本文是一篇博士论文，本文章主要探究了制造业工业机器人应用对碳排放的影响效应和作用机制。首先，对智能化和碳排放的相关文献与理论进行了梳理，分析了制造业智能化与碳排放的影响关系。其次，构建了智能化和碳排放水平的测度指标，通过城市层面制造业面板数据从工业机器人应用的角度实证检验了制造业智能化对碳排放影响的直接效应，并对其进行了评价。
第一章 绪论
1.1 选题背景
随着信息技术的普及和智能化技术的快速发展，全球已经迈入了新工业革命时代。由于制造业是立国之本，是强国之基，为了抓住新工业革命时期的发展机遇，2015年国务院印发了《中国制造2025》，开始全面推进制造强国战略，推动经济从要素驱动向创新驱动转变，用科技创新驱动制造业转型升级，促进制造业高端化、智能化、绿色化发展，努力开拓中华民族的伟大复兴之路。
1.1.1 制造业智能化是中华民族伟大复兴战略的重要组成部分
纵观世界经济的发展历程，制造业的发展水平与国家的综合实力紧密相连，制造业水平的变迁不仅仅展现在国家科学技术的发展，也体现在历史发展潮流下国家地位的演变。几百年的工业发展史告诉我们，全球社会的数次工业革命均伴随着科学技术的进步，它不仅仅改变了人类的生产生活方式，也造就了工业革命国家显赫一时的全球地位。以纺织技术和蒸汽技术为代表的第一次工业革命，英国成为了“日不落帝国”；以内燃机技术和电力技术为代表的第二次工业革命，德国和美国超越了英国，成为世界工业强国，在汽车、原油化工、机电制造等产业称霸世界；以信息技术、材料技术和生物技术为代表的第三次工业革命，美国超越了德国，国际地位进一步提升，成为了名副其实的制造业强国，也成就了其世界霸主的地位。如今，我们又身处新一轮工业革命的浪潮中，发达国家为了引领世界科技潮流，巩固和提升自身的国际地位，相继提出了以“信息技术”、“人工智能”、“智能制造”等技术为核心的国家发展战略。中国经过改革开放后四十多年的发展，已经成为了世界制造大国，无论是在产值还是在增速上，我们都已经在制造业规模上取得了较大的发展，并具备了巨大的优势。我们一定要认清历史发展趋势，顺应当下工业革命发展规律，利用好自身优势，抓住这百年难得的历史机遇，努力从“制造大国”迈向“制造强国”，这不仅仅是深化我国改革开放的重要方式，也是实现中华民族伟大复兴目标的重要途经。
1.2 研究问题
随着信息技术的普及和智能化技术的快速发展，全球已经迈入了新工业革命时代。为了应对新工业革命时期的国际挑战，各国政府都相继提出了智能化发展战略。从全球来看，经济发展与环境保护仍然是人类社会面临的主要矛盾。根据世界银行的统计数据，全球二氧化碳排放总量已经从2008年的306.323亿吨增长到2020年的335.664亿吨。过度的碳排放会导致气温上升，已成为制约经济和环境的可持续发展的全球性问题。现有研究表明碳排放主要来源于城市的工业生产，因此，通过技术创新，改善传统生产模式，降低污染物排放水平，引导工业向数字化、智能化和绿色化方向转型显得尤为重要。智能化技术作为一种新兴科学技术，在助推新质生产力发展和节能方面发挥着重要作用，探究智能化技术在提高碳排放效率和降低碳排放强度方面能否产生重要的作用，如果存在这种作用，又是通过何种方式作用于碳排放水平。厘清智能化和碳排放两者之间的关系以及传导途径对减少环境污染和提高城市和企业低碳竞争力都具有重要的意义，同时也是符合可持续发展的重要内涵。因此，在现有理论框架下将对制造业工业机器人应用对碳排放的影响效应及机制进行深入探讨
第二章 概念界定及文献综述
2.1 概念界定
2.1.1 智能化
随着信息技术的快速发展，智能化已成为全球制造业转型升级的热点。由于我国制造业智能化转型的研究仍处在初级阶段，目前学术界尚未形成一套严谨统一的方法来测算智能化水平。为了测度制造业智能化水平，部分学者从智能技术、智能应用和智能效益等三个维度对制造业智能化水平进行评价（陈春明等，2024），也有学者使用工业机器人保有量来衡量智能化水平（张兵和韩天轮，2024），或使用包括智能化、智能制造、智慧制造等与智能化转型相关的关键词进行词频分析。通过对国内外文献的梳理，我们将制造业智能化定义为，利用先进智能技术或智能设备，与各种产业深度融合的新型生产方式，是对传统产业进行全过程和全生命周期的改造和升级，以实现组织生产、管理、销售和服务等方面的智能化转型。生产的智能化是指通过应用人工智能、大数据分析等技术，企业逐渐实现了生产流程的智能化和自动化。管理的智能化转型是指利用数字技术提高企业管理效率和决策水平，实现生产资源的合理配置。服务的智能化转型是指通过智能化技术改造和升级产品和服务，提高产品质量、用户体验和服务质量。制造业智能化转型的目标在于依托人工智能等信息技术实现劳动力的替代、资源的有效配置以及人、机、网的高度融合，将智能设备和智能系统应用于设计、生产、管理等各个制造环节进行智能应用的开发与使用，从而获得相应的社会效益、经济效益和竞争力。
智能化时代的重点是智能制造技术的使用（He和Bai,2021），智能制造技术具有自学习功能，通过搜集外部环境和自身的信息，对其进行分析和判断，最终实现自我决策。相比传统制造业,智能制造更注重数据平台建设，通过人工智能、大数据、云计算等技术手段进行全局性的数据分析和决策,进而实现产品升级和效率的提升。作为智能制造技术的代表之一，技术附加值很高的工业机器人已经广泛应用于工业、民用及军事等各个领域，成为了现代化产业体系的重要组成部分，为国家的兴旺发达注入了强劲的动力，促进了生产效率的提高和经济增长（Vinuesa等，2020）。为了推动制造业智能化转型升级，近十年全球各国的工业机器人安装数量快速增加。根据2023世界机器人联合会（IFR）公布的数据，截止2022年，我国工业机器人装机量已占全球比重50%以上，制造业机器人密度达到每万名工人392台，成为了名副其实的全球第一大工业机器人应用市场。
2.2 国内外相关文献研究及述评
科学技术的进步驱动着社会文明的发展，也不断推动着制造工业的发展。新一轮工业革命的号角已经吹响，世界各国在本次工业革命的浪潮中积极寻求工业发展的道路，用多样化的方式促进本国制造业智能化转型升级。美国学者Wright&Bourne在1988年首次提出“智能制造”概念，指出智能制造是通过软件控制系统、视觉系统、工业机器人等先进技术的集成建模，使机器设备实现自动化和无人化批量生产（王辉，2022）。传统制造业通过智能设备、智能技术以及重构生产流程来实现制造业智能化转型的目的，在节约生产成本、提高生产效率、促进绿色发展等方面产生重要的作用（胡祝银，2019）。本节将从制造业智能化转型方式、制造业智能化转型对社会经济发展、环境保护以及碳排放的影响方面系统地梳理相关文献，为本研究确立相关研究基础。
2.2.1 智能化与制造业转型相关研究
随着信息科技的进步和社会生产生活方式的转变，我们已经正式步入了工业4.0时代。工业4.0是智能化的时代，智能化是其主要的内容之一（Ghobakhloo, 2020）。智能化是人工智能技术在工业领域的深度应用，也是传统制造业机械技术与现代信息技术、运动控制技术、机器人技术等相结合的先进生产技术。它通过训练机器设备的感知、理解、学习和模拟人类行为来进行高效率生产。由于智能化技术对生产效率的提高、生产工艺的提升以及经济增长的卓越推动作用，已经被众多工业强国和经济大国列为了国家发展战略的一部分。智能化技术在汽车、电气、机械制造等行业中占比最高，尤其是以汽车和电子制造业为工业主导产业的日本和中国，智能制造技术应用最为广泛（Dekle, 2020；Lin等，2019）。
第三章 理论基础及理论机制 ................ 37
3.1 理论基础 .................................. 37
3.2制造业智能化与碳排放的理论逻辑关系 ................... 41
第四章 制造业智能化与碳排放的测度及演进分析 .................... 58
4.1 制造业智能化水平测算与演进 ............................... 58
4.1.1 制造业智能化水平指标构建和数据说明 ...................... 59
4.1.2 制造业智能化基本情况 ...................... 59
第五章 制造业智能化对碳排放影响的直接效应分析 .................... 79
5.1 研究模型设计 ................................... 79
5.1.1 模型设定 ................................ 79
5.1.2 变量选择和数据说明 ............................... 79
第七章 制造业智能化对碳排放影响的空间效应分析
7.1 研究模型设计
7.1.1 模型构建
由于碳排放存在空间异质性和相关性，制造业智能化水平对二氧化碳排放的影响不仅对本地区有直接的影响，也会受到相邻地区智能化水平的影响，传统计量方法较少考虑这一因素，因此，通过合适的空间计量模型进行综合评估具有一定的必要性。空间计量模型主要包括空间滞后模型（SAR）、空间误差模型（SEM）以及空间杜宾模型（SDM）。SAR主要侧重被解释变量的空间扩散效应；SEM由于在模型中包含了误差项的交互项，侧重研究被忽略的自变量对被解释变量的影响；SDM同时具备空间自相关和溢出效应，能够有效测度被观测变量所产生的空间效应。
7.1.2 变量选择和数据说明
为了保证研究的
