數字經濟對制造業綠色轉型影響的實證檢驗
--基于河南省的數據檢驗

孟慶強

(鄭州航空工業管理學院 經濟學院,河南 鄭州 450046)

改革開放以來,我國制造業快速發展,成為經濟社會發展的主要動力源泉,然而制造業在快速發展的同時也帶來了大量的能源消耗。2021年,制造業能源消費量占全國能源消費總量的比重已超過60%(1)數據來源:《中國能源統計年鑒2022》。。大量的能源消耗不僅給生態環境保護帶來了巨大壓力,而且嚴重制約著制造業的可持續發展。在這種壓力下,推動制造業綠色轉型發展是突破資源環境瓶頸的必然選擇,也是我國生態文明建設的關鍵。因此,研究制造業綠色轉型發展有著重要的意義。

隨著制造業環境問題的凸顯,眾多學者圍繞如何推動制造業綠色轉型發展問題做了一系列研究。雷玉桃等[1]考察了環境規制對制造業綠色轉型的影響,認為環境規制對制造業綠色轉型的影響是非線性的,命令控制型環境規制和自愿參與型環境規制超過一定限度后才能促進制造業綠色轉型。王春林等[2]從綠色金融政策的角度分析了制造業綠色轉型問題后發現,從整體上看我國綠色金融政策是有效的,但存在著類別的差異,以抑制為主的綠色金融政策對重污染類企業的政策效果比較明顯,“有保有壓”的綠色金融政策對非重污染類企業的政策效果比較明顯。李小奕[3]從地方財政支出效率的角度研究了制造業綠色轉型問題,研究發現,地方財政支出效率能夠顯著促進制造業綠色轉型升級,且具有明顯的區域、規模和地方官員晉升方式的異質性特征。

已有研究從多個角度考察了制造業綠色轉型問題,但從數字經濟角度展開的較少。數字經濟快速發展,并逐漸成為我國經濟結構升級轉型的新動能,那么數字經濟在推動我國經濟結構轉型過程中能否在促進制造業發展的同時減少環境污染、助力制造業發展由粗放型增長向綠色發展轉型呢?如果答案是肯定的,那么數字經濟助推制造業綠色轉型發展的機制是什么?如果答案是否定的,那么是哪些因素在阻礙數字經濟助推制造業綠色轉型發展呢?因此,有必要對數字經濟對制造業綠色轉型發展的影響問題進行深入探討。

另外,目前已有關于制造業綠色轉型發展問題的研究多從全國整體的角度展開,從某一地區的視角展開的較少。我國幅員遼闊,各地區發展環境差異較大,從整體的角度展開研究得到的結果可能存在一定的誤差,因而有必要對某些典型地區進行深入研究?；诖?本研究將以河南省為例來探討數字經濟對制造業綠色轉型發展的影響問題,這不僅可對河南省制造業綠色轉型問題提供理論參考,而且將為其他地區推動制造業綠色化發展提供經驗借鑒。

一、數字經濟影響制造業綠色轉型的機制分析

(一)數字經濟對制造業綠色轉型的直接影響

隨著數字經濟的發展,數字經濟與實體經濟的融合日益加深,并逐漸成為制造業綠色轉型升級的重要動力,主要體現在三個方面。第一,從企業管理來看,隨著數字技術在企業應用的深化,制造業逐漸向智能化發展。數字經濟依托大數據、區塊鏈、人工智能等信息技術滲透到企業的生產和管理過程,提升了企業的智能化水平和經營管理水平,進而提升優化了企業各環節的工作效率,最終提升了能源利用率,降低了污染物排放量[4]。第二,從污染物排放檢測來看,數字技術在企業的推廣和應用有利于企業對污染物排放的精準測算及監測,這將為企業及環境管理部門采取降低污染物排放的有效舉措提供支撐,從而賦能企業降低污染物排放及向綠色化方向轉型[5]。第三,從能源利用來看,數字技術賦能能源的生產和開發,推動新能源的發展,從而推動了制造業能源消費結構優化升級,最終促進了制造業的綠色轉型[6]?；诖?本研究提出假設1:

數字經濟發展推動了制造業綠色轉型發展。

(二)數字經濟對制造業綠色轉型發展的間接影響

隨著數字經濟向制造業內部深度滲透,數字經濟對制造業產業結構產生了重要影響,主要表現在兩個方面。第一,數字經濟推動傳統制造業產業結構高級化。數字技術的廣泛應用催生了新業態,比如電子新興制造業、信息服務業,從而促進傳統制造業與新興服務業的深度融合,推動了傳統制造業向新興服務業方向發展[7]。同時,隨著數字經濟與制造業高度融合,人工智能、物聯網等數字技術被傳統制造業廣泛采用,推動了傳統制造業向信息化、智能化方向發展,最終推動了傳統制造業的高端化[8]。第二,數字經濟推動傳統制造業產業結構合理化。在數字經濟發展的影響下,信息傳輸效率進一步提升,從而提升了生產要素資源在制造業各部門的配置效率,便利了制造業各行業間的聯系,優化了制造業各行業、各部門間的協調程度,最終推動了制造業產業結構的合理化[9]。傳統制造業產業結構的優化升級,提升了生產效率,降低了制造業耗能及污染物排放,推動了制造業綠色轉型發展[10]。

隨著數字經濟在制造業領域的廣泛應用,數字經濟對企業的技術創新產生了重要影響,主要表現在兩個方面。第一,數字經濟促進了高技術人才聚集。應用數字技術的前提條件就是擁有一定數量的高科技人才。數字技術被廣泛應用在傳統制造業領域,這就會造成傳統制造業增加對高技術人才的需求,從而促進高技術人才在制造業領域聚集[11]。高技術人才的聚集為技術創新提供了基礎條件,從而助推了企業技術創新水平的提升。第二,數字經濟提升了技術創新效率。數字經濟依托數字技術推動制造業數字化轉型,從而便利了企業內各部門及上下游企業間的聯系,這不僅促進了技術創新信息的流動,而且在一定程度上消除了時空距離,保障了企業內部及企業間技術創新合作者間信息的通達性[12],最終提升了技術創新的效率。技術創新是影響制造業綠色轉型發展的關鍵因素[13],技術創新水平的提升有助于提高生產效率和資源配置效率,從而能夠有效降低單位產出能耗及污染物排放,可以在長期內促進制造業綠色轉型升級[14]?；诖?本研究提出假設2:

數字經濟可以通過產業結構優化升級、技術創新來促進制造業綠色轉型發展。

二、研究設計

(一)模型構建

本研究構建計量模型來考察數字經濟對河南省制造業綠色轉型發展的影響問題,模型為

Yit=β0+β1DEit+β2Xit+μi+δt+ξit,

(1)

式中:Yit表示制造業綠色轉型發展的狀況;DEit表示數字經濟發展狀況;Xit表示控制變量,β0、β1、β2表示待估系數;μi表示區域個體效應;δt表示時間效應;ξit表示誤差項。

為進一步考察數字經濟對河南省制造業綠色轉型發展的直接影響和間接影響,本研究借鑒溫忠麟等[15]的研究構建中介效應模型為

Yit=a10+a11DEit+a12Xit+μi+δt+ξit,

(2)

Mit=a20+a21DEit+a22Xit+μi+δt+ξit,

(3)

Yit=a30+a31DEit+a32Mi+a33Xitt+μi+δt+ξit,

(4)

式中:Mi為中介變量;其他變量的含義與式(1)相同;式(2)中的a11表示數字經濟對制造業綠色轉型升級影響的總效應;式(3)中的a21表示數字經濟對中介變量影響的效應;式(4)中的a31表示數字經濟對制造業綠色轉型升級影響的直接效應,a32表示中介變量對制造業綠色轉型升級影響的效應。如果系數a11、a21、a32顯著,且a21*a32與a31的符號相同,說明數字經濟在制造業綠色轉型升級與中介變量間發揮中介效應;當a31小于a11時,說明數字經濟在制造業綠色轉型升級與中介變量間發揮部分中介效應;當a11、a21、a32顯著,a31不顯著時,說明數字經濟在制造業綠色轉型升級與中介變量間發揮完全中介效應。如果系數a11、a21、a32顯著,且a21*a32與a31的符號相反,說明數字經濟在制造業綠色轉型升級與中介變量間發揮遮掩效應。如果系數a11、a31顯著,a21、a32不顯著,說明數字經濟在制造業綠色轉型升級與中介變量間不存在中介效應?？傂?、中介效應及中介變量的影響效應之間的關系為a11=a31+a21*a32,中介效應占總效應的比重為(a21*a32)/a11。

(二)變量選擇

1.被解釋變量

本研究探討的核心問題是數字經濟對制造業綠色轉型的影響,所以本研究的因變量為制造業綠色轉型發展的狀況。本研究借鑒張江雪等[16]的研究,基于SBM-GML模型測算制造業綠色全要素生產率來衡量制造業綠色轉型發展的狀況。具體的測算數據指標如下:選取河南省各地區規模以上工業企業的固定資產投資、就業人數、R&D投入、能源消耗等作為投入因素;選取河南省各地區規模以上工業企業的增加值作為期望產出;選取河南省各地區規模以上工業企業的二氧化碳排放量、固體廢棄物排放量作為非期望產出。

2.核心解釋變量

本研究的核心解釋變量為數字經濟發展水平,采用數字經濟發展綜合水平來衡量河南省各地區數字經濟發展狀況。本研究根據數據的可得性、連續性,并借鑒已有研究成果,構建地區數字經濟發展狀況的綜合評價指標體系(見表1),選擇數字技術基礎設施和數字技術應用程度作為一級指標,然后運用主成分分析法來測度河南省各地區數字經濟的發展水平。

表1 數字經濟評價指標體系

3.中介變量

根據理論假設,本研究選擇產業結構優化升級狀況、技術創新狀況作為中介變量,借鑒徐敏等[17]、于斌斌[18]的研究,采用產業結構高級化指數、產業結構合理化指數來衡量產業結構升級狀況。本研究選擇綠色專利授權量來衡量技術創新狀況。

4.控制變量

本研究在借鑒已有研究成果的基礎上選擇以下因素作為控制變量:地區經濟發展水平,選擇人均GDP作為地區經濟發展水平的代理變量;財政支出狀況,選擇政府財政支出占GDP的比重作為財政支出狀況的代理變量;實際利用外資水平,采用地區實際利用外資額占GDP的比重作為地區實際利用外資水平的代理變量;城鎮化水平,采用城鎮人口占當地常住人口的比重作為城鎮化水平的代理變量;環境規制程度,采用綜合污染強度作為環境規制的代理變量,綜合污染強度越大表示環境規制越弱,反之則越強。本研究基于工業二氧化硫、工業煙塵和工業廢水等數據,采用熵值法來測算綜合污染強度。

(三)數據來源

依據數據的可得性、連續性和可比性原則,本研究選擇2011-2019年河南省18個省轄市的面板數據進行實證檢驗,所用數據除數字普惠金融來源于螞蟻金服研究院外,其他數據均來源于歷年《河南省統計年鑒》《中國城市統計年鑒》。變量的描述性統計見表2。

表2 變量的描述性統計

(四)數據處理

面板分析法的回歸結果對所采用數據的異方差比較敏感,而所選用的樣本數據往往由于不同樣本規模導致存在一定的差異,從而造成回歸結果可能存在一定的異方差。為了消除異方差對回歸結果的影響,得到相對比較準確的實證結果,本研究采取對變量數據取自然對數的方法進行處理。同時,在實證檢驗前采用相關系數矩陣對變量間的相關性進行檢驗,具體結果見表3。表3的結果顯示,各變量間的相關系數均小于0.7,表明解釋變量間不存在顯著的多重共線性問題,可以直接進行實證檢驗。

表3 變量的相關系數矩陣

三、實證檢驗與結果分析

(一)基準檢驗

為了識別數字經濟對制造業綠色轉型的影響效果是否穩定,本研究首先在實證檢驗過程中納入數字經濟發展水平單個變量,然后再納入控制變量進行檢驗。同時,為了觀測不可觀察的時間、地區因素的影響,首先在檢驗過程中不控制時間、城市因素,然后依次加入時間效應和城市效應,具體結果見表4。從表4的檢驗結果來看,變量DE的系數在各檢驗過程中除大小發生變化外其他均沒有發生顯著性變化,從R2值來看,第(1)列、第(3)列、第(5)列逐漸增大,第(2)列、第(4)列、第(6)列也是逐漸增大,且各變量系數在逐漸變小,說明本研究的實證檢驗是穩定的,且添加時間效應和城市效應是合理的。因此,選用表4第(6)列的檢驗結果為基準檢驗結果,并進行分析。

表4 基準檢驗結果

變量DE的系數顯著為正,說明數字經濟對河南省制造業綠色轉型有著顯著積極的影響,驗證了假設1。變量PGDP的系數顯著為正,說明經濟發展水平對河南省制造業綠色轉型升級有著顯著積極的影響,可能的原因主要有兩個:一是經濟發展水平的提升和居民對環境要求的提高,促使制造業綠色轉型升級;二是經濟發展水平的提升使社會有更多的資金投向綠色發展領域。變量MEC的系數為負但不顯著,說明財政政策對制造業綠色轉型升級沒有顯著影響,可能的原因主要有兩個:一是政府的財政支出中相當部分不是針對制造業綠色轉型升級的,而是行政管理支出;二是政府財政支出擠出了企業的技術創新投資。變量FDI的系數顯著為負,說明實際利用外資對河南省制造業綠色轉型升級的影響顯著為負,可能的原因是通過吸引外資而來的制造業是國外淘汰的落后制造業,從而對河南省的制造業綠色轉型升級產生了負面影響。變量URB的系數為正但不顯著,說明城市化發展水平沒有對河南省制造業綠色轉型升級產生顯著影響。變量ER的系數顯著為負,說明環境規制是影響河南省制造業綠色轉型升級的一個重要因素,環境規制程度越高,越能夠促進制造業綠色轉型升級。

(二)中介效應檢驗

為檢驗數字經濟對河南省制造業綠色轉型升級影響的路徑,本研究采用逐步回歸法從產業結構高級化、產業結構合理化、技術創新等方面識別數字經濟對河南省制造業綠色轉型影響的路徑,具體結果見表5。

表5 中介效應檢驗結果

由表5第(1)和第(2)列可知,變量DE、IR的系數顯著為正,說明產業結構高級化在數字經濟影響河南省制造業綠色轉型發展過程中發揮了中介效應,且中介效應占總效應的比重為42.58%,表明產業結構高級化是數字經濟促進河南省制造業綠色轉型發展的重要途徑。

由表5第(3)和第(4)列可知,變量DE的系數顯著為正,變量IS的系數顯著為負,說明產業結構合理化在數字經濟影響河南省制造業綠色轉型升級過程中發揮了遮掩效應。造成這種結果可能的原因有兩個:一是目前數字經濟與實體經濟融合多集中在商業、運輸業等服務業領域,與制造業的融合還不太深入。盡管這對化解產能過剩、促進消費有一定的積極意義,但是不利于制造業綠色轉型升級。二是目前數字技術的應用尚處于淺層階段,數字技術促進產業結構合理化的效應有限。

由表5第(5)和第(6)列可知,變量DE、INN的系數顯著為正,說明技術創新在數字經濟影響河南省制造業綠色轉型升級過程中發揮著顯著的中介效應,其中介效應占總效應的比重為31.09%,表明技術創新是數字經濟促進河南省制造業綠色轉型發展的重要途徑。

(三)穩健性檢驗

盡管本研究已經增添了一些控制變量,但由于數字經濟與制造業發展可能存在一定的互為因果關系,因而實證檢驗可能存在著一定的內生性。為降低內生性的影響,借鑒錢海章等[19]的研究,采用1984年固定電話數量/每百人(IV1)和郵電業務量/每百人(IV2)作為工具變量進行穩健性實證檢驗,以取得較為準確的結果。同時,為了避免固定效應消除不隨時間變化的變量,采用各市1984年固定電話數量/每百人和郵電業務量/每百人分別與上一年(實證檢驗所采用的時間區間的年份)各市信息傳輸、軟件和信息技術服務業新增固定資產投資額的交互項,作為城市數字經濟發展狀況的工具變量。另外,為了進一步檢驗前文的實證檢驗結果是否穩定,本研究采用熵值法計算的數字經濟發展狀況來代替前文采用主成分法測度的數字經濟發展狀況進行檢驗,具體結果見表6。檢驗結果顯示,工具變量的有效性檢驗均通過了顯著性檢驗,且穩健性檢驗結果顯示各變量的系數除大小發生一定的變化外,其他均沒有發生顯著變化,表明實證檢驗是穩健、可行的。

表6 穩健性檢驗結果

四、結論與啟示

(一)結論

本研究從理論和實證兩方面分析了數字經濟對制造業綠色轉型升級的影響,得到以下結論:數字經濟對河南省制造業綠色轉型升級有著顯著、積極的影響;產業結構高級化、技術創新在數字經濟影響河南省制造業綠色轉型升級過程中發揮著顯著的中介效應;產業結構合理化在數字經濟影響河南省制造業綠色轉型升級過程中發揮著顯著的遮掩效應。

(二)啟示

為推動河南省制造業綠色轉型升級的快速發展,本研究基于以上研究結論,從數字經濟、技術創新、制度創新的視角提出相關對策建議。

第一,采取有力舉措推動數字技術行業高質量發展。盡管河南省的數字經濟發展很快,但與發達地區相比還存在著數字技術企業規模相對較小、企業研發力量相對較弱等問題。因此,應采取有效舉措鼓勵、引導數字技術快速健康發展。一是進一步優化營商環境,吸引更多數字技術的龍頭企業到河南省設立研發機構、分公司,以帶動河南省數字技術的發展。二是采取有力舉措推動本土數字技術企業實現跨越式發展。細化當前的技術創新獎勵政策,鼓勵本土的數字技術企業加大創新投入,推動河南省數字技術企業技術升級。

第二,實施“組合拳”推動創新發展。雖然河南省的數字經濟發展速度較快,但數字技術主要應用在消費、智能交通等行業,與制造業融合還處于初級階段。目前河南省制造業的技術水平相對較低,與數字技術發展還不能完全匹配,阻礙了數字經濟與制造業的深度融合。因此,未來應加大科研投入,提升制造業的技術水平,以便為數字經濟與制造業的深度融合提供技術。一是政府加大技術投入,并帶動企業的研發投資,以推動核心技術的研發。二是完善技術交易市場,加強知識產權保護,為技術的交易及引進創造條件。三是積極推動人事及科研制度改革創新,積極引進高素質人才和研究機構,為技術創新提供人才基礎。

第三,推動制度創新以重塑數字經濟生態體系。首先,創新數字經濟與制造業融合評價指標體系。從數字技術與傳統制造業融合的角度探索數字經濟發展與制造業融合的評價指標體系,加強對各地區數字經濟與制造業融合程度的考核評估。各地區應根據各自的資源稟賦選擇符合本地比較優勢的數字技術,并加大投入,以推動制造業綠色轉型升級。其次,推動金融創新。在國家政策的許可下,利用自貿區的創新平臺推動金融創新,為制造業利用數字技術提供資金基礎。最后,完善數字治理制度。在完善數字治理法規的基礎上完善數字技術企業監督體系,防止數字技術龍頭企業惡意設置高門檻實行行業壟斷和阻礙相關技術的擴散。