“双碳”目标下哈长城市群综合承载力评价及时空演变特征

刘国斌，丁宇迪

（吉林大学 生物与农业工程学院，吉林 长春 130012）

一、问题的提出

自2020 年9 月中国在联合国大会上向世界宣布了2030 年前实现碳达峰和2060 年前实现碳中和的目标以来，“双碳”目标已在中央和地方的政府工作会议及规划中被反复提及。随着城市群的发展，生态环境污染、交通拥堵等城市病日益凸显，不利于国家“双碳”目标的实现。从一定意义上讲，“双碳”目标下城市群综合承载力的提升是国家“双碳”目标实现的重中之重。同时，党的二十大报告强调了“双碳”目标以及中国式现代化的概念内涵，这要求我国各城市群应提升其综合承载力。此外，国家也着重强调要构建全国统一大市场，进一步打破区域市场分割壁垒，提高区域经济、社会、生态承载力，这些都为“双碳”目标下城市群综合承载力的提升提供了保障。

从已有研究来看，对城市群综合承载力的评价研究主要聚焦在两方面：一是通过单一要素指标进行评价。于洋等、肖义等、李新刚等分别对城市群资源环境承载力、生态承载力、土地承载力水平进行了评价分析。［1-3］二是通过综合指标进行评价。王振坡等从人口、环境、资源、经济、交通及科教承载力六个子系统层面构建了城市群综合承载力指标体系，利用改进熵值法对京津冀城市群内各城市综合承载力水平进行了测评。［4］陈晓华、钱欣构建了城市群综合承载力评价指标体系，包含土地承载力、人口承载力、环境承载力、水资源承载力和交通承载力五个子系统。［5］孙久文等从经济承载力、基础设施承载力、自然资源承载力及生态环境承载力四个子系统层面构建了城市群综合承载力评价指标体系。［6］

综上所述，学界对城市群综合承载力的评价分析主要有单一要素指标评价和综合指标评价，研究成果颇丰。但以“双碳”目标为导向对哈长城市群综合承载力评价及时空演变特征分析的直接性研究少之又少，缺乏实证方面的度量。因此，本文借鉴已有研究成果，构建“双碳”目标下哈长城市群综合承载力评价指标体系，并对其综合承载力水平展开评价分析，进而探讨其综合承载力的时空演变特征及影响因素。在此基础上，提出相关建议，旨在提升哈长城市群的综合承载力。

二、“双碳”目标与城市群综合承载力的内在逻辑

（一）“双碳”目标与城市群综合承载力的内在关系

1.“双碳”目标是引领城市群综合承载力提升的前提。从经济承载力层面来看，经济绿色、低碳发展，使城市群经济发展质量和效益显著提升，有助于促进城市群经济承载力的提升。从社会承载力层面来看，“双碳”目标对社会发展产生了积极影响，促进了绿色公共服务以及绿色社会发展。从交通承载力层面来看，绿色交通、绿色基础设施建设等将进一步改变传统的高污染交通运输方式，进而提高交通承载力。从空间承载力层面来看，“双碳”目标下城市群空间布局将更加科学合理，能够承接更多产业和基础设施建设项目落地，对人口的承载力也不断提升。从生态承载力层面来看，绿色、低碳的生产生活方式将促进资源有效利用和生态环境保护，进而促进生态承载力提升。

2.城市群综合承载力提升是促进“双碳”目标实现的重要方式。通过经济承载力的提升，要素资源市场一体化趋势日渐突出、经济发展质量效益不断提升、绿色技术不断应用，对城市群绿色、低碳发展起到了助推作用。通过社会承载力的提升，公共服务体系不断完善、绿色产品供给不断夯实，极大地提高了社会绿色发展水平。通过交通承载力的提升，缓解了城市群交通压力，进一步促进了交通设施一体化发展。通过空间承载力的提升，城市群空间布局更加合理，为城市群绿色发展和低碳发展提供了保证。通过生态承载力的提升，城市群生态环境更加优越，更能够吸引投资和人才要素资源集聚，从而促进城市群高质量发展。

图1 “双碳”目标与城市群综合承载力内在关系图

（二）“双碳”目标对城市群综合承载力的影响

1.“双碳”目标对城市群经济承载力的影响。“双碳”目标能够引导和促进传统经济发展方式变革，进而推进经济绿色高质量发展并提升经济整体承载能力。学界普遍认为，城市群经济承载力对其综合承载力具有促进作用。［7-8］可见，“双碳”目标对城市群经济承载力具有积极影响。同时，城市群经济承载力的指标构建多以人均财政收入、人均GDP、二三产业占比、GDP增速等指标为主，忽略了“双碳”目标对城市群经济承载力的影响。为此，笔者在经济承载力指标构建过程中增加了商品市场一体化水平、人均GDP能耗指标，丰富了其综合承载力指标体系。

2.“双碳”目标对城市群社会承载力的影响。在“双碳”目标下，绿色发展、低碳发展的理念和方式将始终贯穿于社会经济发展全过程，对社会制度、公共服务建设等产生积极影响，进一步促进城市群社会承载力的提升。大部分学者认为，城市群社会承载力对城市群综合承载力的提升具有正向影响。［9-10］同时，在指标构建方面，现有研究多是从科技支出、教育支出、社会保障、城镇化发展水平等方面进行构建，忽略了“双碳”目标的影响。本文在社会承载力指标构建过程中增加了劳动力市场一体化水平、绿色技术投入指标，这是对“双碳”目标下城市群社会承载力的有效体现。

3.“双碳”目标对城市群交通承载力的影响。“双碳”目标下城市群交通基础设施建设将更加注重质量，对于缓解城市群交通拥堵压力，提升城市群交通承载力具有积极意义。城市群交通承载力提升的本质就是要构建统一的交通基础设施，这不仅能加快城市群经济社会低碳发展步伐，也能提升城市群交通承载力。多数学者认为城市群交通承载力是城市群综合承载力的子系统，对其影响较大。［11-12］而且，从指标体系构建来看，普遍从建成区供水管道密度、客运总量、人均城市道路面积等方面进行构建，忽视了“双碳”目标内涵，为此，本文增加了交通设施一体化水平指标，是对已有研究的补充。

4.“双碳”目标对城市群空间承载力的影响。“双碳”目标下城市群空间承载力越高，对产业、基础设施建设等方面的承载力也相应越高，越有助于提升城市群发展质量。许多学者认为，城市群空间承载力越高，城市群产业空间布局等越合理，对其综合承载力的提升越具有促进作用。［13-14］从指标构建方面来看，已有研究多以公交可达性、城市公园建设面积、人均建成区面积等指标衡量，本文增加了城镇人均公共绿地面积，进一步体现了“双碳”目标下城市群空间承载力的属性。

5.“双碳”目标对城市群生态承载力的影响。大部分学者认为，城市群生态承载力与其综合承载力紧密相关。［15-16］而“双碳”目标为城市群生态承载力的提升提供了新的机会，在“双碳”目标下，城市群经济社会发展将通过生态环境保护、资源高效利用和节能减排等方式提高其生态承载力，进而提升城市群综合承载力。从指标构建情况来看，已有研究多以资源、环境指标构建为主，如：人均绿地面积、污水处理率、水资源环境指标等，尽管体现了“双碳”目标内涵，但不够深入。本文增加了环境市场一体化水平指标，丰富了“双碳”目标下城市群生态承载力指标，为城市群综合承载力指标体系构建带来了积极影响。

三、评价指标体系构建及评价方法

（一）评价指标体系构建

本文以“双碳”目标下哈长城市群综合承载力评价及时空演变特征分析为研究对象。研究范围参考《哈长城市群发展规划的通知》（2016），主要包括长春、吉林、四平、辽源、松原、延边州、哈尔滨、大庆、齐齐哈尔、绥化、牡丹江等11 个市（州）。

表1 “双碳”目标下哈长城市群综合承载力评价指标体系

由于城市群综合承载力是多个子系统共同作用构成的一个综合性指标。因此，本文遵循代表性、科学性、数据可获得性等指标体系构建原则，参考Sun C、Chen L、Tian Y、周仪姜、李林等相关学者的研究成果，从经济承载力、社会承载力、交通承载力、空间承载力、生态承载力5 个子系统层面构建“双碳”目标下哈长城市群综合承载力评价指标体系。［17-18］指标数据来源于2012 ～2021 年吉林省和黑龙江省统计年鉴以及上述11 个城市的政府网站、政府工作报告等。

（二）评价方法

1.熵值法。本文借鉴孙久文、易淑昶［13］，周仪姜和李林［18］等学者的研究成果，利用熵值法测度“双碳”目标下哈长城市群综合承载力指数，进而展开评价分析，步骤如下：

第一，对数据进行标准化处理：

第二，计算第i年份j项指标值的比重：

第三，计算指标信息熵：

其中，k ＝1／lnm；

第四，计算信息熵冗余度：

第五，计算指标权重：

第六，利用标准化的数据与权重相乘得到综合得分：

上式中：maxXij和minXij分别表示最大值和最小值；wj代表指标权重；Zi表示城市群综合承载力指数，Zi的值越大说明城市群综合承载力水平越高。

2.空间相关性分析。为揭示“双碳”目标下哈长城市群综合承载力的时空演变特征，本文采用空间自相关分析方法进行分析。［19-20］

首先，全局性莫兰指数Moran′s I为：

莫兰指数介于-1 和1 之间，莫兰指数大于0 表示存在正相关，小于0 表示存在负相关，等于0 表示空间呈随机性。其中：n 为城市数量；wij为空间权重矩阵；x 为属性的水平均值，是属性方差。

其次，局部型LISA指数为：

LISA指数小于0有两种情况：第一，指数位于第二象限，表示L － H关联；第二，指数位于第四象限，表示H － L关联。LISA指数大于0有两种情况：第一，指数在第一象限，构成H － H关联；第二，指数在第三象限，构成L － L关联。

四、“双碳”目标下哈长城市群综合承载力评价及时空演变特征

（一）“双碳”目标下哈长城市群综合承载力评价分析

1.“双碳”目标下哈长城市群整体综合承载力评价分析。图2 反映了“双碳”目标下哈长城市群2011～2020 年综合承载力指数的变化趋势。从总体上来看，哈长城市群综合承载力指数从2011 年的0.455提升至2020 年的0.712，提高了56.5%，这说明“双碳”目标下哈长城市群综合承载力不断提升。从现实情况来看，哈长城市群高质量发展进程的加快使得城市群产业发展质量不断提升、空间结构持续优化、交通体系不断完善、生态环境不断改善、公共服务不断完善，进一步提高了其综合承载力，这也与其综合承载力变化趋势一致。同时，哈长城市群积极推进区域市场一体化建设，加快了城市群经济承载力、社会承载力、交通承载力、空间承载力和生态承载力的提升，进一步影响了“双碳”目标下哈长城市群综合承载力的提升。

图2 2011 ～2020 年“双碳”目标下哈长城市群综合承载力指数变化情况

“双碳”目标下哈长城市群各子系统指数均呈增长趋势，其中：经济承载力、社会承载力、交通承载力、空间承载力、生态承载力指数分别增长44.6%、51.6%、54.9%、64.8%、62.7%。可见，各个子系统的指数均呈现上升态势，但存在显著差异，经济承载力指数最高，生态承载力指数最低，这也反映出哈长城市群注重经济发展而忽视了生态保护，可能会对“双碳”目标下哈长城市群综合承载力的提升产生影响。

2.“双碳”目标下哈长城市群内各城市综合承载力评价分析。从2011 ～2020 年“双碳”目标下哈长城市群内各城市的综合承载力指数变化情况来看，各城市综合承载力水平差异较为明显，其中，哈尔滨市、长春市的城市综合承载力超过0.5，其他城市均在0.5 以下，这进一步体现出哈长城市群内各城市综合承载力指数差异性较大。从现实情况看，哈尔滨市和长春市作为哈长城市群的核心城市，对周边城市的集聚效应要高于扩散效应，可能造成周边城市经济发展后劲不足，使得城市群内部各城市经济社会发展存在区域差异，进而影响综合承载力的提升。

（二）“双碳”目标下哈长城市群综合承载力的时空演变特征分析

从时序演变特征来看（见图2），2011 ～2017 年呈现平稳上升特征，2017 ～2018 年保持水平特征，2018～2020 年呈现较快增长特征。总体上，2011 ～2020 年“双碳”目标下哈长城市群综合承载力呈现出明显的“阶梯式上升”特征。

从空间演变特征来看，2020 年哈长城市群综合承载力的莫兰指数为0.180631，说明哈长城市群综合承载力呈现空间自相关性。从莫兰指数散点图可以看出，哈长城市群内多个城市位于第一象限和第三象限，“双碳”目标下哈长城市群综合承载力的空间分布呈现出高-高（H-H）、低-低（L-L）集聚特征。

为进一步分析哈长城市群综合承载力的空间演变特征，对2011 年和2020 年哈长城市群综合承载力进行局部空间自相关分析。从结果来看，2011 年城市综合承载力H-H集聚主要在四平市，说明四平市的城市综合承载力较强，L-H集聚在松原市，尽管松原城市综合承载力相对较弱，但紧邻长春，城市综合承载力表现出低-高集聚态势，即呈现出“自身综合承载力低而周边地区承载力高”的特征；2020 年哈长城市群L-H集聚依然在松原市，说明松原市自身承载力弱而周边地区强，长春市和哈尔滨市并没有表现出明显的变化特征。从2011 年和2020 年哈长城市群综合承载力的时空演变情况看，哈长城市群综合承载力呈现出“西南弱而周边强”的特征。

五、“双碳”目标下哈长城市群综合承载力时空演变的影响因素

（一）变量选取与模型设计

“双碳”目标下哈长城市群综合承载力的时空演变受多种因素影响，参考孙久文，易淑昶［13］、刘佳等［19］相关学者的研究成果，本文从科技投入、资源环境、产业结构、对外开放、政府治理、城市基础设施建设和人口规模7 个方面选取相关指标。同时，采用空间杜宾模型（SDM）对“双碳”目标下哈长城市群综合承载力时空演变的影响因素进行研究。模型如下：

式（10）中，Yit表示i城市第t年的城市综合承载力水平，Yjt为邻域j城市第t年的城市综合承载力，Xit为城市i第t年的解释变量，Xjt表示邻域城市j第t年的解释变量，Wij为空间权重矩阵，β为解释变量的待估参数，ρ表示邻域地区城市综合承载力对本地区城市综合承载力的影响方向和程度，γ 表示邻域地区解释变量对本地区城市综合承载力的影响方向和程度，μi表示空间效应，εit为随机扰动项。

表2 变量选取和说明

（二）空间权重矩阵的选取

本文选取地理距离矩阵（W1）、经济距离矩阵（W2）和嵌套矩阵（W3）三种空间权重矩阵来衡量城市间的空间关联程度，其计算公式如下：

上式中，dij为城市i与城市j之间的地理距离，为样本期内城市i和城市j的人均GDP平均值，θ为地理距离矩阵和经济距离矩阵的比重，本文取0.5。

（三）模型检验

根据表3 可知，在三种空间权重矩阵下，LM-lag、LM-error和Robust LM-lag均通过了1%显著性水平检验，Robust LM-error未通过显著性检验。Elhorst指出［21］，如果LM检验的结果支持空间滞后模型（SLM）和空间误差模型（SEM）之中任何一个或者两个同时成立，需要进一步估计空间杜宾模型（SDM）。然后，依据LR检验、Wald检验进行进一步的判定。从表3可知，Wald检验、LR检验均在1%的显著性水平上拒绝了原假设，这也说明采用空间杜宾模型更合适。Hausman检验结果为负，故应拒绝随机效应的原假设。综合考虑，本文最终采取个体固定效应下的空间杜宾模型。

表3 空间计量模型检验结果

（四）影响因素分析

在三种空间权重矩阵下，“双碳”目标下哈长城市群综合承载力的空间自相关系数均为正且在1%的水平下显著，说明“双碳”目标下哈长城市群综合承载力具有显著的正向空间溢出效应，即本地城市综合承载力的提高能够对邻域城市综合承载力提升产生促进作用。本文主要分析嵌套矩阵下的回归结果。从结果来看，对外开放（OPE）、城市基础设施建设（UIC）和人口规模（POP）对哈长城市群综合承载力具有显著的正向影响，对外开放、城市基础设施建设以及人口规模水平越高，越能够吸引更多外商企业投资，提升城市经济承载力。同时，也能加快城市群交通设施一体化、市场一体化发展进程，进一步提高哈长城市群综合承载力。此外，资源环境（ENE）水平的提升可能对城市群内部城市自身综合承载力产生积极影响，但对邻近城市综合承载力产生抑制效应。

表4 空间杜宾模型回归结果

六、结论与政策建议

（一）结论

第一，2011 ～2020 年，“双碳”目标下哈长城市群整体的综合承载力指数呈增长态势，其综合承载力不断提升。各子系统指数存在明显的差异，经济承载力最高，生态承载力最低，这可能会对“双碳”目标下哈长城市群综合承载力的提升产生影响。

第二，尽管各城市的综合承载力呈现增长态势，但区域差异亦较为明显。长春市、哈尔滨市的综合承载力超过0.5，其他城市均在0.5 以下。

第三，城市群综合承载力的空间分布呈现出高-高（H-H）、低-低（L-L）的集聚特征。同时，从2011 年和2020 年哈长城市群综合承载力的空间演变情况看，哈长城市群综合承载力呈现出“西南弱而周边强”的特征。

第四，对外开放（OPE）、城市基础设施建设（UIC）和人口规模（POP）对哈长城市群综合承载力时空演变具有显著的正向影响，资源环境（ENE）则表现出负向影响。

（二）政策建议

第一，强化顶层设计，提升城市协同发展能力。城市协同发展在很大程度上影响城市群综合承载力的提升，尤其是空间关联性较强的城市应该加强政策沟通，提高城市协同发展水平。通过哈长城市群内部各城市协同发展，实现要素资源的合理配置。同时，优化城市群空间布局，促进基础设施一体化发展，进一步加快哈长城市群内部各城市协同发展，提高其综合承载力。

第二，经济发展和生态保护并重。要积极解决产业转型升级过程中的难题，大力发展现代化产业、高端产业。同时，注重生态环境保护，加强生态经济发展。在城市建设方面，合理进行城市规划、优化城市空间布局、加快生态文明城市建设步伐，［22］进一步提升哈长城市群空间承载力，更好地促进哈长城市群可持续发展。

第三，加大中心城市建设，提高中心城市的辐射带动能力。一方面，要加强中心城市基础设施建设，提高产业发展承载力，夯实城市群经济承载力。［23］另一方面，要优化中心城市空间布局、提高中心城市资源利用效率、促进中心城市绿色发展，进而提升城市群整体综合承载力。

第四，构建哈长城市群统一大市场，打破市场分割。通过构建哈长城市群统一的要素市场、商品市场、资源市场等，打破区域行政壁垒，不断提升哈长城市群经济承载力、社会承载力、交通承载力、空间承载力和生态承载力，进而提升哈长城市群综合承载力，为实现“双碳”目标提供有力支持。