数字经济对城市绿色发展效率的空间溢出效应及地理边界研究

本研究针对数字经济(Diec)如何影响城市绿色发展效率(Gde)这一关键问题，通过构建280个中国城市的面板数据，采用空间杜宾模型(SDM)和社会网络分析等方法，揭示了Diec对Gde的空间溢出效应及其340公里的有效辐射边界。研究发现，Diec通过技术创新(Tech)和产业结构优化(IS)双重路径显著提升Gde，且在东部地区促进作用更显著。该研究为跨区域数字基础设施规划提供了实证依据，对实现"双碳"目标具有重要政策启示。

　　

在全球气候变化和资源约束日益严峻的背景下，如何平衡经济增长与环境保护成为各国面临的重大挑战。中国作为世界第二大经济体，正积极推进高质量发展，但同时也面临着生态破坏、温室气体排放等环境问题。数字经济(Diec)的崛起为绿色转型提供了新机遇，2023年中国数字经济规模已达50.2万亿元，占GDP比重41.5%。然而，数字经济发展是否必然带来绿色效益？其空间溢出效应是否存在边界？这些问题亟待科学解答。

中国的研究团队通过系统分析2011-2020年中国280个城市的面板数据，在《Sustainable Futures》发表了这项开创性研究。研究采用超效率SBM模型测算城市绿色发展效率(Gde)，运用社会网络分析揭示Gde的空间关联特征，并创新性地结合五种空间权重矩阵和地理加权回归(MGWR)模型，首次量化了Diec对Gde的空间溢出效应及其有效地理边界。

关键技术方法包括：1)基于非期望产出的超效率SBM模型测算Gde；2)改进引力模型构建空间关联网络；3)采用静态与动态空间权重矩阵进行空间杜宾模型(SDM)分析；4)运用多尺度地理加权回归(MGWR)识别空间异质性；5)通过渐进距离法(10km间隔)测定空间溢出边界。

研究结果部分：

1. 空间网络分析
   通过Ucinet软件分析发现，Gde网络呈现明显的"核心-边缘"结构。东部城市如上海、北京、广州等处于网络核心，表现出显著的"虹吸效应"；而西部城市则多位于网络边缘，资源外流明显。2011-2020年网络密度从0.155增至0.171，但整体仍较松散。

2. 空间计量回归
   SDM模型显示，在五种空间权重矩阵下，Diec对Gde的直接效应系数为0.363-0.450，空间溢出效应系数达0.773(W⁰²矩阵)。机制检验表明，Tech和IS的中介效应显著，其中Tech通过促进绿色技术创新(如专利授权量)，IS通过产业结构高级化(服务业占比提升)发挥作用。

3. 地理边界分析
   渐进距离回归发现，Diec的空间溢出效应呈现三阶段特征：0-200km为波动上升期；200-340km为快速衰减期(系数从2.298降至0.129)；超过340km后效应趋近于零。这一边界与城市群辐射半径和省级行政边界高度吻合。

4. 空间异质性
   MGWR模型显示，2020年Diec的影响接近全局尺度，但呈现"东高西低"格局。东部系数(0.180-0.183)显著高于西部，这与东部地区数字基础设施完善、创新资源密集密切相关。

研究结论与讨论：
该研究首次系统揭示了Diec对Gde的多维影响机制：1)直接通过生产要素数字化重组提升资源利用效率；2)通过Tech和IS双重中介路径产生间接效应；3)空间溢出效应有效半径为340公里，受制于地理距离、地方保护主义等因素。这一发现为制定差异化政策提供了科学依据：东部地区应重点突破核心数字技术，中西部地区可依托"东数西算"工程建设数据中心集群。研究创新性地将网络分析、空间计量和地理加权回归相结合，建立了区域绿色发展的多维研究范式，对实现联合国可持续发展目标(SDGs)具有重要参考价值。

值得注意的是，研究也发现数字经济发展需要警惕"双刃剑"效应——虽然总体上促进绿色转型，但数据中心等高耗能环节可能增加环境负担。未来研究可进一步探讨制度因素(如财政分权)对空间溢出效应的调节作用，为构建跨区域绿色协同机制提供更全面的理论支撑。