中国城镇化进程影响全要素碳排放效率的区域异质性研究

　　摘要：城镇化过程既是产业和人口集聚、经济社会不断发展的过程，也是能源大量消耗、碳排放高度集中的过程，加快促进城镇绿色低碳转型在双碳目标实现过程中具有重要的引领示范作用。中国城镇化进程对全要素碳排放效率的影响效应在不同空间尺度下呈现出较大地区差异，产业结构、技术创新、人力资本、生活消费在中国城镇化进程影响全要素碳排放效率过程中的中介效应同样表现出显著区域差异。协调推进新型城镇化进程和全要素碳排放效率提升，应深入贯彻新发展理念，立足空间区域特征和发展阶段差异，着力提升城镇化和双碳目标行动方案针对性。

　　关键词：人口城镇化;土地城镇化;全要素碳排放效率;区域异质性

　　加快推进碳减排，实现碳达峰、碳中和，是党中央做出的重大战略决策，也是中国经济社会高质量发展的重要标志和任务。围绕加快碳减排、实现碳达峰、推进碳中和等目标，习近平同志亲自部署，《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见(2021)》《2030年前碳达峰行动方案(2021)》等一系列国家顶层设计明确了中国碳达峰、碳中和的重点任务，擘画了中国经济社会绿色低碳转型的发展蓝图。保持经济高质量发展的同时实现碳达峰、碳中和目标的关键在于加快提升碳排放效率。如何加快提升全要素碳排放效率，有效降低碳排放总量，助力碳达峰和碳中和目标的实现，是经济社会高质量发展的必然要求，也是社会各界广泛关注的热点话题。城镇化过程既是产业和人口不断集聚、经济社会快速发展的过程，也是能源大量消耗、碳排放高度集中的过程。

　　城镇化地区一般也是经济社会全面绿色低碳转型、绿色低碳技术创新与推广的引领者，在加快促进碳减排、提升碳排放效率过程中发挥着至关重要的作用。中国各区域资源禀赋、经济基础、发展政策千差万别，中国城镇化进程和全要素碳排放效率的时空演化特征显示，中国城镇化进程中全要素碳排放效率演变规律和影响机制呈现出复杂性和区域异质性。中国城镇地区已经成为经济社会发展方式转型的核心和关键所在①，厘清中国城镇化进程影响全要素碳排放效率的区域异质性特征，对提升城镇化政策和双碳目标行动方案针对性，协调推进中国新型城镇化进程和全要素碳排放效率提升，具有重要实践指导意义。

　　一、文献综述

　　基于学术界现有关于碳排放效率的界定和研究a，本文将全要素碳排放效率定义为经济社会发展过程中的全要素碳排放效率，在降低要素投入、增加期望产出的同时，尽可能减少碳排放规模。b国内外学者对城镇化与碳排放的关系问题进行了一系列研究，已有学者提出城镇化是影响碳排放的最大潜在因素c，城镇地区成为导致和有效解决碳排放问题的关键所在。基于作用关系的差异，现有关于城镇化对碳排放的影响效应主要涉及总效应、直接效应、间接效应和空间效应等。

　　城镇化影响碳排放的直接效应研究成果表明，城镇化影响碳排放的过程并非单纯一对一的因果关系，而是城镇化与其他因素的联合作用结果，碳排放与城镇化和相关变量的关系表现出长期均衡关系d，但基于不同的空间尺度、研究方法、理论模型、具体对象，相关研究结论呈现出一定差异。

　　城镇化影响碳排放的间接效应是城镇化通过生产生活、技术创新、贸易发展等间接作用于碳排放的过程，城镇化并不能直接导致碳排放的增加，现有研究多采用中介效应模型、结构方程模型考察城镇化影响碳排放的间接效应和作用过程。e在时间序列研究的基础上，国内外学者开始关注到城镇化和碳排放的空间相关性和空间异质性特征f，运用空间分析模型考察城镇化影响碳排放的空间效应问题g。

　　关于城镇化影响碳排放的结果，国内外现有研究主要包括驱动、制动和条件性三种观点，尚未形成一致研究结论。第一种观点认为城镇化发展对碳排放具有驱动作用h，加剧了碳排放强度的增长。现有研究将城镇化进程导致碳排放增加的动因主要归结为产业发展i、建筑扩张、交通运输j、居民生活消费k、能源消费等l。

　　第二种观点认为城镇化发展过程对碳排放的影响呈现出制动效应，这种抑制效应的产生主要源自不同因素的相互强化抵消m，以及城镇绿色化发展政策逐步落实n。第三种观点则认为城镇化发展对碳排放的影响存在条件性，往往表现出非线性特征。现有研究结论主要存在“正U型”o和“倒U型”趋势的争议p，也有研究从直接效应和空间溢出角度提出城镇化对碳排放的非线性影响q。纵观学术界现有研究成果，关于城镇化和碳排放相关研究成果呈现出三个方面的特点：

　　一是以全要素碳排放效率为对象的研究仍需进一步丰富。现有城镇化与碳排放相关研究成果主要聚焦于城镇化对碳排放的影响方面，关于城镇化与碳排放效率的研究相对较少。二是关于城镇化发展与碳排放效率的关系问题有待进一步探索，一方面城镇化与碳排放效率的关系问题尚未达成统一共识，另一方面就城镇化影响碳排放效率间接效应和间接路径的研究尚不多见。三是城镇化影响碳排放效率过程中的区域异质性问题研究有待深入，在分析城镇化发展对碳排放效率影响的过程中，有必要厘清城镇化影响全要素碳排放效率过程中的区域异质性特征。

　　有鉴于此，在借鉴国内外学术界现有研究成果的基础上，本文从四大板块、京津冀、长江经济带、长三角、黄河流域等空间尺度出发，构建动态面板SYS-GMM模型考察城镇化进程影响全要素碳排放效率的区域差异，然后运用中介效应模型检验城镇化影响全要素碳排放效率过程中传导机制的区域异质性特征，最后提出全要素碳排放效率约束下中国新型城镇化建设的政策建议和启示。

　　二、研究设计与数据选取

　　(一)城镇化进程影响全要素碳排放效率的分析框架

　　城镇化影响全要素碳排放效率的作用机制是城镇化建设直接作用于全要素碳排放效率和通过产业结构等其他中介因素间接作用于全要素碳排放效率的所有路径和机制总和。在城镇化影响全要素碳排放效率过程中，直接作用和各类间接作用共同构成一个有机整体，各类效应相互加强、抵消，最终形成城镇化影响全要素碳排放效率的总效应和结果。a借鉴现有研究成果，在分析城镇化直接影响全要素碳排放效率的同时，将产业结构、技术创新、人力资本、生活消费纳入分析框架，在实证研究过程中运用中介效应模型考察城镇化影响全要素碳排放效率的间接作用路径。

　　(二)计量模型的构建

　　1.直接作用路径和系统广义矩估计模型

　　考虑城镇化进程和全要素碳排放效率之间有可能存在反向因果而导致内生性问题，导致模型估计结果存在偏误。同时，考虑全要素碳排放效率有可能在时间维度存在一定粘性，有必要将各地区全要素碳排放效率的动态演化特征纳入估计模型。

　　(三)变量选择与赋值

　　被解释变量：全要素碳排放效率(TFC)。采用三阶段超效率DEA模型对外部环境、随机误差对决策单元产生的影响进行处理，提升各省份全要素碳排放效率的稳健性和区分度。a投入指标主要包括资本(K)、人员(L)、能源(E)3个指标。采用资本存量指标反映各省份资本投入水平，借鉴永续盘存法，以2000年固定资本形成总额除以10%作为初始资本存量，按照9.6%的折旧率对各年度资本存量进行处理。b各省份居民既是生产者也是消费者，在参加生产活动创造GDP的同时，也通过在产品和服务消费过程中增加碳排放规模，因此以各省份人口总数作为人口投入指标。选取各省份能源消费量作为能源投入指标。

　　期望产出指标地区生产总值(Y)采用各地区生产总值表示。非期望产出指标二氧化碳排放(CO)根据煤炭、焦炭、原油、汽油等能源消费量，采用IPCC(2006)测算方法测算。c环境类指标主要选取人口城镇化水平、产业结构、技术创新、人力资本、生活消费、经济发展水平、环境规制、对外开放、城市人口密度、森林资源等。核心解释变量：城镇化进程(U)。

　　人口和土地的演变是城镇化进程的重要表现和标准，选取常住人口城镇化率(PU)和土地城镇化率(LU)指标反映城镇化进程。中介变量：产业结构(IS)采用第二产业增加值占GDP比重进行表征。技术创新(TI)采用各省份技术市场成交额占GDP比重表征。人力资本(HC)采用各地区就业人员受教育程度表征，将就业人员中未上过学、小学、初中、高中、大专及以上文化程度就业人员占比按照0年、6年、9年、12年、16年的权重计算得到各地区就业人员平均受教育程度。生活消费(RC)采用居民消费支出反映。 控制变量：经济发展水平(PGDP)采用人均GDP表征。环境规制(ER)采用各省份工业污染治理项目本年完成投资占GDP比重表征。

　　对外开放(OP)选取各省份当年利用外资金额占GDP比重表征。城市人口密度(PD)选取城市人口密度反映人口集聚程度。森林资源(FC)采用森林覆盖率表征。2000—2019年中国30个省份(西藏数据缺失)面板数据整理自《中国统计年鉴》《中国能源统计年鉴》《新中国六十年统计资料汇编》等，部分缺失数据采用移动平均法补齐，价格类数据以2000年为基期进行平减。

　　在各区域划分过程中，根据《中国统计年鉴2020》地区划分，东部地区包括京津冀沪苏浙闽鲁粤琼10省份、东北地区包括黑吉辽3省份、中部地区包括晋皖赣豫鄂湘6省份、西部地区包括内蒙桂渝川贵滇藏陕陇青宁疆12省份，由于西藏数据缺失较多，因此在考察西部地区过程中选取内蒙桂渝川贵滇陕陇青宁疆11省份数据完成相关分析;根据《京津冀协同发展规划纲要》范围，京津冀地区选取北京、天津、河北3省份;根据《长江经济带发展规划纲要》范围，长江经济带地区选择滇川渝贵鄂湘赣皖浙苏沪11省份;根据《长江三角洲区域一体化发展规划纲要》范围，长三角地区选取沪苏浙皖4省份;根据《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》范围，鉴于黄河仅四川省2个自治州，在黄河流域的经济社会占比相对较小，因此黄河流域选取青陇宁内蒙陕晋豫鲁8省份。

　　三、实证结果与分析

　　(一)中国城镇化进程直接影响全要素碳排放效率的区域异质性检验

　　基于Hausman检验结果，选取固定效应模型分别考察人口城镇化、土地城镇化对全要素碳排放效率的影响效应在四大板块、京津冀、长江经济带、长三角、黄河流域等不同区域的差异性。

　　1.人口城镇化进程影响全要素碳排放效率的区域异质性全要素碳排放效率滞后项的估计系数在全国和各地区尺度下，均通过显著性检验，可见上一期的全要素碳排放效率水平对后期绿色低碳发展具有正向促进效应。与此同时，在全国空间尺度下和各区域空间尺度下的估计系数存在一定差异，全国尺度下的估计系数为1.0098、长江经济带估计系数为1.0431、长三角地区估计系数为1.0342，全要素碳排放效率的动态惯性较强，而东北地区估计系数为0.7965，经济社会绿色低碳转型的连续性相对较弱。人口城镇化对全要素碳排放效率的影响呈现出显著地区差异。

　　在全国空间尺度下，人口城镇化估计系数显著为正。就不同区域而言，东北地区和京津冀地区估计结果为负且通过显著性检验，当前阶段的人口城镇化进程对全要素碳排放效率存在一定负向抑制效应，东部、中部和西部地区人口城镇化进程的估计系数为负，但未通过显著性检验，可见人口城镇化进程中需高度关注质量提升，协调推进城镇化进程和经济社会绿色低碳发展。西部地区、长江经济带、长三角地区和黄河流域人口城镇化进程估计系数为正，但未通过显著性检验，表明各地区人口城镇化进程虽然已经达到与全要素碳排放效率协同推进的阶段，但仍需进一步推进人口城镇化进程中的生产生活方面全面绿色低碳转型。

　　2.土地城镇化进程影响全要素碳排放效率的区域异质性

　　在基于土地城镇化率的城镇化进程分析中，全要素碳排放效率滞后项系数显著为正，与基于人口城镇化率的分析结果一致，表明全要素碳排放效率在演化过程中的动态惯性检验结果稳健。在各地区的检验过程中，长江经济带、长三角地区全要素碳排放效率滞后项系数分别为1.0252和1.0377，连续惯性作用较强，东北地区全要素碳排放效率滞后项系数估计结果为0.6306，经济社会绿色低碳转型连续性相对较弱，与基于人口城镇化率的估计结果一致。土地城镇化影响全要素碳排放效率的方式和强弱在各区域呈现出显著差异。在全国空间尺度下，土地城镇化进程影响全要素碳排放效率的估计系数为0.0052，且在1%的水平下通过显著性检验，可见土地城镇化进程在全国总体上能够有效促进全要素碳排放效率提升。

　　东北地区和京津冀地区土地城镇化进程的估计系数分别为﹣0.0716和﹣0.0938，且在1%的水平下通过显著性检验，土地城镇化进程有待进一步推进，全面推进城镇土地空间绿色低碳利用水平，促进全要素碳排放效率提升。东中西、长江经济带、长三角和黄河流域地区土地城镇化进程估计系数为正，且中部地区、长江经济带估计系数分别在5%和1%的水平下通过显著性检验，土地城镇化进程与全要素碳排放效率提升进入协调阶段。

　　(二)不同区域城镇化进程影响全要素碳排放效率的传导机制实证研究

　　1.城镇化进程通过产业结构影响全要素碳排放效率的区域异质性特征

　　城镇化进程能够通过产业结构影响全要素碳排放效率，但产业结构的中介效应在各区域呈现出显著空间差异。在人口城镇化进程影响全要素碳排放效率过程中，中介效应检验结果表明，产业结构在东部、中部和京津冀能够发挥部分中介效应，且中介效应占比分别达到71.89%、12.94%和55.33%;虽然西部地区、长江经济带和黄河流域人口城镇化对产业结构的影响系数(a)未通过显著性检验，但Sobel检验结果显著，产业结构同样表现为部分中介效应，且占比分别为2.73%、16.59%和2.5%;但东北地区、长三角地区产业结构的中介效应尚不显著。

　　在土地城镇化进程影响全要素碳排放效率过程中，产业结构同样表现出差异性中介效应，其中长三角地区产业结构表现出完全中介效应，而东部地区和京津冀的产业结构间接作用表现为部分中介效应，占比分别为43.68%和38.72%;基于Sobel检验结果，产业结构在黄河流域土地城镇化影响全要素碳排放效率过程中的中介作用表现为遮掩效应，而中部地区和长江经济带则表现为部分中介效应，占比分别为0.672%和0.77%，中介作用相对较小;与此同时，东北地区和西部地区产业结构在土地城镇化作用于全要素碳排放效率过程中的中介效应尚不显著。

　　2.城镇化进程通过技术创新影响全要素碳排放效率的区域异质性特征城镇化进程能够通过技术创新影响全要素碳排放效率，但产业结构的中介效应在各区域呈现出显著空间差异。

　　在人口城镇化影响全要素碳排放效率过程中，科技创新在东部地区和京津冀地区表现为完全中介效应;Sobel检验结果表明，技术创新在西部地区则表现为部分中介效应，占比分别为2.1%，而在长江经济带和黄河流域表现出一定遮蔽效应;东北地区、中部地区和长三角地区人口城镇化影响全要素碳排放效率过程中，技术创新的中介效应尚不显著。在土地城镇化影响全要素碳排放效率过程中，京津冀和黄河流域技术创新能够发挥部分中介效应，且中介效应占比分别为39.45%和6.78%;通过Sobel检验，技术创新在东部地区能够发挥部分中介效应，在东北地区则呈现出遮掩效应;但技术创新在中部、西部、长江经济带和长三角地区的中介效应尚不显著。

　　四、研究结论与政策启示

　　(一)研究结论

　　为实证检验中国城镇化进程影响全要素碳排放效率的区域异质性，本文以四大板块和京津冀、长江经济带、长三角、黄河流域等重大战略区域为典型代表，构建动态面板SYS-GMM模型和中介效应模型考察城镇化进程直接和间接影响全要素碳排放效率的区域异质性特征。通过实证研究科研得出以下结论：一是全要素碳排放效率在时序演化中表现出显著动态惯性和连续性，本期对下一期全要素碳排放效率的提升表现出正向驱动作用，但不同空间区域下的惯性强弱存在显著差异;二是不同空间尺度下，城镇进程对全要素碳排放效率的影响效应呈现出较大地区差异;三是城镇化进程能够通过产业结构、技术创新、人力资本、生活消费间接影响全要素碳排放效率，但其中介效应呈现出显著空间差异。

　　(二)政策启示

　　为协调推进城镇化建设和全要素碳排放效率改善，有效规避城镇化进程中能源消耗和碳排放等负向影响，充分发挥城镇化建设进程中的对全要素碳排放效率提升的正向促进作用，本文提出以下建议：

　　第一，贯彻新发展理念，深入推进新型城镇化建设。锚定碳达峰、碳中和目标，在全要素碳排放效率约束下推进中国城镇化建设，必须深入贯彻新发展理念，深入推进新型城镇化建设。

　　一是要坚持以新发展理念为指导，将生态文明理念贯彻到新型城镇化建设始终，持续推进城镇绿色低碳发展，强化环境保护和生态修复，降低城镇化建设进程中对自然环境的干预和影响，促进城镇组团式发展，全面提升城镇化建设过程中的能源资源利用效率。二是要促进城镇建设和管理过程绿色低碳转型。在城镇化建设过程中全面开展低碳规划、低碳施工、低碳建造、低碳维护和低碳管理，推进低碳城市建设，促进城镇建设和管理各环节符合绿色低碳要求。三是促进城镇生态环境保护。加强城镇生态和绿化廊道建设，提升城镇建成区绿地率，推进绿色低碳社区建设，全面改善城镇绿色低碳生态环境。四是要积极推广节能低碳建筑，严格落实城镇建设低碳节能标准，全面推进绿色低碳建材应用和绿色低碳建筑，优化城镇建筑用能低碳转型，综合推进既有建筑和能源基础设施绿色低碳化改造，着力提升城镇绿色低碳建筑普及率和能源利用效率，减少城镇碳排放规模。

　　第二，立足发展阶段差异，全面实施协同发展战略。在全要素碳排放效率约束下推进城镇化建设，应充分关注城镇化建设地区差异和当前所处阶段，立足各地区经济社会发展和城镇化进程，制定差异化区域城镇化发展政策，推进各地区城镇化协同发展。

　　一是要立足主体功能区定位。在城镇化推进过程中完善和落实主体功能区战略，在城镇化建设过程中充分考虑资源环境承载能力和国土空间开发适应性评价结果，强化不同主体功能地区国土空间规划和用途管控，划定落实城镇开发边界，提升城镇综合承载能力。

　　二是要进一步优化全国城镇化布局和形态。东部地区城镇化水平相对领先，城镇化发展进入高质量内涵式发展阶段，应加快优化提升东部地区城镇化发展水平，激发城镇化建设正向驱动全要素碳排放效率的规模效应;中西部地区城镇化进程相对缓慢，城镇化水平有待进一步提升，有必要进一步培育发展中西部地区城市群发展，促进中西部城镇化加快转型，合理规划城镇开发边界和城镇发展政策，防止“摊大饼”式无序蔓延，避免粗放式低效发展模式，促进城镇化进程影响全要素碳排放效率的正向驱动效应有效发展。

　　三是要建立城镇协调发展机制。统筹不同区域不同类型的城市协调发展，在京津冀协同发展、长江经济带发展、长三角一体化发展、黄河流域生态保护和高质量发展等区域重大战略实施中，以城市群为主要平台，充分发挥中心城市辐射带动功能，促进中小城市和小城镇有序协调，科学确定不同城市发展目标、方向和战略定位，优化各类生产要素合理配置，提升各类资源利用效率。

　　第三，完善间接传导机制，促进经济社会低碳转型。充分发挥城镇化进程间接影响全要素碳排放效率的传导路径和机制，激发产业机构、技术创新、人力资本、生活消费对全要素碳排放效率的正向促进作用。

　　一是要深度调整产业结构，构建绿色低碳产业体系。城镇地区也是产业发展核心区，城镇化进程能够通过产业结构对全要素碳排放效率提升产生影响，在全要素碳排放效率约束下推进中国城镇化建设，应不断促进产业结构深度调整，加快构建绿色低碳产业体系。

　　二是要推进低碳技术创新，着力提升能源利用效率。技术创新在城镇化建设作用于全要素碳排放效率过程中，表现出显著间接效应，全要素碳排放效率约束下推进中国城镇化建设过程中，必须加快推进绿色低碳技术创新，着力提升能源利用效率，促进城镇化建设和运营管理过程中经济社会全面绿色转型。

　　三是要优化人力资本结构，充分激发人力资本潜力。人口素质的提升和生产生活观念的转变，是城镇化建设治理提升的重要标志，人力资本在城镇化进程影响全要素碳排放效率过程中发挥显著间接效应，能够在全要素碳排放效率提升过程中发挥正向促进作用。既要增加人力资本积累规模，提升人力资本质量，也要优化人力资本空间布局，促进人力资本区域均衡发展。

　　四是要倡导绿色低碳生活，促进全面绿色低碳转型。生活消费是能源消费和碳排放的重要来源，生活消费规模的扩张是城镇化建设的标志和必然趋势，城镇化建设过程能够通过生活消费对全要素碳排放效率产生间接作用。既要积极开展绿色低碳生活创建，加快形成绿色低碳生活方式，也要凝聚绿色低碳生活共识，形成全民参与良好格局，引导居民自觉参与城镇绿色低碳建设过程，打造新型城镇绿色低碳生活圈。

　　作者：刘林杰杨树旺