数字基础设施对农业绿色转型的影响：理论与中国的经验证据

《Frontiers in Sustainable Food Systems》：Impact of digital infrastructure on agricultural green transformation: theory and China’s experience

　　

专业术语翻译（摘要部分） 数字基础设施是推动乡村振兴和农业绿色转型的核心支撑。然而，数字基础设施影响农业绿色转型的效应及其实现路径尚未得到充分探索，亟需深入的实证研究。本研究利用2013—2023年中国县域面板数据，将数字乡村建设试点政策视为准自然实验，采用双重差分模型（difference-in-differences，DID）检验数字基础设施对农业绿色转型的影响及其内在机制。研究结果表明，数字基础设施对农业绿色转型具有显著的正向促进作用，且该结论在多项稳健性检验中依然成立。机制分析表明，数字基础设施通过三条主要路径影响农业绿色转型：促进农业绿色技术创新、改善资源配置效率以及提升农业社会化服务水平。异质性分析显示，数字基础设施的驱动效应在东部地区、低海拔县域以及粮食主产区显著，而在其他地区的影响相对较弱。本研究为利用数字基础设施促进农业绿色转型提供了经验证据与政策启示。

论文解读

一、研究背景与问题提出

随着全球气候变化加剧以及资源环境约束日益趋紧，农业绿色转型已成为中国实现农业经济与生态环境协调发展的必然选择。自2016年以来，绿色农业已连续七年被纳入中央一号文件的核心内容，《加快建设农业强国规划（2024—2035年）》亦对农业绿色发展作出了系统性部署。在新一轮科技革命和产业变革背景下，数字经济、5G技术和大数据已成为推动农业绿色转型的核心驱动力。理论上，完善的数据基础设施能够实现农业数据的实时传输，不仅降低了信息传递成本，为精准农业发展提供支撑，还能有效减少农业化学投入品的使用，提高农业生产要素利用效率，从而促进农业绿色转型。此外，数据基础设施建设形成的数据外部性和乘数效应，能够打破现代农业机械推广应用壁垒，完善农业社会化服务体系，间接赋能农业绿色转型。

然而，现有文献对数字基础设施影响农业绿色转型的因果识别仍显不足。已有研究主要从人工智能、产业融合、粮食安全、新型经营主体和土地流转等视角考察农业绿色转型的影响因素；从数字经济视角出发的研究多聚焦于数字普惠金融和数字素养等因素；在数字基础设施建设方面，已有研究主要考察通信网络和数字设施对低碳农业生产的作用，且实证研究大多依赖综合指数法考察数字基础设施发展对农业绿色全要素生产率和碳排放的影响，利用外生政策冲击进行因果识别的研究相对较少。近年来，虽有部分研究将数字乡村试点政策作为准自然实验考察其经济社会效应，但主要关注农民收入、乡村振兴和农业生产效率等结果变量，系统考察数字乡村试点政策对农业绿色转型贡献程度的县级研究仍较为有限。因此，本文利用2013—2023年中国县域面板数据，将数字乡村试点政策视为外生冲击，采用双重差分模型考察数字基础设施对农业绿色转型的影响及内在机制，以弥补现有研究不足。

二、研究设计与主要方法

研究人员利用2013—2023年中国1,284个县域的面板数据，共计14,124个观测值，数据主要来源于《中国县域统计年鉴（县市卷）》《中国农村统计年鉴》以及各县（区）国民经济和社会发展统计公报。样本排除了北京、天津、上海、重庆四个直辖市下辖县域以及核心变量严重缺失的样本，并对少量缺失数据进行了线性插值处理。

研究设计上，研究人员将2020年国家首批117个数字乡村试点县（市、区）作为准自然实验，构建双重差分模型进行因果识别。被解释变量为农业绿色转型水平（GTA），从资源节约、环境友好和美好生活三个维度选取10个指标，采用熵权法计算综合指数。核心解释变量为试点政策变量，即试点地区虚拟变量与政策实施时间虚拟变量的交互项。机制变量包括农业绿色技术创新、农业资源配置效率和农业社会化服务三个维度。控制变量包括农业产业结构（APS）、工业化率（DOI）、农业经济发展水平（LRD）、开放水平（LOU）、城镇化率（UR）、财政支出水平（LFE）和教育水平（EL）。

主要技术方法包括：一是采用双向固定效应的双重差分模型进行基准回归；二是采用事件研究法进行平行趋势检验；三是通过虚构政策时间和虚构处理组进行安慰剂检验；四是采用倾向得分匹配—双重差分法（PSM-DID）缓解样本选择偏误，分别使用1:2、1:3、1:4近邻匹配和核匹配方法。

三、研究结果

基准回归结果。 无论是否加入控制变量，数字基础设施对农业绿色转型的影响均在1%水平上显著为正，表明数字基础设施能够显著促进农业绿色转型，支持假设H1。

平行趋势检验。 采用事件研究法以政策实施前第7期为基期进行检验，结果显示政策实施前的估计系数均不显著异于0，而政策实施后的系数显著为正，满足平行趋势假设，且政策效应具有时间持续性，表明数字乡村建设对农业绿色转型的影响具有长期性。

安慰剂检验。 一是将数字乡村政策实施时间分别提前1至4年构造虚假政策时间，重新估计后政策变量系数均不显著；二是通过随机抽样构造虚假处理组并重复500次，随机生成系数集中于0附近，真实政策系数位于随机分布尾部，排除了基准估计由不可观测因素驱动的可能性。

稳健性检验。 依次采用核心解释变量滞后一期、剔除2020年样本、剔除市辖区样本、剔除相邻县（区）样本以及排除宽带中国、国家大数据综合试验区、“互联网+”农产品出村进城工程等其他政策干扰后，数字基础设施对农业绿色转型的影响依然显著为正，基准结果具有良好稳健性。

PSM-DID回归结果。 在采用1:2、1:3、1:4近邻匹配和核匹配方法缓解选择偏误后，数字乡村试点政策对农业绿色转型的估计系数仍显著为正，且与基准回归结果高度一致。平衡性检验显示，匹配后各变量标准化偏差绝对值均小于10%，匹配效果良好。

机制检验。 采用两步法中介效应模型进行机制检验。结果表明，数字基础设施通过促进农业绿色技术创新、提高农业资源配置效率以及完善农业社会化服务三条路径推动农业绿色转型，分别支持假设H2、H3和H4。

异质性分析。 数字基础设施的驱动效应在东部地区、低海拔县域和粮食主产区显著，而在其他地区的影响相对较弱。

四、研究结论与讨论

研究结论表明，数字基础设施对农业绿色转型具有显著的正向促进作用，且这一结论在多种稳健性检验和PSM-DID估计下依然成立。数字基础设施通过加速绿色技术创新、提升要素配置效率和增强农业社会化服务三条路径促进农业绿色转型。异质性分析显示，数字基础设施的驱动效应在东部地区、低海拔县域和粮食主产区表现显著，其他地区影响相对较弱。

本文的主要贡献体现在三个方面：第一，构建了数字基础设施影响农业绿色转型的理论框架，深化了数字经济时代农业绿色发展的理论认识；第二，基于数字乡村试点政策开展准自然实验，通过多重稳健性检验实现更严格的因果识别，拓宽了农业绿色转型影响因素的分析视角；第三，识别了绿色技术创新、农业资源配置效率提升和农业社会化服务优化三条传导路径，有效打开了数字基础设施促进农业绿色转型的“黑箱”，为理论深化和更精准的政策实施提供了经验证据。研究结论为政府推动农业领域数字基础设施建设、加快农业绿色转型提供了重要的理论支撑和实践参考。