城市建设领域的双重转型与碳排放减少之间的协同进化

《Sustainable Cities and Society》：Synergistic evolution of urban twin transformations and carbon emission reduction in the construction industry

城市化双转型与建筑业碳减排的协同机制及空间异质性研究，基于2011-2021年中国30省面板数据，整合耦合协调分析、核密度估计与地理探测器模型，揭示数字化转型与绿色发展的协同效应呈现区域分化特征，东部发达地区协同度较高而中西部显著滞后，新基建投资与研发投入的交互作用对碳减排影响最显著，提出系统性协同框架以推动行业低碳转型。

　　随着全球城市化进程的加快，数字化转型与绿色转型逐渐成为推动城市可持续发展的关键策略。这两个转型趋势不仅改变了城市的运行方式，也对建筑行业这一重要的碳排放源产生了深远影响。然而，在当前的城市转型过程中，建筑行业碳排放减少的协同机制及其在时间和空间上的变化规律仍存在诸多未解之谜。为此，本研究构建了一个综合分析框架，结合面板数据分析、计量经济学建模、耦合协调分析、核密度估计、Dagum基尼系数和莫兰指数等方法，系统探讨了数字化与绿色转型与建筑行业碳减排之间的协同关系及其空间异质性，并通过地理探测器识别了关键驱动因素。研究结果表明，尽管数字化与绿色转型与建筑行业碳减排之间的耦合协调度呈现上升趋势，但整体水平仍较低，并表现出显著的空间和时间差异。此外，除了经济较为发达的东部地区外，多数省份尚未建立起有效的协调发展模式。尽管区域间差异有所缩小，但区域差异和地理距离仍然是空间异质性的主要因素。在六个识别出的关键因素中，新型基础设施投资与研发投资之间的互动对碳减排的影响最为广泛。本研究提出了一种将城市双转型与建筑行业脱碳相结合的协同框架，不仅丰富了协调数字化与绿色转型的理论基础，也为建筑行业的低碳实践提供了实际指导。

城市双转型（即数字化转型和绿色转型）作为推动全球可持续发展的重要战略，近年来受到了广泛关注。欧盟率先提出将经济系统的数字化转型与绿色转型相结合，借助数字化手段推动绿色转型，实现可持续发展目标。在全球城市化加速的背景下，这一转型趋势变得尤为突出，数字化和绿色转型从根本上重塑了城市的发展模式和产业结构。为了推进这一进程，各国政府相继出台相关政策措施。例如，2024年7月，中国发布了《关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见》，明确要求加快数字化与绿色转型的协调进程。在此背景下，数字化和绿色发展已成为全球城市增长的标志性特征，推动城市和产业的深刻变革，尤其是在低碳转型方面。建筑行业因其固有的绿色和低碳属性，与数字化和绿色技术的结合，正在各个行业中发挥越来越重要的作用。然而，作为城市经济发展的重要支柱和环境影响的重要来源，建筑行业正面临这一转型过程中的关键节点。

建筑行业已成为全球环境问题的主要来源之一，其特点包括高能耗、重污染和低效的施工方式。特别是在碳排放方面，建筑行业被广泛认为是全球二氧化碳排放的重要贡献者。尽管建筑行业仅占全球经济产出的约13%，但它却消耗了全球40%的能源并产生了36%的二氧化碳排放。随着全球城市化的加速，碳排放与经济产出之间的不平衡日益显著。尽管存在这些环境问题，预测显示建筑行业的能源需求将持续上升，这不可避免地会加剧其对碳排放的影响。在快速发展的国家如中国，这一挑战尤为严峻，因为自改革开放以来，中国政府经历了快速的城市化，其常住人口的城市化率在2021年达到了64.72%。建筑行业在这一前所未有的城市化过程中发挥了关键作用，目前占中国总碳排放的51%和总能源消耗的46%。因此，建筑行业面临双重挑战：一方面要保持其作为经济增长主要驱动力的地位，另一方面又要作为实现全球和中国碳减排目标的关键行业。在满足建筑行业不断增长的需求的同时，推动其绿色转型已成为全球亟需解决的重要议题。

传统的建筑行业碳减排措施主要集中在内部的低碳技术和管理创新上。虽然这些措施在一定程度上展现出效果，但其影响仍局限于行业内部的调整和优化。尽管一些研究开始关注政策和监管视角，如环境法规，但整体而言，尚未形成一个系统的宏观分析框架。实际上，建筑行业并非孤立运作，而是城市发展的有机组成部分，特别是在现代城市的复杂动态系统中，其发展呈现出一种协同共生的特征。因此，建筑行业的碳减排研究必须超越传统的单行业视角，融入更广泛的都市发展框架。随着城市在数字化和绿色转型方面的不断推进，将建筑行业的碳减排纳入这两个生态系统已成为关键，不仅有助于推动协同减排，也对建筑行业的绿色、低碳转型和可持续发展具有重要意义。

尽管建筑行业的碳减排与城市双转型存在内在联系，但在不同发展阶段中，碳排放的区域差异依然显著，这突显了跨区域研究的重要性。中国的各省份在经济发展水平、资源禀赋和能源结构方面存在显著差异，这些差异是碳排放差异的根本原因。这种异质性在欠发达地区尤为明显，这些省份在建筑行业跨省贸易价值链中处于不利地位，导致碳排放不平等现象加剧。这一挑战的复杂性进一步被跨省贸易的再分配效应所放大，这种效应加剧了碳排放在区域间的转移和扩散，造成严重的碳泄漏问题。此外，区域间在数字和绿色技术采用与实施方面的差异也加剧了减排努力的不平衡，形成了有效跨区域合作的障碍。以往的研究主要关注数字化或绿色转型对不同行业和区域碳减排的个体影响，但城市双转型之间的协同减排潜力仍被忽视。对它们在跨区域建筑活动中的联合影响研究较为有限，而空间联系和异质性尤为显著。理解这些复杂互动及其空间变化对于推动建筑行业的可持续转型至关重要。鉴于城市双转型在全球塑造低碳发展中的日益重要，特别是在建筑行业。

本研究旨在回答以下几个关键问题：第一，数字化与绿色转型如何共同影响建筑行业的碳排放，以及它们协同效应的内在机制是什么；第二，数字化与绿色转型与建筑行业碳减排之间的耦合协调关系在时空上的特征和演变规律是什么；第三，哪些关键因素导致了区域间的协同差异，这些因素如何相互作用以塑造碳减排的结果。本研究的创新之处在于将建筑行业的脱碳纳入一个连接城市数字化与绿色转型的双转型框架中。在这个框架内，建立了一个耦合协调分析范式，用于评估它们的协同效应，使测量结果在时间和空间上保持一致。这些进展实现了从单一维度到协同导向的分析转变，并进一步丰富了协调数字化与绿色转型的理论体系，为建筑行业的脱碳提供了新的视角。

本研究的结构如下。第二部分提供了理论分析和模型构建，确立了本研究的理论基础。第三部分描述了研究方法和数据，包括方法论框架和数据来源。第四部分展示了研究结果，而第五部分则进一步讨论了这些发现。最后，第六部分总结了全文，提出了研究结论、实际意义以及对未来研究的建议。通过这一系统的研究框架，我们能够深入探讨城市双转型与建筑行业碳减排之间的复杂关系，为实现更加绿色、低碳的城市发展提供理论支持和实践指导。