(yùn)用因果中介效應(yīng)模型進(jìn)行機(jī)制檢驗(yàn)方面,本文定性分析數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)城市碳排放效率影響的傳導(dǎo)路徑,然后通過(guò)實(shí)證驗(yàn)證數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展通過(guò)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)和推動(dòng)綠色技術(shù)創(chuàng)新這兩條中介路徑,實(shí)現(xiàn)提高能源利用效率與減少碳排放的雙重效果,拓寬了數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)城市碳排放效率影響的研究深度。
二、理論分析與研究假設(shè)
(一)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)碳排放效率的直接影響
發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)是提升生態(tài)環(huán)境效益的重要途徑。數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)碳排放效率的直接影響主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:一是降低碳排放總量,二是提高能源使用效率四。這兩個(gè)方面均有助于提升碳排放效率。具體而言,在降低碳排放總量上,數(shù)寧經(jīng)濟(jì)發(fā)展尤其是國(guó)家大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)政策的實(shí)施,有助于激勵(lì)企業(yè)應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù),通過(guò)深耕大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè),企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)碳排放數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè),幫助政府和企業(yè)實(shí)時(shí)掌握碳排放狀況,從而制定更科學(xué)的碳減排措施。在提高能源使用效率上,數(shù)字經(jīng)濟(jì)與傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)的融合有助于傳統(tǒng)企業(yè)降低生產(chǎn)成本,實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)。在國(guó)家大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)內(nèi),企業(yè)通過(guò)引人先進(jìn)的制造技術(shù),如機(jī)器人和人工智能技術(shù),能夠提高生產(chǎn)效率,減少資源浪費(fèi)和能源消耗。試驗(yàn)區(qū)內(nèi)企業(yè)之間數(shù)據(jù)共享與生產(chǎn)協(xié)作有助于推動(dòng)綠色技術(shù)創(chuàng)新和可再生能源應(yīng)用,促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,從而提高碳排放效率?;诖耍疚奶岢鋈缦录僭O(shè):
H1:數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展有利于提高碳排放效率。
(二)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)碳排放效率的間接影響
1.數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展通過(guò)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)對(duì)碳排放效率的間接影響
數(shù)字經(jīng)濟(jì)作為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的產(chǎn)物,主要從數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化兩個(gè)方面影響產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)9。數(shù)字產(chǎn)業(yè)化主要是指信息技術(shù)的應(yīng)用,促進(jìn)新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,包括電子信息制造、信息通信、軟件和T服務(wù)業(yè)以及互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)等。這些產(chǎn)業(yè)以數(shù)字技術(shù)為驅(qū)動(dòng)、以數(shù)據(jù)為生產(chǎn)要素,其快速發(fā)展能夠促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向更技術(shù)密集的方向演進(jìn)。產(chǎn)業(yè)數(shù)字化是將傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)與數(shù)字技術(shù)深度融合,通過(guò)在生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)中應(yīng)用數(shù)字技術(shù),助力傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型與升級(jí)。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)可分為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化與高級(jí)化兩個(gè)層面”。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化的目標(biāo)在于優(yōu)化生產(chǎn)要素配置,促進(jìn)各產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展,而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化則是產(chǎn)業(yè)升級(jí)的最終目標(biāo)。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)對(duì)碳排放效率的影響主要有:第一,不同產(chǎn)業(yè)對(duì)能源的需求存在差異,且各種能源的碳排放效率不同,這導(dǎo)致了生產(chǎn)過(guò)程中碳排放量的差異,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)有助于增加服務(wù)業(yè)的比重,推動(dòng)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)向低能耗產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型。第二,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)將推動(dòng)清潔能源的使用,有利于清潔能源的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,促進(jìn)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。第三,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)間生產(chǎn)資源的自由流動(dòng),有助于資源的有效配置,使得資本、勞動(dòng)等要素高效地集中到企業(yè),加速企業(yè)的綠色創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展?;诖耍疚奶岢鋈缦录僭O(shè):
H2:數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展有助于推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí),從而提高碳排放效率。
2.數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展通過(guò)綠色技術(shù)創(chuàng)新對(duì)碳排放效率的間接影響
數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展有助于推動(dòng)企業(yè)綠色技術(shù)創(chuàng)新數(shù)字經(jīng)濟(jì)的推進(jìn)為企業(yè)提升產(chǎn)品全生命周期的節(jié)能環(huán)保水平創(chuàng)造了技術(shù)條件,助力于企業(yè)進(jìn)行設(shè)備更新和智能化升級(jí),進(jìn)而推動(dòng)綠色技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展,從而提高了生產(chǎn)效率,降低能源消耗四。特別是國(guó)家大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)政策的實(shí)施,包括共享和開(kāi)放數(shù)據(jù)資源、培養(yǎng)大數(shù)據(jù)人才以及推動(dòng)國(guó)際合作等,營(yíng)造了良好的人才聚集和技術(shù)創(chuàng)新環(huán)境,有助于企業(yè)運(yùn)用綠色技術(shù),優(yōu)化生產(chǎn)工藝,降低城市碳排放水平。具體而言,綠色技術(shù)創(chuàng)新能夠從三個(gè)層面提升碳排放效率:一是有助于優(yōu)化生產(chǎn)工藝,提升能源使用效率,降低每單位產(chǎn)出的碳排放量。二是有助于推動(dòng)清潔能源的技術(shù)突破與商業(yè)化進(jìn)程,優(yōu)化能源供給體系與消費(fèi)模式。三是有助于提升碳排放處理技術(shù),以更低的成本捕獲、儲(chǔ)存和利用二氧化碳”?;诖耍疚奶岢鋈缦录僭O(shè):
H3:數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展有助于促進(jìn)綠色技術(shù)創(chuàng)新,從而提高碳排放效率。
三、研究設(shè)計(jì)
(一)模型設(shè)定
1.非期望產(chǎn)出的超效率 SBM 模型
相較于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)方法,SBM 模型納人了生產(chǎn)過(guò)程中的非期望產(chǎn)出,即副產(chǎn)品C0,使得變量測(cè)度更符合實(shí)際情況,因此,在碳排放效率1、科技創(chuàng)新效率!]和綠色經(jīng)濟(jì)效率“等領(lǐng)域的測(cè)度研究中,非期望產(chǎn)出的超效率 SBM 模型得到了廣泛應(yīng)用。鑒于此,本文參考相關(guān)研究[”,采用非期望產(chǎn)出的超效率 SBM 模型測(cè)算城市碳排放效率。具體計(jì)算公式如下
式(1)中,CEE表示城市碳排放效率;n為決策單元個(gè)數(shù),即國(guó)家大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)274個(gè)典型城市,每個(gè)城市都包含m個(gè)投入變量、P,個(gè)期望產(chǎn)出和P;個(gè)非期望產(chǎn)出變量;x、,和)\"分別表示投人矩陣中的相應(yīng)元素、期望產(chǎn)出矩陣和非期望產(chǎn)出矩陣。
2.雙重機(jī)器學(xué)習(xí)模型
由于采用雙重差分模型等因果推斷方法評(píng)估政策效果,存在樣本數(shù)據(jù)難以滿足平行趨勢(shì)檢驗(yàn)要求等前提條件,從而導(dǎo)致有偏的估計(jì)結(jié)果?,F(xiàn)有研究中的傳統(tǒng)參數(shù)和非參數(shù)方法往往面臨多重挑戰(zhàn):參數(shù)模型易受遺漏變量干擾且依賴嚴(yán)格的函數(shù)形式假設(shè),而非參數(shù)方法則存在高維數(shù)據(jù)詛咒和正則化偏差等局限。針對(duì)這些問(wèn)題,Chermozhuk-ow 等]創(chuàng)新性地構(gòu)建了雙重機(jī)器學(xué)習(xí)框架,該模型通過(guò)整合內(nèi)曼正交化技術(shù)與交叉驗(yàn)證策略,顯苦降低了模型設(shè)定偏誤,確保參數(shù)估計(jì)具備一致性、漸進(jìn)正態(tài)性及有效性等理想統(tǒng)計(jì)特性。因此,本文以“國(guó)家大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)”試點(diǎn)政策為政策虛擬變量,采用雙重機(jī)器學(xué)習(xí)模型分析數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)城市碳排放效率的影響。
雙重機(jī)器學(xué)習(xí)的核心思想是將因果推斷問(wèn)題分解為兩個(gè)獨(dú)立的預(yù)測(cè)步驟,利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法來(lái)提高因果效應(yīng)估計(jì)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)健性。首先,使用控制變量集預(yù)測(cè)被解釋變量,得到預(yù)測(cè)殘差,去除由控制變量解釋的部分。接著,使用同樣的控制變量集預(yù)測(cè)解釋變量,得到其殘差,去除控制變量的影響。最后,通過(guò)回歸分析中的兩個(gè)殘差估計(jì)解釋變量和被解釋變量的因果效應(yīng)。本文構(gòu)建的基于雙重機(jī)器學(xué)習(xí)的部分線性模型如下:
式(2)和(3)中,CEE.,表示被解釋變量,即城市碳排放效率,i為城市,為年份;Pdlicy..為解釋變量,即“國(guó)家大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)”政策虛擬變量代替數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展變量,設(shè)置為國(guó)家大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)的城市為1,否則為0;0為政策虛擬變量的回歸系數(shù),用于量化國(guó)家大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)試點(diǎn)政策對(duì)城市碳排放效率的影響效應(yīng);X,表示可能影響被解釋變量的其他控制變量集合;g(X)表示被解釋變量對(duì)控制變量的回歸函數(shù),需借助機(jī)器學(xué)習(xí)模型估計(jì)具體形式;0。表示隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng),且條件均值為0。對(duì)式(2)和式(3)進(jìn)行估計(jì),得到國(guó)家大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)試點(diǎn)政策變量的估計(jì)系數(shù)如下
式(4)中,n代表樣本量。為提升模型收斂速度,并確保在樣本量較小的情況下,解釋變量的估計(jì)系數(shù)滿足無(wú)偏性,本文構(gòu)建輔助回歸函數(shù)如下:
式(5)中,m(X,)表示解釋變量對(duì)控制變量的回歸函數(shù),并借助機(jī)器學(xué)習(xí)模型估計(jì)其具體形式。式(6)中,,表示隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng),且條件均值為0。具體操作過(guò)程為:首先,采用機(jī)器學(xué)習(xí)算法估計(jì)輔助回歸(X),取其殘差i.= Pohgy...-m(X.);其次,采用機(jī)器學(xué)習(xí)算法估計(jì)g(X.),將主回歸形式改變?yōu)?CEE..-X..)= 0Poligy..+U..;最后,將,作為 Pohey.,的工具變量進(jìn)行回歸,獲得無(wú)偏的系數(shù)估計(jì)量如下:
式(7)中,變量符號(hào)與上文一致。
城市碳排放效率受數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響,且在不同城市和不同發(fā)展階段呈現(xiàn)異質(zhì)性特征。鑒于數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)城市碳排放效率存在這種異質(zhì)性影響,本文根據(jù) Chermozhukov 等[]的研究,構(gòu)建更具一般性的交互式模型如下
式(8)一式(11)中,變量符號(hào)與上文一致,相關(guān)參數(shù)的估計(jì)方法與上文式(2)一式(7)雙重機(jī)器學(xué)習(xí)的部分線性模型一致。
3.因果中介效應(yīng)模型
由于國(guó)家大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)的設(shè)立可從多個(gè)維度推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展,本文以“國(guó)家大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)”試點(diǎn)政策代表數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展,探討其對(duì)城市碳排放效率的間接影響,即中介傳導(dǎo)機(jī)制。本研究針對(duì)傳統(tǒng)中介效應(yīng)分析方法的局限性進(jìn)行了模型改進(jìn)。傳統(tǒng)三步法由于存在內(nèi)生性偏誤,難以準(zhǔn)確識(shí)別變量間的因果中介路徑。為此,本研究采用反事實(shí)因果推斷框架,建立了更普適的因果中介分析模型。該模型通過(guò)效應(yīng)分解技術(shù),將總效應(yīng)區(qū)分為兩個(gè)部分:經(jīng)由中介變量傳遞的間接效應(yīng),以及獨(dú)立于中介路徑的直接效應(yīng)。具體而言,因果中介效應(yīng)分析中的中介因素取決于處置狀態(tài)d,被解釋變量Y同時(shí)取決于中介因素和處置狀態(tài)d,因此,直接效應(yīng)。在處置狀態(tài)d變更后由個(gè)體中介因素狀態(tài)M(d)決定;間接效應(yīng)8在中介因素狀態(tài)M(d)變更后由個(gè)體處置狀態(tài)d決定直接效應(yīng)@和間接效應(yīng)8和總效應(yīng)分別表示如下
式(12)中,為總效應(yīng)的分解公式,將總效應(yīng)Δ表示為兩種不同組合形式:其一為處置組直接效應(yīng)0(1)與自然間接效應(yīng)8(0)之和,其二為自然直接效應(yīng)0(0)與處置組間接效應(yīng)8(1)之和。這種雙重分解方式為揭示因果機(jī)制提供了更全面的分析視角。
(二)變量選取
1.被解釋變量
城市碳排放效率(CEE)。本文參考劉文發(fā)和陸學(xué)峰(2024)]的研究方法,采用非期望產(chǎn)出的超效率 SBM模型測(cè)算城市碳排放效率。在模型中選取碳排放效率的投入變量為勞動(dòng)、資本和能源。勞動(dòng)投人以城市就業(yè)人數(shù)衡量:資本投入用定資產(chǎn)存量衡量;能源投人以城市總能源消耗量衡量。模型的期望產(chǎn)出為城市的實(shí)際GDP,非期望產(chǎn)出為城市C0,排放量。對(duì)于“城市C0,排放量”的測(cè)算,本文參考吳建新和郭智勇(2016)(1的研究成果,包括了城市煤氣、波化氣等直接能源以及電能和熱能所產(chǎn)生的碳排放的核算。
2.解釋變量
國(guó)家大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)(Policy)為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的代理變量。為推進(jìn)大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)建設(shè),國(guó)務(wù)院于2015年8月發(fā)布了《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要》。2015年9月中國(guó)首個(gè)國(guó)家級(jí)大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)在貴州啟動(dòng),2016年10月北京、天津和河北等地區(qū)被納人第二批國(guó)家大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)。鑒于兩批試驗(yàn)區(qū)獲批時(shí)間的差異和政策的滯后性,已有文獻(xiàn)通常以 2016年作為第一批試驗(yàn)區(qū)的起始年份,并將2017年作為第二批試驗(yàn)區(qū)的起始年份。本文考慮到國(guó)家大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)建設(shè)的實(shí)際進(jìn)度而非局限于批復(fù)時(shí)間,將第一批試驗(yàn)區(qū)的起始年份定為2015年,第二批試驗(yàn)區(qū)的起始年份定為2017年。根據(jù)各城市成為大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)的時(shí)間對(duì)虛擬變量進(jìn)行賦值,若其開(kāi)始設(shè)為國(guó)家大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū),賦值為1,否則為0值得注意的是,現(xiàn)有研究通常直接將獲批試驗(yàn)區(qū)省份內(nèi)所有城市均賦值為1,而忽略省內(nèi)城市在響應(yīng)政策和發(fā)展規(guī)劃上的差異。因此,本文參考張自然和何競(jìng)(2024)的研究思路,從各城市政策發(fā)展思路和相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展三個(gè)因素識(shí)別出33個(gè)城市作為有效處理組,具體城市分布如表1所示。
3.控制變量
為準(zhǔn)確評(píng)估數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)城市碳排放效率的影響,并降低因遺漏變量導(dǎo)致的估計(jì)誤差,本文在模型中引人以下四個(gè)控制變量。政府干預(yù)(Gom):以地方財(cái)政科技支出與地方財(cái)政一般預(yù)算支出的比例衡量;經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平(PGDP):以人均地區(qū)生產(chǎn)總值的對(duì)數(shù)形式衡量;建成區(qū)綠化覆蓋率(Green)以城市建成區(qū)綠化覆蓋面積與建成區(qū)總面積的比例衡量;金融發(fā)展(Fin):采用金融機(jī)構(gòu)信貸規(guī)模占CDP比重作為金融發(fā)展的代理指標(biāo)??紤]到樣本容量的限制,為增強(qiáng)模型估計(jì)精度,在雙重機(jī)器學(xué)習(xí)框架下同時(shí)納人控制變量的線性項(xiàng)和二次項(xiàng)。
4.中介變量
(1)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)(1S)。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是指產(chǎn)業(yè)從較低層次向較高層次轉(zhuǎn)變的過(guò)程。根據(jù)配第-克拉克定律,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,勞動(dòng)力會(huì)逐步從第一產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)向第二和第三產(chǎn)業(yè)。參考汪偉等(2015)[]的研究,本文通過(guò)計(jì)算第一、第二和第三產(chǎn)業(yè)的加權(quán)比重,推導(dǎo)出產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次系數(shù),該系數(shù)的數(shù)值越高,表示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí)程度越高。具體的計(jì)算公式如下
式(13)中,9,表示第i個(gè)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值比重。
(2)綠色技術(shù)創(chuàng)新(GP):現(xiàn)有研究普遍使用綠色專利授權(quán)量作為衡量指標(biāo),但考慮到專利審查流程的時(shí)滯性,授權(quán)數(shù)據(jù)往往難以實(shí)時(shí)反映創(chuàng)新動(dòng)態(tài)。基于此,本文創(chuàng)新性地采用綠色專利申請(qǐng)量占總專利申請(qǐng)量的比重作為代理變量,該指標(biāo)能夠更及時(shí)、準(zhǔn)確地捕捉區(qū)域綠色技術(shù)創(chuàng)新的最新進(jìn)展。
(三)數(shù)據(jù)來(lái)源和描述性統(tǒng)計(jì)
鑒于部分城市的數(shù)據(jù)缺失較為嚴(yán)重,為確保相關(guān)數(shù)據(jù)的完整性和可獲取性,本文選擇2011-2022年國(guó)家大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)中274個(gè)城市作為研究對(duì)象。對(duì)某些年份缺失的數(shù)據(jù),采用插值法進(jìn)行填補(bǔ)。本研究的數(shù)據(jù)來(lái)源主要包括:城市碳排放數(shù)據(jù)、中介變量及相關(guān)控制變量指標(biāo)均采集自歷年發(fā)布的《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》以及各地方政府編制的城市統(tǒng)計(jì)年鑒等權(quán)威統(tǒng)計(jì)資料,變量的描述性統(tǒng)計(jì)如表2所示。此外,本文對(duì)絕對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換處理。
四、實(shí)證結(jié)果分析
(一)基準(zhǔn)回歸
本文首先采用非期望產(chǎn)出的超效率SBM 模型式(1)計(jì)算被解釋變量即城市碳排放效率數(shù)值,囿于篇幅,具體數(shù)據(jù)未詳細(xì)列出。其次,以“國(guó)家大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)”試點(diǎn)政策作為準(zhǔn)自然實(shí)驗(yàn),采用雙重機(jī)器學(xué)習(xí)方法評(píng)估數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)城市碳排放效率的影響效應(yīng)。具體而言,對(duì)上文構(gòu)建的部分線性模型式(2)一式(7)以及交互式模型式(8)-式(11)采用 XGBoost 算法對(duì)回歸系數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè),樣本分割比例設(shè)為1:4,基于雙重機(jī)器學(xué)習(xí)的基準(zhǔn)回歸結(jié)果如表3所示。列(1)為部分線性模型和列(3)為交互式模型在全樣本區(qū)間內(nèi)控制了城市、時(shí)間固定效應(yīng)以及控制變量一次項(xiàng)的回歸結(jié)果,列(2)部分線性模型和列(4)交互式模型是在列(1)和列(3)基礎(chǔ)上,加人了控制變量二次項(xiàng)的回歸結(jié)果。
由表3可知,無(wú)論使用部分線性模型還是交互式模型,國(guó)家大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)政策對(duì)城市碳排放效率的回歸系數(shù)為正,且在5的水平上顯著。模型加人控制變量的二次項(xiàng)后,系數(shù)在1%的水平上顯著。由此可以得到數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展有利于提高城市碳排放效率,驗(yàn)證了假設(shè) H1。
(二)穩(wěn)健性檢驗(yàn)
1.安慰劑檢驗(yàn)
為提高實(shí)證分析的穩(wěn)健性,本文通過(guò)替換實(shí)驗(yàn)組城市進(jìn)行安慰劑檢驗(yàn),以驗(yàn)證國(guó)家大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)對(duì)城市碳排放效率的影響是否具有偶然性。具體而言,在全部樣本中隨機(jī)抽取33 個(gè)城市作為“偽實(shí)驗(yàn)組”,數(shù)量與處理組試點(diǎn)的城市相同,其余城市則作為“偽對(duì)照組”,隨后通過(guò)構(gòu)造“偽政策虛擬變量”替代真實(shí)處理變量進(jìn)行回歸檢驗(yàn)。該模擬過(guò)程選代執(zhí)行 500次,獲得相應(yīng)的參數(shù)估計(jì)值及其統(tǒng)計(jì)顯著性水平序列,安慰劑檢驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。圖1顯示,基于隨機(jī)抽樣的“偽處理組”回歸系數(shù)呈現(xiàn)以零為中心的正態(tài)分布特征,與真實(shí)系數(shù)(B=0.5)形成顯著差異。這一結(jié)果表明:首先,隨機(jī)選取的處理組未表現(xiàn)出顯著政策效應(yīng),從而可推斷出大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)政策對(duì)實(shí)驗(yàn)組碳排放效率的真實(shí)影響;其次,該檢驗(yàn)結(jié)果同時(shí)排除了嚴(yán)重遺漏變量問(wèn)題的可能性,證實(shí)了模型估計(jì)的穩(wěn)健性和可靠性。
2.更換機(jī)器學(xué)習(xí)算法
本研究注意到,盡管XGBoost算法具有優(yōu)于其他機(jī)器學(xué)習(xí)方法的數(shù)據(jù)擬合能力,但其過(guò)度擬合風(fēng)險(xiǎn)可能影響估計(jì)結(jié)果的有效性。具體表現(xiàn)為:算法可能過(guò)度學(xué)習(xí)樣本中的隨機(jī)噪聲,導(dǎo)致參數(shù)估計(jì)偏離真實(shí)值。為此,研究采用支持向量機(jī)(SVM)、套索回歸(Lasso)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)和隨機(jī)森林(RF)等四個(gè)算法進(jìn)行驗(yàn)證,以確保系數(shù)估計(jì)的穩(wěn)健性。為驗(yàn)證樣本分割比例變化對(duì)研究結(jié)論的影響,本研究對(duì)部分線性模型的樣本劃分比例進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整,將基準(zhǔn)回歸中的1:4改為1:2和1:7,更換機(jī)器學(xué)習(xí)算法的估計(jì)結(jié)果如表4所示。表4結(jié)果顯示,經(jīng)過(guò)樣本劃分比例優(yōu)化與機(jī)器學(xué)習(xí)算法重設(shè)后,數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)城市碳排放效率的影響均在5%的水平上顯著為正,其中,調(diào)整樣本分割比例以及使用列(3)支持向量機(jī)和列(4)套索回歸算法的結(jié)果仍然在1%水平上顯著為正,并且對(duì)本文基準(zhǔn)回歸的研究結(jié)果均無(wú)影響,從而進(jìn)一步驗(yàn)證了基準(zhǔn)回歸的穩(wěn)健性。
3.改變政策時(shí)間設(shè)定
本研究在基準(zhǔn)模型構(gòu)建中,基于國(guó)家大數(shù)據(jù)試驗(yàn)區(qū)建設(shè)的實(shí)際進(jìn)程及其政策效應(yīng)的時(shí)滯特征,將首批試驗(yàn)區(qū)建設(shè)時(shí)間設(shè)定為2015年,第二批試驗(yàn)區(qū)建設(shè)時(shí)間設(shè)定為2017年。如果不考慮試驗(yàn)區(qū)的實(shí)際建設(shè)進(jìn)度和政策時(shí)滯,而是統(tǒng)一采用2016年作為政策實(shí)施時(shí)間設(shè)定雙重機(jī)器學(xué)習(xí)的回歸模型,則政策虛擬變量的參數(shù)回歸結(jié)果見(jiàn)表5。由表5可知,試驗(yàn)區(qū)試點(diǎn)政策對(duì)碳排放效率的影響系數(shù)為01236,且在10%的水平上顯著降低。因此,本研究在基準(zhǔn)回歸模型設(shè)定中,采用試驗(yàn)區(qū)實(shí)際獲批年份作為政策實(shí)施時(shí)點(diǎn),能夠提高模型設(shè)定的準(zhǔn)確性。
(三)中介效應(yīng)檢驗(yàn)
上文運(yùn)用雙重機(jī)器學(xué)習(xí)中的部分線性模型以及交互式模型實(shí)證檢驗(yàn)了數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展提升城市碳排放效率的直接影響。為進(jìn)一步揭示數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展是如何提升城市碳排放效率的,上文從定性視角分析
并提出了數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)、綠色技術(shù)創(chuàng)新的間接影響是城市碳排放效率提升的兩條可能路徑。下文參考Farbmacher 等(2022)[] 的研究,運(yùn)用雙重機(jī)器學(xué)習(xí)的因果中介效應(yīng)分析方法,即部分線性模型式(2)一式(7)和因果中介效應(yīng)模型式(12),并基于Iasso 算法檢驗(yàn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)城市碳排放效率影響的中介傳導(dǎo)機(jī)制,具體結(jié)果見(jiàn)表6。由表6可知,兩種中介路徑下的總效應(yīng)在1%的水平上均顯著為正,這一研究結(jié)論支持了數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)城市碳排放效率的正向提升作用。
1.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)
產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)(1S)的因果中介效應(yīng)回歸結(jié)果顯示:處置組效應(yīng)和自然直接效應(yīng)均在1%水平上顯著為正,證實(shí)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)城市碳排放效率具有直接促進(jìn)作用;此外,間接效應(yīng)在5%水平上顯著為正,證實(shí)數(shù)字經(jīng)濟(jì)能通過(guò)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)這一中介路徑,間接提升碳排放效率。國(guó)家大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)政策的實(shí)施,推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的合理化和高級(jí)化,有助于改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu),進(jìn)而提升城市碳排放效率。假設(shè) H2 得以驗(yàn)證。
2.綠色技術(shù)創(chuàng)新
關(guān)于綠色技術(shù)創(chuàng)新的中介效應(yīng)結(jié)果顯示:處置組直接效應(yīng)和自然直接效應(yīng)均在1水平上顯著為正,證實(shí)試驗(yàn)區(qū)政策對(duì)碳排放效率具有直接提升作用;此外,處置組間接效應(yīng)和自然間接效應(yīng)同樣在1%水平上顯著,表明數(shù)字經(jīng)濟(jì)通過(guò)促進(jìn)綠色技術(shù)創(chuàng)新這一傳導(dǎo)路徑,間接改善了城市碳排放效率。這一發(fā)現(xiàn)揭示了綠色技術(shù)創(chuàng)新能夠降低碳排放量并提升能源利用效率。國(guó)家大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)的設(shè)立可賦能城市綠色技術(shù)創(chuàng)新,先進(jìn)綠色環(huán)保生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用,可在生產(chǎn)工藝上減少碳排放量,從而提升城市碳排放效率。假設(shè) H3 得以驗(yàn)證。
(四)異質(zhì)性分析
1.不同類型試驗(yàn)區(qū)異質(zhì)性
國(guó)家大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)根據(jù)其區(qū)域特征和發(fā)展定位可分為四種類型:貴州、跨區(qū)域類、區(qū)域示范類以及基礎(chǔ)設(shè)施統(tǒng)籌發(fā)展類試驗(yàn)區(qū)。各類試驗(yàn)區(qū)在功能定位和發(fā)展方向上具有差異化特征,因此,數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展在提升城市碳排放效率上呈現(xiàn)異質(zhì)性。作為首個(gè)國(guó)家級(jí)大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū),貴州試點(diǎn)重點(diǎn)推進(jìn)七大關(guān)鍵領(lǐng)域創(chuàng)新:(1)數(shù)據(jù)資源管理共享;(2)數(shù)據(jù)中心整合;(3)數(shù)據(jù)應(yīng)用開(kāi)發(fā);(4)數(shù)據(jù)要素流通:(5)產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展:(6)國(guó)際交流合作;(7)制度機(jī)制創(chuàng)新。通過(guò)形成可復(fù)制推廣的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),該試驗(yàn)區(qū)充分發(fā)揮了政策示范效應(yīng)和區(qū)域帶動(dòng)作用。第二批試驗(yàn)區(qū)中的京津冀和珠江三角洲地區(qū)因其地理區(qū)位的特殊性,被批準(zhǔn)為跨區(qū)域類試驗(yàn)區(qū),這些地區(qū)可利用大數(shù)據(jù)促進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。區(qū)域示范類試驗(yàn)區(qū)包括上海、河南、重慶和沈陽(yáng)等省市,這些地區(qū)可利用大數(shù)據(jù)技術(shù),推動(dòng)本地經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。內(nèi)蒙古作為大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施統(tǒng)籌發(fā)展類試驗(yàn)區(qū),聚焦大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的統(tǒng)籌發(fā)展,以期通過(guò)優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施布局,提升數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用效率,為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供強(qiáng)有力的支持。不同類型試驗(yàn)區(qū)試點(diǎn)政策對(duì)城市碳排放效率的彩響系數(shù)見(jiàn)表7。由表7可知,貴州、跨區(qū)域類、區(qū)域示范類試驗(yàn)區(qū)政策變量對(duì)城市碳排放效率在5%的顯著性水平上呈正向影響,且在區(qū)域示范類試驗(yàn)區(qū)的政策效果更為顯著,但基礎(chǔ)設(shè)施統(tǒng)籌發(fā)展類試驗(yàn)區(qū)對(duì)城市碳排放效率的提升作用未達(dá)到統(tǒng)計(jì)顯著性水平。
2.資源稟賦異質(zhì)性
源稟賦差異不僅決定了經(jīng)濟(jì)主體的資源配置效率和產(chǎn)業(yè)構(gòu)成,還會(huì)對(duì)城市碳排放效率產(chǎn)生重要影響。基于此,本研究根據(jù)《全國(guó)資源型城市可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃(2013-2020年)》的城市分類標(biāo)準(zhǔn),將研究樣本區(qū)分為資源型和非資源型兩類城市,以考察數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)碳排放效率可能存在的異質(zhì)性,資源型城市共計(jì)108個(gè),非資源型城市166個(gè),分組回歸結(jié)果如表8所示。在以城市碳排放效率為被解釋變量的資源型城市分組回歸中,國(guó)家大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)政策虛擬變量的回歸系數(shù)不顯著,但在非資源型城市分組回歸中,該系數(shù)為0.1241,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)非資源型城市碳排放效率的提升作用在1%水平上顯著,但對(duì)資源型城市的影響未達(dá)顯著水平。這一差異可能源于:(1)非資源型城市具有更優(yōu)化的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu),其第三產(chǎn)業(yè)占比高于資源型城市;(2)創(chuàng)新投人強(qiáng)度顯著更高;(3)數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施更完善,這些因素共同增強(qiáng)了大數(shù)據(jù)技術(shù)在能效提升和減排中的應(yīng)用效果。相對(duì)而言,資源型城市的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式往往具有典型的“三高”特征(高能耗、高污染、高風(fēng)險(xiǎn)),這種發(fā)展模式容易陷人“資源詛咒”困境,導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型面臨系統(tǒng)性障礙。更深層次來(lái)看,這類城市普遍存在顯著的技術(shù)鎖定效應(yīng):一方面,傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)的路徑依賴性阻礙了綠色技術(shù)的推廣應(yīng)用;另一方面,能源密集型產(chǎn)業(yè)的剛性需求削弱了數(shù)字技術(shù)在能效提升方面的邊際效用。這些結(jié)構(gòu)性因素共同導(dǎo)致數(shù)字經(jīng)濟(jì)對(duì)碳排放效率的改善作用未能充分顯現(xiàn)。
五、結(jié)論與政策建議
本文基于 2011-2022年中國(guó)274 個(gè)城市的相關(guān)數(shù)據(jù),以“國(guó)家大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)”建設(shè)表征數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展。利用雙重機(jī)器學(xué)習(xí)方法實(shí)證分析數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)城市碳排放效率的影響以及中介傳導(dǎo)機(jī)制,得到如下研究結(jié)論:(1)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展能夠顯著提升城市碳排放效率,這一直接影響效應(yīng)在更換機(jī)器學(xué)習(xí)算法、調(diào)整政策時(shí)間設(shè)定等穩(wěn)健性檢驗(yàn)后,研究結(jié)論依然顯著成立。因此,國(guó)家大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心政策載體,有助于提升城市碳排放效率。(2)因果中介模型的作用機(jī)制檢驗(yàn)顯示,數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展能有效促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)和綠色技術(shù)創(chuàng)新,從而間接地提升城市碳排放效率。換言之,發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)有助于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的合理化與高級(jí)化,從而優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu),提高能源利用效率和減少碳排放;有助于企業(yè)運(yùn)用更加先進(jìn)的綠色環(huán)保技術(shù),從生產(chǎn)工藝上降低碳排放量從而提升城市碳排放效率。(3)異質(zhì)性檢驗(yàn)表明,不同類型試驗(yàn)區(qū)試點(diǎn)政策對(duì)城市碳排放效率的影響存在差異。具體而言,跨區(qū)域類、區(qū)域示范類試驗(yàn)區(qū)政策均顯著提升了城市碳排放效率,其中區(qū)域示范類試驗(yàn)區(qū)的促進(jìn)效應(yīng)更為突出。值得注意的是,基礎(chǔ)設(shè)施統(tǒng)籌發(fā)展類試驗(yàn)區(qū)的政策效果未通過(guò)顯著性檢驗(yàn)。此外,數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展有助于提升非資源型城市碳排放效率但是對(duì)資源型城市碳排放效率作用不顯著。
基于上述研究結(jié)論,本文提出以下政策建議:
一是要拓展試驗(yàn)區(qū)建設(shè)范圍,加速推進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展,以提升城市碳排放效率。數(shù)字技術(shù)憑借其卓越的數(shù)據(jù)處理能力,使企業(yè)能夠精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)全過(guò)程的能源流動(dòng)狀況,這不僅為產(chǎn)業(yè)低碳轉(zhuǎn)型提供決策依據(jù),更可引導(dǎo)綠色創(chuàng)新方向。因此各地區(qū)應(yīng)借鑒國(guó)家大數(shù)據(jù)試驗(yàn)區(qū)建設(shè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積極推進(jìn)以大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)建設(shè)為突破口的數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略。既適時(shí)拓展大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)建設(shè)的范圍,有序引導(dǎo)大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展,以驅(qū)動(dòng)城市經(jīng)濟(jì)向數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展,降低城市碳排放:也應(yīng)以數(shù)據(jù)要素為紐帶,促進(jìn)東、中、西部八大綜合試驗(yàn)區(qū)之間的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),放大各試驗(yàn)區(qū)大數(shù)據(jù)協(xié)同發(fā)展的技術(shù)擴(kuò)散效應(yīng),推動(dòng)城市低碳綠色發(fā)展。
二是要發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì),助推產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)和綠色技術(shù)創(chuàng)新,以提升城市碳排放效率。數(shù)字經(jīng)濟(jì)以其強(qiáng)大的計(jì)算能力,能夠幫助企業(yè)準(zhǔn)確掌握產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的能源需求與消耗情況,從而為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)和綠色技術(shù)創(chuàng)新指明方向。因此,各地區(qū)既應(yīng)加大對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的支持,鼓勵(lì)使用清潔生產(chǎn)技術(shù)和綠色能源,以優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),提高城市碳減排效率。應(yīng)推進(jìn)清潔技術(shù)與傳統(tǒng)工業(yè)體系的協(xié)同整合,以提升全產(chǎn)業(yè)鏈的能源使用效率。應(yīng)通過(guò)改革制約技術(shù)發(fā)展的制度壁壘,實(shí)施研發(fā)激勵(lì)政策,引導(dǎo)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)加大創(chuàng)新投人,加強(qiáng)數(shù)字化協(xié)作平臺(tái)建設(shè),促進(jìn)新能源技術(shù)的傳播與應(yīng)用,提高產(chǎn)業(yè)鏈的能源利用效率,降低城市碳排放強(qiáng)度。
三是要因地制宜,實(shí)施差異化數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略,以提升城市碳排放效率。各地區(qū)應(yīng)根據(jù)城市資源稟賦和試驗(yàn)區(qū)類型的差異,制定差異化的數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略,最大程度地發(fā)揮數(shù)字經(jīng)濟(jì)在城市碳減排中的優(yōu)勢(shì)。應(yīng)采取差異化的數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展路徑:對(duì)于新型基礎(chǔ)設(shè)施重點(diǎn)建設(shè)區(qū)域,雖然短期可能產(chǎn)生碳排放壓力,但中長(zhǎng)期減排效益顯著:針對(duì)資源型城市,建議實(shí)施“數(shù)字綠色轉(zhuǎn)型”專項(xiàng)計(jì)劃,包括設(shè)立省級(jí)財(cái)政專項(xiàng)資金、開(kāi)展重點(diǎn)行業(yè)能效提升示范工程、構(gòu)建區(qū)域碳排放監(jiān)測(cè)云平臺(tái)。同時(shí),應(yīng)在京津冀、粵港澳大灣區(qū)等區(qū)城率先建立碳排放數(shù)據(jù)協(xié)同共享體系,通過(guò)制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)和建立區(qū)塊鏈存證機(jī)制,為跨區(qū)域碳治理提供決策支持。
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