投資驅(qū)動全要素碳生產(chǎn)率跨區(qū)域協(xié)同改進機理
——京津冀碳達峰不同情景下的模擬分析

王文平 秦穎博 陳國安

(1.東南大學 經(jīng)濟管理學院，江蘇 南京 211189；2.東南大學 國家發(fā)展與政策研究院，江蘇 南京 211189)

一、引言

2020年我國在聯(lián)合國大會上承諾，力爭于2030年前使二氧化碳排放量達到峰值，并努力爭取在2060年前實現(xiàn)碳中和的“雙碳”目標，這對通過節(jié)能減排投資引導我國產(chǎn)業(yè)體系加速轉(zhuǎn)型提出了更高要求。同一時期內(nèi)國內(nèi)生產(chǎn)總值與碳排放總量之比——碳生產(chǎn)率，是衡量一個國家(地區(qū))低碳經(jīng)濟發(fā)展效率的重要指標[1]，碳生產(chǎn)率改進速度反映了國家(地區(qū))應(yīng)對氣候變化的努力[2]。盡管碳生產(chǎn)率強調(diào)了碳排放與經(jīng)濟增長的直接關(guān)系，但割裂了碳排放與資本、勞動、能源及技術(shù)要素間的內(nèi)在有機聯(lián)系，難以體現(xiàn)多投入、多產(chǎn)出的綜合效應(yīng)。相關(guān)研究進一步將資本、勞動、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)測算的全要素碳生產(chǎn)率，包含了資本、勞動、資源及技術(shù)等投入要素的綜合效應(yīng)，可以全面測度低碳經(jīng)濟發(fā)展效率指標[3]。但碳排放和資本、勞動等生產(chǎn)要素一樣，具備很強的空間流動性[4]，因此，全要素碳生產(chǎn)率的研究應(yīng)在面對多投入要素綜合效應(yīng)的同時，考慮區(qū)域協(xié)同下的改進空間。京津冀作為我國四大經(jīng)濟圈之一，2021年，人口占比7.8%，經(jīng)濟總量占全國GDP的8.4%，但各區(qū)域間生態(tài)經(jīng)濟發(fā)展水平卻極不平衡[5]。京津冀協(xié)同發(fā)展作為中國的三大發(fā)展戰(zhàn)略之一，如何在保證經(jīng)濟平穩(wěn)增長的基礎(chǔ)上快速實現(xiàn)碳達峰，成為衡量跨區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展的核心指標之一。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)動的全要素碳生產(chǎn)率跨區(qū)域協(xié)同改進效應(yīng)，并進而研究京津冀碳達峰機理及路徑，研究可為中國化解經(jīng)濟可持續(xù)增長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)濟增長、能源消耗、對外貿(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度[9]、加強節(jié)能減排技術(shù)創(chuàng)新[10]，才能解鎖“碳鎖定”；另一方面，對中國制造業(yè)碳排放的經(jīng)驗分解與達峰路徑的研究認為，投資規(guī)模的無序擴張是碳排放激增的首要因素，投資碳強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)標準設(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，不僅是市場機制和政府調(diào)控碳減排的重要手段[15-16]，而且從源頭對能源行業(yè)進行資本優(yōu)化配置[17]，可以借助于產(chǎn)業(yè)鏈的傳導放大效應(yīng)，實現(xiàn)節(jié)能減排以及產(chǎn)品技術(shù)水平的提高，促進全要素碳生產(chǎn)率的系統(tǒng)性改進，從而實現(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、強度變化所引致的區(qū)域全要素碳生產(chǎn)率協(xié)同改進，進而驅(qū)動跨區(qū)域協(xié)同實現(xiàn)碳達峰的情景過程，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)同改進的投資驅(qū)動動力學機理，以克服當前僅從區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)的輸入-輸出研究區(qū)域間經(jīng)濟規(guī)模、能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)差異等對跨區(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)濟距離[24]等無法反映實際區(qū)域間經(jīng)濟關(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)，實現(xiàn)跨區(qū)域協(xié)同碳達峰的低碳化投資策略，是“雙碳”目標下的重要研究問題。

那么，跨區(qū)域空間關(guān)聯(lián)、全要素碳生產(chǎn)率的協(xié)同改進及跨區(qū)域協(xié)同下實現(xiàn)碳達峰，三者間存在怎樣的邏輯關(guān)系？投資驅(qū)動下，不同關(guān)聯(lián)方式在全要素碳生產(chǎn)率改進效應(yīng)中分別發(fā)揮著怎樣的作用，又是如何進一步影響碳達峰的？優(yōu)化情景下，投資驅(qū)動通過調(diào)整空間關(guān)聯(lián)方式提高全要素碳生產(chǎn)率的主要動力來源是什么，如何促進碳達峰的實現(xiàn)？針對以上問題，本文擬從以下幾點著手：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產(chǎn)業(yè)間投入產(chǎn)出關(guān)系的影響，利用系統(tǒng)動力學橫型剖析相應(yīng)投資驅(qū)動下全要素碳生產(chǎn)率協(xié)同改進的內(nèi)在運行機理；第二，對不同投資類型如何影響區(qū)域間經(jīng)濟、能源、碳排放等不同關(guān)聯(lián)方式的形成進行分析，進而通過對全要素碳生產(chǎn)率的預(yù)測及差異比較，探尋其未來的改進空間；第三，對全要素碳生產(chǎn)率進行解析，明確不同時段下改進動力的主要來源，衡量區(qū)域間的協(xié)同效應(yīng)以及碳達峰情景。

二、投資驅(qū)動全要素碳生產(chǎn)率改進的系統(tǒng)動力學機理

經(jīng)濟、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)動的經(jīng)濟、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)動力學機理，進而分析投資驅(qū)動下全要素碳生產(chǎn)率跨區(qū)域協(xié)同改進的作用路徑。

(一)投資驅(qū)動全要素碳生產(chǎn)率改進的系統(tǒng)動力學模型構(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、能源和碳排放三個方面進行變量設(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)動下全要素碳生產(chǎn)率的協(xié)同改進，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)動力學模型變量類型及名稱

跨區(qū)域協(xié)同系統(tǒng)動力學模型反映了系統(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關(guān)系，而良性的互動關(guān)系為各生產(chǎn)要素提供了順暢的流動渠道，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)域流動中最主要的載體，其流向和結(jié)構(gòu)變化會對區(qū)域經(jīng)濟產(chǎn)出、能源利用、碳排放產(chǎn)生重要的影響[25]，進而決定全要素碳生產(chǎn)率的改進程度。作為最活躍的因子，投資帶來的不僅僅是資本，更伴隨著人才、技術(shù)、知識、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)動下跨區(qū)域協(xié)同系統(tǒng)動力學模型

投資驅(qū)動下跨區(qū)域協(xié)同中，經(jīng)濟產(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，而這又源于勞動力、固定資本等要素的投入，通過跨區(qū)域產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟關(guān)聯(lián)，引導各區(qū)域產(chǎn)業(yè)要素自由流動，實現(xiàn)資源的高效利用，進而形成良好的要素配置格局，促進區(qū)域生產(chǎn)總值的增長。同時，產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)離不開必要的能源消耗，為促進產(chǎn)業(yè)活動中能源的節(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，降低能源消耗強度。另外，產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的活動也不可避免地產(chǎn)生碳排放，為弱化對生態(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)，實現(xiàn)降低產(chǎn)業(yè)碳排放強度的目的。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現(xiàn)路徑，可以有效衡量全要素碳生產(chǎn)率的動態(tài)變化趨勢，并為其改進提供多種選擇方案，進而優(yōu)化碳達峰進程。

(二)投資驅(qū)動全要素碳生產(chǎn)率對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)動力學模型中，經(jīng)濟關(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)動全要素碳生產(chǎn)率影響碳達峰的總路徑

若基于跨區(qū)域產(chǎn)業(yè)間在經(jīng)濟方面的關(guān)聯(lián)關(guān)系，即通過經(jīng)濟關(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，擴大地區(qū)生產(chǎn)總值；而地區(qū)生產(chǎn)總值規(guī)模的擴張，則會進一步加大固定資本投資力度，同時刺激能源需求，增加碳排放，但強化了資本利用水平。整個過程形成了經(jīng)濟增長正反饋強化路徑。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，則可以更有針對性地提高高能耗產(chǎn)業(yè)的能源利用水平，降低能耗強度；另外，節(jié)能降耗本身又可以降低生產(chǎn)成本，從而擴大產(chǎn)業(yè)利潤空間，為進一步強化節(jié)能資本的利用水平提供支持。整個過程形成了節(jié)能降耗負反饋平衡路徑，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，從而弱化碳排放對經(jīng)濟的負效應(yīng)，為進一步強化減排資本的利用水平提供支持，整個過程形成了碳減排負反饋平衡路徑，從末端嚴控碳排放。綜上所述，投資驅(qū)動下的跨區(qū)域協(xié)同可以從經(jīng)濟關(guān)聯(lián)、能源關(guān)聯(lián)、碳關(guān)聯(lián)來決定全要素碳生產(chǎn)率改進的路徑與程度，進而推進碳達峰進程。

根據(jù)索羅余值的定義[26]，以下對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時期的全要素碳生產(chǎn)率改進，α、β、γ分別為資本、勞動、能源的產(chǎn)出彈性，ηt為t時期碳排放對經(jīng)濟增長的影響系數(shù)，τt、φt、μt分別為t時期固定資本、節(jié)能資本、減排資本在跨區(qū)域產(chǎn)業(yè)間的調(diào)整對經(jīng)濟增長、能源消耗、碳排放的影響系數(shù)，其他字母代表含義請參見表1。從式(1)可以看出，經(jīng)濟增長路徑中，跨區(qū)域產(chǎn)業(yè)間經(jīng)濟關(guān)聯(lián)系數(shù)的合理調(diào)整會增加τ，提高產(chǎn)業(yè)增加值，實現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值的增長，以經(jīng)濟增長的方式增加式(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)整會減少μ，降低碳排放總量，改善碳排放對經(jīng)濟的負效應(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)來看，各區(qū)域產(chǎn)業(yè)要素配置比例的變化從本質(zhì)上來說是分配結(jié)構(gòu)的變化，同時各要素產(chǎn)出彈性在一定時期內(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，當式(1)大于1時即實現(xiàn)對全要素碳生產(chǎn)率的改進，從而優(yōu)化碳達峰進程。

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

為分析投資驅(qū)動下不同空間關(guān)聯(lián)方式對全要素碳生產(chǎn)率改進的碳達峰情景，發(fā)掘其改進潛力，探尋最優(yōu)改進方式，本節(jié)將設(shè)置差異化的空間關(guān)聯(lián)情景，對比各關(guān)聯(lián)方式下全要素碳生產(chǎn)率的動態(tài)變化趨勢，為研究最優(yōu)碳達峰情景提供依據(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，會對經(jīng)濟產(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)。對于關(guān)聯(lián)系數(shù)，則可以細分為各區(qū)域產(chǎn)業(yè)的感應(yīng)度系數(shù)和影響力系數(shù)，以便有效識別出不同產(chǎn)業(yè)類型在整個產(chǎn)業(yè)鏈中所起的驅(qū)動或拉動作用。由于整個系統(tǒng)涵蓋了經(jīng)濟、能源、碳排放三個方面，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、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a、e、c分別指代經(jīng)濟、能源、碳排放，參考既有文獻測算方法[29-30]，bij為基于《中國區(qū)域間投入產(chǎn)出表》價值流量表計算的完全系數(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)；能耗率即能耗強度，為一次能源使用量與經(jīng)濟總產(chǎn)出的比值；碳排放率即碳排放強度，為碳排放總量與經(jīng)濟總產(chǎn)出的比值。基于此，空間關(guān)聯(lián)情景可設(shè)置為7種：經(jīng)濟影響力情景(情景1)、經(jīng)濟感應(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)，為了便于對比分析，文中增設(shè)基準情景(情景7)，即未來每個區(qū)域各產(chǎn)業(yè)仍延續(xù)當前的增長趨勢。

(二)系統(tǒng)動力學模型數(shù)據(jù)來源、參數(shù)設(shè)置及有效性檢驗

除了上文對不同關(guān)聯(lián)系數(shù)的計算，本文其他數(shù)據(jù)主要源于2011—2021年《北京統(tǒng)計年鑒》《天津統(tǒng)計年鑒》《河北統(tǒng)計年鑒》《京津冀城市群統(tǒng)計年鑒》《中國區(qū)域間投入產(chǎn)出表》《中國能源統(tǒng)計年鑒》《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》以及京津冀歷年政府統(tǒng)計公報等。經(jīng)濟總量、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運行可得。為簡化數(shù)據(jù)模型，深入研究區(qū)域間投資驅(qū)動下全要素碳生產(chǎn)率協(xié)同改進問題，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，因此碳排放計算主要基于此三類能源，碳排放系數(shù)參考國家發(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進行逐年調(diào)整。

系統(tǒng)動力學之所以能夠處理復雜的系統(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)進行量化，本文所用的主要方程式如表2所示。

表2 系統(tǒng)動力學模型主要方程式

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

對模型可視化數(shù)據(jù)進行相對誤差檢驗，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)率的測算與碳達峰情景分析

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

(8)

可以看出，未來京津冀全要素碳生產(chǎn)率(TFCP)將呈現(xiàn)穩(wěn)中有升的趨勢，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，不同時段下，基于全要素碳生產(chǎn)率改進的最優(yōu)情景差異化特征顯著。總體來說，和基準情景7相比，優(yōu)化情景下的全要素碳生產(chǎn)率預(yù)計年均提高超過7%，具有進一步改進的潛質(zhì)。同時，系統(tǒng)動力學模型結(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年達到52220萬噸標準煤以及34506萬噸的峰值，顯然有利于提前實現(xiàn)碳達峰目標，有效助力碳中和，同時GDP年均增速也可以穩(wěn)定保持在6%左右，各項指標如圖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)濟產(chǎn)出、能源消耗以及碳達峰情景

四、優(yōu)化關(guān)聯(lián)下京津冀全要素碳生產(chǎn)率改進的碳達峰動力來源分解

對比投資驅(qū)動下不同空間關(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，通過各類投資對區(qū)域關(guān)聯(lián)方式的合理調(diào)整，原有的基準情景具備一定的改進潛力。然而，對于全要素碳生產(chǎn)率改進的碳達峰動力來源仍不甚清楚，這不利于探尋其具體改進方向和準確把握投資著力點，因此，本節(jié)將對全要素碳生產(chǎn)率做進一步分解，深入剖析以上問題。基于Oh[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：

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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，為實現(xiàn)碳達峰，2020—2023年，投資驅(qū)動下的效率改進對全要素碳生產(chǎn)率的貢獻最大，如何促進區(qū)域間要素合理流動，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)動下的技術(shù)進步是京津冀全要素碳生產(chǎn)率提升的主要驅(qū)動力，應(yīng)重點突出科技創(chuàng)新領(lǐng)域的引領(lǐng)和溢出效應(yīng)，進而提高京津冀的整體技術(shù)水平，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)價值鏈的攀升，保證區(qū)域的綜合發(fā)展。實證結(jié)果證明，投資驅(qū)動全要素碳生產(chǎn)率協(xié)同改進的碳達峰情景主要依賴于效率改進和技術(shù)進步，且在不同時段會有所差異，應(yīng)根據(jù)具體情況進行實時性的靈活調(diào)整。

五、結(jié)論與政策建議

(一)研究結(jié)論

為研究投資驅(qū)動下跨區(qū)域協(xié)同效應(yīng)的碳達峰情景，本文對不同關(guān)聯(lián)方式下的系統(tǒng)動力學機理進行解析，并通過模擬仿真，估計2020—2030年間京津冀全要素碳生產(chǎn)率的提升潛力，識別優(yōu)化關(guān)聯(lián)方式下不同時段全要素碳生產(chǎn)率改進的碳達峰動力來源，得出：空間關(guān)聯(lián)方式的改變對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)動力可分解為技術(shù)進步和效率改進，成為推動碳達峰的根本驅(qū)動力。進一步結(jié)論分析如下：

(1)投資驅(qū)動京津冀全要素碳生產(chǎn)率協(xié)同改進的顯著變量在不同時段需靈活性切換。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)勢互補的引領(lǐng)作用，實現(xiàn)后疫情時代經(jīng)濟的高質(zhì)量復蘇；2023—2028年，則應(yīng)根據(jù)產(chǎn)業(yè)間的碳排放影響力大小進行資源調(diào)配，即以減排投資嚴控高碳排放行業(yè)，貫徹落實區(qū)域碳減排理念；2028—2030年，以產(chǎn)業(yè)間的經(jīng)濟感應(yīng)度大小引導資源合理流動，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)同改進的動力來源需階段性調(diào)整。具體表現(xiàn)為，2020—2023年，京津冀各類投資應(yīng)以效率改進為先，逐步摒棄資源低效的發(fā)展模式，從減少資源浪費入手，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)進步為主導，確立技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)展基調(diào)，促進先進技術(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)率有進一步協(xié)同改進的空間，亟待投資驅(qū)動合理的空間關(guān)聯(lián)方式來引導勞動、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年達到52220萬噸標準煤、34506萬噸的峰值。保證年均GDP增速穩(wěn)定在6%左右，有助于提前實現(xiàn)“雙碳”目標，迎合我國現(xiàn)階段高質(zhì)量發(fā)展要求。

(二)對策建議

(1)從點到面的區(qū)域產(chǎn)業(yè)投資驅(qū)動方式將優(yōu)化跨區(qū)域空間關(guān)聯(lián)，突出不同時期各區(qū)域產(chǎn)業(yè)的最佳定位，推動京津冀全要素碳生產(chǎn)率協(xié)同改進，形成更為合理的碳達峰路徑。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)勢產(chǎn)業(yè)的示范效應(yīng)，為后疫情時代的經(jīng)濟高質(zhì)量增長注入強勁活力。其中，北京應(yīng)圍繞文化與科技，重點打造短視頻社交、電影藝術(shù)、人工智能、大數(shù)據(jù)分析等產(chǎn)業(yè)，錨定“四個中心”的核心引導作用；天津應(yīng)聚焦航空航天、裝備制造、電子信息、生物醫(yī)藥等先進制造業(yè)，打通科技研發(fā)與成果轉(zhuǎn)化，帶動周邊產(chǎn)業(yè)向高端價值鏈攀升；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，提高整個區(qū)域的碳減排技術(shù)水平，同時又要避免在疏解首都功能過程中，造成河北不合時宜的高碳產(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)勢互補、互利共贏的產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展格局。

(2)為優(yōu)化碳達峰路徑，投資驅(qū)動京津冀全要素碳生產(chǎn)率協(xié)同改進應(yīng)當遵循效率優(yōu)先、技術(shù)主導的發(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，應(yīng)著重依托于各區(qū)域關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)在資源配置、管理運營等方面的效率優(yōu)勢，完善京津?qū)颖钡呐涮追?wù)，使得效率優(yōu)化態(tài)勢向整個產(chǎn)業(yè)鏈擴散，從而帶動周邊產(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)進步來提高產(chǎn)業(yè)競爭力，首先鼓勵高碳排放行業(yè)的減排技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用，實行差別化管理和漸進式退出，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、減排等各個環(huán)節(jié)的整體技術(shù)水平，實現(xiàn)真正的低碳經(jīng)濟創(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，大力推動津冀地區(qū)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和新興產(chǎn)業(yè)培育，促進產(chǎn)業(yè)鏈與創(chuàng)新鏈的深度融合?？偠灾侠淼耐顿Y方式既可以提升勞動力、資本等傳統(tǒng)有形要素的利用效率，也有利于提升知識、技術(shù)等無形要素的傳播效率。具體來說，河北可以通過北京和天津的人才、資金、技術(shù)、知識等高級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)資源和充裕的勞動力來降低生產(chǎn)成本，助推區(qū)域協(xié)同發(fā)展。

綜上所述，從經(jīng)濟增長和碳減排的空間格局視角，以投資驅(qū)動區(qū)域間產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)的方式實現(xiàn)全要素碳生產(chǎn)率協(xié)同改進，有利于跨區(qū)域產(chǎn)業(yè)合作，增強空間溢出效應(yīng)對產(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，進而在本質(zhì)上優(yōu)化京津冀跨區(qū)域協(xié)同碳達峰路徑。