碳排放約束視角下產業智能化對區域經濟差距的影響研究

韓民春 趙澤彬

（華中科技大學經濟學院，武漢 430074）

引 言

習近平總書記指出， “共同富裕是社會主義的本質要求，是人民群眾的共同期盼”。目前我國已經全面建成小康社會，歷史性地解決了絕對貧困問題，但人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分發展之間的矛盾仍然存在，區域經濟發展不協調是區域經濟發展不平衡不充分問題的集中體現［1］。在現實國情下，區域經濟發展不平衡問題仍將長時間阻礙我國社會經濟發展。大量的研究文獻已經證明，嚴重的社會不平等會進一步制約社會經濟發展［2-4］，實現平衡與充分的發展是當前和今后制定經濟政策、確定發展戰略時重要考慮因素之一。

中國改革開放40年來，在經濟取得巨大成就的同時，付出了巨大的環境、資源代價。2020年9月22日，國家主席習近平在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上宣布： “中國將采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和”。雙碳目標的提出使我國面臨著一場廣泛而深刻的社會經濟系統性變革［5］。為了在新時代更好地進行生態文明建設，中國近年來十分重視經濟綠色發展和經濟高質量發展，建設人與自然和諧共生的現代化是邁向全面建成社會主義現代化強國第二個百年奮斗目標的顯著特征［6］。既要對碳排放進行約束以期實現雙碳目標，又要保持經濟健康穩定高質量發展成為了當前面臨的真正挑戰。產業智能化的發展為實現區域經濟協調發展，縮小區域經濟差距提供了重要契機，從而讓經濟發展的成果更多地惠及經濟欠發達的地區。那么，在約束碳排放的同時，產業智能化是否有利于縮小區域經濟差距？產業智能化對區域經濟差距的影響機制是怎么樣的？這是本文擬重點研究和探討的內容。

目前學者們在區域經濟現狀的研究中觀點比較一致，普遍認為中國區域經濟差距比較大，且呈現出逐漸擴大的特點，但是在研究區域經濟差距的影響因素方面存在較大的爭議。眾多學者從不同的角度出發，利用不同的經驗數據進行研究得出了不同結論。林毅夫和劉培林［7］認為重工業優先發展趕超戰略下許多省區市的發展戰略與要素稟賦結構決定的比較優勢相違背是區域經濟發展存在差距的主要原因。陳秀山和徐瑛［8］通過分階段研究不同時期區域經濟差距形成過程發現，投入要素的量和質、要素配置效率、要素使用效率和空間格局變動4個因素是影響區域經濟差距的主導因素。李亞玲和汪戎［9］基于中國各地區人力資本基尼系數研究發現，人力資本基尼系數的變化將引起人均GDP更大幅度變化，區域間人力資本的差距是區域經濟差距的重要原因。沈毅俊和潘申彪［10］認為地區對外開放程度是導致地區內收入差距的重要原因。倪鵬飛等［11］通過建立證券市場資本流動模型，指出資本空間配置對區域人均收入差距有重要影響。汪晨等［12］基于中國1978～2016年數據建立一般均衡模型證明了經濟結構對區域經濟差距的影響。羅能生和孫利杰［13］基于空間杜賓模型研究了交通發展對區域經濟差距的影響及其差異性。此外，還有學者從文化差異［14］、土地政策［15］等角度研究了對區域經濟發展的影響。

產業智能化是三次產業運用5G、人工智能、云計算、大數據等技術，通過提供全新的人機交互模式替代簡單重復性工作解放勞動力時間，提高生產效率帶來產出增量的生產模式升級［16］。國外學者關于產業智能化是否促進經濟增長做了大量研究并存在較大爭議，主要存在兩派觀點：一派以Solow［17］提出的 “生產力悖論” 為主張，認為信息化IT技術與生產力提升之間存在相?，F象，Baumol［18］認為即使具備了能提升生產率的生產技術，但智能化部門生產率的相對快速提高，導致非智能化部門的生產成本相對增加，進而使部門資本回報份額下降；另一派以Brynjolfsson［19］為代表的學者們則反對上述觀點，認為 “索洛悖論”存在缺陷，從長期效應來看，發展產業智能化存在滯后性，可以提高生產率并促進經濟增長。Bryn?jolfsson和Hitt［20］認為必須同步推動互補性創新發展才能充分發揮技術效應，且產業智能化對生產率的影響還需較長周期。國內學者中，卜茂亮和展晶達［21］較早研究了信息化在地區經濟增長中的作用，并討論其對于地區經濟差距的貢獻。侯世英和宋良榮［22］基于2012～2018年中國省級面板數據研究了智能化對區域經濟增長質量發展的影響及內在機理。此外，國內學者更多地是從勞動力結構角度研究了產業智能化對經濟增長的影響［23-25］。綜上，利用中國數據從碳排放約束視角，對產業智能化與區域經濟差距之間關系的實證研究的文獻相對較少，本文對此做一補充。

1 理論分析與研究假設

經濟學界對于經濟增長的認識流派眾多，很少有一致的認識，但技術進步能夠推動經濟增長已被廣泛接受。以Solow［26］為代表的新古典經濟增長理論認為技術進步是影響經濟長期增長的重要因素之一，但認為技術進步是外生的。以Romer和Lucas為代表的內生增長理論則打破技術進步的外生假設，認為人力資本與知識的生產與積累代表的技術進步是經濟長期增長的重要內生驅動因素［27，28］。 在三次產業應用 5G、 人工智能、 云計算、大數據等技術決定了產業智能化在初期發展階段就表現出了研發投入高、知識密集度高、產業附加值高等特點，產品價值經過產業智能化生產效率的提高能夠實現在原有基礎上提高技術含量從而創造新價值。一般認為產業智能化可以通過兩條途徑影響二氧化碳的排放：（1）通過產業智能化能夠提高能源利用率，通過技術手段的應用減少生產要素的投入，對于經濟欠發達地區，產業智能化的發展能夠幫助該地區逐步擺脫經濟粗放型增長模式；（2）隨著產業智能化相關技術進步，在經濟發展過程中，依賴能源為生產要素投入的經濟增長對區域經濟發展的貢獻占比逐漸減小，而以知識為生產要素投入的經濟增長對區域經濟發展的貢獻占比逐漸增大，從而能夠幫助經濟欠發達地區實現產業結構升級，縮小經濟欠發達地區和經濟發達地區的經濟差距。綜上，本文提出如下假設：

H1：發展產業智能化能夠提高欠發達地區的單位二氧化碳的經濟產出，推動產業結構升級從而促進該地區與發達地區的經濟發展差距縮小。

中國作為世界最大的發展中國家， “2030年實現碳達峰、2060年實現碳中和”目標的提出，體現了我國作為一個負責任大國主動承擔應對全球氣候變化責任的擔當。依賴資源、勞動力等要素驅動的傳統增長模式已經不能夠適應我國當前經濟發展要求，碳排放約束能夠促進我國構建更高水平的供需平衡驅動經濟結構革命性變革。我國經濟發展正處于由經濟高速增長向經濟高質量發展轉換階段，貫徹 “創新、協調、綠色、開放、共享”新發展理念是我國實現高質量發展的首要任務。張玉卓［29］指出 “雙碳”目標能夠倒逼綠色發展技術系統升級換代，實現 “雙碳”目標是衡量高質量發展成效的重要標尺。碳排放約束的創造效應對于區域經濟發展能夠創造出更多的新增長點，碳排放約束將使區域經濟的增長發展更加依賴科技創新，科技創新已經成為走向碳中和的重要抓手［6］。低碳經濟產業具有高技術密集、信息密集和服務特性［30］，與產業智能化的研發投入高、知識密集度高、產業附加值高等特點相重合，因此碳排放約束下的科技創新能夠為產業智能化提供產業基礎，為產業智能化發展創造更多的需求。且碳排放約束程度越高，對以依賴能源為生產要素投入的經濟增長的依賴程度越低，而對以知識為生產要素投入的經濟增長依賴程度越高，即碳排放約束能夠促進產業智能化對經濟欠發達地區經濟增長的正向效應擴大。綜上，本文提出如下假設：

H2：碳排放約束有利于產業智能化對區域差距的正向效應。

2 變量選取及模型構建

2.1 模型構建

針對本文研究的核心問題：碳排放約束視角下產業智能化是否有利于縮小區域間經濟發展差距，設定如下形式的計量模型（1）：

在上述模型中，i表示各個?。▍^、市）；t表示年份；Wit表示區域間經濟發展差距；Deit是本文的核心解釋變量，表示i省（區、市）在t年的產業智能化的程度；Stit表示i省（區、市）在t年的碳排放約束，即單位二氧化碳對人均地區生產總值的貢獻程度；Xijt表示一系列的控制變量；μi表示地區的個體效應；γt表示時間效應；εit表示隨機擾動項。另外，各變量均取對數以消除異方差現象。

為進一步分析產業智能化和碳排放約束交互作用對區域經濟差距的影響，在模型中引入二者的交互項，得到模型（2）：

2.2 變量選取與數據來源

2.2.1 被解釋變量

區域經濟差距W。本文采用人均地區生產總值與基準地區人均地區生產總值的比值衡量經濟發展差距?；诒疚牡难芯科瘘c2003年上海市人均地區生產總值最高，故選擇上海市作為基準省（區、市），采用各?。▍^、市）人均地區生產總值與上海市人均地區生產總值的比值衡量區域經濟差距，以下各變量均采用各?。▍^、市）與上海市的比值衡量該?。▍^、市）此變量的相對發展程度。

2.2.2 核心解釋變量

產業智能化（De）。產業智能化的核心在于5G、人工智能、云計算、大數據等技術在第一、第二和第三產業中的應用，而5G、人工智能、云計算、大數據等信息技術的應用前提是信息傳輸、計算機服務和軟件業基礎設施和硬件的發展。目前已有文獻大多采用信息技術應用［31］、全要素生產率［32］、 規則化任務密集度［33］、 機器人使用［34］和計算機制造業和信息服務業中間品占增加值的比重［25］來衡量產業智能化。本文基于已有研究和數據可得性，選用信息傳輸、計算機服務和軟件業的全社會固定資產投資完成額作為產業智能化的代理指標。

碳排放約束（St）。衡量碳排放一個很重要的指標就是單位地區生產總值的二氧化碳排放量，即碳強度［35］。本文參考已有研究，選用碳強度的倒數作為衡量該?。▍^、市）的碳排放約束情況，其經濟學含義是單位二氧化碳排放的經濟產出，可以衡量單位二氧化碳對經濟的貢獻程度，值越大說明能源的有效利用率越高。

2.2.3 主要控制變量

區域經濟差距受多個因素的影響，控制變量具體包括如下指標：（1）人力資本（Hc），基于數據可得性，本文用各省（區、市）非文盲半文盲占15歲及以上人口的比例作為該地區人力資本的代理變量；（2）對外開放程度（Fdi），采用各省（區、市）的外商直接投資金額作為代理變量；（3）交通基礎設施（Gl），用公路密度作為交通基礎設施的代理變量，計算公式為該?。▍^、市）公路里數與該省（區、市）的面積；（4） 城鎮化水平（Ur），各省（區、市）城鎮人口占總人口的比重作為代理變量；（5）金融發展水平（Df），采用各?。▍^、市）年末存、貸款余額與地區生產總值的比值作為代理變量。

2.2.4 數據說明

基于核心變量數據可獲得性考慮，本文選用2003年作為研究起點，選擇2003～2019年中國省級面板數據進行實證研究，西藏和港澳臺地區數據嚴重缺失，故將其剔除。各變量用到地區生產總值數據的均用相應的地區生產總值平減指數（上年＝100）進行了平減。各省（區、市）的二氧化碳排放量數據來源于Wind數據庫，其余涉及的變量數據不作說明均來自國家統計局、中國省域統計年鑒。各變量的描述性統計如表1所示。

表1 各變量的描述性統計

3 實證分析

3.1 基準回歸分析

按照之前計量模型設定，本部分實證檢驗了碳排放約束下產業智能化對區域經濟差距的影響。用Hausman檢驗對模型進行選擇，結果顯著地拒絕隨機效應模型，說明產業智能化與區域經濟差距之間存在個體異質性，因此，為了消除模型可能存在的異方差和序列相關問題，本文采用省級面板數據進行固定效應回歸分析，上述實證模型的估計結果如表2所示，其中列（3）和列（4）分別為模型（1）和模型（2）的估計結果，研究碳排放約束視角下產業智能化對區域經濟差距的影響；列（1）和列（2）分別為模型（1）控制碳排放約束、產業智能化變量系數為0的估計結果，研究產業智能化和碳排放約束單個變量對區域經濟差距的影響。

表2 基準回歸結果

模型的核心解釋變量回歸結果顯示，在列（1）、（3） 和（4） 中，產業智能化lnDe的系數顯著為正，這說明產業智能化對縮小區域經濟差距具有顯著的促進作用。在列（2）～（4）中，碳排放約束lnSt的系數顯著為負，這說明碳排放約束的提升對縮小區域經濟差距具有顯著的抑制作用，符合碳排放約束的庫茲涅茨曲線，碳排放約束與區域經濟差距呈現出 “倒U型”關系，我國剛全面建成小康社會，正在向全面建成社會主義現代化強國的目標邁進，十九大指出， “我國仍處于并將長期處于社會主義初級階段的基本國情沒有變”，按照我國目前的社會經濟發展形式，碳排放約束對區域經濟差距的影響正處于倒U型曲線的右側。在列（4）中，產業智能化與碳排放約束的交互項lnDe×lnSt系數顯著為正，這說明通過發展清潔能源、淘汰落后產能過程中涉及到5G、人工智能、云計算、大數據等技術的應用會促進產業智能化，碳排放約束正向調節了產業智能化對區域經濟差距的正向效應，同時，發展產業智能化也很好地改善了碳排放約束對區域經濟發展的負向效應，這很好地驗證了假設1和假設2。

模型的控制變量估計結果也為本文提供了解釋有利于縮小區域經濟差距的結論。在列（1）～（4）中，（1）人力資本lnHc的系數均顯著為正，而且從系數的大小來看，人力資本的系數明顯地大于產業智能化的系數，作為新古典增長理論和內生增長理論中拉動經濟增長重要因素的作用仍不可小覷［27，28，36，37］；（2） 對外開放程度 lnFdi的系數顯著為正，作為區域經濟差距中的重要影響因素之一［10，38］，經濟欠發達地區的對外開放程度的提升有助于縮小與經濟發達地區的經濟差距；（3）交通基礎設施lnGl對區域經濟差距表現出了顯著的正向效應，說明交通的發展能夠通過擴散效應縮小區域經濟差距［13］；（4）城鎮化水平lnUr的系數顯著為負，鄭鑫［39］指出人口城鎮化對經濟增長的弱化原因在于不合理的戶籍制度、用工制度和商品房價格高企快速提升了城鎮生活成本，延緩了高素質勞動力群體形成，降低了人力資本的積累速度；（5）金融發展水平lnDf的系數顯著為負，張企元［40］指出經濟欠發達地區承接了經濟欠發達地區淘汰的相對落后、趨于飽和的產能，市場空間較小導致資本利潤率低，發達地區的先發優勢和資本的趨利性導致了金融發展對經濟欠發達地區影響不顯著，從而擴大了區域經濟差距。

3.2 穩健性檢驗

考慮到核心解釋變量產業智能化和碳排放約束對區域間益貧式發展具有滯后效應，本文將核心解釋變量滯后1期進行穩健性分析，同時可以減弱區域經濟差距對產業智能化和碳排放約束當期的影響，并緩解模型可能存在的內生性問題，估計結果見表3。

表3 穩健性檢驗結果

表3報告了核心解釋變量滯后1期的回歸結果。從全國層面來看，產業智能化的系數顯著為正，與碳排放約束的交互項的系數顯著為正，說明碳排放約束有利于產業智能化對縮小區域經濟差距發揮促進作用。核心解釋變量的估計系數和顯著性與表2結果基本一致，本文模型結果穩健，內生性問題不明顯。

3.3 區域異質性分析

為了反映截面維度的差異性，本文借鑒國家統計局的區域劃分方法，將全國除西藏和港、澳、臺地區外的30個?。▍^、市）劃分為東部（北京、天津、河北、江蘇、上海、浙江、福建、山東、廣東和海南）、中部（山西、安徽、江西、河南、湖北、湖南、遼寧、吉林和黑龍江）、西部（內蒙古、廣西、重慶、四川、貴州、云南、陜西、甘肅、青海、寧夏和新疆），3個地區分別選擇2003年人均地區生產總值最高的省（區、市）作為基準組，分地區回歸的估計結果如表4所示。

表4 區域異質性分析

表4報告了分地區的回歸結果，從地區異質性角度來看，產業智能化對東、中和西部縮小省域間經濟發展差距具有顯著的正向效應，但對東部地區的正向效應明顯大于中、西部地區，對中部地區的正向效應明顯大于西部。產業智能化對縮小區域經濟差距表現出區域異質性，主要原因可能是產業智能化在發展過程中表現出了知識密集度高、產業附加值高等特點，長三角、珠三角和京津冀等東部地區憑借區位和資源集聚優勢，成為了產業智能化發展的主要集中地區和先行區域并快速擴張，發達的信息設備制造業也保障了東部地區能夠較早地建立起相對完善的產業智能化產業結構，而中部地區相對于東部地區產業智能化發展起步較晚，憑借宏觀布局和政策支持，以及部分省域制造業較為發達，已逐步建成較為完善的產業智能化產業鏈，后發優勢明顯。而西部地區尚未形成規模化的產業智能化集聚區，與之配套的相關產業鏈建設也不完善，因此產業智能化對西部地區縮小省域間經濟發展差距影響作用最小。

據國家統計局數據顯示，2021年1～8月東部地區火電占總發電量的81.83%，明顯高于中部地區（76.98%）和西部地區（58.89%），而二氧化碳排放主要來源于電力行業煤炭等化石能源的消耗，3個地區對火電依賴程度的不同也解釋了碳排放約束對不同地區省域間經濟發展差距的效應不同。表4的結果顯示，東部地區和中部地區的產業智能化和碳排放約束的交互項顯著為正，這說明碳排放約束對產業智能化促進東部和中部地區省域間經濟差距的正向效應具有正向調節作用，促進產業智能化是改善碳排放約束對東部地區省域間經濟差距短期負面效應的有效方式之一。產業智能化和碳排放約束的交互項對于西部地區為負效應且不顯著，主要原因可能是西部地區水電和風電資源開發相對于東部和中部地區來說較為成熟，已經進入后期相對飽和階段，而制造業較為落后，產業集聚和規?；鸵约跋鄬Σ焕膮^位因素導致生產率較低，碳排放約束進一步壓縮了制造業資本回報率，對帶有趨利性的資本來說很難形成有效吸引，繼續發展清潔能源產業會進一步擠占資金對其他行業的投入，發展具有高投入特征的產業智能化與碳排放約束在資金投入上的矛盾導致了碳排放約束與產業智能化的交互項不顯著。

3.4 中介效應檢驗

為進一步確認產業結構升級的中介作用路徑，本文借鑒吳萬宗等［41］的研究將產業結構升級分為產業結構合理化和產業結構高級化。產業結構合理化和產業結構高級化兩個子維度的中介效應模型如圖1。

圖1 產業智能化影響區域經濟差距中介效應模型

產業結構合理化是勞動、資本和技術等生產要素在企業間的合理配置，本文借鑒羅能生和彭郁［42］的做法采用產業結構指數作為各?。▍^、市）產業結構合理化代理變量，產業結構指數的計算公式為：式中，si為第i產業（i＝1，2，3）占該?。▍^、 市）產值的比重。產業結構高級化是生產率提升，并從第一產業不斷向第二產業和第三產業轉變的過程，因此本文采用第二、三產業與第一產業的比值衡量產業結構高級化。另外，本文對圖1的中介效應進行了Sobel檢驗，檢驗結果見表5。

表5 產業結構升級兩個子維度在產業智能化和區域經濟差距間的中介效應檢驗

表5報告了產業結構升級兩個子維度在產業智能化和區域經濟差距間的中介效應的Sobel檢驗結果，結果說明上述的兩種中介效應均十分顯著，可以認為產業結構合理化和產業結構高級化的中介效應是存在的。從表5可以看出，產業結構合理化作為中介效應解釋了總效應的15.93%，產業結構高級化作為中介效應解釋了總效應的52.45%，產業結構升級的兩個子維度共解釋了總效應的68.38%，而產業智能化影響區域經濟差距的直接效應只解釋了總效應的31.62%。可見，產業結構升級作為產業智能化和區域經濟差距間的中介效應是存在的，這很好地證明了假說1中產業智能化能夠推動產業結構升級從而促進經濟欠發達地區與發達地區的經濟發展差距縮小，且產業智能化促進區域經濟差距縮小主要是通過產業結構高級化實現，產業結構合理化發揮的作用較小。

4 結論與政策建議

本文從碳排放約束視角分析研究了產業智能化對區域經濟差距影響的差異性和產業智能化影響區域經濟差距的機制，利用我國2003～2019年的省級面板數據進行實證研究得出以下結論：（1）產業智能化對縮小區域經濟差距具有顯著的正向效應，碳排放約束正向調節了產業智能化對區域經濟差距的正向效應，欠發達地區發展清潔能源產業，必將會涉及到人工智能等技術的應用，產業智能化的提升又能夠促進該地區生產要素的合理配置、提升生產率，進而促進與發達地區經濟發展差距的縮小。此外，人力資本、對外開放程度和交通基礎設施等均對縮小區域經濟差距具有顯著的正向效應；（2）產業智能化能夠促進東、中和西部地區內省域間經濟發展差距縮小，碳排放約束能夠正向調節東、中部地區產業智能化對縮小省域間經濟發展差距的正向效應，但是對西部地區的調節效應不顯著，可能的原因是西部地區投資于產業智能化的機會成本比較大，發展產業智能化需要在前期進行大量的資金、人力等生產要素投入，與碳排放約束發展清潔能源產業在生產要素傾斜上的矛盾導致碳排放約束的調節效應不明顯；（3）本文對產業結構升級兩個子維度在產業智能化和區域經濟差距間的中介效應進行Sobel檢驗發現，產業結構升級作為產業智能化和區域經濟差距間的中介效應是存在的，且產業智能化促進區域經濟差距縮小主要是通過產業結構高級化實現，而產業結構合理化發揮的作用較小。

基于以上研究結論，本文提出以下幾點建議：（1）國家政府層面應注重碳排放約束與促進產業智能化相關政策協同，充分發揮產業智能化對經濟增長的影響效應；（2）經濟欠發達地區應繼續穩步推進產業結構升級。產業結構合理化能夠促進生產要素的合理配置，有效地提升生產率，產業結構升級在縮小區域經濟差距方面扮演著重要的中介作用；（3）地方政府在推行產業智能化過程中，應充分關注地區間差異?？s小區域間經濟發展差距歸根結底還是經濟欠發達地區的經濟增長問題，西部地區切不可盲目跟風發展產業智能化。西部地區工業制造業較為落后且人口密集度較高，不具備大規模發展產業智能化的現實條件；東部和中部地區相對于西部地區來說在資金、區位和產業集聚等方面具有優勢，在發展清潔能源產業、淘汰高耗落后產能過程中，應注重智能化技術在相關產業中能夠提升生產率相關技術的有效應用，并發揮好龍頭企業的帶動作用形成產業集聚；（4）政府應加強企業對 “碳達峰、碳中和”目標認識的引導?！半p碳”目標的提出使我國正面臨著一場廣泛而深刻的經濟社會系統性變革，企業應積極地適應相關政策為可以預見的變革做準備。如之前成本較高的低耗技術在考慮碳排放成本之后很可能就成為了之后主流的應用技術，圍繞該項技術會重新建立起新的產業鏈，實現經濟結構的升級優化；之前高耗高碳排放技術需要朝著低耗低碳排放方向進行攻關研發等。