从智能化到可持续性：人工智能在中国制造业绿色创新中的作用

《Journal of Cleaner Production》：From intelligence to sustainability: AI's role in green innovation in Chinese manufacturing

　　摘要：人工智能的快速普及正在重塑制造业企业，但它对企业绿色创新的影响仍存在争议。本研究基于新熊彼特主义框架，将人工智能与绿色创新的关系视为从引入阶段到应用阶段的演变过程。通过分析2010年至2023年间中国2602家上市制造企业的数据，本研究在双向固定效应框架下探讨了人工智能应用对企业绿色创新的影响。研究结果呈现出U型关系：人工智能应用最初会抑制企业的绿色创新，但随后又会促进其发展。机制分析进一步表明，吸收能力与人力资本是两大关键传导渠道。作为外部治理机制的媒体关注则会使转折点提前，加速企业从抑制状态向促进状态的转变。在东部和西部地区的企业、处于竞争较弱行业的企业以及高科技企业中，这种U型关系更为明显。这些发现有助于调和关于人工智能对绿色创新影响的不同观点，同时也深化了新熊彼特主义对于通用技术如何影响企业长期可持续发展路径的理解。

引言：绿色创新因其在推动可持续发展目标、助力向低碳经济转型以及增强环境可持续性方面的关键作用，日益受到学者和政策制定者的重视（Dabbous和Barakat，2023；Song和Yu，2018；Shahzad等人，2022）。与此同时，人工智能作为一种核心的通用技术，正在改变各行业的运营能力、竞争策略和创新路径（Bresnahan和Trajtenberg，1995；Aghion等人，2018；Wuest等人，2016；Zhong等人，2017；Paramesha等人，2024）。因此，人工智能的普及与绿色创新的结合已成为研究和政策制定领域的重点课题，尤其是在致力于智能化升级和生态现代化的中国的制造业领域。

尽管这一问题十分紧迫，但目前关于人工智能与绿色创新的研究成果仍存在矛盾。一方面，越来越多的研究表明，人工智能能够提升运营效率、促进知识整合和资源优化配置，从而推动绿色创新和改善环境绩效（Ahmmed等人，2024；Hussain等人，2024；Liang等人，2024）。人工智能还能缓解融资压力（Song等人，2025）、刺激研发投资（Liang等人，2024；Wang等人，2024），并降低运营成本（Zhong和Song，2025），为注重可持续性的创新创造有利条件。从这个角度看，人工智能是一种能够提升企业绿色创新能力的赋能技术。

另一方面，也有研究指出，人工智能的应用具有破坏性且成本高昂。实施人工智能往往需要大量投资于数字基础设施、算法系统以及组织结构调整。这些投资可能会挤占绿色研发的投入，并带来短期的调整压力（Brynjolfsson等人，2022；Gregori和Holzmann，2020）。此外，人工智能的应用严重依赖数据处理和计算基础设施，这可能会增加能源消耗，带来额外的环境负担（Wang等人，2024）。综合来看，这些研究认为人工智能的应用最初可能会抑制而非促进企业的绿色创新活动。

这种矛盾使得一些理论问题尚未得到探索。首先，相互矛盾的研究结果表明，人工智能与绿色创新之间的关系可能是动态的而非线性的。然而，大多数研究将人工智能应用视为一种能提升效率的数字工具，其好处会在应用后自动显现，因此忽视了企业在技术转型过程中可能经历的不同适应阶段。其次，其背后的作用机制尚未被充分理解。有一些研究提到吸收能力（Pedota，2024）或人力资本（Wang等人，2024；Grant和üng?r，2024）会影响企业，但这些研究并未检验这些能力是否会将人工智能的影响传递到绿色创新成果上。第三，人工智能对绿色创新影响的边界条件也几乎未被研究。

为解决这些未探索的问题，本研究基于新熊彼特主义关于通过创造性破坏实现增长的框架（Aghion和Howitt，1992；Perez，2002），对人工智能应用与企业绿色创新之间的U型关系进行了理论构建和实证检验。我们借鉴Perez（2002）的引入-应用框架以及Brynjolfsson等人（2021）的生产力J型曲线理论，认为人工智能作为一种通用技术，其对绿色创新的影响会从短期的引入阶段逐步发展到长期的应用阶段。

本研究利用2010年至2023年间在中国上海和深圳A股市场上市的2602家制造企业的面板数据，在双向固定效应模型中对该框架进行了检验。首先，我们分析了人工智能应用是否对绿色创新产生非线性影响；接着，通过三方程中介模型并结合自助法检验，研究了吸收能力和人力资本是否在这一关系中起中介作用；最后，我们还探讨了媒体关注是否能够加速企业从技术颠覆走向创新提升的进程。

本研究在三个方面丰富了相关文献。首先，它将引入-应用框架应用于企业层面的绿色专利成果分析，为新熊彼特主义理论提供了微观层面的支撑，从而解释了现有研究中关于人工智能与绿色创新相互矛盾的结论，揭示出人工智能应用与企业绿色创新之间的U型关系。该研究将人工智能应用视为一个包含短期颠覆和长期创新提升的动态组织适应过程。其次，本研究明确了吸收能力和人力资本是人工智能与绿色创新关系背后的关键机制，认为当这些能力完成相应转型时，就会出现转折点。第三，本研究从外部治理视角出发，说明了媒体关注如何加速企业获得人工智能应用带来的积极创新效应。

本文的其余结构如下：第二部分回顾相关文献并提出研究假设；第三部分阐述用于检验这些假设的实证方法；第四部分介绍主要研究结果；第五部分分析调节效应；第六部分则总结理论贡献、政策启示以及未来研究方向。