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中国数字产业对碳排放的影响:基于区域-行业双视角的投入产出与结构分解分析
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月18日 来源:World Development Sustainability CS5.3
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为探究数字产业(DI)发展对碳排放的异质性影响,研究人员采用投入产出法(I-O)和结构分解分析(SDA)模型,测算了2007-2017年中国30个省份数字产业的隐含碳排放及其结构效应。研究发现数字产业间接碳排放远超直接排放,其结构效应总体减少碳排放45.68 Mt,但对工业和服务业的影响呈现阶段性反转,为区域差异化减排策略制定提供了科学依据。
在全球气候变化加剧的背景下,中国作为最大碳排放国面临巨大减排压力。与此同时,以数字化为特征的新技术革命正深刻重塑经济社会发展模式。数字产业(Digital Industries, DI)作为数字经济核心载体,其发展对碳排放的影响呈现复杂双面性:一方面数字技术能提升能效、优化产业结构;另一方面ICT设备生产与数据中心运营却带来显著能耗。现有研究多聚焦宏观层面,缺乏对区域和行业异质性的系统分析,更鲜见从产业链视角量化数字产业直接与间接碳排放的驱动机制。
中国研究人员通过整合省级投入产出表(I-O)与能源消费数据,构建了区域-行业双维度的分析框架。研究采用结构分解分析(SDA)将碳排放驱动因素分解为碳强度、生产结构和最终需求三部分,首次量化了2007-2017年中国30个省份数字产业对三大产业39个部门的直接结构效应(生产活动依赖其他部门原材料)和间接结构效应(数字产品服务作为中间品投入其他行业)。关键技术包括:(1)基于IPCC方法的直接碳排放核算;(2)投入产出模型测算全产业链隐含碳排放;(3)三因素SDA分解;(4)主成分分析与K-means聚类划分区域类型。
数字产业的隐含碳排放特征
研究发现:DI隐含碳排放呈上升趋势,2017年达284.52 Mt,其中间接碳排放是直接排放的17倍。江苏、广东分别成为直接排放(2.71 Mt)和间接排放(54.77 Mt)最高的省份,呈现"东部>中部>西部"的空间分异。四川因DI规模扩张导致直接排放增长1.05 Mt,而上海通过降低碳强度(从0.33降至0.22)实现间接减排4.24 Mt。
数字产业结构的减排效应
2007-2017年DI结构效应净减排45.68 Mt,但呈现动态演变:早期(2007-2012)促进工业排放增长11.73 Mt而抑制服务业排放45.45 Mt;近期(2012-2017)则逆转为工业减排25.45 Mt但服务业增排13.05 Mt。上海、江苏分别出现最大单期减排(13.73 Mt)和增排(10.08 Mt),反映区域发展阶段差异。
行业层面的异质性影响
DI结构效应对工业部门的影响呈现"先促排后抑制"的转折:江苏的化学工业(S12)从增排10.94 Mt(2007-2012)转为减排10.26 Mt(2012-2017);对服务业则从普遍抑制转为部分促进,如广东的租赁商业服务(S30)从减排3.11 Mt转为增排3.18 Mt。这种"工业减排红利释放、服务业数字用能增加"的剪刀差,揭示了数字技术渗透的行业时序特征。
区域聚类与政策启示
通过PCA-Kmeans将30个省份划分为5类:
1类(粤苏):DI发达且显著抑制工业排放,但推高服务业排放;
2类(冀渝):DI快速增长伴随高排放,需强化数字用能监管;
3类(京浙等):DI抑制工业排放但增加服务业排放,应重点优化数字服务能效;
4类(鄂鲁等):DI发展滞后且促进全行业排放,需加强传统产业数字化改造;
5类(晋蒙等):DI发展缓慢但减排效果显著,宜推广清洁能源与数字技术融合。
该研究发表于《World Development Sustainability》,首次构建了省域-行业双尺度的数字碳排放分析框架,揭示了DI结构效应的动态演变规律。其重要意义在于:(1)证实数字经济发展存在"先增排后减排"的倒U型路径;(2)识别出工业部门数字减排红利窗口期(约2012年后);(3)提出"区域分级-行业分类"的精准减排策略,如对粤苏等领先地区应建立绿色数字产业园,对冀渝等重工业省份需配套数字用能标准。研究为《"十四五"信息化规划》提出的"数字化与绿色化协同发展"目标提供了量化依据,也为全球数字经济背景下的气候治理贡献了中国省级实证方案。未来研究可拓展至数字贸易的跨区域碳排放转移效应,并结合结构路径分析(SPA)深入挖掘关键产业链的减排路径。
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