新发展格局下碳中和目标的影响因子及实现路径

汪熠杰，穆文俊，樊建丽

（云南大学 工商管理与旅游管理学院，云南 昆明 650500）

0 引言

气候问题是21 世纪全球人类共同面临的挑战，发展低碳经济，实现节能减排，已成为国际社会的普遍共识［1］。作为目前全球最大的碳排放国之一，我国面临巨大的低碳减排压力。为加快我国经济社会绿色转型，在全球气候治理事业中贡献更多的中国力量，2020 年9 月，我国在第七十五届联合国大会上向国际社会作出了力争2030 年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”目标的庄严承诺［2］。2020年12 月，中央经济工作会议首次将“做好碳达峰、碳中和工作”列为了年度重点任务［3］。“碳达峰、碳中和”目标任务的提出，既体现了我国应对全球气候变化问题的责任与担当，更反映了我国致力共建人类命运共同体的意志与决心。

碳中和是指人为二氧化碳排放与人为二氧化碳清除量相平衡的状态［4］。全面实现碳中和，既需要以充足的低碳设备和技术为基础，也要求以完善的低碳经济社会体系作为支撑。要在短短40 年间内完成如此巨大的社会、产业和经济系统转型，这在世界上是绝无仅有的。2060 年前实现碳中和目标的提出，一方面加速了我国低碳技术创新、低碳经济社会体系的发展建设，另一方面也是一项时间紧、任务重的严峻挑战。自“碳达峰、碳中和”目标提出后，有关实现碳中和及我国低碳经济社会建设的研究日益增多，并对实现方式和建设途径等问题进行了众多探讨［5-8］。但从研究内容来看，大多研究仅停留在政策制定或较为微观的行业发展建议层面，忽视了理论层面碳中和实现的机理与逻辑分析，也缺乏成体系的碳中和路径探索。有部分研究基于国家能源技术经济模型［9］、空间公平趋同模型［10］等理论，分析了碳中和的技术实现路径［11，12］。但碳中和是一个综合性的系统作业，既需要技术手段的支持，也需要政策制度的引导和社会大众的参与［13］。因此，对于碳中和相关问题的研究，不能仅仅单方面地考虑技术或政策因素，而应构建起系统性、综合性的碳中和分析框架，并结合多方因素对我国碳中和的实现路径进行分析。

已有文献指出，我国低碳社会经济系统转型中的技术和制度挑战，以及如何将碳中和与其他社会经济远景目标相结合，是新发展格局下实现碳中和需考虑的主要问题［14］。社会—技术系统理论作为揭示各类系统转型运作内在演变过程的理论，能多维度、综合性分析影响系统运作的各要素的演化交互动态［15］，对探索新发展格局下碳中和的实现路径有较好适用性。鉴于此，本文借鉴社会—技术系统理论逻辑框架，构建新发展格局下碳中和影响因子集，并进一步运用解释结构模型（Interpretation Structural Model）对我国新发展格局下碳中和的实现路径进行了研究。

1 碳中和影响因子集构建

社会—技术系统理论强调，社会经济系统的转型是由社会系统和技术系统交互作用推进的，并构建出“宏观环境—市场体制—技术发展”的多层分析框架对影响系统转型的政策环境、市场变化、技术发展等因素进行分析［16］。如：Afha 等［17］基于社会—技术系统理论分析了欧洲电力系统的低碳发展路径；陈卓淳等［18］基于社会—技术系统理论的多层分析框架，对我国低碳电力系统的转型路径进行了讨论。事实上，新发展格局下碳中和的实现过程，本质上就是中国低碳社会经济系统的转型过程［7，13，14］，其最终实现情况受市场、政策、技术等多方因素的影响。为了更好地分析新发展格局下碳中和的影响因素及实现路径，本文借鉴社会—技术系统理论，将新发展格局下碳中和的影响因素分解为“宏观环境—市场体制—技术发展”3 个维度，以便为后续因子集的构建奠定理论基础。为了确定影响碳中和实现的关键因素，本文运用文献梳理和专家咨询相结合的方式构建碳中和影响因子集。首先通过文献梳理和理论分析，对影响碳中和实现的因子进行整理（不同学者的研究中出现2 次以上），一共得到20 个相关因子（S1—S20）（表1）。

表1 碳中和相关研究梳理Table 1 Review of relevant studies

为防止无关因素混入，通过德尔菲法进一步对20个影响因子进行筛选，对不符合我国低碳发展实际的因子进行删减合并，对相关文献未涉及但对新发展格局下我国碳中和的实现有较大影响的因子进行增添。本文选取8 位低碳经济研究相关专家，对表1 所得的20 个影响因子（S1—S20）进一步甄选。通过专家筛选，将表1 中S1、S2因子合并为F1因子，S6、S7因子合并为F6因子，S9、S10因子合并为F8因子；S14、S15因子合并为F12因子，S19、S20因子合并为F17因子。考虑到新发展格局下碳中和需要兼顾经济高质量发展和国内国际双循环发展的目标，增添F4、F13和F18因子。最终得到由18 项因子（F1—F18）构成的碳中和影响因子集（表2）。其中：宏观环境（Macro-environment）维度从政策制定和社会行为两个方面选择7 个具体因子；市场体制（Market Regime）维度从碳市场和产业结构两个方面选择6 个具体因子；技术发展（Technology Development）维度从技术创新和技术应用两个方面选择5 个具体因子。

表2 碳中和影响因子集Table 2 Carbon neutralization affects a subset of factors

2 碳中和影响因子分析

解释结构模型（Interpretative Structural Modeling，ISM）是一种分析系统结构及因子关系的可靠方法，在经济复杂系统和管理系统工程领域被广泛使用［24］。通过ISM方法，可直观反映碳中和系统中各影响因素间的关系和作用程度，进而为深入分析影响碳中和目标实现的因素的关联机理及作用机制提供依据［25］。具体步骤为：①成立ISM 工作组，分析不同因子间联系，并构建邻接矩阵（Adjacency Matrix）。②根据邻接矩阵构建相应可达矩阵（Accessibility Matrix），进而求解一般性骨架矩阵。③通过层级抽取，构建结构模型。④解释模型关系结构［26］。

2.1 构建邻接矩阵

为保证研究科学性，将表2 中的18 个碳中和目标实现影响因子之间的二元关系，通过矩阵问卷的形式再次征求8 位专家的意见［27］。邻接矩阵能对各因子间的有向二元关系进行展示，经专家评估后形成的邻接矩阵A如图1 所示。

图1 邻接矩阵AFigure 1 Adjacency matrix A

该矩阵具有以下性质：首先，矩阵A是由表4 所得的因子集S ＝｛Fi｜i ＝1，2，…，18｝各因子间的连接关系构成的布尔矩阵；其次，若因子Fi对Fj有直接关系，则aij＝1；若因子Fi对Fj无直接关系，则aij＝0，反之亦然。

2.2 可达矩阵与骨架矩阵计算

在碳中和目标实现影响因素邻接矩阵A 的基础上，通过布尔代数运算得到可达矩阵M 与骨架矩阵S。其中，可达矩阵对各因子节点间通路的可达程度进行了描述，反映了各影响因素本身的可达性。根据可达矩阵 定 义，若有（A ∪I）k-1≠（A ∪I）k＝（A∪I）k＋1，则M ＝（A∪I）k为矩阵A 的可达矩阵，所得可达矩阵M 如图2 所示。骨架矩阵是由无回路可达矩阵删除所有向前边后得到的缩减可达矩阵，剔除了各要素的越级关系，能呈现出最简化的层级结构。使用公式S ＝M -（M - I）2求解骨架矩阵。其中，M为无回路的可达矩阵，I 为与可达矩阵M同阶的单位阵。骨架矩阵S如图3 所示。

图2 可达矩阵MFigure 2 Reachable matrix M

图3 骨架矩阵SFigure 3 Skeleton matrix S

2.3 解释结构模型构建

根据骨架矩阵S，抽取出每个要素的可达集R（Fi）和先行集A（Fi），其中可达集R（Fi）表示Fi能直接影响的元素集合，先行集A（Fi）表示对Fi有直接影响的元素集合。如果Fi的共同集T（Fi）＝R（Fi）∩A（Fi）＝R（Fi），则表示Fi为上级要素；如果Fi的共同集T（Fi）＝R（Fi）∩A（Fi）＝A（Fi），则表示Fi为底层要素。抽取上级要素并相应地划掉其在可达矩阵中相对应的行与列，接着从剩下的矩阵中寻找新的上级要素。如此循环，则可得到结果优先的层级结构。采取相同程序，但每次仅抽取底层要素，则可得到原因优先的层级结构。为确保层级结构合理性，本文考虑轮换规则层级划分方法。即，交替使用底层要素和上级要素抽取方式，在奇数步骤抽取要素时使用底层要素抽取方式，在偶数步骤抽取要素时使用上级要素抽取方式。通过以上步骤进行轮换规则划分，能让所有根本原因要素位于层级底层，所有最终结果要素位于层级最顶层，进而使层级结构更准确合理。具体过程如表3 所示。

由表3 可知，新发展格局下碳中和影响因子系统可划分为L1＝｛F13｝，L2＝｛F5，F11，F18｝，L3＝｛F12，F14，F15｝，L4＝｛F9，F17｝，L5＝｛F6，F8｝，L6＝｛F1，F2，F3，F4，F7，F10，F16｝6 个递阶结构。本文结合所得层级结构和骨架矩阵，绘制出系统的最简ISM模型，如图4 所示。

表3 新发展格局下碳中和影响因子层级表Table 3 Hierarchy table of carbon neutralization influencing factors under the new development pattern

图4 影响因子系统的ISM模型Figure 4 ISM model of influencing factors system

3 碳中和影响因子层次关系分析

ISM模型中包含了18 个因子和6 个等级的递阶结构（图4），对新发展格局下碳中和的影响因子及实现路径进行了展示，反映出一种从下到上的因果关系。根据这种因果逻辑结构，可进一步将新发展格局下碳中和目标的影响因子分为顶层因子、中间层因子和底层因子3 个层次，以凸显不同层次因子所反映的功能与特点。本文将基于不同层次所表现的因果逻辑，对碳中和影响因子在系统中表现的功能和特点进行更加深入的分析。

3.1 顶层因子分析

顶层层级包含实现绿色现代化进程（F13）因子。顶层因子是对碳中和影响最为直接的因子，体现了新发展格局下碳中和的核心内涵。从所属范畴来看，顶层因子涉及的主要范畴为“市场体制”范畴。这反映优化现有碳市场体系和社会经济生产结构对新格局下实现碳中和目标的重要性，同时也体现了新发展格局下碳中和与“高质量”“双循环”发展目标的契合。从关系结构来看，顶层层级因子反映了模型表层的直接影响因素。在模型中，顶层因子仅有输入而没有输出，说明顶层因子需要借助底层和中间层因子实现。如通过健全低碳技术专利保护（F2）能促进低碳技术专利交易（F17），从而有利于加快新能源技术发展（F15），进而能加快低碳技术与新一代信息技术融合（F18），最终实现绿色现代化进程（F13）。

3.2 中间层因子分析

第二层到第五层为中间层。其中，第五层包含丰富碳交易市场体系（F8）和强化社会环境整治（F6）2 个因子。作为底层层级的上一层级，第五层反映了底层因子对系统的直接作用，表明在政府的政策激励引导和完善的市场机制下，我国的碳交易市场会得到发展，社会环境整治将得到提升。第三层和第四层则包含促进低碳技术专利交易（F17），降低低碳环保市场进入壁垒（F9），加快减碳、去碳技术发展（F14）和加快新能源技术发展（F15）等4 个因子，是对第五层因子的延续与扩展。如，第三层的加快减碳、去碳技术发展（F14）因子是对第四层促进低碳技术专利交易（F17）因子的扩展，而第四层的促进低碳技术专利交易（F17）因子是对第五层丰富碳交易市场体系（F8）因子的延续。第二层是顶层的次级层级，包括引导公众建立绿色消费观（F5）、加快高耗能产业转型（F11）、改善产业现有能源结构（F12）、加快低碳技术与新一代信息技术融合（F18）等4 个因子，反映了到达顶层的直接路径和方法。由第二层可知，引导社会公众建立起绿色消费观、加快高耗能产业转型、改善现有产业的能源结构及加快低碳技术与新一代信息技术融合是实现绿色现代化进程的直接路径和方法。

从所属范畴来看，中间层因子涉及的主要范畴为“市场体制”和“技术发展”范畴，体现了低碳技术创新与改革市场体制和产业结构对实现绿色现代化进程和碳中和目标的作用和影响。从关系结构来看，中间层反映了模型内在的间接影响因素，展示了底层因素到顶层因素的传递过程。因此，在碳中和的实现过程中，需及时对中间层因子的成效情况和通达情况进行监测与反馈，保障系统的运行效率和传递能力。

3.3 底层因子分析

底层层级包含建立低碳发展激励政策（F1）、健全低碳技术专利保护（F2）、建立低碳绿色评价体系（F3）、推进国际性区域减碳合作政策（F4）、完善居民用电、用水、用气阶梯价格机制（F7）、支持低碳绿色领域国有企业混合所有制改革（F10）和建立低碳技术创新服务平台（F16）等7 个因子，是整个模型中因子最多的层级。说明新发展格局下碳中和的实现并不能单依靠产业或社会自发进行，而需以政策的引导激励为动力，以完善的市场机制和技术创新平台为支撑，是一个借助多方力量构建绿色经济社会体系，实现碳生产与碳吸收相平衡的过程。

从所属范畴看，“宏观环境”是底层因子涉及的最主要范畴。这表明政府所制定的低碳发展相关引导激励政策和良好的社会低碳规范制度是实现碳中和的关键与动力。从关系结构来看，以上7 个因子均能直接或间接的影响其他层级的各项因子，对模型深层的根本原因与运作动力进行了反映，应是新发展格局下实现碳中和目标时关注的首要因子。

4 结论与建议

4.1 结论

碳中和目标既体现了中国应对全球气候变化问题的责任与担当，更反映了中国致力共建人类命运共同体的意志与决心。新发展格局下，需将碳中和目标与“高质量”“双循环”发展目标结合发展，加快构建绿色现代化的社会经济体系。基于文献梳理与理论分析，本文构建了“宏观环境—市场体制—技术发展”的碳中和分析框架及18 个相关影响因子，并在此基础上运用ISM模型对新发展格局下碳中和的影响因子及实现路径进行了研究。主要结论如下：①新发展格局下碳中和的实现是一个复杂系统，包含18 个相关影响因子，各因子间存在直接或间接关系。复杂的系统结构和因子间的交互关系说明新发展格局下碳中和并不能单依靠产业或社会自发实现，而需以政策的引导激励为动力，以完善的市场机制和技术创新平台为支撑，是一个借助多方力量构建绿色经济社会体系，实现碳的生产与吸收相平衡的进程。其中，政府制定出台高效的低碳发展相关引导激励政策和良好的社会低碳规范制度是新发展格局下碳中和实现的核心推力与动力。②新发展格局下碳中和影响因子的ISM模型是一个6 阶递进的锥形系统，反映出一种从下到上的因果关系结构。其中，实现绿色现代化进程是实现碳中和的最直接路径与手段，反映了新发展格局下碳中和目标的核心内涵；完善的低碳发展引导激励政策、良好的社会低碳规范制度、便捷的低碳技术创新服务平台和适当的企业所有制改革是新发展格局下碳中和实现的基础与推力。需要注意的是，实现绿色现代化进程无法通过底层因子直接达到，而需经由中间层级的丰富碳交易市场体系、强化社会环境整治、促进低碳技术专利交易、降低低碳环保市场进入壁垒等因子的传递与作用，最后通过引导公众建立绿色消费观，加快高耗能产业转型，改善产业现有能源结构，加快低碳技术与新一代信息技术融合等方式实现。因此，关注完善底层因子，确保碳中和实施的基础和推力；监测反馈中间层级，保障碳中和过程的效率与畅通，是新发展格局下实现碳中和目标的关键。

4.2 建议

为更好地服务美丽中国建设，助力2060 年前“碳中和”目标的顺利实现，本文提出以下建议：①完善激励引导政策。从目前来看，我国的低碳相关引导激励政策和社会行为规范制度还存在较多不足。如在低碳技术专利保护政策方面，我国还暂无专门的低碳技术专利申请与保护制度，只在《中华人民共和国专利法》《中华人民共和国反垄断法》中对低碳技术的保护条款有所涉及。在碳排放激励政策方面，我国相关政策的奖惩力度与实施效果也有所不足，和欧盟、美国等发达国家的碳排放激励政策相比尚具完善空间。此外，我国在区域性低碳发展国际合作、绿色低碳相关标准体系建设等方面也存在一定局限。本文的研究结论表明，高效的低碳发展引导激励政策和良好的社会低碳规范制度是新发展格局下实现碳中和的核心推力与动力，而相关政策和制度的局限与不足将严重遏制我国绿色现代化发展，阻碍碳中和的实现。因此，完善现有低碳发展激励政策和社会行为规范制度对碳中和的实现具有重要意义。②健全碳市场体系。一方面，碳市场为碳中和的实现提供了经济保障；另一方面，碳市场也是推动我国产业低碳转型的最直接方式与手段。为此，我国应充分利用市场化工具，通过碳价和碳排放交易权等手段，促使产业积极寻求新能源，实现低碳绿色转型。伴随我国《全国碳排放权交易管理办法（试行）》的出台，我国的碳排放市场正逐渐形成和壮大，但由于市场开放较晚、运行经验不足，碳交易市场处于试点阶段，并存在较多问题。如：市场参与主体较少，市场规则及相关配套机制不健全，没有与国际碳市场对接等。从本文研究来看，碳市场对新发展格局下碳中和实现路径的运行效率和传递能力有较大影响。因此，要想充分发挥碳市场在实现碳中和方面的作用，我国必须健全现有碳市场体系，加快相关法律制度的建设，完善硬件设施，配套绿色金融、低碳技术交易体系，进而让我国的碳市场真正实现市场化和效率化。③加快低碳技术创新应用。突破性的低碳技术创新与应用是新发展格局下实现碳中和目标的关键。从碳中和目标设定来看，中国要力争在2030 年前实现“碳达峰”，2060 年前实现“碳中和”，这意味着在未来一段时间内我国的碳排放还将继续增长。为此，我国需拥有丰富的低碳技术储备，以应对总量巨大的低碳减排任务，并构建多样化的新能源体系。低碳技术可分为减碳技术、新能源技术和去碳技术3 类［13］。从ISM 模型可发现，新能源技术对产业生产结构和能源结构的优化有重要影响，减碳去碳技术则对高耗能产业的减排转型有显著作用。因此，我国需建立起完善的绿色低碳技术评估体系和科技创新服务平台，对现有低碳技术的“技术短板”和“技术长板”进行评估，在继续加强“技术长板”的同时，针对“技术短板”进行重点研发和专项突破，进而使我国的三类低碳技术得到平衡发展，以丰富我国低碳技术储备。