綠色創新與低碳經濟耦合協調發展研究

摘要：綠色創新與低碳城市建設之間相互作用、相互促進，系統間耦合協調發展對于低碳城市建設具有重大意義。利用2008—2018年遼寧、湖北、廣東、陜西及云南5個低碳省區數據，構建綠色創新與低碳經濟耦合協調系統，探究兩者間的耦合協調時空規律及互動關系。結果表明：（1）5個低碳省區的綠色創新系統和低碳經濟系統各自的綜合發展水平穩步提升；（2）5個低碳省區綠色創新與低碳經濟的耦合度總體水平較高，但高耦合度水平并沒有帶來高協調度發展；（3）廣東省的綠色創新與低碳經濟已形成了協調發展的局面，湖北省初步形成了綠色創新與低碳經濟協調發展的局面，遼寧、陜西及云南三個省區的綠色創新系統與低碳經濟均處于低協調耦合階段，沒有充分發揮綠色創新與低碳經濟的關聯帶動作用。

關鍵詞：低碳省區；綠色創新；低碳經濟；耦合協調

中圖分類號：F299.27;F206文獻標識碼：A文章編號：2095-6916（2023）13-0165-04

Research on the Coupling and Coordinated

Development of Green Innovation and Low-carbon Economy

—Take Five Low-carbon Provinces of Liaoning， Guangdong， Hubei， Shaanxi and Yunnan as Examples

Kong Yunxiao

（Department of Surveying and Planning， Shangqiu Normal University， Shangqiu 476000）

Abstract： Green innovation and low-carbon city construction interact and promote each other， and the coupled and coordinated development between systems is of great significance for low-carbon city construction. Using the data of five low-carbon provinces and regions from 2008 to 2018， namely Liaoning， Hubei， Guangdong， Shaanxi and Yunnan， this paper constructs the coupling and coordination system of green innovation and low-carbon economy， and explores the temporal and spatial patterns of the coupling and coordination as well as the interactive relationship between the two. The results show that： （1） the comprehensive development level of the green innovation system and low carbon economy system in those low carbon provinces and regions has been steadily improved; （2） the coupling degree of green innovation and low carbon economy is generally high in the five low carbon provinces and regions， but the high coupling degree has not result in a high degree of coordinated development; （3） Guangdong Province has formed the coordinated development of the green innovation and low carbon economy， and that has been initially formed in Hubei Province. However， the green innovation systems and low-carbon economy in Liaoning， Shaanxi and Yunnan are all in the stage of low-coordinated coupling， and the link between green innovation and low-carbon economy has not been fully utilized.

Keywords： low-carbon provinces; green innovation; low-carbon economy; coupling coordination

近年來我國生態文明建設進入了以減碳為重點戰略方向、推動減污降碳協同增效的關鍵時期，推動“低碳城市”建設成為當前節能減排的重點工作任務之一。自2010年國家發布《關于開展低碳省區和低碳城市試點工作的通知》以來，先后確立三批共計88個低碳城市試點，自此涌現出了大量對低碳城市的研究。早期對低碳城市的研究大多基于低碳城市背景，對城市更新、城市建設等方面進行探索，研究內容主要分為以下幾個方面：一是關于低碳城市試點建設對碳減排效應的影響［1-2］；二是低碳試點政策助推因素的影響研究［3］；三是低碳城市的測度研究［4］。

一、綠色創新與低碳城市建設耦合機理

低碳經濟的發展需要一定的綠色創新水平與之相適應，綠色創新的發展需要低碳經濟的推動，其耦合機理首先表現在綠色創新水平的提高能夠推動低碳經濟的發展。科技創新對經濟增長水平的提高具有至關重要的作用，兩者之間存在正相關關系。綠色創新不同于一般的創新，綠色創新水平的提高可以在一定程度上通過技術進步效應推動低碳經濟發展，提高能源清潔技術水平，提高能源特別是燃料的使用效率，有效抑制二氧化碳的排放。因此，綠色創新水平是低碳經濟發展的基礎條件，在技術供給上支持經濟方式的轉變，推動低碳經濟建設。其次綠色創新與低碳經濟的耦合機理表現在低碳經濟發展對綠色創新水平的促進效應。在低碳經濟增長方式下，節能減排是重要的方式和手段，在一定程度上有助于綠色創新的產生及擴散。同時，低碳經濟為綠色創新提供物質基礎和良好的創新環境。

二、研究方法

（一）耦合評價模型

為探討綠色創新與低碳經濟的耦合關系，采用修正后的耦合度模型計算耦合度C：

C=1-∑ni>j，j=1（Ui-Uj）2∑n-1m=1m×∏ni-1UimaxUi1/n-1式（1）

其中，C代表耦合度，ui和uj分別代表綠色創新水平和低碳經濟綜合評價指數，用于表示兩個系統的綜合發展水平。根據式（1）所得結果，構建耦合協調度模型，該模型能夠客觀反映綠色創新與低碳經濟的協調發展水平，模型表達式如下：

D=C×T，其中T=αu1+βu2式（2）

其中，D為綠色創新水平和低碳經濟的耦合協調度，T為綠色創新水平與低碳經濟綜合評價指數，反映兩系統的綜合發展水平對協調度的貢獻；α、β為待定系數，在兩系統的耦合協調發展過程中，綠色創新的高速、健康、穩定發展一定能夠促進低碳經濟的發展，但低碳經濟發展是更多要素相互綜合的結果，綠色創新并非唯一動力，所以本文賦予α=0.6、β=0.4。

本文參照吳玉鳴［5］的研究成果，對耦合度和協調度進行劃分（見表1）。

（二）綜合發展水平評價模型

利用線性加權法，分別計算綠色創新系統、低碳經濟系統的綜合發展程度。

ui=1，2=∑mj=1ωij μij，∑mj=1ωij=1

ui=1，2是系統的綜合評價指數，用以反映系統的綜合發展水平，ωij是指標權重。μij是某一系統標準化后的值。其中指標權重計算過程如下：

采用極差標準化方法對數據進行標準化處理：

正向指標：x′ij=xij-min（xij）max（xij）-min（xij）

負向指標：x′ij=max（xij）-xijmax（xij）-min（xij）

其中，μij（i=1，2;j=1，2，…，m）為標準化處理后的指標評價系數，xij表示第i個系統下的第j項指標的實際值，max（xij）是指標中的最大值，min（xij）是指標系列中的最小值。

在歸一化的基礎上，使用熵權法確定各指標的權重。首先計算第i年的第j項指標的比重Yij：

Yij=x′ij∑mi=1x′ij

計算指標的熵值ej

ej=-1lnm∑mi=1（YijlnYij）

根據熵值計算差異度gj

gj=1-ej

計算指標的權重：

ωj=gj∑mj=1gj

最后，利用線性加權法計算綠色創新系統與低碳經濟各自的綜合發展程度：

ui=1，2=∑mj=1ωij μij，∑mj=1ωij=1

其中，u1和u2分別表示綠色創新系統和低碳經濟系統的綜合評價指數，ωij是指標權重。

三、綠色創新與低碳經濟耦合協調評價

（一）指標體系的構建及數據來源

參照已有研究成果，構建衡量綠色創新水平、低碳經濟發展水平的指標體系。綠色創新指標體系包括研發經費支出、R&D人員、綠色專利授權數、高技術產業營業額、互聯網寬帶接入戶用戶、技術合同成交額；低碳經濟指標體系包括人均GDP、第三產業占GDP比重、人均公園綠地面積、森林覆蓋率、人均碳排放量、人均消費支出、能源消費量、碳排放強度。數據來源2009—2018年《中國統計年鑒》《中國能源統計年鑒》及各省統計年鑒。

（二）結果分析

1.區域創新與低碳經濟關系

通過計算廣東、湖北、云南、陜西、遼寧等5個低碳省區綠色創新評價指數（U1）低碳經濟綜合評價指數（U2），確定各省綠色創新與低碳經濟發展的同步程度（見表2）。從綠色創新評價指數（U1）來看，5個省區綠色創新水平均呈現逐年增長態勢，說明隨著國家對綠色創新的重視，各省區加大綠色創新力度，綠色創新綜合發展水平明顯上升。廣東省綠色創新水平一直居于首位，湖北省位居第二位，但其與廣東省綠色創新發展水平有較大的差距。其余省區綠色創新水平較低，均屬于創新發展滯后型，加強綠色創新綜合水平是當前低碳建設的主要任務之一。尤其云南省2008—2018年綠色創新水平的平均值只有0.021，從側面反映出湖北、云南、陜西及遼寧四省的綠色創新水平仍有待提高。

從低碳經濟綜合評價指數（U2）來看，廣東省處于“一枝獨秀”局面，其次是湖北省、云南省。遼寧、陜西兩省低碳經濟發展水平較低。究其原因，遼寧、陜西兩省的人均碳排放量均高于其他三省，且第三產業占比均小于其他三省。

從綠色創新與低碳經濟的同步程度來看，隨著時間的推進，綠色創新系統逐漸超前于低碳經濟系統。2018年，除云南省，其余四省綠色創新系統綜合評價值均大于低碳經濟系統。這說明綠色創新的戰略地位逐漸得以提升，各省區低碳建設的內在需求增強，對綠色創新系統的建設力度大大加強。

2.耦合度協調度結果分析

基于耦合評價模型，計算2008—2018年遼寧、湖北、廣東、陜西及云南五省綠色創新與低碳經濟耦合度和協調度（見表3）。5個低碳省區綠色創新與低碳經濟的平均耦合度在0.36—0.9之間，平均協調度在0.15—0.4之間。5個省區整體的耦合度高于協調度，即綠色創新與低碳經濟兩系統之間均具有較強的交互作用，但是協調程度處于中、低度協調狀態。分析發現：（1）5個省區的耦合協調度均有不同程度提升，均具有從低層次的和諧向更高層次的和諧演進的趨勢；（2）遼寧省綠色創新系統與低碳經濟之間的耦合度始終高于其他省區，從2008年的頡頏階段發展到2018年的高水平耦合階段，但其協調度一直處于低水平協調階段，說明綠色創新水平與低碳經濟關聯密切，相互之間的影響程度較大，但兩者并沒有形成一個良好的互動機制；（3）廣東省則由低水平耦合階段逐步向磨合階段發展，同時其耦合協調度一直居于首位，從2008年的低度協調耦合發展到2018年的高度協調耦合；（4）湖北、云南、陜西三個省區均由最初的低水平耦合階段發展到高水平耦合階段，但從協調程度來看，云南省的綠色創新系統與低碳經濟并沒有形成一個良好的互動機制，陜西省與湖北省的綠色創新與低碳經濟逐漸向中度協調階段發展。

四、研究結論

以遼寧、廣東、湖北、陜西、云南5個低碳省區為例，運用綜合評價模型與耦合模型，計算5個低碳省區綠色創新水平與低碳經濟綜合評價指數與耦合度、協調度，揭示其動態演化過程。

第一，從時間維度來看，遼寧、湖北、廣東、陜西及云南5個低碳省區的綠色創新系統和低碳經濟系統各自的綜合發展水平穩步提升，即2008—2018年，各省區不管是綠色創新還是低碳經濟發展都得到了提高。遼寧、湖北、廣東及陜西四省的綠色創新戰略地位顯著提升，對綠色創新系統的建設力度大大增強。

第二，2008—2018年5個低碳省區綠色創新與低碳經濟的耦合度總體水平較高，即綠色創新與低碳經濟的相關性較強，進一步說明了兩個系統之間存在相互影響的關系。但通過耦合度與協調度值對比可知，耦合度值和協調度值并不匹配，即高耦合度水平并沒有帶來高耦合協調度水平，也說明5個低碳省區兩系統的耦合度和耦合協調度可能不存在正相關關系。

第三，廣東省的綠色創新與低碳經濟形成了協調發展的局面，湖北省初步形成了綠色創新與低碳經濟協調發展的局面，而遼寧、陜西及云南三個省份的綠色創新系統與低碳經濟均處于低協調耦合階段，沒有充分發揮綠色創新對低碳經濟的關聯帶動作用。

參考文獻：

［1］蘇濤永，郁雨竹，潘俊汐.低碳城市和創新型城市雙試點的碳減排效應：基于綠色創新與產業升級的協同視角［J］.科學學與科學技術管理，2022（1）：21-37.

［2］鄧榮榮，張翱祥，陳鳴.低碳試點政策對生態效率的影響及溢出效應：基于空間雙重差分的實證分析［J］.調研世界，2022（1）：38-47.

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［4］李平.低碳城市的測度與實證分析［J］.統計與決策，2011（24）：95-98.

［5］吳玉鳴，柏玲.廣西城市化與環境系統的耦合協調測度與互動分析［J］.地理科學，2011（12）：1474-1479.

作者簡介：孔云霄（1991—），女，漢族，河南新鄉人，商丘師范學院測繪與規劃學院助教，研究方向為區域可持續發展。

（責任編輯：王寶林）