中国低碳城市试点政策对污染减排与碳协同治理效果的实证研究

作者及机构
本研究由China University of Mining and Technology (Beijing)管理学院的Zhen Chen、Ying Shi*（通讯作者）和Rijia Ding合作完成，发表于2024年11月的《Journal of Environmental Management》（Volume 371, 123196）。

学术背景
在全球气候变化与环境退化背景下，低碳发展已成为国际共识。中国作为全球最大的碳排放国之一，其城市在快速城市化与经济增长中面临碳排放与污染（如PM2.5）的双重压力。尽管已有研究探讨了低碳城市试点政策（Low-carbon City Pilot Policy, LCCP）的单一减排效果，但对其协同治理污染与碳排放的机制及空间溢出效应缺乏系统性分析。本研究以中国286个城市2000-2021年的面板数据为基础，将LCCP视为准自然实验，旨在回答三个核心问题：
1. LCCP是否能直接实现污染与碳减排的协同效应？
2. 绿色金融（Green Finance, GF）、绿色技术创新（Green Technological Innovation, GTI）和绿色交通（Green Transportation, LNTGD）是否为其作用路径？
3. LCCP是否存在空间溢出效应？

研究流程与方法
1. 数据与变量设计
- 研究对象：中国286个地级市，时间跨度为2000-2021年。
- 核心变量：
- 被解释变量：人均碳排放（lnCO2）、PM2.5浓度（lnPM2.5）。
- 政策变量：LCCP（分三批试点，2010年、2012年、2017年实施）。
- 控制变量：经济发展水平（lnLED）、城市化率（lnUL）、人口密度（PD）、产业结构（lnIS）等。
- 机制变量：GF（通过熵权法构建七维指标）、GTI（绿色发明专利数）、LNTGD（城市运营蒸汽电车对数）。
- 数据来源：中国能源统计年鉴、工业统计年鉴、Dalhousie大学大气成分分析组PM2.5数据等。

1. 模型构建

   • 多期双重差分模型（Multi-temporal DID）：解决政策分批次实施的异质性，验证LCCP的直接效应（公式1-2）。
     
   • 机制分析模型：分两步检验GF、GTI和LNTGD的中介作用（公式3-4）。
     
   • 空间杜宾模型（Spatial Durbin Model, SDM）：分析政策的空间溢出效应（公式5），结合莫兰指数（Moran’s I）和标准差椭圆（Standard Deviation Ellipse）揭示空间分布动态。
     

2. 稳健性检验

   • 缩尾处理、PSM-DID（倾向得分匹配双重差分）、变量替换（如以碳排放强度lnCI替代lnCO2）。
     
   • 平行趋势检验与安慰剂测试（Placebo Test）确保结果无伪相关性。
     

主要结果
1. 直接减排效应
- LCCP显著降低试点城市碳排放3%与PM2.5浓度2.9%，协同效应达20.2%（交互项系数，p<0.01）。
- 控制变量分析显示，产业结构优化与科技投入对减排贡献显著，而经济增速与城市化则可能抑制低碳转型。

1. 机制路径验证

   • 绿色金融：LCCP通过GF间接减排，效应占比3.6%（东部城市最显著）。例如，碳交易机制提升能源效率，绿色债券降低企业融资成本。
     
   • 绿色技术创新：GTI的中介效应为5.5%，工业机器人等技术应用推动能效提升。
     
   • 绿色交通：LNTGD贡献2.4%，新能源公交与智能物流减少交通排放。
     

2. 空间溢出效应

   • SDM结果显示，LCCP对周边城市碳排放与PM2.5的溢出系数分别为-0.040（p<0.1）和-1.232（p<0.01），表明政策存在“示范效应”。
     
   • 标准差椭圆显示，中国碳排放与PM2.5重心向东北迁移，高密度区从京津冀扩散至辽吉黑。
     

3. 异质性分析

   • 区域差异：东部城市碳减排更显著（-3.6%），中部城市PM2.5改善更明显（-5.5%），因东部技术优势与中部工业结构调整。
     
   • 城市类型：非资源型城市减排效果显著，资源型城市因能源依赖与技术滞后效果不彰。
     

结论与价值
1. 科学意义
- 首次量化LCCP的协同减排效应，揭示GF、GTI和LNTGD的多路径机制。
- 提出“政策干预-市场激励-技术驱动”的低碳城市治理框架，为环境经济学提供新证据。

1. 政策启示
   
   • 需强化绿色金融工具（如碳交易、绿色信贷）的区域适配性。
     
   • 针对资源型城市，应加大清洁技术补贴与产业转型支持。
     
   • 建立跨城市低碳合作机制，放大空间溢出红利。
     

研究亮点
1. 方法创新：结合多期DID与空间计量模型，解决政策渐进性与空间依赖性难题。
2. 跨学科视角：融合环境科学、经济学与地理信息系统（GIS）技术，解析减排的动态空间规律。
3. 数据颗粒度：采用城市级微观数据与卫星观测PM2.5，提升实证精度。

局限与展望
- 样本限于中国城市，未来可对比国际低碳政策效果。
- 未量化政策实施周期对效果的动态影响，建议引入时间变量进一步分析。

（注：专业术语如GF、GTI等首次出现时标注英文，后续直接使用中文简称。）