2009年，在UFCCC缔约方第15次会议-哥本哈根会议上，我国做出了到2020年单位GDP二氧化碳比2005年减排40%-45%的承诺[1].京津冀经济圈作为我国重要的经济增长极，存在人口密集、经济增速快、重化工产业发展程度高等特点，2000-2012年期间，京津冀地区碳排放量在全国碳排放总量中的占比平均值约13.2%[2].因此，在京津冀地区发展低碳经济，是实现这一减排目标的工作之重。当前，京津冀一体化协同发展已升级到国家战略层面。因此，研究京津冀地区低碳经济一体化协同发展路径是时代发展的现实需要。
1低碳经济的概念
虽然低碳经济是近年来研究的热点，但是，低碳经济的概念还没有达成统一的共识。首次提出低碳经济概念的是2003年发布的英国能源白皮书---《我们能源的未来：创建低碳经济》，其指出“低碳经济是通过更少的自然资源消耗和更少的环境污染获得更多的经济产出，低碳经济是创造更高的生活标准和更好的生活质量的途径”.我国的低碳经济研究起步较晚，庄贵阳[3]认为，“低碳经济的实质是提高能源效率和清洁能源结构问题，核心是能源技术创新和制度创新，主要应通过技术创新和政策措施，实施一场能源革命，建立一种较少排放温室气体的经济发展模式，减缓气候变化”.
本文作者认为，低碳经济是在可持续发展理论的指导下，通过技术创新、政策法规、产业结构调整、能源结构调整、开发利用清洁能源等路径，尽可能减少煤炭、石油等非可再生资源的消耗，减少温室气体排放，减少污染，达到经济发展和生态保护双赢的一种经济形态。尽管追求绿色GDP、能源高效利用、倡导低碳生活方式、开发清洁能源等都是低碳经济的概念中所包含的重要方面，但其核心主要在于尽可能减少碳排放，同时获得社会经济的最大产出。
2文献综述
什么样的低碳经济发展路径最有效，一旦实施又会对整个经济发展、社会福利及环境保护造成什么样的影响，这是一个重要而复杂的问题。
20世纪70年代以来，国内外学者展开了系统动力学在可持续发展问题上的研究工作。最重要的代表作就是《增长的极限》（Donella Meadows等）。该着作的问世是可持续发展思想史上的重大事件，充分体现了系统动力学和可持续发展理论的渊源。
系统动力学基于系统论，吸收了信息论、控制论的精髓，通过定性与定量相结合的方法研究和处理复杂的系统问题。系统动力学强调系统整体、联系、发展和运动的观点，特别是社会、经济、生态复杂大系统的“实验室”[4].殷克东等[5]分工业、人口、环境三个子模块，运用SD模型对青岛市可持续发展进行了研究，并和国内类似的其他几个沿海城市作了对比。刘丽娟等[6]建立了火电节能减排系统动力学仿真模型。并以山西河曲鲁能电厂二期工程为案例，进行了动态仿真和模拟调控。周志[4]通过SD模型，对广东省的低碳经济发展路径进行了情景模拟。研究结果表明，产业结构和能源结构的调整是最现实可行的路径。此外佟贺丰[7]、李亚璐[8]、张圆[9]、唐丽敏[10]等都运用系统动力学模型对可持续发展某一领域或低碳经济系统构建方面进行了政策仿真和模拟。
系统动力学模型既可以应用于微观层面，对某一行业、某一部门进行可持续发展研究，也可以从宏观层面，对某一城市、某一区域、某个国家的整体经济系统进行仿真模拟。而且，系统动力学的模块设计和变量设定灵活便捷，各模块、各变量之间的相互影响，相互制约关系能够形成反馈机制，模型本身可以提供检验，提高了政策模拟的可靠性。本文选用此模型，从大局出发，立足顶层设计，为政府制定京津冀一体化政策和方案提供理论依据和实施建议。
3模型构建及检验
3.1系统边界的界定
从地理区位以及国家经济战略的角度出发，本文将京津冀地区视为一个整体，研究整个地区的低碳经济发展。为了便于界定系统边界，将整个低碳经济系统划分为经济子系统、能源子系统、碳排放子系统、人口子系统和政策子系统等五个子系统。
1）经济子系统。经济子系统是京津冀地区低碳经济的核心，主要涉及的指标有经济规模、经济结构。经济规模采用地区生产总值GDP来衡量。固定资产投资对GDP的增长起拉动作用。经济结构的衡量用三次产业的从业人数比例，以及三次产业的固定资产投资比例表示。根据历史数据的回归分析发现，从业人数和固定资产投资额决定了产业的产值。同时人口数量又对从业人数造成影响，能源消耗量是GDP增长的有力保障，科技投入和GDP存在相互依存关系。经济子系统的主要变量包括GDP、固定资产投资、各次产业从业人数、各次产业产值、人口数量等。
2）能源子系统。在能源子系统中，本研究只考虑煤炭、石油、天然气三种不可再生能源的消费情况，同时引入新能源开发这一变量，进行定性分析。由于煤炭、石油、天然气的碳排放因子不同，因此调整能源结构，能够直接影响碳排放量的变化。该系统的主要变量包括煤炭消耗量、石油消耗量、天然气消耗量、能源强度、新能源开发等。
3）碳排放子系统。碳排放子系统是京津冀地区低碳经济的重要目标，《国家十二五规划》中明确规定，在保证国内生产总值年均增长7%的同时，单位GDP二氧化碳排放量降低17%,单位国内总值能耗下降16%[11].作为高速发展的经济发展区域，京津冀地区承担着巨大的减排压力。碳排放量与能源消耗量、GDP等息息相关，因此本系统的主要变量包括碳排放总量、能源消费量、碳排放强度、新能源开发、科技投入、碳税等。虽然我国尚未开始征收碳税，但是目前世界范围内已经有美国、法国、瑞典、丹麦、意大利、加拿大等国家开始征收碳税。近年来，是否要开始征收碳税的问题得到极大的关注。因此本文也考虑了这一政策的影响。
4）人口子系统。人口子系统是京津冀地区低碳经济系统的重要影响因素。合理的人口规划有利于低碳经济的发展，反之则会造成低碳经济发展的巨大压力。人口系统主要由人口规模、人口结构、人口质量。人口规模由人口数量、出生率、死亡率、流动人口数等共同决定。人口结构是考虑三次产业的从业人数比例。人口质量是指专科以上文化程度的高等教育人数占人口数量的比例，该指标反映居民的科学文化素质。一般而言，科学文化素质高的人更容易形成低碳理念，该群体的生活和工作方式对碳排放量的影响较大。人口子系统的主要的变量包括人口数量、出生率、死亡率、流动人口数、各次产业从业人数、人口质量等。
5）政策子系统。政策子系统对京津冀地区低碳经济的发展目标和实施过程起着引导和监督的作用。为了达到经济目标、节能目标、减排目标，使得经济能够可持续发展，政府出台了一系列的宏观政策，也酝酿了一些即将出台的政策，以期取得更好的调控效果。本文主要考虑经济政策、能源政策、减排政策和人口政策。
