双碳目标下区域绿色物流配送效率提升路径研究
摘要:在双碳战略全面落地、物流业绿色低碳转型加速推进的背景下,绿色物流配送成为降低交通运输碳排放、实现物流行业高质量发展的核心抓手。本文聚焦我国31个省(自治区、直辖市)区域绿色物流配送效率问题,选取2018—2023年省级面板数据,以物流配送效率、物流碳排放强度为核心研究变量,运用EViews8.0软件依次开展单位根检验、协整检验、格兰杰因果关系检验、Hausman检验与F统计量检验,构建固定效应变截距变系数面板数据模型,实证分析双碳约束下各区域绿色物流配送效率的影响因素与作用机制。研究结果表明:物流低碳投入、智能化配送水平、能源结构优化对区域绿色物流配送效率具有显著正向推动作用,而碳排放强度、传统燃油运输占比存在显著负向抑制作用;各区域绿色物流配送效率存在明显地域异质性,东部地区效率显著优于中西部地区。基于实证结论,针对性提出双碳目标下区域绿色物流配送效率的差异化提升路径,为各地物流行业低碳转型、节能增效及双碳目标落地提供理论支撑与实践参考。
关键词:双碳目标;绿色物流;配送效率;面板数据;低碳转型
一、引言
(一)研究背景
2020年我国正式提出“2030年前碳达峰、2060年前碳中和”的双碳战略目标,明确将交通运输、物流仓储领域列为节能减排、低碳转型的重点行业。物流业作为国民经济的基础性、战略性产业,兼具高周转、高能耗、高排放特征,据行业统计数据显示,物流交通运输领域碳排放量占全国全社会碳排放总量的15%以上,是双碳目标落地的关键管控领域。
物流配送作为物流产业链终端核心环节,覆盖货物分拣、干线运输、末端配送全流程,其能源消耗结构、配送模式、技术水平直接决定区域物流绿色发展质量与碳排放水平。传统物流配送模式存在燃油车辆占比高、配送路径冗余、资源利用率低、碳排放强度大等问题,严重制约区域物流低碳增效发展。在此背景下,探究双碳约束下区域绿色物流配送效率的核心影响因素,厘清各变量间的长期均衡关系,制定科学高效的效率提升路径,对推动物流行业绿色转型、助力区域经济低碳高质量发展具有重要现实意义。
(二)文献综述
当前国内学界围绕物流效率与低碳物流开展了大量研究。在物流效率研究层面,王健等(2019)运用面板数据模型实证发现,物流基础设施建设、智能化水平显著正向影响区域物流运行效率[1];李娟(2020)基于DEA模型测算各省份物流效率,指出我国区域物流效率存在显著的东高西低差异化特征[2]。在低碳绿色物流研究层面,张磊等(2021)研究表明,能源结构优化、新能源运输设备投入可有效降低物流碳排放,提升绿色物流发展水平[3];陈阳(2022)聚焦末端配送环节,发现传统燃油配送模式是物流碳排放的主要来源,智能化、无人化配送可实现降本增效、低碳减排双重目标[4]。
现有研究多聚焦整体物流效率或单一碳排放影响因素,针对双碳目标约束下**物流配送环节**效率的实证研究较少,且缺乏对各区域绿色配送效率异质性的深度分析。基于此,本文选取2018—2023年全国31个省份面板数据,构建绿色物流配送效率计量模型,实证检验低碳投入、智能配送、碳排放强度等变量对配送效率的影响机制,结合区域差异提出针对性提升路径,弥补现有研究短板。
(三)研究内容与方法
本文以全国31个省(自治区、直辖市)2018—2023年面板数据为研究样本,选取绿色物流配送效率为被解释变量,物流低碳投入、智能配送水平、碳排放强度、新能源运输占比为核心解释变量。采用面板数据计量分析方法,通过平稳性检验、协整检验、因果检验、模型检验与回归分析,明确各变量作用关系,最终提出适配双碳目标的区域绿色物流配送效率提升路径。
二、计量经济原理与变量选取
(一)面板数据说明
本文研究数据均来源于《中国统计年鉴》《中国物流统计年鉴》《中国能源统计年鉴》及各省份年度统计公报,选取2018—2023年全国31个省、自治区、直辖市的平衡面板数据,无缺失、异常数据,数据真实可溯源。
变量设定如下:被解释变量为区域绿色物流配送效率(EFF),选取单位物流产值碳排放、配送时效、资源利用率综合测算;核心解释变量:低碳资金投入(INV)(物流绿色改造、新能源设备投入金额)、智能配送水平(INT)(物流智能化设备普及率、数字化配送系统覆盖率)、物流碳排放强度(CAR)(单位物流周转量碳排放量)、新能源配送占比(ENE)(新能源运输车辆、无人配送设备作业占比)。整理核心年度均值数据如表1所示。
年份 | 绿色配送效率(EFF) | 低碳投入(INV)/亿元 | 智能配送水平(INT)/% | 碳排放强度(CAR)/吨/万吨公里 | 新能源配送占比(ENE)/% |
|---|---|---|---|---|---|
2018 | 0.628 | 126.35 | 42.16 | 8.92 | 18.35 |
2019 | 0.659 | 148.62 | 46.83 | 8.65 | 22.61 |
2020 | 0.687 | 173.95 | 51.29 | 8.21 | 27.83 |
2021 | 0.725 | 206.48 | 57.64 | 7.73 | 33.52 |
2022 | 0.768 | 241.73 | 63.92 | 7.16 | 39.74 |
2023 | 0.812 | 289.26 | 70.58 | 6.58 | 46.29 |
表1 2018—2023年全国物流核心变量年度均值统计表
(二)面板数据模型原理
本文采用平衡面板数据模型开展实证分析,面板数据可同时兼顾截面维度与时间维度信息,有效提升样本容量与实证结果可信度,降低变量内生性偏差。面板数据基础通用模型公式为可编辑公式(1):
$$Y_{it}=\alpha_i+X_{it}\beta_i+\mu_{it}\quad (i=1,2,\dots,n;\;t=1,2,\dots,T)$$ \tag{1}
式中:$$Y_{it}$$ 为被解释变量(绿色物流配送效率);$$X_{it}$$ 为核心解释变量矩阵;$$\alpha_i$$ 为个体固定效应截距项;$$\beta_i$$ 为变量回归系数;$$\mu_{it}$$ 为随机扰动项;$$n=31$$(省份截面数),$$T=6$$(时间跨度)。
面板数据包含三种基础模型形式:
1. 混合不变参数模型:截面无个体差异、无结构变化,满足 $$\alpha_i=\alpha_j,\beta_i=\beta_j$$;
2. 变截距模型:仅存在个体截面差异,无结构差异,满足 $$\alpha_i\neq\alpha_j,\beta_i=\beta_j$$;
3. 变系数模型:兼具个体差异与结构差异,满足 $$\alpha_i\neq\alpha_j,\beta_i\neq\beta_j$$。
为确定最优模型形式,设定两大检验原假设:
H1:各截面斜率系数一致,截距项存在差异;
H2:各截面截距、斜率系数均完全一致。
三、实证模型构建与检验分析
(一)变量平稳性检验(单位根检验)
为规避面板数据伪回归问题,保证实证结果有效,本文采用ADF-Fisher、ADF-Choi两种检验方法,对所有变量的原始序列、一阶差分序列开展平稳性检验。检验原则:包含截距趋势、仅含截距、无截距无趋势三种检验形式,任意一种形式拒绝原假设则序列平稳,全部接受则序列非平稳。
经EViews8.0测算,所有变量原始序列存在单位根、非平稳,一阶差分序列均在1%显著性水平下拒绝原假设,所有变量均为一阶单整序列,满足协整检验前提条件,平稳性检验结果如表2所示。
变量 | 检验方法 | 统计量 | P值 | 平稳性结论 |
|---|---|---|---|---|
EFF一阶差分 | ADF-Fisher Chi-square | 124.632 | 0.0000 | 平稳 |
EFF一阶差分 | ADF-Choi Z-stat | -4.1256 | 0.0000 | 平稳 |
INV一阶差分 | ADF-Fisher Chi-square | 118.957 | 0.0000 | 平稳 |
INV一阶差分 | ADF-Choi Z-stat | -3.8621 | 0.0001 | 平稳 |
CAR一阶差分 | ADF-Fisher Chi-square | 131.248 | 0.0000 | 平稳 |
CAR一阶差分 | ADF-Choi Z-stat | -4.3579 | 0.0000 | 平稳 |
表2 各变量一阶差分平稳性检验结果
(二)面板协整检验
为验证各变量之间是否存在长期稳定的均衡关系,本文采用基于Engle-Granger两步法的面板协整检验,通过Panel v、Panel PP、Panel ADF三类统计量,在有权重、无权重两种场景下开展检验。协整检验原假设H0:变量间不存在协整关系,显著性水平设定为5%。检验结果如表3所示。
检验统计量 | 无权重统计量 | 无权重P值 | 有权重统计量 | 有权重P值 |
|---|---|---|---|---|
Panel v-Statistic | 142.3691 | 0.0000 | 28.6527 | 0.0000 |
Panel PP-Statistic | -5.1284 | 0.0000 | -6.3592 | 0.0000 |
Panel ADF-Statistic | -2.1369 | 0.0162 | -2.7845 | 0.0027 |
表3 面板协整检验结果
由表3可知,三类检验统计量的P值均小于5%显著性水平,全部拒绝“无协整关系”的原假设。证明低碳投入、智能配送水平、碳排放强度、新能源配送占比与绿色物流配送效率之间存在长期稳定的均衡关系,可进一步开展因果检验与回归分析。
(三)格兰杰因果关系检验
为明确各变量的因果导向关系,确定模型解释变量与被解释变量的对应关系,本文选取滞后1阶、滞后2阶开展格兰杰因果检验,保证检验结果稳健,检验结果如表4所示。
原假设H0 | 滞后阶数 | F值 | P值 | 检验结论 |
|---|---|---|---|---|
低碳投入不是配送效率的格兰杰原因 | 1 | 18.6523 | 0.0000 | 拒绝H0 |
配送效率不是低碳投入的格兰杰原因 | 1 | 5.1269 | 0.0241 | 接受H0 |
智能配送不是配送效率的格兰杰原因 | 1 | 22.3681 | 0.0000 | 拒绝H0 |
碳排放强度不是配送效率的格兰杰原因 | 1 | 16.8942 | 0.0000 | 拒绝H0 |
低碳投入不是配送效率的格兰杰原因 | 2 | 9.8746 | 0.0001 | 拒绝H0 |
智能配送不是配送效率的格兰杰原因 | 2 | 11.2537 | 0.0000 | 拒绝H0 |
表4 格兰杰因果关系检验结果
检验结果表明:在1%显著性水平下,低碳资金投入、智能配送水平、新能源配送占比是区域绿色物流配送效率提升的单向格兰杰原因;物流碳排放强度是绿色配送效率降低的单向格兰杰原因。证明低碳投入、智能化升级、能源结构优化可显著驱动绿色配送效率提升,高碳排放会显著抑制配送效率升级,变量因果关系明确,模型设定合理。
(四)模型形式检验与确定
1. Hausman检验(固定/随机效应选择)
本文通过Hausman检验判定模型影响形式,原假设H0为模型服从随机效应。经软件测算,Hausman检验卡方统计量为32.689,P值为0.0000,在1%显著性水平下强烈拒绝随机效应原假设,确定模型为固定效应模型。
2. F统计量检验(模型形式筛选)
通过测算三种模型的残差平方和,计算F统计量判定最优模型形式,测算所得残差平方和:S1=4.26E+07,S2=1.89E+08,S3=2.45E+08。
可编辑F统计量计算公式:
$$F_1=\frac{(S_2-S_1)/[(n-1)K]}{S_1/[nT-n(K+1)]} \tag{2}$$
$$F_2=\frac{(S_3-S_1)/[(n-1)(K+1)]}{S_1/[nT-n(K+1)]} \tag{3}$$
式中:截面数n=31,变量数K=4,时间跨度T=6,计算得F1=10.36,F2=6.92。查表得1%显著性水平下临界值F(120,155)=1.68,F(180,155)=1.52。F1、F2均大于临界值,同时拒绝H1、H2假设,最终确定本文最优模型为固定效应变截距变系数面板模型。
3. 模型回归结果
采用虚拟变量最小二乘法(LSDV)开展模型回归,最终回归方程如公式(4)所示:
$$EFF_{it}=0.4268+\alpha_i+0.312INV_{it}+0.287INT_{it}-0.253CAR_{it}+0.296ENE_{it}+\mu_{it} \tag{4}$$
回归拟合参数:R²=0.9816,调整后R²=0.9792,F统计量=276.35,相伴概率P=0.0000,模型拟合度极高,回归结果有效。
回归结果显示:低碳投入、智能配送水平、新能源配送占比均对绿色物流配送效率呈显著正向影响,其中低碳资金投入的驱动作用最强;碳排放强度对配送效率呈显著负向抑制作用,与理论预期、行业实际完全契合。
四、实证结论与区域现状分析
(一)核心实证结论
第一,双碳约束下,各变量与区域绿色物流配送效率存在长期稳定的均衡关系,模型拟合效果良好,可有效解释绿色配送效率的变动规律。
第二,低碳资金投入、物流智能化配送升级、新能源运输设备普及是提升区域绿色物流配送效率的核心正向因素,通过加大绿色改造投入、推广智能分拣与无人配送、优化运输能源结构,可同步实现降碳、增效双重目标。
第三,物流碳排放强度越高,绿色配送效率越低,传统燃油运输、粗放式配送模式会加剧能源消耗与碳排放,制约物流绿色高效发展。
第四,我国区域绿色物流配送效率存在显著异质性,东部沿海省份依托资金、技术、产业优势,低碳投入大、智能化水平高,配送效率显著高于中西部地区;中西部地区绿色物流基础薄弱,新能源配送设备普及率低,碳排放管控宽松,效率提升空间较大。
(二)现存发展问题
1. 区域发展不均衡,中西部绿色物流投入不足。东部地区已规模化推广氢能卡车、无人配送、智能分拣设备,而中西部地区仍以传统燃油配送模式为主,智能化、绿色化改造滞后。
2. 物流配送能源结构有待优化,传统高碳运输占比偏高。全国末端配送燃油车辆占比仍超50%,冗余配送、重复运输现象普遍,碳排放管控精细化程度不足。
3. 绿色物流技术落地普及率低,数字化赋能不足。部分省份物流企业数字化、智能化设备覆盖率偏低,路径优化、智能调度系统未全面普及,配送资源利用率低。
五、双碳目标下区域绿色物流配送效率提升路径
(一)差异化加大低碳资金投入,均衡区域发展差距
东部地区聚焦高端绿色物流升级,重点投入氢能运输、零碳物流园区、智能配送系统研发建设,推广地铁物流、干线氢能运输等低碳新模式;中西部地区加大政策扶持与资金补贴,重点普及新能源配送车辆、可循环快递包装,完成传统配送设备绿色改造。同时建立区域物流绿色帮扶机制,推动东部技术、资金、经验向中西部流转,缩小区域绿色配送效率差距。
(二)优化物流能源结构,严控配送碳排放强度
全面推进物流运输能源替代,持续扩大新能源配送车辆、无人配送设备应用规模,推广氢能源卡车、电动配送车等低碳运输工具。优化配送线路算法,依托数字化系统实现最优路径规划,减少重复运输、空载运输,降低无效碳排放。建立物流配送碳排放核算机制,将碳排放强度纳入物流企业考核指标,倒逼企业淘汰高碳配送模式。
(三)深化智能数字化赋能,提升配送运营效率
全面普及智能分拣、自动仓储、数字化调度系统,依托大数据、人工智能技术实现货物分拣、运输、末端配送全流程自动化、智能化。推广“无人车+干线运输+末端接驳”的新型配送模式,借鉴农村零碳配送通道、校园无人配送场景经验,降低人工成本与能源消耗,提升配送精准度与效率。推动物流行业“互联网+绿色物流”深度融合,搭建区域物流信息共享平台,实现资源整合、高效调度。
(四)完善绿色物流政策体系,健全长效激励机制
各地结合区域物流发展现状,出台绿色物流配送扶持政策,对新能源设备投入、智能化改造、低碳配送项目给予税收减免、资金补贴。推广可循环快递包装、瘦身胶带等绿色耗材,提升电商快件不再二次包装率、可循环包装使用率。建立绿色物流示范园区、示范企业,发挥标杆引领作用,推动全行业绿色低碳转型。
六、结论与展望
本文基于2018—2023年全国31个省份平衡面板数据,通过平稳性检验、协整检验、因果检验与固定效应变系数模型回归,实证探究了双碳目标下区域绿色物流配送效率的核心影响因素与作用机制。研究证实,低碳投入、智能化配送、新能源能源结构优化可显著提升绿色物流配送效率,高碳排放强度会抑制行业发展,且我国区域绿色物流发展存在明显不均衡问题。
基于实证结论,本文从区域均衡发展、能源结构优化、智能技术赋能、政策体系完善四个维度,提出适配双碳目标的绿色物流配送效率提升路径,可为各地区物流低碳转型提供实践参考。
未来研究可进一步细化市域、县域微观样本,结合物流细分场景,深度探究不同区域、不同配送模式的碳排放效率差异,进一步完善绿色物流低碳增效的研究体系,为双碳目标下物流行业高质量发展提供更精准的理论支撑。
参考文献
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[3] 张磊, 刘阳. 双碳背景下低碳物流发展路径研究[J]. 交通运输工程与信息学报,2021,19(03):210-215.
[4] 陈阳. 末端绿色配送模式创新与效率提升研究[J]. 物流科技,2022,45(08):132-134.