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科学研究与应用

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Journal of Scientific Research and Applications

  • 主办单位: 
    未來中國國際出版集團有限公司
  • ISSN: 
    3079-7071(P)
  • ISSN: 
    3080-0757(O)
  • 期刊分类: 
    科学技术
  • 出版周期: 
    月刊
  • 投稿量: 
    3
  • 浏览量: 
    281

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制造业企业数字化对绿色低碳转型的影响研究

Research on the Impact of Manufacturing Companies Digitalization on Green and Low-Carbon Transformation

发布时间:2026-03-11
作者: 钟霞 :同济大学 上海;
摘要: 在全球应对气候变化和中国推动“双碳”目标的背景下,推动制造业这一关键碳排放领域的绿色低碳转型至关重要。本文旨在探究制造业企业数字化对其绿色低碳转型的影响及作用机制。研究发现,数字化一方面通过优化资源配置、降低运营与能源成本、提升能源效率、强化碳管理与污染治理等多重路径,协同提升企业经济效益与环境效益,从而驱动绿色低碳转型;另一方面,通过激发双元绿色创新,即探索式绿色创新与利用式绿色创新,协同推动制造业企业实现系统性绿色低碳转型。本研究从微观企业层面揭示了数字化驱动制造业绿色低碳发展的内在路径,为相关理论深化与实践推进提供参考。
Abstract: Against the backdrop of global climate change and China's "Dual Carbon" goals, promoting the green and low-carbon transformation of the manufacturing sector—a key source of carbon emissions—is of critical importance. This study aims to explore the impact of digitalization in manufacturing companies on their green and low-carbon transformation and its underlying mechanisms. The findings indicate that, on the one hand, digitalization drives green and low-carbon transformation through multiple pathways, including optimizing resource allocation, reducing operational and energy costs, improving energy efficiency, and strengthening carbon management and pollution control, thereby synergistically enhancing both economic and environmental performance. On the other hand, digitalization facilitates the systemic green and low-carbon transformation of manufacturing companies by stimulating ambidextrous green innovation—namely exploratory green innovation and exploitative green innovation. This research reveals the intrinsic pathways through which digitalization drives green and low-carbon development in the manufacturing sector at the micro-enterprise level, providing insights for theoretical advancement and practical implementation.
关键词: 制造业企业;数字化;绿色低碳转型;双元绿色创新
Keywords: manufacturing companies; digitalization; green and low-carbon transformation; ambidextrous green innovation

引言

面对全球气温变暖议题。我国做出积极响应并表态:力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。作为我国经济增长的主导产业,制造业在国民经济中占据重要地位,尽管近年来通过产业结构升级与能源消费结构优化,制造业在节能减排方面取得了一定进展,但目前仍然是我国重要的能源消费和碳排放主体。因此,推进制造业企业减排降碳与绿色转型,对于实现“双碳”目标至关重要。伴随新一轮数字技术革命的浪潮,数字化为实现制造业绿色低碳转型带来了新机遇,是达成“双碳”目标的重要抓手。数字化技术以其智能性、协同性、数据驱动性和创新融合性等特征,有效破解制造业在成本、能效、技术与资源等方面的绿色发展约束,推动其向绿色低碳转型。

过往研究对企业数字化与绿色化给予了持续关注,多数认为企业能够以数据要素、数字技术及数字化平台为依托,通过内部效率提升、融资缓解与绿色创新,以及外部市场关注与政府补助,推动其绿色低碳转型。但大多基于宏观视域对地区数字化、数字化技术与地区或企业绿色低碳发展的关系展开探索,基于此,本文将从微观视角系统分析数字化与制造业绿色低碳转型之间的关系及潜在影响机制,以期为制造业企业实现绿色低碳转型提供有益的参考。

1 文献综述

1.1 数字化

数字化是数字技术应用的行动和过程,也是将数字技术与社会、经济和生态深度融合的社会技术过程。数字化是通过互联网、通信技术、人工智能等相关数字技术的综合应用,触发企业颠覆性变革,对企业商业模式、业务模型、组织结构等进行全面重塑的过程。企业数字化转型是企业应对数字化时代带来的变革和机遇的必然选择,通过运用新兴数字化技术,企业能够更好地构建其商业模式与生产运营方式,进而更好地适应市场变化,在市场竞争中获取可持续竞争优势,实现高质量发展。

现有研究对企业数字化所产生的经济效益与环境效益进行了深入探讨。其一,在经济效益方面,何帆和刘红霞基于经济政策视角,探究数字化变革对企业业绩效率的影响,揭示了企业数字化可通过降成本、提效率、强创新三大路径提升经济效益。刘淑春等聚焦企业内部、微观的管理数字化变革,探索企业推进数字化管理提升投入产出效率的内在机制,发现数字化投入与效率之间存在非线性的关系。此外,也有少数学者对数字技术应用对企业绩效的影响持消极态度或认为企业数字化结果难以预测而对企业产生不确定效应,例如戚聿东和蔡呈伟认为数字化通过商业模式创新所提升的绩效会被管理上的失调所抵消,进而导致数字化程度对企业绩效的总影响不显著。其二,在环境效益方面,通过数字化转型,企业可以实施绿色生产、资源循环利用和能源节约措施,实现碳减排及降低污染排放,减少对环境的影响。

1.2绿色低碳转型

绿色低碳转型是从传统高碳经济向可持续发展模式演进的结构性变革,它以效率、和谐与可持续为目标,通过理念更新、技术革新与制度创新,推动能源体系向清洁化、低碳化重构,旨在以更清洁、消耗更少的能源去支撑经济社会高质量发展,实现人与自然和谐共存。但目前对于制造业绿色低碳转型,学术界尚未达成一致界定。从本质上来看,制造业绿色低碳转型的核心和根本要义就是“节能减排”,是构建一种兼顾环境效益与资源效益的现代制造发展新模式。

作为实现经济社会发展与环境质量协同提升的关键路径,绿色低碳转型的驱动因素已成为学界广泛关注的议题。现有研究主要围绕政策法规、技术创新与金融支持等维度,在国家、地区及企业多个层面展开探讨。例如,在经济与金融领域,朱悦和张军涛基于地级及以上城市面板数据,发现数字金融能够通过其覆盖广度、使用深度与数字化水平,推动本地经济绿色低碳转型,且具有显著的空间溢出效应。在政策与制度层面,万攀兵等从技术改造切入,指出环境技术标准可同步实现污染排放强度降低与生产率提升,形成“双赢”局面,进而有效促进制造业企业绿色转型。总体而言,当前研究从多层面、多角度构建了绿色低碳转型的分析框架,为理解其实现机制提供了重要基础。

1.3 数字化与绿色低碳转型

作为推动经济高质量发展和实现绿色低碳转型的关键力量,数字化被认为是行之有效的低碳化策略。大多数学者基于宏观视域,深入探究了数字经济对碳减排或绿色发展的影响效应。例如,杨昕和赵守国基于中国省级面板数据的实证研究发现,数字经济发展水平的提升对区域碳排放具有显著抑制作用,具体表现为数字经济能够通过提升能源利用效率与优化能源消费结构,有效赋能区域低碳发展;罗军和邱海桐的研究则从空间维度揭示了数字经济驱动制造业绿色发展的双重机制:一方面,数字经济对本地区制造业绿色发展具有直接推动作用;另一方面,其还能通过空间溢出效应,带动周边地区制造业绿色发展。此外,戴翔和杨双至从规模效应与技术效应两种作用机制出发,深入分析了数字技术对促进制造业企业绿色转型的具体影响。

在当前研究中,从微观企业层面系统探讨数字化与绿色低碳转型内在联系的文献尚显不足,且数字化驱动减排的作用机制与路径仍处于探索阶段。为此,本文立足于微观视角,深入分析制造业企业数字化对其绿色低碳转型的具体影响。尽管已有研究关注数字化对绿色技术创新或创新能力的作用,但绿色创新本身仅构成企业绿色转型过程中的关键能力或中间环节之一,其是否以及如何最终推动企业实现整体绿色发展,仍需进一步厘清。基于此,本文将双元绿色创新(利用式绿色创新与探索式绿色创新)纳入分析框架,旨在揭示制造业企业数字化影响绿色低碳转型的中间机制与具体路径。

2影响机制分析

2.1 制造业企业数字化对绿色低碳转型的直接影响机制分析

在当前新一轮科技革命与产业变革的浪潮下,数字化转型已成为制造业企业突破传统增长约束、重塑核心竞争力的关键路径,并在经济效益与环境效益的协同演进中,驱动企业实现高质量的绿色低碳转型。

在经济效益方面,企业可通过数字化技术打通跨部门、跨职能、跨层次的信息壁垒,构建一体化的资源协调系统,并依托数字化平台广泛吸纳外部互补性资源,实现内外部资源的高效整合与协同。这一过程不仅促进了绿色技术创新与知识共享,也为绿色产品研发与生产工艺优化提供了有力支撑,从而有效削减能源消耗与原材料成本,提升绿色全要素生产率,最终在强化企业经济效益的同时,推动其在市场竞争中实现更可持续的发展。此外,企业数字化还有利于企业透明且及时地向社会与政府披露低碳数据,多渠道获取金融支持,缓解绿色低碳转型中的融资约束。在环境效益方面,数字化技术自带绿色属性,能够系统赋能制造业碳管理与污染治理。一方面,通过构建数字化碳管理体系,可实现覆盖研发、生产、物流等全流程的“查碳、析碳、减碳”,推动碳排放的精准监测、动态核算与系统减排,有效降低能源浪费及相关碳排放。另一方面,借助物联网、大数据等技术对废水、固废等污染物进行实时监控与智能分类,可建立“回收—利用—处理—再回收”的循环路径,最大限度提升资源利用率并减少环境排放。

综合来看,数字化所引入的数字技术具有高技术含量、低环境成本的双重特征,赋能制造业企业在提升经济效益的过程中,同步协调生产系统与自然环境的关系,优化环境绩效,从而推动绿色低碳转型进程。

2.2 制造业企业数字化对绿色低碳转型的间接影响机制分析

近年来,绿色创新成为推动绿色发展、建设生态文明的重要动力。绿色创新是指企业为降低生产经营活动对环境的负面影响、提升环境效益,而在产品设计、技术研发、工艺优化和流程再造等方面进行改良和探索的创新活动,描述了企业在节能降耗、污染控制、废弃物回收、绿色产品设计以及环境管理体系等方面的改进和完善,其宗旨是产生良好的环境效益。双元绿色创新是组织双元理论在环境管理领域的拓展与应用,指企业为更好地应对环境挑战而同时进行的探索式绿色创新和利用式绿色创新。其中,探索式绿色创新强调突破现有环境知识边界,通过研发投入或引入新兴环境技术,实现对绿色产品、服务或流程的根本性变革,提供独特的绿色产品、服务或流程;利用式绿色创新侧重于在现有绿色技术基础上进行持续优化与整合,表现为对既有绿色产品性能的提升、工艺改进或产品线扩展等渐进式创新行为。

制造业具有高消耗、高排放的典型特征,推动其生产工艺与产品的绿色升级,是实现绿色低碳转型的核心环节。数字化通过赋能企业绿色创新体系,能够有效激发绿色技术创新活力,为工艺流程与产品结构的绿色化改进提供持续动力。在此基础上,本文提出,双元绿色创新可作为连接企业数字化与绿色低碳转型的关键中介机制。具体而言:一方面,数字技术有助于企业通过物联网、大数据等手段捕捉并分析客户需求与市场趋势,推动绿色创新从依赖经验判断转向数据驱动,为开展探索式绿色创新构建认知基础。同时,数字化促进内外部信息的流通与整合,支持企业融合异质性知识与资源,突破既有创新路径,拓展创新边界,为探索式绿色创新注入新的动力。探索式绿色创新通过引入新的绿色知识、前沿绿色工艺与生产方式,显著提升绿色全要素生产率,既能增强企业环境治理能力,也能为其建立技术领先优势,推动高碳流程的系统优化。另一方面,数字化助力企业挖掘现有资源中蕴藏的绿色创新潜力,促进隐性知识的显性化与系统化,丰富利用式绿色创新的知识储备。这不仅有助于推动绿色技术的渐进优化与产品功能延伸,也为生产工艺改进与末端治理提升提供支撑。在此基础上,企业能够更有效地控制研发成本,加快环保型、低碳产品的市场化推广,在实现绿色创新纵深发展的同时,降低整体碳排放水平。

综上所述,依托数字化赋能,企业既可通过探索新知识、开拓新路径开展探索式绿色创新,构筑长期竞争优势;也可借助延伸既有知识、优化现有体系推进利用式绿色创新,提升短期运营效益。两者协同作用,共同推动制造业企业在动态环境中稳步实现绿色低碳转型。

3结语

在全球积极应对气候变化与中国大力推进生态文明建设的时代背景下,推动制造业绿色低碳转型是实现高质量发展的必由之路。本研究通过将制造业企业数字化与绿色低碳转型纳入同一框架进行系统性分析,揭示了制造业企业数字化是驱动其绿色低碳转型的关键力量。其影响主要通过双重路径实现:一方面,制造业数字化能够通过企业提质增效、提升绿色创新能力、优化资源利用效率、降低交易成本与提升能源利用效率等方式有效降低制造业碳排放强度,促进其绿色低碳转型;另一方面,双元绿色创新在其中发挥着核心的中介作用,数字化通过赋能探索式绿色创新开辟转型新路径,并借助利用式绿色创新深化既有流程的绿色改进,二者协同,为制造业系统性迈向绿色低碳提供了持续的内在动力。

本文从微观企业层面深化了对数字化赋能绿色低碳转型机理的认识,弥补了现有文献的不足,具有重要的理论意义。在实践层面,启示制造业企业应积极拥抱数字化转型,将其作为实现绿色发展的战略支点,不仅要关注数字技术对降本增效的直接作用,更要着力构建数据驱动的绿色创新体系,平衡探索式绿色创新与利用式绿色创新模式,以技术创新引领全面绿色转型。同时,政策制定者可考虑出台措施,鼓励和支持企业进行数字化与绿色化融合投入,特别是对绿色创新活动给予引导与激励,从而更有效地发挥数字化在推动制造业乃至整体经济绿色低碳转型中的杠杆作用。未来研究可进一步结合实证数据,量化检验本文提出的理论机制,并探讨不同行业、规模或所有权性质企业的异质性影响,以丰富和深化该领域的研究。

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