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摘要：数字经济在产业绿色化转型过程中发挥了重要作用, 探究产业数字化的减污降碳效 应和影响机制, 具有重要的理论意义和现实意义. 本文利用 Eora 全球供应链数据库提供的中 国 1991–2008 年投入产出表以及匹配的行业环境和能源消费卫星账户, 从要素生产效率的视 角实证考察了行业数字化投入对碳排放和污染排放产生的影响和作用机制. 研究发现, 行业 数字化投入对碳排放和污染排放均存在非线性影响, 这种影响在缓解数字化投入的内生性后 仍然成立. 机制分析表明, 数字化投入对减污降碳的非线性影响主要由数字化投入水平高低 和要素生产率高低同时决定. 在所考察的样本期内, 本文实证结果表明存在数字经济的“生 产率悖论”, 这主要是因为数字化投入早期来源数字基础设施行业的数字化投入边际收益小 于边际成本导致, 要素生产率与数字化投入呈 “U” 型关系, 而排放量与要素生产率呈倒 “U” 型关系, 样本期内的数字化投入和要素生产率均处于较低水平, 数字化投入通过 “负负得正” 的效应促进了行业减污降碳. 此外, 异质性分析表明, 数字化投入对中高能耗行业、制造业、 资源密集型行业以及行业处于较高出口依赖度时具有更强的减污降碳效应, 一系列稳健性检 验证明了本文结论的稳健性. 本文研究内容为对于制定数字经济发展战略服务经济实现高质 量发展以及加强绿色供应链管理提供了重要的政策参考.

关键词：产业数字化；要素生产率；生产率悖论；倒 “U” 型

一、研究背景与意义

党的二十大报告提出，要统筹产业结构调整，协同推进降碳、减污、扩绿、增长，实现绿色低碳发展。在“碳达峰”和“碳中和”的双重目标约束下，如何实现减污降碳协同增效是重点，2021年11月国务院发布的《关于深入打好污染防治攻坚战的意见》中对实现减污降碳做了一系列部署。与此同时，2021年12月国务院关于印发的《“十四五”数字经济发展规划的通知》中提出要完善数字经济治理体系，提升数字化创新能力、加强数字技术与实体经济融合，在数字化转型过程中推进绿色发展。在此背景下，探究数字经济对行业减污降碳的影响和作用机制，不仅有助于丰富数字经济的研究内容，对制定数字经济发展战略以服务实体经济实现高质量发展具有重要现实意义。

根据《数字经济及其核心产业统计分类(2021)》，数字经济主要包含“数字产业化”和“产业数字化”。数字产业化过程中，数字行业可以通过技术进步，不断降低自身能耗，提升能源利用效率，实现减污降碳的协同增效。相比之下，产业数字化过程是复杂的，传统行业在引进信息技术实现数字化转型的过程中，数字化要素的投入是否有助于提升其生产效率、降低能源消耗、实现减污降碳，受到越来越多学者的关注。现有文献大多从国家、省份和城市层面探究数字经济对污染排放和绿色发展的影响，研究发现数字经济主要通过全要素生产率、绿色创新、产业结构优化、深化市场化程度等途径显著降低了碳排放和污染排放(MaandZhu，2022；DouandGao.,2022；Chen，2022；刘强等，2022；邓荣荣和张翱祥,2022)，鲜有文献从行业层面探究产业数字化投入对碳排放和污染排放的影响。

以现代电子信息技术为基础，数字经济要素在推动经济转型过程中发挥着重要作用。但早期的研究发现，大规模信息技术的使用对生产效率的作用不显著，存在信息技术的“生产率悖论”(Solow，1987；DosSantos，1993；LinandShao，2006)。随着信息技术行业本身的创新以及与其他行业的相互融合，越来越多的学者证实了信息技术和互联网技术对经济效率、劳动生产率和绿色全要素生产效率有显著的促进作用(Jorgensonetal.,2008；黄群慧等，2019；王开科等，2020；Hanetal.，2022；魏丽莉和侯宇琦，2022；Guetal.，2022)，且这种影响是非线性的(郭家堂和骆品亮，2016；刘强等，2022；MaandZhu，2022；Zhaoetal.，2022)。

基于以上分析，可以看出数字经济可能带来“生产率悖论”，即数字经济发展水平较低时，可能对经济产出和生产效率有抑制作用，当数字经济发展达到一定水平时，会通过要素的积累促进经济增长、提高生产效率。全要素生产效率是数字经济影响碳排放和污染排放的重要渠道(姚星垣，2019；Lahoueletal.，2021)，有学者研究发现全要素生产率与环境之间存在非线性关系(ChimeliandBraden.，2005；姚星垣，2019)，数字经济对碳排放的影响也是非线性的(Higónetal.，2017；Lahoueletal.，2021；DouandGao，2022)，但以上文献没有就数字经济对碳排放存在非线性影响的机制做进一步讨论。目前与中国数字经济的减污降碳效应相关的文献，大多数基于省份和城市层面进行研究，无法回答产业数字化过程对碳排放和污染排放产生的影响和作用机制，而产业结构调整作为经济结构转型的重要途径，是实现减污降碳的重要环节，识别产业数字化投入对减污降碳的影响和作用渠道就显得至关重要。

二、主要内容

本文从行业层面探究产业数字化投入对减污降碳的影响和作用机制。为了探究产业数字化投入水平对产业减污降碳的影响，需要准确地测度产业的数字化投入水平，但目前对于产业数字化投入的测算，国际上尚未给出统一标准。张晴和于津平(2021)借鉴许宪春和张美慧(2020)的做法，结合数字经济发展历程与中国数字经济发展特征，以联合国统计署的《国际标准产业分类》(ISICRev4.0)为依据，对数字要素相关产业进行了详细划分，并利用WIOD提供的2000–2014年投入产出表，测算了制造业的投入数字化水平。但是WIOD只提供了56个大类行业的投入产出关系，难以反映细分行业的数字化投入水平，更无法从细分行业层面探究数字化投入的减污降碳效应。而Eora全球供应链数据库免费提供了1990–2016年中国123个中类行业的投入产出数据，为测度更长时间跨度和更细层面的数字化投入水平提供了数据基础。

因此，本文借鉴许宪春和张美慧(2020)、张晴和于津平(2021)的做法，结合《国民经济行业分类2011》对Eora数据中的数字经济行业划分为数字经济基础设施、数字化交易和数字化媒体三类，利用投入产出分析方法构建产业数字化投入指标，从要素生产效率视角实证考察了行业数字化投入对碳排放和污染排放(以下合并称为“排放量”)产生的影响和作用机制。考虑到数字化投入的内生性问题，本文以数字化投入滞后一期以及当期按增加值占比为权重计算得到的同类其他行业数字化投入加权平均值作为行业数字化投入的工具变量。本文实证分析了产业数字化投入对碳排放和污染排放的影响，并基于一系列稳健性检验说明结论是稳健的。在机制分析部分，本文验证了产业数字化对要素生产率的影响以及排放量与要素生产率之间的关系，并结合样本期内的产业数字化投入水平，定性分析了产业数字化投入对减污降碳的直接边际减排效应以及通过要素生产率的间接边际减排效应。最后，本文构建非线性调节效应模型探究了数字化投入对不同行业减污降碳效应的异质性影响。

三、主要结论及政策建议

本文主要结论如下。

首先，产业数字化投入对碳排放和污染排放存在非线性影响，在考虑数字化投入的内生性问题后，结论仍然成立；其次，在所考察的样本期内，本文实证结果表明存在数字经济的“生产率悖论”，这主要是因为数字化投入早期来源数字基础设施行业的数字化投入边际收益小于边际成本导致，要素生产率与数字化投入呈“U”型关系，而要素生产率与排放量之间存在倒“U”型关系。再者，样本期内的数字化投入和要素生产率均处于较低水平，要素生产率对排放量有显著的正向影响，数字化投入通过“负负得正”的效应促进了行业减污降碳。最后，通过替换样本和数字化投入来源进行了稳健性检验，证实了本文结果的稳健性；基于非线性模型的调节效应分析表明，数字化投入的减污降碳效应存在行业异质性，具体表现为对中高能耗行业、制造业、资源密集型行业以及行业处于较高出口依赖度时具有更强的减污降碳效应。

本文以中类行业为研究对象，从要素生产效率视角实证分析了产业数字化投入的减污降碳效应，政策建议如下。

(1)在本文所考察的样本期间，存在数字经济的“生产率悖论”，数字化投入和要素生产率均处于较低水平，只有部分行业的要素生产率与数字化投入存在正相关关系。样本期内数字化投入主要通过“负负得正”的效应显著降低排放量，这种减污降碳是无效率的，不会带来产出的增加。要想摆脱数字化投入的“生产率悖论”，不能仅有大型企业增加数字化要素投入，需要从行业整体增加数字经济要素的投入。考虑到除了数字化投入外，其他诸如资本结构、人力资本、技术进步等因素也能提升要素生产率，所以行业在增加数字化投入的同时，也得加强资本和劳动要素的投入，使得数字化投入和要素生产率同时达到一个更高的水平，才能避免数字化投入通过增加要素生产率而增加排放量的困境，实现效益的最大化。在工业4.0阶段，为了有效实现减污降碳的协同增效，在增加行业的数字化投入的同时，需要结合其他生产要素的投入，才能在产业数字转型过程中实现绿色发展。

(2)产业数字化投入对行业的减污降碳效应存在异质性，数字化投入对中高能耗行业、制造业、资源密集型行业以及行业处于较高出口依赖度时具有更强的减污降碳效应。因此，在制定数字经济发展战略时，要立足不同产业特点和差异化需求，在推动产业数字化转型过程中，要加强重点产业的数字要素投入，以充分发挥数字化投入的减污降碳效应。同时，为了提高出口产品在国际的竞争力，避免国内产品受到国外环保标准的影响，有必要加强对高出口依赖度的数字化要素投入，发挥数字化要素投入对产业出口竞争力的促进作用。

(3)数字化投入尚未通过产业链关联对上下游行业的减污降碳产生影响，而随着贸易全球化，国内供应链受到来自国内和国外一系列环保政策的影响，上下游产业之间的关系变得日益密切，产业的污染排放可能会受到来自其上下游行业的影响。随着数字经济时代的到来，应充分发挥数字经济的优势，加强上下游行业的信息共享功能，降低上下游行业信息透明度，促进产业链协同创新，使得数字经济的减污降碳效应可以通过产业链传导效应影响上下游行业的污染排放，实现行业间减污降碳的协同增效。

四、边际贡献与未来拓展

与现有文献相比，本文可能的边际贡献和创新如下。

首先，与张晴和于津平(2021)以及戴翔和杨双至(2022)利用WIOD计算行业数字化投入不同，本文使用Eora投入产出表，能够从更长的时间范围和更细的行业层面探究数字化投入对排放量的影响；戴翔和杨双至(2022)一文采用制造业排污数据库和工业企业数据库从微观层面探究数字投入对企业绿色转型，由于制造业企业层面数据的缺乏，该文从行业层面对制造业各行业进行绿色全要素生产率的测算以检验其采用能源消耗强度以及污染排放强度作为绿色化转型替代变量所得回归结果的可靠性，相比之下，本文使用Eora数据库提供的能源和环境卫星账户，能够准确捕捉行业碳排放和污染排放水平，本文的研究更直接地考察了数字化投入对行业减污降碳的影响。其次，本文从要素生产率视角探究数字化投入对行业排放量的影响，证实了样本期内数字经济“生产率悖论”的存在，并发现排放量与要素生产率之间呈倒“U”型关系，而戴翔和杨双至(2022)一文主要从规模效应和技术效应两个机制验证了数字化投入对企业绿色化转型的影响，本研究丰富了相关文献并为数字化投入对排放量的影响提供了新的研究视角。最后，本文的结论有助于为制定数字经发展战略以服务于减污降碳目标提供政策参考。

本文摘编自《系统工程理论与实践》2024年,第44卷,第9期论文《产业数字化的减污与降碳效应——基于“生产率悖论”的研究视角》（点击题目链接全文）；
作者：方颖^1,2, 博士,教授,研究方向:计量经济学,环境政策评估；余兴锦(通信作者)³，博士研究生,研究方向:环境政策评估,数字经济。
       1. 厦门大学 经济学院, 厦门 361005;
       2. 厦门大学 王亚南经济研究院, 厦门 361005;
       3. 厦门大学 邹至庄经济研究院, 厦门 361005