李 健， 李 寧 寧

(1.天津理工大學(xué) 管理學(xué)院, 天津 300384；2.天津大學(xué) 管理與經(jīng)濟(jì)學(xué)部, 天津 300372)

一、引 言

綠色發(fā)展作為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境和諧、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑，正逐漸成為全球可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)以及全人類共識(shí)。綠色發(fā)展理念與綠色發(fā)展政策研究備受各界關(guān)注，但因多種類似概念出現(xiàn)，如可持續(xù)發(fā)展、綠色經(jīng)濟(jì)、綠色增長(zhǎng)、低碳經(jīng)濟(jì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)以及生態(tài)經(jīng)濟(jì)等[1-5]，學(xué)術(shù)界尚未對(duì)綠色發(fā)展形成統(tǒng)一的確切定義。胡鞍鋼等從功能上界定綠色發(fā)展是第二代可持續(xù)發(fā)展，強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)及自然系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性[6]。許憲春等總結(jié)綠色發(fā)展是可持續(xù)發(fā)展的一種表現(xiàn)形式，且具有系統(tǒng)協(xié)調(diào)、全球共擔(dān)、社會(huì)實(shí)踐的特點(diǎn)[7]。從以上研究綜合來(lái)看，可持續(xù)是綠色發(fā)展的目標(biāo)，綠色發(fā)展強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境一體化，環(huán)境和資源應(yīng)作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的內(nèi)生條件同時(shí)也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的約束條件。

綠色發(fā)展政策是指政府為實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展目標(biāo)而采取的具體調(diào)控手段，其基本作用是通過(guò)不同方法和途徑影響區(qū)域綠色發(fā)展路徑，加快綠色發(fā)展進(jìn)程。與一般能源政策不同，綠色發(fā)展政策針對(duì)范圍更廣、作用對(duì)象更多，其范圍不僅包含能源，還包括環(huán)境保護(hù)、生態(tài)修復(fù)和發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)等。國(guó)際社會(huì)倡導(dǎo)綠色發(fā)展主要集中于低碳和節(jié)能兩個(gè)領(lǐng)域，并將其主要分為3大類：規(guī)制管控型、市場(chǎng)建設(shè)型和公眾參與型。其中，常用的基于市場(chǎng)的綠色發(fā)展政策工具有綠色財(cái)稅工具、綠色金融與綠色信貸工具和可交易排污許可等。王海芹等認(rèn)為綠色發(fā)展政策是著眼于經(jīng)濟(jì)、環(huán)境及社會(huì)可持續(xù)、協(xié)調(diào)發(fā)展的系統(tǒng)型政策[8]。綠色發(fā)展政策并非是孤立存在和發(fā)展的，其發(fā)展與特定的宏觀經(jīng)濟(jì)背景、面臨的環(huán)境資源問(wèn)題、環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念以及政策工具選擇等問(wèn)題都息息相關(guān)，故與所研究的時(shí)間區(qū)間存在一定關(guān)系。京津冀綠色協(xié)同發(fā)展作為區(qū)域綠色協(xié)同發(fā)展的重點(diǎn)區(qū)域之一，探討京津冀協(xié)同發(fā)展下綠色發(fā)展政策對(duì)其經(jīng)濟(jì)、能源、社會(huì)等方面產(chǎn)生的影響，對(duì)于促進(jìn)京津冀綠色協(xié)同發(fā)展、探索國(guó)家綠色發(fā)展道路均具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

綠色發(fā)展及政策研究主要集中于理論內(nèi)涵、效率評(píng)價(jià)以及政策效應(yīng)3方面。對(duì)于綠色發(fā)展效率的評(píng)價(jià)研究，諸多學(xué)者通過(guò)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型、建立指標(biāo)體系、以城市為載體對(duì)全國(guó)及區(qū)域性的綠色發(fā)展進(jìn)行評(píng)價(jià)。Tao等采用全球Malmquist-Luenberger生產(chǎn)率指數(shù)來(lái)衡量和分解2003～2013年間中國(guó)3個(gè)主要城市群的綠色生產(chǎn)率增長(zhǎng)情況，研究表明技術(shù)進(jìn)步而非效率提高促進(jìn)了綠色生產(chǎn)率的增長(zhǎng)[9]； Deoliveira等提出了一套治理指標(biāo)評(píng)估城市進(jìn)程中綠色化水平，同時(shí)探討了綠色化城市直接和間接經(jīng)濟(jì)過(guò)程中的障礙、成就和教訓(xùn)[10]；王普查等采用DEA模型測(cè)算了中國(guó)省級(jí)資源綠色利用效率，結(jié)果表明各省份資源利用的無(wú)效率現(xiàn)象非常普遍，資源綠色利用效率存在顯著的省際差異且近年來(lái)呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)[11]；胡博偉等在構(gòu)建綠色經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系基礎(chǔ)上,運(yùn)用SBM-Undesirable和Malmquist-Luenberger模型對(duì)中國(guó)北方干旱區(qū)20個(gè)資源型城市2006～2016年靜態(tài)效率和動(dòng)態(tài)效率進(jìn)行了測(cè)度，結(jié)果顯示干旱區(qū)資源型城市綠色經(jīng)濟(jì)靜態(tài)效率總體水平較低，且城市間效率值表現(xiàn)出較大差異性[12]；劉曙光等基于2007～2016年中國(guó)東部沿海4大城市群42個(gè)城市的面板數(shù)據(jù)，運(yùn)用包含非期望產(chǎn)出的超效率SBM模型測(cè)算了城市群及各城市的綠色發(fā)展效率，研究發(fā)現(xiàn)東部沿海城市群綠色發(fā)展綜合效率水平最高的是珠三角城市群，最低的是山東半島城市群[13]。綠色發(fā)展逐漸推進(jìn)過(guò)程中，政府制定并推行的綠色發(fā)展政策對(duì)綠色發(fā)展也有舉足輕重作用。針對(duì)政策效應(yīng)的研究，學(xué)者大多通過(guò)研究某一方面政策對(duì)綠色發(fā)展影響進(jìn)行政策評(píng)價(jià)。Yi 等量化分析了中國(guó)省級(jí)清潔能源政策，分析中國(guó)省級(jí)能源政策與綠色就業(yè)、企業(yè)數(shù)量關(guān)系，研究發(fā)現(xiàn)中國(guó)省級(jí)能源政策與綠色就業(yè)呈正相關(guān)[14]； Winfield等通過(guò)比較公共政策和話語(yǔ)分析方法，對(duì)作為能源和經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略的《安大略綠色能源和綠色經(jīng)濟(jì)法》(Green Energy and Green Economy Act，GEGEA)進(jìn)行了分析[15]；王軍等、曾婧婧等分別研究了環(huán)境規(guī)制及能源政策對(duì)中國(guó)綠色發(fā)展以及區(qū)域綠色經(jīng)濟(jì)效率影響[16-17]；傅京燕等以中國(guó)二氧化硫排污權(quán)交易試點(diǎn)政策為例，考量分析了排污權(quán)交易機(jī)制對(duì)中國(guó)綠色發(fā)展影響及其作用機(jī)制[18]。

其中，將系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)運(yùn)用于“綠色領(lǐng)域”內(nèi)的研究也并非鮮見(jiàn)。郝芳等使用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)構(gòu)建了中國(guó)綠色增長(zhǎng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型[19]；楊順順參考DPSIR分析框架，構(gòu)建了湖南省綠色發(fā)展多情景仿真模型，設(shè)計(jì)了粗放-調(diào)整、經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型優(yōu)先、污染治理優(yōu)先3類情景方案[20]；劉暢等則建立了能源消耗視角下低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)模型并進(jìn)行情景仿真分析[21]；佟賀豐等構(gòu)建了中國(guó)可持續(xù)發(fā)展模型，選擇農(nóng)業(yè)、森林、綠色建筑、可再生能源和核能、城市生活垃圾、城市交通、水泥產(chǎn)業(yè)7個(gè)行業(yè)，從綠色發(fā)展角度進(jìn)行界定和模擬，通過(guò)情景仿真，分析了綠色發(fā)展對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境系統(tǒng)的潛在影響[2]20。同時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)還被用于碳交易政策、節(jié)能減排政策等仿真模擬[22-23]。

通過(guò)以上文獻(xiàn)梳理可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有研究在以下幾方面有待完善：第一，綠色發(fā)展涉及經(jīng)濟(jì)、能源、社會(huì)、環(huán)境及政策等諸多要素，而目前對(duì)綠色發(fā)展研究多側(cè)重靜態(tài)層面的概念、效率及政策框架等，缺乏系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)的研究分析；第二，多數(shù)政策方面的研究?jī)H考慮某一特定政策對(duì)綠色發(fā)展影響，而涉及經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境及社會(huì)全方位的政策較少，沒(méi)有從模擬綠色發(fā)展系統(tǒng)角度考察綠色發(fā)展政策實(shí)施的傳導(dǎo)路徑和實(shí)施效果；第三，現(xiàn)有研究多集中于相似概念的情景分析和政策仿真，如綠色增長(zhǎng)的情景分析、節(jié)能減排政策和碳減排政策的仿真，而對(duì)于區(qū)域綠色發(fā)展政策模擬缺乏一定研究。

為彌補(bǔ)上述研究的不足，本研究從經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境、社會(huì)及政策等要素出發(fā)，通過(guò)因果回路圖理清其各要素之間的因果關(guān)系，構(gòu)建京津冀綠色發(fā)展系統(tǒng)模型，并在各子系統(tǒng)上分別賦予產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、綠色信貸、能源稅收、碳稅、碳交易機(jī)制及科技政策調(diào)控因子，動(dòng)態(tài)仿真不同政策類型及政策力度對(duì)京津冀綠色發(fā)展系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、能源及環(huán)境產(chǎn)生的影響，探討政策實(shí)施效果，以期為更好地推動(dòng)綠色發(fā)展政策的實(shí)施和京津冀協(xié)同發(fā)展提供參考。

二、綠色發(fā)展系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型構(gòu)建

1.綠色發(fā)展系統(tǒng)邊界及子系統(tǒng)

綠色發(fā)展系統(tǒng)是一個(gè)典型的復(fù)雜系統(tǒng)，涉及經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)、能源子系統(tǒng)、環(huán)境子系統(tǒng)、社會(huì)子系統(tǒng)及政策子系統(tǒng)。各子系統(tǒng)包含諸多復(fù)雜多變要素，各要素之間又相互作用。因綠色發(fā)展涉及要素眾多，系統(tǒng)模型的建立難以涵蓋所有要素，在明確研究目標(biāo)前提下，重點(diǎn)關(guān)注影響全局的主要因素，剔除無(wú)關(guān)全局次要因素，從整個(gè)系統(tǒng)剝離出關(guān)鍵的、對(duì)全局有重大影響的因素構(gòu)建綠色發(fā)展系統(tǒng)。因此，本研究主要通過(guò)構(gòu)建京津冀綠色發(fā)展系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真模型，探索經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境以及社會(huì)方面綠色發(fā)展政策對(duì)京津冀經(jīng)濟(jì)、環(huán)境以及能源的影響。

綠色發(fā)展系統(tǒng)作為一個(gè)復(fù)雜開(kāi)放系統(tǒng)，是一個(gè)多輸入、多輸出具有可持續(xù)特點(diǎn)的系統(tǒng)模型。其在傳統(tǒng)3E模型基礎(chǔ)上，結(jié)合綠色發(fā)展特征，基于研究目標(biāo)及數(shù)據(jù)科學(xué)性、可獲得性以及可操作性，確立了經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境、社會(huì)與政策5個(gè)系統(tǒng)邊界。因政策子系統(tǒng)尤其作為國(guó)家宏觀戰(zhàn)略部署的綠色發(fā)展方面政策，貫穿整個(gè)綠色發(fā)展系統(tǒng)，且本研究旨在將綠色發(fā)展政策“內(nèi)生化”，通過(guò)改變不同政策參數(shù)，探討各綠色發(fā)展政策對(duì)綠色發(fā)展系統(tǒng)中經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境的影響，最終形成以政策子系統(tǒng)為核心、其他4個(gè)子系統(tǒng)相互影響、相互作用的系統(tǒng)模型。綠色發(fā)展系統(tǒng)框架圖如圖1所示。

圖1 京津冀綠色發(fā)展系統(tǒng)框架圖

(1)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)。本文主要研究經(jīng)濟(jì)總量與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)能源、環(huán)境及社會(huì)的影響。子系統(tǒng)主要通過(guò)三產(chǎn)業(yè)增加值、節(jié)能環(huán)保投入、GDP增長(zhǎng)率及綠色信貸影響因子與能源子系統(tǒng)聯(lián)系，通過(guò)工業(yè)增加值與環(huán)境子系統(tǒng)聯(lián)系，通過(guò)人均綠色GDP與社會(huì)子系統(tǒng)聯(lián)系。在經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)中，以人均綠色GDP作為京津冀綠色發(fā)展政策對(duì)綠色發(fā)展影響的表征對(duì)象。

(2)能源子系統(tǒng)。本文主要研究在一定經(jīng)濟(jì)總量與人口數(shù)量下能源消耗總量對(duì)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的影響。子系統(tǒng)主要通過(guò)原煤消費(fèi)量以及第二產(chǎn)業(yè)能耗與環(huán)境子系統(tǒng)聯(lián)系。在能源子系統(tǒng)中，以能源消耗總量作為京津冀綠色發(fā)展政策對(duì)綠色發(fā)展影響的表征對(duì)象。

(3)環(huán)境子系統(tǒng)。本文主要研究在一定經(jīng)濟(jì)總量、人口數(shù)量和能耗下環(huán)境可承載能力以及隨時(shí)間推移對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響。子系統(tǒng)主要通過(guò)CO2排放量與經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)聯(lián)系。在環(huán)境子系統(tǒng)中，以CO2排放量及GDP碳排放強(qiáng)度作為京津冀綠色發(fā)展政策對(duì)綠色發(fā)展影響的表征對(duì)象。

(4)社會(huì)子系統(tǒng)。本文主要研究在一定經(jīng)濟(jì)總量、環(huán)境污染及能源消耗下人口總數(shù)的變化。社會(huì)子系統(tǒng)主要通過(guò)技術(shù)進(jìn)步影響因子與能源、環(huán)境子系統(tǒng)聯(lián)系。

(5)政策子系統(tǒng)。本文主要研究經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境以及社會(huì)方面綠色發(fā)展政策對(duì)京津冀綠色發(fā)展的影響。政策系統(tǒng)中政策工具及調(diào)控因子是本綠色發(fā)展系統(tǒng)的核心和樞紐。通過(guò)對(duì)這些政策工具以及調(diào)控因子調(diào)節(jié)，探索對(duì)京津冀綠色發(fā)展產(chǎn)生的影響，如表1所示。綠色發(fā)展系統(tǒng)涉及的政策工具及調(diào)控因子選取依據(jù)主要參考其他文獻(xiàn)、國(guó)家政策規(guī)劃及借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家政策經(jīng)驗(yàn)。具體來(lái)看，產(chǎn)業(yè)政策工具參考周雄勇等[23]1435在經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)中設(shè)置了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)政策影響，本文也進(jìn)行了相應(yīng)設(shè)置；綠色信貸政策及調(diào)控因子的設(shè)置則是參考國(guó)家“十三五”節(jié)能減排工作方案；能源稅收政策及碳稅政策則是參考發(fā)達(dá)國(guó)家在綠色發(fā)展政策方面先行經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了相關(guān)參數(shù)設(shè)置；碳交易機(jī)制政策是參考我國(guó)于2016年推行的主要污染物排污權(quán)交易政策；科技政策及調(diào)控因子參考周雄勇等[23]1436和李健等[24]設(shè)置了其政策工具和調(diào)控因子。

表1 綠色發(fā)展政策工具及調(diào)控因子

2.因果回路圖

根據(jù)京津冀綠色發(fā)展系統(tǒng)理論結(jié)構(gòu)圖以及系統(tǒng)邊界，構(gòu)建京津冀綠色發(fā)展系統(tǒng)因果反饋回路圖，如圖2所示。

圖2 京津冀綠色發(fā)展系統(tǒng)因果反饋回路

因果回路圖反映了京津冀綠色發(fā)展系統(tǒng)中經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境及社會(huì)之間的因果關(guān)系。其中，經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)作為整個(gè)京津冀綠色發(fā)展系統(tǒng)中的動(dòng)力系統(tǒng)，為整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)作提供發(fā)展動(dòng)力。一方面，經(jīng)濟(jì)尤其第二產(chǎn)業(yè)在迅速發(fā)展同時(shí)消耗大量化石能源，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞，而嚴(yán)重環(huán)境污染破壞了人們賴以生存的生態(tài)環(huán)境，使死亡人口增加；另一方面，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展加大了節(jié)能環(huán)保投入，同時(shí)三產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展加快了科技進(jìn)步，科技進(jìn)步減少能源消耗并加大環(huán)境污染治理，短期內(nèi)會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生一定影響。

3.存量流量圖

基于京津冀綠色發(fā)展系統(tǒng)自身特點(diǎn)，為更加明確表示變量之間邏輯關(guān)系，進(jìn)一步反映系統(tǒng)的反饋形式和控制規(guī)律，并在因果反饋回路圖基礎(chǔ)上明晰變量的性質(zhì)，通過(guò)引入水平變量、速率變量、輔助變量及常量和表函數(shù)，利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)軟件Vensim PLE構(gòu)建京津冀綠色發(fā)展系統(tǒng)存量流量圖模型，如圖3所示。模型中共80個(gè)變量，其中水平變量包括人口總量、能源消費(fèi)總量、GDP增加值以及配額總量4個(gè)，速率變量包括出生人口、死亡人口、非化石能源消費(fèi)量、化石能源消費(fèi)量、能源阻礙量、GDP增加值及配額總量減少量7個(gè)，輔助變量包括人均能耗、人均綠色GDP、資源價(jià)值、非化石能源使用增長(zhǎng)率、節(jié)能投資效果、單位GDP能耗等38個(gè)，常量和表函數(shù)包括出生率、死亡率、生態(tài)影響因子、環(huán)境污染治理投資、污染造成直接經(jīng)濟(jì)損失、標(biāo)煤價(jià)格等31個(gè)。

圖3 京津冀綠色發(fā)展系統(tǒng)系統(tǒng)流圖

三、數(shù)據(jù)來(lái)源及變量間函數(shù)關(guān)系

1.分析工具及數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究使用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)軟件Vensim PLE構(gòu)建京津冀綠色發(fā)展模型，并進(jìn)行模擬仿真，模型運(yùn)行范圍為2006～2025年，仿真步長(zhǎng)為1年。其中，2006～2019年為模型運(yùn)行并與實(shí)際檢驗(yàn)?zāi)攴荩?020～2025年為系統(tǒng)政策模擬仿真的預(yù)測(cè)年限，通過(guò)對(duì)政策工具以及調(diào)控因子調(diào)節(jié)，預(yù)測(cè)此期間綠色發(fā)展政策對(duì)經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境影響。數(shù)據(jù)來(lái)源于歷年《北京統(tǒng)計(jì)年鑒》《天津統(tǒng)計(jì)年鑒》《河北經(jīng)濟(jì)年鑒》《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》等統(tǒng)計(jì)資料。

2.變量間函數(shù)關(guān)系確定

本研究中對(duì)于部分統(tǒng)計(jì)資料缺失數(shù)據(jù)主要通過(guò)回歸方程法、公式推導(dǎo)法以及擬合法獲得。其中，對(duì)于具有線性相關(guān)的數(shù)據(jù)主要通過(guò)建立回歸方程方法補(bǔ)全缺失數(shù)據(jù)；對(duì)于已有公知公式的數(shù)據(jù)集含有的缺失數(shù)據(jù)主要通過(guò)公式推導(dǎo)法補(bǔ)全；對(duì)于較隨機(jī)分布沒(méi)有線性關(guān)系也沒(méi)有公知公式的缺失數(shù)據(jù)，主要使用擬合法將已知數(shù)據(jù)集進(jìn)行擬合，利用這些數(shù)據(jù)求取一個(gè)近似函數(shù)，進(jìn)而補(bǔ)全所缺失數(shù)據(jù)。此外，模型涉及數(shù)據(jù)、公式和函數(shù)關(guān)系眾多，因篇幅有限不一一列出，只列出模型運(yùn)行初始值、常數(shù)值和部分線性關(guān)系函數(shù)。其中，確定常數(shù)值時(shí)遵循：隨時(shí)間變化有一定波動(dòng)但不明顯的取平均值，隨時(shí)間有規(guī)律變化且變化較明顯的通過(guò)IF函數(shù)取值，如GDP增長(zhǎng)率；隨時(shí)間變化明顯且無(wú)規(guī)律的參數(shù)通過(guò)表函數(shù)取值，如非化石能源消費(fèi)彈性系數(shù)，節(jié)能環(huán)保投入效果系數(shù)，單位污染治理投資等。

(1)模擬仿真的初始值。京津冀地區(qū)GDP、人口總量、能源消費(fèi)總量、配額總量初始值，如表2所示。

表2 京津冀綠色發(fā)展系統(tǒng)水平變量初始值

(2)模擬仿真的常數(shù)值。本研究中對(duì)隨時(shí)間變化不明顯參數(shù)取常數(shù)，如表3所示。

表3 京津冀綠色發(fā)展系統(tǒng)常數(shù)

(3)函數(shù)關(guān)系。因篇幅原因，只列出GDP與三產(chǎn)業(yè)增加值之間關(guān)系，且提前已使用EViews8軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理，采用ADF檢驗(yàn)方法對(duì)數(shù)據(jù)平穩(wěn)性進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果顯示變量序列均為2階單整序列。采用E-G兩步法對(duì)GDP與三產(chǎn)業(yè)增加值之間關(guān)系進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果顯示，變量之間存在協(xié)整關(guān)系，其回歸不是偽回歸。擬合結(jié)果顯示，擬合效果良好。

GDP1=1238.283+0.031381GDP

t=6.3713 9.0306

R2=0.890774F=81.55340

GDP2=1139.479+0.331688GDP

t=3.6680 16.2806

R2=0.9636F=265.0582

GDP3=-3894.964+0.613458GDP

t=-2.644208 23.29294

R2=0.981902F=542.5610

其中，GDPi(i=1,2,3)分別表示第一、第二和第三產(chǎn)業(yè)增加值。

四、綠色發(fā)展政策仿真模擬

1.模型檢驗(yàn)

在京津冀綠色發(fā)展系統(tǒng)仿真模擬之前，本研究根據(jù)已建立的系統(tǒng)理論結(jié)構(gòu)圖和SD模型，選取3個(gè)重要變量，即GDP、能源消費(fèi)總量及CO2排放量進(jìn)行誤差檢驗(yàn)，通過(guò)觀測(cè)其在2006～2019年間運(yùn)行情況，將擬合值與實(shí)際值絕對(duì)誤差比較分析，觀測(cè)模型運(yùn)行有效性特征，誤差檢驗(yàn)結(jié)果如表4所示。其中，3個(gè)重要變量的最大絕對(duì)誤差分別為6.91%、3.07%、5.86%，均小于10%[21]108；平均絕對(duì)誤差分別為2.86%、1.75%、2.52%，均小于3%，處于可接受范圍。結(jié)果表明，本研究構(gòu)建的京津冀綠色發(fā)展系統(tǒng)能有效衡量京津冀綠色發(fā)展系統(tǒng)中變量之間變化與相互關(guān)系。

表4 誤差檢驗(yàn)

2.政策仿真及結(jié)果分析

為考察綠色發(fā)展政策對(duì)京津冀綠色發(fā)展系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境的影響，從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、綠色信貸、能源稅收、碳稅、碳交易機(jī)制及科技6項(xiàng)政策維度出發(fā)，對(duì)京津冀綠色發(fā)展政策進(jìn)行模擬仿真。此過(guò)程主要通過(guò)改變其中某一項(xiàng)或兩項(xiàng)政策參數(shù)觀察此政策對(duì)人均綠色GDP、能源消費(fèi)總量、CO2排放量及GDP碳排放強(qiáng)度的影響。每一種政策維度，都會(huì)設(shè)立現(xiàn)行政策作為參照，并相應(yīng)設(shè)立兩種或三種不同方案，幾種方案區(qū)別在于政策強(qiáng)度或政策類型不同。通過(guò)設(shè)置不同政策參數(shù)值，進(jìn)行模擬仿真得到人均綠色GDP、能源消費(fèi)總量、CO2排放量及GDP碳排放強(qiáng)度系統(tǒng)仿真曲線圖。

(1)經(jīng)濟(jì)方面政策。本文設(shè)定三產(chǎn)業(yè)占比為產(chǎn)業(yè)政策調(diào)控因子，設(shè)定綠色信貸利率浮動(dòng)為綠色信貸調(diào)控因子。初始狀態(tài)京津冀第一、二、三產(chǎn)業(yè)占比為0.06:0.43:0.51，綠色信貸利率浮動(dòng)為0，綠色信貸影響因子為1。通過(guò)改變第一、二、三產(chǎn)業(yè)占比的參數(shù)值，以及綠色信貸利率浮動(dòng)觀察經(jīng)濟(jì)方面政策調(diào)整對(duì)京津冀綠色發(fā)展的影響。設(shè)立的兩種方案政策參數(shù)如表5所示，其中，方案一將產(chǎn)業(yè)政策進(jìn)行了調(diào)整，第二產(chǎn)業(yè)占比下降3%，第三產(chǎn)業(yè)占比上升3%，綠色信貸利率沒(méi)有發(fā)生變化；方案二則是將綠色信貸利率提高了3%，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)沒(méi)有進(jìn)行調(diào)整。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及綠色信貸利率調(diào)整下輸出變量變化如圖4所示。

表5 產(chǎn)業(yè)政策及綠色信貸調(diào)控因子變化

圖4顯示了調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及綠色信貸浮動(dòng)因子人均綠色GDP、能源消費(fèi)總量、CO2排放量及GDP碳排放強(qiáng)度的變化。仿真結(jié)果表明，適當(dāng)降低第二產(chǎn)業(yè)比重、增加綠色信貸利率會(huì)帶動(dòng)人均綠色GDP增加，但增加幅度不大。同時(shí)，降低第二產(chǎn)業(yè)比重、增加綠色信貸利率，能源消費(fèi)總量和CO2排放量整體呈下降趨勢(shì)，下降幅度隨時(shí)間推移逐漸增大，且產(chǎn)業(yè)政策作用效果強(qiáng)于綠色信貸政策作用效果。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)政策相較綠色信貸政策更能促進(jìn)京津冀綠色發(fā)展。2025年能源消費(fèi)總量在產(chǎn)業(yè)政策調(diào)整下降低9.60%，而在綠色信貸政策作用下僅降低3.20%；CO2排放量在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整作用下降低8.30%，而在綠色信貸政策作用下僅降低2.40%。這說(shuō)明降低第二產(chǎn)業(yè)比重，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)能明顯降低能源消費(fèi)總量和CO2排放量，因?yàn)榈诙a(chǎn)業(yè)發(fā)展往往伴隨著能源大量消耗和CO2排放量增加。值得注意的是，隨著第二產(chǎn)業(yè)比重降低，GDP碳排放強(qiáng)度并沒(méi)有發(fā)生明顯變化。

圖4 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及綠色信貸政策影響

(2)能源方面政策。本文設(shè)定能源稅稅率浮動(dòng)為能源稅收方面調(diào)控因子。假設(shè)初始時(shí)能源稅稅率浮動(dòng)值為0、能源稅調(diào)控因子為1。通過(guò)改變能源稅稅率浮動(dòng)參數(shù)值，觀察能源稅稅率浮動(dòng)對(duì)京津冀綠色發(fā)展的影響。兩種方案能源稅收政策參數(shù)如表6所示，其中，在方案一情形下，能源稅收政策將促進(jìn)能源稅稅率提高了2%，方案二則將能源稅稅率進(jìn)一步提高至4%，能源稅收政策主要是通過(guò)提高能源稅稅率以達(dá)到降低企業(yè)能源消耗目的。能源稅稅率調(diào)整下輸出變量變化如圖5所示。

表6 能源稅稅率浮動(dòng)變化

圖5顯示了不同能源稅稅率下人均綠色GDP、能源消費(fèi)總量、CO2排放量及GDP碳排放強(qiáng)度的變化。仿真結(jié)果表明，隨著能源稅稅率增加，人均綠色GDP整體也在不斷增加，但增加幅度非常小，說(shuō)明能源稅收政策對(duì)人均綠色GDP促進(jìn)作用不大。能源稅稅率的增加使得能源消費(fèi)總量和CO2排放量不斷降低，但能源消費(fèi)總量的下降幅度要大于CO2排放量下降幅度。對(duì)比初始情況與方案二，到2025年能源消費(fèi)總量下降11.50%，而CO2排放量下降10.80%，這說(shuō)明隨能源稅稅率不斷增加，能源消費(fèi)總量以及CO2排放量在不斷下降。GDP碳排放強(qiáng)度也在隨能源稅稅率增加而降低，由初始方案的0.78降到方案二的0.70。究其原因，通過(guò)增加能源稅收，企業(yè)迫于壓力不得不減少能源消費(fèi)，進(jìn)而污染物包括CO2排放量將會(huì)降低?？梢?jiàn)，能源稅稅收力度的改變對(duì)能源消費(fèi)和CO2排放影響較為靈敏。

圖5 能源稅收政策影響

(3)環(huán)境方面政策。環(huán)境方面政策涉及兩方面碳減排政策，分別是碳稅政策及碳交易機(jī)制政策。其中，碳稅政策設(shè)定碳稅稅率浮動(dòng)為調(diào)控因子，碳交易機(jī)制政策設(shè)定碳交易價(jià)格以及配額總量減少率為調(diào)控因子。通過(guò)改變碳稅稅率浮動(dòng)、碳交易價(jià)格以及配額總量減少率參數(shù)值，觀察環(huán)境方面政策調(diào)整對(duì)京津冀綠色發(fā)展的影響。設(shè)立的3種方案環(huán)境政策參數(shù)如表7所示，其中，現(xiàn)行方案是根據(jù)國(guó)家碳減排政策以及相關(guān)文獻(xiàn)得出[22]5；方案一是在現(xiàn)行碳減排政策下實(shí)行碳稅政策，將碳稅稅率提高3%，碳交易價(jià)格及配額總量減少率則不發(fā)生變化；方案二是不實(shí)行碳稅政策，將碳交易價(jià)格提高至80元/每噸碳排放，碳配額總量減少率由0.01提至0.03；方案三則是兩種碳減排政策組合，即碳稅稅率提高3%，同時(shí)碳交易價(jià)格提高至80元/每噸碳排放，碳配額總量減少率由0.01提至0.03。

表7 碳稅稅率浮動(dòng)、碳交易價(jià)格以及配額總量減少率變化

碳減排政策調(diào)整下輸出變量變化如圖6所示。

圖6顯示了單一碳減排政策和組合碳減排政策下人均綠色GDP、能源消費(fèi)總量、CO2排放量及GDP碳排放強(qiáng)度的變化。仿真結(jié)果表明，單一碳減排政策和組合碳減排政策的實(shí)施都會(huì)使人均綠色GDP、能源消費(fèi)總量、CO2排放量及GDP碳排放強(qiáng)度降低，且對(duì)CO2排放量抑制作用要大于對(duì)人均綠色GDP、能源消費(fèi)總量和GDP碳排放強(qiáng)度的抑制作用。

圖6 碳減排政策影響

進(jìn)一步分析組合碳減排政策優(yōu)勢(shì)會(huì)發(fā)現(xiàn)，單一碳減排政策作用效果要明顯小于組合碳減排政策作用效果，2025年組合碳減排政策使能源消費(fèi)總量減少了10.30%，而單一碳交易機(jī)制政策和碳稅政策則分別使能源消費(fèi)總量減少了9.20%和0.07%；組合碳減排政策使CO2排放量減少了12.70%，而單一碳交易機(jī)制政策和碳稅政策則分別使CO2排放量減少了9.30%和2.80%?？梢?jiàn)，組合碳減排政策實(shí)施效果并非是單一碳減排政策實(shí)施效果的簡(jiǎn)單代數(shù)和，且碳交易機(jī)制政策對(duì)能源消費(fèi)減少量和CO2排放減少量要明顯大于碳稅政策對(duì)能源消費(fèi)減少量和CO2排放減少量。

(4)社會(huì)方面政策。本文設(shè)定技術(shù)進(jìn)步調(diào)控因子浮動(dòng)為社會(huì)方面調(diào)控因子。初始狀態(tài)科技進(jìn)步調(diào)控因子浮動(dòng)為0.06，通過(guò)改變科技進(jìn)步調(diào)控因子浮動(dòng)參數(shù)值，觀察科技進(jìn)步調(diào)控因子浮動(dòng)對(duì)京津冀綠色發(fā)展的影響。設(shè)立的兩種方案政策參數(shù)如表8所示，其中，方案一是在現(xiàn)行政策下將技術(shù)進(jìn)步因子提高0.02，提升至0.10；方案二則是在方案一情形下進(jìn)一步提升技術(shù)，使技術(shù)進(jìn)步調(diào)控因子提升至0.08。兩種情形都旨在通過(guò)技術(shù)進(jìn)步促進(jìn)綠色發(fā)展。科技進(jìn)步調(diào)控因子浮動(dòng)調(diào)整下輸出變量變化如圖7所示。

表8 科技進(jìn)步變化

圖7顯示了不同科技進(jìn)步因子下人均綠色GDP、能源消費(fèi)總量、CO2排放量及GDP碳排放強(qiáng)度的變化。仿真結(jié)果表明，技術(shù)進(jìn)步的提高能促進(jìn)人均綠色GDP增加，但增加幅度不大，2025年方案二實(shí)施下人均綠色GDP增長(zhǎng)了3%。同時(shí)技術(shù)進(jìn)步使能源消費(fèi)總量、CO2排放量和GDP碳排放強(qiáng)度減少，且CO2排放減少的幅度要大于能源消費(fèi)和GDP碳排放減少的幅度，CO2排放量下降了9.20%，而能源消費(fèi)總量減少了4.50%，GDP碳排放強(qiáng)度由初始方案0.78下降到方案二的0.72?？梢?jiàn)，實(shí)施有效的科技政策，促使科技尤其綠色科技的不斷進(jìn)步，能降低能源消費(fèi)總量，降低CO2排放，從而加速京津冀綠色發(fā)展。

圖7 科技進(jìn)步政策影響

五、結(jié)論及建議

1.結(jié)論

本研究基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論，在定性分析與定量分析相結(jié)合基礎(chǔ)上，建立京津冀綠色發(fā)展系統(tǒng)仿真模型。通過(guò)設(shè)置不同政策情景，考察不同政策類型、不同政策力度對(duì)京津冀經(jīng)濟(jì)、能源消耗以及環(huán)境中碳排放影響得到4點(diǎn)研究結(jié)論。

(1)產(chǎn)業(yè)政策相較綠色信貸政策更能促進(jìn)京津冀綠色發(fā)展。降低第二產(chǎn)業(yè)比重、增加綠色信貸利率能促進(jìn)人均綠色GDP增長(zhǎng)、降低能源消耗總量及CO2排放量，其中，人均綠色GDP增長(zhǎng)幅度較小。在降低能源消耗和CO2排放方面，產(chǎn)業(yè)政策作用效果強(qiáng)于綠色信貸作用效果。另外，降低第二產(chǎn)業(yè)比重及增加綠色信貸利率對(duì)碳排放強(qiáng)度沒(méi)有顯著影響。

(2)一定范圍內(nèi)提高能源稅稅率對(duì)京津冀綠色發(fā)展有促進(jìn)作用。能源稅稅率增加能輕微促進(jìn)人均GDP增加，但對(duì)能源消耗、CO2排放及GDP碳排放強(qiáng)度抑制作用較大，并且對(duì)能源消耗抑制作用最明顯。

(3)組合碳減排政策更能促進(jìn)京津冀綠色發(fā)展。單一碳減排政策和組合碳減排政策都使人均綠色GDP、能源消耗、CO2排放量及GDP碳排放強(qiáng)度降低，但人均綠色GDP降低幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于能源消耗和CO2排放量降低幅度。并且組合碳減排政策實(shí)施效果并非單一碳減排政策實(shí)施效果的簡(jiǎn)單代數(shù)和。另外，碳交易機(jī)制政策作用效果好于碳稅政策作用效果。

(4)技術(shù)進(jìn)步能促進(jìn)人均綠色GDP增長(zhǎng)，減少能源消費(fèi)和CO2排放，降低GDP碳排放強(qiáng)度，并且技術(shù)進(jìn)步對(duì)CO2排放量抑制作用大于對(duì)能源消費(fèi)抑制作用。

2.建議

為提升京津冀綠色發(fā)展水平，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與能源、環(huán)境及社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展，根據(jù)研究結(jié)果，提出3條綠色發(fā)展政策建議。

(1)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，適當(dāng)降低第二產(chǎn)業(yè)比重。研究表明，京津冀整體第二產(chǎn)業(yè)比重仍可適當(dāng)調(diào)節(jié)，但調(diào)節(jié)過(guò)程中要把握調(diào)節(jié)的“度”。另外，適當(dāng)增加綠色信貸利率，落實(shí)綠色信貸問(wèn)責(zé)制度，強(qiáng)化綠色信貸約束功能。綠色信貸政策對(duì)京津冀綠色發(fā)展促進(jìn)作用較小，很可能是京津冀綠色信貸政策覆蓋面仍較窄，對(duì)綠色發(fā)展的支持不足，尚未發(fā)揮較大作用。

(2)適度加大能源稅稅率以及征收范圍，三地政府不應(yīng)過(guò)分擔(dān)心能源稅收政策對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的制約。研究結(jié)果顯示，適當(dāng)調(diào)整能源稅稅率和征收范圍對(duì)京津冀綠色發(fā)展有促進(jìn)作用，且人均綠色GDP不會(huì)降低。

(3)嚴(yán)格執(zhí)行碳交易市場(chǎng)制度，建立合理規(guī)范的排污權(quán)交易市場(chǎng)，同時(shí)可考慮推出碳減排政策組合拳。碳交易機(jī)制政策能對(duì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生較小影響，同時(shí)可降低能源消耗與CO2排放。河北省可考慮連接京津現(xiàn)有碳交易平臺(tái)，打造京津冀區(qū)域性碳交易平臺(tái)。

(4)加大節(jié)能環(huán)保投資力度，鼓勵(lì)創(chuàng)新研發(fā)，通過(guò)科技進(jìn)步使經(jīng)濟(jì)總量不減少情況下降低能源消耗與環(huán)境污染。對(duì)綠色發(fā)展科技研發(fā)提供多元政策支持和財(cái)政支持，加大綠色科技研發(fā)的財(cái)政投入力度和政策傾斜度，同時(shí)鼓勵(lì)高校及其他社會(huì)各界參與綠色發(fā)展的技術(shù)研發(fā)。