城市、城市群与居民碳排放（上篇）(3)

　　1.被解释变量为城市居民人均生活碳排放量Cep，用城市居民碳排放总量除以常住人口数得到。城市居民的生活碳排放理论上包括直接碳排与间接碳排，由于间接碳排受居民消费习惯和生活方式影响较大，而与城市空间形态的联系并不十分紧密，因此本研究将居民生活碳排放界定为居民直接生活碳排放（包括居住建筑碳排放和交通碳排放），简称居民碳排放。本研究采用现今国际上通用IPCC碳排放系数法测算居民碳排放：C=∑（Ei×Ki），式中C表示城市的碳排放总量，Ei表示城市范围内能源i以标准煤计的消费总量，Ki表示能源i的碳排放系数，单位为碳/标准煤。对于建筑碳排放，只关注建筑日常运行（家庭电力和燃气能耗）的碳排放。从《城市统计年鉴》中，可获取有关城市（市辖区）电力、煤气（人工、天然气）、液化石油气的消费数据，并按万吨标准煤的折算系数折算成能源消耗标准量③。对于交通碳排放，鉴于居民出行的交通碳排放主要来源于小汽车，采用郭韬[17]的方法估算，通过城市居民私人汽车拥有量以及IPCC汽油碳排放系数折算成交通碳排放，具体公式为：Ctraffic=PCV×AAM×AFC，式中PCV表示私人汽车保有量，AAM为年平均行驶里程，AFC为平均油耗④。
　　各城市居民的碳排放总量为建筑碳排放和交通碳排放之和Cep，通过比较2006年2012年的Cep，可以发现：2006年居民碳排放的均值为7吨/人，碳排放较高的城市集中在东部沿海地区，尤其是京津冀和山东半岛城市群，中部地区的城市居民生活碳排放量相对较少，大部分低于6吨/人。2012年，我国各城市的居民碳排放量有了较大幅度的增加，大于20吨/人的城市由4个增加到27个；从区域角度看，高碳排放城市开始向中部和东北地区的城市群蔓延，这些城市群的人均碳排放大致以核心城市为中心呈梯度递减，而沿海地区的区域核心城市却往往不是碳排放最多的区域。
　　2.解释变量。（1）人口密度PD，用市辖区人口密度衡量。（2）公共通勤度Tr，采用每万人拥有的城市年末公共汽车和出租车数的总量衡量。（3）城市用地类型混合程度H，采用香农多样性指数作为城市用地的测度方法，公式为：C=∑（Ui·lnUi），其中Ui为第i种用地类型所占比例，H值越大，表明用地类型混合程度越高。（4）城市绿地比重GP，用市辖区绿地面积比重作为衡量城市绿地体系的指标。（5）城市群紧凑度D，方创琳等（2005）[21]通过构建城市群丰度指数反映了城市群内部各城市的集聚水平，本研究也采用该指标来衡量城市群紧凑度。令p为市辖区常住人口，P为城市群常住人口，s为建成区面积，S为城市群总面积，e为市辖区经济总量，E为城市群经济总量，Du-t为城市群内部城镇数与城市总面积的比值，则城市群丰度指数为D。珠三角及长三角城市群的紧凑度显著高于其他城市群，其他城市群整体上也呈逐年增加的趋势，但武汉、长株潭、闽南金城市群的紧凑度增加幅度要大于珠三角和长三角城市群，表明这些城市群处在迅速集聚成长的阶段。
　　为更直观准确地考察各城市群间的特征，本研究在城市群紧凑度D的基础上，结合方创琳[1]测度的城市群发育度，将已选取的14个城市群分为三类。一是高度紧凑城市群，包括珠江三角洲城市群、长江三角洲城市群和京津冀城市群；二是中度紧凑城市群，包括山东半岛城市群、辽宁半岛城市群、皖中城市群、武汉城市群、长株潭城市群、关中城市群和中原城市群；三是低度紧凑城市群，包括闽南金城市群、成渝城市群、哈大长城市群和赣北鄱阳湖城市群。
　　四、估计结果与分析
　　首先，本研究对110个城市进行了模型Ⅰ的固定效应模型与随机效应模型的估计，由于Hausman检验拒绝了零假设，因此采用固定效应回归，并对误差项进行了cluster聚类修正，结果见表1。总体来看，城市内的空间形态要素中只有用地类型混合程度H的系数显著为负，其他要素均不显著，但城市群的紧凑度D对城市内居民的碳排放却有显著的正向影响，控制变量人均GDP的系数亦为正，表明随着城市群紧凑度的增加，经济越发达的城市，居民的人均碳排放也相应增加。鉴于我国各城市群发育程度与紧凑程度的差异，我们根据前文的分类对不同紧凑度（高度紧凑、中度紧凑和低度紧凑）的城市群进行模型（Ⅱ）的估计。
　　对于紧凑度较高的城市群，城市人口密度PD2的系数为负，说明这些城市的人口密度与人均碳排放之间存在“倒U”型的曲线关系，拐点在人口密度约4000人/平方公里处，2012年常住人口密度超过4000人/平方公里的城市只有深圳、上海和石家庄，其余城市的人口密度仍处在的拐点的左侧，即随着人口密度的不断提升，人均碳排放会增加。这些城市化水平较高的城市，经济发达，城镇数量大，市中心人口密集，密度将近饱和，热岛效应明显，居民建筑能耗增加。此外，公共通勤度T对人均碳排放的影响为正，也表明城市群内人口的集聚尽管有利于城市公共交通的完善，但这些城市拥堵现象严重，反而会刺激注重舒适与便捷的居民增加高碳私人汽车的出行次数，无法发挥出改善居民出行方式的作用。因此，可以预测这些城市如果继续依靠抬升人口密度来实现集聚经济效益，只会适得其反。城市用地类型混合程度H符合预期，这些城市用地类型混合程度较高，基础设施的空间配置也较为合理，居民日常需求在较小的空间范围内得到满足。
　　对于中度紧凑的城市群，人口密度PD的系数为负，PD2的系数为正，说明这些城市的人口密度与人均碳排放之间存在“U”型的曲线关系。但除部分城市如合肥、郑州、洛阳和许昌的人口密度超过了3500人/平方公里的拐点外，其余城市的均处在拐点的左侧，说明这些城市人口密度的增加和人口集聚有利于降低人均生活碳排放。其中武汉城市群的黄石和鄂州，皖中城市群的铜陵、淮南、滁州、池州和马鞍山，关中城市群的咸阳、铜川、宝鸡和渭南，山东半岛城市群的东营和淄博，辽宁半岛城市群的鞍山、抚顺、本溪、阜新、盘锦、葫芦岛，中原城市群的焦作、平顶山和漯河等均属于资源型城市⑤，这些城市需要的劳动力虽多，但由于就业和人口的分布依赖于特殊资源的分布，居民的工作与居住并不需要全部集中在城市中心，因此这类城市建成区的面积往往不会太大，居民日常生活空间范围较小，出行距离短，生活碳排放也相对减少。公共通勤度T对人均碳排放的影响为正，不符合前文的理论预期，与高度紧凑城市群内的城市不同，这一层次的城市经济发展水平虽然较高，但并未构建起发达的城市交通体系，随着居民生活水平的提升，反而形成对私人汽车购买和使用的刚性需求，更不用说其对个人身份地位的象征，使环境与经济问题再次陷入“杰文斯悖论”。

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