“双碳”目标下机动车减污降碳的增效机制
贾书伟
前言
党的二十大报告指出,“协同推进降碳、减污……推进工业、建筑、交通等领域清洁低碳转型。”国际顶级期刊 Nature 的一项研究发现:公路运输占全球CO₂排放总量的18% Klöwer et al.,2020,另有研究指出区域交通输送及其辐射效应将引发重度霾污染 Jia et al.,2024,对人身心健康会产生不利影响。2024年2月19日,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席、中央全面深化改革委员会主任习近平主持召开中央全面深化改革委员会第四次会议时强调:“以‘双碳’工作为引领,协同推进降碳、减污、扩绿、增长,把绿色发展理念贯穿于经济社会发展全过程各方面。”因此,机动车污染物与CO₂减排(简称“减污降碳”)的增效机制研究具有重要意义。在此背景下,如何构建机动车减污降碳的增效模型、阐明其增效机理,对交通行业“双碳”工作的顺利开展也具有促进作用。
本书先后引入经济调控型、技术引导型、助推理论和自愿倡导型策略,通过反馈回路分析来阐明机动车减污降碳的协同机理,提出一类考虑沉没成本和损失厌恶效应的机动车出行抑制算法。在此基础之上,构建了基于“费-废-倡-推”联动的机动车减排管控模型,通过动态仿真,探究实现增效的优化方案。主要内容分以下四部分。
(1)理论篇:机动车减污降碳的理论基础及增效模型构建。本篇分别从减污降碳的增效机理、集成算法等视角构建减污降碳的增效模型。第一,机动车减污降碳的理论基础及增效机理。内容包括:机动车减污降碳的理论基础(系统动力学原理及其应用、沉没成本效应、助推理论);机动车污染物减排管控的政策效应(双拐点效应、双重红利效应、褪色效应、反弹效应);机动车减污降碳的增效机理(路径、政策、对象三协同)等。第二,基于SD-GM循环预测理论的表函数或逻辑函数构建算法。内容包括:SD-GM循环预测理论、基于SD-GM双循环预测理论的车均年行驶里程构建算法。第三,基于沉没成本和“助推”理论的机动车减污降碳系统动力学模型。内容包括:系统动力学流图的构建、社会-经济子系统分析、交通-政策子系统分析、人口增长率与减少率的计算、生产总值和城市道路面积增长率的确定、小型客车增长率及其颗粒物(Particulate Matter,PM)污染程度的确定、交通拥堵诱发额外出行的估算方法等。
(2)实验篇:机动车减污降碳协同增效的仿真实验。本篇分别对经济调控型、技术引导型、助推理念和自愿倡导型策略进行仿真实验。第一,调控型策略的动态仿真(基于悖论挖掘视角)。内容包括:模型检验、动态仿真分析、减污降碳协同增效模型的改进;经济调控型策略的缓堵、降碳及减污绩效及其可能诱发的副作用。第二,技术引导型策略减污降碳的动态仿真。内容包括:技术引导型策略的灵敏性分析;技术引导型策略对小型客车保有量、小型客车CO₂排放量、小型客车PM存量、道路生态承载力、交通拥堵程度、居民幸福感指数、小型客车出行量等的影响。第三,助推理念和自愿倡导型策略减污降碳的动态仿真。内容包括:自愿倡导型策略的灵敏性仿真;助推策略在减污降碳、提升居民幸福感指数、抑制小型客车保有量、降低机动车出行量等层面的作用效果仿真。
(3)增效篇:联动模式减污降碳的增效分析。本篇分别从管控效能差异性、“吞噬”效应、多重绩效核算等视角开展增效分析。第一,不同情景方案减污降碳的差异性及增效模式优化。内容包括:单一政策间的减污、降碳与缓堵差异;“费-废”组合与单一收费和基准情景间的对比分析、联动策略与单一收费和基准情景间的对比分析。第二,组合策略的“吞噬”效应分析。包括:组合策略与“费-废”组合模式在抑制机动车保有量攀升层面的中长期效果对比;联动模式下关键变量动态变化趋势分析。第三,联动模式的环境、社会、经济和健康绩效。内容包括:联动策略对交通拥堵程度、温室效应影响程度及小型客车PM存量等的影响(环境-社会效益);联动策略对国内生产总值(Gross Domestic Product,GDP)总量、小型客车及居民幸福感指数等的影响(经济-健康绩效)。
(4)优化篇:机动车减污降碳协同增效策略的优化。针对沉没成本诱发的出行新需求、不同情景方案减污降碳的差异性,分别从聚焦心理属性、强化多重绩效;注重叠加效应、削弱副作用;辨明政策差异、提升增效度;拓展治理渠道、增强减排合力等视角来优化机动车减污降碳的协同增效策略。
本书在研究方法、学术价值、应用价值方面的创新如下。一是提出一种基于SD-GM双循环预测理论的车均年行驶里程构建算法。引入循环预测理论,通过逆向循环预测,填补仿真期内空缺的历史数据;通过正向循环预测,计算仿真期内的未来数据,结合模型的测试与检验,构建逻辑函数或表函数,以此来刻画车均年行驶里程在整个仿真期内的动态变化。
二是提出了一类基于BE-SD集成理论的机动车出行抑制算法。首先,利用行为经济学原理剖析了机动车出行新需求的诱发机理。其次,引入专题培训、政策法规的警示效力、基于助推理论的错峰出行调控策略,并将其嵌入流图模型中。最后,构建机动车出行抑制算法,通过提升公民对绿色出行的认知程度来降低机动车出行量。该算法解决了现有研究忽视心理属性对出行决策影响的问题。
三是构建了一种考虑沉没成本和助推理论的机动车减污降碳增效模型。将沉没成本效应、助推理论与系统动力学原理相结合,从提升公民对绿色出行认知程度、错峰出行执行力及宣传引导力度等层面改进机动车污染物减排管理模型。基于SD-GM双循环预测理论和BE-SD集成理论,提出一种基于沉没成本和助推理论的机动车减污降碳增效模型。通过动态仿真,挖掘中长期可能蕴藏的负效应,为机动车减污降碳协同增效策略的优化提供理论支撑。
本书得到了教育部人文社会科学研究项目“基于系统动力学的城市机动车管控策略优化研究”(项目编号:24YJA630012)、中国博士后科学基金资助项目“机动车污染物减排悖论效应的动态仿真与提升对策研究:基于BE-SD集成理论视角”(项目编号:2021M690889)的资助,在此表示感谢!
(政治与公共管理学院 李广宇)
