王文平 秦穎博 陳國(guó)安

(1.東南大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，江蘇 南京 211189；2.東南大學(xué) 國(guó)家發(fā)展與政策研究院，江蘇 南京 211189)

一、引言

2020年我國(guó)在聯(lián)合國(guó)大會(huì)上承諾，力爭(zhēng)于2030年前使二氧化碳排放量達(dá)到峰值，并努力爭(zhēng)取在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的“雙碳”目標(biāo)，這對(duì)通過節(jié)能減排投資引導(dǎo)我國(guó)產(chǎn)業(yè)體系加速轉(zhuǎn)型提出了更高要求。同一時(shí)期內(nèi)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值與碳排放總量之比——碳生產(chǎn)率，是衡量一個(gè)國(guó)家(地區(qū))低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展效率的重要指標(biāo)[1]，碳生產(chǎn)率改進(jìn)速度反映了國(guó)家(地區(qū))應(yīng)對(duì)氣候變化的努力[2]。盡管碳生產(chǎn)率強(qiáng)調(diào)了碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的直接關(guān)系，但割裂了碳排放與資本、勞動(dòng)、能源及技術(shù)要素間的內(nèi)在有機(jī)聯(lián)系，難以體現(xiàn)多投入、多產(chǎn)出的綜合效應(yīng)。相關(guān)研究進(jìn)一步將資本、勞動(dòng)、能源等納入要素投入，并將碳排放作為非期望產(chǎn)出，基于多投入多產(chǎn)出的數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)和方向性距離函數(shù)(DDF)測(cè)算的全要素碳生產(chǎn)率，包含了資本、勞動(dòng)、資源及技術(shù)等投入要素的綜合效應(yīng)，可以全面測(cè)度低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展效率指標(biāo)[3]。但碳排放和資本、勞動(dòng)等生產(chǎn)要素一樣，具備很強(qiáng)的空間流動(dòng)性[4]，因此，全要素碳生產(chǎn)率的研究應(yīng)在面對(duì)多投入要素綜合效應(yīng)的同時(shí)，考慮區(qū)域協(xié)同下的改進(jìn)空間。京津冀作為我國(guó)四大經(jīng)濟(jì)圈之一，2021年，人口占比7.8%，經(jīng)濟(jì)總量占全國(guó)GDP的8.4%，但各區(qū)域間生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平卻極不平衡[5]。京津冀協(xié)同發(fā)展作為中國(guó)的三大發(fā)展戰(zhàn)略之一，如何在保證經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)增長(zhǎng)的基礎(chǔ)上快速實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，成為衡量跨區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展的核心指標(biāo)之一。本文擬從京津冀各區(qū)域節(jié)能、減排投資及其產(chǎn)生的差異化空間關(guān)聯(lián)影響入手，分析投資驅(qū)動(dòng)的全要素碳生產(chǎn)率跨區(qū)域協(xié)同改進(jìn)效應(yīng)，并進(jìn)而研究京津冀碳達(dá)峰機(jī)理及路徑，研究可為中國(guó)化解經(jīng)濟(jì)可持續(xù)增長(zhǎng)與碳減排沖突提供典型樣本。

由于區(qū)域間碳排放量存在巨大差異及較強(qiáng)的空間相關(guān)性，區(qū)域協(xié)同減排成為減少碳泄漏、降低總體碳排放的有效措施[6-7]。一方面，從經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、能源消耗、對(duì)外貿(mào)易、產(chǎn)業(yè)調(diào)整、科技創(chuàng)新等方面入手的研究認(rèn)為，非理性的能源需求、不合理的能源結(jié)構(gòu)、高碳貿(mào)易需求、低效無(wú)序的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及技術(shù)粗放的碳排放模式，是碳減排的最大障礙[8]，需要通過降低能耗強(qiáng)度[9]、加強(qiáng)節(jié)能減排技術(shù)創(chuàng)新[10]，才能解鎖“碳鎖定”；另一方面，對(duì)中國(guó)制造業(yè)碳排放的經(jīng)驗(yàn)分解與達(dá)峰路徑的研究認(rèn)為，投資規(guī)模的無(wú)序擴(kuò)張是碳排放激增的首要因素，投資碳強(qiáng)度是引致碳排放減少的關(guān)鍵因素，大規(guī)模低效的固定資產(chǎn)投資產(chǎn)生了大量碳排放[11]。造成上述現(xiàn)象的根本原因在于能源、技術(shù)等影響碳排放的關(guān)鍵要素資源在區(qū)域分布上呈現(xiàn)顯著的供需背離特征[12]。而眾多研究表明，低碳技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定、碳排放權(quán)交易、碳稅等不同政策影響下的區(qū)域間投資偏好[13-14]，是決定要素是否扭曲的重要來(lái)源，合理的固定資本、節(jié)能資本、減排資本等不同類型的投資組合，不僅是市場(chǎng)機(jī)制和政府調(diào)控碳減排的重要手段[15-16]，而且從源頭對(duì)能源行業(yè)進(jìn)行資本優(yōu)化配置[17]，可以借助于產(chǎn)業(yè)鏈的傳導(dǎo)放大效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排以及產(chǎn)品技術(shù)水平的提高，促進(jìn)全要素碳生產(chǎn)率的系統(tǒng)性改進(jìn)，從而實(shí)現(xiàn)顯著的協(xié)同減排效果[18]。

綜上，考察區(qū)域不同投資行為如何通過影響區(qū)域間的不同空間關(guān)聯(lián)方式、強(qiáng)度變化所引致的區(qū)域全要素碳生產(chǎn)率協(xié)同改進(jìn)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)跨區(qū)域協(xié)同實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰的情景過程，是研究跨區(qū)域碳減排協(xié)同效應(yīng)微觀來(lái)源的應(yīng)有之義。而如何解析跨區(qū)域全要素碳生產(chǎn)率協(xié)同改進(jìn)的投資驅(qū)動(dòng)動(dòng)力學(xué)機(jī)理，以克服當(dāng)前僅從區(qū)域經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的輸入-輸出研究區(qū)域間經(jīng)濟(jì)規(guī)模、能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)差異等對(duì)跨區(qū)域協(xié)同影響[19-20]存在的“黑箱”思維，僅通過區(qū)域信息和資源特征[21-22]、區(qū)位距離[23]以及人均GDP差異表征的經(jīng)濟(jì)距離[24]等無(wú)法反映實(shí)際區(qū)域間經(jīng)濟(jì)關(guān)聯(lián)、生態(tài)關(guān)聯(lián)效應(yīng)的局限。探索通過發(fā)揮跨區(qū)域空間關(guān)聯(lián)效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域協(xié)同碳達(dá)峰的低碳化投資策略，是“雙碳”目標(biāo)下的重要研究問題。

那么，跨區(qū)域空間關(guān)聯(lián)、全要素碳生產(chǎn)率的協(xié)同改進(jìn)及跨區(qū)域協(xié)同下實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，三者間存在怎樣的邏輯關(guān)系？投資驅(qū)動(dòng)下，不同關(guān)聯(lián)方式在全要素碳生產(chǎn)率改進(jìn)效應(yīng)中分別發(fā)揮著怎樣的作用，又是如何進(jìn)一步影響碳達(dá)峰的？?jī)?yōu)化情景下，投資驅(qū)動(dòng)通過調(diào)整空間關(guān)聯(lián)方式提高全要素碳生產(chǎn)率的主要?jiǎng)恿?lái)源是什么，如何促進(jìn)碳達(dá)峰的實(shí)現(xiàn)？針對(duì)以上問題，本文擬從以下幾點(diǎn)著手：第一，基于區(qū)域間固定資本、節(jié)能資本、減排資本等不同投資類型對(duì)產(chǎn)業(yè)間投入產(chǎn)出關(guān)系的影響，利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)橫型剖析相應(yīng)投資驅(qū)動(dòng)下全要素碳生產(chǎn)率協(xié)同改進(jìn)的內(nèi)在運(yùn)行機(jī)理；第二，對(duì)不同投資類型如何影響區(qū)域間經(jīng)濟(jì)、能源、碳排放等不同關(guān)聯(lián)方式的形成進(jìn)行分析，進(jìn)而通過對(duì)全要素碳生產(chǎn)率的預(yù)測(cè)及差異比較，探尋其未來(lái)的改進(jìn)空間；第三，對(duì)全要素碳生產(chǎn)率進(jìn)行解析，明確不同時(shí)段下改進(jìn)動(dòng)力的主要來(lái)源，衡量區(qū)域間的協(xié)同效應(yīng)以及碳達(dá)峰情景。

二、投資驅(qū)動(dòng)全要素碳生產(chǎn)率改進(jìn)的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)機(jī)理

經(jīng)濟(jì)、能源、碳排放的空間關(guān)聯(lián)是跨區(qū)域協(xié)同的具體表現(xiàn)和行為方式，因此，本節(jié)基于區(qū)域間投入產(chǎn)出關(guān)系，從投資驅(qū)動(dòng)的經(jīng)濟(jì)、能源、碳排放的空間關(guān)聯(lián)下，考察跨區(qū)域協(xié)同系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)機(jī)理，進(jìn)而分析投資驅(qū)動(dòng)下全要素碳生產(chǎn)率跨區(qū)域協(xié)同改進(jìn)的作用路徑。

(一)投資驅(qū)動(dòng)全要素碳生產(chǎn)率改進(jìn)的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型構(gòu)建

基于全要素碳生產(chǎn)率的內(nèi)涵，模型參數(shù)圍繞經(jīng)濟(jì)、能源和碳排放三個(gè)方面進(jìn)行變量設(shè)置，變量類型主要包括水平變量、速率變量、輔助變量以及控制變量等，由于本文以空間關(guān)聯(lián)特征為研究視角，因此特設(shè)關(guān)聯(lián)變量。研究核心是投資驅(qū)動(dòng)下全要素碳生產(chǎn)率的協(xié)同改進(jìn)，因此，不同投資類型的資本存量被視為水平變量(也稱狀態(tài)變量)，而直接影響水平變量的各類投資為速率變量，最終決定速率變量的各區(qū)域或產(chǎn)業(yè)投資配置參數(shù)為控制變量。若模擬仿真中某一變量對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生顯著性影響，可稱為顯著變量，具體變量名稱如表1所示。

表1 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型變量類型及名稱

跨區(qū)域協(xié)同系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型反映了系統(tǒng)內(nèi)各變量之間的相互作用關(guān)系，區(qū)域產(chǎn)業(yè)間關(guān)聯(lián)的客觀存在性決定了它們的互動(dòng)關(guān)系，而良性的互動(dòng)關(guān)系為各生產(chǎn)要素提供了順暢的流動(dòng)渠道，是形成跨區(qū)域協(xié)同，保證有效碳減排的關(guān)鍵。資本是生產(chǎn)要素跨區(qū)域流動(dòng)中最主要的載體，其流向和結(jié)構(gòu)變化會(huì)對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出、能源利用、碳排放產(chǎn)生重要的影響[25]，進(jìn)而決定全要素碳生產(chǎn)率的改進(jìn)程度。作為最活躍的因子，投資帶來(lái)的不僅僅是資本，更伴隨著人才、技術(shù)、知識(shí)、管理、生產(chǎn)、節(jié)能、減排等，因此，投資配置方式成為區(qū)域空間關(guān)聯(lián)的核心紐帶，具體參見圖1。

圖1 投資驅(qū)動(dòng)下跨區(qū)域協(xié)同系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型

投資驅(qū)動(dòng)下跨區(qū)域協(xié)同中，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出作為產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的基本輸出，由各區(qū)域產(chǎn)業(yè)增加值構(gòu)成，而這又源于勞動(dòng)力、固定資本等要素的投入，通過跨區(qū)域產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)關(guān)聯(lián)，引導(dǎo)各區(qū)域產(chǎn)業(yè)要素自由流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)資源的高效利用，進(jìn)而形成良好的要素配置格局，促進(jìn)區(qū)域生產(chǎn)總值的增長(zhǎng)。同時(shí)，產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)離不開必要的能源消耗，為促進(jìn)產(chǎn)業(yè)活動(dòng)中能源的節(jié)約，通過跨區(qū)域產(chǎn)業(yè)能源關(guān)聯(lián)，力圖實(shí)現(xiàn)各區(qū)域產(chǎn)業(yè)節(jié)能資本的合理配置，改善節(jié)能設(shè)備及節(jié)能技術(shù)，從而提高能源利用效率，降低能源消耗強(qiáng)度。另外，產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的活動(dòng)也不可避免地產(chǎn)生碳排放，為弱化對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，通過跨區(qū)域產(chǎn)業(yè)碳排放關(guān)聯(lián)，有效促進(jìn)各區(qū)域產(chǎn)業(yè)減排資本的高效利用，增添碳減排設(shè)備，改善碳排放技術(shù)，實(shí)現(xiàn)降低產(chǎn)業(yè)碳排放強(qiáng)度的目的。本文通過解析增加區(qū)域產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值、降低能源消耗總量以及碳排放總量的實(shí)現(xiàn)路徑，可以有效衡量全要素碳生產(chǎn)率的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)，并為其改進(jìn)提供多種選擇方案，進(jìn)而優(yōu)化碳達(dá)峰進(jìn)程。

(二)投資驅(qū)動(dòng)全要素碳生產(chǎn)率對(duì)碳排放的影響路徑及數(shù)理解析

在跨區(qū)域協(xié)同系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型中，經(jīng)濟(jì)關(guān)聯(lián)、能源關(guān)聯(lián)、碳關(guān)聯(lián)作為影響全要素碳生產(chǎn)率最直接的變量，決定了不同的反饋回路，從而形成差異化的影響路徑，具體參見圖2。

圖2 投資驅(qū)動(dòng)全要素碳生產(chǎn)率影響碳達(dá)峰的總路徑

若基于跨區(qū)域產(chǎn)業(yè)間在經(jīng)濟(jì)方面的關(guān)聯(lián)關(guān)系，即通過經(jīng)濟(jì)關(guān)聯(lián)系數(shù)，合理調(diào)整固定資本在不同區(qū)域產(chǎn)業(yè)間的配置比例，尤其是優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，則可以有效改善固定資本的利用效率，提高產(chǎn)業(yè)增加值，擴(kuò)大地區(qū)生產(chǎn)總值；而地區(qū)生產(chǎn)總值規(guī)模的擴(kuò)張，則會(huì)進(jìn)一步加大固定資本投資力度，同時(shí)刺激能源需求，增加碳排放，但強(qiáng)化了資本利用水平。整個(gè)過程形成了經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)正反饋強(qiáng)化路徑。若基于跨區(qū)域產(chǎn)業(yè)間在能源方面的關(guān)聯(lián)關(guān)系，即通過能源關(guān)聯(lián)系數(shù)，合理調(diào)整節(jié)能資本在不同區(qū)域產(chǎn)業(yè)間的配置比例，則可以更有針對(duì)性地提高高能耗產(chǎn)業(yè)的能源利用水平，降低能耗強(qiáng)度；另外，節(jié)能降耗本身又可以降低生產(chǎn)成本，從而擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)利潤(rùn)空間，為進(jìn)一步強(qiáng)化節(jié)能資本的利用水平提供支持。整個(gè)過程形成了節(jié)能降耗負(fù)反饋平衡路徑，從能源效率視角減少碳排放。若基于跨區(qū)域產(chǎn)業(yè)間在碳排放方面的關(guān)聯(lián)關(guān)系，即通過碳排放關(guān)聯(lián)系數(shù)，合理調(diào)整減排資本在不同區(qū)域產(chǎn)業(yè)間的配置比例，則可以有效改善高碳排放產(chǎn)業(yè)的碳減排水平，降低碳排放強(qiáng)度，使碳排放總量穩(wěn)定在合理水平，減少非期望產(chǎn)出，從而弱化碳排放對(duì)經(jīng)濟(jì)的負(fù)效應(yīng)，為進(jìn)一步強(qiáng)化減排資本的利用水平提供支持，整個(gè)過程形成了碳減排負(fù)反饋平衡路徑，從末端嚴(yán)控碳排放。綜上所述，投資驅(qū)動(dòng)下的跨區(qū)域協(xié)同可以從經(jīng)濟(jì)關(guān)聯(lián)、能源關(guān)聯(lián)、碳關(guān)聯(lián)來(lái)決定全要素碳生產(chǎn)率改進(jìn)的路徑與程度，進(jìn)而推進(jìn)碳達(dá)峰進(jìn)程。

根據(jù)索羅余值的定義[26]，以下對(duì)上述三條路徑分別予以數(shù)理解析。

(1)

其中，TFCP(t,t+1)表示從t到t+1時(shí)期的全要素碳生產(chǎn)率改進(jìn)，α、β、γ分別為資本、勞動(dòng)、能源的產(chǎn)出彈性，ηt為t時(shí)期碳排放對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響系數(shù)，τt、φt、μt分別為t時(shí)期固定資本、節(jié)能資本、減排資本在跨區(qū)域產(chǎn)業(yè)間的調(diào)整對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、能源消耗、碳排放的影響系數(shù)，其他字母代表含義請(qǐng)參見表1。從式(1)可以看出，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)路徑中，跨區(qū)域產(chǎn)業(yè)間經(jīng)濟(jì)關(guān)聯(lián)系數(shù)的合理調(diào)整會(huì)增加τ，提高產(chǎn)業(yè)增加值，實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值的增長(zhǎng)，以經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的方式增加式(1)的值；節(jié)能降耗路徑中，跨區(qū)域產(chǎn)業(yè)間能源關(guān)聯(lián)系數(shù)的合理調(diào)整會(huì)減少φ，提高能源利用效率，降低產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)成本，以能源節(jié)約的方式增加式(1)的值；碳減排路徑中，跨區(qū)域產(chǎn)業(yè)間碳排放關(guān)聯(lián)系數(shù)的合理調(diào)整會(huì)減少μ，降低碳排放總量，改善碳排放對(duì)經(jīng)濟(jì)的負(fù)效應(yīng)η，以碳減排的方式增加式(1)的值。從不同投資方式影響下的關(guān)聯(lián)系數(shù)來(lái)看，各區(qū)域產(chǎn)業(yè)要素配置比例的變化從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)是分配結(jié)構(gòu)的變化，同時(shí)各要素產(chǎn)出彈性在一定時(shí)期內(nèi)可視為不變，因此，以上三種路徑通過直接或間接的方式增加了式(1)的索羅余值，當(dāng)式(1)大于1時(shí)即實(shí)現(xiàn)對(duì)全要素碳生產(chǎn)率的改進(jìn)，從而優(yōu)化碳達(dá)峰進(jìn)程。

三、不同空間關(guān)聯(lián)下京津冀全要素碳生產(chǎn)率改進(jìn)的碳達(dá)峰情景分析

為分析投資驅(qū)動(dòng)下不同空間關(guān)聯(lián)方式對(duì)全要素碳生產(chǎn)率改進(jìn)的碳達(dá)峰情景，發(fā)掘其改進(jìn)潛力，探尋最優(yōu)改進(jìn)方式，本節(jié)將設(shè)置差異化的空間關(guān)聯(lián)情景，對(duì)比各關(guān)聯(lián)方式下全要素碳生產(chǎn)率的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)，為研究最優(yōu)碳達(dá)峰情景提供依據(jù)。

(一)空間關(guān)聯(lián)情景設(shè)置

根據(jù)投入產(chǎn)出理論，資本從關(guān)聯(lián)程度低的產(chǎn)業(yè)向關(guān)聯(lián)程度高的產(chǎn)業(yè)或區(qū)域流動(dòng)，會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生更大的正向作用[27]。因此，關(guān)聯(lián)程度越高的產(chǎn)業(yè)，資本要素的配置比例應(yīng)當(dāng)越高。設(shè)i區(qū)域j產(chǎn)業(yè)的關(guān)聯(lián)系數(shù)為CCij，產(chǎn)業(yè)增加值為IVAij，則i區(qū)域j產(chǎn)業(yè)總投資占區(qū)域i投資的比重為CCij×IVAij/∑(CCij×IVAij)。對(duì)于關(guān)聯(lián)系數(shù)，則可以細(xì)分為各區(qū)域產(chǎn)業(yè)的感應(yīng)度系數(shù)和影響力系數(shù)，以便有效識(shí)別出不同產(chǎn)業(yè)類型在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中所起的驅(qū)動(dòng)或拉動(dòng)作用。由于整個(gè)系統(tǒng)涵蓋了經(jīng)濟(jì)、能源、碳排放三個(gè)方面，因此不同的感應(yīng)度和影響力系數(shù)分別反映了區(qū)域間經(jīng)濟(jì)、能源和環(huán)境的關(guān)聯(lián)程度和影響方向，從而形成了不同的情景，相應(yīng)的系數(shù)計(jì)算公式如下所示[28]。

δa=∑3i=1ρibij/13∑3j=1∑3i=1ρibij(2)θa=ρi∑3j=1bij/13∑3i=1ρi∑3j=1bij(3)δe=∑3i=1σibij/13∑3j=1∑3i=1σibij(4)θe=σi∑3j=1bij/13∑3i=1σi∑3j=1bij(5)δc=∑3i=1ωibij/13∑3j=1∑3i=1ωibij(6)θc=ωi∑3j=1bij/13∑3i=1ωi∑3j=1bij(7)

其中，δ和θ分別為感應(yīng)度和影響力系數(shù)，下標(biāo)a、e、c分別指代經(jīng)濟(jì)、能源、碳排放，參考既有文獻(xiàn)測(cè)算方法[29-30]，bij為基于《中國(guó)區(qū)域間投入產(chǎn)出表》價(jià)值流量表計(jì)算的完全系數(shù)矩陣，ρ、σ、ω分別表示增加值率、能耗率、碳排放率。增加值率即附加值率，是某一產(chǎn)業(yè)盈利能力和發(fā)展水平的綜合體現(xiàn)；能耗率即能耗強(qiáng)度，為一次能源使用量與經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)出的比值；碳排放率即碳排放強(qiáng)度，為碳排放總量與經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)出的比值?；诖耍臻g關(guān)聯(lián)情景可設(shè)置為7種：經(jīng)濟(jì)影響力情景(情景1)、經(jīng)濟(jì)感應(yīng)度情景(情景2)、能耗影響力情景(情景3)、能耗感應(yīng)度情景(情景4)、碳排放影響力情景(情景5)、碳排放感應(yīng)度情景(情景6)，為了便于對(duì)比分析，文中增設(shè)基準(zhǔn)情景(情景7)，即未來(lái)每個(gè)區(qū)域各產(chǎn)業(yè)仍延續(xù)當(dāng)前的增長(zhǎng)趨勢(shì)。

(二)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型數(shù)據(jù)來(lái)源、參數(shù)設(shè)置及有效性檢驗(yàn)

除了上文對(duì)不同關(guān)聯(lián)系數(shù)的計(jì)算，本文其他數(shù)據(jù)主要源于2011—2021年《北京統(tǒng)計(jì)年鑒》《天津統(tǒng)計(jì)年鑒》《河北統(tǒng)計(jì)年鑒》《京津冀城市群統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)區(qū)域間投入產(chǎn)出表》《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》以及京津冀歷年政府統(tǒng)計(jì)公報(bào)等。經(jīng)濟(jì)總量、能耗總量和碳排放總量等關(guān)鍵數(shù)據(jù)利用軟件Vensim_Dss_5.6a運(yùn)行可得。為簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)模型，深入研究區(qū)域間投資驅(qū)動(dòng)下全要素碳生產(chǎn)率協(xié)同改進(jìn)問題，各區(qū)域產(chǎn)業(yè)類型主要分為三次產(chǎn)業(yè)。固定資本折舊率一般可設(shè)為10.96%[31]，而節(jié)能投資折舊率和減排投資折舊率則可設(shè)為15%[32]。由于京津冀煤炭、石油、天然氣的消耗總量占一次能源85%左右，因此碳排放計(jì)算主要基于此三類能源，碳排放系數(shù)參考國(guó)家發(fā)改委能源研究所公布的推薦值，煤炭、石油、天然氣分別為0.7476、0.5852、0.4435，三項(xiàng)能源在各區(qū)域總消耗量中所占比例遵循歷史平均變化趨勢(shì)進(jìn)行逐年調(diào)整。

系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)之所以能夠處理復(fù)雜的系統(tǒng)問題，除了利用因果回路圖便于厘清變量間關(guān)系外，更重要的是可以通過調(diào)用其專有軟件的內(nèi)嵌函數(shù)及外源自定義函數(shù)進(jìn)行量化，本文所用的主要方程式如表2所示。

表2 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型主要方程式

在系統(tǒng)分析、預(yù)測(cè)和輔助決策時(shí),必須保證模型盡可能準(zhǔn)確地反映實(shí)際系統(tǒng)，因此，模型有效性評(píng)估十分有必要，而眾多方法中，歷史誤差檢驗(yàn)最為直觀和方便快捷。

對(duì)模型可視化數(shù)據(jù)進(jìn)行相對(duì)誤差檢驗(yàn)，結(jié)果見表3。表3可以看出其平均誤差均在6%以下，有力證明了所建模型的有效性。

(三)不同空間關(guān)聯(lián)下京津冀全要素碳生產(chǎn)率的測(cè)算與碳達(dá)峰情景分析

本節(jié)通過對(duì)投資驅(qū)動(dòng)不同關(guān)聯(lián)方式下京津冀全要素碳生產(chǎn)率的對(duì)比分析，估計(jì)其未來(lái)的改進(jìn)空間以及碳達(dá)峰情景?；贠h[33-34]的相關(guān)研究，全要素碳生產(chǎn)率改進(jìn)指數(shù)(MML)可以被定義為：

(8)

可以看出，未來(lái)京津冀全要素碳生產(chǎn)率(TFCP)將呈現(xiàn)穩(wěn)中有升的趨勢(shì)，其中，2020—2023年，情景2的TFCP最高，而2023—2028年則轉(zhuǎn)變?yōu)榍榫?，之后又調(diào)整為情景1。因此，不同時(shí)段下，基于全要素碳生產(chǎn)率改進(jìn)的最優(yōu)情景差異化特征顯著。總體來(lái)說(shuō)，和基準(zhǔn)情景7相比，優(yōu)化情景下的全要素碳生產(chǎn)率預(yù)計(jì)年均提高超過7%，具有進(jìn)一步改進(jìn)的潛質(zhì)。同時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型結(jié)果顯示：優(yōu)化情景下，京津冀碳能源消耗和碳排放分別于2029年、2028年達(dá)到52220萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤以及34506萬(wàn)噸的峰值，顯然有利于提前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)，有效助力碳中和，同時(shí)GDP年均增速也可以穩(wěn)定保持在6%左右，各項(xiàng)指標(biāo)如圖4所示。

圖3 京津冀不同空間關(guān)聯(lián)下全要素碳生產(chǎn)率

圖4 優(yōu)化關(guān)聯(lián)下京津冀經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出、能源消耗以及碳達(dá)峰情景

四、優(yōu)化關(guān)聯(lián)下京津冀全要素碳生產(chǎn)率改進(jìn)的碳達(dá)峰動(dòng)力來(lái)源分解

對(duì)比投資驅(qū)動(dòng)下不同空間關(guān)聯(lián)的模擬結(jié)果，京津冀全要素碳生產(chǎn)率呈現(xiàn)出差異化特征，通過各類投資對(duì)區(qū)域關(guān)聯(lián)方式的合理調(diào)整，原有的基準(zhǔn)情景具備一定的改進(jìn)潛力。然而，對(duì)于全要素碳生產(chǎn)率改進(jìn)的碳達(dá)峰動(dòng)力來(lái)源仍不甚清楚，這不利于探尋其具體改進(jìn)方向和準(zhǔn)確把握投資著力點(diǎn)，因此，本節(jié)將對(duì)全要素碳生產(chǎn)率做進(jìn)一步分解，深入剖析以上問題?；贠h[33-34]的研究，全要素碳生產(chǎn)率指數(shù)可以被分解為兩部分，具體公式如下：

(9)

圖5 優(yōu)化關(guān)聯(lián)下京津冀全要素碳生產(chǎn)率及分解

圖5為優(yōu)化關(guān)聯(lián)下京津冀全要素碳生產(chǎn)率以及分解結(jié)果，可以看出，為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2020—2023年，投資驅(qū)動(dòng)下的效率改進(jìn)對(duì)全要素碳生產(chǎn)率的貢獻(xiàn)最大，如何促進(jìn)區(qū)域間要素合理流動(dòng)，提高配置效率成為京津冀全要素碳生產(chǎn)率提高的關(guān)鍵；2023—2030年，投資驅(qū)動(dòng)下的技術(shù)進(jìn)步是京津冀全要素碳生產(chǎn)率提升的主要驅(qū)動(dòng)力，應(yīng)重點(diǎn)突出科技創(chuàng)新領(lǐng)域的引領(lǐng)和溢出效應(yīng)，進(jìn)而提高京津冀的整體技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈的攀升，保證區(qū)域的綜合發(fā)展。實(shí)證結(jié)果證明，投資驅(qū)動(dòng)全要素碳生產(chǎn)率協(xié)同改進(jìn)的碳達(dá)峰情景主要依賴于效率改進(jìn)和技術(shù)進(jìn)步，且在不同時(shí)段會(huì)有所差異，應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行實(shí)時(shí)性的靈活調(diào)整。

五、結(jié)論與政策建議

(一)研究結(jié)論

為研究投資驅(qū)動(dòng)下跨區(qū)域協(xié)同效應(yīng)的碳達(dá)峰情景，本文對(duì)不同關(guān)聯(lián)方式下的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)機(jī)理進(jìn)行解析，并通過模擬仿真，估計(jì)2020—2030年間京津冀全要素碳生產(chǎn)率的提升潛力，識(shí)別優(yōu)化關(guān)聯(lián)方式下不同時(shí)段全要素碳生產(chǎn)率改進(jìn)的碳達(dá)峰動(dòng)力來(lái)源，得出：空間關(guān)聯(lián)方式的改變對(duì)京津冀全要素碳生產(chǎn)率協(xié)同效應(yīng)的發(fā)揮產(chǎn)生顯著影響，其內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力可分解為技術(shù)進(jìn)步和效率改進(jìn)，成為推動(dòng)碳達(dá)峰的根本驅(qū)動(dòng)力。進(jìn)一步結(jié)論分析如下：

(1)投資驅(qū)動(dòng)京津冀全要素碳生產(chǎn)率協(xié)同改進(jìn)的顯著變量在不同時(shí)段需靈活性切換。具體表現(xiàn)為，2020—2023年，京津冀應(yīng)按產(chǎn)業(yè)間的經(jīng)濟(jì)影響力大小配置資源，即以固定資本投資充分發(fā)揮各區(qū)域產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的引領(lǐng)作用，實(shí)現(xiàn)后疫情時(shí)代經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量復(fù)蘇；2023—2028年，則應(yīng)根據(jù)產(chǎn)業(yè)間的碳排放影響力大小進(jìn)行資源調(diào)配，即以減排投資嚴(yán)控高碳排放行業(yè)，貫徹落實(shí)區(qū)域碳減排理念；2028—2030年，以產(chǎn)業(yè)間的經(jīng)濟(jì)感應(yīng)度大小引導(dǎo)資源合理流動(dòng)，即通過固定資本投資的合理配置促使京津冀大部分行業(yè)生產(chǎn)率沿產(chǎn)業(yè)鏈同步提高。

(2)京津冀全要素碳生產(chǎn)率協(xié)同改進(jìn)的動(dòng)力來(lái)源需階段性調(diào)整。具體表現(xiàn)為，2020—2023年，京津冀各類投資應(yīng)以效率改進(jìn)為先，逐步摒棄資源低效的發(fā)展模式，從減少資源浪費(fèi)入手，壓縮碳排放的冗余空間；2023—2030年，京津冀各類投資則應(yīng)以技術(shù)進(jìn)步為主導(dǎo)，確立技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)展基調(diào)，促進(jìn)先進(jìn)技術(shù)的空間溢出，刺激全行業(yè)生態(tài)化轉(zhuǎn)型，充分發(fā)揮低碳創(chuàng)新的“羊群效應(yīng)”。

綜上所述，京津冀全要素碳生產(chǎn)率有進(jìn)一步協(xié)同改進(jìn)的空間，亟待投資驅(qū)動(dòng)合理的空間關(guān)聯(lián)方式來(lái)引導(dǎo)勞動(dòng)、資本、技術(shù)等生產(chǎn)要素在區(qū)域間的最佳配置與有效供給，以充分發(fā)揮空間溢出效應(yīng)。和基準(zhǔn)情景相比，優(yōu)化關(guān)聯(lián)下的京津冀全要素碳生產(chǎn)率有年均超過7%的改進(jìn)潛力，這將使其能源消耗總量和碳排放總量分別于2029年、2028年達(dá)到52220萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤、34506萬(wàn)噸的峰值。保證年均GDP增速穩(wěn)定在6%左右，有助于提前實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，迎合我國(guó)現(xiàn)階段高質(zhì)量發(fā)展要求。

(二)對(duì)策建議

(1)從點(diǎn)到面的區(qū)域產(chǎn)業(yè)投資驅(qū)動(dòng)方式將優(yōu)化跨區(qū)域空間關(guān)聯(lián)，突出不同時(shí)期各區(qū)域產(chǎn)業(yè)的最佳定位，推動(dòng)京津冀全要素碳生產(chǎn)率協(xié)同改進(jìn)，形成更為合理的碳達(dá)峰路徑。2023年之前，京津冀應(yīng)以固定投資方式充分發(fā)揮各區(qū)域優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)的示范效應(yīng)，為后疫情時(shí)代的經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量增長(zhǎng)注入強(qiáng)勁活力。其中，北京應(yīng)圍繞文化與科技，重點(diǎn)打造短視頻社交、電影藝術(shù)、人工智能、大數(shù)據(jù)分析等產(chǎn)業(yè)，錨定“四個(gè)中心”的核心引導(dǎo)作用；天津應(yīng)聚焦航空航天、裝備制造、電子信息、生物醫(yī)藥等先進(jìn)制造業(yè)，打通科技研發(fā)與成果轉(zhuǎn)化，帶動(dòng)周邊產(chǎn)業(yè)向高端價(jià)值鏈攀升；河北應(yīng)通過食品加工、金屬冶煉、石油化工、電力供應(yīng)等傳統(tǒng)資源產(chǎn)業(yè)的生態(tài)化轉(zhuǎn)型，塑造完善的產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)體系。2023—2028年，京津冀應(yīng)通過減排投資著重治理石油化工、金屬冶煉、電力供應(yīng)等行業(yè)的高碳排放行為，通過總量控制與碳交易市場(chǎng)等手段，充分發(fā)揮北京高技術(shù)服務(wù)中心的作用，提高整個(gè)區(qū)域的碳減排技術(shù)水平，同時(shí)又要避免在疏解首都功能過程中，造成河北不合時(shí)宜的高碳產(chǎn)業(yè)承接。2028年以后，通過多年的發(fā)展沉淀，京津冀應(yīng)借助固定投資將發(fā)展重心轉(zhuǎn)移到全行業(yè)，借助曹妃甸、濱海-中關(guān)村等產(chǎn)業(yè)園區(qū)，沿產(chǎn)業(yè)鏈充分發(fā)揮溢出效應(yīng)，以“一盤棋”思維打造優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、互利共贏的產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展格局。

(2)為優(yōu)化碳達(dá)峰路徑，投資驅(qū)動(dòng)京津冀全要素碳生產(chǎn)率協(xié)同改進(jìn)應(yīng)當(dāng)遵循效率優(yōu)先、技術(shù)主導(dǎo)的發(fā)展模式。2023年之前，京津冀尤其在河北地區(qū)，效率低下仍是常態(tài)，因此，投資核心在于效率改進(jìn)，應(yīng)著重依托于各區(qū)域關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)在資源配置、管理運(yùn)營(yíng)等方面的效率優(yōu)勢(shì)，完善京津?qū)颖钡呐涮追?wù)，使得效率優(yōu)化態(tài)勢(shì)向整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈擴(kuò)散，從而帶動(dòng)周邊產(chǎn)業(yè)的快速崛起。而2023年以后，京津冀投資則應(yīng)側(cè)重利用技術(shù)進(jìn)步來(lái)提高產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，首先鼓勵(lì)高碳排放行業(yè)的減排技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用，實(shí)行差別化管理和漸進(jìn)式退出，避免其成為高質(zhì)量發(fā)展的瓶頸產(chǎn)業(yè)，然后注重提高區(qū)域產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)、節(jié)能、減排等各個(gè)環(huán)節(jié)的整體技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)真正的低碳經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新。就各區(qū)域而言，應(yīng)充分釋放北京的科技創(chuàng)新活力，大力推動(dòng)津冀地區(qū)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和新興產(chǎn)業(yè)培育，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈與創(chuàng)新鏈的深度融合?？偠灾?，合理的投資方式既可以提升勞動(dòng)力、資本等傳統(tǒng)有形要素的利用效率，也有利于提升知識(shí)、技術(shù)等無(wú)形要素的傳播效率。具體來(lái)說(shuō)，河北可以通過北京和天津的人才、資金、技術(shù)、知識(shí)等高級(jí)稀缺要素吸引高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的集約發(fā)展，擯棄落后產(chǎn)業(yè)粗放的增長(zhǎng)模式；而北京和天津則可以充分利用河北豐富的生態(tài)資源和充裕的勞動(dòng)力來(lái)降低生產(chǎn)成本，助推區(qū)域協(xié)同發(fā)展。

綜上所述，從經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和碳減排的空間格局視角，以投資驅(qū)動(dòng)區(qū)域間產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)的方式實(shí)現(xiàn)全要素碳生產(chǎn)率協(xié)同改進(jìn)，有利于跨區(qū)域產(chǎn)業(yè)合作，增強(qiáng)空間溢出效應(yīng)對(duì)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)率的提升作用，從追求單區(qū)域效率向整體效率轉(zhuǎn)變，從改善區(qū)域發(fā)展水平不平衡向改善區(qū)域發(fā)展效率不平衡轉(zhuǎn)變，進(jìn)而在本質(zhì)上優(yōu)化京津冀跨區(qū)域協(xié)同碳達(dá)峰路徑。