期刊佳文 | “双碳”目标下京津冀城市群碳强度与经济高质量发展协同研究

“十四五”期间，如何在深入实施区域重大战略和加快形成“3+2+1”战略格局的背景下破除经济发展与生态环境之间的矛盾，以区域协同发展助推绿色低碳循环发展经济体系的建设已成为亟待解决的难题。京津冀城市群作为我国实现“双碳”目标的排头兵、经济发展的增长极，肩负着打造高质量发展新平台的重任。自2018年党中央明确提出以京津为中心引领京津冀城市群协同发展一体化后，经济高质量发展与环境可持续发展成为京津冀协同发展的重要标志。因此，研究京津冀城市群碳强度与经济高质量发展协同水平，科学研判其主要驱动因素，对实现区域协同发展一体化、推进城市群经济与环境的“双维一体化”进程具有重要战略意义。

关于碳强度与经济高质量发展协同关系的研究大致可以分为3类:①探讨碳排放与经济增长之间的复杂关系，根据研究对象的不同，可将两者之间的作用关系分为倒U形[1]和倒N形[2]；②研究碳排放与经济社会发展某方面(如产业结构[3]、技术创新[4]、城镇化[5]、环境规制[6]等)之间的交互耦合关系；③探究碳排放与生态环境协同水平的演化特征及影响因素[7，8]。尽管越来越多的研究探讨了碳排放与经济高质量发展之间错综复杂的相互作用关系，但忽视了经济发展模式从可持续发展到经济增长质量的转变，这一转变更强调经济发展要以提高资源配置效率、减少环境污染和碳排放为导向[9]。因此，经济高质量发展内涵丰富，对其分析也应从更全面的角度展开。同时，既有对碳强度与经济高质量发展协同关系的研究主要集中于碳强度对经济高质量发展的单向影响[10]，或聚焦于经济高质量发展的某一维度与碳排放的协同关系，鲜有涉及碳强度与经济高质量发展的协同分析及其空间溢出效应。为此，本文从碳强度与经济高质量发展的双向影响机理出发，利用耦合协调度模型、核密度估计与Dagum基尼系数及其分解方法分析京津冀城市群碳强度与经济高质量发展协同水平的动态演变趋势、区域差异及其来源，并结合空间计量模型分析其驱动因素的空间溢出效应，以期为推进京津冀协同发展提供理论依据。

碳强度与经济高质量发展存在相互作用的协同关系，应将降低碳强度融入经济高质量发展进程中，通过推进发展方式绿色转型和合理统筹区域规划助推二者协同发展[11]。

作为新旧动能转换的重要驱动力，降低碳强度可通过缓解生态环境压力和减轻人地矛盾推动经济高质量发展[12]。①控制碳强度有利于保护生态环境，良好稳定的生态环境可为污染物的净化提供更强的承载力。此外，生态环境质量与社会发展密切相关，美丽中国建设促使人们提高环保意识以追求更高的生活水平，同时从心理上提高工作效率，进而影响整个社会生产效率，推动经济高质量发展[5，13]。②良好的资源禀赋和生态环境承载力为经济高质量发展创造了有利条件，加大了社会经济活动在空间上的吸引力和推动力，加快了经济集聚和人才集聚，对缓解城市规模过大和人口拥挤所造成的环境污染、交通堵塞等“城市病”具有重要意义。③降低碳强度的要求会促进低碳科技战略的发展，加快低碳领域产品、技术、能源等的科技创新步伐，实现产业链和供应链的低碳化转型[14]。

经济高质量发展要求技术升级、调整产业结构、加快发展方式绿色低碳转型，为“双碳”目标的实现提供了行动指南[15]，主要表现在:①经济高质量发展能通过集聚效应加快创新人才等要素在区域间的流动，推动节能减排技术变革和绿色清洁能源的推广，以此推动人类生活方式向绿色低碳转变，显著降低碳强度；②传统产业结构以能源密集型为主，具有资源依赖性强、环境污染度高和产品附加值小的特征，而经济高质量发展会采取严格的环境规制降低地方高碳资源需求，从而倒逼企业加大对清洁能源的研发力度，推进产业结构高级化合理化进程；③经济高质量发展为不同企业和地区提供交流机会，促进减污降碳目标融入经济社会发展和生态文明建设的总体布局之中[16]。

本文以各城市碳排放量与地区GDP之比衡量碳强度F[17]；同时，基于新发展理念对经济高质量发展内涵的阐释，结合“十四五”规划与党的二十大精神，参考文献[18]从创新、协调、绿色、开放、共享五方面构建区域经济高质量发展水平评价指标体系(表1)，并利用熵值法测算京津冀城市群经济高质量发展综合水平H。

本文参考文献[19]构建京津冀城市群碳强度与经济高质量发展之间的耦合协调度模型(式(1)-式(3))，并将耦合协调度划分为严重失调[0.0，0.2]、低度协同(,0.2，0.4]、中度协同(0.4，0.6]、高度协同(0.6，0.8]、优质协同(0.8，1]5个等级。

核密度估计[20]能通过曲线位置、波峰高度和宽度、波峰数目、分布延展性直观展示出各地区协同发展水平、集聚程度、极化趋势与区域内差异程度，本文采用常用的高斯核函数进行估计。

本文采用Dagum基尼系数及其分解方法[21]研究京津冀城市群碳强度与经济高质量发展协同水平的地区差异。按照Dagum基尼系数分解原则，可将总体差异(G，式(4))分解为区域内差异G_w、区域间差异G_nb和超变密度G_t，且满足G＝G_w＋G_nb＋G_t。

参考文献[22]，分别构建空间滞后模型(SAR，式(5))、空间误差模型(SEM，式(6))以及空间杜宾模型(SDM，式(7))，分析碳强度与经济高质量发展协同水平的驱动因素；基于前文对碳强度与经济高质量发展协同机理的分析，选择人口密度(P)、金融发展(J)、人力资本(R)、资本投入(B)和经济集聚(A)5个驱动因素，分别用地区总人口与行政面积之比、地区金融机构存贷款余额与GDP之比、地区普通高等学校在校生人数与总人口之比、地区固定资产投资额与GDP之比、地区非农产值与城市建设面积之比表示。

地级市碳排放数据来源于中国碳排放核算数据库(CEADs)，其余相关数据来源于2007-2021年《中国城市统计年鉴》《中国科技统计年鉴》和各地统计年鉴及各城市当年国民经济和社会发展统计公报、各城市环境公报和政府工作报告。为消除价格波动影响，相关数据均以2006年为基期年进行不变价处理，少数缺失值用线性插值法补齐。

如图1所示，京津冀城市群碳强度与经济高质量发展协同水平呈“增长-波动-增长”三阶段变化特征:2006-2008年协同水平由0.441升至0.486；2009-2011年协同水平呈微弱的倒“V”形波动；2012-2020年协同水平由0.526升至0.624，增幅达18.63%，得益于我国经济从高速增长转向高质量发展，经济结构不断优化，京津冀城市群坚持生态优先，优化资源配置，推动产业结构向绿色低碳转型，打造人与自然和谐共生的两型社会。

京津冀协同水平从高到低依次为北京、天津、河北，“北京极化，津冀追赶”现象明显。具体看，北京的协同水平表现出“缓慢上涨-小幅波动-迅速提高”的变化历程，其产业结构偏重第三产业，高新技术行业密集，技术溢出效应明显，清洁能源的研发与应用使碳强度与经济高质量发展协同水平不断提升。天津的协同水平呈现出“波动上涨-平稳提高-波动上涨”的变化特征，2017年达到极值点后，因天津加快GDP统一核算改革进程，导致协同水平出现短暂下降，2019年开始恢复并于2020年达到最大值。近年来天津市不断推动产业结构升级、激发市场活力，促进经济与环境协调发展，第三产业产值占比提高，成为该市主导产业类型。但早期传统产业以高耗能发展模式为主，挤占了高质量发展空间，拖累了调结构、转方式的进度，因此其协同水平落后于北京且波动明显.河北的协同水平最低，但2006-2020年增幅高达45.66%，远超北京(34.42%)和天津(26.05%)。河北产业结构不协调问题突出，多以煤炭、化工等重工业为主，火力发电及散煤取暖带来温室气体排放日益加剧，导致碳强度居高不下；此外，河北“西北高、东南低”的地势特征不利于污染物扩散，形成污染物集聚。为此，河北加快新旧动能转换步伐，推动产业结构向高端高新转变，碳强度显著下降，经济高质量发展水平稳步提升，协同水平上升趋势明显。

选取2006年、2010年、2015年和2020年碳强度与经济高质量发展协同水平进行空间演变趋势分析。如表2所示，2006-2020年京津冀城市群碳强度与经济高质量发展协同等级以中度协同为主，呈现出以京津为中心向四周扩散的空间分布特征。2006年北京为高度协同，唐山、张家口、邢台为低度协同，邯郸为严重失调，其余城市为中度协同。北京自2001年成功申报2008年奥运会后，大力完善基础设施建设，能源利用效率提高，是其协同等级较高的原因之一；邯郸产业结构偏重，工业质量效益较低，生态环境保护意识不强，故协同水平最低。2010年京津冀13市协同等级有所提升，各地协同水平差距逐渐缩小，北京协同等级仍然不变，天津、廊坊上升为高度协同，其余城市为中度协同。天津依托滨海新区进一步加强对外开放水平，吸引了大量投资与技术，为经济发展提供了强大动力和新增长点；廊坊协同水平的提升得益于“十一五”期间率先走上经济社会可持续发展道路，壮大第二产业的同时发展会展旅游、现代物流等服务业，抓住国家实施京津冀城市群区域规划的有利时机，全面优化空间布局。2015年北京上升为优质协同，廊坊回落至中度协同，其余城市协同等级与2010年保持一致。2020年北京仍位于优质协同等级，高度协同等级城市数量增多，以京津为中心向四周扩散的特征愈发明显，各地协同水平差距进一步缩小。值得注意的是，北京的产业结构主要以高附加值、高技术含量、低污染的高新技术和高级服务业为主，产业结构偏轻，环境治理力度较大；而天津和河北的环境治理和减污降碳能力相比北京仍有差距，虽然协同等级相差不大，但差距不容忽视。

将京津冀城市群划分为南部地区(石家庄、衡水、邢台、邯郸)、中部地区(北京、天津、唐山、廊坊、保定、沧州)以及北部地区(张家口、承德、秦皇岛)[23]。运用核密度估计与Dagum基尼系数及分解方法评价京津冀碳强度与经济高质量发展协同水平的动态演进特征与区域差异来源。

由图2a可知:研究期内京津冀城市群整体协同水平核密度曲线中心位置逐渐右移，表明整体协同水平呈现缓慢增长趋势，曲线主峰高度明显上升，曲线宽度小幅收窄，表明地区内协同水平呈集中化趋势，地区间绝对差异不断缩小，地区协同发展步伐加快；曲线右拖尾倾向较弱，表明城市群内不同城市的协同水平相对差异略有扩大，存在“优者更优”现象；曲线以单峰分布为主，不存在多极化趋势，表明近些年各地加强环境治理和产业承接进程取得进展，区域间发展不平衡问题有所减弱。由图2b-图2d可知:①三大地区与京津冀整体分布演进趋势大致相同，总体呈现上升趋势，但在2013-2015年有回落现象，主要因为该时段京津冀地区大气污染较严重，居民生活质量下降，但随着“大气十条”等相关环境规制力度加强，生产方式逐渐清洁化。②南部和中部地区核密度曲线的主峰高度呈现“上升-下降-上升”的“N”形变化特征，主要缘于早期两地区之间产业结构与经济基础存在显著差异，对于京津冀协同发展的承接能力不一致，随着发展向纵深突破，各地能依靠自身禀赋条件选择合适的承接产业，从而使地区之间差距不断缩小。北部地区丰厚的旅游资源为其发展提供了先天条件，因此其主峰高度不断上升。③南部和北部地区核密度曲线不存在明显的右拖尾现象，说明两地区不存在协同水平极高或极低的现象；中部地区曲线分布延展性较差，意味着区域内极值与均值的差距逐渐缩小。④中部地区始终维持单峰状态，南部和北部地区早期的双峰形态随着京津冀协同发展战略纵深推进而逐渐减弱。

①区域内基尼系数差异。由图3可知，京津冀碳强度与经济高质量发展协同水平的整体基尼系数较低，研究期内均值为0.098，整体表现出下降趋势，跌幅达48.77%，说明京津冀协同水平之间的不均衡程度逐渐缩小。分区域看，中部地区基尼系数均值高达0.108，且研究期内波动幅度不明显，主要因为中部地区包含城市众多，各地减污降碳步调不一致，导致城市间差距较大；南部地区基尼系数均值为0.062，并呈“L”形变化，研究初期降幅巨大，中期缓慢波动，后期逐渐平稳，因为南部经济发展对石油化工等传统产业依赖性较强，但随着生态文明建设逐渐上升为国家战略以及相关环保实施方案的出台，对生态环境治理起到良好的导向作用；北部基尼系数始终较低，说明各城市协同水平接近，差异不大。②区域间基尼系数差异。如图4所示，区域间基尼系数整体下降趋势明显，说明京津冀城市群碳强度与经济高质量发展协同水平差异不断减小，各城市能借助京津技术外溢，实现产业结构升级、培育高新技术以助力减污降碳，实现经济高质量发展。从区域间差异程度看，南部与北部之间差异最小，均值仅为0.056，而南部与中部以及中部与北部之间差异较大，均值分别为0.105、0.104。究其原因，中部地区实力强劲，经济繁荣和环境规制的“组合优势”远高于南部和北部地区，使区域间资源配置和降碳效果存在较大差距。③差异来源及分解。如图5所示，京津冀城市群碳强度与经济高质量发展协同水平差异主要来源于区域间差异，平均贡献率高达50.24%；区域内差异的平均贡献率为33.54%，且逐年提高，2020年达到34.53%，后续发展中也应关注区域内协调情况；超变密度贡献率最低，仅为16.20%，且整体呈波动下降特征。超变密度主要用于识别城市交叉重叠部分对于总体贡献的差异，其所占份额较低，表明本文的区域划分较合理。

为分析京津冀城市群碳强度与经济高质量发展协同水平的空间效应，首先检验其空间相关性。表3显示，除2006年外，全局Moran′sI在0.097~0.175之间，均为正值且显著，表明协同水平具有较强的正相关作用。

为探讨相关驱动因素的作用，本文以经济地理嵌套矩阵(W₁)为空间权重矩阵，以时空双固定效应下的空间计量模型展开分析(表4)。LM检验结果显示，LMGSAR(43.351)和Robust LMGSAR(43.967)均在1%水平上显著，而LMGSEM(0.001)和Robust LMGSEM(0.617)均不显著，表明应选择SAR模型进行分析。从驱动因素看，人口密度、金融发展、资本投入与经济集聚均对京津冀碳强度与经济高质量发展协同水平的影响显著。城市群内人口集中、基础设施建设加强了城市之间的联系，并在长期互通有无的合作之中促进了人才、资本等资源的积累及绿色清洁技术的发展，从而有助于城市群协同水平的发展及信息、技术的正向溢出；但过度的经济集中发展也会带来显著的“大城市病”，加剧城市负担，导致城市内部不良竞争，不利于城市群之间的协同发展。

进一步借助空间回归模型偏微分方法，将京津冀城市群碳强度与经济高质量发展的空间溢出效应分解为直接效应与间接效应，同时加入经济距离矩阵(W₂)和地理距离矩阵(W₃)以检验模型稳健性(表5)。由表5可知，人口密度、金融发展及资本投入均能对本地协同发展水平产生显著正向影响，对邻地产生显著负向影响。主要原因为，人口密度提升所产生的集聚效应会在一定程度上通过规模经济和技术溢出等正外部性实现节能减排和经济增长协同发展[24]；金融发展水平提高能推进企业打破信息壁垒，拓宽企业融资渠道，提高社会资源配置效率，从而实现地区可持续发展[25]。但随着经济活动愈发活跃，本地人口集中及金融发展水平提高所产生的“虹吸效应”会加大对人才、资金等生产要素的需求，造成周围城市经济乏力，不利于地区协同发展。资本投入的直接效应显著为正，说明基础建设的完善是实现“双碳”目标不可或缺的重要物质条件；其间接效应显著为负可能因为资本投入增加往往伴随着优惠的投资政策，吸引周围城市企业投资落户，提高了与邻地的竞争强度，同时固定资产投入过度会造成重复投资，导致产能过剩和资源错配。经济集聚的直接效应为负、间接效应为正，可能因为经济集聚往往伴随着较高的城镇化水平和人口密度，导致水泥、钢筋等基建物资需求增加，能源消耗量加剧，但也会通过规模经济、污染设施共享及专业化分工等方式降低邻地环境污染问题[2]。人力资本的直接效应为正、间接效应为负且二者均不显著，主要因为城市高质量发展对高素质人才的引进依赖性较强，而周围城市对于这些需求客观上存在竞争，因此本地技术创新可能会伴随着与周围城市创新要素的挤出效应[26]。

本文基于2006-2020年京津冀城市群的面板数据，使用耦合协调度模型计算碳强度与经济高质量发展协同水平并分析其时空演变趋势，运用核密度估计和Dagum基尼系数评价其动态演变趋势与空间分布差异，最后利用空间计量模型检验各驱动因素的影响，主要结论如下:①研究期内京津冀城市群碳强度与经济高质量发展协同水平整体呈现出“增长—波动—增长”的变化特征，地区协同水平北京最高，河北最低、空间演变趋势上，以中度协同等级为主，部分地区存在等级回落现象，呈现出以京津为中心向四周扩散的特征。②核密度估计显示，城市群整体和三大区域均表现出协同水平提高、绝对差异减小、极化现象减弱等特征、Dagum基尼系数显示京津冀城市群碳强度与经济高质量发展协同水平差异程度较低且下降趋势明显，以区域间差异为主。③空间效应分析显示，京津冀城市群碳强度与经济高质量发展协同水平的Moran′sI显著为正，表明存在空间自相关、从驱动因素看，经济集聚对相邻城市的协同水平呈现出显著的正向溢出效应，人口密度、金融发展、资本投入的空间溢出效应显著为负，人力资本对协同水平的溢出效应有待提高。

基于上述研究结论提出如下建议:①以“双碳”目标为引领，统筹区域经济与环境建设，加快推进京津冀协同发展进程。北京在有序疏解非首都功能时，需加快绿色低碳的高质量企业转移进程，提升津冀两地的发展质量，为京津冀早日实现碳达峰、碳中和提供良好的产业基础、津冀需要提高自身产业承接能力，精准打造重点承接平台，如天津可借助滨海新区、宝坻中关村科技城等专业承载平台吸引高新技术产业落户，河北以雄安新区为核心，以京冀曹妃甸协同发展示范区、沧州渤海新区等为重点，打造重点承接平台体系，充分发挥科技创新在实现“双碳”目标中的战略支撑作用，助力绿色低碳技术取得新突破。京津冀内部应打破利益藩篱和政策壁垒，拓展协同领域，以减污降碳、协同增效为总抓手，推动能源、产业、交通等重点领域结构优化升级，探索形成区域资源配置模式和再生产模式，提升城市群协同等级。②以绿色发展为主线，合理把握环境规制力度，提高环境规制效率。对于环境问题突出、工业结构偏重的石家庄、唐山、邯郸，应加大环境规制力度，强化企业节能减排意识，倒逼企业进行生产性改革，形成低碳转型和经济发展共赢效果、对于环境污染较轻的北京、天津、秦皇岛，可适当降低环境规制强度，增加环保补贴，促使企业资金回流至绿色创新项目中。此外，政府应进一步健全碳排放交易机制，以市场化手段调整地区内碳排放配额分配，促进本地企业绿色低碳转型水平提升的同时，防止过高的环境规制力度迫使本地企业外移。③以本地和邻地降碳增效协同发展为目标，探索多维实现路径.一方面，充分发挥经济集聚优势，合理规划城镇结构，根据“双碳”目标纲要及城市发展规划有针对性布局新基建，提高资源配置效率，避免人口和金融资本过度集中与物质资本重复投入导致的资源浪费，同时发挥北京、天津等城市的辐射带动作用，加强城市之间在“减排提质”方面的合作与交流，提高对周围城市减排措施、技术、政策等关注度，扩大积极溢出的辐射范围与深度，助力减污降碳与经济高质量发展协同推进。另一方面，注重提升人力资本质量，加强教育和培训体系建设，将充足的人口资源转化为高质量的人力资本，同时制定更加灵活和有吸引力的人才引进政策，吸引并留住高层次、高技能人才。