低碳視角下物流產業與區域經濟耦合協調發展
——以京津冀為例

郭子雪，曹秀萌

(河北大學 管理學院，河北 保定 071002)

氣候變化是國際社會普遍關注的全球性問題。當前，全球變暖形勢日益嚴峻，發展低碳經濟已經成為減少碳排放、控制溫室效應、促進經濟與環境可持續發展的重要措施。2003年英國政府發布能源白皮書《我們的能源未來：創建低碳經濟》，正式提出發展低碳經濟的理念與實踐。我國作為能源消耗大國，對于低碳經濟發展模式做出了積極的響應，并通過宏觀的政策把控和行業規劃，為我國的經濟低碳化發展營造有利的環境。

物流業是當前中國推進低碳發展的重點行業之一。隨著低碳經濟時代的到來，低碳理念逐漸進入物流行業。物流活動的運行不僅影響著社會經濟系統，同時又對生態環境系統產生影響。一方面，物流的低碳化發展是推動低碳經濟發展的重要推手；另一方面，物流業運行過程中能源消耗產生的二氧化碳等氣體又對生態環境產生了影響。

物流業作為第三產業的重要組成部分，是當代中國經濟發展的主力軍，是推動區域經濟發展的重要推手，而區域經濟的發展又為物流行業的運行營造了良好的環境，二者之間相輔相成，相互影響。因此，基于當前中國低碳發展的時代背景，對我國物流業的綠色發展以及區域經濟進行現狀評估，探析低碳發展視角下，物流產業與區域經濟二者之間的耦合協調發展關系，對于加快綠色低碳循環發展經濟體系的形成具有重要現實意義。

一、文獻回顧

物流產業作為第三產業的重要組成部分，在區域經濟發展中的貢獻度越來越大。國內外學者從不同的角度出發，研究物流產業與區域經濟發展間存在的關系。在物流產業與區域經濟二者間的互動關系研究方面，Ridwan Anas[1]等運用投入產出分析法，研究發現區域交通投資與區域經濟發展之間存在顯著的相互促進關系；李寶庫[2]、劉妤[3]、郭磊[4]等以產業效率為切入點，運用格蘭杰因果檢驗對物流產業與區域經濟之間的互動關系進行實證分析；毛文富[5]、戢曉峰[6]等則從空間視角出發，運用空間計量的方法，對物流產業與區域經濟的空間分布特征及發展趨勢進行互動關系分析。作為第三產業的重要組成部分，物流業對區域經濟增長起到了重要的促進作用，Maciulis A等[7]研究發現物流基礎設施的投入對于區域經濟的增長具有正向的推動作用，并針對這一現象提出了相應的發展策略；蔡海亞[8]等運用典型相關分析法對長三角物流業發展和經濟增長關系進行研究，結果表明二者的發展存在高度相關性；崔宏凱[9]等運用灰色關聯模型對長江經濟帶三大都市圈節點城市的物流業發展水平與經濟增長的灰色關聯度進行了實證分析，結果表明物流產業對GDP增長具有顯著的正向促進意義。關于物流產業與區域經濟耦合協調發展研究方面，張建軍[10]、宋愛華[11]、郭湖斌[12-13]等基于耦合協調度模型，對區域物流與區域經濟發展之間不同時期的耦合水平進行探究，結合虛擬變量等方法，分析不同耦合協調度等級下，物流產業對于區域經濟發展的影響程度；劉廣東[14]、康慧聰[15]等基于空間自相關分析模型，對物流產業與區域經濟耦合協調度的時間演化特征和空間分布差異特征進行可視化分析，結果表明二者之間存在空間正相關性。梁雯[16]等人基于系統演化思想，構建各個子系統的演化方程，以子系統的演化速度為依據，探析物流產業與區域經濟之間的耦合協調發展狀態；高康[17]、楊浩雄[18]通過剖析區域經濟與區域物流相互作用機理的基礎上，建立區域物流與區域經濟協調發展的系統動力學模型，研究表明二者之間存在正相關關系。

綜上，目前國內外學者對于區域經濟與區域物流的關系研究主要集中于一般社會環境下二者之間的相互作用與相互影響，但均沒有考慮當前物流業發展與經濟發展的低碳化要求，而減能降排是當下中國建設綠色低碳循環發展經濟體系的必經之路。基于此，以低碳化發展為切入口，基于時間序列數據，建立物流產業子系統與區域經濟子系統的耦合協調發展評價模型，并根據京津冀2014—2019年的面板數據，對低碳視角下該區域物流產業與經濟發展耦合協調關系進行實證分析。

二、物流產業與區域經濟的耦合協調發展評價模型

物流產業的發展水平能夠直接反映區域經濟的發展水平。京津冀地區占地面積21.6萬平方公里，總人口1.1億，GDP總量6.647 5萬億元,分別占全國比重的8.1%、2.3%和10.4%；京津冀物流業增加值達到4 072.05億元，占GDP的比重為5.87%，在我國經濟發展中具有重要的地位。隨著我國政府將京津冀協同發展提升為重大國家戰略，北京、天津和河北3省市協同發展迎來歷史性的發展機遇，同時也對在區域經濟協同發展中起著基礎性作用的物流業提出更高的要求。

(一)評價指標

構建合理的評價指標體系是研究物流產業與區域經濟二者耦合協調關系的基礎。借鑒相關研究成果，基于低碳化發展視角，構建物流產業與區域經濟耦合協調度發展評價指標體系，其中，物流子系統包括鐵路里程、物流業產值、二氧化碳排放量等11個指標，經濟子系統包括社會消費品零售總額、地方財政收入等7個指標，具體的評價指標體系見表1。

表1 物流產業與區域經濟耦合度評價指標體系

由于目前還沒有專門針對物流業的相關統計數據，而交通運輸、倉儲郵政占到物流業90%以上的產業份額，因此運用交通運輸業、倉儲郵政業的相關數據代替相關物流產業的指標數據。其中物流業的碳排放量主要來源于化石燃料的燃燒，因此根據《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》來計算二氧化碳排放量，計算公式如下[18]：

(1)

其中，CO2為測算的各種能源消耗所排放二氧化碳總量，Ei為第i種能源的消費量，NVCi為第i種能源的平均低位發熱量，CCi為第i種能源的單位熱值含碳量，COFi為第i種能源的氧化因子。

(二)數據標準化及指標權重確定

1.數據標準化。通過極差標準化法對量化指標值進行標準化處理，從而消除數據量綱、減少量級，具體公式如下：

(2)

(3)

其中，uij為標準化后的指標數據，xij為原始指標數據。

2.確定指標權重。CRITIC(Citeria Importance Though Intercrieria Correlation)法是一種客觀賦權法，該方法雖能兼顧考慮各指標間的對比強度和沖突性，但是未能考慮到指標間的離散性，而熵值法則較好的考慮到指標間的離散性，因而將兩種方法相結合，選擇CRITIC-熵值的組合賦權法進行權重的確定[19]。

(4)

(5)

(6)

第三步：將兩種賦權法進行組合改進，假設兩種賦權法具有同等地位，對二者求均值即可得各指標的權重，如式(7)所示。

(7)

(三)系統間耦合協調發展水平評價模型

1.計算子系統的綜合發展水平。

(i=1,2,…,m;j=1,2,…，m)

(8)

在式(8)中，u(t)為子系統在時刻的綜合發展水平，ωj為子系統內第j個指標的權重，uij(t)為標準化后的指標數值。由于每個子系統的不同指標對于子系統的貢獻度不同，因而子系統的綜合發展水平要通過各指標的加權求和得到。

2.計算子系統間的耦合度。耦合度是一個用于度量模塊間關聯度的量，一般用C(t)表示。它描述了系統或要素彼此相互作用影響的程度，是一個相對靜態的衡量指標。借鑒之前學者們的相關研究成果，建立物流產業子系統ux(t)與區域經濟子系統uy(t)間相互作用的耦合度模型：

(9)

在式(9)中，C(t)代表得是兩個子系統間在某一時刻的靜態耦合度，ux(t)和uy(t)分別代表了物流產業子系統與區域經濟子系統的綜合發展水平。耦合度C(t)的取值范圍為[0,1]，耦合度值C(t)越小，說明子系統間的耦合度越低，大系統處于無序發展的狀態，內部結構混亂；耦合度值越大，說明系統間的耦合度越高，子系統組成的大系統處于有序發展的狀態。

3.計算子系統間的耦合協調度。由于耦合度是一個相對靜態的衡量指標，反映的是兩個子系統間相互作用相互影響的程度，因而可能會出現兩個子系統的綜合發展水平均較低，但是耦合度較高的偏離實際情況的現象[20-21]。為避免該現象的出現，引入耦合協調度模型，對子系統間的動態協調水平進行研究，耦合協調度模型如式(10)—(11)所示：

(10)

(11)

在式(10)中，D(t)為系統間的耦合協調度，在式(11)中，T(t)為t時刻總系統的發展度，ux(t)和uy(t)分別表示物流產業子系統和區域經濟子系統的綜合發展水平，φ、1-φ體現的是兩個子系統對總系統的相對重要性，假定二者同等重要，均取0.5。

不同于耦合度的靜態評價系統狀態，耦合協調度反應的是系統間在發展過程中彼此和諧一致的過程，體現了系統間的動態發展過程和協同狀態的變化。耦合協調度的D(t)取值范圍為[0,1]。D(t)值越大，說明子系統彼此之間的相互作用程度越強，在相互影響的過程中促進整個大系統朝著良性方向發展；D(t)值越小，表明子系統間的相互作用程度越弱，彼此均處于獨立發展的狀態。在借鑒與分析相關的研究成果的基礎上，將耦合協調度分為5個等級(圖1)，形成連續的階梯狀分布的趨勢圖。

圖1 區域物流與區域經濟動態耦合協調發展趨勢圖

(四)耦合協調彈性——關鍵影響因素分析

經濟學中的彈性理論指的是一種變量對另一種變量的微小百分比變化所作的反應，一般用彈性系數表示。基于這種思想，定義耦合協調彈性用來表示各個子系統內指標的變化量對整個大系統的耦合協調度的影響程度[22]，具體表示為耦合協調度的變化量與指標值變化量的比例系數。其計算公式如下：

(12)

在式(12)中，當耦合協調彈性系數大于1時，說明耦合協調度的變化量大于指標的變化量，此時該指標對于系統協調發展影響較大；反之，當耦合協調彈性系數小于1時，說明耦合協調度的變化量小于指標的變化量，此時該指標對于系統協調發展影響較小。

三、實證分析

(一)數據來源

以京津冀區域物流為研究對象，選取數據為2014—2019年京津冀省市的平衡面板數據，通過對京津冀都市圈低碳物流與區域經濟的協調發展研究，闡明二者之間的互動融合關系。原始數據主要來源于2014—2019年京津冀3省市的統計年鑒，部分數據采用《中國統計年鑒》《中國能源統計年鑒》以及國家統計局部分公開的數據。

(二)指標權重的確定

根據公式(2)—(3)對原始數據進行標準化處理，然后基于CRITIC-熵值組合賦權法求得各指標權重(表1)。

溫控面板的接線觸點接口通常僅對應一個風機盤管，與風機盤管的數量保持一一對應。在實際操作過程中，為保持裝飾面的美觀性、操作的便利性以及節省造價成本，可以通過在溫控面板旁設置繼電器箱，部分產品已直接做成多路輸出模塊的類型，使一個溫控面板同時控制4～6個風機盤管，甚至更多，溫控面板按照此設計原則，結合風機盤管的分布情況進行設置。

(三)京津冀物流產業和區域經濟的耦合協調度分析

1.子系統綜合發展水平分析。根據表1中權重系數和式(7)，加權計算得到京津冀地區物流產業子系統與區域經濟的綜合發展水平(表2)。圖2代表的是京津冀3省市子系統綜合發展水平的變動情況及發展趨勢。

表2 京津冀物流產業與區域經濟的綜合發展水平

(a)北京市

從圖2可以看出，除了天津市以外，北京市、河北省以及京津冀總體在2014—2019這6年間的物流產業子系統的綜合發展水平與區域經濟子系統的綜合發展水平都是呈現增長的趨勢，且增長幅度較大。北京市的物流產業子系統與區域經濟子系統在2014—2015年間都有小幅度的下降，但在2015—2019年間，一直呈現上升的趨勢，且在2017年區域經濟子系統的綜合發展水平超過了區域物流子系統，在2018年超過了0.8，這與北京市經濟的快速發展是較為吻合的。天津市是3省市中唯一子系統的綜合發展水平在這6年間呈現下降趨勢的城市，其中，物流產業子系統的綜合發展水平有升有降，總波動幅度較小，2019年較2014年，總增幅為0.094 8；區域經濟子系統的綜合發展水平在2014—2017年間波動較為平穩，且綜合發展水平高于區域物流子系統，2017—2019年間呈現驟減趨勢，其具體原因則是由于天津市作為傳統的化工業城市，在產業結構化改革的初期，石油化工、鋼鐵等傳統重工業占比較大，嚴重擠占新興工業的發展空間，阻礙天津新舊動能轉換速度。河北省兩個子系統的綜合發展水平也呈現增長的走勢，但是區域經濟子系統的增長幅度小于北京，而區域物流子系統的增長幅度大于北京，這是由于河北省較弱的經濟基礎使得河北省的經濟發展緩慢，但是河北省的物流業在近些年的產業結構調整過程中得到了較快的發展。從京津冀總體的發展水平來看，物流產業子系統與區域經濟子系統綜合發展水平的增幅與增速在這6年間基本一致，這也從側面說明京津冀一體化發展為京津冀地區的經濟與物流發展提供源動力。

2.區域子系統間的耦合協調度分析。將京津冀3省市的物流產業與區域經濟系統的綜合發展水平評價值代入耦合協調度公式(11)，計算得到物流產業與區域經濟兩大系統的耦合協調度，如表3所示，并根據圖1耦合協調發展階段的劃分，得到京津冀3省市所處的耦合協調發展水平。

表3 物流產業與區域經濟協調發展的耦合協調度

由表3可以看出，京津冀整體的物流產業子系統與區域經濟子系統之間的耦合協調度以波動上升為主，數值徘徊在0.276 4～0.660 2之間，最終處于中級協調水平，并未向更高水平階段演化，表明整個區域的區域物流與區域經濟兩大系統之間尚未達到良性耦合。雖然其耦合協調發展水平距離高級協調發展還有一定的差距，但在這6年間該區域的耦合協調發展水平經歷了從失調到協調的質變過程，未來可以通過加強區域間的產業合作，提高整體區域的耦合協調度，實現物流與經濟二者之間的良性互動與可持續發展。

分地區來看，北京市和河北省的耦合協調度一直逐年升高，由最初的輕度失調進入中級協調，說明這兩個省市的子系統之間還未達到共同發展的良性共振耦合階段，但是已經朝著這個方向在發展。而天津市則經歷了從初級協調到輕度失調的發展過程，這是由于自2017年來天津市的地區生產總值計算方式進行了調整，去除了一些重復計算的部分，致使其經濟數據呈現驟降；還有就是上文所說的天津市的產業結構正處于轉型升級的時期，作為以石油化工等傳統產業為主的城市，天津市在轉型過程中阻力較大，因此區域經濟受到一定的影響。總的說來，京津冀3省市都并未達到良性耦合的階段，但是在整個動態變化的過程中，耦合水平都在朝著高水平方向發展。

(四)耦合協調彈性系數分析

運用公式(11)，計算京津冀3地的耦合協調彈性系數，觀察不同地區物流和經濟因素對耦合協調發展的影響程度。本文的變化量采取的是2019年相對于2014年各指標的變化量，其耦合協調彈性數值如表4所示。

表4 京津冀耦合協調彈性系數及排序

續表

根據表4數據，將耦合協調彈性系數絕對值大于1的指標稱為關鍵影響因素。從表中可以發現，北京市的關鍵影響因素有Y3、X2、X11、Y4，天津市的關鍵影響因素有X11、X8、Y4，河北省關鍵影響因素有X5、X11、Y4、X2，京津冀總體區域包括X8、X7、Y4、X11。3省市及京津冀整體影響區域耦合協調度的因素不盡相同，這是由三省市的產業結構以及經濟基礎所決定的。但是從各省市的關鍵影響因素可以看出，均包括X11碳排放量和Y4第三產業增加值，這也就說明了碳排放量和第三產業增加值是影響京津冀3省市物流產業與區域經濟協調發展的共同關鍵影響因素。除了以上提到的關鍵因素以外，還有一部分指標的協調彈性系數的絕對值雖然沒有超過1，但是其絕對值也趨于1，排名較為靠前，筆者將其定義為重要影響因素，例如北京的指標X1鐵路里程、X6物流業總產值；河北省的指標X10人均城市面積。

四、研究結論與建議

(一)研究結論

基于物流低碳化發展的背景下，構建物流產業與區域經濟的耦合協調發展多指標體系，并引入CRITIC-熵值組合賦權法、耦合協調度模型、耦合協調彈性系數，對京津冀區域2014—2019年兩者耦合協調關系進行實證研究發現以下4方面。

1.從京津冀3省市物流產業子系統與區域經濟子系統的綜合發展水平可以看出，除天津市的經濟子系統以外的其他子系統，2019年相較于2014年，整體呈現上升的趨勢，只是上升幅度的大小不同。其中河北省物流子系統綜合發展水平上升的幅度最大，經濟子系統綜合發展水平上升最大的則為北京市，即在這6年間，河北省的物流業發展速度最快，北京市的經濟發展速度最快。

2.天津市受產業結構調整以及經濟計算方法調整的影響，2017—2019年間，區域經濟子系統的綜合發展水平呈現驟降趨勢，從原先的初級協調又回到了輕度失調。

3.北京市與河北省的物流產業子系統與區域經濟子系統間的耦合協調發展水平在2019年達到了中級協調水平，相較于2014年，都經歷了從失調到協調質的跨越，但是距離高級耦合協調，達到子系統間的良性共振耦合階段，還有一段比較遠的距離。

4.在計算京津冀各城市以及整體區域子系統間的耦合協調性時，二氧化碳排放量起到了重要的影響作用，因此，在物流產業與區域經濟的耦合協調發展過程中，應當加強二氧化碳排放量的管理，強化低碳經濟與低碳物流發展理念。

(二)對策與建議

京津冀地區應加強物流產業低碳化發展的意識，繼續強化物流產業對區域經濟的驅動作用。區域經濟的發展已經為物流產業的發展提供了有利支撐，而物流產業對于區域經濟的推動作用還較弱。因此，京津冀地區應強化對物流業作為第三產業核心產業的認識，發揮物流業對其他產業特別是第三產業的促進和推動作用，實現產業結構優化升級，具體的對策建議如下。

1.進一步加強區域間合作。作為全國政治、經濟、文化中心的北京，應該發揮自身的經濟優勢與產業優勢，帶動河北省和天津市的經濟發展；作為物流業驅動作用較為凸顯的河北省應當推動物流業從數量規模到質量效益的轉化，為促進京津冀一體化發展提供保障。

2.深化產業結構調整。京津冀區域各地的產業重心不同，產業結構調整方向不同。各城市可以在調整自身產業結構的同時，加強城市間的物流業及其他產業的共同發展，展現自身產業優勢的同時，實現京津冀城市圈的經濟互補發展。特別是天津市，應當加快產業結構調整，促進區域經濟向平穩化方向發展，提高區域間物流與區域經濟的耦合協調發展水平。

3.政策支持物流業發展。物流業作為第三產業的重要組成部分，貫穿于生產生活中的各個行業，而物流業發展的同時也帶動了其他產業的發展。因此，各省市應給與物流業發展足夠的重視，提供相應的政策支持，為物流業的發展創造良好的政策環境和市場環境。

4.重視低碳物流、低碳經濟的發展。可持續發展作為當代自然、科技、經濟、社會協調發展的理論和戰略，是在發展的過程中必須遵守的理念。物流業的發展使得能源消耗和二氧化碳排放量不斷增加，因此，發展低碳物流刻不容緩，而低碳經濟的發展更是以各行業的低碳發展為前提。