方 欣，張亦飛，毛翰宣，寧順理

（國家海洋局第二海洋研究所工程海洋學(xué)研究中心，浙江杭州310012）

引 言

隨著海洋開發(fā)的不斷深入，浙江的海洋經(jīng)濟(jì)總量已居全國前列。2009年浙江沿海及其附近島嶼生產(chǎn)總值達(dá)到1.56萬億元，人均GDP也已超過5.5萬元，總體上形成比較完備的海洋產(chǎn)業(yè)體系[1]。但是在海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、海洋資源開發(fā)利用、海洋環(huán)境保護(hù)等方面卻還存在著一些問題，特別是在海洋持續(xù)利用方面與可持續(xù)發(fā)展原則還存在著一定的差距。更重要的是，在可見的未來，隨著對沿海地區(qū)的進(jìn)一步的開發(fā)，沿海地區(qū)人口密度將持續(xù)增長，經(jīng)濟(jì)規(guī)模與空間布局也將繼續(xù)增大，與此同時環(huán)境承載能力將面臨極限，這些均已經(jīng)成為制約浙江省海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。

所謂的海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展即是可持續(xù)發(fā)展理念在海洋經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的體現(xiàn)，是一種技術(shù)上應(yīng)用得當(dāng)、海洋資源利用節(jié)約、生產(chǎn)集約經(jīng)營、生態(tài)環(huán)境不退化，可以實現(xiàn)海洋資源的綜合利用、深度開發(fā)和循環(huán)再生、經(jīng)濟(jì)上持續(xù)發(fā)展和社會普遍接受的海洋開發(fā)模式?？蓪⑵涓爬楹Ｑ蠼?jīng)濟(jì)的持續(xù)性、海洋生態(tài)的持續(xù)性和社會發(fā)展的持續(xù)性[2]。

當(dāng)前，就國內(nèi)外學(xué)者對海洋經(jīng)濟(jì)的研究來看，國外學(xué)者的研究主要集中在對海洋產(chǎn)業(yè)投資的模式研究上。自從90年代以來國外研究海洋和海岸利用的專家學(xué)者從不同角度提出了海洋產(chǎn)業(yè)投資的模式，其中代表性的有Sorensen（1990）、Ma Creary（1990）、Vallenga（1991）、Pi－do（1992）以及 Chua（1993）。Adablatro Vallenga 提出了關(guān)于海洋資源利用和海洋綜合管理的一系列可持續(xù)發(fā)展模型[3]。國內(nèi)的學(xué)者對海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的研究則從可持續(xù)發(fā)展的指標(biāo)體系方面，如張德賢等人修正了Vauenga海洋經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展模型，提出海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)體系從五個維度對海洋的可持續(xù)進(jìn)行界定[4]；韓增林等提出了海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的指標(biāo)體系采用多層樹狀的層次結(jié)構(gòu)設(shè)置[5]；金建君等根據(jù)遼寧省海岸帶發(fā)展特點(diǎn)，建立一個分三層的可持續(xù)發(fā)展評價指標(biāo)體系[6]；但是對于如何將海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的評價指標(biāo)體系運(yùn)用到區(qū)域海洋的評價當(dāng)中，現(xiàn)在仍處于探索階段。

因為對海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的評價指標(biāo)進(jìn)行合理評價并研究發(fā)展趨勢，是屬于多屬性決策（multiple attribution decision making， MADM）問題，但其指標(biāo)數(shù)目過于龐大，這樣往往就會發(fā)生指標(biāo)權(quán)重難以分配，或者權(quán)重相差過大的情況。本文試圖運(yùn)用分層思想對指標(biāo)體系進(jìn)行分類，建立階梯層次結(jié)構(gòu)，并用灰色關(guān)聯(lián)分析法確定指標(biāo)權(quán)重，結(jié)合逼近理想解排序法（technique for order preference by similarity to ideal solution， TOPSIS），給出一種海洋經(jīng)濟(jì)的定量比較方法，為以后的研究提供一種新的思路。

2 可持續(xù)發(fā)展評價指標(biāo)體系構(gòu)建

構(gòu)建海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展評價指標(biāo)體系，科學(xué)評價海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展能力及其狀態(tài)有助于了解海洋經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展動態(tài)，借助中國社會科學(xué)院可持續(xù)發(fā)展研究組編寫的《2009年中國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略報告》[7]對區(qū)域可持續(xù)發(fā)展能力的闡述，遵循指標(biāo)體系設(shè)計的科學(xué)性、系統(tǒng)性、層次性、可比性和可操作性原則，海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展能力應(yīng)包括以下幾方面：

1）海洋資源稟賦力

它是指某一沿海區(qū)域范圍內(nèi)海洋資源的數(shù)量和質(zhì)量，其對沿海區(qū)域海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起基礎(chǔ)性支撐作用。

2）海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展力

它是指沿海地區(qū)利用海洋資源、人力、技術(shù)以及資本等經(jīng)濟(jì)發(fā)展要素，通過合理的海洋經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)配置，可以轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品和服務(wù)的總體能力。海洋產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對沿海地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重大的推動作用，海洋產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占地區(qū)生產(chǎn)總值的比重及增長速度反映了人類對海洋的開發(fā)程度和海洋產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)。

3）海洋環(huán)境治理力

它是指沿海地區(qū)各級政府及社會有關(guān)各界擁有的治理海洋環(huán)境污染及使海洋環(huán)境恢復(fù)到一定目標(biāo)的能力。

4）海洋科技支撐力

海洋科技始終影響著海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各個歷史進(jìn)程，并滲透到海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)中的各個要素，從而對海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展能力產(chǎn)生巨大的推動作用，如海洋科技可提高海洋資源的利用效率，提高海洋環(huán)境保護(hù)能力，因此，海洋科技發(fā)展水平直接體現(xiàn)海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的能力和潛力。

根據(jù)上文所述的評價指標(biāo)建立原則，結(jié)合浙江省海洋經(jīng)濟(jì)自身的特點(diǎn)與可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，建立了由海洋資源稟賦力、海洋環(huán)境治理力、海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展力和海洋科技支撐力四個子系統(tǒng)組成的浙江海洋可持續(xù)發(fā)展評價指標(biāo)體系，其各個子系統(tǒng)的主要構(gòu)成指標(biāo)[8，9]（見表1）。

3 評價原理及方法

3.1 數(shù)學(xué)模型建立[10]

令M={1，2，…，m}，N={1，2，…，n}。對于MADM問題，設(shè)評估年份集為U={ui}，屬性集為V={vi}，指標(biāo)權(quán)重集為W= {wj}，決策矩陣為A=（aij）m×n，aij為年份ui按照指標(biāo)進(jìn)行測度所得到的值，wj為待確定的指標(biāo)權(quán)重，且有則有四元組 {U，V，W，A}就構(gòu)成了MADM的數(shù)學(xué)模型。

統(tǒng)計指標(biāo)按照評價期望程度分為三類，第一種正向指教是指其指標(biāo)值越大評價越好；第二種逆向指標(biāo)是指其指標(biāo)越小評價越好；第三種適度指標(biāo)是指其指標(biāo)越接近某個理想值越好。

因為屬性集中各指標(biāo)物理量綱可能不同，因此決策前需要對決策矩陣進(jìn)行規(guī)范化處理。設(shè)I1，I2，I3分別為正向指教，逆向指標(biāo)，適度指標(biāo)屬性的下標(biāo)集，則對于正向指教，逆向指標(biāo)，適度指標(biāo)的規(guī)范化公式分別為：

表1 浙江海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展評價指標(biāo)體系Tab.1 The evaluation index system of marine sustainable economic development in Zhejiang

式中：aimax=maxi∈M{aij}；aimin=mini∈M{aij}；K 根據(jù)研究對象實際經(jīng)驗值或目標(biāo)值確定，若沒有適度指標(biāo)值，一般地K=aj。

3.2 灰色關(guān)聯(lián)分析法確定指標(biāo)權(quán)重

指標(biāo)系統(tǒng)的權(quán)重，反映了各評價指標(biāo)在確定海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展過程中的重要程度。目前在確定權(quán)重過程中，廣泛采用的方法主要包括相對比較法、連環(huán)比率法、判斷矩陣法、德爾費(fèi)法、方根法、特征向量法等等，但是其權(quán)重主要是由專家或者專業(yè)人士憑經(jīng)驗直接給出，或者通過比較因素之間的相對重要程度進(jìn)行量化，然后對量化后的數(shù)據(jù)采用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行處理得出結(jié)果。這樣雖然在一定程度上反映實際情況，但憑經(jīng)驗給出的權(quán)重往往帶有主觀性，不能客觀反映實際情況。同時，這種方法操作較為復(fù)雜，難度較大，專家的意見往往不能統(tǒng)一。因此本文選擇灰色關(guān)聯(lián)分析法確定指標(biāo)權(quán)重，不僅操作較為方便，同時也會提供一個較為客觀的結(jié)論[11]。

灰色關(guān)聯(lián)分析是灰色系統(tǒng)理論的重要組成部分，其基本原理是依據(jù)序列曲線幾何形狀的相似程度來判別多因素間的關(guān)聯(lián)程度。

計算灰色關(guān)聯(lián)度主要步驟如下：

根據(jù)指標(biāo)屬性集 {vi}建立灰色關(guān)聯(lián)集。V={v0，v1，…，vm}為因子集，v0為參考數(shù)列，vi為比較數(shù)列，v0（k）與vi（k）分別為v0與vi的第k個點(diǎn)數(shù)。

求各數(shù)據(jù)序列的初值像或進(jìn)行無量綱初始化處理，并求出v0′（k）

求各點(diǎn)的絕對差值：

求兩極最大差與最小差；記兩級最大值Δmax=兩極最小值為

利用公式計算關(guān)聯(lián)系數(shù)γ；γ0i（k）=ξ為分辨系數(shù)，且 ξ∈（0，1），它是為了削弱最大絕對差值因過大而失真的影響，以提高關(guān)聯(lián)系數(shù)之間的差異顯著性而給定的系數(shù)，k=1，2，…，n；i=1，2，…，m。

計算關(guān)聯(lián)度：

對計算得到的各因素關(guān)聯(lián)進(jìn)行歸一化，利用公式

求出各因素在評估的系統(tǒng)中所占的權(quán)重。

指標(biāo)權(quán)重確定后，則加權(quán)的規(guī)范化決策矩陣記為C=（cij）m×n，其計算公式為：

3.3 貼近度計算[10]

3.4 綜合指標(biāo)計算

設(shè)評估年份ui的綜合排序指標(biāo)向量為Z=（zi）（i∈M），其中

按照綜合指標(biāo)值的大小對方案進(jìn)行排序，綜合指標(biāo)值越大的方案越優(yōu)。

3.5 求解步驟

因為目標(biāo)的屬性指標(biāo)過多，同各指標(biāo)可以按照某種相似的規(guī)則進(jìn)行類聚，為了避免指標(biāo)過多而干擾權(quán)重分配，可以對各指標(biāo)進(jìn)行分類，然后在每類指標(biāo)上進(jìn)行求解，得出每類的綜合指標(biāo)，再以各類綜合指標(biāo)作為年份ui按指標(biāo)vj進(jìn)行測度得到的值，重復(fù)以上過程，直至得到最后的綜合指標(biāo)。具體步驟如下：

1）將各指標(biāo)按相似規(guī)則組成若干分類；

2）可以將各分類也看作MADM問題，在各分類中，其決策矩陣為A=（aij）m×n，則由式（1）得規(guī)范化后的決策矩陣B=（bij）m×n；

3）由式（2）～式（5）求各指標(biāo)權(quán)重wj，由式（6）求加權(quán)規(guī)范化決策矩陣C=（bij）m×n；

4）由式（7）～式（8）求正理想點(diǎn) Φ+=和負(fù)理想點(diǎn) Φ-=并由式（9）～式（10）求貼近度；

5）由式（11）求各分類的綜合指標(biāo)排序值zi，并繪制出演變曲線，分析各分類指標(biāo)隨年份的變遷；

6）將各分類的綜合指標(biāo)作為一個MADM問題，繼續(xù)上述步驟，直至求出最終的綜合排序指標(biāo)值。

4 算例分析

4.1 數(shù)據(jù)選取

本文主要研究浙江省的海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的演變特性，由于以前數(shù)據(jù)較為缺乏，故而選取浙江省從2004年—2010年的數(shù)據(jù)，而屬性指標(biāo)體系則如表1所示。故方案的年份評估集與屬性集分別為：

屬性集中各類屬性可分別表示為：

表2 海洋資源稟賦力指標(biāo)值Tab.2 Index value of marine resources

本文中數(shù)據(jù)部分來自《中國海洋統(tǒng)計年鑒》[12]，部分來自浙江省海洋統(tǒng)計核算資料[10]，具體取值見表2～5。

表3 海洋環(huán)境治理力指標(biāo)值Tab.3 Index value of marine environment improvement

表4 海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展力指標(biāo)值Tab.4 Index value of marine industry development

表5 海洋科技支撐力指標(biāo)值Tab.5 Index value of marine scientific and technological support

4.2 分層綜合指標(biāo)的計算

對于屬性v1，由表1-1可得到其決策矩陣為

式中：下標(biāo)1表示對分層屬性v1，其他類似。對于均為正向指標(biāo)，將A1正向規(guī)范化后的決策矩陣為

由式（2）～式（5）得各屬性權(quán)重集為

C1={0.1252，0.1252，0.1252，0.1436，0.1259，0.1252，0.1252，0.1011}

并由式（6）得加權(quán)的規(guī)范化決策矩陣為

由式（7）～式（8）得正理想點(diǎn)Φ+與負(fù)理想點(diǎn)Φ-，再由式（9）～式（10）得年份ui與正理想點(diǎn)Φ+、負(fù)理想點(diǎn)Φ-的貼近度分別為

由式（11）得年份ui的綜合排序指標(biāo)值集合為

同理，屬性v2，v3和v4的計算方法與前述過程類似，這里給出計算結(jié)果：

4.3 總綜合指標(biāo)的計算

5 可持續(xù)發(fā)展的評價及演進(jìn)特征分析

根據(jù)上述步驟，求出各分類及綜合指標(biāo)，為了能更加清晰地對浙江省海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展水平及演進(jìn)特征進(jìn)行分析與評價，本文現(xiàn)將其結(jié)果做成條形圖（見圖1～圖5）。

圖1 浙江省海洋資源稟賦力演變圖Fig.1 The evolution of marine resources

圖2 浙江省海洋環(huán)境治理力演變圖Fig.2 The evolution of marine environment improvement

圖3 浙江省海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展力演變圖Fig.3 The evolution of marine industry development

圖4 浙江省海洋科技支撐力演變圖Fig.4 The evolution of marine scientific and technological support

從海洋資源稟賦力層面來看，考慮到浙江省海洋資源條件和海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展特點(diǎn)，本準(zhǔn)則層選取人均濕地面積，人均淺海灘涂海灣養(yǎng)殖面積，人均海域面積，海水可養(yǎng)殖面積，鹽田面積，灘涂資源面積，人均適宜開發(fā)岸線長度，海島數(shù)量（面積大于500 m2）作為其指標(biāo)。由于浙江很多產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)的發(fā)展需要灘涂等空間資源的支持，故選取人均灘涂資源面積作為指標(biāo)，其數(shù)據(jù)主要根據(jù)《浙江省灘涂圍墾總體規(guī)劃》等推算[14，15]。浙江的深水岸線長506 km，占全國的1/5以上，其中寧波—舟山港385 km，占全省深水岸線資源的76%，區(qū)位條件優(yōu)越，是中國建設(shè)世界級深水良港的最佳地[16]。海島資源是海洋經(jīng)濟(jì)活動的重要平臺，也是海洋生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。浙江省海島資源十分豐富，根據(jù)2008年對全省海島資源調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，浙江省海島數(shù)量為2 869個，約占全國的40%。近些年來，浙江省對海島資源極其重視，儼然成為浙江省海洋經(jīng)濟(jì)新的增長點(diǎn)。從圖1中可以看出，浙江省海洋資源稟賦力逐年減小，究其原因，可能是由于浙江省的人口基數(shù)每年增加，從而導(dǎo)致人均海洋資源擁有量的減少。

從海洋環(huán)境治理力層面上，環(huán)境指標(biāo)可分為兩組：一組是表示海洋環(huán)境污染狀況及影響因素的指標(biāo)，由于陸源污染物是海洋環(huán)境污染的主要元兇，故而選取工業(yè)廢水排放量、中度及嚴(yán)重污染海域面積占總海域比、工業(yè)固體廢物排放量作為海洋環(huán)境影響因素的指標(biāo)，主要反映對海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的壓力，是制約海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的負(fù)向指標(biāo)；另一組是反映對污染的處理狀況，如工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率、工業(yè)固體廢物綜合利用量、污染治理竣工項目、海洋自然保護(hù)區(qū)面積，反映人類為實現(xiàn)海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展所做的努力[17]。從圖2中發(fā)現(xiàn)海洋環(huán)境治理力自2004年到2007年急速減少，其原因是這幾年環(huán)境污染嚴(yán)重，但未取得較為良好的治理措施，從而導(dǎo)致環(huán)境治理力的大幅下降。而從2008年開始，圖中數(shù)據(jù)顯示海洋環(huán)境治理力增加迅猛，主要與政府減少污水、固體廢棄物的排放以及提高了企業(yè)的排放達(dá)標(biāo)率，基本實現(xiàn)了環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

從海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展力層面上，本文考慮了海洋經(jīng)濟(jì)一般的支柱產(chǎn)業(yè)，更增加了對浙江省特色海洋經(jīng)濟(jì)的分析。由于海洋生物制藥、海島旅游等新興海洋企業(yè)近年來剛剛起步，數(shù)據(jù)極為不全，尚不能對其進(jìn)行理論分析。故本準(zhǔn)則層主要選取海洋生產(chǎn)總值，海洋第三產(chǎn)業(yè)比重，海洋生產(chǎn)總值占國內(nèi)生產(chǎn)總值比重，海洋礦業(yè)產(chǎn)量，海洋化工產(chǎn)量，港口貨物吞吐量，港口旅客吞吐量，濱海旅游收入，造船總噸數(shù)，海洋運(yùn)輸船舶數(shù)，海洋電力企業(yè)，海洋建筑工程計劃總投資等作為其指標(biāo)系統(tǒng)。從本文的圖3中，可以清晰的看出浙江省的海洋產(chǎn)業(yè)急速發(fā)展，其中的粗放型產(chǎn)業(yè)如海洋礦業(yè)、海洋化工等逐年減少，港口經(jīng)濟(jì)、旅游經(jīng)濟(jì)等占了市場的較大份額，表明浙江省海洋交通運(yùn)輸業(yè)與旅游業(yè)發(fā)展迅速，比較合理，為海洋經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

從海洋科技支撐力層面上，可以發(fā)現(xiàn)科技支撐力指標(biāo)逐年增加且勢頭較為迅猛，主要原因是政府部門對海洋經(jīng)濟(jì)的高度重視，也是海洋經(jīng)濟(jì)對于科學(xué)技術(shù)的推動作用。海洋科研支撐力指標(biāo)主要包括海洋科研從業(yè)人員、海洋科研課題數(shù)、海濱觀測臺站、海洋科研機(jī)構(gòu)數(shù)、擁有海洋發(fā)明專利總數(shù)、發(fā)表海洋科技論文數(shù)。從數(shù)據(jù)中可以發(fā)現(xiàn)海洋科研從業(yè)人員，海洋科研機(jī)構(gòu)數(shù)，擁有海洋發(fā)明專利總數(shù)，發(fā)表海洋科技論文數(shù)等均逐年增加，即是說浙江的海洋科研力量逐步增強(qiáng)，且趨于合理化、規(guī)范化。海濱觀測臺站是對海洋的水文、地質(zhì)等等要素進(jìn)行觀測的主要手段，故其數(shù)量的增加有利于海洋科研數(shù)據(jù)的收集，便于進(jìn)行分析、取證。

圖5 浙江省海洋可持續(xù)發(fā)展力演變圖Fig.5 The evolution of sustainable marine development in Zhejiang

6 結(jié)論與討論

對浙江省海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展水平及其演進(jìn)特征的分析結(jié)果表明：浙江省海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展能力自2004年至2005年度持續(xù)增加，但在2006年至2007年，其綜合指標(biāo)卻是呈現(xiàn)出下降趨勢，且幅度較大，其原因主要是因為該期間海洋環(huán)境污染極為嚴(yán)重，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要方式仍是以粗放型為主導(dǎo)，海洋環(huán)境的治理能力也較為薄弱。從2008年開始，轉(zhuǎn)變海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、加強(qiáng)海洋資源環(huán)境保護(hù)以及提高海洋經(jīng)濟(jì)質(zhì)量等方面成效明顯，大體實現(xiàn)了集約型發(fā)展，從而其可持續(xù)發(fā)展的綜合指標(biāo)也大為增加，這與本文所得到的結(jié)論極為相近。

本文嘗試運(yùn)用分層思想對浙江省海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展能力的指標(biāo)體系進(jìn)行分類，建立階梯層次結(jié)構(gòu)，并用灰色關(guān)聯(lián)分析法確定指標(biāo)權(quán)重，結(jié)合逼近理想解排序法（TOPSIS），為海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展水平及其演進(jìn)特征分析提供了具體的量化方法。通過對浙江省的實例分析，表明了這種量化方法具有一定的可行性，可以進(jìn)行進(jìn)一步的嘗試。

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