原文刊载于《中国科学院院刊》2024年第6期“政策与管理研究”

魏文栋1 孙 洋1 刘 备2,3 王 辉4 耿 涌5*

1 上海交通大学 环境科学与工程学院

2 南京大学 数字经济与管理学院

3 南京邮电大学 管理学院

4 湖南大学 经济与贸易学院

5 上海交通大学 国际与公共事务学院

数字经济的蓬勃发展为深入推进低碳转型提供了有力的技术、管理和制度手段，但我国现阶段仍存在数字技术创新水平有限、数字人才供给能力不足、数字治理体系亟待健全等问题，制约了数字经济对于低碳转型发展的赋能作用。文章基于“技术—组织—环境”（TOE）框架，探讨数字经济对低碳转型发展影响的技术迭代路径、管理变革路径及制度优化路径，阐述数字经济在低碳转型发展中的重要作用，为促进我国发展数字经济助力“双碳”目标实现提出政策建议。

党的二十大报告提出“积极稳妥推进碳达峰碳中和”，强调“实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革”。当前，我国碳排放量约占全球排放量的28%，居世界首位。2016—2020年，我国碳排放量仍在逐年增加；上市企业年排放量波动明显（图1）。在严峻的环境治理形势下，推动我国经济的低碳转型发展对实现经济社会转型升级、保障国家能源资源安全、提升大国责任担当等方面均具有重要意义。低碳转型主要是指通过节能减排、结构升级和技术进步来实现经济发展方式转变，从而实现经济增长与碳减排“双赢”目标的发展过程，是促进中国经济实现高质量发展、全面推进美丽中国建设的重大战略选择。

图1 2016-2020年全国层面与企业层面碳排放情况

数字经济是以先进数字技术为基础，以数据为核心资源，以网络平台为载体，以智能化为驱动力的新型经济形态，具有高效率、低成本、高灵活性、高透明度、高包容性等特征，是当今世界经济发展的重要引擎。数字经济的发展不仅直接体现为数字化技术在生产过程中的广泛应用，更体现为对数字化平台组织管理能力的提升，以及数字规制环境的逐渐完善。一方面，数字经济规模不断扩大，在全球经济中发挥着越来越重要的作用。中国数字经济增加值自2014年以来的累计增量规模不断扩大；类似地，企业层面的数字化转型水平也保持较高水平（图2）。另一方面，数字经济与实体经济、共享经济、绿色经济等形成了深度融合，数字经济产业主体呈现出明显的从“硬”设施向“软”服务转变势头，面向政务、金融、工业等领域的数字服务实现倍增，并进一步以服务创新为动力，不断推动数字技术的进步和应用。

图2 2014—2020年全国层面与企业层面数字经济发展情况

数字经济作为一种新型的经济形态，成为推动低碳转型发展的重要手段。数字化有助于实现绿色技术突破，提高企业从源头到末端的环境治理能力。加快推进数字经济与碳减排场景融合，支撑能源生产与消费模式、技术与体制机制深刻变革，利用数字技术实现低碳生产过程中的工艺改良与决策支持、绿色治理过程中的形势研判与政策制定等已成为“双碳”背景下数字经济发展的重要目标。然而，当前数字经济赋能我国低碳转型发展的实践中存在着技术创新、人才配置、数字治理及市场机制等不同维度的现实挑战。此外，在智能制造、工业互联网、数字金融等不同数字化发展情境下的低碳转型路径存在系统性差异。因此，需要综合考量数字经济对于低碳转型发展的异质性赋能作用。由“技术—组织—环境”所构成的TOE框架可用于探讨复杂技术应用场景对技术实现效果的作用路径。本文基于TOE框架，剖析数字经济赋能低碳转型发展的内在路径，探讨制约数字经济促进低碳转型发展的资源和环境管理问题，为助力我国数字经济赋能低碳转型发展提出政策建议。

一、数字经济赋能低碳转型发展面临的挑战

1.1 数字技术创新水平有限，难以满足低碳转型场景需求

（1）数字技术的普及程度和创新能力不足

① 数字化投入方面，目前我国缺乏有效的激励制度和保障政策支持企业进行数字低碳技术的持续创新。在高性能计算等人工智能关键领域，我国仍然存在一定的投入缺口和对外依赖度。

② 数字化应用方面，2021年我国工业企业关键工序数控化率为52.1%，距离数字化技术在生产过程中的普及仍有上升空间。

③ 数字化创新能力方面，在数字科技领域，从全球被引量位居前1%的顶尖论文数量看，中国（7096篇）仍少于处于世界领先地位的美国（9634篇）。

在企业层面，近年来企业数字化组织赋能评分表现出一定的波动，表明数字资本、人力及数字基础设施建设等数字投入具有一定的不确定性；数字化技术驱动和数字化应用水平较前期相比增速明显放缓，表明数字技术创新升级与技术、流程、业务等方面的数字应用推广面临瓶颈（图3）。

图3 2013—2021年上市企业技术驱动、组织赋能、数字化应用平均评分

（2）数字化减碳技术的性能还需进一步提升

目前，新型基础设施的能耗、算力提升等方面还存在不足，可能诱致数字经济的能源回弹效应。一方面，数据中心、5G通信基站等设施电力需求大，能耗不断攀升，造成巨大减排压力。另一方面，高碳行业的数字化转型也尚未满足落地应用要求，体现在成本高昂与技术瓶颈两大痛点。

（3）数字技术与减碳需求场景匹配遭遇掣肘

数字技术创新需要与细分行业的特点和需求相结合，针对不同的领域选择更有针对性的低碳转型路径。目前，数字化技术与碳减排具体场景匹配主要有以下限制因素：

①“数据孤岛”问题。以能源行业为例，客观上，我国目前缺乏规范的全国性能源大数据管理标准与健全的数字产权保障制度；主观上，能源企业自身数据开放共享意愿不强，掣肘企业低碳转型发展。

② 数据质量问题。数据不准确、不及时等问题将导致智能减排系统数据分析和深度学习决策的可靠性降低，限制数字化应用效果。

③ 数据安全问题。随着数字碳中和应用的推广，消费者的敏感数据越来越多地被采集、上传至公共云空间并进行第三方分析，在有效保护不足的情况下可能会被滥用或泄露。

1.2 数字人才供给能力不足，低碳转型人才配置仍需优化

（1）数字人才的培养和供给不足

目前我国数字技术人才的总量和质量还不能满足低碳转型的技术需求。

① 高端人才数量不足。在数字技术与行业应用方面，我国仍缺乏具有国际竞争力的专家。

② 科技创新能力不强。我国目前的数字碳中和技术人才创新意识和能力有待提升，技术创新更多依赖于模仿和跟随而非引领和开拓。

③ 管理人才缺乏。数字化绿色低碳转型的高端智库和管理人才同样面临储备不足的窘境，数字战略管理、深度分析等先进数字管理领域的数字人才平均占比不足1%。

（2）数字碳中和复合人才缺口明显

数字经济赋能碳减排需要涉及多个细分领域的知识和技能，以及结合重点碳排放行业的特点和需求。复合型人才可以有效地搭建数字技术与行业应用之间跨界沟通和协调的桥梁，推动数字碳中和项目的落地和实施。然而，当前复合型人才匮乏，涉及数字碳中和交叉领域的人才储量极为紧缺。

1.3 数字治理体系亟待健全，碳市场机制需要进一步完善

（1）数字经济赋能碳减排缺乏具体指导方案

① 评价和监督机制需要完善。现阶段我国缺乏针对不同行业和企业的数字技术与数字管理赋能碳减排的具体措施和指标，如何建立和完善碳排放数据采集、核算、监测、披露和交易的数字化平台、如何制定和实施数字经济发展赋能各行业的碳达峰行动计划等问题未得到有效解决，诱致数字经济赋能碳减排的不平等性和非均衡性。

② 有效的激励与惩罚机制尚未建立。如何评估数字经济在降低碳排放中的贡献未明确，未能有效鼓励各行各业积极采用数字技术降低碳排放。微观企业层面，管理层主导的数字经济赋能碳减排的经营战略逐步完善；但在宏观政策层面，数字化碳减排的具体方案与制度支撑有待进一步深化（图4）。

图4 2013—2021年上市企业战略引领、环境支撑平均评分

（2）数字经济对碳市场建设的作用有待挖掘

① 数字要素市场与碳市场的融合协同不足。基于“投入—产出”联系的两大市场目前还没有形成有效的融合机制，缺乏有效的协同和互补。

② 数字技术对于碳市场的优化机制有待加强。如何利用区块链等交易技术提高碳市场的便捷度和信任度；如何利用大数据、人工智能等技术提高碳市场的效率和灵活性；如何利用云计算、物联网等技术提高碳市场的覆盖面和扩容性等问题都需要进一步探索和创新。

（3）碳排放数字化核算控制体制仍亟待优化

① 数据质量不高。在碳排放数据核算体系中，漏报误报与计算方法失真等将降低核算结果的准确性。

② 数据共享不畅。碳排放核算控制数字化涉及多个部门和机构的数据共享，缺乏高效的数据交换和共享机制和平台，信息流通受阻，难以实现整合。

③ 数据时效性不强。数据采集、整理和报送流程较繁琐，数据更新速度较慢，相关部门和机构在制定政策和采取措施时缺乏及时的数据支持，影响了碳排放的有效控制和管理。

④ 数据标准不统一。不同部门和机构可能使用不同的数据标准和计量方法，使得碳排放核算和控制监督的数字化工作缺乏统一性和可比性，难以形成整体的碳排放控制体系。

二、数字经济赋能低碳转型发展的路径

在TOE框架中，技术路径反映了技术特征为实现特定目标或效果所提供的核心手段与有力工具；组织路径反映了技术应用主体使用技术的理念与模式；环境路径是技术在更新与应用过程中的保障（图5）。

图5 数字经济赋能低碳转型发展的路径

2.1 强化精准控碳，实现能源转型的技术迭代路径

（1）数字经济基于大数据、云计算、物联网、人工智能、5G通信、区块链等先进科技手段，精准采集并核算工业生产过程中的能源消耗与碳排放数据，通过建立数据模型，掌握生产过程中碳足迹从产生到排放的规律路径，从而针对性实施“源头—过程—末端”全生命周期的减碳措施。

（2）借助技术迭代，数字经济将通过能源结构升级和全流程精准控碳两条主要路径，减少高碳能源的使用以提升能源效率，并通过工艺流程改良以最大限度压缩碳排放量，进而促进低碳转型的实现。

2.2 优化资源配置，推动模式更新的管理变革路径

（1）数字经济通过引入数字化的资源共享网络和管理信息系统，促进要素流动，进而降低资本错配、劳动力错配等要素错配的水平，充分满足企业的数字化减碳管理的要素需求，为绿色技术创新提供雄厚的物质与知识基础，从而间接提升碳排放效率。

（2）数字经济还通过云计算、大数据、物联网等技术，助力实现数字化、网络化、智能化和平台化的生产和服务方式，促进转型与创新，引导企业向低碳和绿色的经营发展模式转变，以期赋能低碳转型发展。

① 从消费侧看，数字经济催生更为绿色低碳的新业态，塑造全新的商业模式，满足消费者的多样化需求，同时减少资源和能源的消耗，从而降低碳排放。

② 从生产侧看，数字技术赋能工业节能减排主要侧重于生产过程管控，促进传统产业能源优化、成本优化、风险预知及决策控制，整体上实现节能降本增效提质。

2.3 加强政策保障，完善市场机制的制度优化路径

（1）数字经济通过推动政策创新和制度变革，明确数字技术赋能低碳转型发展的具体要求、评价标准、奖惩机制等，建立更有效的碳排放治理机制，增强社会责任感和环保意识，从而提高碳减排的动力和能力。

（2）数字经济向市场提供了数据要素供给和平台技术支持，促进绿色技术创新与低碳转型，进而完善市场机制激励引导企业碳减排行为，推进数字经济赋能低碳转型发展的供给侧变革。

三、数字经济发展赋能低碳转型的对策建议

3.1 坚持创新驱动，释放数字技术减碳潜力

（1）加大数字技术研发投资，促进产学研合作交流

搭建产业与科研机构之间的桥梁，共享资源和知识；加强前沿数字低碳关键核心技术攻关，提高对复杂来源、复杂场景的数据要素处理能力，在重点碳排放领域开展数字低碳融合技术研究；通过与企业合作开展研发项目，加强技术交流和人才培养，实现科技创新与市场需求的有机结合，推动产学研用一体化进程。

（2）推广创新技术，拓展数字化减碳技术的边界

改进传感器技术、数据采集系统和数据处理算法，提高数据的准确性、可靠性和实时性；充分发挥建筑信息模型（BIM）、地理信息系统（GIS）、边缘计算、动态仿真、工业智能决策等融合赋能技术在重点领域低碳转型的支撑作用。

（3）全面分析减碳需求，利用数字技术定制化解决方案

通过确定减碳需求场景、分析数字技术应用领域、定制化技术解决方案、数据整合与分析等方式匹配数字技术与减碳需求场景，注重实施、监测、持续改进和创新以便于数字技术更好地满足减碳需求，推动产业绿色转型升级。

3.2 提高人才质量，挖掘数字要素低碳价值

（1）改革教育体系，建立数字技术人才培训机制

针对不同层次和需求开展包括数字技术在线培训、职业技能认证、短期培训课程等的培训项目，提供灵活多样的学习机会，满足不同人群的学习需求；建立和完善新职业标准，加强数字技术工程师培育项目，提高数字技术人才的知识结构和创新能力，填补数字人才需求缺口。

（2）做强人才队伍，构建与低碳发展相适应的人才体系

针对低碳技术发展需要，强化科技人才队伍建设，构建与新能源、新材料等相关的技术人才培养体系。此外，加强数智人才队伍建设，加快数字工程师、数据建模工程师、软件工程师培养，提高数字人才与低碳技术匹配度。

（3）完善激励机制，鼓励平台型科技企业参与“双碳”行动

通过出台政策或创新机制，鼓励平台型科技企业参与减碳技术投资，打造行业“碳池”，借助平台型企业的产业链联动机制，推动全产业链低碳发展；支持搭建智能光伏等新能源管理平台及数字化户用新能源账户，辅助光伏等分布式新能源推广运维，实现可视、可监、可控的低碳化管理体系，从源头上推进能源清洁化和低碳化。

3.3 强化政策保障，推动数字生态文明建设

（1）加强顶层政策设计和应用示范

构建数字经济赋能低碳转型规划，明确能源、工业、交通等碳排放重点领域数字技术推进“零碳”“低碳”发展具体措施与路径；在减排潜力较大、数字化设施完备的重点区域、园区、社区、楼宇及企业等，围绕大数据、云计算等技术赋能绿色低碳转型，打造“双碳”应用示范点。

（2）建立健全的法律法规和市场机制

利用数字平台、金融科技、区块链等数字技术，构建多层次、多维度、多主体的碳市场体系，提高碳控的效率和灵活性；利用数字平台实现点对点的碳交易，降低交易成本和信息不对称；增强对于数字化碳交易准则、交易规则与数字合同的监管，确保数字化碳交易的公平、透明和高效；加强数字普惠金融建设，促进金融机构向实施数字化低碳转型的企业提供丰富多样化的碳金融产品和服务，增加交易流动性和激励机制。

（3）构建数字化减碳的治理与应用体系

制定针对性政策，推动重点用能单位率先开展数字化绿色低碳转型，推进以光伏等新能源为主体的分布式智能电网建设，丰富数字技术的节能降碳应用场景；重视城市建设、应用、管理等各环节的碳足迹，通过智慧城市、低碳城市等创新型城市建设，从设计、治理及监管等多环节优化城市低碳发展路径；通过数智赋能，全面推进全产业链低碳转型，促进生产制造、销售等流程实现全生命周期降碳。

魏文栋 上海交通大学环境科学与工程学院副教授。主要从事碳中和与环境管理、能源环境系统工程领域研究。

耿 涌 上海交通大学国际与公共事务学院讲席教授、上海交通大学-联合国工业发展组织绿色增长联合研究院院长。《中国科学院院刊》编委。主要从事循环经济、产业生态学、环境管理、气候变化政策研究。

文章源自：

魏文栋, 孙洋, 刘备, 等. “技术—组织—环境”视域下数字经济赋能低碳转型发展的路径. 中国科学院院刊, 2024, 39(6): 1047-1059. DOI: 10.16418/j.issn.1000-3045.20230807001.