韋施威,杜金岷,潘 爽
(1.廣東金融學院經濟貿易學院,廣東 廣州 510521;2.暨南大學經濟學院,廣東 廣州 510632;3.江西財經大學會計學院,江西 南昌 330013)
傳統工業時代,以要素投入驅動的生產活動產生了大量污染排放,不利于經濟的長期發展。近年來,我國積極響應全球綠色低碳發展趨勢,主動布局和廣泛參與國際領域的碳減排事業。“創新、協調、綠色、開放、共享”五大發展理念深刻指引著我國經濟高質量增長,各地將綠色和創新擺在了發展的突出位置[1]。以技術進步支撐綠色發展成為經濟社會發展的一大必然趨勢,但目前綠色發展得到的技術支撐卻較為不足:一方面,我國的整體創新水平呈現量多而質次的突出特征;另一方面,綠色創新占比不高,國家知識產權局的相關數據顯示2014—2017年中國綠色發明專利申請量在發明專利申請量中的比重為6.2%,綠色專利占比總體專利為6.3%。由此可見,在構建綠色低碳循環發展經濟體系、推動經濟社會和生態環境協調發展的過程中,如何提升綠色技術創新的質量與比重是一個亟待解決的問題。然而,隨著我國經濟社會進入數字化時代,數字經濟占經濟總量的比重逐年擴大,已成為實現區域高質量創新及綠色發展的廣袤沃土和支撐載體。一方面,數字經濟提升了資源配置效率,降低了無效生產產生的污染排放;另一方面,數字經濟與實體經濟的融合發展促進了創新產出,提升創新效率并降低創新成本,成為解決環境問題的重要抓手。因此,數字經濟對綠色創新的影響及其作用機制也成為本文的主要研究內容。
現有眾多文獻開始關注數字經濟對經濟社會發展的影響并從不同層面展開研究:在微觀層面,數字技術促使要素成本降低和資源配置效率提升,推動企業技術擴散、創新產出增加和管理模式變革[2][3];在宏(中)觀層面,數字經濟推動產業生態的融合創新,實現產業結構優化升級,并通過完善要素投入和技術進步促進經濟高質量發展[4][5]。然而,鮮有研究從城市維度探討數字經濟的綠色創新績效,其中的路徑機理仍有待進一步辨析。
基于此,本文從城市層面探析數字經濟發展對綠色創新的影響,主要邊際貢獻在于:第一,基于綠色發展視角揭示數字經濟對綠色創新產出的影響,為數字經濟的綠色效應提供嶄新的中觀層面經驗證據;第二,考察數字經濟對城市綠色創新具有的普惠功能,為數字經濟推動區域協調發展提供理論支持和實踐經驗;第三,從市場潛力和區域金融結構等維度,挖掘并打通數字經濟影響綠色創新的潛在機制和路徑“黑盒”;第四,進一步探究數字經濟對城市綠色創新的經濟影響,深化認識數字經濟的低碳價值和兼容反哺效能。
數字化浪潮下,數字經濟帶來了顯著的賦能效應,為創新活動的有效突破開辟新的發展路徑和可行空間[6],擁有促進經濟社會環境和諧共生與生態友好基礎上激勵創新的核心功能。首先,數字經濟實現了高效率、低成本和較少資源損耗的技術創新。數字基礎設施的逐步完善顯著推動了創新頻率提高、技術創新外延擴散、高端生產要素哺育和生產環節優化變革,產業生產效能和反應速率大為增強[7],并在綠色創新基礎設施不斷建設夯實的過程中推動低資源消耗條件下的新價值創造[8]。其次,經濟發展需以技術創新作為支撐,綠色技術創新實現實質性的可持續發展[9]。數字經濟促進經濟活動與資源環境的協調發展,在資源配置效率不斷提升的過程中,高質量發展以綠色和創新作為關鍵引領激發了數字經濟的綠色創新動能。綠色創新是綜合考慮環境負擔、借助新理念和新科技,通過減少環境污染和原材料與能源使用的技術創新產出[10][1]。Aaron和Jason(2016)指出數字經濟的知識溢出效應倒逼產業體系內部的制造成本優化及降低,增強與外部環境的聯動和響應能力,從而達到技術創新過程中生態環境治理與資源保護的目標[11]。Thompson等(2014)同樣認為數字經濟中日益創新的數字技術驅動中臺功能建設和多維場景打造,有力地降低配置資源過程中的低效率和資源無謂損耗[12]。通過數字化建設,數字經濟提升了資源整合效率和環境監測能力,成為綠色生產生活和優美環境的關鍵紐帶[13],實現綠色創新推動下的高質量發展。可見,數字經濟突破了傳統模式下的創新區間和產業結構,成為促進綠色創新高質量發展的關鍵路徑。基于此,本文提出研究假設H1:數字經濟的發展有助于提升城市綠色創新水平。
城市作為區域經濟發展的核心載體和構筑生態文明的前沿陣地,兼具激發創新動能和聚焦綠色發展的雙重任務,在綠色創新的賦能下實現經濟和環境效益的共同提升[14]。數字經濟高效地聚合與配置了創新空間載體及創新資源,對城市創新的賦能作用較為明顯[15]。數字技術創新具有的正外部性和空間輻射功能有效抑制了環境污染的發生,推動環境質量改善和經濟高質量發展[16]。然而,在優化區域經濟布局的過程中,我國依舊存在區域發展不協調的典型事實。“虹吸效應”使大城市匯聚了大量資源,小城市則受制于相對匱乏的資源稟賦,區域經濟發展的差距進一步擴大,要素資源流失難以根本扭轉,進而抑制了大城市周邊中小城市的創新動能[17]。同時,區域城市間的“擴散效應”又推動經濟活動向周邊地區輻射滲透。大城市具有資金、人才、技術等優勢,但也存在空間擁擠、勞動力成本高企等外部不經濟因素。不論“虹吸效應”還是“擴散效應”,都是以傳統經濟要素轉移作為重要手段,而數字經濟的發展則使傳統經濟要素突破了時空的限制。
在數字經濟融合滲透的背景下,中小城市通過數字網絡平臺提升了資源的可獲得性。與此同時,中小城市生產生活成本低、空間延展性強等特點又與大城市形成互補,推動了數字產業與實體經濟的耦合,提升中小城市發展數字產業的吸引力并增強其吸納大城市資源的能力。一方面,中小城市的企業、人才依托數字經濟的發展獲得相應的資源支持,在一定程度上抑制大城市的虹吸效應,促進了當地創新能力的提升;另一方面,大城市部分產業存在規模不經濟現象,可通過數字經濟加速向周邊中小城市轉移。由于比較優勢的存在,數字經濟的發展能彰顯中小城市特定領域的資源稟賦和要素優勢,從而獲益大城市的擴散效應,承接大城市相關產業的轉移。同時,產業集聚可使相關產業形成規模優勢,促進知識和技術的溢出效應,有利于創新水平的提升。基于此,本文提出研究假設H2:數字經濟具有推動城市綠色創新的普惠性質。
為探索數字經濟對綠色創新的影響,本文將2004—2016年中國285個地級市作為研究對象進行實證檢驗,主要變量的定義及數據來源如下:
1.綠色創新(GREINOV)。目前,衡量綠色技術創新的方法主要分為三種:一是從工藝和產品兩個層面量度;二是采用DEA等方法測度綠色創新效率;三是采用綠色專利數量衡量。第一種為微觀視角且無法推廣至城市層面,第二種也難以分離出城市層面的綠色創新。考慮到綠色專利已實現對綠色技術創新產出更為直觀的可量化[18],因此本文參考董直慶和王輝(2019)的做法[19],利用綠色專利的產出數量來衡量綠色創新。具體而言,通過搜集國家知識產權局公布的所有專利申請信息,并根據世界知識產權組織(WIPO)提供的綠色專利清單和國際分類編碼,將其中的綠色專利申請量加總至城市層面并予以對數化處理。
2.數字經濟(DE)。城市層面的數字經濟發展水平測度尚未有統一的做法,考慮到數據的可得性并借鑒趙濤等(2020)的思路[5],本文從互聯網發展方面測度數字經濟。具體而言,采用每百人互聯網寬帶接入用戶數、計算機軟件和軟件業從業人員占城鎮單位從業人員比重、人均電信業務總量、每百人移動電話用戶數,并將這四個指標標準化后通過主成分分析方法得到數字經濟發展綜合指數。其中,互聯網發展指標主要來源于《中國城市統計年鑒》。
3.中介變量(MED)。綠色創新的產出規模和技術擴散效果受到資源集聚、金融環境等多方面因素的影響,成為綠色創新有效突破發展瓶頸、促進生產效率提升與環境質量協調發展的重要抓手和關鍵路徑[9]。資源與產業的聚合夯實了創新發展的基礎,充分發揮其空間知識溢出和規模效應。銀行是企業的主要融資來源之一,銀行業競爭加強能釋放足夠的增量資金,為創新活動的持續開展提供穩定的資金供給。作為產業集聚和企業融資的重要解決路徑之一,數字經濟是推動發展方式綠色轉換和優化經濟結構的關鍵動能[20]。基于此,本文主要從經濟集聚和銀行業競爭等維度建立中介變量,探析數字經濟作用于綠色創新的路徑機制。
經濟集聚(MPI)。參考梁婧等(2015)的方法[21],本文以市場潛力指數(表示某一地級市與其他地級市的市場接近程度)作為經濟集聚的指標。市場潛力指數越高,表示該市場的集聚程度越高。因此,本文采用市場潛力指數來衡量經濟集聚,計算公式如下:
(1)
其中,MPI為市場潛力指數,Yit為i市在t年的總產值,Yjt為j市在t年的總產值,dii為i市內部距離,dij為i市與j市之間的距離。其中,內部距離采用Head和Mayer(2000)的方法[22],其計算公式為dii=(2/3)(areai/π)1/2(areai為i市的面積)。
銀行業競爭(BANK)。借鑒姜付秀等(2019)的研究方法[23],本文基于銀保監會關于銀行機構的金融許可證信息,核算各家銀行每個城市每年的分支機構數量,進而計算排名前四的分支機構占比作為銀行業競爭的衡量指標。BANK越高,說明銀行業集中度越高,反之則越低。
4.控制變量。參照葉德珠等(2020)及趙濤等(2020)的研究[24][5],本文選擇的控制變量包括產業結構(INDUSTRY,第三產業與第二產業的產值之比)、金融發展(FINDEV,貸款余額占GDP的比重)、人口規模(LNPEO,常住人口的對數值)、人口自然增長率(GROWTH)、財政科技支出強度(SCIEDU,政府財政科教支出占GDP的比重)、經濟發展程度(LNGDP,國內生產總值的對數值)。
為檢驗數字經濟與城市綠色創新之間的關系,本文設定如下的基準回歸模型:
(2)
其中,GREINOV為綠色創新變量,DE為數字經濟變量,CONTROL為控制變量組(本文使用雙向固定效應模型,以緩解遺漏變量的內生性問題),μi為城市固定效應,γt為年份固定效應,ε為隨機誤差項。此外,為消除城市之間異方差的影響,本文均采用穩健標準誤。
為檢驗數字經濟與城市綠色創新之間的作用機制,本文借鑒溫忠麟等(2004)的中介效應模型[25],通過逐步法進行分析并設定如下的模型:
(3)
(4)
(5)
其中,MED包含經濟集聚和銀行業競爭兩個中介變量,其余變量與式(2)一致。
為檢驗數字經濟對城市綠色創新的普惠功能,本文采用的調節效應模型設定如下:
(6)
其中,BIGCITY為調節變量(為中小城市周邊大城市個數)。式(6)將調節變量與數字經濟的交乘項納入回歸模型中,以考察虹吸效應和擴散效應對數字經濟影響城市綠色創新的作用。
表1展示了數字經濟對城市綠色創新影響的基準回歸結果。本文采用遞進式的回歸處理方法,首先控制城市和年份固定效應進行單變量回歸,其次分別單獨控制固定效應并納入相關控制變量進行檢驗,最后同時控制城市和年份固定效應再次進行回歸檢驗。結果顯示,數字經濟對城市綠色創新的系數均顯著為正,實證檢驗具有高度的穩健性,表明數字經濟的發展確實明顯促進了城市綠色創新產出的增加。標準化、通用化和模塊化的數字技術以極低的成本在產業內部乃至跨產業間培育和擴散,帶來了更高效的創新產出,數字經濟的創新賦能效應愈發凸顯。在此過程中,綠色技術創新作為清潔生產領域及末端治理環節的技術創新,通過減少資源非必要損耗和消除污染排放推動生態效率提升和經濟“綠色”運行,從而實現高質量的綠色創新產出增長。

表1 基準回歸:數字經濟與城市綠色創新(N=3581)
本文采用城市綠色創新的申請量替換為授權量作為被解釋變量(GREINOV2),并將數字普惠金融納入到主成分分析指標體系后測算并替換原有的數字經濟發展指數作為解釋變量(DE2)進行穩健性檢驗。其中,數字普惠金融來源于北京大學數字金融研究中心編制的數字普惠金融指數[26]。此外,考慮到綠色技術創新的長周期特征,為檢驗數字經濟對城市綠色創新的動態效應,本文進一步對核心解釋變量分別滯后1期和2期處理后再次進行檢驗。上述的穩健性檢驗結果與前文的基準回歸估計基本一致,從而驗證基準回歸結論的穩健性(1)限于篇幅,穩健性檢驗結果未列示,作者備索。。
前文利用雙向固定效應模型和穩健標準誤進行檢驗,但可能存在的雙向因果關系會對研究結論造成偏誤。因此,本文借鑒趙濤等(2020)的處理方法[5],利用各城市1984年每萬人電話機數量為代表的郵電歷史數據與樣本對應上一年的全國互聯網用戶數的交乘項作為核心解釋變量的工具變量。通過處理后發現,傳統電信工具對當前城市綠色創新的影響微乎其微,滿足工具變量外生要求;歷史電信基礎又是移動互聯網等數字經濟基礎設施的根基,會對當前數字經濟產生影響,在一定程度上滿足工具變量的相關性要求。由于歷史變量不隨時間變化,無法控制城市固定效應,因此本文參考葉德珠等(2020)的做法[24],將工具變量與年份虛擬變量交乘并進行兩階段最小二乘分析。在考察內生性的情況下,數字經濟對城市綠色創新的助益作用依舊顯著,再次佐證了研究結論的確當性和穩健性(2)工具變量均通過有效性檢驗。限于篇幅,內生性檢驗結果未列示,作者備索。。
本文從兩個維度考察數字經濟對城市綠色創新影響過程中具有的普惠性質:綜合考量城市間規模、資源稟賦差異和比較大城市與中小城市間的“虹吸效應”及“擴散效應”,以檢驗數字經濟是否促進了區域協調發展。對此,本文將樣本區分為大城市和中小城市并進行分組檢驗(見表2所示)。結果顯示,中小城市數字經濟對城市綠色創新的影響強于大城市,結構性變化檢驗支持上述結論。隨著數字基礎設施的逐步完善和數字技術應用的不斷推廣滲透,柔性通用技術在多主體間廣泛的協同響應和精準發力成為現實,數字經濟的賦能效應和普惠功能愈發凸顯。在此背景下,中小城市借助數字化建設“紅利”積極提升自身的資源可獲得性和區域協作能力,優化了區域內城市間的互補成效。回歸結果也表明,中小城市更為裨益于數字經濟,依托數字經濟的發展,通過技術創新實現經濟結構轉型,綠色創新的溢出效應得到較好體現,從而促進區域協調性發展。
結合上文的分析結果可以發現,中小城市確實享受了更多的數字經濟紅利,其原因可能是中小城市借助數字經濟的力量克服了大城市的“虹吸效應”,甚至有可能增強了大城市的“擴散效應”。大城市對周邊中小城市普遍存在“虹吸效應”和“擴散效應”。“虹吸效應”是指大城市憑借經濟資源、人才資源等稟賦要素優勢,將中小城市的經濟要素源源不斷地吸納進來,從而阻礙中小城市的發展;“擴散效應”是指大城市由于空間限制及產業結構調整,將一些特定產業轉移到周邊中小城市,從而推動中小城市的發展[24]。新經濟地理學理論認為綠色創新在空間范圍內的輻射擴散及演化趨勢受知識溢出效應和城市空間相互作用的影響[14],城市規模差異和地理區位關聯對區域資源流動和創新能效具有明顯的導向性。本文通過城市經緯度數據測算城市間的經緯度矩陣,并分別計算中小城市周邊100、200和300公里范圍內大城市的個數,進一步考察大城市對周邊中小城市的“虹吸效應”和“擴散效應”(回歸結果見表3所示)。可以發現,周邊大城市數量與數字經濟的交乘項均顯著為正,說明周邊大城市個數越多,數字經濟對城市綠色創新的作用越大。數字經濟顯著的空間穿透性和資源配置包容性緩釋了城市間的資源稟賦差異,推動區域經濟的協調發展,表明數字經濟能克服大城市的“虹吸效應”、增強其“擴散效應”。

表3 數字經濟與城市綠色創新:“虹吸效應”“擴散效應”與普惠性質的考察(N=3017)
不同地區的市場化進程和發展水平存在顯著的差異,市場化水平較高的地區一般更為注重對知識產權的保護和創新政策支持,從而富有成效地推動地方創新活動的開展[27]。對此,本文采用王小魯等(2018)編制的中國各省及直轄市的市場化指數以表征區域市場化水平[28],并以市場化水平差異進行分組檢驗(結果見表4所示)。可以發現,高市場化水平地區的數字經濟對城市綠色創新的促進作用顯著,而低市場化水平地區的影響則不明顯。數據要素的市場化配置為數字技術的廣泛運用和數字生態的不斷完善提供了廣闊的市場空間。較高的市場化水平加速了資源在城市間的流動配置并促進數字信息技術的融合滲透,有效降低了市場主體間的信息不對稱和信息成本,市場主體的資源可獲得性大為增強。與此同時,高市場化水平地區的市場監管較為完善,為進一步優化數據要素在市場中的配置功能,公共管理部門持續革新市場制度并改善制度環境,從而為數字經濟培育諸多富有活力和創新突破的新業態提供穩定且優渥的外部環境。這些因素均為綠色發展背景下的城市創新活動營造了良好的外部環境和支持條件,進而提升數字經濟對城市綠色創新的激勵效果。

表4 數字經濟與城市綠色創新:基于市場化水平的考察
前文詳盡刻畫了數字經濟對城市綠色創新的影響及兩者之間的內在聯系。數字經濟通過數字技術紐帶和數字生態場景賦能顯著激活了市場潛力,并在金融結構逐步完善的過程中推動區域金融環境的日益優化。接下來,本文將重點分析其中的作用渠道和路徑機制。
1.市場潛力提升,經濟集聚效應凸顯。表5報告了從市場潛力維度檢驗數字經濟作用于城市綠色創新的路徑機制。結果顯示,數字經濟顯著推動了市場潛力的提升,加速區域經濟的集聚,進而增益于綠色創新產出。在數字化、網絡化的趨勢下,經濟發展突破原有的“地理空間集聚”界限,數字經濟通過網絡和物理空間的多維擴展大幅提升了產業體系的匹配度和兼容性。隨著數字經濟的發展,以數字技術為導向的資源配置創新模式突破時空藩籬,使經濟要素充分流動。不同城市存在資源稟賦差異,依托于數字經濟的發展,能較好地發揮各自的比較優勢,吸引相關上下游產業集群。當產業集聚程度越來越高,規模經濟的優勢得到充分發揮,其外部性也顯著促進空間知識溢出和產業結構升級。與此同時,規模經濟的集聚效應促進了知識和技術的溢出,提升企業的創新能力和水平。隨著經濟規模增大,行業內競爭逐漸增強,在綠色轉型升級的趨勢下促使企業進行高質量綠色創新,以提升企業的市場地位和長期價值,增強企業的可持續發展能力和核心競爭力。

表5 數字經濟作用于城市綠色創新的路徑機制:經濟集聚程度
2.金融結構逐步完善,優化資金支持效能。表6基于銀行業競爭視角檢驗了數字經濟對城市綠色創新的作用機制。可以發現,數字經濟降低了銀行業集中度,銀行業競爭的加劇帶來區域金融結構和金融環境的改善,從而推動綠色創新產出的增長。隨著金融市場的不斷發展及金融環境的持續改善,金融服務體系對創新的支持成效日益凸顯。在數字經濟快速發展的推動下,得益于大數據、云計算等數字技術的綜合運用,以數字金融為代表的新興金融服務業態重塑了傳統金融業,以極低的成本和服務門檻精準對接并進一步延伸了金融服務觸達的廣度和深度[26],帶動經濟的包容性增長。其中,通過數字經濟賦能,銀行業在數字金融服務模式的運用和數字技術的嵌入融合下面臨的壓力驟升,銀行不得不改革自身、持續創新業務和提高服務實體經濟的能效,從而增強自身的競爭力以保持盈利水平。此外,銀行以數字經濟為依托,改善信貸配給結構,緩解企業的融資約束。隨著經濟結構轉型的持續推進,地方政府對區域綠色發展及節能減排提出更高的目標要求,而滿足地方綠色發展要求的綠色信貸等新型業務則是日益激烈的銀行業競爭下銀行績效提升的重要抓手。在此過程中,綠色信貸規模的逐步擴大成為企業綠色創新的重要資金供給來源,并作為創新活動的強勁支撐顯著促進了綠色創新產出的增加。

表6 數字經濟作用于城市綠色創新的路徑機制:區域金融結構
上述研究論證了數字經濟助益于城市綠色創新的特征事實,那么能否通過創新水平的提升最終實現綠色轉型和經濟高質量發展?鑒于此,本文繼續利用遞歸模型的研究思路,進一步檢驗數字經濟與城市綠色創新在實現綠色發展層面的經濟影響。對此,本文使用廢水排放量(WATER)和二氧化硫排放量(SO2)衡量數字經濟作用于城市綠色創新的經濟后果(見表7所示)。結果表明,數字經濟顯著抑制了環境污染物和廢棄物的排放,具有明顯的綠色效應。模型(4)中綠色創新的回歸系數不顯著,且數字經濟的回歸系數呈現一定程度的下降,表明數字經濟通過綠色創新影響廢氣排放的渠道效應較弱。數字經濟可能通過其他途徑(如提高全要素生產率)促進產業轉型升級、降低廢氣排放,同樣對環境優化效果明顯。綠色創新發展的核心之一是減少資源損耗、提升資源利用率,而科技創新則是數字經濟創新發展的關鍵動能。在創新主體多元化格局下,數字經濟實現創新產出的有效轉化,與實體經濟緊密聯系成為促進產業鏈和經濟生態優化升級的重要渠道。數字經濟在微觀層面形成兼具均衡增長和長尾效應的規模經濟和范圍經濟,并在宏觀層面優化要素投入的資源配置路徑,進而提升技術創新的激勵效果[4],成為推動綠色轉型和經濟高質量發展的中堅力量。

表7 數字經濟綠色效應的經濟影響
本文以中國城市層面數據為基礎,刻畫了“數字經濟-綠色創新”之間的關系并探析其中符合經驗邏輯的經濟解釋,得到以下的主要結論:第一,數字經濟顯著裨益于城市綠色創新產出,對中小城市的促進作用更為突出,抑制了大城市對周邊中小城市的“虹吸效應”并增強其“擴散效應”,具有明顯的普惠性質;第二,高市場化水平地區的數字經濟對城市綠色創新的支持作用更大,市場調節功能和市場環境的優化鞏固了數字經濟的這種賦能作用;第三,經濟集聚效應的提升和融資環境的改善是數字經濟促進城市綠色創新的重要傳導路徑,并通過更為綠色環保的排放和產出實現經濟的高質量發展。
本研究為我國堅持創新驅動發展、推動“數字中國”建設和綠色發展提供了經驗證據,具有較強的啟示作用和政策意涵。(1)提升對數字產業的扶持力度。加大對信息網絡建設和應用的投資力度,加快數字化基礎設施的全面覆蓋,充分挖掘數字經濟增長的新動能。(2)中小城市在數字經濟及綠色創新發展過程中應予以差異化定位及戰略選擇。中小城市需積極拓展和提升產業轉移的承接能力,實現低碳經濟下后發地區優勢產業與數字經濟的深度融合。(3)持續優化地區宏觀經濟金融環境,夯實綠色高質量發展基礎。為市場參與主體營造良好的公平競爭環境,引導構建產業綠色新生態;以數字技術引領金融服務能力提升,積極緩解融資約束和降低數字鴻溝,增強數字金融的資源配置功能。(4)加強綠色創新的政策指引。完善對綠色創新具有針對性的全方位公共服務,強化知識產權保護,通過數字化服務管理平臺的持續完善提升政策支持的匹配度和精準發力點。