昊达

【摘  要】气候变化一直是国际社会重点关注的问题，数字化转型给中国制造业降低碳排放带来契机，为实现碳中和提供新路径。为了厘清制造业数字化转型对实现碳中和的影响，基于中国2012-2016年32个制造业行业的能源使用及数字化转型数据，构建碳排放指标计算体系和面板固定效应模型，分析制造数字化转型对碳排放的影响。结果发现：制造业数字化转型能有效促进碳排放强度降低，制造业数字化转型指数每提升1%，碳排放强度就降低0.653%，制造业数字化转型有利于改善环境污染。

【关键词】制造业；数字化转型；碳排放

【中图分类号】X322；F424；F49                                             【文献标志码】A                                                 【文章编号】1673-1069（2023）04-0146-03

1 引言

气候变化是全球最大的环境挑战，人类活动造成的温室气体排放是20世纪中叶以来全球变暖的主要原因。《巴黎协定》提出将21世纪全球平均气温上升幅度控制在2℃以内，为二氧化碳排放路径研究和减排确定了新的目标。中国作为二氧化碳排放大国，其2020-2060年的二氧化碳排放路径和目标备受关注。在2020年第七十五届联合国大会一般性辩论上，中国政府正式宣布：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策措施，二氧化碳排放量力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。”该项重大宣布为实现碳达峰、碳中和目标定制了“时间表”“路线图”，是我国推动高质量发展、构建人类命运共同体的重大举措，也将为全球实现应对气候变化《巴黎协定》目标注入强大动力。中国制造业碳排放量占全国碳排放总量80%以上，拥有巨大的碳减排潜力，且随着人工智能、区块链、云计算、大数据等技术的不断涌现，数字化转型能为制造业降低碳排放提供契机。

基于上述背景，有几个问题值得考虑：制造业數字化转型是否能显著影响碳排放，能否助力实现碳中和目标？制造业数字化转型是如何减少碳排放的呢？数字化转型对碳排放强度的影响机制具体是什么？深入讨论以上问题不仅能为制造业减少碳排放提供新路径，还有助于制造业行业根据自身特点采取差异化发展策略，亦能为环境政策制定提供参考。

2 文献综述

2.1 数字化转型研究

最初学者认为在企业内部实施有效的数字技术能使企业发生根本性转变。随即，越来越多的研究聚焦于数字技术的创新与发展，特别是数字技术对组织变革的研究，被视为数字化转型研究的开端。尽管目前数字化转型的影响无处不在，但以往的研究缺乏对其性质的影响和全面的研究，主要还是集中在战略管理这些方面。Verhoef等[1]将数字化转型划分为3个阶段，分别是数字化、数字化和数字化转型。虽然前两个阶段都翻译为数字化，但是其含义不同。第一阶段的数字化是将模拟信息转换为数字信息过程。第二阶段的数字化是指使用数字技术改变现有的业务流程。简而言之，第二阶段是对数字机会的利用，第一阶段是第二阶段的基础框架，第三阶段的数字化转型则涉及商业模式的战略变化。

2.2 碳中和研究

邓旭等[2]根据IPCC报告，认为碳中和与净零碳排放概念一致，即当全球人为二氧化碳排放量与人为二氧化碳去除量相等时，就可以实现碳中和。Zhao等[3]认为中国承诺到2060年实现碳中和，并不意味着2060年之后不再产生二氧化碳等温室气体，而是通过节能减排、利用碳汇实现二氧化碳的动态平衡。Xie等[4]认为中国要实现深度脱碳的目标，必须按照碳达峰、碳减缓、碳中和的步骤走。中国目前要做的是降低碳排放强度，而影响碳排放强度的因素有很多，对其的研究也较为丰富，大致可以分为3类，研究经济与碳排放，城市化、产业结构与碳排放，以及加入国际贸易的研究。

3 理论基础与研究假设

近年来中国制造业碳排放增长主要源于产出规模和能源强度[5，6]。随着经济的发展和需求的增加，制造业生产规模不断扩大无可厚非，因此降低能源强度成为减少碳排放的重点。产业数字化转型的价值体现在驱动产业效率提升、推动产业跨界融合、重构产业组织竞争模式以及赋能产业升级4个方面[7]。数字化转型能很大程度上提高创新能力，而创新能力在提高能源效率、降低能源强度方面的作用较为显著。因此，加快推进能源效率的提升是减缓气候变化的重要政策工具；地区政府之间可能存在“趋良竞争”，地方政府的良性竞争不仅可以降低本地碳排放水平，还能带动周边地区降低碳排放水平。制造业数字化转型从多个方面对降低能源强度有积极作用，进而降低碳排放强度。基于此，本文提出假设：制造业数字化转型能降低碳排放强度，助力实现碳中和。

4 模型构建与数据来源

4.1 变量选取

碳排放强度：在计算国家层面的碳排放强度时一般用碳排放总量与GDP的比值衡量，而衡量制造业碳排放强度是借鉴李晓钟和刘振宇[8]的测算方法，用制造业碳排放量与制造业工业产值的比值衡量。在计算碳排放强度的过程中，计算制造业碳排放至关重要。本文根据IPCC提供的碳排放计算方法计算制造业碳排放，即根据制造业8种主要能源使用量计算，具体公式如下：

式中，CO2代表二氧化碳排放总量，Ei代表第i种能源的消费量，NCVi代表第i种能源的平均低位发热量，CEFi代表第i种能源的单位热值含碳量，COFi代表第i种能源的碳氧化率，代表二氧化碳的分子量与碳的分子量的比值。利用计算得出的制造业碳排放量与以2012年为基期计算的制造业工业产值，计算出碳排放强度（碳排放量/平减后的工业产值）。

数字化转型指数：本文是研究行业层面，利用投入产出数据，计算各个制造业行业在计算机、电子产品和光学产品、通讯、IT与其他信息服务行业的中间投入之和占其总中间投入的比重，以此作为衡量制造业数字化转型的指标。

技术创新：技术创新没有统一的指标，专利是最常用的指标，因为专利是研发活动的结果，是产业化的技术源泉。本文选取单位专利申请数作為衡量技术创新的指标。

本文借鉴其他相关文章，选取市场开放程度：国有资产占总资产的比重，来衡量我国市场开放程度，选取行业市场竞争力：（营业收入-营业成本）/营业收入，来衡量我国产业的市场竞争力。

4.2 数据说明与描述性统计

本文的数据来源于国家统计局、中国能源统计年鉴、中国投入产出学会、CSMAR数据库。根据《2006年IPCC国家温室气体清单指南》测算制造业碳排放强度。根据国民经济行业分类与代码（GB/T 4754—2017）选取32个两位数制造业行业，因统计口径不同，参考对一些行业进行重组，最终形成16个可用的制造业行业数据。因中国投入产出表收集数据有限，时间跨度为2012-2016年，并对部分缺失数据采用插值法填补。相关经济数据以2012年为基期进行平减，并对相关变量取对数处理，描述性统计如表1所示。

4.3 模型构建

从前文的分析可知，制造业数字化转型对碳排放的影响可能存在直接效应，直接机制是指数字化转型作为一种驱动因素，与其他因素相互独立，直接对制造业碳排放强度产生影响，同时不会改变其他因素对碳排放强度的影响。构建模型如下：

lncarbonit= α+ α1lndigital+ β1ersit+ β2lnrdit+ β3lnopenit+β4lncompleteit+βi+μit             （2）

式中，i代表行业，t代表年份，数字化转型指数（digital）作为核心解释变量，技术创新（r&d）作为其他解释变量，其余为控制变量，βi为行业效应，υit为随机干扰项。

5 实证分析

基准回归结果如表2所示，第（1）列仅将核心解释变量放入回归方程，回归结果表明制造业数字化转型显著抑制了碳排放强度。加入技术创新的第（2）列回归结果显示技术创新与数字化转型在1%水平上显著为负，表明技术创新能够有效降低制造业碳排放强度。可能解释为，制造业数字化转型提高了能源效率，促进产业间融合及升级发展，对于降低碳排放强度有明显作用。技术创新作为企业发展的内生动力，能通过提升能源的效率来降低碳排放量。第（3）和第（4）列依次加入市场开放和市场竞争程度，核心解释变量仍然显著为负。综上分析，在加入核心解释变量之后依次加入其他解释变量及控制变量，数字化转型对碳排放强度的影响系数波动较小，且拟合优度都较高，表明本文的检验结果具有较好的稳定性。至此，假设得到验证，即制造业数字化转型能降低碳排放强度，助力实现碳中和。

6 结论与启示

6.1 研究结论

本文基于2012-2016年中国32个两位数制造业行业数据，检验了数字化转型对碳排放强度的直接影响。主要结论如下：从制造业整体角度来看，数字化转型对降低碳排放强度有促进作用，数字化转型指数每提高1个百分点，碳排放强度就降低0.65个百分点，且数字化转型对碳排放强度的抑制作用显著。制造业技术创新能显著降低碳排放强度，技术创新指数每上升1%，碳排放强度就下降0.435%。在加入了市场开放程度和市场竞争力等控制变量之后，制造业数字经济转型对碳排放的抑制作用仍然显著。制造业作为我国碳排放的主要产业，减少其碳排放对中国的环境治理问题有很大帮助。

6.2 政策启示

在总结本文研究结论的基础上，提出以下政策建议，以期早日实现碳中和目标：

第一，以政策为导向，加快数字基础设施建设。制造业数字化转型离不开数字基础设施，政府、行业和企业需共同努力形成合力推进制造业数字基础设施建设。对于政府而言，政府持续支持的5G、大数据、物联网、人工智能等数字基础设施建设，不仅为制造业企业数字化转型和创新发展提供底层支撑，同时也为我国经济转向创新驱动发展提供动力。

第二，加强顶层设计，设计多元清晰转型路线。数字时代的数字化转型有别于传统产业的转型，并非简单的技术创新和服务升级，而是利用大数据将技术与商业模式相结合，满足多元的数字化、定制化和智能化需求。

第三，搭建数字化共享平台，培养数字化人才。由于数字化转型门槛高、周期长等特点，一些中小规模的制造业在转型过程中会面临资源有限、能力被束缚等问题。这些企业可以在积攒足够的转型经验、明确自身转型目标的基础上，积极加入以数字化转型的优势企业为核心的共享平台，依托平台资源优势，打通智能产品、智能服务等业务场景，推动自身数字化转型。

【参考文献】

【1】Verhoef P C， Broekhuizen T， Bart Y， et al. Digital transformation： A multidisciplinary reflection and research agenda[J]. Journal of Business Research， 2021（122）：889-901.

【2】邓旭，谢俊，滕飞.何谓“碳中和”？[J].气候变化研究进展，2021，17（01）：107-113.

【3】Zhao X， Ma X， Chen B， et al. Challenges toward carbon neutrality in China： Strategies and countermeasures[J]. Resources， Conservation and Recycling， 2022（176）：105959.

【4】Xie R ， Fang J ， Liu C . The effects of transportation infrastructure on urban carbon emissions[J]. Applied Energy， 2017， 196（15）：199-207.

【5】刘清春，孔令群，安泽扬.中国制造业能源相关的碳排放因素分析[J].中国人口·资源与环境，2014，24（S2）：14-18.

【6】董军，张旭.中国工业部门能耗碳排放分解与低碳策略研究[J].资源科学，2010，32（10）：1856-1862.

【7】肖旭，戚聿东.产业数字化转型的价值维度与理论逻辑[J].改革，2019（08）：61-70.

【8】李晓钟，刘振宇.FDI对我国制造业碳排放影响分析[J].国际商务（对外经济贸易大学学报），2013（01）：95-103.