《Journal of Cleaner Production》：Can digital transportation contribute to mitigating environmental pollution? Evidence from the Chinese Context
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摘要数字交通在影响环境污染方面发挥着至关重要的作用。然而，目前关于数字交通影响环境污染的机制研究仍然有限。针对这一研究空白，本研究通过设计并检验六个研究假设来探讨其内在机制。研究采用偏最小二乘结构方程模型（PLS-SEM）来验证这些假设。分析所用面板数据涵盖中国30个省份20
摘要
数字交通在影响环境污染方面发挥着至关重要的作用。然而，目前关于数字交通影响环境污染的机制研究仍然有限。针对这一研究空白，本研究通过设计并检验六个研究假设来探讨其内在机制。研究采用偏最小二乘结构方程模型（PLS-SEM）来验证这些假设。分析所用面板数据涵盖中国30个省份2014至2023年期间的数据。主要发现包括：（1）数字交通通过推动人口扩张而对总污染排放产生影响；（2）数字交通通过三条典型路径有助于减少环境污染：抑制过度经济增长、激发技术创新和促进数据流动应用；（3）激发技术创新和促进数据流动应用这两种减污路径在西部省份更具影响力，而抑制经济增长仅在东部和中部省份构成有效的减污路径。研究发现表明，需要在技术创新和交通数据资源有效利用等维度上，制定因地制宜的政策策略，以促进数字交通发展过程中的环境可持续性。本研究为通过发展数字交通来减轻环境污染提供了有价值的见解。
引言
环境污染被普遍认为是可持续发展面临的重大威胁（IPCC，2023）。交通运输部门是这一威胁的主要贡献者，因为它是全球第四大温室气体排放部门，约占总排放量的15%（Jaramillo等，2022）。根据Fang等（2025）的研究，道路交通和车辆运营产生的其他重要污染物还包括氮氧化物和颗粒物。因此，作为可持续发展倡议的一部分，交通系统正在实现数字化，以期数字交通能提高交通效率并促进可持续出行（Zhao等，2022）。数字交通（DT）通常指通过整合信息技术（如车路通信系统、路侧传感设备、云计算和"互联网+"倡议）对交通基础设施进行数字化转型（Liu等，2025）。这一转型支持交通相关的数字化应用，包括交通管理系统（如自适应信号控制、实时交通监控）、路线优化工具（如实时导航、动态路线引导）、数字货运与物流平台以及客运出行服务（如出行即服务）。数字交通的概念起源于20世纪50年代初期的美国，随后于1960年代被英国和澳大利亚等国家采用。尽管发展中国家起步较晚，但仍在这一数字交通发展势头中持续前进。例如，中国的数字交通市场规模已从2016年的约147亿美元增长至2024年的约363亿美元。中共中央和国务院（2021年）预测，到2035年，中国交通基础设施的数字化率有望达到90%。
本文的基本假设是，数字交通可以通过提高绿色创新能力、缓解交通拥堵、优化出行路线、提升物流效率以及支持多式联运服务，从而帮助减少能源消耗和污染排放（Kova?等，2021）。然而，数字交通对环境污染的影响相当复杂，因为新兴的运输形式可能会产生新的环境负担。例如，大规模实时交通数据的采集、传输、存储和计算需要通信网络、数据中心和计算设施等数字基础设施，而这些基础设施的开发和运营将产生污染排放（Zhang等，2024）。此外，数字交通相关产业（如车辆制造、基础设施建设、物流和服务部门）的增长将进一步增加能源消耗和相应的污染物排放。因此，如果数字交通引发的环境成本超过其收益，大规模部署数字交通计划可能会导致资源的巨大且不可逆的浪费以及更多的环境污染。这凸显了深入理解数字交通与环境污染之间关系的紧迫性。缺乏对此关系的深入洞察将阻碍政府制定有针对性的交通规划和对前沿交通技术的明智投资，而这些技术本可以减少交通运输部门的环境污染（Truong，2022；Zhao等，2022）。
近年来，数字交通与环境污染之间的内在机制已获得学界的广泛关注。例如，已有研究表明，数字交通通过扩大交通规模减少了温室气体排放并支持了有效的能源管理（Zhao等，2022），促进绿色创新（如氢能供应）（Kova?等，2021），以及支持数字经济（如共享出行和数字服务）（Ling等，2024）。此外，通过应用基于人口、富裕程度和技术的随机影响回归（STIRPAT）框架，Dong等（2023a、2023b）考察了三条连接数字交通与污染排放的中介路径，即经济增长、产业结构升级和技术创新。然而，上述讨论表明，对于数字交通如何影响污染排放的复杂机制，尚缺乏系统性的研究。特别是，现有研究往往忽视了数字交通的独特数字特征。对机制的理解有限制约了有效政策的制定，从而难以减轻数字交通的环境污染。
为填补这一知识空白，本研究旨在通过回答以下研究问题来揭示数字交通影响环境污染的内在机制：（1）数字交通如何通过中介机制影响环境污染？（2）如何根据所识别的机制制定政策，以强化数字交通在促进环境可持续性中的作用？ 相应地，本研究的研究范围从三个方面界定：（1）将数字交通概念化为由数据和信息技术赋能的道路交通运输转型；（2）在中国语境下拓展STIRPAT框架，考察连接数字交通与环境污染的四种机制，即人口扩张、经济增长、技术创新和数据流动；（3）为数字交通的可持续发展政策提供指导。
本文的主要理论贡献在于拓展了STIRPAT框架，系统地识别和考察数字交通影响环境的机制。具体而言，本研究将数据流动纳入STIRPAT框架，作为与交通相关的数字化机制。这一拓展通过将分析重点从传统的基于规模和技术的交通影响转向数据驱动机制在塑造环境结果中的额外作用，推进了现有知识的发展。此外，拓展后的框架还捕捉了数据驱动的感知、交互、协调和出行服务如何通过交通效率、资源配置、技术创新以及相关社会经济活动的变化来影响环境污染。本研究的发现可以为其他旨在通过数字交通提升可持续发展的国家提供有价值的参考。
本文的其余部分结构如下：第2节回顾了相关文献并提出了理论假设。第3节介绍了研究方法。第4节说明了研究数据。第5节结果和第6节讨论分别呈现了结果和讨论。第7节提出了结论和政策建议。
章节片段
文献综述与理论假设
与传统交通系统相比，数字交通（DT）实现了一系列由数据和ICT驱动的应用（Karami和Kashef，2020）。具体而言，数字交通支持以服务为导向的交通模式和基于平台的超级应用生态系统的发展，这在交通文献中已被广泛讨论，涉及新出行服务、出行即服务（MaaS）和交通超级应用等主题。新出行服务利用数字技术进行……
研究方法
为实现本研究的研究目标，设计了四步研究路线图，包括选择研究方法、建立PLS-SEM、获取实证PLS-SEM、生成结果并提供讨论，如图1所示。
研究数据
本研究选择中国作为案例，研究数字交通与环境污染之间的内在机制。2014年，中国交通运输部发布了《关于推进交通运输信息化智能化发展的指导意见》，以促进数字交通的采用和实施。该政策表明，中国政府已将数字交通视为一个战略性方向……
研究结果
基于第3.2.1节所述PLS-SEM方法的原则和程序以及第3.2.2节构建的实证PLS-SEM，本研究首先使用SmartPLS 3.0软件考察数字交通对环境的影响，在场景A（所有省份）中对应H1、H2、H3、H4、H5、H6。然后，使用偏最小二乘方法考察东部和中部省份（场景B）与西部省份（场景C）之间的区域异质性……
讨论
前一节的分析表明，除H2外，所提出的六个假设均得到分析结果的支持。关于假设H1"数字交通通过推动人口扩张而增加环境污染"，该假设得到了第5.2节结果的支持。研究者认为，数字交通由于改善了可达性并降低了通勤成本，能够塑造城市地区的人口集聚和扩张，这也……
结论
本研究得出以下结论：数字交通在中国乃至全球范围内都具有减轻环境污染的巨大潜力。然而，现有研究尚未对数字交通如何影响环境结果形成清晰的认识。为弥合这一差距，本研究识别了四个中介变量并提出六个假设，以探讨数字交通与环境污染之间的机制联系，包括人口扩张、经济增长、技术创新……
作者贡献声明（CRediT）
刘瑞（Rui Liu）：写作—审阅与编辑、写作—初稿、可视化、软件、方法论、形式化分析、概念化。沈立音（Liyin Shen）：写作—审阅与编辑、验证、指导、方法论、形式化分析、概念化。袁静峰（Jingfeng Yuan）：写作—审阅与编辑、验证、方法论、资金获取、形式化分析、概念化。
利益冲突声明
作者声明，他们不存在已知的可能影响本文所报告工作的竞争性经济利益或个人关系。
致谢
本研究得到国家自然科学基金资助[项目编号：72134002和72072031]；江苏省研究生研究与实践创新计划[项目编号：KYCX22_0319]。
Rui Liu|Liyin Shen|Jingfeng Yuan
