本文是一篇物流论文，本文考虑了固定资产投资、能源结构、对外开放水平等控制变量的干预，分析了工业4.0通过影响集约生产程度、业务产出规模和信息整合能力三个中介变量，进而影响物流业碳排放的传导机制，最后进行稳健性检验。
第1章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.1.1 研究背景
工业革命以来，人类社会享受着技术进步红利的同时，也尝到了环境污染、气候变化等一系列问题的恶果，各个国家对于气候变化的重视程度越来越高，气候治理已经成为全球性的重大挑战。《联合国气候变化框架公约》(United Nations Framework Conventionon Climate Change,UNFCCC)、《京都议定书》和《巴黎协定》的签定生效都表明全球气候治理刻不容缓。
自上世纪70年代起，美国通过颁布一系列能源与减排法案，建立起相对完善的碳减排政策体系；通过推动产业结构升级来降低重点行业能耗；通过财政政策、税收政策和信贷政策引导市场资源向低碳行业转移；发展新技术，开发清洁能源，加快能源系统变革。英国政府在 2019 年 6 月顺利通过了新的《气候变化法案》修订案，将 2050 年净零排放的目标编入法典，成为使用立法形式保障节能减排顺利进行的领头羊；为实现 2050 年净零排放，英国首相于 2020 年 11 月公布《绿色工业革命十点计划》。该计划提出 10 个走向净零排放的计划要点，涵盖清洁能源、交通、公共设施等重点领域，预计将投入约 120 亿英镑的资金用于保障计划进行。国家主席习近平在2020年9月举行的第七十五届联合国大会上提出，中国承诺未来更加关注可持续发展，将使用积极方式采取主动措施，使得二氧化碳排放在2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和；这就是我国现阶段实现低碳经济快速发展绕不开的目标，我国“双碳”目标的提出表明了我们参与全球气候治理的决心，并且已经在付出实际行动，为全球气候治理作出更大贡献。
1.2 国内外文献综述
本文对国内外学者的研究成果进行梳理后，从工业4.0概念及其评价方式、物流行业碳排放影响因素和工业4.0对于碳排放的影响三个方面进行文献综述，更加关注近年来学术界的研究成果，在对论文所研究问题有较为全面的、系统的了解的基础之上，凸显本文研究的着眼点及创新点。
1.2.1 工业4.0概念及其评价方式相关文献
随着科学技术的快速发展，西方发达国家一直沿用的去工业化战略受到了挑战，美国、欧洲一些国家逐步开始关注制造业的升级和变革，以高技术、高附加值为依托的制造业再升级受到推崇，带动了全球层面的工业进程发展。工业4.0概念的提出首先是在德国，2013年，德国工业制造业发展到迅速，先进制造设备大量投入使用，生产技术也不断提升，在这样的土壤下催生了工业4.0，德国所定义的工业4.0是指将生产中需要使用到的物理设备，通过大量的传感器、中端系统、信息控制系统建立起CPS网络，实现信息物理的相互融合，许多学者将工业4.0解释为第四次工业革命，是人类制造业工业的重大变革。第四次工业革命的提出无容置疑的受到全世界各个国家的广泛关注，不论是发达国家还是发展中国家，都争相进行技术创新，最先完成生产数字化、网络化、智能化变革的国家将会在激烈的国际竞争中占领先机，工业4.0更多的关注工业物联网，即工业设备之间的互联互通，使生产更加的智能化，从而自上而下的带动整体社会工业制造业的发展。
第2章 相关概念和理论基础
2.1 相关概念
2.1.1 工业4.0
自第三次工业革命之后，21世纪以来，随着基础网络设施的建设，计算机设备越来越快的更新迭代，人类的计算能力迈上了一个新的台阶，强大的算力催生了企业生产方式的大变革，传统的生产经营方式已经无法满足消费者越来越个性化、异质化的需求。自2013年德国提出工业4.0概念之后，非常多的学者对其进行了深而广的研究，目前多数学者承认工业4.0即第四次工业革命。一开始德国所谓的工业4.0是解决企业在生产经营过程中原材料采购、生产、销售、配送及售后服务等环节存在数据不对等、信息有延迟所带来的效率低下问题，德国汉诺威工业博览会上创造性的提出物联信息系统（CPS）。通过近些年的发展，工业4.0的概念已经衍生为利用人工智能、移动互联网、云计算、大数据等信息技术，促进产业发展变革的宏观概念。工业4.0不仅推动了技术变革，而且也催生了创新性的商业模式，企业在组织生产经营活动过程中会更加注重效率、更加数字化、更加注重资源整合。工业4.0的本质就是通过信息的自动化流转，不只局限于规模经济，用尽可能多标准化的生产流程满足顾客多样化的需求，对于实现产业变革的长远目标来说，这是十分重要的。数字化应用于制造业的这一过程，通常来讲被称为工业4.0的过程。工业4.0不仅是生产经营方式上的变化，而是人类创造能力发展的新阶段的里程碑。在经济全球化的浪潮下，我国在2015年在国务院正式印发了《中国制造2025》之后，逐渐进入了工业4.0时代，也有越来越多的学者开始研究工业4.0。
2.2 理论基础
2.2.1 碳排放测算理论
经济发展给人们的生活带来极大便利的同时，环境和气候问题也成为新的困扰和挑战，早在2008年起，我国就已经成为世界上二氧化碳排放量大国，传统高耗能行业逐渐面临能源消耗过快、环境污染严重等问题，为解决这一问题，碳排放测算方法也越来越精细化。
研究人员在分析区域内产业政策时，必须要考虑到当地的二氧化碳排放量水平，结合实际情况因地制宜提出对策，所以，碳排放测算理论的发展对于国家宏观政策的制定有十分重要的作用。物流业碳排放量的测算，既可以使用国家发布数据的投入产出法，又可以使用官方测算的碳排放系数法，还可以使用实测法或者测量物流相关产品的生命周期法，以上四种碳排放测算方法各有各自的优势和劣势，通常的做法会根据研究需要来进行权衡选择。表2-1给出了四种测算方法的优点和适用范围。
第3章 工业4.0发展水平测度..................................18
3.1 工业4.0的构成要素..................18
3.1.1 人工智能...............................................18
3.1.2 互联网...........................................19
第4章 工业4.0对物流业碳排放影响效应的实证分析.....................26
4.1 数据来源、变量选择和统计性描述...............................26
4.1.1 变量选择..............................26
4.1.2 数据来源...................................28
第5章 结论与研究展望...........................40
5.1 结论....................................40
5.2 建议......................................41
第4章 工业4.0对物流业碳排放影响效应的实证分析
4.1 数据来源、变量选择和统计性描述
4.1.1 变量选择
（1）被解释变量
被解释变量为碳排放量（𝑐𝑜2），之前学者关于碳排放量的测度主要是依据政府间气候变化委员会（IPCC）的评估报告，一般使用公式“实际能源消耗量*碳排放系数”进行计算，本文沿用之前研究的成果，将常见的化石燃料包括煤炭、煤气、原油、焦炭、煤油、柴油、汽油和天然气等《中国能源统计年鉴》中统计的26种化石燃料数据中的实际能源消耗量代入公式进行测度。
从整体来看，我国碳排放量呈现逐年上升趋势，但同比增长率从2005年以后呈现逐年下降趋势。随着我国近年来城镇化水平越来越高，经济发展越来越迅速，从2011年到2019年9年间二氧化碳排放量水平增长迅速，这是由于这期间我国大多数省份多采用粗放型经济发展模式，对于环境保护的意识薄弱，经济增长大多依赖碳排放大的煤碳、石油等碳基化石燃料，它们燃烧会产生大量二氧化碳等温室气体； 2011年之后，新的发展理念主导了经济增长，加之自然环境恶化的压力，我国积极追求技术进步，改进生产方式，淘汰落后产能，经济发展方式转型升级，所以碳排放量即使还在逐年增长，但是增长速度明显放缓，同比增长率也逐年下降。可以说，我国的碳排放量得到了十分有效的控制。
第5章 结论与研究展望
5.1 结论
本文先提出了工业4.0时代制造业面临的机遇和挑战，概括了工业4.0的显著特征为“智能化”和物联网，构建了衡量工业4.0发展水平的评价指标体系，然后结合采用2011年—2019年全国30个省份的面板数据，进行基准回归，GMM检验研究工业4.0对于物流行业二氧化碳排放量的影响，考虑了固定资产投资、能源结构、对外开放水平等控制变量的干预，分析了工业4.0通过影响集约生产程度、业务产出规模和信息整合能力三个中介变量，进而影响物流业碳排放的传导机制，最后进行稳健性检验，得出以下结论：
（1）2011-2019年我国各省份工业4.0发展水平总体呈现前期浮动而后期缓慢增长趋势，大部分省份2018-2019年间发展迅速。这是由于新技术的发展带来了新的商业模式的变革。互联网、物联网、人工智能、机器学习、大数据、云计算等概念的出现，催生了智能工厂、智能制造、智慧物流等新兴生产方式，打破了传统格局，金融危机以来，近些年国家越来越重视工业4.0的发展，自2015年中国颁布《中国制造2025》之后，各省份响应国家号召纷纷迈入工业4.0的进程，工业4.0发展水平也相应有所提高。
（2）工业4.0对物流业碳排放量有明显的抑制作用，而且二者之间呈现到“U”型关系。根据上文回归结果分析，从显著性上看，工业4.0水平的二次方每增加一个单位会使得物流业碳排放水平降低1.926%。工业4.0可以降低物流业碳排放，并且二者具有明显的非线性关系。这一结论符合预期，由于工业4.0水平的提高，经济发展到新常态，企业越来越注重资源节约和环境保护，放弃粗放式的发展方式，节约人力成本，提高资源利用率，加快工业化进程，推进信息化、智能化，推动绿色制造的技术发展等等措施，实现了节约能源、降低碳排放的目标。
参考文献（略）