中国大都市地区城市间碳转移带来的福利溢出效应

《Sustainable Cities and Society》：Welfare spillovers from inter-city carbon transfers in China’s metropolitan areas

　　汉新宇|王宇鑫|邢泽宇
武汉大学经济与管理学院，中国武汉430072

**摘要**
城市既是碳排放的主要来源，也是气候缓解的关键参与者，但由于生产和消费之间的显著空间错配，导致了广泛的城际碳转移，其社会经济影响尚未得到充分理解。本研究利用扩展环境的多区域投入产出模型分析了中国24个主要大都市区的97个城市，量化了基于生产和消费的排放量、净碳转移以及碳的流入和流出。这些碳流与区域发展与生活水平指数相关联，后者作为社会福祉的代理指标，并通过空间自相关性和多尺度地理加权回归进行了研究。结果表明存在显著的空间异质性：基于生产的排放集中在工业城市，而基于消费的排放则聚集在大型消费中心。碳转移遵循明显的核心-边缘结构，经济发达的沿海城市如上海、杭州和深圳表现为净出口方，而内陆城市如徐州和太原则表现为净进口方，突显了区域间在碳责任方面的差异。碳流出通常与较高的社会福祉相关，而碳流入则可能抑制福祉，尽管更发达的城市可以通过产业升级和对外贸易部分抵消这些不利影响。通过识别和量化碳转移的福利溢出效应，本研究将环境会计与社会结果联系起来，提供了大都市尺度的视角，以支持更协调和公平的城市气候治理。

**引言**
城市是碳排放的主要来源，也是气候缓解的关键参与者（Gurney等人，2021；Lamb等人，2019）。随着城市化的加深，大都市区已成为区域经济发展的主导空间形式，使得城市内部和城市之间的碳流动日益突出。由于生产和消费之间的空间错配，高度工业化的城市往往承担生产侧的排放，而大型消费城市则主导消费侧的排放（邢、焦和王，2022；Peters，2008）。因此，研究大都市区内城市间的碳排放转移对于理解区域碳责任以及制定协调经济增长与低碳转型的政策至关重要。

城市层面的碳排放核算有助于了解其驱动因素并制定减排政策（Kennedy、Ibrahim和Hoornweg，2014；Wang等人，2019）。早期研究大多采用基于生产的方法，并在国家级、省级和城市层面进行，揭示了全球和中国的碳排放模式（Duren和Miller，2012；Wang等人，2021；Geng等人，2011）。随着对碳责任归属理解的加深，研究视角逐渐从基于生产转向基于消费的核算，强调最终需求驱动的排放责任（Liu等人，2021）。在此过程中，多区域投入产出（MRIO）模型成为关键工具，广泛用于揭示区域间贸易中的碳流动（Chancel，2022；Tian等人，2022）。现有研究记录了中国大量的碳泄漏，碳排放从东部沿海地区的消费中心转移到中部和西部的生产基地（Xia等人，2024；Zhu和Wei，2024）。然而，大多数研究关注的是国家或省级层面，对作为生产、消费、治理和政策实施核心单元的城市关注不足（Guo等人，2025；Alajmi，2021）。此外，大都市区内的经济联系紧密，功能划分明显，使其碳转移模式更加复杂（Zhao、Ding和Qiu，2025；Smiley，2020）。因此，将分析细化到城市层面并系统地描述大都市系统内的碳转移对于深化对区域碳循环的理解和制定更精确的减排策略至关重要。

**理论背景与研究假设**
城际碳转移不应仅被视为碳排放的核算结果，它还反映了发展利益、环境负担和治理责任的重新分配。在大都市区中，尽管城市之间联系紧密但功能不同，这种重新分配可能产生不同的福利后果。城市政治经济学强调不平等的空间发展、功能专业化以及核心-边缘结构。

**大都市区内城市间碳排放转移的量化**
为了量化由城际贸易产生的碳排放转移，本研究采用了扩展环境的多区域投入产出模型（Leontief，1986）。在MRIO框架中，总产出包括中间产品需求（Z）和最终需求（Y）。基于投入产出分析中的行平衡关系，并引入直接投入系数A=zij/xj，得出基本投入产出模型，如方程（1）所示：
X = AX + Y

**大都市区的碳排放与社会福祉**
表2和图1显示，大都市区和城市间的碳排放、碳转移、碳排放强度和社会福祉存在明显异质性。在大都市层面，最大的生产和消费排放集中在经济发达和工业密集的地区，特别是东部沿海地区以及京津冀地区。同时，上海、杭州和深圳等大都市区表现出显著的……

**主要发现**
城市碳转移不仅仅是排放核算的结果，也是大都市区内工业分工、功能差异和福利再分配共同作用的空间表现（Guo等人，2025；Peng等人，2024；Hu等人，2016）。通过对24个主要大都市区和97个城市的研究，发现基于生产的排放更集中在工业和资源密集城市，而基于消费的排放则……

**结论**
为了解决大都市区内的碳转移和福利溢出问题，本研究首先使用EEMRIO模型核算了24个大都市区内97个城市的生产碳排放、消费碳排放、净碳排放、碳流入和碳流出。随后分析了碳流入、碳流出和社会福祉的空间相关性。

**作者贡献声明**
汉新宇：概念构建、方法论、数据管理、原始稿撰写、可视化。
王宇鑫：概念构建、撰写与编辑、可视化。
邢泽宇：概念构建、方法论、数据管理、原始稿撰写、撰写与编辑。

**利益冲突声明**
作者们没有任何与本文内容相关的利益冲突需要声明。

**致谢**
作者们感谢编辑和匿名审稿团队的深刻评论和建议，这些都对本文的改进起到了重要作用。本研究得到了国家社会科学基金的支持（编号23CJY070）。