企業數字化對綠色技術創新的影響研究

劉 方 梁 晨

（1.常州大學，江蘇 常州213164；2.深圳大學，廣東 深圳 518060）

一、引言與文獻綜述

面對環境污染對可持續發展能力的挑戰，世界各國都在努力推動環境保護。2015 年12 月 12 日，195 個國家通過了《巴黎協定》，在第26 次締約方大會上，與會各方最終敲定了《巴黎協定》的實施細則，從概念和政策走向實施。作為該協定的締約方之一，中國在2020 年提出了“雙碳”目標。與發達經濟體不同，我國要實現“雙碳”目標，絕大部分企業不僅面臨技術和產品“綠色集中度”的劣勢，還需要快速跨越發達經濟體的漸進式發展過程。短時間內實現這一目標，必須以科技創新為先導。綠色技術創新是解決環境污染、實現可持續發展的有效途徑。然而，企業參與綠色創新的動力較弱[1]。因此，確定影響綠色創新的因素以及這些因素如何影響綠色創新能力的提升對于可持續發展至關重要。

綠色技術創新在解決環境污染和實現長期綠色發展中起著關鍵作用，但與一般創新相比，風險更大、資本密集度更高、難度更大，外部性更強。近年來，數字技術的興起引起了學者對數字經濟的研究興趣，但基于宏觀經濟數據的研究無法衡量微觀企業數字化水平的差異，從而難以有效識別企業綠色創新活動。目前使用企業級微觀數據研究數字化轉型對綠色創新影響的文獻還十分有限，且研究僅限于數字化轉型對企業綠色創新影響的存在性檢驗，缺乏了解這一現象的內在機制。本文從創新資源投入和債務融資成本兩方面分析數字化轉型對綠色創新的具體路徑和機制。

數字化轉型可以激發綠色創新的活力和動力[2]，促進創新資源的投入，從而提升綠色創新水平。根據資源基礎理論，數字技術和數據元素能夠為企業提供可持續發展能力的競爭優勢。用于創新的財政資源和技術資源等因素會影響綠色創新。企業數字化轉型作為影響綠色創新的積極因素，通過數字技術資源與其他資源的結合，驅動綠色創新、創造差異化價值。從創新過程來看，數字化轉型激發了企業綠色創新的活力，加大了創新資源的投入，從而提高了綠色創新水平。

數字化轉型增強了綠色創新動力，企業可以通過數字技術獲得關鍵信息，包括宏觀經濟、市場需求、技術前沿和綠色發展新機遇等。這有助于企業找到綠色技術和產品創新的新方向，構建新的競爭優勢和增長點，推動企業綠色創新的主動性，打造以綠色創新為導向的引擎。此外，數字化轉型還可以幫助企業利用數據要素驅動創新范式轉變，提升自主創新能力，促進協同開放創新，并激發綠色創新活力。

數字化轉型可以提升企業的自主創新能力[3]，通過數字技術對大量創新相關數據進行模式分析，從而優化創新流程，提高創新效率，降低創新成本和風險，加快綠色關鍵技術的探索和研發進程，實現綠色創新效率和水平的提升。數字化轉型也為研發創新提供了新的理念、工具和方法，推動了創新機制的轉變并加速了綠色創新產出。數字化轉型催生了網絡化協同創新生態系統，通過創建數字化研發平臺促進開放式創新。這些平臺能夠更好地匯聚、整合、連接和配置數據、技術、人才和資本等創新要素和資源，激發創新活力，并加強企業新技術領域的研發能力，加快了復雜綠色關鍵技術的突破，實現了綠色創新水平的提升。

加大對創新資源的投入是促進創新的必要條件[4]。數字化轉型為企業提供了新的機遇，改變了創新范式，提高了創新效率。而綠色技術的探索和研發需要大量的創新資源投入，以提供技術基礎和提升創新能力。因此，為了實現新的發展目的和構建新的競爭優勢，企業往往增加對創新資源的投資。數字化轉型增加了對創新資源的投入，從而提高了綠色創新水平。

在債務成本方面，數字化轉型可能會降低債務融資成本[5]，為綠色創新項目提供有利的資金支持，從而促進綠色創新。由于綠色創新項目具有高難度和高風險的特點，債權人可能會提高綠色創新項目的融資成本，這會抑制企業綠色創新的動力，阻礙綠色創新活動的開展。然而，數字技術的發展提高了企業的信息收集和處理能力，緩解了信息不對稱的問題，并有助于降低債務融資成本，為綠色創新項目提供有利的資金支持。數字化轉型也促進了數據價值的釋放，改變了生產、管理和創新方式，賦能企業提質增效，為企業提供低成本的資金支持，降低了綠色創新的成本。

二、模型構建與數據來源

1.數據來源

基于2007—2020 年中國A 股上市制造業企業數據研究，我們按照以下標準篩選數據：首先，排除了ST 和*ST 上市公司樣本和財務指標缺失的樣本。其次，為了減少極值的影響，所有連續變量都在1%和99%水平上進行了縮尾處理。本文中使用的公司財務數據來自中國經濟金融研究數據庫（CSMAR）。綠色創新數據來自中國研究數據服務平臺（CNRDS）。企業年報數據來源于深交所和上交所官方網站。

2.變量定義

（1）被解釋變量

綠色創新（GI）。我們從CNRDS 下載了A 股上市公司的專利分類號信息。綠色發明專利和綠色實用新型專利數量是根據世界知識產權組織（WIPO）2010 年發布的《國際專利分類綠色目錄》中的專利分類號進行匹配得到的。我們采用綠色專利申請數量來衡量企業的綠色創新水平[6]。綠色專利包括兩類專利：發明專利和實用新型專利。為減少綠色專利數據右偏分布的問題，我們使用綠色專利申請數量的自然對數來衡量企業綠色創新（GI）水平，即Ln（1+綠色創新應用數量）。

（2）解釋變量

數字化轉型（DT）。我們使用文本分析來構建企業數字化轉型的水平。年度報告能夠在很大程度上反映上市公司的經營特點和發展方向[7]，有助于我們把握上市公司經營戰略、競爭優勢和行業趨勢的實質。我們使用數字關鍵詞總數的自然對數加一來衡量數字化轉型（DT）水平，即Ln（1+年度報告中數字關鍵詞的出現頻率）。

具體步驟如下：首先，我們在中央人民政府和工信部網站上進行了檢索，獲得了30 份國家級數字經濟相關重要政策文件，用于提取與企業數字化相關的關鍵詞。經過Python 分詞處理和人工識別，最終篩選保留了76 個與企業數字化相關的術語，構成了本文的數字化術語詞典。其次，我們從巨潮網下載了所有A 股上市公司年報，并通過Python 提取了公司年報正文和管理層討論和分析（MD&A）部分的正文。我們統計了年報和MD&A 中數字關鍵詞出現的頻率。最后，我們用年報中數字關鍵詞總詞頻的自然對數來衡量企業的數字化轉型。在穩健性檢驗中，我們使用MD&A 中數字關鍵詞的總詞頻來衡量數字化轉型。

（3）控制變量

我們選擇了以下變量來控制影響企業綠色創新的其他因素：企業規模（Cs），用總資產的自然對數作為代理變量；財務杠桿（Fl），用總債務除以總資產的比值作為代理變量；現金流量（Cf），用指經營活動產生的現金流量凈額除以總資產的比值作為代理變量；總資產回報率（Roa），用凈利潤除以總資產的比值作為代理變量；營業收入增長率（Org），用銷售額的增長率作為代理變量；公司價值（Cv），用市場價值除以總資產的比值作為代理變量；第一大股東的所有權（Top1），最大股東的持股比例作為代理變量；管理層持股（Ms），用管理層的所有權百分比作為代理變量；員工規模（Es），用員工人數的自然對數作為代理變量；公司年齡的對數（Lca），用企業成立年份的自然對數作為代理變量。為了提高實證分析結果的穩健性，我們還控制了年度固定效應和行業固定效應。

3.實證模型

為檢驗企業數字化轉型對綠色創新的影響，我們設定基準研究模型如下：

其中，因變量GI 為綠色創新水平，自變量DT 為數字化轉型水平的測度，control 為控制變量，industry 為行業固定效應的虛擬變量，year 為年度固定效應的虛擬變量，εi為誤差項。

三、回歸結果

1.基準模型

表1 報告了企業數字化轉型對綠色創新的回歸分析結果。如表1 第（1）列所示，在不包括相關控制變量的情況下，DT的估計系數在1%的水顯著性水平下顯著為正。表1 第（2）列的結果表明，在加入控制變量、年度和行業固定效應后，DT 的估計系數在1%的顯著性水平下依然為正，表明數字化轉型顯著提升了綠色創新水平。

表1 數字化轉型對綠色創新的影響

2.穩健性檢驗

為避免不同變量測度對基準模型的影響，我們選擇了4 種數字化轉型測度進行穩健性檢驗。

首先，我們使用與數字相關的無形資產作為數字化轉型的替代變量?；诤Y選出來的與數字化相關的特征詞確定無形資產的數量，用數字相關無形資產金額占企業無形資產總額的比例（DT1）來衡量數字化轉型。在表2 第（1）列中，的系數仍然顯著為正，表明數字化轉型提升了綠色創新水平，我們的結果是穩健的。

表2 穩健型檢驗

其次，MD&A 部分是針對公司經營狀況、發展戰略、發展步驟、發展規劃等重要事項進行針對性的討論和分析。MD&A 的信息不太可能包含與業務發展無關的文本信息，因此其內容最有可能反映公司數字化轉型的信息。考慮到MD&A 段落長度的差異可能會影響“數字化”相關信息的披露，我們采用數字化關鍵詞總詞頻除以MD&A 總字數來衡量數字化轉型（DT2）。表2 第（2）列的結果表明數字化轉型顯著提升了綠色創新。

再次，將數字化相關的特征詞的詞集從71 個擴展到141 個。我們使用MD&A 擴展后的數字化相關的特征詞的詞頻除以年報MD&A 中的總詞數來衡量數字化轉型（DT3）。表2 第（3）列的結果表明，數字化轉型顯著改善了綠色創新。

最后，MD&A 的展望部分反映了有關公司未來發展方向的信息。因此，我們僅使用回顧部分的文本信息來衡量數字化轉型。我們在MD&A 的評論部分用數字化關鍵詞詞頻的對數來測量數字轉換（DT4）。在表2 的第（4）列中，數字化轉型顯著促進了綠色創新，這表明我們的結果是穩健的。

3.內生性問題

不同地區的發展水平因地而異。不同地區的經濟發展速度和趨勢在很大程度上受當地地理位置、政策環境和經濟開放度的影響。數字經濟發展也遵循“因地而異”的規律，使得綠色創新水平存在區域差異。因此，本文的因果推論面臨內生性問題的問題。

我們使用1984 年每個城市的固定電話的數量作為工具變量來解決內生性問題。公司所在地區的固定電話歷史數量代表了通信基礎設施的水平，并且影響后續的IT 發展水平；因此，所選的工具變量滿足相關性要求。同時，固定電話作為社會通訊基礎設施，并不直接影響企業綠色創新；因此，所選的工具變量滿足外生性要求。

由于1984 年各城市固定電話數量為橫截面數據，不能直接用于面板數據的實證回歸，因此我們引入時間序列變量構建面板工具變量。我們分別使用企業注冊地所在城市1984 年上一年全國互聯網用戶數與每萬人擁有固定電話數的乘積作為企業數字化水平的工具變量。當前期間。表3 報告了兩階段最小二乘法的回歸結果。表3 的第（1）列顯示工具變量與數字化轉型顯著正相關。表3 第（2）欄表明DT 的系數顯著為正，表明在解決了內生性問題后，數字化轉型促進綠色創新的結論仍然成立。此外，工具變量檢驗的結果表明工具變量是合理的。

表3 工具變量的回歸結果

四、潛在機制分析

我們在前文中推斷數字化轉型增加了企業創新資源投入，降低了企業的債務融資成本，從而促進了綠色創新。因此，通過實證研究來檢驗創新資源投入和債務成本這兩個變量的中介效應。創新資源投入包括研發資金投入和研發人員投入。我們用研發投入占營業收入的比例來衡量研發資本投入（RDci），用研發人員占全體員工的比例來衡量研發人員投入（RDpi）。回歸結果表明數字化轉型能夠顯著促進企業增加研發資金投入，并通過R&D 資本投入影響綠色創新。因此，研發資本投入在數字化轉型與綠色創新之間起中介作用。

此外，我們對研發人員投入和融資成本的中介效應回歸結果表明，研發人員投入和融資成本在數字化轉型與綠色創新之間起部分中介作用。

五、進一步分析

1.以數字技術優化為目標的綠色創新

（1）綠色創新結構

雖然我們的實證檢驗結果支持數字化轉型與綠色創新之間存在因果關系，但數字化轉型對不同類型的綠色創新影響尚不清楚。發明專利技術含量較高，難度較大，屬于高水平的技術創新項目。發明專利主要是指研究開發的技術含量和創新性最高的新產品，需要進行實質審查，授權過程中難度最大。實用新型專利技術層次較低，難度較小，是面向政府和市場的低層次創新。實用新型專利是對產品形狀和結構的創新和改造，技術創新含量相對較低，只需形式審查，授權率較高。因此，為進一步探究綠色創新結構的差異，我們將企業綠色創新分為兩個維度：實質性綠色創新（綠色發明專利）和戰略性綠色創新（綠色實用新型專利）。

我們用Ln（綠色發明專利+1）衡量實質性綠色創新（Sub），用Ln（綠色實用新型專利+1）衡量戰略性綠色創新（Str）。表4 第（1）列結果顯示，DT 系數在1%水平上顯著為正，表明數字化轉型促進了實質性的綠色創新。表4 第（2）欄的結果表明DT 系數在1%水平上顯著為正，表明數字化轉型促進了戰略性綠色創新。這些結果符合數字技術的特點和優勢，也能滿足企業在我國開展不同形式的綠色創新獲取更大收益的需求。

表4 綠色創新的結構

相比當期可觀察的綠色專利申請數量，創新質量更能通過市場評價的專利引用量來體現。我們用一家公司在當年申請的綠色專利的引用次數來衡量綠色創新的質量。綠色創新的質量（Qgi）等于Ln（綠色專利引用次數+1）。表4 第（3）列結果顯示，DT 系數在1%水平上顯著為正，說明數字化轉型提升了綠色創新質量。這一結果表明，數字化轉型能夠提升高質量的綠色創新，改善企業的可持續發展能力。

（2）綠色創新方向

在治污實踐中，企業可以通過多種方式在源頭或末端減少污染物的最終排放。根據污染治理的手段，我們將綠色創新分為兩類：源頭綠色創新和末端綠色創新。源頭綠色創新與末端綠色創新的主要區別在于，源頭綠色創新減少了生產過程中的污染物，而末端綠色創新是指不能在生產過程中減少污染物，但可以在生產末端減少污染物排放的創新活動。源頭綠色創新主要包括提高傳統化石能源利用效率的技術創新活動和其他新能源和可再生能源相關的技術創新活動。

末端綠色創新主要包括與生產末端廢氣、工業廢水、工業固廢處理等“三廢”的消除或減量化相關的技術創新活動。查看綠色專利的具體內容后，我們將廢棄物管理類綠色專利歸類為末端減少污染物排放的綠色專利，其他類別歸類為源頭綠色專利。我們用Ln（源頭綠色發明專利申請數+1）衡量源頭綠色創新（Sgi），Ln（末端綠色發明專利申請數+1）衡量末端綠色創新（Egi）。

回歸結果表明數字化轉型促進了源頭綠色發明專利的水平，同時也促進了末期綠色創新水平。這些結果意味著數字化轉型在企業環境管理過程中實現了“源頭減量”和“末端處理”的綠色技術創新路徑同步。

2.數字化轉型對綠色創新的動態影響

通過研究綠色創新的一階滯后項和二階滯后項與數字化轉型的關系，來確定數字化轉型對綠色創新的影響是否具有持續性?；貧w結果表明，數字化轉型對綠色創新的正向影響隨著時間的增加仍然顯著，說明數字化轉型對企業具有很強的賦能作用，數字化轉型對綠色創新的提升作用具有顯著的持續性。

六、結論和啟示

當前，世界正在進入數字經濟時代。制勝數字時代，數字化轉型是企業的必選項。基于2007—2020 年中國A 股上市制造業企業數據研究，我們發現數字化轉型顯著促進了企業綠色創新。數字化轉型通過增加創新資源的投入和降低債務成本來促進綠色創新。進一步研究表明，數字化轉型顯著提升了綠色專利的引用次數，體現了企業對綠色創新“質量”的追求。同時，數字化轉型有利于“源頭減量”和“末端處理”綠色創新的同步推進，體現了企業源頭和末端處理不同方式的結合。最后，數字化轉型可以不斷提升綠色創新水平。

本文的研究結果具有重要的政策啟示。在數字經濟中，無論是政府還是企業，都必須努力加快企業的數字化發展。對企業來說，要加快數字化轉型，深化科技創新，筑牢綠色發展基石。數字技術發展和綠色低碳技術創新都需要持續的創新資源投入，企業應加大創新投入，確保業務流程中資源要素的合理高效配置，進一步激發綠色發展活力，挖掘綠色增長潛力。對政府來說，要夯實數字化轉型的基礎，比如從基礎設施建設、投融資、人才等方面為企業提供多層次服務，強化數字化轉型要素資源保障。