摘要：研究碳排放效率空間網(wǎng)絡(luò)關(guān)系是實現(xiàn)城市區(qū)域協(xié)同減排、碳達峰和碳中和目標(biāo)愿景的重要路徑。以粵港澳大灣區(qū)為研究對象，基于2000—2020 年的碳排放數(shù)據(jù)，結(jié)合超效率EBM 模型，采用社會網(wǎng)絡(luò)分析法（SNA）和二次派指程序法（QAP）探究粵港澳大灣區(qū)碳排放效率空間關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，粵港澳大灣區(qū)整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)周期性波動趨勢，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)松散；網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)典型的“核心-邊緣”形態(tài)，香港、澳門作為頭部城市處于核心地位，惠州、江門等發(fā)展滯后城市在網(wǎng)絡(luò)邊緣，廣州、深圳等內(nèi)地核心城市多在網(wǎng)絡(luò)中擔(dān)任“經(jīng)紀(jì)人”的重要角色；QAP 分析的6 類主要影響因素中，經(jīng)濟發(fā)展水平、城鎮(zhèn)化水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、環(huán)境保護力度差異4 類因子顯著性較強，與空間關(guān)聯(lián)關(guān)系呈正相關(guān)關(guān)系。因此，研究結(jié)果有助于粵港澳大灣區(qū)各城市明晰碳排放網(wǎng)絡(luò)定位和減碳要求，能重塑適配性高的區(qū)域協(xié)同減排策略，可為其他區(qū)域城市低碳發(fā)展提供新思路。

關(guān)鍵詞：碳排放效率；空間關(guān)聯(lián)；社會網(wǎng)絡(luò)分析法（SNA）

基金項目：國家自然科學(xué)基金項目（42101318）；中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所自主部署項目（NIGLAS2022GS07）

當(dāng)前，氣候變暖已成為全球性的重大環(huán)境問題，威脅著各國的生態(tài)環(huán)境安全，因此通過控制二氧化碳排放減緩全球變暖進程成為各國的共同目標(biāo)[1]。隨著溫室效應(yīng)引起的氣候變暖現(xiàn)象愈加顯著，大量學(xué)者基于碳排放總量、績效、強度、效率、空間關(guān)聯(lián)等對碳排放展開了研究[2][3]。

碳排放效率作為碳排放研究中的重要指標(biāo)，主要有單要素和全要素[4]2 種測算方式。其中，全要素測算比單要素測算更全面，主要采用隨機前沿分析法、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法[5] 等進行測算，以及采用距離函數(shù)模型、超效率SBM 模型[6] 等測算模型。

碳排放空間關(guān)聯(lián)研究[7]，主要是基于關(guān)系數(shù)據(jù)，通過社會網(wǎng)絡(luò)分析法（SNA），探究各地區(qū)碳排放的空間網(wǎng)絡(luò)位置關(guān)系、相互作用與吸引力，已被廣泛應(yīng)用于交通碳排放[8]、農(nóng)作物碳排放[9] 等網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)性研究中。在碳排放驅(qū)動因素的探究上，與傳統(tǒng)STIRPAT 模型[10]、LMDI 分解模型[11] 等方法相比，二次派指程序法（QAP）能從復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的視角分析空間關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)矩陣及其他關(guān)系數(shù)據(jù)的影響因素，可實現(xiàn)多個年份驅(qū)動因素的對比[12] ，因此更加科學(xué)可靠。

粵港澳大灣區(qū)作為我國乃至全球最具發(fā)展?jié)摿Φ牡貐^(qū)之一，被賦予了打造綠色發(fā)展高地的使命[13]。在綠色低碳趨勢下，粵港澳大灣區(qū)是否按質(zhì)按量按時達成區(qū)域性“雙碳”目標(biāo)意義重大。本文基于非期望產(chǎn)出的超效率EBM 模型測算粵港澳大灣區(qū)2000—2020 年碳排放效率，同時結(jié)合SNA 和QAP 對粵港澳大灣區(qū)碳排放效率的空間關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征和影響因素進行分析，為粵港澳大灣區(qū)的區(qū)域協(xié)同減排提供理論依據(jù)和科學(xué)參考。

1 研究區(qū)概況

近年來，粵港澳大灣區(qū)各城市間的經(jīng)濟聯(lián)系和產(chǎn)業(yè)交流等先發(fā)優(yōu)勢不斷加強，網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系愈加緊密，碳源總量顯著上升，由2000 年的1.71×108 t 上升到2020 年的4.16×108 t，上升比例達到143.32%?；诖?，研究以碳排放效率空間關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)為主題，探究粵港澳大灣區(qū)2000—2020 年的演化特征及主要影響因素，以期為粵港澳大灣區(qū)“雙碳”目標(biāo)的實現(xiàn)提供科學(xué)依據(jù)。

2 研究方法

2.1 超效率EBM 模型

超效率EBM 模型結(jié)合了徑向和非徑向的優(yōu)點[5]，如式（1）、式（2）、式（3）、式（4）所示，能有效測算出最優(yōu)效率。

2.2 修正的引力模型

引力模型能精準(zhǔn)刻畫城市間的空間相互作用力[7]，研究結(jié)合式（5）、式（6）在引力模型中導(dǎo)入碳排放效率系數(shù)與關(guān)系等變量進行修正。修正后的引力模型如式（7）所示。

2.3 SNA 分析

利用SNA，從碳排放效率空間關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的整體結(jié)構(gòu)特征和個體結(jié)構(gòu)特征切入，對粵港澳大灣區(qū)進行定量分析[15]。

2.3.1 整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征

整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征中網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)度呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)狀態(tài)的綜合穩(wěn)定性和節(jié)點間可達性程度，網(wǎng)絡(luò)密度則直接展現(xiàn)各節(jié)點聯(lián)系的密切程度，網(wǎng)絡(luò)關(guān)系數(shù)說明了網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點形成固定線性關(guān)系的數(shù)量，網(wǎng)絡(luò)效率高則證明網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性強。因此，網(wǎng)絡(luò)級度越高則反映網(wǎng)絡(luò)中有節(jié)點在主導(dǎo)整體作用關(guān)系[16]。

2.3.2 個體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征

空間關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的個體特征通過點度中心度和接近中心度反映[17]。其中，點度中心度反映了該節(jié)點在空間網(wǎng)絡(luò)的中心性；接近中心度則體現(xiàn)某一節(jié)點不受節(jié)點環(huán)境波動變化而變化的穩(wěn)定能力。

2.4 QAP 篩選

QAP 可有效克服矩陣各值之間不相互獨立、標(biāo)準(zhǔn)程序參數(shù)估計和統(tǒng)計導(dǎo)致得出錯誤標(biāo)準(zhǔn)差的問題[18]?；谝延械南嚓P(guān)研究，結(jié)合粵港澳大灣區(qū)經(jīng)濟發(fā)展特質(zhì)，針對性的篩選出了6 項影響因子，即①地理空間鄰近性（D ），根據(jù)城市之間的地理距離構(gòu)建矩陣表征；②經(jīng)濟發(fā)展水平（E ），以人均GDP 表征；③城鎮(zhèn)化水平（U ），以城鎮(zhèn)人口占總?cè)丝诘谋戎乇碚?；④產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)（P ），以第二產(chǎn)業(yè)占地區(qū)GDP 比重進行表征；⑤科技創(chuàng)新水平（T ），以國標(biāo)規(guī)定的3 種專利批準(zhǔn)數(shù)表征；⑥環(huán)境保護力度（R ），以城市間的單位GDP 碳排量表征。根據(jù)分析，建立如式（8）所示的模型。

3 碳排放效率投入產(chǎn)出指標(biāo)體系構(gòu)建

基于既往研究和數(shù)據(jù)的可獲得性，構(gòu)建如表1 所示的核算碳排放效率投入產(chǎn)出指標(biāo)體系[19]，即①能源消費，城市全年電力消費量；②勞動力，以城市年末總?cè)丝诒碚?；③資本存量，參考既往學(xué)者研究[20]，采用永續(xù)盤存法算出；④ GDP， 以1999 年為基期進行GDP 平減，得到實際GDP 產(chǎn)出[6]；⑤ CO2 排放量，以結(jié)合夜間燈光數(shù)據(jù)核算的碳源為準(zhǔn)[21][ 22]。

碳排放效率投入產(chǎn)出指標(biāo)體系中的人口、經(jīng)濟數(shù)據(jù)來自各區(qū)（縣）統(tǒng)計局及各城市統(tǒng)計年鑒；碳排放數(shù)據(jù)來自我國碳排放數(shù)據(jù)庫（CEADs）并結(jié)合夜間燈光數(shù)據(jù)夜間擬合矯正，而夜間燈光數(shù)據(jù)來自我國長時間序列夜間燈光數(shù)據(jù)集。

4 碳排放效率空間關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)特征

基于超效率EBM 模型和引力模型計算碳排放效率空間關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，粵港澳大灣區(qū)碳排放效率在空間上突破了傳統(tǒng)地理鄰近原則，跨區(qū)域的空間網(wǎng)絡(luò)特征顯著，形成以珠海、中山、澳門、香港4 個城市為主的珠江口岸強關(guān)聯(lián)聚集地，重點圍繞著香港、澳門主節(jié)點城市，呈現(xiàn)出“核心- 邊緣”結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)分布格局。

4.1 空間關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)整體特征分析

如圖1 所示，2000—2020 年間，粵港澳大灣區(qū)碳排放效率網(wǎng)絡(luò)密度呈“降- 增- 降”的發(fā)展趨勢，其中2000—2005 年、2010—2020 年網(wǎng)絡(luò)密度數(shù)值小幅度下降，說明了該時間段內(nèi)粵港澳大灣區(qū)碳排放效率空間網(wǎng)絡(luò)溢出效應(yīng)減弱；2005—2010 年網(wǎng)絡(luò)密度值階段性上升，說明粵港澳大灣區(qū)各城市間碳排放效率的相互作用更加顯著。網(wǎng)絡(luò)關(guān)系數(shù)呈波動增長趨勢，反映出粵港澳大灣區(qū)各城市間碳排放效率空間關(guān)聯(lián)增強，但網(wǎng)絡(luò)整體層級仍有待提高。網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)度在整個樣本年間均為1，說明網(wǎng)絡(luò)的整體穩(wěn)定性較強。網(wǎng)絡(luò)等級度在2010 年后有所下降，表明空間關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)等級結(jié)構(gòu)出現(xiàn)一定的松散化。網(wǎng)絡(luò)效率總體穩(wěn)定性較好，但仍有波動，反映了粵港澳大灣區(qū)各城市網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部連接路徑的多樣化發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性仍有提升空間。

4.2 空間關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)個體特征分析

粵港澳大灣區(qū)碳排放效率空間關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，形成了以香港、澳門為中心的“核心- 邊緣”結(jié)構(gòu)，主要核心城市、邊緣城市及中介城市在碳排放效率空間關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的作用逐步凸顯。

4.2.1 點度中心度分析

從2000—2020 年粵港澳大灣區(qū)空間關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)整體情況可以發(fā)現(xiàn)，香港、澳門長期居于網(wǎng)絡(luò)主要中心，廣州、深圳位列第2 梯隊，點度中心度高于均值形成次級網(wǎng)絡(luò)中心；香港、澳門、廣州、深圳4 個城市經(jīng)濟發(fā)展快，較早地完成了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級，擁有顯著的平臺、信息和技術(shù)優(yōu)勢，成為了網(wǎng)絡(luò)中主要的要素流入地；廣州、深圳分解了香港和澳門在粵港澳大灣區(qū)碳排放效率空間關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的主要影響力，使整個網(wǎng)絡(luò)呈多中心演變趨勢。

4.2.2 接近中心度分析

如圖2 所示，粵港澳大灣區(qū)空間關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中香港、澳門、廣州、深圳的接近中心度排在前列且高于均值，肇慶的接近中心度與均值差距較小，其他6 座城市都低于均值。香港、澳門、廣州、深圳能通過較短路徑快速接納其他城市人口流入，或向其他城市進行技術(shù)、資金輸出從而產(chǎn)生碳排放關(guān)聯(lián)，在空間關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中扮演“中心行動者”角色；肇慶通過輸出人口、城市土地等要素，以及大量吸納碳排碳匯技術(shù)和外地企業(yè)資本，與其他節(jié)點城市產(chǎn)生碳排放關(guān)聯(lián)，有較高的接近中心度；其他6 座城市由于經(jīng)濟水平、地理位置、城市定位的差異性，接近中心度較低，而被作為“邊緣行動者”。

5 空間關(guān)聯(lián)影響因素分析

對2000—2020 年的粵港澳大灣區(qū)碳排放效率空間關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)影響因素進行QAP 回歸分析，結(jié)果如表2 所示，6 類差異因素基本可解釋粵港澳大灣區(qū)碳排放效率空間關(guān)聯(lián)關(guān)系的50% 左右。其中，經(jīng)濟發(fā)展水平差異系數(shù)為正且具有高顯著性的特征，說明地區(qū)間經(jīng)濟發(fā)展水平差距越大碳排放效率的空間關(guān)聯(lián)關(guān)系也越緊密，這是由于經(jīng)濟發(fā)展水平高的地區(qū)環(huán)境監(jiān)管力度比較高，使其不得不向經(jīng)濟發(fā)展水平相對較低的地區(qū)進行“碳轉(zhuǎn)移”，從而建立起了兩地的碳聯(lián)系。環(huán)境保護力度差異的系數(shù)基本為正，在2010 年最顯著，說明在該年地區(qū)間的環(huán)境保護力度差異越大，碳排放效率空間關(guān)聯(lián)關(guān)系越強。受環(huán)境保護力度的影響，地區(qū)間的環(huán)境保護壓力不同，使得一些企業(yè)遷移到環(huán)境保護壓力小的地區(qū)降低投入成本。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)差異系數(shù)為正，顯著性較強，說明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)地區(qū)差異越大地區(qū)間的碳排放效率空間關(guān)聯(lián)關(guān)系越緊密，這是由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不同所導(dǎo)致的經(jīng)濟互補，增強了城市間各要素的交流發(fā)展。城鎮(zhèn)化水平差異在2005 年顯著性最強，且系數(shù)為正，可能是由于城鎮(zhèn)化水平差異大導(dǎo)致的人口流動增多，進而加深了地區(qū)間的碳排放關(guān)聯(lián)。

6 結(jié)論

綜上所述，基于超效率EBM 模型測算2000—2020 年粵港澳大灣區(qū)全要素碳排放效率，結(jié)合SNA 和QAP 對粵港澳大灣區(qū)碳排放效率的空間關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征和影響因素進行分析，得出以下主要研究結(jié)論。

2000—2020 年粵港澳大灣區(qū)碳排放效率整體空間關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)周期性波動趨勢，各城市間的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)松散，具有較大空間優(yōu)化潛力。網(wǎng)絡(luò)等級度總體呈下降之勢，部分核心城市的主導(dǎo)性地位有所下降，但城市群整體的網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性有一定提升。網(wǎng)絡(luò)效率略有波動，城市間等級制度弱化、交互增強的特征逐漸明顯，顯示出了碳排放市場向好的發(fā)展趨勢。

碳排放效率空間關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)典型的“核心- 邊緣”分布模式，廣州和深圳作為內(nèi)地核心城市在粵港澳大灣區(qū)中發(fā)揮“中介、周轉(zhuǎn)”的媒介作用，并與香港、澳門頭部城市 在網(wǎng)絡(luò)中共同作為輻射影響力大的核心節(jié)點，而惠州、江門等經(jīng)濟發(fā)展滯后的城市則充當(dāng)網(wǎng)絡(luò)邊緣化角色。

經(jīng)濟發(fā)展水平、環(huán)境保護力度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、科技創(chuàng)新水平、地理空間鄰近性、城鎮(zhèn)化水平6 類差異因素，基本能詮釋對碳排放效率空間關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的影響，其中經(jīng)濟發(fā)展水平、城鎮(zhèn)化水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、環(huán)境保護力度差異4 類影響因素顯著性較強，且大都與空間關(guān)聯(lián)關(guān)系呈正相關(guān)。

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作者簡介

富雨婷（2000—），女，漢族，安徽合肥人，碩士研究生在讀，研究方向為城市低碳發(fā)展、區(qū)域規(guī)劃與發(fā)展等。

通信作者

張旺（1974—），男，漢族，湖南汨羅人，副教授，理學(xué)博士，研究方向為城市與區(qū)域規(guī)劃、低碳生態(tài)城市、可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟學(xué)等。

加工編輯：馮為為

收稿日期：2024-07-15