雙碳目標(biāo)下城市低碳發(fā)展評價研究

楊芬 李延罡 闞龍營

〔內(nèi)容提要〕雙碳目標(biāo)下，為探索城市低碳發(fā)展情況，利用DPSIR模型理論，從5個維度構(gòu)建了由27個指標(biāo)組成的城市低碳發(fā)展指標(biāo)評價體系，選取了四大經(jīng)濟(jì)區(qū)域（東部、中部、西部和東北）代表省份（浙江省、河南省、陜西省和遼寧?。?011-2019年數(shù)據(jù)，運用熵值法和綜合指數(shù)法分別對指標(biāo)權(quán)重和綜合指數(shù)進(jìn)行了計算，并結(jié)合實際對城市低碳發(fā)展水平進(jìn)行了對比分析與評價。結(jié)果表明：第一，指標(biāo)權(quán)重大小驅(qū)動力>壓力>響應(yīng)>狀態(tài)>影響，驅(qū)動力指標(biāo)和響應(yīng)指標(biāo)越大，壓力指標(biāo)越小，城市低碳發(fā)展水平越高；第二，城市低碳發(fā)展受地區(qū)發(fā)展水平的影響，各省份城市低碳發(fā)展水平整體上呈上升趨勢，但發(fā)展速度較為緩慢。研究結(jié)果可為城市低碳發(fā)展提供理論依據(jù)。

〔關(guān)鍵詞〕雙碳；城市低碳發(fā)展；DPSIR模型；評價

注：本文受遼寧省教育廳2021年度科學(xué)研究經(jīng)費項目（面上項目）“遼寧省石油化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)實現(xiàn)‘碳達(dá)峰、碳中和的產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展研究”（LJKR0180）、2021年遼寧省社會科學(xué)規(guī)劃基金項目“遼寧省石化產(chǎn)業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑和機(jī)制研究”（L21BJY039）資助。

近幾年，在推進(jìn)城鎮(zhèn)化過程中，隨著能源的消耗和工業(yè)化水平的提升，城市生態(tài)環(huán)境問題不斷阻礙城市的可持續(xù)發(fā)展。習(xí)總書記于2020年9月提出了碳達(dá)峰與碳中和的戰(zhàn)略目標(biāo)，在此應(yīng)對全球氣候變化背景下，全球面臨著綠色低碳轉(zhuǎn)型。據(jù)《2020中國綠色城市指數(shù)TOP50報告》顯示，城市的二氧化碳排放量占總排放量的比例超70%，城市碳減排既是城市低碳發(fā)展的關(guān)鍵，也是實現(xiàn)雙碳目標(biāo)的核心，因此對城市低碳發(fā)展進(jìn)行評價具有巨大的價值和深遠(yuǎn)的意義。

DPSIR模型是由歐洲環(huán)境署對PSR模型和DSR模型改進(jìn)提出的，主要包括驅(qū)動力、壓力、狀態(tài)、影響和響應(yīng)五個部分，涉及社會、經(jīng)濟(jì)、政策、環(huán)境四個方面，用以描述生態(tài)環(huán)境問題之間的因果關(guān)系。國外對該模型的應(yīng)用較早，多用于研究水資源的可持續(xù)發(fā)展、實踐和應(yīng)用及決策方面，探究經(jīng)濟(jì)與環(huán)境之間的關(guān)系；國內(nèi)學(xué)者研究的領(lǐng)域廣泛，包括環(huán)境科學(xué)、建筑、農(nóng)林業(yè)、經(jīng)濟(jì)、電力工業(yè)、新能源、旅游、數(shù)學(xué)、交通等，其中環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會三方面占比超90%，用以建立評價指標(biāo)體系，并與定量分析方法結(jié)合進(jìn)行評價。

綜上所述，利用DPSIR模型理論，從5個維度構(gòu)建了由27個指標(biāo)組成的城市低碳發(fā)展指標(biāo)評價體系，依據(jù)中國四大經(jīng)濟(jì)區(qū)（東部、中部、西部和東北）劃分，選擇代表性省份（浙江省、河南省、陜西省和遼寧省）進(jìn)行實例驗證，收集整理指標(biāo)相關(guān)數(shù)據(jù)，并利用熵值法對指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)，獲取2011年至2019年遼寧省低碳發(fā)展綜合指數(shù)，并進(jìn)一步分析和評價，以期為各區(qū)域城市低碳發(fā)展提供理論參考。

一、城市低碳發(fā)展基本理論

（一）城市低碳發(fā)展基本內(nèi)涵

針對低碳發(fā)展的基本內(nèi)涵，國內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了廣泛研究，最初大量學(xué)者將低碳發(fā)展視為與低碳結(jié)合的一種經(jīng)濟(jì)模式，后來，又將其作為較低二氧化碳排放的發(fā)展方式，隨著環(huán)境的惡化，低碳發(fā)展的內(nèi)涵逐漸向低耗能、低排放轉(zhuǎn)變，未來近零排放也會是內(nèi)涵之一。我國將低碳與發(fā)展結(jié)合起來，在節(jié)能減排、環(huán)境友好的同時獲得經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，促進(jìn)社會的可持續(xù)發(fā)展。綜合大量的理論研究成果，城市低碳發(fā)展即：如何利用低碳經(jīng)濟(jì)對城市進(jìn)行轉(zhuǎn)型發(fā)展，利用創(chuàng)新低碳技術(shù)改變現(xiàn)有生活方式，優(yōu)化社會經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，循環(huán)再利用能源和廢棄物，建設(shè)節(jié)能高效的基礎(chǔ)設(shè)施，形成一種節(jié)約、健康、低碳的生活方式和消費模式，實現(xiàn)城市的綠色低碳發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展、高質(zhì)量發(fā)展。

（二）城市低碳發(fā)展研究現(xiàn)狀

我國城市低碳發(fā)展研究處于初級階段，但也取得了一些成就，近年來對城市低碳發(fā)展的研究主要體現(xiàn)在城市低碳發(fā)展評價研究、城市低碳發(fā)展路徑研究和城市碳排放核算及測度研究三個方面。張麗君等（2019）構(gòu)建了動力學(xué)分析模型，分析了中國城市低碳發(fā)展水平及空間格局，得出驅(qū)動力和響應(yīng)是影響低碳發(fā)展的重要因素；湯麗潔等（2019）設(shè)計了準(zhǔn)則層為低碳經(jīng)濟(jì)、低碳社會、低碳生活、低碳能源、低碳環(huán)境和低碳創(chuàng)新的評價指標(biāo)，提出了創(chuàng)新型城市低碳發(fā)展的路徑；孫奇等（2021）運用熵值—最優(yōu)主客觀權(quán)重—改進(jìn)的TOPSIS模型，對低碳發(fā)展績效指數(shù)進(jìn)行了計算，劃分了低碳、相對低碳、相對高碳和高碳四種低碳發(fā)展的城市類型；此外，宗鑫等（2021）構(gòu)建了新型城鎮(zhèn)化和城市低碳發(fā)展兩系統(tǒng)的評價體系，旨在探究兩者的耦合關(guān)系；馮韻瑜（2020）運用灰色關(guān)聯(lián)分析了碳排放因素，并結(jié)合情景分析對城市碳排放進(jìn)行了核算及預(yù)測分析，為廣州市低碳發(fā)展提出了可行的建設(shè)路徑。

通過梳理文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)國內(nèi)的城市低碳發(fā)展研究領(lǐng)域逐漸完善，但城市低碳發(fā)展評價指標(biāo)體系構(gòu)建還存在指標(biāo)選取較為主觀、指標(biāo)體系較為復(fù)雜過時以及適用性低等問題；此外，實例驗證不足且研究對象具有單一性，缺乏對比性。因此，在已有研究基礎(chǔ)上，引入雙碳視角，并結(jié)合DPSIR模型，設(shè)計一套具有完整性的適用性強(qiáng)的評價指標(biāo)模型，提出建設(shè)性意見，為實現(xiàn)城市低碳發(fā)展提供參考價值。

二、基于DPSIR模型的城市低碳發(fā)展評價指標(biāo)體系構(gòu)建

（一）評價指標(biāo)體系構(gòu)建原則

評價指標(biāo)體系構(gòu)建是城市低碳發(fā)展評價的前提條件。城市低碳發(fā)展受到多種因素的共同作用，為了增強(qiáng)指標(biāo)的科學(xué)性和規(guī)范性，更加客觀合理地評價城市低碳發(fā)展情況，在指標(biāo)體系構(gòu)建過程中，要遵循以下原則。

（1）易操作性原則。指標(biāo)體系的構(gòu)建要具有操作性，評價指標(biāo)含義簡單易懂，可進(jìn)行量化處理，數(shù)據(jù)資料可直接或者間接獲取且易于分析。

（2）雙碳視角原則。從實現(xiàn)雙碳目標(biāo)的角度出發(fā)，綜合分析降碳過程中碳排放影響因素，全面系統(tǒng)地選取評價指標(biāo)。

（3）DPSIR理論原則?；贒PSIR概念模型原理，按照驅(qū)動力、壓力、狀態(tài)、影響和響應(yīng)5個維度區(qū)分指標(biāo)類型，反應(yīng)指標(biāo)間的因果關(guān)系。

（4）科學(xué)性和代表性原則。選取的指標(biāo)需符合政策要求，既要科學(xué)合理，又要有代表性，能客觀公正地評判城市低碳發(fā)展情況。

（二）評價指標(biāo)的選取

（1）驅(qū)動力指標(biāo)。

驅(qū)動力指標(biāo)是DPSIR模型的起點，可以理解為影響城市環(huán)境、資源變化的潛在因素，主要包括社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活質(zhì)量。經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平是影響碳排放的內(nèi)在動力和趨勢，在時代不斷更迭的過程中，低碳發(fā)展是生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)增長矛盾激化的產(chǎn)物，此外，城市低碳發(fā)展是為社會服務(wù)的，最終落腳到人類的幸福生活上。

（2）壓力指標(biāo)。

壓力指標(biāo)是在產(chǎn)出過程中對碳排放、環(huán)境產(chǎn)生影響的直接因素，主要包括各個行業(yè)能源的消耗和污染物的排放。城市中的支柱行業(yè)因發(fā)展的不同會有所差異，一般為制造業(yè)和服務(wù)業(yè)，天然氣、煤和石油等能源消耗越多，產(chǎn)生的二氧化碳排放量就越多，污染物這里指廢氣、廢水排放量。

（3）狀態(tài)指標(biāo)。

狀態(tài)指標(biāo)是在驅(qū)動力和壓力的共同作用下城市在各方面表現(xiàn)出來的現(xiàn)狀，主要包括碳排放量和空氣質(zhì)量狀況。碳排放量是衡量城市低碳發(fā)展水平的直觀性指標(biāo)，并將其平均在人口數(shù)量和GDP總量上；空氣質(zhì)量狀況是PM10和SO2的濃度及生態(tài)環(huán)境指數(shù)。

（4）影響指標(biāo)。

影響指標(biāo)是上述狀態(tài)下對生態(tài)環(huán)境、城市低碳發(fā)展和人類生命健康等造成的影響因素，碳排放量增加使溫室效應(yīng)加劇，對天氣、溫度產(chǎn)生影響，溫度過高或者過低，導(dǎo)致溫差增大，影響人們?nèi)粘Ｉ?，造成降水量異常，引發(fā)干旱、洪澇、風(fēng)暴等自然災(zāi)害，由此威脅人類的生命健康安全。

（5）響應(yīng)指標(biāo)。

響應(yīng)指標(biāo)是指國家、政府、企業(yè)和個人為保護(hù)生態(tài)環(huán)境及促進(jìn)城市低碳展所作出的反應(yīng)，主要包括頒布的政策和戰(zhàn)略、提出的措施建議，具體而言是經(jīng)濟(jì)調(diào)控和低碳治理，經(jīng)濟(jì)調(diào)控主要指當(dāng)?shù)卣髽I(yè)等對環(huán)境污染治理的經(jīng)濟(jì)投入；低碳治理是在有限的資源條件下從底層邏輯的視角實現(xiàn)降碳的目的，主要包括污水處理、綠地和公共交通建設(shè)等宏觀成效。

（三）評價指標(biāo)體系的確定

基于DPSIR模型，按照指標(biāo)選取的原則，綜合國內(nèi)外學(xué)者的研究成果，從5個維度選取27個指標(biāo)構(gòu)建城市低碳發(fā)展評價指標(biāo)體系（見表1），指標(biāo)單位參考國家統(tǒng)計年鑒的計量單位并結(jié)合實際指標(biāo)選取情況確定，指標(biāo)性質(zhì)為正（負(fù)）向指標(biāo)，表示對城市低碳發(fā)展評價的正向（反向）作用。

三、基于熵值法和綜合指數(shù)法的城市低碳發(fā)展評價

（一）評價指標(biāo)的客觀賦權(quán)

國內(nèi)外學(xué)者對指標(biāo)賦權(quán)的方法主要有三類。一是主觀賦權(quán)法：層次分析法、模糊綜合評價法、功效系數(shù)法、綜合指數(shù)法等；二是客觀賦權(quán)法：熵值法、TOPSIS法、多元統(tǒng)計學(xué)分析方法等；三是組合賦權(quán)法：兩種及以上方法綜合加權(quán)。為了排除指標(biāo)賦權(quán)過程和決策過程中主觀性的影響，采用熵值法對城市低碳發(fā)展指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)，熵值法是信息利用程度較高的一種定量方法，基本原理是通過計算熵值來判斷指標(biāo)的離散程度，進(jìn)一步確定指標(biāo)的權(quán)重，信息熵越小，指標(biāo)的變異程度越大，則權(quán)重越大，否則反之。其步驟如下：

（1）數(shù)據(jù)整理。

根據(jù)指標(biāo)含義計算并整理官網(wǎng)數(shù)據(jù)，構(gòu)建第i個省份第t年份第j個指標(biāo)的二維數(shù)據(jù)矩陣A（I*T，J）。

（2）數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。

由城市低碳發(fā)展評價指標(biāo)體系可知，指標(biāo)單位差異較大，無法進(jìn)行直接對比計算，為了消除單位的影響，需要對指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理，正向指標(biāo)和負(fù)向指標(biāo)的作用不同，因此，采用極差法對這兩類指標(biāo)分別進(jìn)行處理。

式中yitj表示第i個省份第t年份第j個指標(biāo)的無量綱化后的數(shù)據(jù)，此外，數(shù)據(jù)是依據(jù)各省份低碳發(fā)展實際情況而獲得的，無法避免指標(biāo)數(shù)值相同的情況，即yitj=0，為了使數(shù)據(jù)有意義并且對最終結(jié)果不會產(chǎn)生影響，故將正負(fù)向指標(biāo)整體右移0.00001個單位。

（3）計算指標(biāo)yitj的比重Pitj。

（二）城市低碳發(fā)展水平的綜合評價

綜合指數(shù)是衡量城市低碳發(fā)展水平的總體性指標(biāo)，而綜合指數(shù)法的最大優(yōu)點不僅可以綜合評價，還可以平均對比評價，基于構(gòu)建的城市低碳發(fā)展指標(biāo)評價體系，依據(jù)指標(biāo)權(quán)重，計算每個研究對象每個指標(biāo)的綜合指數(shù)，用來分析城市低碳發(fā)展總體和部分變化趨勢。

（2）確定發(fā)展水平評價等級。

國內(nèi)學(xué)者關(guān)于確定發(fā)展水平評價等級采取的方法有：等距法、自然斷裂點法等，其中等距法的應(yīng)用較為廣泛，基于此，借鑒該方法，將城市低碳發(fā)展水平劃分為5個等級，詳情見表2，依據(jù)指標(biāo)綜合指數(shù)確定遼寧省城市低碳發(fā)展水平等級情況，并分析2010—2019年份的DPSIR五個維度的發(fā)展趨勢，提出建設(shè)性意見。

四、各省份城市低碳發(fā)展實證研究

（一）數(shù)據(jù)來源及選取

以浙江省、河南省、陜西省和遼寧省為研究對象，選取2011—2019年的數(shù)據(jù)進(jìn)行實證研究，根據(jù)指標(biāo)的含義分為直接性指標(biāo)和間接性指標(biāo)，直接性指標(biāo)來源于國家統(tǒng)計局、各省統(tǒng)計局、發(fā)展和改革委員會、生態(tài)環(huán)境廳、氣象局等官方網(wǎng)站公布的中國統(tǒng)計年鑒、各省份統(tǒng)計年鑒、中國城市統(tǒng)計年鑒、生態(tài)環(huán)境狀況公報、氣象公報、氣候影響評價、國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計年報等相關(guān)文件；間接性指標(biāo)獲取方式為邏輯運算和經(jīng)驗總結(jié)，極特別需要測算的指標(biāo)數(shù)據(jù)，綜合前人研究的成果結(jié)合實際情況考量取得，如遼寧省2016年和2017年平均人體舒適日數(shù)依據(jù)；另外，與碳排放量相關(guān)的指標(biāo)借鑒IPCC碳排放系數(shù)進(jìn)行測算。

（二）評價指標(biāo)權(quán)重確定

首先對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，然后利用熵值法基本原理，最終得出城市低碳發(fā)展評價指標(biāo)權(quán)重，見表3，目標(biāo)層中驅(qū)動力、壓力、響應(yīng)權(quán)重相對較高，狀態(tài)次之，影響最低，反映了驅(qū)動力、壓力、響應(yīng)指標(biāo)對城市低碳發(fā)展影響作用大，影響指標(biāo)的作用小，未來各省份應(yīng)當(dāng)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時控制能源消耗和污染物的排放，降低對生態(tài)環(huán)境和氣候變化的影響。

（三）各省城市低碳發(fā)展綜合評價

利用式（8）進(jìn)行綜合運算，得出各省份城市低碳發(fā)展指標(biāo)綜合指數(shù)，具體見表4，2011-2019年發(fā)展趨勢如圖1所示，各省份城市低碳發(fā)展水平整體呈緩增長趨勢，浙江省、河南省、陜西省、遼寧省城市低碳發(fā)展水平由高到低依次為：浙江省、陜西省、遼寧省、河南省，分別處于中高速發(fā)展階段、中低速向低速過渡階段、低速階段、中低速向低速過渡階段，城市低碳發(fā)展水平與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著密不可分的關(guān)系，如浙江地區(qū)城市低碳發(fā)展水平遙遙領(lǐng)先于其他省份。以上結(jié)果表明2011—2019年四個省份的城市低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提高，但整體發(fā)展速度不高，未來，雙碳目標(biāo)下城市低碳發(fā)展將會朝著更高的階段邁進(jìn)。

（四）各省城市低碳發(fā)展指標(biāo)綜合評價

根據(jù)綜合指數(shù)計算原理，進(jìn)一步計算并分析城市低碳發(fā)展指標(biāo)變化情況，各省份城市低碳發(fā)展指標(biāo)綜合指數(shù)見圖2—圖7，總指標(biāo)層面，浙江省驅(qū)動力、狀態(tài)、影響、響應(yīng)領(lǐng)先于其他三省，陜西省壓力指標(biāo)尤為突出，可持續(xù)發(fā)展過程中應(yīng)高度重視經(jīng)濟(jì)與環(huán)境之間的關(guān)系，河南省和遼寧省五大指標(biāo)相對平穩(wěn)；分指標(biāo)層面，2011—2019年驅(qū)動力指標(biāo)和響應(yīng)指標(biāo)整體呈增長趨勢，壓力指標(biāo)整體呈下降趨勢，狀態(tài)指標(biāo)和影響指標(biāo)整體呈平穩(wěn)或微增長趨勢，為社會經(jīng)濟(jì)和綠色環(huán)保發(fā)展提供了有力支撐，是城市低碳發(fā)展向好的關(guān)鍵。

五、結(jié)論與建議

通過構(gòu)建城市低碳發(fā)展評價指標(biāo)體系，根據(jù)各省份2011—2019年實際發(fā)展數(shù)據(jù)，對各省份城市低碳發(fā)展情況進(jìn)行評價與分析，得出以下結(jié)論：

（1）運用熵值法進(jìn)行計算，排除了主觀性，使數(shù)據(jù)分析過程和城市低碳發(fā)展評價指標(biāo)體系更加科學(xué)合理，可為其他城市低碳發(fā)展提供參考，對推動我國雙碳目標(biāo)實現(xiàn)具有實踐意義。

（2）經(jīng)過實證分析，評價指標(biāo)體系中驅(qū)動力、壓力、響應(yīng)權(quán)重相對較高，狀態(tài)次之，影響最低，權(quán)重分別為0.2714、0.2028、0.1751、0.1188、 0.2319；指標(biāo)層中公共交通運營線路總長權(quán)重最高，說明公共交通建設(shè)對城市低碳發(fā)展影響較大。

（3）各省份城市低碳發(fā)展水平整體上呈增長趨勢，發(fā)展階段逐步提升。分指標(biāo)綜合指數(shù)大小浙江省響應(yīng)>驅(qū)動力>狀態(tài)>壓力>影響；河南省驅(qū)動力>狀態(tài)>響應(yīng)>影響>壓力；陜西省壓力>驅(qū)動力>影響>狀態(tài)>響應(yīng)；遼寧省驅(qū)動力>影響>壓力>響應(yīng)>狀態(tài)，響應(yīng)性指標(biāo)與驅(qū)動力指標(biāo)越大，壓力性指標(biāo)越小，城市低碳發(fā)展水平越高，另外，城市低碳發(fā)展水平受地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的影響。

綜合DPSIR模型和城市低碳發(fā)展綜合指數(shù)分析結(jié)論，提出以下幾點建議，未來城市低碳發(fā)展的工作重點：

（1）加大節(jié)能降碳力度。結(jié)合雙碳目標(biāo)，在響應(yīng)方面，加大技術(shù)投入，不斷研究碳捕捉、碳封存技術(shù)，為城市低碳發(fā)展提供技術(shù)支撐，追求綠色低碳創(chuàng)新發(fā)展，在城市中開展節(jié)能降碳增效行動，倡導(dǎo)城市綠色發(fā)展理念，大力宣傳低碳出行，加強(qiáng)區(qū)縣綠色低碳建設(shè)，持續(xù)降低壓力的影響，從根本上減少二氧化碳排放，提高人們的生活幸福感、獲得感。

（2）重視第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展。疫情影響下，餐飲、快遞、交通等服務(wù)業(yè)發(fā)展受到一定限制，隨著疫情的有效控制，第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展逐步回暖，因此，有序調(diào)整三大產(chǎn)業(yè)比重，補(bǔ)齊短板，大力提升經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，加快城鎮(zhèn)化建設(shè)，為城市低碳發(fā)展提供經(jīng)濟(jì)支撐。

（3）推動新能源產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。替代耗能大、高污染的產(chǎn)業(yè)，推動城市公共服務(wù)車輛電動化替代，推廣電力、氫燃料、液化天然氣動力重型貨運車輛，降低龐大的能源基數(shù)壓力，創(chuàng)新碳排放控制技術(shù)與方法，提升生態(tài)環(huán)境指數(shù)，在統(tǒng)籌城鎮(zhèn)化發(fā)展的同時，謀求城市綠色低碳發(fā)展。

（作者單位：沈陽化工大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院）