中国交通运输碳回弹效应的时空演进特征及机制
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李健,男,河北沧州人,教授,研究方向为资源环境管理、循环经济与生态工业工程。E-mail: lijian631219@163.com |
收稿日期: 2024-04-07
修回日期: 2024-07-17
网络出版日期: 2024-10-29
基金资助
贵州省2023年度哲学社会科学规划重大课题项目(23GZZB17)
Spatiotemporal evolution characteristics of carbon rebound effect in China’s transportation industry and mechanism
Received date: 2024-04-07
Revised date: 2024-07-17
Online published: 2024-10-29
【目的】 为贯彻新发展理念,助力实现“双碳”目标,揭示交通运输业碳回弹效应的时空演进特征及影响机制,拓展能源回弹理论研究边界,为基于能源结构转型的交通运输领域节能降碳实践提供科学依据与策略参考。【方法】 采用空间核密度估计法,对2009—2021年中国交通运输业碳回弹效应的时空演进特征进行剖析,通过面板分位数回归探究不同因子对不同水平碳回弹效应的作用得到驱动或制约机制,最后引入地理探测器模型对不同机制进一步完善。【结果】 ①中国大部分省份交通运输业碳回弹效应水平在疫情前呈现出“急下降缓回升”的趋势,且具有空间相关性。②交通运输业碳回弹效应受时空条件的综合影响,随着时间的推移,逐渐形成以弱回弹为主、强回弹为辅的空间分布格局。③交通运输业碳回弹效应影响机制可分为4类驱动或制约模式(产业-规制-设施-市场驱动模式;产业-规制-能源驱动模式;人口-金融-政府-研发制约模式和人口-金融-政府制约模式)。大部分省份受低分位驱动和低分位制约两种机制作用,仅有少部分省份继续受高分位制约和高分位驱动影响,且基本属于东北、西北或西南地区。④在交通运输业碳回弹效应影响机制分析中引入地理探测器模型,发现多因子对碳回弹效应的影响存在协同作用。【结论】 碳回弹效应很大程度上与能源回弹现象同根同源,应尽快将交通运输业碳回弹效应纳入政策决策视野,根据其空间分布特点及时空演进变化趋势采用不同的政策工具,对于加快交通运输领域能源转型进程及因地制宜进行降碳减排具有重要意义。
李健 , 刘舒琪 , 王晓祺 . 中国交通运输碳回弹效应的时空演进特征及机制[J]. 资源科学, 2024 , 46(9) : 1737 -1752 . DOI: 10.18402/resci.2024.09.06
[Objective] To implement the new development concept and achieve the “dual carbon”, this study reveals the spatiotemporal evolution characteristics of the carbon rebound effect in the transportation industry and its impact mechanism, expands theoretical boundaries of energy rebound research, provides scientific evidence and strategic references for energy-saving and carbon-reduction practices in the transportation sector based on energy structure transformation. [Methods] This study employed spatial kernel density estimation to analyze the spatiotemporal evolution characteristics of the carbon rebound effect in China’s transportation sector from 2009 to 2021. Panel quantile regression was used to investigate the influence of different factors on the carbon rebound effect at various levels, thereby identifying corresponding driving or restraining mechanisms. A geographic detector model was introduced to further refine the influencing mechanisms. [Results] (1) Before the pandemic, the carbon rebound effect in China’s transportation industry primarily followed a pattern of sharp decline followed by gradual rebound, with spatial correlation observed. (2) The carbon rebound effect in the transportation sector were significantly influenced by spatiotemporal factors. Over time, a spatial distribution pattern gradually developed, with weak rebounds predominating and strong rebounds being secondary. (3) The influencing mechanism of the carbon rebound effect in the transportation sector can be divided into four driving or restraining modes (industry-regulation-facility-market driving mode; industry-regulation-energy driving mode; population-finance-government-R&D restraining mode, and population-finance-government restraining mode). Most provinces were affected by low quantile driving and restraining mechanisms, with only a few provinces continuing to be influenced by high quantile restraining and driving mechanisms, primarily located in the Northeast, Northwest, or Southwest regions. (4) Based on the mechanisms influencing carbon rebound effect in the transportation sector, the geographic detector model was introduced to investigate the impact of multi-factor coordination on carbon rebound effect, with the aim of enhancing the cohesion of regional collaborative governance. [Conclusion] The carbon rebound effect is largely homologous to the energy rebound phenomenon. To incorporate the carbon rebound in the transportation industry into policy considerations, and adopt different policy tools based on its temporal and spatial evolution characteristics are essential for accelerating the transformation of transportation energy and adapting to local conditions for emission reduction.
表1 相关变量描述Table 1 Description of related variables |
| 选取维度 | 变量名称 | 缩写 | 指标定义 | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| 人口维度 | 人口密度 | P | 年末常住人口总数/区域面积 | 人/km2 |
| 经济维度 | 金融聚集水平 | FA | 金融行业增加值/GDP | % |
| 交通运输产业规模 | IS | 交通运输综合周转量/GDP | t/万元 | |
| 交通基础设施水平 | TFI | 铁路周转量/铁路营业里程数 | t/km | |
| 技术维度 | 能源强度 | T | 交通能源总耗/GDP | t标准煤/万元 |
| 研发强度 | RD | 研发经费内部支出/GDP | % | |
| 市场维度 | 技术市场发展水平 | DTM | 技术市场成交额/GDP | % |
| 政策维度 | 政府财政政策 | GFP | 政府财政支出/GDP | % |
| 环境规制强度 | ER | 工业污染治理投资/工业增加值 | % |
表2 因子交互作用分类Table 2 Classification of factor interactions |
| 判断依据 | 交互作用 |
|---|---|
| 非线性减弱 | |
| 单因子非线性减弱 | |
| 双因子增强 | |
| 互相独立 | |
| 非线性增强 |
图1 中国交通运输业碳回弹效应非空间动态核密度及密度等高线Figure 1 Non-spatial dynamic kernel density and density contour of the carbon rebound effect in China’s transportation industry |
表3 中国交通运输碳回弹效应影响因素回归结果Table 3 Regression results of influencing factors of the carbon rebound effect in China’s transportation industry |
| 变量 | 分位数 | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 0.10 | 0.25 | 0.50 | 0.75 | 0.90 | |
| lnP | -4.45*** | -10.04*** | -6.91*** | -4.76*** | -3.40*** |
| lnFA | -0.59*** | -0.30** | -0.32** | -0.43*** | -0.74*** |
| lnIS | 1.14 | 1.99** | 2.98*** | 2.59*** | 2.07** |
| lnTFI | 6.94*** | 7.66*** | 6.02*** | 1.51 | 0.96 |
| lnT | 0.37 | 1.25 | 2.60*** | 2.94*** | 2.49** |
| lnRD | -4.33*** | -7.33*** | -2.93*** | -0.74 | -0.22 |
| lnDTM | 1.12*** | 1.10** | 0.88* | 0.68 | 0.56 |
| lnGFP | -4.29*** | -5.22*** | -7.04*** | -9.77*** | -5.88*** |
| lnER | 2.76*** | 3.67*** | 4.33*** | 2.89*** | 1.98** |
注:***、**和*分别表示在1%、5%和10%的水平上显著。 |
表4 2009—2021年驱动因子交互作用结果Table 4 Results of driver interactions, 2009-2021 |
| 2009年 | 2012年 | 2015年 | 2018年 | 2021年 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 因子组 | q值 | 因子组 | q值 | 因子组 | q值 | 因子组 | q值 | 因子组 | q值 | ||||
| DTM ∩ TFI | 0.993 | DTM ∩ ER | 0.989 | TFI ∩ T | 0.915 | DTM ∩ ER | 0.892 | T ∩ ER | 0.868 | ||||
| TFI ∩ ER | 0.958 | IS ∩ ER | 0.891 | T ∩ ER | 0.915 | IS ∩ ER | 0.859 | TFI ∩ T | 0.868 | ||||
| TFI ∩ T | 0.906 | TFI ∩ ER | 0.878 | DTM ∩ ER | 0.895 | DTM ∩ TFI | 0.835 | TFI ∩ ER | 0.853 | ||||
| IS ∩ ER | 0.845 | DTM ∩ TFI | 0.874 | T ∩ IS | 0.845 | TFI ∩ ER | 0.793 | IS ∩ ER | 0.802 | ||||
| DTM ∩ IS | 0.754 | T ∩ ER | 0.851 | DTM ∩ T | 0.823 | T ∩ IS | 0.761 | IS ∩ TFI | 0.700 | ||||
| IS ∩ TFI | 0.710 | T ∩ IS | 0.784 | TFI ∩ ER | 0.805 | DTM ∩ T | 0.735 | DTM ∩ ER | 0.695 | ||||
| DTM ∩ T | 0.635 | DTM ∩ IS | 0.717 | IS ∩ ER | 0.803 | IS ∩ TFI | 0.691 | DTM ∩ IS | 0.534 | ||||
| T ∩ IS | 0.619 | DTM ∩ T | 0.671 | DTM ∩ IS | 0.785 | DTM ∩ IS | 0.670 | DTM ∩ TFI | 0.528 | ||||
| DTM ∩ ER | 0.602 | TFI ∩ T | 0.664 | IS ∩ TFI | 0.770 | T ∩ ER | 0.666 | DTM ∩ T | 0.509 | ||||
| T ∩ ER | 0.596 | IS ∩ TFI | 0.604 | DTM ∩ TFI | 0.766 | TFI ∩ T | 0.657 | T ∩ IS | 0.505 | ||||
表5 2009—2021年制约因子交互作用结果Table 5 Results of interaction of the constraints, 2009-2021 |
| 2009年 | 2012年 | 2015年 | 2018年 | 2021年 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 因子组 | q值 | 因子组 | q值 | 因子组 | q值 | 因子组 | q值 | 因子组 | q值 | ||||
| P ∩ FA | 0.897 | FA ∩ GFP | 0.896 | RD ∩ FA | 0.899 | RD ∩ GFP | 0.894 | P ∩ FA | 0.974 | ||||
| RD ∩ GFP | 0.884 | P ∩ FA | 0.891 | P ∩ RD | 0.797 | P ∩ RD | 0.893 | RD ∩ GFP | 0.973 | ||||
| P ∩ GFP | 0.784 | P ∩ RD | 0.820 | RD ∩ GFP | 0.796 | P ∩ GFP | 0.792 | P ∩ GFP | 0.873 | ||||
| RD ∩ FA | 0.770 | P ∩ GFP | 0.719 | FA ∩ GFP | 0.694 | P ∩ FA | 0.791 | FA ∩ GFP | 0.871 | ||||
| FA ∩ GFP | 0.743 | RD ∩ GFP | 0.715 | P ∩ FA | 0.692 | FA ∩ GFP | 0.787 | P ∩ RD | 0.764 | ||||
| P ∩ RD | 0.635 | RD ∩ FA | 0.603 | P ∩ GFP | 0.636 | RD ∩ FA | 0.655 | RD ∩ FA | 0.722 | ||||
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