数字经济驱动制造业绿色转型：门槛效应与空间溢出效应

[摘要]如何实现制造业数字化绿色化转型是我国经济高质量发展面临的重要议题。通过分析数字经济影响制造业绿色转型的作用机制，基于2011—2020年中国30个省区市的面板数据，构建中介模型、门槛模型、空间杜宾模型，实证检验数字经济影响制造业绿色转型的效应和作用路径。研究发现：第一，数字经济发展对制造业绿色转型有显著促进作用，但其促进作用存在区域异质性，东、中部地区的推动作用强于西部地区；第二，机制分析表明数字经济可以通过提高技术创新水平间接促进制造业绿色转型；第三，数字经济对制造业绿色转型的影响存在“边际效应”递增的门槛效应，越过单门槛值后数字经济正向作用力增强；第四，数字经济对邻近地区制造业绿色转型的影响存在空间溢出效应。最后，提出了完善数字基础设施建设、全面提升数字技术、打造数字经济协同发展格局等对策建议。

[关键词]数字经济；绿色转型；技术创新；门槛模型；空间杜宾模型

一、 引言

作为国民经济发展的根本，制造业的高质量发展事关我国综合实力和全球价值链地位的提高，如何实现从制造大国到制造强国的转型，关乎着国民经济高质量发展目标的达成，其中就包括制造业绿色化转型等目标。近年来中国制造业高速增长并持续几年蝉联全球首位，但我国制造业主要是高耗能、高污染行业，加上环保能力薄弱，造成了污染严重、资源浪费等问题。日益严峻的生态环境问题引起了政府的密切关注，一系列关于绿色、创新、协调、开放、共享的政策文件相继出台；2016年工信部印发了《工业和信息化部关于印发工业绿色发展规划（2016—2020年）的通知》，提出我国要构建清洁、高效、循环、低碳的绿色制造模式，促进我国制造业向数字化绿色化发展转型1；党的二十大报告也指出，绿色化是制造业未来的主要发展目标，推动制造业绿色低碳转型，对建设现代制造业强国具有重要意义2。

与此同时，作为一种新兴的经济形态，数字经济不断蓬勃发展并改变了传统行业的商业模式和价值创造模式，已成为传统产业转型升级的新动能；政府提出“互联网+”行动计划，鼓励“互联网+工业”融合发展，以推动传统产业结构转型升级3；党的二十大报告指出要激发数字经济新动能，推动数字经济和实体经济融合发展，加快建设数字中国；在此背景下，数字经济的绿色价值应给予重点关注，数字技术作为一种新的生产力，能够大幅度提升生产效率和推动传统产业转型，数字技术与传统产业结合为制造业绿色转型发展提供了新的思路和方法[1]。

现有文献对数字经济与制造业绿色转型关系的探讨已取得了一些成果，相关研究主要有以下三类：第一，部分学者研究了数字经济对制造业转型升级的影响，认为数字技术能促进传统制造业优化升级。Caputo等[2]指出新兴技术如物联网、云计算和数据科学等通过与传统制造业融合推动制造转型升级；李春发等[3]研究认为数字技术会推动制造业产业链重构从而实现制造业转型升级。第二，一些学者关注数字经济对绿色经济的影响，发现数字经济是推动绿色经济发展的关键驱动力。如Lahouel等[4]研究认为ICT产业作为技术密集型产业，能够带动国民经济重心向技术密集型行业转移，ICT技术应用有利于降低碳排放和促进绿色经济增长；何维达等[5]研究认为数字经济发展提高了资源配置效率，能有效降低污染物排放并提升绿色生态效率。第三，数字经济为工业绿色转型提供强大动力。如肖远飞等[6]实证检验数字经济通过优化生产资源、外部监督和金融支持等效应提高工业绿色生产率；卢福财等[7]指出互联网通过技术创新、降低交易成本、产业结构升级和外部监督等方式提升工业绿色生产率。

经过梳理已有文献发现，既有文献多围绕数字经济对制造业转型升级、绿色经济、工业绿色全要素生产率等绿色发展的子课题展开研究，且多侧重于工业绿色转型角度，制造业为工业的一部分，但两者并不完全等价，鲜有文献从绿色转型角度分析数字经济对制造业发展的影响。在此背景下，数字经济能否成为制造业绿色转型的助推器？内在机理是什么？是否存在空间溢出效应？一系列问题正是本文研究的重点。本文可能的边际贡献有：一是研究视角上，将数字经济和制造业绿色转型纳入同一框架，厘清数字经济影响制造业绿色转型的作用机理。二是研究方法上，对于制造业绿色转型的衡量，使用超效率SBM-GML模型进行测算。三是研究内容上，构建中介模型、门槛模型和空间杜宾模型，检验数字经济是否通过技术创新机制间接促进制造业绿色转型，并分析数字经济发展影响制造业绿色转型的门槛效应和空间溢出效应，为后续研究提供新的实证视角。

二、 理论分析与研究假设

1. 数字经济对制造业绿色转型的影响机制

数字技术是数字经济时代的突破性创新技术，是数字经济推动绿色发展的核心动力。数字技术能够驱动制造业绿色转型的原因是：首先，以互联网、大数据、人工智能为主的数字经济具有技术属性，有助于促进技术创新。一方面，数字经济催生了平台经济、共享经济等新模式，通过发挥规模效应和扩散效应，推动了技术、资金等创新要素的流动，提高了技术创新水平[8]。另一方面，数字技术推动企业、政府、高校创新主体联结、创新协作和知识共享，使得创新资源有效配置，促进地区创新能力提升[9]。

其次，技术创新在污染减排中起到了重要作用[10]。一方面是能源节约效应。技术创新是在保证同样生产率的前提下减少企业的资源投入，这能够有效节约能源的使用，企业通过技术创新改进旧能源技术和开发新的替代能源，提高了能源使用效率[11]。另一方面是污染减排效应。技术创新能推动清洁能源的广泛使用，将清洁生产工艺、绿色技术充分应用到传统产业的各个环节，降低甚至消除污染排放，淘汰落后的生产技术和能源依赖度高的落后产能，引导产业向更加清洁节能的方向发展[12]。据此本文提出如下假设：

假设1：数字经济通过加强技术创新驱动制造业绿色转型。

2. 数字经济对制造业绿色转型的门槛效应

从现有文献看，部分学者从定量和定性方面研究了数字经济的非线性效应。如赵涛等[13]指出数字经济具有“梅特卡夫法则”的特点，即网络的价值与其用户数量平方成正比，呈现出几何级数增长速度的特性；夏子惠等[14]以产业结构合理化为门槛变量展开研究，发现，产业结构越合理数字经济对绿色能源效率的提升作用越强。

从作用机理来看，在宏观层面，数字经济背景下产生的共享经济商业模式具有网络外部性特征，随着平台中参与主体数量的增加和使用规模的扩大，参与者从中获取的收益呈几何式增加，网络价值将呈现指数型增长，从而对经济高质量发展产生“边际效应”递增的门槛效应影响[13]。在中观层面，数字经济具有产业关联效应，数字技术与传统产业的融合将赋能产业链的各个环节，让不同的产业部门、创新部门重构主体关联模式，企业之间、企业与政府、企业与科研机构等不同部门也会参与到绿色发展的建设当中，部门间联动的边际成本不断降低，企业获得的收益持续增加，进而促进绿色经济效率提高[15]。在微观层面，随着数字经济水平的不断提高，数字平台增强了企业之间学习和模仿效率，实现了不同企业主体间的信息共享和资源互补，促进相关企业突破时空障碍进行技术合作和研发活动，进而促进绿色技术的进步并降低碳排放[16]。据此本文提出如下假设：

假设2：数字经济对制造业绿色转型的影响具有“边际效应”递增的门槛效应。

3. 数字经济对制造业绿色转型的空间影响机制

数字经济以数据作为关键要素，数据具有天然的流动属性，具有互联共享的特性，能够突破时间空间的限制，对邻近地区产生空间溢出效应，本文中提到的邻近地区是指相邻的两个省份。数字经济存在空间溢出效应的原因为：一方面，数字化平台的应用使得地区间传统边界限制逐渐弱化，互联网使得市场上产品和服务的信息更为透明，商品贸易便利性的提升，加速了信息和知识在各地区的流动和传播，产生溢出效应[17]。另一方面，数据要素的跨区域流动，使得各地区间相互借鉴、相互学习，科研机构的互相合作和资源的频繁交换有助于缩小地区间的数据鸿沟[18]。制造业绿色转型的空间溢出来源于：一方面，随着生产分工向专业化和精细化发展，产业链条逐渐延伸拓展，邻近地区在制造业产业链上下游合作紧密，通过前后向产业关联效应对其他部门产生影响[1]。另一方面，互联网弱化了企业因地理距离带来的技术壁垒，通过互联网平台增强了企业之间的学习和模仿效率，本地先进制造业的优势吸引邻近地区竞相模仿，实现了不同区域间的信息共享和资源互补[19]。数字技术会增强制造业企业间在经济、技术方面的联系，使得地域间相邻的制造业企业之间相互协作与创新发展具有空间便利的优势，地区间建立起紧密联系的产业集群，影响了上中下游企业的生产制造活动，产业之间进行清洁技术共享与装备创新，最终推动相邻地区的经济绿色化发展[20]。据此本文提出如下假设：

假设3：数字经济对邻近地区制造业绿色转型的影响存在空间溢出效应。

三、 研究设计

1. 计量模型构建

根据以上研究假设，本文首先构建直接传导机制模型，基准回归模型设定如下：

[GTFPit=β0+β1Digeit+βiZit+μi+δt+εit] （1）

其中，i表示省份，t表示年份，[GTFPit]表示制造业绿色转型，[Digeit]代表数字经济发展，[Zit]为控制变量，[μi]控制个体效应，[δt]控制时间效应，[εit]为随机扰动项。

除了式（1）反映的直接影响效应，为了检验在数字经济对制造业绿色转型产生的间接影响，本文引入技术创新（[Tiit]）作为中介变量进行检验，计量模型的具体形式如下：

[Tiit=β0+β1Digeit+βcZit+μi+δt+εit] （2）

[GTFPit=β0+β1Digeit+β2Tiit+βcZit+μi+δt+εit] （3）

考虑到数字经济对制造业绿色转型存在非线性影响，本文借鉴Hansen[21]的门槛模型，设定面板门槛模型：

[GTFPit=φ0+φ1Digeit×IDigeit≤θ+φ2Digeit×IDigeit>θ+φcZit+μi+δt+εit] （4）

式（4）中，[Digeit]为数字经济门槛变量，I为0或1的指示函数，θ为待估计门槛值。为检验数字经济对制造业绿色转型的空间效应，本文引入空间交互项，空间杜宾模型设定如下：

[GTFPit=β0+ρWGTFPit+β1Digeit+θ1WDigeit+βiZit+θiWZit+μi+δt+εit] （5）

式（5）中，ρ为空间自回归系数，W为空间权重矩阵，[θ1]、[θi]代表变量的空间效应系数。

2. 变量选取

（1）数字经济衡量标准

数字经济衡量在学界没有统一的标准，不同的研究机构发布了各自的测度方法，如美国商务部（BEA）、澳大利亚统计局（ABS）、腾讯研究院、财新智库等都发布了测度方法，不同测度方法各有侧重点。基于数据科学性和可得性，本文参考中国信通院的测度方法，选取数字基础设施、数字产业化、产业数字化和数字化治理4个一级指标、18个二级指标构建数字经济指标体系，运用熵值法计算综合指标值，指标体系构建见表1。

表1  数字经济水平指标体系

[一级指标 二级指标 数字基础设施 互联网宽带用户数/常住人口总数（%） 电话普及率（部/百人） 长途光缆线路长度（公里） 互联网宽带接入端口数（万个） 互联网域名数（万个） 数字产业化 软件与信息技术服务业企业数量（家） 软件与信息技术服务业利润总额（亿元） 软件与信息技术服务业从业人员年末数（人） 软件业务收入（亿元） 数字电视用户数（户） 产业数字化 电子商务销售额（亿元） 有电子商务交易活动的企业数比重（%） 每百家企业拥有网站数（个） 北京大学数字普惠金融指数 快递量（万件） 数字化治理 网上政务服务能力指数 人均受教育年限=小学比重×6+初中比重×9+高中比重×12+大专及以上比重×16 技术合同成交总额（万元） ]