京津冀城市群高質(zhì)量發(fā)展與碳排放的脫鉤關(guān)系研究
——基于綜合評(píng)價(jià)指數(shù)的分析

韓冬

（中共天津市委黨校 生態(tài)文明教研部，天津 300191）

“雙碳”目標(biāo)的提出進(jìn)一步指明了以綠色發(fā)展為前提的硬約束，京津冀城市群是區(qū)域協(xié)同發(fā)展起步較早的國(guó)家級(jí)城市群，擁有龐大的產(chǎn)業(yè)和人口規(guī)模，是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的重要載體和關(guān)鍵支點(diǎn)，同時(shí)也是能源消費(fèi)和碳排放高度集中的區(qū)域，將面臨能源需求增長(zhǎng)與減污降碳并存的挑戰(zhàn)。實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展和減污降碳雙重目標(biāo)任務(wù)，亟須從城市群發(fā)展全局著眼，將協(xié)調(diào)發(fā)展作為碳減排的重要驅(qū)動(dòng)力，系統(tǒng)探討高質(zhì)量發(fā)展與碳排放互動(dòng)關(guān)系，凸顯城市群各城市和各子系統(tǒng)之間的協(xié)同效果、差異聯(lián)系和發(fā)展趨勢(shì)，充分考慮不同城市的產(chǎn)業(yè)、能源基礎(chǔ)與差異，動(dòng)態(tài)考察各城市在新發(fā)展理念引領(lǐng)下經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與綠色轉(zhuǎn)型的現(xiàn)實(shí)表現(xiàn)，引領(lǐng)城市群脫碳轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展。那么，京津冀城市群高質(zhì)量發(fā)展與碳利用水平是否保持了一致的發(fā)展態(tài)勢(shì)？二者的動(dòng)態(tài)關(guān)系在區(qū)域內(nèi)各城市之間是否存在差距，經(jīng)濟(jì)社會(huì)等各方面發(fā)展成效與碳利用水平之間呈現(xiàn)怎樣的互動(dòng)關(guān)系和發(fā)展態(tài)勢(shì)？上述問(wèn)題有助于推動(dòng)京津冀城市群實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的綠色協(xié)同發(fā)展。

1 文獻(xiàn)綜述

通過(guò)梳理相關(guān)文獻(xiàn)，與本研究相關(guān)的重點(diǎn)集中在三個(gè)方面：一是區(qū)域發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系。城市群整體和子系統(tǒng)發(fā)展水平從不同層面對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響。宏觀(guān)層面，城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境之間關(guān)系復(fù)雜，受到人類(lèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)的高度影響，存在多種耦合類(lèi)型，分別對(duì)應(yīng)不同的城市發(fā)展階段和發(fā)展模式[1-2]。微觀(guān)層面，討論各種資源要素與生態(tài)環(huán)境的耦合關(guān)系。環(huán)境規(guī)制下實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)良性發(fā)展，各種核心資源要素的合理有效利用成為研究熱點(diǎn)，主要集中在人口、產(chǎn)業(yè)、土地等更加具體的層面[3-4]。二是城鎮(zhèn)化與碳排放的關(guān)系。一類(lèi)研究認(rèn)為，城鎮(zhèn)化與碳排放之間為線(xiàn)性關(guān)系，側(cè)重于探討早期城鎮(zhèn)化以及發(fā)展中國(guó)家城鎮(zhèn)化進(jìn)程[5-6]。另一類(lèi)研究則認(rèn)為，城鎮(zhèn)化與碳排放之間存在非線(xiàn)性關(guān)系，即倒“U”型曲線(xiàn)，城鎮(zhèn)化早期，城鎮(zhèn)化水平提升導(dǎo)致碳排放的增加；城鎮(zhèn)化達(dá)到一定水平后，技術(shù)進(jìn)步、清潔能源和基礎(chǔ)設(shè)施得以充分利用，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)調(diào)整，降低碳排放[7-8]。三是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與碳排放的關(guān)系。其中兩種重要的研究方法包括環(huán)境庫(kù)茲涅茲曲線(xiàn)和Tapio脫鉤模型，前者反映出經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和環(huán)境污染之間存在倒“U”型關(guān)系，后者通過(guò)脫鉤彈性值大小確定經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與碳排放的脫鉤類(lèi)型[9-10]。二者成為后來(lái)學(xué)術(shù)界分析碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系的主要方法[11-13]。不少學(xué)者將脫鉤理論的應(yīng)用范圍擴(kuò)展到區(qū)域間的脫鉤追趕分析中，探討不同省份及城市間脫鉤追趕關(guān)系變化趨勢(shì)[14-15]。

目前，相關(guān)研究取得了豐碩的成果，尤其是脫鉤理論在經(jīng)濟(jì)與環(huán)境關(guān)系探討中的廣泛深入應(yīng)用為本研究提供了可行的理論分析工具，但仍有擴(kuò)展和深入的空間：一是現(xiàn)有研究多關(guān)注單一要素之間的脫鉤關(guān)系，無(wú)論是經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域還是生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域，用單一指標(biāo)評(píng)價(jià)整個(gè)系統(tǒng)發(fā)展水平，在客觀(guān)性和代表性上存在一定的缺陷。二是現(xiàn)有研究多集中于脫鉤關(guān)系和發(fā)展差異的測(cè)評(píng)，但是對(duì)產(chǎn)生原因和影響因素的溯源仍存在欠缺。此外，關(guān)于京津冀城市群相關(guān)問(wèn)題的研究亟待豐富。綜上，本文擬從以下幾個(gè)方面予以擴(kuò)展：一是以新發(fā)展理念和“雙碳”目標(biāo)為框架，建立指數(shù)評(píng)價(jià)體系，綜合反映城市群高質(zhì)量發(fā)展水平和碳利用水平，在此基礎(chǔ)上展開(kāi)脫鉤追趕類(lèi)型分析。二是將高質(zhì)量發(fā)展指數(shù)細(xì)分為5個(gè)子系統(tǒng)，從整體和子系統(tǒng)多個(gè)維度探討與碳利用水平之間的互動(dòng)關(guān)系，進(jìn)一步明確影響因素。三是按照指數(shù)評(píng)價(jià)分類(lèi)特點(diǎn)劃分城市類(lèi)型，根據(jù)不同發(fā)展類(lèi)型分析普通城市對(duì)模范城市的追趕路徑。不斷深化對(duì)京津冀城市群的量化研究，剖析各城市在實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展和落實(shí)“雙碳”目標(biāo)方面的差距，探尋主導(dǎo)因素和發(fā)展短板，為實(shí)現(xiàn)綠色協(xié)同發(fā)展提供分析視角和可循樣本。

2 數(shù)據(jù)與模型

2.1 數(shù)據(jù)處理

2.1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

2004年，北京、天津、河北省三地在廊坊召開(kāi)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)，就協(xié)同發(fā)展問(wèn)題達(dá)成一系列共識(shí)，京津冀協(xié)同發(fā)展進(jìn)入快車(chē)道。本文以2004年為研究的時(shí)間起點(diǎn)，選取京津冀13個(gè)地級(jí)市2004—2018年相關(guān)指標(biāo)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)作為研究樣本。其中，高質(zhì)量發(fā)展指數(shù)所含指標(biāo)數(shù)據(jù)主要來(lái)源于2005—2019年《中國(guó)城市年鑒》，部分?jǐn)?shù)據(jù)來(lái)源于各省市統(tǒng)計(jì)年鑒和各地方政府發(fā)布的統(tǒng)計(jì)公報(bào)。碳排放評(píng)價(jià)指數(shù)所含指標(biāo)數(shù)據(jù)主要來(lái)源于《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》《河北經(jīng)濟(jì)年鑒》和各地方政府公開(kāi)數(shù)據(jù)。

2.1.2 高質(zhì)量發(fā)展指數(shù)

2015年，黨的十八屆五中全會(huì)提出“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享”的新發(fā)展理念，為城鎮(zhèn)化指明了前進(jìn)方向和發(fā)展路徑，為城市高質(zhì)量發(fā)展賦予了豐富的內(nèi)涵。高質(zhì)量發(fā)展指數(shù)旨在衡量新發(fā)展理念在城鎮(zhèn)化發(fā)展進(jìn)程中推進(jìn)的程度，分別以創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享作為城鎮(zhèn)化高質(zhì)量發(fā)展的5個(gè)子系統(tǒng)，選取21個(gè)具體指標(biāo)構(gòu)建高質(zhì)量發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（表1），系統(tǒng)測(cè)度城市群在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城鄉(xiāng)統(tǒng)籌、生態(tài)環(huán)境、要素流動(dòng)和公共服務(wù)等各個(gè)方面的發(fā)展水平。

表1 京津冀城市群高質(zhì)量發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

指標(biāo)體系中關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于指標(biāo)權(quán)重的確定，按照賦值方式的不同主要分為主觀(guān)賦值法和客觀(guān)賦值法，前者依靠專(zhuān)業(yè)科研團(tuán)隊(duì)和權(quán)威專(zhuān)家根據(jù)指標(biāo)在評(píng)價(jià)體系中的影響力賦予權(quán)重，主要應(yīng)用于不易獲取或量化難度較大的非連續(xù)型基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；后者則運(yùn)用科學(xué)的運(yùn)算方法根據(jù)原始數(shù)據(jù)在整體樣本中的實(shí)際表現(xiàn)通過(guò)計(jì)算得到權(quán)重?cái)?shù)值，整個(gè)過(guò)程不受主觀(guān)影響，主要應(yīng)用于較為連續(xù)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。本文采取客觀(guān)賦值法中的熵值法為指標(biāo)確定權(quán)重，最大限度保證原始數(shù)據(jù)信息和研究期間的數(shù)據(jù)特征。以往研究中多以截面數(shù)據(jù)為研究對(duì)象，本文加入時(shí)間變量，形成面板數(shù)據(jù)，計(jì)算得到2004—2018年間京津冀城市群13個(gè)地級(jí)市的高質(zhì)量發(fā)展指數(shù)以及5個(gè)子系統(tǒng)的評(píng)價(jià)得分[16]。高質(zhì)量發(fā)展指數(shù)表達(dá)式如下：

2.1.3 碳利用水平指數(shù)

“雙碳”目標(biāo)下，按照碳排放總量和強(qiáng)度雙控要求，碳利用水平指數(shù)需要全面系統(tǒng)反映碳排放總量、利用效率、排放強(qiáng)度等維度，本文擬采用碳排放總量、碳生產(chǎn)率、碳足跡三個(gè)指標(biāo)變量構(gòu)建碳利用水平指數(shù)，其中碳排放總量通過(guò)以標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)算的單位GDP能耗數(shù)據(jù)計(jì)算得到，全面反映整個(gè)經(jīng)濟(jì)社會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的碳排放總量；碳生產(chǎn)率表示單位GDP的碳排放量，衡量生產(chǎn)效率；碳足跡表示人均碳排放水平，衡量人的各種活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響[17]。運(yùn)用熵值法對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)，通過(guò)加權(quán)求和得到碳利用水平指數(shù)，表達(dá)式如下：

式中：CEit為第t年城市i的碳利用水平指數(shù)，CQit為碳排放總量，CPit為碳生產(chǎn)率，CFit為碳足跡；α、β、γ為通過(guò)熵值法計(jì)算得到的權(quán)重系數(shù)，α=0.296 9,β=0.365 1,γ=0.338 0。

2.2 模型設(shè)定

2.2.1 脫鉤指數(shù)

Tapio脫鉤指數(shù)法是目前常用的衡量?jī)蓚€(gè)系統(tǒng)脫鉤關(guān)系的權(quán)威方法，運(yùn)用不同系統(tǒng)變化的彈性系數(shù)得到二者的脫鉤關(guān)系，規(guī)避OECD脫鉤指數(shù)法的基期選擇困境[18-19]。基于此，本文通過(guò)計(jì)算碳利用水平變化情況與高質(zhì)量發(fā)展變化情況的比值，構(gòu)建碳利用水平與高質(zhì)量發(fā)展二者之間的脫鉤指數(shù)，具體表達(dá)式如下：

式中：Eit為第t年城市i的碳利用水平與高質(zhì)量發(fā)展的彈性系數(shù)，即脫鉤指數(shù)；CEit為第t年城市i的碳利用水平指數(shù)，Uit為第t年城市i的高質(zhì)量發(fā)展指數(shù)，ΔCE/CE表示碳利用水平指數(shù)的變化率。ΔU/U表示高質(zhì)量發(fā)展指數(shù)的變化率。

脫鉤關(guān)系有強(qiáng)弱正負(fù)之分，根據(jù)污染物排放和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)變化方向和變化率比值情況，Tapio將污染物排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的脫鉤關(guān)系進(jìn)行分類(lèi)，成為判斷脫鉤關(guān)系類(lèi)型的重要評(píng)判依據(jù)。本文在借鑒Tapio分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上[20-21]，將其應(yīng)用于本研究探討的碳利用水平與高質(zhì)量發(fā)展的脫鉤關(guān)系狀態(tài)判別中，見(jiàn)圖1。

圖1 脫鉤關(guān)系類(lèi)型判別象限圖

本文根據(jù)碳利用水平指數(shù)和高質(zhì)量發(fā)展指數(shù)所代表的含義，根據(jù)研究需要對(duì)脫鉤關(guān)系類(lèi)型和劃分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行界定，如圖所示，箭頭方向分別代表碳利用水平與高質(zhì)量發(fā)展之間脫鉤狀態(tài)的優(yōu)化方向和路徑[22]。當(dāng)ΔU＞0時(shí)，擴(kuò)張負(fù)脫鉤表示二者的最優(yōu)狀態(tài)，城市群實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展水平提升的同時(shí)，碳利用水平以更快的速度得以發(fā)展；強(qiáng)脫鉤則為最差情況，碳利用水平不升反降，與高質(zhì)量發(fā)展背道而馳。強(qiáng)脫鉤→擴(kuò)張相對(duì)脫鉤→擴(kuò)張連接→擴(kuò)張負(fù)脫鉤為生態(tài)經(jīng)濟(jì)共生優(yōu)化發(fā)展的脫鉤路徑。當(dāng)ΔU＜0時(shí)，強(qiáng)負(fù)脫鉤為最優(yōu)狀態(tài)，表示即使高質(zhì)量發(fā)展有所衰退，但是碳利用水平仍然有所提高；衰退脫鉤則為最差情況，高質(zhì)量發(fā)展和碳利用水平均呈現(xiàn)衰退狀態(tài)，且碳利用水平下降更快，污染加劇。衰退脫鉤→衰退連接→弱負(fù)脫鉤→強(qiáng)負(fù)脫鉤是當(dāng)高質(zhì)量發(fā)展勢(shì)弱時(shí)的脫鉤優(yōu)化路徑。以2012年為時(shí)間分期節(jié)點(diǎn)，研究分期時(shí)段分別為2004—2011年、2012—2018年和2004—2018年，期間高質(zhì)量發(fā)展水平指數(shù)變化率均為正，因此本文僅考慮ΔU＞0的情況（表2）。

2.2.2 收斂指數(shù)

各城市在兩大系統(tǒng)互動(dòng)發(fā)展過(guò)程中，是否實(shí)現(xiàn)了差異水平的縮小？高質(zhì)量發(fā)展水平和碳利用水平是否存在收斂？本文采用σ系數(shù)和變異系數(shù)衡量?jī)蓚€(gè)系統(tǒng)發(fā)展的收斂情況。

絕對(duì)差異水平：σ系數(shù)用于測(cè)量京津冀城市群13個(gè)城市高質(zhì)量發(fā)展水平和碳利用水平的絕對(duì)差異，測(cè)量結(jié)果越大則表示城市之間的絕對(duì)差異程度越大，結(jié)果越小則表明存在收斂，計(jì)算公式如下：

相對(duì)差異水平：運(yùn)用變異系數(shù)CV（coefficient of variation）測(cè)量京津冀城市群13個(gè)城市碳利用水平和高質(zhì)量發(fā)展水平兩個(gè)系統(tǒng)的相對(duì)差異程度，測(cè)量結(jié)果越大則表示相對(duì)差異程度越大，結(jié)果越小則表明存在收斂，計(jì)算公式如下：

2.2.3 追趕指數(shù)

脫鉤追趕模型用于探討京津冀城市群內(nèi)部各城市之間碳利用水平和高質(zhì)量發(fā)展水平之間差異的變化方向和程度。在研究期初，選取同一城鎮(zhèn)化發(fā)展階段內(nèi)碳利用水平最高的城市作為模范城市，其他城市定義為普通城市，追趕指數(shù)用來(lái)表示模范城市與普通城市碳利用水平指數(shù)絕對(duì)差異變化率與高質(zhì)量發(fā)展水平指數(shù)絕對(duì)差異變化率的比值，其表達(dá)式如下：

通過(guò)追趕指數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式可知，普通城市需要在碳利用水平和高質(zhì)量發(fā)展水平兩個(gè)層面對(duì)模范城市進(jìn)行追趕，當(dāng)碳利用水平指數(shù)或高質(zhì)量發(fā)展水平指數(shù)絕對(duì)差異縮小時(shí)，普通城市實(shí)現(xiàn)追趕目標(biāo)；相反，當(dāng)兩個(gè)指數(shù)絕對(duì)差異擴(kuò)大時(shí)，普通城市的追趕效果較差，差距會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。根據(jù)不同的追趕情況，可以將追趕結(jié)果分為四種類(lèi)型，即絕對(duì)追趕（a）、綠色追趕（b）、擴(kuò)張追趕（c）和未追趕（d）（表3）。其中，絕對(duì)追趕表明在研究期間，普通城市與模范城市在碳利用水平和高質(zhì)量發(fā)展水平兩個(gè)層面的差距均有所減少，成功實(shí)現(xiàn)追趕，區(qū)域協(xié)同發(fā)展的均衡性有所提升，相反未追趕則表明普通城市與模范城市之間在兩個(gè)系統(tǒng)的發(fā)展水平上差距不斷加大，未實(shí)現(xiàn)追趕，區(qū)域發(fā)展不平衡性進(jìn)一步加?。黄渌麅煞N追趕類(lèi)型則在不同的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)追趕效果。

表3 追趕類(lèi)型判定標(biāo)準(zhǔn)

3 檢驗(yàn)結(jié)果

3.1 脫鉤關(guān)系

3.1.1 時(shí)間序列分析

通過(guò)式（1）、（2）計(jì)算得到2004—2018年京津冀城市群13個(gè)地級(jí)市高質(zhì)量發(fā)展水平指數(shù)和碳利用水平指數(shù)面板數(shù)據(jù)，通過(guò)式（3）計(jì)算得到各城市高質(zhì)量發(fā)展與碳利用水平之間的脫鉤指數(shù)，根據(jù)脫鉤量表的類(lèi)型判斷，得到2004—2011年、2012—2018年、2004—2018年3個(gè)研究期間各城市高質(zhì)量發(fā)展與碳排放水平的脫鉤關(guān)系（表4）。

表4 2004—2018年京津冀城市群高質(zhì)量發(fā)展與碳利用水平脫鉤關(guān)系

研究期間，高質(zhì)量發(fā)展水平與碳利用水平之間的脫鉤狀態(tài)整體趨勢(shì)向好，但發(fā)展水平較低，其中，北京、天津、滄州、廊坊4個(gè)城市脫鉤指數(shù)為負(fù)，在高質(zhì)量發(fā)展速度提升的情況下，碳利用水平卻有所下降。其余城市的碳利用水平和高質(zhì)量發(fā)展水平均呈現(xiàn)提升態(tài)勢(shì)，但前者的提升速度存在嚴(yán)重滯后。這一整體態(tài)勢(shì)具有明顯的分期特點(diǎn)。2004—2011年，整個(gè)京津冀城市群平均脫鉤指數(shù)為-0.048 3，處于低水平脫鉤狀態(tài)。其中，北京、邯鄲、邢臺(tái)、張家口、承德的脫鉤指數(shù)為正值，但數(shù)值偏低，屬于擴(kuò)張相對(duì)脫鉤，碳利用水平提升速度低于高質(zhì)量發(fā)展水平；其余城市脫鉤指數(shù)為負(fù)值，脫鉤狀態(tài)得分為2或3分，高質(zhì)量發(fā)展水平提升的同時(shí)碳利用水平反而下降，但差距不大。這一時(shí)期，經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，資本和土地密集的投入和擴(kuò)張對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了巨大的壓力，京津冀協(xié)同發(fā)展提上日程，但重點(diǎn)仍放在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，粗放型的發(fā)展方式仍然占據(jù)主導(dǎo)。2012—2018年，兩個(gè)系統(tǒng)的脫鉤狀態(tài)普遍向優(yōu)發(fā)展，平均脫鉤指數(shù)為0.269，轉(zhuǎn)負(fù)為正。其中，僅北京、天津兩地的脫鉤指數(shù)為負(fù)，其他城市均為正值，高質(zhì)量發(fā)展水平和碳利用水平均得到提升，唐山的脫鉤指數(shù)大于1，處于擴(kuò)張連接的較優(yōu)脫鉤狀態(tài)?？梢?jiàn)，新時(shí)代以來(lái)京津冀城市群實(shí)行藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)、生態(tài)環(huán)境協(xié)同發(fā)展、非首都功能疏解等一系列措施效果明顯，“兩高”企業(yè)關(guān)停并轉(zhuǎn)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)，區(qū)域布局優(yōu)化調(diào)整，環(huán)境整治力度不斷加大，低碳清潔技術(shù)逐步推廣，加速區(qū)域整體碳利用水平的逐步提升。

3.1.2 子系統(tǒng)分析

高質(zhì)量發(fā)展水平指數(shù)由5個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，通過(guò)式（1）對(duì)各子系統(tǒng)的指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)求和得到創(chuàng)新指數(shù)、協(xié)調(diào)指數(shù)、綠色指數(shù)、開(kāi)放指數(shù)和共享指數(shù)，分別與碳利用水平指數(shù)進(jìn)行脫鉤狀態(tài)分析，計(jì)算得到5個(gè)子系統(tǒng)與碳利用水平的脫鉤指數(shù)和對(duì)應(yīng)賦分（篇幅所限，省略全部計(jì)算結(jié)果）。與整個(gè)高質(zhì)量發(fā)展水平指數(shù)相比，各子系統(tǒng)與碳利用水平脫鉤關(guān)系的分析結(jié)果基本呈現(xiàn)出相似的趨勢(shì)和狀態(tài)，具有明顯的分期特點(diǎn)，其中2012—2018年的變化特征更加明顯：一是5個(gè)子系統(tǒng)體現(xiàn)出更大的差異性。如圖2所示，2004—2011年，5個(gè)子系統(tǒng)的評(píng)分曲線(xiàn)幾乎重合波動(dòng)平緩；2012—2018年，5個(gè)子系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顟B(tài)出現(xiàn)不同幅度的波動(dòng)，其中，創(chuàng)新、綠色、共享3個(gè)子系統(tǒng)的變化更為顯著，脫鉤狀態(tài)優(yōu)化幅度更大。二是同一子系統(tǒng)內(nèi)部城市之間差別更加顯著。2004—2011年，各子系統(tǒng)脫鉤狀態(tài)評(píng)分在1～4分，其中80%以上集中為3或4分，屬于擴(kuò)張相對(duì)脫鉤和強(qiáng)脫鉤的低水平類(lèi)型；2012—2018年，各子系統(tǒng)脫鉤評(píng)分出現(xiàn)極大的波動(dòng)，評(píng)分從1～12分不等，脫鉤類(lèi)型出現(xiàn)擴(kuò)張負(fù)脫鉤的最優(yōu)狀態(tài)。綜上，子系統(tǒng)與碳利用水平的脫鉤狀態(tài)發(fā)展趨勢(shì)和分期特點(diǎn)與高質(zhì)量發(fā)展整體保持一致的態(tài)勢(shì)，其中創(chuàng)新、綠色、共享三個(gè)子系統(tǒng)具有更大的影響作用，優(yōu)化幅度更加顯著。

圖2 京津冀城市群高質(zhì)量發(fā)展子系統(tǒng)與碳利用水平脫鉤關(guān)系評(píng)分

3.2 收斂情況

3.2.1 整體差異分析

以京津冀城市群高質(zhì)量發(fā)展指數(shù)和碳利用水平指數(shù)為基礎(chǔ)，根據(jù)式（4）～（7）計(jì)算得到2004—2018年京津冀城市群高質(zhì)量發(fā)展水平和碳利用水平的σ系數(shù)、變異系數(shù)，各收斂情況分析指標(biāo)的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)如圖3、圖4所示。高質(zhì)量發(fā)展系統(tǒng)：研究期間，σ系數(shù)整體顯現(xiàn)緩慢上升態(tài)勢(shì)，從2004年的0.065 2上升至2018年的0.156 1，提升趨勢(shì)主要集中在2004—2011年，提升114.72%，拐點(diǎn)出現(xiàn)在2012年，2012—2018年小幅波動(dòng)，僅提升3.17%。變異系數(shù)整體呈現(xiàn)緩慢下降趨勢(shì)，同樣表現(xiàn)出明顯的分期特點(diǎn)，2004—2011年整體呈現(xiàn)波動(dòng)態(tài)勢(shì)，其中2008年出現(xiàn)明顯的上升，打破收斂態(tài)勢(shì)；2012—2018年，呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)，扭轉(zhuǎn)前期波動(dòng)上升的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，變異系數(shù)整體降低，存在收斂。各城市高質(zhì)量發(fā)展水平絕對(duì)差異水平有擴(kuò)大的趨勢(shì)，相對(duì)差異有所減小，其中2012年為分期拐點(diǎn)，2004—2011年，各城市絕對(duì)差異和相對(duì)差異發(fā)展趨勢(shì)相同，呈現(xiàn)擴(kuò)大態(tài)勢(shì)，并不收斂；2012—2018年，各城市絕對(duì)差異有擴(kuò)大趨勢(shì)，但幅度減小，相對(duì)差異縮小且收斂。因此，各城市高質(zhì)量發(fā)展水平絕對(duì)差異方面有擴(kuò)大的趨勢(shì)，但是相對(duì)差異存在收斂，尤其是2012年以后，各城市間差距有縮小的態(tài)勢(shì)。

圖3 2004—2018年京津冀城市群高質(zhì)量發(fā)展水平的σ系數(shù)和變異系數(shù)

圖4 2004—2018年京津冀城市群碳利用水平的σ系數(shù)和變異系數(shù)

碳利用水平系統(tǒng)：σ系數(shù)呈現(xiàn)明顯的倒“U”型弱收斂趨勢(shì)，先升后降，具有明顯的分期特征，其中2010年為拐點(diǎn)，2004—2010年絕對(duì)差異擴(kuò)大，2011—2018年絕對(duì)差異減小，期末有小幅度上揚(yáng)，但并未改變整體下降狀態(tài)，研究期間由0.144 2降至0.111 2，下降22.88%。變異系數(shù)與σ系數(shù)顯現(xiàn)類(lèi)似的趨勢(shì)特點(diǎn)。因此，各城市碳利用水平絕對(duì)差異和相對(duì)差異表現(xiàn)為先升后降的趨勢(shì)式減小，各城市間的碳利用水平之間的差距正在逐步減小。

3.2.2 分系統(tǒng)差異比較

碳利用水平系統(tǒng)的絕對(duì)差異和相對(duì)差異均呈現(xiàn)收斂趨勢(shì)，而高質(zhì)量發(fā)展水平的絕對(duì)差異呈現(xiàn)擴(kuò)大趨勢(shì)，為進(jìn)一步明確導(dǎo)致這一結(jié)果的影響因素，以高質(zhì)量發(fā)展5個(gè)子系統(tǒng)的指數(shù)評(píng)價(jià)得分為基礎(chǔ)，測(cè)算各分系統(tǒng)的σ系數(shù)和變異系數(shù)。絕對(duì)差異（圖5）：各子系統(tǒng)呈現(xiàn)兩類(lèi)不同的發(fā)展態(tài)勢(shì)，創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、開(kāi)放系統(tǒng)絕對(duì)差異擴(kuò)大，分別上升215.80%，284.17%，177.79%，其中創(chuàng)新和協(xié)調(diào)系統(tǒng)的差異提升幅度最為明顯，開(kāi)放系統(tǒng)數(shù)值最高波動(dòng)幅度更加明顯，2008年和2012年出現(xiàn)兩次波峰，與高質(zhì)量發(fā)展絕對(duì)差異曲線(xiàn)的波動(dòng)態(tài)勢(shì)一致；三個(gè)子系統(tǒng)共同作用，是導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)絕對(duì)差異擴(kuò)大的主要因素。綠色、共享系統(tǒng)絕對(duì)差異曲線(xiàn)呈現(xiàn)緩慢下降態(tài)勢(shì)，分別下降41.45%，43.96%，有助于減緩整體差異擴(kuò)大速度，但并未扭轉(zhuǎn)整體絕對(duì)差異擴(kuò)大的趨勢(shì)。相對(duì)差異（圖6）：各子系統(tǒng)呈現(xiàn)兩類(lèi)發(fā)展態(tài)勢(shì)，但上升及下降幅度較絕對(duì)差異均有所放緩。創(chuàng)新、開(kāi)放系統(tǒng)延續(xù)絕對(duì)差異曲線(xiàn)的發(fā)展趨勢(shì)，期末較期初分別上升25.64%，1.57%，相對(duì)差異擴(kuò)大；協(xié)調(diào)系統(tǒng)變異系數(shù)發(fā)展趨勢(shì)發(fā)生扭轉(zhuǎn)，呈現(xiàn)收斂趨勢(shì)，下降66.30%，相對(duì)差異縮??；綠色、共享系統(tǒng)變異系數(shù)與σ系數(shù)態(tài)勢(shì)保持一致，分別下降64.25%，67.03%。

圖5 2004—2018年京津冀城市群高質(zhì)量發(fā)展各子系統(tǒng)的σ系數(shù)

圖6 2004—2018年京津冀城市群高質(zhì)量發(fā)展各子系統(tǒng)的變異系數(shù)

綜上，分系統(tǒng)分析表明：創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、開(kāi)放三個(gè)子系統(tǒng)絕對(duì)差異呈現(xiàn)擴(kuò)大趨勢(shì)，共同作用導(dǎo)致了各城市整體高質(zhì)量發(fā)展水平絕對(duì)差異的擴(kuò)大，綠色、共享系統(tǒng)絕對(duì)差異收斂，一定程度上抵消擴(kuò)大的速度。創(chuàng)新、開(kāi)放系統(tǒng)相對(duì)差異呈現(xiàn)擴(kuò)大趨勢(shì)，協(xié)調(diào)、綠色、共享系統(tǒng)相對(duì)差異呈現(xiàn)收斂趨勢(shì)，共同作用扭轉(zhuǎn)各城市高質(zhì)量發(fā)展水平絕對(duì)差異擴(kuò)大的發(fā)展態(tài)勢(shì)，存在收斂。

3.2.3 追趕結(jié)果

（1）分類(lèi)追趕。

前述收斂情況分析表明，京津冀城市群內(nèi)各城市的高質(zhì)量發(fā)展水平存在較大的差距，其中創(chuàng)新系統(tǒng)呈現(xiàn)進(jìn)一步分化的發(fā)展趨勢(shì)，中小城市甚至無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)中心城市追趕的可能性?，F(xiàn)有研究多采用錢(qián)納里的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段劃分法對(duì)城市類(lèi)型進(jìn)行分類(lèi)，進(jìn)一步開(kāi)展追趕路徑分析。本文在借鑒其分析思路的基礎(chǔ)上，根據(jù)指數(shù)評(píng)價(jià)特點(diǎn)，采用SPSS軟件對(duì)2004年各城市的高質(zhì)量發(fā)展指數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)聚類(lèi)分析（圖7），北京、天津兩大國(guó)家中心城市各成一類(lèi)，沒(méi)有模范城市和普通城市之分；河北省各市為一類(lèi)，選取碳利用水平最高的廊坊市作為模范城市，河北省其他城市作為普通城市。根據(jù)式（8），計(jì)算得到各城市的碳利用水平差距、高質(zhì)量發(fā)展水平差距和追趕指數(shù)，通過(guò)表3總結(jié)得到普通城市的追趕情況，見(jiàn)表5。河北省內(nèi)全部城市均不同程度實(shí)現(xiàn)了對(duì)模范城市的追趕，其中石家莊、唐山實(shí)現(xiàn)了絕對(duì)追趕，說(shuō)明兩個(gè)城市與廊坊的高質(zhì)量發(fā)展水平差異和碳利用水平差異均減小了，追趕指數(shù)數(shù)值表明碳利用水平追趕效果更優(yōu)。其余城市均實(shí)現(xiàn)了綠色追趕，碳利用水平間的差距有所縮小，碳利用水平追趕效果優(yōu)于高質(zhì)量發(fā)展水平追趕效果。分析表明，所有普通城市在碳利用水平方面與模范城市廊坊的差距均有所縮小，但僅石家莊和唐山兩個(gè)城市在高質(zhì)量發(fā)展水平方面實(shí)現(xiàn)了追趕。

圖7 2004年京津冀城市群各城市高質(zhì)量發(fā)展水平聚類(lèi)譜系圖

表5 2004—2018年河北省內(nèi)普通城市對(duì)模范城市的追趕情況

（2）以北京為模范城市。

北京、天津與河北省在高質(zhì)量發(fā)展水平方面具有較大優(yōu)勢(shì)，分屬不同類(lèi)別，為進(jìn)一步考察整個(gè)城市群內(nèi)部各城市的發(fā)展差異變化情況，將京津兩地納入整體分析樣本，并以北京作為模范城市、其余城市作為普通城市展開(kāi)追趕路徑分析。如表6所示，有9個(gè)城市實(shí)現(xiàn)對(duì)模范城市北京的綠色追趕，其碳利用水平差距縮小，天津、滄州、廊坊3個(gè)城市未實(shí)現(xiàn)對(duì)北京的追趕，絕對(duì)追趕和擴(kuò)張追趕類(lèi)型未出現(xiàn)。可以看出，處于不同城鎮(zhèn)化發(fā)展階段的城市，高質(zhì)量發(fā)展系統(tǒng)的絕對(duì)差距仍在不斷擴(kuò)大，普通城市很難實(shí)現(xiàn)追趕目標(biāo)。

表6 2004—2018年京津冀城市群普通城市對(duì)模范城市的追趕情況

總體上看，在按照高質(zhì)量發(fā)展水平分類(lèi)和京津兩地納入分析樣本兩種情況下，實(shí)現(xiàn)綠色追趕成為京津冀城市群較為普遍存在的追趕類(lèi)型。研究期末較期初相比，絕對(duì)追趕類(lèi)型較少出現(xiàn)，擴(kuò)張追趕類(lèi)型未出現(xiàn)，則表明高質(zhì)量發(fā)展水平在京津冀城市群內(nèi)部差異水平較為顯著，且普通城市較難改變現(xiàn)有格局，實(shí)現(xiàn)追趕。模范城市的變化對(duì)歷年追趕效果帶來(lái)了顯著的影響，結(jié)果表明北京作為區(qū)域中心城市，其高質(zhì)量發(fā)展水平與其他城市的巨大差異短期內(nèi)很難消弭，但碳利用水平方面的相對(duì)差距有所減小。結(jié)合前述收斂情況分析結(jié)果可以看出，一方面，京津冀城市群各個(gè)城市在區(qū)位條件、資源稟賦、產(chǎn)業(yè)分工等方面存在巨大差距，北京作為首都和區(qū)域中心城市，創(chuàng)新和人流、物流、資金流等方面的優(yōu)勢(shì)明顯，對(duì)周?chē)暮缥?yīng)導(dǎo)致與區(qū)域內(nèi)其他城市的差距存在擴(kuò)大的趨勢(shì)，且普通城市無(wú)法實(shí)現(xiàn)追趕。另一方面，生態(tài)環(huán)境治理保護(hù)一直是京津冀城市群協(xié)同發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域，尤其是新時(shí)代以來(lái)，深入踐行新發(fā)展理念，極大改善并提高了資源利用效率、進(jìn)一步促進(jìn)資源型城市的轉(zhuǎn)型發(fā)展。北京非首都功能持續(xù)疏解，天津“一基地三區(qū)”功能不斷提升，河北省在綠色轉(zhuǎn)型方面的成效日益顯現(xiàn)。

4 結(jié)論與展望

本文以2004—2018年京津冀城市群為研究對(duì)象，以新發(fā)展理念和“雙碳”目標(biāo)為指導(dǎo)，構(gòu)建高質(zhì)量發(fā)展指數(shù)和碳利用水平指數(shù)，運(yùn)用脫鉤模型測(cè)度各城市高質(zhì)量發(fā)展水平及其5個(gè)子系統(tǒng)與碳利用水平之間的脫鉤關(guān)系，利用收斂模型考察差異的收斂情況，利用追趕模型通過(guò)變動(dòng)模范城市分析差異追趕類(lèi)型，研究結(jié)論如下：

（1）2004—2018年，京津冀城市群各城市高質(zhì)量發(fā)展水平與碳利用水平之間的脫鉤狀態(tài)整體趨勢(shì)向好，但發(fā)展?fàn)顟B(tài)較差。這一整體態(tài)勢(shì)具有明顯的分期特點(diǎn)，2004—2011年間脫鉤指數(shù)為負(fù)，處于低水平脫鉤狀態(tài)；2012—2018年間平均脫鉤指數(shù)轉(zhuǎn)負(fù)為正，脫鉤狀態(tài)普遍向優(yōu)發(fā)展。子系統(tǒng)與碳利用水平的脫鉤狀態(tài)發(fā)展趨勢(shì)和分期特點(diǎn)與高質(zhì)量發(fā)展整體保持一致的態(tài)勢(shì)，其中創(chuàng)新、綠色、共享3個(gè)子系統(tǒng)具有更大的影響作用，優(yōu)化幅度更加顯著。

（2）京津冀城市群各城市高質(zhì)量發(fā)展水平絕對(duì)差異方面有擴(kuò)大的趨勢(shì)，創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、開(kāi)放3個(gè)子系統(tǒng)是主導(dǎo)因素；但是相對(duì)差異存在收斂，尤其是2012年以后，各城市間差距有縮小的態(tài)勢(shì)，協(xié)調(diào)、綠色、共享系統(tǒng)相對(duì)差異呈現(xiàn)收斂趨勢(shì)，共同作用扭轉(zhuǎn)高質(zhì)量發(fā)展水平絕對(duì)差異擴(kuò)大的發(fā)展態(tài)勢(shì)。碳利用水平系統(tǒng)的差異呈現(xiàn)明顯的倒“U”型弱收斂趨勢(shì)，先升后降，具有明顯的分期特征。

（3）在變換模范城市的研究過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)綠色追趕成為京津冀城市群較為普遍存在的追趕類(lèi)型。研究期末較期初相比，絕對(duì)追趕類(lèi)型較少出現(xiàn)，擴(kuò)張追趕類(lèi)型未出現(xiàn)，高質(zhì)量發(fā)展水平在京津冀城市群內(nèi)部差異較為顯著，且普通城市較難改變現(xiàn)有格局，實(shí)現(xiàn)追趕。

當(dāng)然，本研究就城市群實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展和“雙碳”目標(biāo)提供了一個(gè)研究思路，在原有要素分析的基礎(chǔ)上，構(gòu)建分層次分系統(tǒng)的指數(shù)分析框架，但在研究跨度、指標(biāo)選取、模型確定等方面仍存在改進(jìn)和優(yōu)化的空間，應(yīng)該延長(zhǎng)樣本區(qū)間、豐富指標(biāo)變量、開(kāi)展回歸分析，提升結(jié)構(gòu)的穩(wěn)健性、進(jìn)一步量化互動(dòng)關(guān)系和作用強(qiáng)度的大小。同時(shí)，高質(zhì)量發(fā)展內(nèi)涵豐富，尤其是面對(duì)以城市群為主體的城鎮(zhèn)化發(fā)展階段，各個(gè)領(lǐng)域協(xié)同指標(biāo)需要長(zhǎng)時(shí)段追蹤并進(jìn)行科學(xué)量化，逐步納入研究框架；針對(duì)落實(shí)“雙碳”目標(biāo)，全國(guó)碳核算數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)平臺(tái)正逐步建立優(yōu)化，更多微觀(guān)變量的完善有助于為研究深入量化提供支撐，從而為實(shí)現(xiàn)京津冀城市群協(xié)同推進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展和落實(shí)“雙碳”目標(biāo)提供實(shí)證依據(jù)和政策建議。