京津冀地區(qū)碳排放效率及減排路徑研究

李月婷，王希龍，包曉斌

（1.中國(guó)社會(huì)科學(xué)院大學(xué)應(yīng)用經(jīng)濟(jì)學(xué)院，北京 102488；2.中國(guó)社會(huì)科學(xué)院農(nóng)村發(fā)展研究所，北京 100732）

0 引言

在當(dāng)前人類社會(huì)快速發(fā)展的背景下，如何處理好因二氧化碳排放所帶來(lái)的環(huán)境氣候變化問(wèn)題，已成為全世界共同面臨的挑戰(zhàn)，推行低碳經(jīng)濟(jì)成為全世界的一致發(fā)展方向［1］。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展、城鎮(zhèn)化的高速推進(jìn)以及能源消耗的大量增加，導(dǎo)致中國(guó)在過(guò)去的二十年里碳排放量呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)［2］。2020 年中國(guó)的碳排放總量達(dá)到98.99億t，是2000 年的3.3 倍，位居世界第一，因此面臨著巨大的碳減排壓力［3］。2009 年，在哥本哈根世界氣候大會(huì)上，中國(guó)明確提出了“雙碳”的戰(zhàn)略目標(biāo)，即力爭(zhēng)在2030 年前實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”，2060 年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”，著力發(fā)展良好的生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)綠色高質(zhì)量發(fā)展。

城市群是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要載體，也是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要主體。城市群不僅為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了有力支撐，同時(shí)也是環(huán)境污染和碳排放最為集中的區(qū)域［4］。雖然北京的碳排放強(qiáng)度相較于其他省市較小，但京津冀作為中國(guó)主要的碳排放地區(qū)之一，其碳排放量已是京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角三大區(qū)域內(nèi)碳排放強(qiáng)度最高的區(qū)域。2019 年京津冀地區(qū)在全國(guó)碳排放總量中的占比超過(guò)10%，其中北京0.88億t，天津1.58 億t，河北9.14 億t，京津冀地區(qū)在區(qū)域綠色低碳轉(zhuǎn)型的協(xié)同發(fā)展中明顯不足。因此，需要對(duì)京津冀地區(qū)碳排放效率進(jìn)行進(jìn)一步測(cè)算，為尋找京津冀地區(qū)減碳路徑和政策評(píng)估提供支撐和依據(jù)。

目前有大量學(xué)者對(duì)碳排放效率進(jìn)行了測(cè)算，測(cè)算的常用方法包括數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法［5］，但由于其忽略了非期望產(chǎn)出、外界環(huán)境、隨機(jī)變量等因素，測(cè)量的結(jié)果存在一定偏差。于是有學(xué)者采用了SBM 模型［6，7］、三階段DEA 模型［8］、三階段SBM -DEA 模型［9］、超效率DEA模型［10］等改進(jìn)后的測(cè)算方法，發(fā)現(xiàn)得到的結(jié)果更加符合真實(shí)狀態(tài)，尤其是基于非期望產(chǎn)出的三階段DEA和超效率DEA模型能夠同時(shí)剔除環(huán)境因素和隨機(jī)變量的影響。在此基礎(chǔ)上，大量學(xué)者從時(shí)空特征、影響因素、空間效應(yīng)、動(dòng)態(tài)演進(jìn)與治理策略等諸多方面對(duì)中國(guó)不同區(qū)域的碳排放現(xiàn)狀進(jìn)行了研究，包括長(zhǎng)三角地區(qū)［11-15］、京津冀區(qū)域［16-19］、東北三?。?0-24］、黃河流域［25-28］等。因此，過(guò)往研究更多地關(guān)注于某一區(qū)域的碳排放現(xiàn)狀，既沒(méi)有加入產(chǎn)業(yè)疏解與承接的觀察背景，也缺少京津冀地區(qū)和其他碳排放高效率區(qū)域或省份的橫向比較。

北京作為首都在京津冀區(qū)域中占據(jù)的特殊位置，長(zhǎng)期以來(lái)與天津、河北之間在經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平上產(chǎn)生了較大差異，由此帶來(lái)了一系列區(qū)域發(fā)展不平衡不充分的問(wèn)題。因此，在發(fā)展存在顯著差異的情況下，研究京津冀地區(qū)真實(shí)的碳排放效率值及其差異具有重要意義。本研究的視野不囿于京津冀包含的3 個(gè)省級(jí)行政單元，而是希望能夠獲得同期與其他省及行政單元和主要城市群的橫向比較。本研究以2015—2019 年中國(guó)30 個(gè)省份碳排放效率為基礎(chǔ)，將京津冀地區(qū)的碳排放效率與碳排放高效率區(qū)域或省份進(jìn)行比較，著重理清京津冀地區(qū)與碳排放高效率區(qū)域之間的差異來(lái)源，以期為京津冀地區(qū)的碳減排工作提供相關(guān)政策建議和思路。

1 研究方法、指標(biāo)選取和數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究方法

三階段DEA方法是由Fried 等提出的［29］，該方法的優(yōu)勢(shì)在于將環(huán)境影響和統(tǒng)計(jì)噪聲引入到效率的評(píng)價(jià)體系當(dāng)中，對(duì)傳統(tǒng)DEA 模型進(jìn)行了改善，從而得到真實(shí)的效率值。本文在此基礎(chǔ)上采用了改進(jìn)后的三階段DEA模型，其構(gòu)建包含以下3 個(gè)階段：

第一階段，使用決策單元的初始投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)進(jìn)行超效率DEA分析，采用投入導(dǎo)向型的規(guī)?？勺傿CC模型，該模型可將技術(shù)效率分解為純技術(shù)效率和規(guī)模效率。鑒于傳統(tǒng)DEA模型已十分成熟，其數(shù)學(xué)原理在此不再贅述。

第二階段，將所有決策單元調(diào)整到相同的環(huán)境條件，采用SFA方法對(duì)第一階段中投入差額值與環(huán)境變量、隨機(jī)誤差因素的關(guān)系進(jìn)行分析，調(diào)整投入變量，由此得到真實(shí)效率值。設(shè)共有n個(gè)決策單元，每一個(gè)決策單元都有m種投入，假定存在p 個(gè)可觀測(cè)的環(huán)境變量，構(gòu)建的SFA回歸方程：

式中：sik表示第k 個(gè)決策單元的第i 項(xiàng)投入的松弛變量；zk＝（z1k，z2k，…，zpk）表示p個(gè)可觀測(cè)的環(huán)境變量；βi表示環(huán)境變量的待估參數(shù)；fi（zk；βi）表示環(huán)境變量對(duì)于冗余sik的影響，一般取fi（zk；βi）＝zkβi；vik＋uik為混合誤差項(xiàng)，vik反映隨機(jī)誤差的影響，uik反映管理無(wú)效率，且兩者是獨(dú)立不相關(guān)的?；谧钣行У臎Q策單元，以其投入項(xiàng)為基準(zhǔn)，對(duì)其他各決策單元投入量作以下調(diào)整：

式中：xik表示調(diào)整前的投入數(shù)量；為調(diào)整后的值；是外部環(huán)境變量參數(shù)的估計(jì)值；是隨機(jī)干擾項(xiàng)的估計(jì)值；maxk代表調(diào)整的是環(huán)境因素；表示將所有決策單元的隨機(jī)誤差調(diào)整到相同狀態(tài)。

第三階段，將經(jīng)過(guò)SFA 回歸處理后的投入數(shù)據(jù)與原產(chǎn)出數(shù)據(jù)，重新運(yùn)用BCC 模型進(jìn)行效率評(píng)估，從而獲得真實(shí)結(jié)果。

1.2 指標(biāo)選取

投入產(chǎn)出變量。本文選取GDP為期望產(chǎn)出，并利用平減指數(shù)將GDP轉(zhuǎn)換為2000 年為基期的不變價(jià)格，以此來(lái)消除價(jià)格波動(dòng)對(duì)GDP 的影響，將碳排放總量作為非期望產(chǎn)出。資本存量和人力資本作為投入變量，其中資本存量采用張軍［30］所使用的永續(xù)盤(pán)存法進(jìn)行估算，并以其估算的2000 年末各地區(qū)的物質(zhì)資本存量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)推衍得到2015—2019 年資本存量；人力資本數(shù)據(jù)使用各省年末就業(yè)人數(shù)進(jìn)行表征。

對(duì)于碳排放總量的計(jì)算通常由估算得出。在估算過(guò)程中，主要能源消費(fèi)數(shù)據(jù)從《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》中直接獲得，各能源的碳排放系數(shù)參考聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門(mén)委員會(huì)IPCC（2006）所提供的二氧化碳排放量估算方法，具體計(jì)算公式如下：

式中：Cit表示估算的i 省第t 年的二氧化碳排放總量；aj表示第j種能源的碳排放系數(shù)，本文將化石能源消費(fèi)種類劃分為7 種，分別是煤炭、焦炭、汽油、煤油、柴油、燃料油和天然氣；Eijt表示i省第t年第j種初級(jí)化石燃料的消耗量。

環(huán)境變量。環(huán)境變量的選取應(yīng)考慮能夠影響碳排放效率，但又無(wú)法進(jìn)行主觀控制的變量，如要素稟賦、地理位置、能源價(jià)格、制度條件、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、城市化發(fā)展水平以及科技水平等因素，但由于模型的局限性以及客觀條件所限無(wú)法測(cè)定所有的環(huán)境因素，因此結(jié)合相關(guān)參考文獻(xiàn)［31］，本文重點(diǎn)考慮產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、對(duì)外開(kāi)放程度和技術(shù)進(jìn)步4 個(gè)變量對(duì)碳排放效率的影響。①產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)。碳排放量與第一、第三產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)息息相關(guān)，因此產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級(jí)有助于減少碳排放量，即能源密集型的第一產(chǎn)業(yè)向第三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移可以有助于碳減排，本文使用第三產(chǎn)業(yè)的比重來(lái)表征產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。②能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。中國(guó)當(dāng)前的能源消費(fèi)主要以煤炭等化石燃料為主，但由此會(huì)造成大的碳排放量問(wèn)題，能源使用效率也較低。因此，本文采取煤炭消費(fèi)量與能源消費(fèi)總量的比值來(lái)表征能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。③對(duì)外開(kāi)放程度。粗放型的出口貿(mào)易結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)過(guò)程中消耗大量能源，同時(shí)，引入先進(jìn)的技術(shù)和管理方法等可以提高碳排放效率。因此對(duì)外開(kāi)放程度通常使用外貿(mào)依存度，即進(jìn)出口總額占GDP 的比重進(jìn)行表征，其中GDP為以2000 年為基期的不變價(jià)格。④技術(shù)進(jìn)步?？茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步能夠提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，幫助社會(huì)更高效的利用現(xiàn)有能源，從而降低碳排放量并提高能源利用率。本文采用專利授權(quán)數(shù)量來(lái)表征技術(shù)進(jìn)步。

1.3 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文研究對(duì)象為中國(guó)30 個(gè)省份（因相關(guān)數(shù)據(jù)缺失及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)口徑不一致等原因，故未包含中國(guó)西藏自治區(qū)、香港特別行政區(qū)、澳門(mén)特別行政區(qū)和臺(tái)灣地區(qū)），因篇幅所限，選取的樣本時(shí)間為2015—2019年，原始數(shù)據(jù)均來(lái)源于《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》以及Wind數(shù)據(jù)庫(kù)。

2 結(jié)果及分析

2.1 第一階段計(jì)算結(jié)果

利用Maxdea 8 軟件，將碳排放總量作為非期望產(chǎn)出進(jìn)行處理，經(jīng)過(guò)計(jì)算得到第一階段超效率DEA模型的測(cè)算結(jié)果如表1 所示。由表1 可知，2015—2019 年各地區(qū)碳排放效率、純技術(shù)效率、規(guī)模效率的平均值分別為0.611、0.805、0.802。其中，京津冀地區(qū)平均碳排放效率的排序?yàn)椋罕本竞颖保咎旖?，北京碳排放效率最?yōu)為1，河北碳排放效率次之為0.634，天津的碳排放效率最低為0.545。另外在30個(gè)省份的碳排放效率總排序中，北京排名第1，河北排名第10，天津排名第18。由此可見(jiàn)，京津冀地區(qū)之間的碳排放效率差異較大，其差距還需進(jìn)一步予以控制。

表1 第一階段各地區(qū)碳排放效率平均值Table 1 Average carbon emission efficiency of each region in the first stage

本文將碳排放效率劃分為高、中、低3 檔，高效率地區(qū)的效率值＞0.667，中效率地區(qū)的效率值為0.333—0.667，低效率地區(qū)為0—0.333。從圖1 可見(jiàn)，北京為碳排放高效率地區(qū)，天津和河北為碳排放中效率地區(qū)。天津的純技術(shù)效率和規(guī)模效率都相對(duì)較低，分別為0.735 和0.741，首先應(yīng)當(dāng)解決規(guī)模效率問(wèn)題，而河北碳排放效率低的主要原因在于技術(shù)效率低，僅為0.65。京津冀三地在碳排放效率、純技術(shù)效率、規(guī)模效率上均有明顯差異，這在一定程度上取決于各自不同的資源稟賦、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)以及制度環(huán)境等因素。2019 年，北京、天津、河北的第三產(chǎn)業(yè)占比分別為83.5%、63.5%、51.5%，而到了2021 年，第三產(chǎn)業(yè)占比分別為81.7%、61.3%和49.5%，仍保持較大差距，可見(jiàn)北京碳排放效率的優(yōu)勢(shì)離不開(kāi)其以第三產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，而天津和河北仍較強(qiáng)的依賴于工業(yè)，從而導(dǎo)致地區(qū)碳排放總量的提高。此外，北京、天津和河北的科技創(chuàng)新水平以及對(duì)人才的吸引力等方面均具有明顯差異?？梢?jiàn)，為了提高京津冀地區(qū)碳排放效率，應(yīng)當(dāng)以提高河北和天津的碳排放效率為重點(diǎn)，而主要手段則離不開(kāi)京津冀地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的均衡與優(yōu)化，尤其是河北和天津技術(shù)管理水平的提高、企業(yè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變以及能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。各地區(qū)均擁有不同的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和資源稟賦，這些因素不可避免的對(duì)各自省市產(chǎn)生不同程度的影響，因此為了獲得真實(shí)的效率值，還需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步處理。

圖1 第一階段碳排放效率分布Figure 1 Distribution of carbon emission efficiency in the first stage

2.2 第二階段SFA回歸

利用Frontier4.1，構(gòu)建SFA 回歸模型。由于投入變量選取資本存量和人力資本，因此第二階段以資本存量、人力資本投入的松弛變量為因變量，以產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、對(duì)外開(kāi)放程度和技術(shù)進(jìn)步為自變量?；貧w結(jié)果如表2 所示。由表2 可知，大部分環(huán)境變量對(duì)投入松弛變量的系數(shù)值都可以通過(guò)顯著性檢驗(yàn)，這說(shuō)明外部環(huán)境因素確實(shí)對(duì)結(jié)果造成顯著影響，而LR的單邊誤差檢驗(yàn)也通過(guò)了1%水平的顯著性檢驗(yàn)，說(shuō)明通過(guò)第二階段SFA 的回歸分析來(lái)調(diào)整投入值是十分必要的。具體表現(xiàn)為：①產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。用第三產(chǎn)業(yè)占比來(lái)表征的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與資本存量松弛、人力資本松弛均呈1%水平的顯著負(fù)相關(guān)，這說(shuō)明第三產(chǎn)業(yè)占比的高低與投入冗余變量之間呈負(fù)相關(guān)，即當(dāng)?shù)谌a(chǎn)業(yè)占比提高時(shí)，資本存量和人力資本的投入減少，有利于提高資本和人力投入的產(chǎn)出效率。②能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。以煤炭消費(fèi)量占能源消費(fèi)總量比重衡量的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)與資本存量松弛、人力資本松弛負(fù)相關(guān)，并通過(guò)1%水平的顯著性檢驗(yàn)。說(shuō)明煤炭消費(fèi)比重的提高可以顯著減少各項(xiàng)投入量，這意味著煤炭的大量消耗能夠降低資本和人力投入，這恰好與中國(guó)過(guò)去采取粗放式經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的情況相符。因此，如果要降低碳排放量、較少煤炭的消耗量，就會(huì)對(duì)投入變量的要求提高，而為了保證經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，必須從其他方面提高資源與投入要素的利用效率，才能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展。③對(duì)外開(kāi)放程度。使用進(jìn)出口總額占GDP 的比重來(lái)衡量對(duì)外開(kāi)放程度，與人力資本松弛負(fù)相關(guān)，通過(guò)1%水平的顯著性檢驗(yàn)，與資本存量松弛呈負(fù)相關(guān)，但T檢驗(yàn)結(jié)果不顯著，外貿(mào)依存度的提高對(duì)兩種投入的松弛變量均有利。這說(shuō)明提升外貿(mào)依存度有利于提高資源的有效配置。④技術(shù)進(jìn)步。與理論預(yù)期不一致的是，用授權(quán)專利數(shù)表征的技術(shù)進(jìn)步對(duì)資本存量松弛、人力資本松弛的系數(shù)均為正，t 檢驗(yàn)結(jié)果均不顯著，說(shuō)明提高技術(shù)進(jìn)步會(huì)導(dǎo)致投入松弛的增加。這是由于各地區(qū)在提升技術(shù)進(jìn)步的同時(shí)，沒(méi)有增強(qiáng)技術(shù)進(jìn)步在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的有效應(yīng)用，導(dǎo)致實(shí)用性不強(qiáng)從而造成投入資本和人力資源的浪費(fèi)。

表2 SFA回歸結(jié)果Table 2 SFA regression results

由上述分析可知，外部環(huán)境因素對(duì)投入要素的影響各不相同，地處不同區(qū)域?qū)?huì)導(dǎo)致該地區(qū)受到的環(huán)境影響有很大差異，從而造成碳排放效率計(jì)算的偏差，為此需要對(duì)投入變量進(jìn)行調(diào)整，并重新帶入BCC模型。

2.3 第三階段計(jì)算結(jié)果

將經(jīng)過(guò)第二階段調(diào)整后的投入值和原始產(chǎn)出帶入模型，得到新的更符合實(shí)際情況的碳排放效率平均值，結(jié)果如表3 所示，調(diào)整后的碳排放效率分布如圖2 所示。

圖2 第三階段碳排放效率分布Figure 2 Distribution of carbon emission efficiency in the third stage

表3 第三階段各地區(qū)碳排放效率平均值Table 3 Average carbon emission efficiency of each region in the third stage

由表3 可知，剔除環(huán)境變量和隨機(jī)因素的影響后，各數(shù)據(jù)產(chǎn)生較大差異，碳排放效率的平均值由0.611提升到0.657，純技術(shù)效率由0.805 提升到0.902，規(guī)模效率由0.802 下降到0.746。其中北京和上海的碳排放效率依然處于效率最佳前沿面。而遼寧由第一階段的0.74 提升到1.034，晉升至效率前沿，說(shuō)明在剔除環(huán)境變量和隨機(jī)因素的影響后，其碳排放效率是十分高效的，第一階段較低的碳排放效率并不能反映其真實(shí)的技術(shù)管理水平。

由圖2、表3 可知，各地碳排放效率的劃分發(fā)生明顯變化。江蘇、河北、四川、山東、湖南、安徽、福建、江西、湖北9 省的碳排放效率均明顯提升，全部由碳排放中效率地區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)楦咝实貐^(qū)，并且這些地區(qū)的純技術(shù)效率均發(fā)生提升，說(shuō)明外界的不利環(huán)境因素或較差的機(jī)遇導(dǎo)致它們?cè)诘谝浑A段表現(xiàn)出較低的碳排放效率。而在碳排放中效率地區(qū)中，天津、山西、甘肅的碳排放效率有所下降，而且僅有天津的純技術(shù)效率發(fā)生下降，這說(shuō)明天津在第一階段中所表現(xiàn)的較高的碳排放效率與外界較好的環(huán)境因素與好的機(jī)遇密不可分，且實(shí)際純技術(shù)效率不如看上去的好。內(nèi)蒙古由第一階段中的碳排放低效率地區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)樘寂欧胖行实貐^(qū)，碳排放效率由0.315 上升為0.369，純技術(shù)效率也提升，說(shuō)明內(nèi)蒙古較低的碳排放效率一定程度上受外界環(huán)境和較差的機(jī)遇所影響。此外海南由第一階段的碳排放中效率地區(qū)，下降為碳排放低效率地區(qū)，碳排放效率由0.548 顯著下降到0.329，說(shuō)明海南在第一階段中較高的碳排放效率得益于其好的外部環(huán)境或好的機(jī)遇。由此可見(jiàn)，只有剔除外部環(huán)境和隨機(jī)因素的影響，才能更為客觀的描述不同地區(qū)碳排放效率的真實(shí)情況。

此外，從純技術(shù)效率和規(guī)模效率的角度來(lái)看，按照年平均值0.85 作為臨界點(diǎn)，30 個(gè)省份純技術(shù)效率—規(guī)模效率可以組合為4 種類型，結(jié)果如圖3 所示。①高—高集聚區(qū)，即純技術(shù)效率和規(guī)模效率均超過(guò)臨界點(diǎn)，包括北京、遼寧、黑龍江、上海、浙江、安徽、山東、四川，反映了此類地區(qū)在技術(shù)效率和規(guī)模效率上改進(jìn)空間較小的特點(diǎn)，這歸功于這些地區(qū)近年來(lái)產(chǎn)業(yè)布局優(yōu)化、科技創(chuàng)新水平方面趨于高效。②高—低集聚區(qū)，即純技術(shù)效率高于臨界點(diǎn)但規(guī)模效率不足，包括了江蘇、江西、廣東、海南、甘肅、青海、寧夏，說(shuō)明該類型城市在技術(shù)效率上具有優(yōu)勢(shì)但規(guī)模效率需要提升。③低—高集聚區(qū)，即純技術(shù)效率不足但規(guī)模效率超過(guò)臨界點(diǎn)，包括河北、山西、福建、河南、湖北、湖南，此類地區(qū)應(yīng)以提高技術(shù)效率為主要突破點(diǎn)來(lái)提升碳排放效率。④低—低集聚區(qū)，即純技術(shù)效率和規(guī)模效率均低于臨界點(diǎn)，包括天津、內(nèi)蒙古、吉林、廣西、重慶、貴州、云南、陜西、新疆，是碳排放效率需重點(diǎn)改進(jìn)的區(qū)域，一方面需注意提高技術(shù)管理水平，另一方面還應(yīng)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。綜上可見(jiàn)，北京的純技術(shù)效率和規(guī)模效率均超過(guò)臨界點(diǎn)，在高—高集聚區(qū)，其碳排放效率的改進(jìn)空間有限；河北的純技術(shù)效率不足但規(guī)模效率較好，處于低—高集聚區(qū)；天津的純技術(shù)效率和規(guī)模效率均不足，處于低—低集聚區(qū)，仍有很大的提升空間。因此京津冀地區(qū)顯然在碳排放效率方面發(fā)展極為不均衡，優(yōu)質(zhì)資源和要素的均衡流動(dòng)仍不通暢，這就要求京津冀地區(qū)應(yīng)打破地方利益格局，構(gòu)建起基于平等關(guān)系的利益協(xié)調(diào)機(jī)制，成立利益共同體。

由圖2、圖3 可知，上海、浙江、江蘇、安徽所隸屬的長(zhǎng)江三角洲與廣東均屬于碳排放高效率地區(qū)，并且各地純技術(shù)效率和規(guī)模效率較為均衡，無(wú)明顯短板，可以作為30 個(gè)省份中碳排放高效率區(qū)域或省份的代表。長(zhǎng)三角、廣東和京津冀地區(qū)各項(xiàng)效率平均值如表4 所示，其中由于珠江三角洲隸屬?gòu)V東省中南部地區(qū)，鑒于本文的研究對(duì)象為省級(jí)行政單元，因此選取廣東省作為碳排放高效率地區(qū)的代表與京津冀、長(zhǎng)三角區(qū)域進(jìn)行比較。由表4 可知，長(zhǎng)三角碳排放效率的平均值為0.967，純技術(shù)效率的平均值為1.074，規(guī)模效率的平均值為0.898，除江蘇在高—低集聚區(qū)外，其他地區(qū)均在高—高集聚區(qū)，體現(xiàn)了長(zhǎng)江三角洲在碳排放方面發(fā)展較為均衡。廣東的碳排放效率、純技術(shù)效率、規(guī)模效率的平均值分別為0.968、1.206 和0.803，京津冀各項(xiàng)效率的平均值分別為0.802、0.924和0.862。比較發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)三角的碳排放效率、純技術(shù)效率均優(yōu)于京津冀地區(qū)各項(xiàng)指標(biāo)的平均值，廣東的碳排放效率和純技術(shù)效率也明顯優(yōu)于京津冀，而長(zhǎng)三角、廣東的規(guī)模效率則與京津冀區(qū)域無(wú)太大差異。說(shuō)明京津冀地區(qū)碳排放效率與高效率地區(qū)之間的差異主要來(lái)源于純技術(shù)效率的差距，即技術(shù)管理水平方面較為弱勢(shì)。眾所周知，中國(guó)區(qū)域科技創(chuàng)新水平長(zhǎng)期以來(lái)都呈現(xiàn)出“東強(qiáng)西弱”的格局，且東部地區(qū)中尤其以珠三角和長(zhǎng)三角區(qū)域的科技創(chuàng)新能力最為突出，這與京津冀地區(qū)純技術(shù)效率低于長(zhǎng)三角和廣東的結(jié)果相一致。長(zhǎng)三角與廣東在技術(shù)管理水平方面的優(yōu)勢(shì)離不開(kāi)多年來(lái)地方政府對(duì)于科技創(chuàng)新水平的重視與扶持，并且近年來(lái)還大力推動(dòng)人才引進(jìn)政策等相關(guān)措施，極大地促進(jìn)了區(qū)域科技創(chuàng)新能力的提升。因此京津冀地區(qū)，應(yīng)當(dāng)充分利用北京在科技創(chuàng)新領(lǐng)域的發(fā)展優(yōu)勢(shì)，帶動(dòng)區(qū)域科技創(chuàng)新能力的協(xié)調(diào)發(fā)展，提升區(qū)域的整體技術(shù)管理水平，從而大幅提高碳排放效率。

表4 長(zhǎng)三角、廣東、京津冀效率對(duì)比Table 4 Efficiency comparison of Yangtze River Delta，Guangdong，Beijing-Tianjin-Hebei

3 結(jié)論、討論與政策啟示

3.1 結(jié)論與討論

本研究利用基于非期望產(chǎn)出的三階段數(shù)據(jù)包絡(luò)分析和超效率數(shù)據(jù)包絡(luò)分析模型對(duì)京津冀地區(qū)的碳排放效率進(jìn)行研究，分析了京津冀地區(qū)碳排放效率的差異及原因，并與碳排放高效率地區(qū)進(jìn)行了對(duì)比分析。通過(guò)測(cè)算2015—2019 年中國(guó)30 個(gè)省份的碳排放效率后發(fā)現(xiàn)，各地區(qū)第一階段與第三階段的效率值有明顯差異，說(shuō)明剔除環(huán)境因素和隨機(jī)變量的影響是十分有必要的，通過(guò)利用修正后的投入變量，能夠得到更加真實(shí)的碳排放效率值。從第三階段碳排放效率值可以發(fā)現(xiàn)，相比于第一階段北京和河北的碳排放效率有所上升，而天津的碳排放效率則下降，說(shuō)明天津在第一階段的碳排放效率值得益于其有利的環(huán)境因素。此外，北京在第一階段與第三階段均屬于碳排放高效率地區(qū)，而河北則由中效率地區(qū)提升為高效率地區(qū)，天津在第一和第三階段均屬于中效率地區(qū)。通過(guò)比較各地區(qū)的純技術(shù)效率和規(guī)模效率值發(fā)現(xiàn)，北京屬于高—高集聚區(qū)，河北為高—低集聚區(qū)，天津則屬于低—低集聚區(qū)，因此京津冀地區(qū)在碳排放效率方面差異十分顯著，發(fā)展極為不均衡。京津冀地區(qū)碳減排的目標(biāo)應(yīng)以天津和河北為重點(diǎn)，兩地與北京的差異主要來(lái)源于以工業(yè)為主的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及相對(duì)較低的技術(shù)發(fā)展水平，因此產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化以及企業(yè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變應(yīng)作為實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展的主要途徑。通過(guò)與碳排放高效率地區(qū)的長(zhǎng)三角與廣東的對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，京津冀地區(qū)在碳排放效率方面的不足主要源于其發(fā)展不均衡導(dǎo)致的整體技術(shù)水平相對(duì)較低。

3.2 政策啟示

在京津冀區(qū)域一體化的背景下，需要探索區(qū)域減排路徑，協(xié)調(diào)地區(qū)間經(jīng)濟(jì)發(fā)展與碳減排的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)區(qū)域均衡發(fā)展。

首先，加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，完善京津冀跨地區(qū)聯(lián)合治理模式。對(duì)京津冀來(lái)說(shuō)，如果碳排放效率沒(méi)有得到提升，那么產(chǎn)業(yè)疏解和產(chǎn)業(yè)承接只是碳排放的空間轉(zhuǎn)移。要想實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)就需要突破單一的地區(qū)治理模式，加強(qiáng)聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制建設(shè)。首先，需改善行政管理、價(jià)值分配、空間布局等對(duì)京津冀協(xié)同發(fā)展造成不良影響的體制機(jī)制，構(gòu)建全方位、深層次、寬領(lǐng)域的合作體系，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的協(xié)同發(fā)展。其次，應(yīng)創(chuàng)立基于平等關(guān)系的利益協(xié)調(diào)機(jī)制，打破地方利益格局，從頂層設(shè)計(jì)上確保京津冀地區(qū)實(shí)現(xiàn)互利共贏，弱化行政區(qū)間，建立相應(yīng)的生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，彌補(bǔ)河北在京津冀地區(qū)可持續(xù)發(fā)展中所作出的巨大犧牲，成為利益共同體。最后，還應(yīng)從區(qū)域碳減排效益最大化出發(fā)，將各地區(qū)的實(shí)際情況與電力、交通、能源等重點(diǎn)碳減排領(lǐng)域相結(jié)合，因地制宜的制定碳減排規(guī)劃方案，并制定相應(yīng)的污染物聯(lián)合監(jiān)測(cè)機(jī)制，增強(qiáng)區(qū)域?qū)I(yè)化治理能力。

其次，深化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，充分提高全要素生產(chǎn)率。根據(jù)本研究測(cè)算，京津冀區(qū)域內(nèi)天津和河北仍存在較大的減碳潛力，因此天津和河北產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的可持續(xù)發(fā)展是未來(lái)關(guān)注的重點(diǎn)。首先，應(yīng)積極推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，大力提高第三產(chǎn)業(yè)占比，同時(shí)需平衡第二產(chǎn)業(yè)對(duì)實(shí)體經(jīng)濟(jì)與社會(huì)運(yùn)行的支撐作用。目前河北正在從傳統(tǒng)鋼鐵行業(yè)向制造業(yè)轉(zhuǎn)型，未來(lái)可以繼續(xù)依托北京科技高地向新能源、新材料等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)全域高質(zhì)量發(fā)展，帶來(lái)更具突破性的產(chǎn)業(yè)變革。其次，應(yīng)優(yōu)化區(qū)域內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈與價(jià)值鏈的空間布局，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)協(xié)作與產(chǎn)業(yè)融合，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)布局一體化，彌補(bǔ)京津冀處于不同發(fā)展階段的區(qū)域在產(chǎn)業(yè)銜接、產(chǎn)業(yè)鏈配套等方面存在的缺失，實(shí)現(xiàn)具有比較優(yōu)勢(shì)的區(qū)域分工格局。最后，要通過(guò)政策引導(dǎo)，暢通優(yōu)質(zhì)創(chuàng)新要素的均衡流動(dòng)，破除要素和產(chǎn)品流動(dòng)壁壘，形成區(qū)域內(nèi)與產(chǎn)業(yè)需求相匹配的要素供給體系，維護(hù)統(tǒng)一開(kāi)放競(jìng)爭(zhēng)有序的市場(chǎng)環(huán)境。

再次，引導(dǎo)和鼓勵(lì)企業(yè)轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式，改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。減少碳排放離不開(kāi)企業(yè)生產(chǎn)方式的調(diào)整、能源利用效率的提升以及能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。一方面，重點(diǎn)考慮引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)、提高能源利用率，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率與碳減排的雙重提升。鼓勵(lì)企業(yè)改變過(guò)去粗放式的發(fā)展模式，以改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)作為切入點(diǎn)，提高能源利用的投入產(chǎn)出比，使能源得到充分利用。其中先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)主要包括使用清潔生產(chǎn)技術(shù)、提高污染物的治理能力以及優(yōu)化原始投入配比等方式，而其中清潔生產(chǎn)技術(shù)的開(kāi)發(fā)是關(guān)鍵，因此需要政府加大對(duì)節(jié)能減排新技術(shù)方面的資金投入，對(duì)自主開(kāi)發(fā)新技術(shù)的企業(yè)予以大力扶持；另一方面，需不斷開(kāi)發(fā)清潔能源，改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。將不同地區(qū)節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展的要求相結(jié)合，改變過(guò)去以化石能源為主導(dǎo)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，在保證能源供給和能源安全的前提下，提高非化石能源在一次能源消耗中的比重，因地制宜地促進(jìn)核能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、氫能等清潔能源的使用，降低碳排放量，形成更加綠色、高效的能源消耗結(jié)構(gòu)。

最后，提高科技創(chuàng)新水平，構(gòu)建區(qū)域間合作交流機(jī)制。京津冀地區(qū)當(dāng)前的發(fā)展方式具有明顯短板，即京津冀實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新增長(zhǎng)方式的驅(qū)動(dòng)單一地依靠北京，應(yīng)重視創(chuàng)新共同體建設(shè)，釋放京津冀創(chuàng)新發(fā)展新動(dòng)能。首先，應(yīng)充分發(fā)揮北京對(duì)天津、河北的創(chuàng)新輻射作用，推動(dòng)創(chuàng)新資源的均衡布局，建立統(tǒng)一的要素市場(chǎng)和良好的營(yíng)商環(huán)境，實(shí)現(xiàn)人才、技術(shù)、數(shù)據(jù)等創(chuàng)新要素的自由流動(dòng)。其次，應(yīng)建立以企業(yè)為主體地位的創(chuàng)新生態(tài)體系，積極鼓勵(lì)企業(yè)提高在創(chuàng)新資源方面的投入，改善京津冀對(duì)國(guó)家科研經(jīng)費(fèi)嚴(yán)重依賴所造成的后勁不足。最后，利用北京作為科技中心和文化中心的特殊優(yōu)勢(shì)，積極推動(dòng)京津冀與長(zhǎng)三角、珠三角等地區(qū)的交流互通，通過(guò)項(xiàng)目合作、人才互通、技術(shù)交流等方式，將北京及其他地區(qū)先進(jìn)的產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；l(fā)展經(jīng)驗(yàn)予以推廣。