数字新基建如何净化中国天空？——数字基础设施对大气污染的抑制机制与空间溢出效应研究

本研究针对中国快速工业化进程中严峻的大气污染问题，创新性地从数字基础设施（Diginf）视角切入，基于2011-2023年省级面板数据，系统揭示了5G、AI等新基建通过技术创新（patent）和产业升级（upgrade）双路径降低PM2.5、SO2等污染物的作用机制，发现数字平台建设减排效果最显著（降低工业SO2达27.6%），且具有跨区域协同治理效应，为"数字中国"与"美丽中国"战略协同推进提供实证依据。

　　

随着中国经济的快速发展，雾霾锁城、酸雨频现等环境问题日益突出。数据显示，2019年全国53.4%的城市空气质量不达标，PM_2.5年均浓度高达36μg/m³，远超世界卫生组织10μg/m³的安全阈值。在"打赢蓝天保卫战"的攻坚阶段，传统治污手段面临边际效益递减的困境。与此同时，以5G、人工智能为代表的数字新基建正迅猛发展——2019年中国信息传输行业投资增速达8.6%，2021年建成142.5万座5G基站。这种数字化浪潮能否成为破解环境困局的新钥匙？

为回答这个问题，研究人员开展了一项开创性研究。通过构建包含工业SO₂、烟尘和PM_2.5等多维污染指标的评价体系，结合熵值法测算的数字基础设施综合指数，研究团队采用双向固定效应模型和空间杜宾模型（SDM），系统分析了2011-2023年中国30个省级面板数据。

关键技术方法包括：1）基于CHAP数据集的PM_2.5高分辨率反演技术；2）融合宽带接入端口、互联网域名等四维指标的熵值法权重计算；3）调节效应模型检验环境规制（Reg）的强化作用；4）Bootstrap中介效应检验技术创新（patent）和产业升级（upgrade）的双通道机制；5）采用地理距离与互联网用户交互项（IV_ln(Dist_i)*ln(User_t)）作为工具变量解决内生性问题。

研究结果揭示多重发现：

1. 基准回归显示数字基础设施滞后一期（L1.Diginf）使工业SO₂、烟尘和PM_2.5分别下降2.269%、1.644%和0.535%，且通过替换PCA主成分、政府工作报告词频等多重稳健性检验。

2. 机制分析发现两条关键路径：

• 技术创新路径贡献度达27.6%，数字基建通过降低知识扩散成本，使每万人专利授权量增加33.019项；
• 产业升级路径贡献6.9%，数字技术推动第三产业占比提升0.437个百分点。

1. 异质性分析表明：

• 数字平台建设（platf）减排效果最显著，使SO₂降低0.098%；
• 中西部地区效果比东部强3.7倍，资源型省份PM_2.5降幅达0.842%；
• 高强度环境规制地区SO₂减排效果提升54.3%。

1. 空间计量发现：

• 数字基建存在显著空间溢出，邻近地区PM_2.5浓度降低0.332%；
• 数字人才（T）的流动强化了这一效应，其交互项（T*Diginf）使空间效应提升38.9%。

这项发表在《Journal of Digital Economy》的研究具有三重重要意义：理论上，首次将环境库兹涅茨曲线（EKC）与数字基建理论框架融合，拓展了绿色发展研究范式；方法上，通过工具变量法和空间计量解决了内生性与空间依赖性问题；实践层面，为"东数西算"工程布局提供数据支撑——研究表明中西部地区数字基建的边际环境效益更高，每单位投入可获得3.21倍的SO₂减排收益。

研究同时指出，当前数字基建的环境效益尚未充分释放。建议未来重点加强数字平台建设，在资源型区域实施数字基建倾斜政策，并建立跨区域数字人才交流机制。这些发现为制定《十四五数字经济发展规划》配套政策提供了关键科学依据，标志着中国探索出了一条数字化赋能环境治理的特色路径。