摘要：本文选取2013—2023年江浙沪82个区域面板数据，综合评估城市低碳与数字经济发展水平，并对数字经济与城市低碳发展水平进行实证分析。结果表明，数字经济显著推动了城市低碳发展，且数字经济促进城市绿色技术创新，是低碳城市发展的新动力。环境规制强度的中介效应研究显示，环境规制能够提升数字经济的发展速度，从而促进城市低碳发展。研究结果显示，非资源型产业为支撑的城市且能源消耗以非煤炭能源为主的数字经济促进作用更为明显，建议从六个方面加强数字经济建设，促进数字经济的快速发展，以充分发挥数字经济对城市低碳发展的推动作用。
关键词：数字经济；绿色技术创新；碳全要素生产率；城市低碳发展；能源
中图分类号：F062.9文献标识码：A文章编号：2096-0298（2024）12（b）--04
随着“十四五”规划的推进和“双碳”战略目标的提出，本文从数字经济与全要素碳生产率之间相互关系作为切入点，对于促进城市数字经济发展降低碳排放有着重要应用。碳排放被视为一种非期望产出。全要素碳生产率的核心在于评估在碳排放限制的条件下，经济可以通过何种程度的技术进步、技术效率提升等来实现更高的经济产出，即反映了在碳约束下的全要素生产效率。本文以数字经济为切入点，深入分析城市碳全要素生产率与数字经济的关系，进一步剖析影响模式，从而推动城市低碳发展。
1研究假设
1.1数字经济与碳全要素生产率
曹子彬（2024）在研究中阐述数字经济的发展促进了传统产业的数字化进程，不仅降低了企业的创新成本，优化了资源配置，还为科技创新提供了先进的设备与人才支持，为绿色技术创新的提升奠定了良好的基础。在李珒（2024）与王雨欣（2024）的研究中阐述了数字经济的发展促进了清洁能源的研发和应用，降低了化石能源的使用比例。在任建华（2024）的研究中分析数字经济是一种以数据信息为核心资源，通过网络平台作为媒介的新型经济形态，它通过创新的模式和运营模式，利用数字技术的融合来优化传统产业，促进经济的数字化转型。华德亚（2024）的研究中阐述了数字经济可以通过提高宏观治理效率、促进产业结构升级、优化企业技术有助于减少碳排放，因此数字经济的发展可以有效促进碳排放的监管。施伟（2024年）分析了产业结构的转型升级是通过提升生产效率、提升产业素质以及重组和重新配置产业要素资源，从而构建新的产业结构。鉴于上述研究，本文提出假设H1。
H1：数字经济可以促进绿色创新技术的应用，从而降低能源消耗实现碳全要素生产率的提升，最终实现城市低碳的可持续发展。
1.2环境规制的调节效应
环境规制的强度在不同城市和地区表现各异，这种差异会影响数字经济对城市低碳发展的推动作用。李涵辰（2024）提出在环境规制较为严格的地区，政府与社会公众对企业环境行为的监督更为严密，这将激励企业增加投入改善生产工艺优化生产流程以降低碳排放量。高仲宜（2024）分析了市场激励型环境规制能够激励企业进行绿色创新，推动绿色全要素生产率的提高，环境规制强度的提高，可以作为促进数字经济与低碳发展相结合的催化剂。环境规制的加强可以促使企业更加重视环境保护和资源的高效利用，从而推动数字经济与绿色创新技术的深度融合。基于此，本文提出假设H2。
H2：环境规制对数字经济促进城市低碳发展的应用发挥着积极的调节效应。
2研究设计
2.1变量定义
2.1.1被解释变量
本文借鉴曹琳剑（2024）与陈睿（2024）的文献将被解释变量确定为城市低碳发展水平，降低碳排放实现经济、社会、生活环境最优。本文确定的6个一级指标包括：城市碳排放水平、经济发展水平、社会进步水平、交通便利程度、生活环境的优劣性以及自然环境的舒适程度。在上述基础上结合文献研究，本文总结出13个二级指标（包括：城市人均碳排放量的数值（吨/人）、国内生产总值单位碳排放量数值（吨/万元）、人均GDP数值（元/人）、第三产业在GDP中的占比（%）、区域教育支出在公共财政支出占比（%）、区域教育支出在公共财政支出占比（%）、区域城镇化率（%）、人均汽车拥有量（辆/万人）、人均城市道路面积（m2/人）、人均绿化建设面积（km2/万人）、城市区域绿化覆盖率（%）、城市污水处理处理率（%）、生活垃圾处理率（%）、工业固废综合利用率（%））。本文应用熵值法，对一级指标以及二级指标进行测算。
2.1.2解释变量
本文将城市数字经济发展水平作为解释变量。鉴于获取微观数据存在较大难度，本文借鉴刘召顺（2024）和李俊铭（2024）的研究成果，应用互联网普及水平、人均智能电话使用率、高新技术产业人员数量、高新技术产业产出价值以及数字普惠金融五个指标，将其确定为衡量城市数字经济发展水平二级指标体系。完成标准化处理，结合方差贡献率大于85%的原则确定了三个主要成分，具体指标见表1。
表1城市数字经济发展水平指标体系
一级指标二级指标
城市数字经济发展水平互联网普及率每百人互联网宽带接入用户数
智能电话普及率每百人智能电话用户数
高新技术相关产业产出情况人均电信业务收人
高新技术产业从业人员概况城镇就业人员中：信息传输、计算机与软件从业人员的比重
数字普惠金融指数北京大学数字普惠金融指数
2.1.3中间机制变量
本文选取城市碳全要素生产率（CTFP）作为核心变量。依据申红卫（2024）所提出的研究方法，本文应用SBM-ML模型，模型将资本量、劳动力水平以及能源消耗水平作为输入变量内容，将城市GDP作为经济预期产出数值，城市碳排放总量作为非预期产出。通过计算ML指数，以此来评估碳全要素生产率的增长状况。
2.1.4调节变量方面
本文借鉴曹琳剑（2024）与陈睿（2024）的文献选取环境规制强度（ERI）作为调节变量。为确定各个城市环境保护的变量，本文选取82个区域中政府工作报告与“环境保护”相关术语相关词语出现频次作为评估环境规制强度（ERI）的主要变量。
2.1.5控制变量
本文参考张恒硕（2024）和刘战豫（2024）的成果，确定了以下控制变量：城市能源消费规模（EC），城市经济发展水平（PGDP），城市对外开放程度（FDI）（外商投资政策的宽松程度、对外贸易的便利性、国际交流与合作的频繁程度），城市金融发展水平（FIN）（金融市场规模的大小、金融产品和服务的多样性、金融市场的开放程度、金融监管的有效性，金融人才的培养和引进），政府干预程度（REGU）（政府在经济活动中的参与程度；政策制定的透明度和公众参与度、对市场规则的制定和执行力度、对社会福利和公共服务的投入，对环境和可持续发展的重视程度），以及城市人均工资水平（WAGE）（平均工资水平，分析工资增长趋势，人均工资水平与城市消费水平的匹配程度）。
2.2样本的选择与数据的来源
本文选取2013—2023年我国82个地级市作为研究样本，其中以江浙沪地区的城市为主。所有数据来源于WIND数据，由于存在部分数据缺失值现象，本文采用线性插值法进行补充研究，对样本数据进行缩尾处理以便排除数据缺失。
3研究结果
3.1描述性统计研究
城市低碳发展水平（LOWCE）的平均值达0.379，最高值为0.689，最低值为0.146，这表明各城市在低碳发展方面存在显著差异。城市数字经济发展水平（DIG），平均值为2.000，最高值和最低值分别为8.087和0.063，显示出同一城市内部在数字经济发展上也存在不均衡现象。进一步分析城市碳排放强度（EMIS），其平均值为0.002，最高值为0.013，最低值为0.0001，说明不同城市在碳排放控制方面表现出较大的差异性。城市金融发展水平（FIN）的平均值为0.456，最高值为0.987，最低值为0.023，反映了城市间金融发展水平的不均衡。政府干预程度（REGU）的平均值为0.521，最高值为0.998，最低值为0.012，显示出政府在不同城市经济活动中的参与程度存在明显差异。数据为后续的基准回归分析提供了基础，有助于深入理解各变量之间的关系及其对碳全要素生产率的影响。
3.2基准回归分析
表2中数字经济对城市低碳发展的影响具有正向显著性，数字经济（DIG）的回归系数在1%的显著性水平上均为正值，这说明数字经济对城市低碳发展具有显著的促进作用。
3.3内生性检验与稳健性检验
内生性检验：若城市在绿色技术创新领域表现卓越且碳排放量得到有效控制，则其数字经济发展水平可能更为卓越。在研究中工具变量（IV）的数值为0.0001，显著性水平高于1%，说明工具变量与城市数字经济发展水平存在正向相关性。第二阶段回归系数为0.029，且高于1%具有显著性。LM统计量为19.48，WaldF统计量为87.54，据此可以断定，所选取的工具变量是适宜的。结果表明，在纳入工具变量之后，数字经济对于促进城市低碳发展具有显著的推动作用。
稳健性检验：将衡量城市数字经济发展的指标替换为城市数字普惠金融指数（PHJR），并进行回归分析。数字普惠金融指数（PHJR）的回归系数为0.0003，且在1%的水平上具有显著性；当解释变量滞后一期进行回归时，城市数字经济发展水平中的回归（DIGT+1）系数为0.006，高于1%的水平具有显著性。我国省会城市的经济发展水平普遍高于省内其他城市。城市数字经济发展水平在1%的水平上显著。通过引入一个虚拟变量来表示样本城市是否为碳排放权交易试点城市，结果显示回归数字经济发展水平系数为0.008，高于1%的水平且存在显著性。
3.4中间机制分析
城市碳全要素生产率增长的机制分析。城市数字经济发展水平（DIG）的回归系数为0.121，并且在1%的水平上显著，这表明数字经济对城市碳全要素生产率的提升具有积极作用，假设H1正确。
3.4.1环境规制强度的调节效应
为验证假设H2，本文将环境规制强度（ERI）纳入其中，（ERI×DIG）回归系数为1.132，高于5%的水平，存在显著性，说明环境规制强度能够增强数字经济对城市低碳发展的推动作用。假设H2成立。
3.4.2异质性检验
城市能源消费所占比例达到10%的显著性水平，相关结果见表3。
城市数字经济发展水平（DIG）的回归系数均显著为正，表明无论是在以煤炭还是非煤炭为主的两种不同能源消费结构的城市中，数字经济均能显著推动城市低碳发展。
4结论与建议
4.1研究结论
（1）数字经济对城市低碳发展具有正向促进作用，数字经济的发展能够通过提高能源效率、优化能源结构、促进技术创新和管理创新等途径，有效降低城市的碳排放强度，推动城市向低碳经济转型。
（2）环境规制强可以调节数字经济对城市低碳发展的促进作用，环境规制强度的提高有助于增强数字经济对低碳发展的正向影响，尤其是在煤炭消费比重较高的城市中，这种调节效应更为显著。
4.2政策建议
数字经济旨在推动低碳发展，提升碳全要素生产率可从以下几点开展：
（1）加大对数字技术的研发投入，鼓励企业通过技术创新提高能源使用效率，减少碳排放。推动绿色金融政策，为低碳技术项目提供财政支持和税收优惠，加强数字技术与传统行业的融合，促进产业结构优化升级。建立和完善碳排放权交易市场，通过市场机制激励企业减少碳排放。强化数字技术在能源消费监测和碳排放管理中的应用，提升能源管理的智能化水平。
（2）推动数字技术与传统产业的深度融合，通过智能化改造提升传统行业的低碳转型能力。同时，应加强数字技术在能源消费监测和碳排放管理中的应用，以提升能源管理的智能化水平。利用市场机制激励企业减少碳排放，完善碳排放权交易体系，确保碳排放权的合理定价和有效流通。为企业提供减排的经济激励，促进低碳技术的研发和应用。政府应加强监管，确保碳市场的公平性和透明度，防止市场操纵和欺诈行为。此外，还应鼓励企业参与国际碳市场，通过国际合作提升减排效率和碳市场的成熟度。
（3）完善数字基础设施建设，为低碳发展提供技术支撑和数据支持，促进信息资源的高效利用。推动绿色金融政策，为低碳技术项目提供财政支持和税收优惠，加强数字技术与传统行业的融合，促进产业结构优化升级。推动数字技术与传统产业的深度融合，通过智能化改造提升传统行业的低碳转型能力。加强数字技术在能源消费监测和碳排放管理中的应用，以提升能源管理的智能化水平，完善数字基础设施建设，为低碳发展提供技术支撑和数据支持，促进信息资源的高效利用。
（4）制定和实施有利于数字经济发展和低碳转型的政策法规，为相关企业提供政策激励和市场引导。通过税收减免、财政补贴等措施，降低企业转型成本，激发企业创新活力。同时，建立碳排放权交易市场，通过市场机制促进碳减排，实现资源的优化配置。加强国际合作，引进先进低碳技术和管理经验，提升国内企业的国际竞争力。此外，还应强化公众环保意识，通过教育和宣传提高社会对低碳发展的认识和支持。
（5）加强数字技术在环境监测和管理中的应用，提高环境规制的精准性和有效性，促进环境质量的持续改善。推动环保大数据平台的建设，整合各类环境监测数据，实现数据共享和分析，为环境政策制定提供科学依据。同时，利用人工智能、云计算等技术手段，提升环境监测的实时性和准确性，确保环境管理决策的及时性和有效性。此外，应鼓励企业采用先进的环保技术，通过技术改造减少污染物排放，实现绿色生产。
（6）考虑城市差异性，合理实施环境规制，推动城市低碳发展。加大数字技术领域的投资力度，制定并实施一系列优惠政策，以吸引高新技术企业和专业人才，积极推进绿色能源的开发与应用。同时，必须加强网络基础设施的建设工作，以确保经济社会的可持续发展。
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