绿色创新与低碳经济耦合协调发展研究

摘要：绿色创新与低碳城市建设之间相互作用、相互促进，系统间耦合协调发展对于低碳城市建设具有重大意义。利用2008—2018年辽宁、湖北、广东、陕西及云南5个低碳省区数据，构建绿色创新与低碳经济耦合协调系统，探究两者间的耦合协调时空规律及互动关系。结果表明：（1）5个低碳省区的绿色创新系统和低碳经济系统各自的综合发展水平稳步提升；（2）5个低碳省区绿色创新与低碳经济的耦合度总体水平较高，但高耦合度水平并没有带来高协调度发展；（3）广东省的绿色创新与低碳经济已形成了协调发展的局面，湖北省初步形成了绿色创新与低碳经济协调发展的局面，辽宁、陜西及云南三个省区的绿色创新系统与低碳经济均处于低协调耦合阶段，没有充分发挥绿色创新与低碳经济的关联带动作用。

关键词：低碳省区；绿色创新；低碳经济；耦合协调

中图分类号：F299.27;F206文献标识码：A文章编号：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

近年来我国生态文明建设进入了以减碳为重点战略方向、推动减污降碳协同增效的关键时期，推动“低碳城市”建设成为当前节能减排的重点工作任务之一。自2010年国家发布《关于开展低碳省区和低碳城市试点工作的通知》以来，先后确立三批共计88个低碳城市试点，自此涌现出了大量对低碳城市的研究。早期对低碳城市的研究大多基于低碳城市背景，对城市更新、城市建设等方面进行探索，研究内容主要分为以下几个方面：一是关于低碳城市试点建设对碳减排效应的影响［1-2］；二是低碳试点政策助推因素的影响研究［3］；三是低碳城市的测度研究［4］。

一、绿色创新与低碳城市建设耦合机理

低碳经济的发展需要一定的绿色创新水平与之相适应，绿色创新的发展需要低碳经济的推动，其耦合机理首先表现在绿色创新水平的提高能够推动低碳经济的发展。科技创新对经济增长水平的提高具有至关重要的作用，两者之间存在正相关关系。绿色创新不同于一般的创新，绿色创新水平的提高可以在一定程度上通过技术进步效应推动低碳经济发展，提高能源清洁技术水平，提高能源特别是燃料的使用效率，有效抑制二氧化碳的排放。因此，绿色创新水平是低碳经济发展的基础条件，在技术供给上支持经济方式的转变，推动低碳经济建设。其次绿色创新与低碳经济的耦合机理表现在低碳经济发展对绿色创新水平的促进效应。在低碳经济增长方式下，节能减排是重要的方式和手段，在一定程度上有助于绿色创新的产生及扩散。同时，低碳经济为绿色创新提供物质基础和良好的创新环境。

二、研究方法

（一）耦合评价模型

为探讨绿色创新与低碳经济的耦合关系，采用修正后的耦合度模型计算耦合度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分别代表绿色创新水平和低碳经济综合评价指数，用于表示两个系统的综合发展水平。根据式（1）所得结果，构建耦合协调度模型，该模型能够客观反映绿色创新与低碳经济的协调发展水平，模型表达式如下：

D=C×T，其中T=αu1+βu2式（2）

其中，D为绿色创新水平和低碳经济的耦合协调度，T为绿色创新水平与低碳经济综合评价指数，反映两系统的综合发展水平对协调度的贡献；α、β为待定系数，在两系统的耦合协调发展过程中，绿色创新的高速、健康、稳定发展一定能够促进低碳经济的发展，但低碳经济发展是更多要素相互综合的结果，绿色创新并非唯一动力，所以本文赋予α=0.6、β=0.4。

本文参照吴玉鸣［5］的研究成果，对耦合度和协调度进行划分（见表1）。

（二）综合发展水平评价模型

利用线性加权法，分别计算绿色创新系统、低碳经济系统的综合发展程度。

ui=1，2=∑mj=1ωij μij，∑mj=1ωij=1

ui=1，2是系统的综合评价指数，用以反映系统的综合发展水平，ωij是指标权重。μij是某一系统标准化后的值。其中指标权重计算过程如下：

采用极差标准化方法对数据进行标准化处理：

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

负向指标：x′ij=max（xij）-xijmax（xij）-min（xij）

其中，μij（i=1，2;j=1，2，…，m）为标准化处理后的指标评价系数，xij表示第i个系统下的第j项指标的实际值，max（xij）是指标中的最大值，min（xij）是指标系列中的最小值。

在归一化的基础上，使用熵权法确定各指标的权重。首先计算第i年的第j项指标的比重Yij：

Yij=x′ij∑mi=1x′ij

计算指标的熵值ej

ej=-1lnm∑mi=1（YijlnYij）

根据熵值计算差异度gj

gj=1-ej

计算指标的权重：

ωj=gj∑mj=1gj

最后，利用线性加权法计算绿色创新系统与低碳经济各自的综合发展程度：

ui=1，2=∑mj=1ωij μij，∑mj=1ωij=1

其中，u1和u2分别表示绿色创新系统和低碳经济系统的综合评价指数，ωij是指标权重。

三、绿色创新与低碳经济耦合协调评价

（一）指标体系的构建及数据来源

参照已有研究成果，构建衡量绿色创新水平、低碳经济发展水平的指标体系。绿色创新指标体系包括研发经费支出、R&D人员、绿色专利授权数、高技术产业营业额、互联网宽带接入户用户、技术合同成交额；低碳经济指标体系包括人均GDP、第三产业占GDP比重、人均公园绿地面积、森林覆盖率、人均碳排放量、人均消费支出、能源消费量、碳排放强度。数据来源2009—2018年《中国统计年鉴》《中国能源统计年鉴》及各省统计年鉴。

（二）结果分析

1.区域创新与低碳经济关系

通过计算广东、湖北、云南、陕西、辽宁等5个低碳省区绿色创新评价指数（U1）低碳经济综合评价指数（U2），确定各省绿色创新与低碳经济发展的同步程度（见表2）。从绿色创新评价指数（U1）来看，5个省区绿色创新水平均呈现逐年增长态势，说明随着国家对绿色创新的重视，各省区加大绿色创新力度，绿色创新综合发展水平明显上升。广东省绿色创新水平一直居于首位，湖北省位居第二位，但其与广东省绿色创新发展水平有较大的差距。其余省区绿色创新水平较低，均属于创新发展滞后型，加强绿色创新综合水平是当前低碳建设的主要任务之一。尤其云南省2008—2018年绿色创新水平的平均值只有0.021，从侧面反映出湖北、云南、陕西及辽宁四省的绿色创新水平仍有待提高。

从低碳经济综合评价指数（U2）来看，广东省处于“一枝独秀”局面，其次是湖北省、云南省。辽宁、陕西两省低碳经济发展水平较低。究其原因，辽宁、陕西两省的人均碳排放量均高于其他三省，且第三产业占比均小于其他三省。

從绿色创新与低碳经济的同步程度来看，随着时间的推进，绿色创新系统逐渐超前于低碳经济系统。2018年，除云南省，其余四省绿色创新系统综合评价值均大于低碳经济系统。这说明绿色创新的战略地位逐渐得以提升，各省区低碳建设的内在需求增强，对绿色创新系统的建设力度大大加强。

2.耦合度协调度结果分析

基于耦合评价模型，计算2008—2018年辽宁、湖北、广东、陕西及云南五省绿色创新与低碳经济耦合度和协调度（见表3）。5个低碳省区绿色创新与低碳经济的平均耦合度在0.36—0.9之间，平均协调度在0.15—0.4之间。5个省区整体的耦合度高于协调度，即绿色创新与低碳经济两系统之间均具有较强的交互作用，但是协调程度处于中、低度协调状态。分析发现：（1）5个省区的耦合协调度均有不同程度提升，均具有从低层次的和谐向更高层次的和谐演进的趋势；（2）辽宁省绿色创新系统与低碳经济之间的耦合度始终高于其他省区，从2008年的颉颃阶段发展到2018年的高水平耦合阶段，但其协调度一直处于低水平协调阶段，说明绿色创新水平与低碳经济关联密切，相互之间的影响程度较大，但两者并没有形成一个良好的互动机制；（3）广东省则由低水平耦合阶段逐步向磨合阶段发展，同时其耦合协调度一直居于首位，从2008年的低度协调耦合发展到2018年的高度协调耦合；（4）湖北、云南、陕西三个省区均由最初的低水平耦合阶段发展到高水平耦合阶段，但从协调程度来看，云南省的绿色创新系统与低碳经济并没有形成一个良好的互动机制，陕西省与湖北省的绿色创新与低碳经济逐渐向中度协调阶段发展。

四、研究结论

以辽宁、广东、湖北、陕西、云南5个低碳省区为例，运用综合评价模型与耦合模型，计算5个低碳省区绿色创新水平与低碳经济综合评价指数与耦合度、协调度，揭示其动态演化过程。

第一，从时间维度来看，辽宁、湖北、广东、陕西及云南5个低碳省区的绿色创新系统和低碳经济系统各自的综合发展水平稳步提升，即2008—2018年，各省区不管是绿色创新还是低碳经济发展都得到了提高。辽宁、湖北、广东及陕西四省的绿色创新战略地位显著提升，对绿色创新系统的建设力度大大增强。

第二，2008—2018年5个低碳省区绿色创新与低碳经济的耦合度总体水平较高，即绿色创新与低碳经济的相关性较强，进一步说明了两个系统之间存在相互影响的关系。但通过耦合度与协调度值对比可知，耦合度值和协调度值并不匹配，即高耦合度水平并没有带来高耦合协调度水平，也说明5个低碳省区两系统的耦合度和耦合协调度可能不存在正相关关系。

第三，广东省的绿色创新与低碳经济形成了协调发展的局面，湖北省初步形成了绿色创新与低碳经济协调发展的局面，而辽宁、陕西及云南三个省份的绿色创新系统与低碳经济均处于低协调耦合阶段，没有充分发挥绿色创新对低碳经济的关联带动作用。

参考文献：

［1］苏涛永，郁雨竹，潘俊汐.低碳城市和创新型城市双试点的碳减排效应：基于绿色创新与产业升级的协同视角［J］.科学学与科学技术管理，2022（1）：21-37.

［2］邓荣荣，张翱祥，陈鸣.低碳试点政策对生态效率的影响及溢出效应：基于空间双重差分的实证分析［J］.调研世界，2022（1）：38-47.

［3］周朝波，覃云.碳排放交易试点政策促进了中国低碳经济转型吗？：基于双重差分模型的实证研究［J］.软科学，2020（10）：36-42，55.

［4］李平.低碳城市的测度与实证分析［J］.统计与决策，2011（24）：95-98.

［5］吴玉鸣，柏玲.广西城市化与环境系统的耦合协调测度与互动分析［J］.地理科学，2011（12）：1474-1479.

作者簡介：孔云霄（1991—），女，汉族，河南新乡人，商丘师范学院测绘与规划学院助教，研究方向为区域可持续发展。

（责任编辑：王宝林）