劉超崔旺來

（1.浙江海洋大學海洋科學與技術學院，浙江舟山316022；2.浙江海洋大學經濟與管理學院，浙江舟山316022）

基于演化博弈的無居民海島生態(tài)補償機制研究

劉超1崔旺來2

（1.浙江海洋大學海洋科學與技術學院，浙江舟山316022；2.浙江海洋大學經濟與管理學院，浙江舟山316022）

建立海島生態(tài)補償機制是無居民海島生態(tài)環(huán)境保護工作的主要內容和促進海島資源永續(xù)利用的重要保障。運用無居民海島生態(tài)補償利益主體非對稱性演化博弈分析的復制動態(tài)模型，重點探討利益相關主體間的行為及相互影響的動態(tài)演變過程，討論演化參數結果的穩(wěn)定性。結果表明：雙方博弈策略的選擇很大程度依賴于系統(tǒng)初始狀態(tài)，并與博弈雙方支付矩陣的關鍵參數變化有關；利益群體各決策選擇的比例是穩(wěn)定均衡策略的重要決定因素，增加無居民海島生態(tài)補償利益主體選擇“保護”和“補償”策略的比例，可加快穩(wěn)定均衡策略的有效形成；加強對無居民海島開發(fā)利用利益主體生態(tài)環(huán)境保護的監(jiān)管力度，有利于實現(xiàn)無居民海島開發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護的共贏。

無居民海島；生態(tài)補償；利益主體；演化博弈；生態(tài)服務價值

無居民海島生態(tài)補償是指政府及海島管理部門在將海島生態(tài)環(huán)境保護成本、開發(fā)機會成本以及海島生態(tài)服務價值納入核算體系的基礎上，通過無居民海島生態(tài)補償財政轉移支付、專項經費或市場交易等行政及市場方式，對無居民海島開發(fā)商的生態(tài)保護行為給予合理補償的一種有效海島生態(tài)環(huán)境保護激勵手段。無居民海島生態(tài)補償機制作為平衡各方利益的“杠桿”，是解決海島生態(tài)環(huán)境保護外部性問題的重要手段，其核心是讓海島生態(tài)環(huán)境的破壞者和受益者付費，并對保護者進行經濟補償。［1］無居民海島作為海洋經濟開發(fā)的橋頭堡，蘊藏著極為豐富、獨特的資源，如礦產資源、生物資源、港口資源、水資源、旅游資源等，其開發(fā)價值大、利用空間廣、戰(zhàn)略意義重大，是當今人類由陸路經濟轉向海洋經濟開發(fā)的絕佳選擇之地，尋求解決陸域資源瓶頸問題的重要突破口。同時對于改善周圍生態(tài)環(huán)境、維系海洋生態(tài)系統(tǒng)結構和功能及維護國家權益具有重要意義。2010年3月1日，隨著《中華人民共和國海島保護法》的正式頒布，一度曾被叫停的無居民海島開發(fā)隨之“解凍”，海島開發(fā)利用活動也越來越多，“無償、無序、無度”的海島開發(fā)利用方式對無居民海島生態(tài)環(huán)境造成嚴重威脅。

黨的十八大報告中明確指出：“建立體現(xiàn)生態(tài)價值和代際補償的資源有償使用制度和生態(tài)補償制度?！庇捎诤u對外界自然和人類開發(fā)活動具有較強的敏感性和生態(tài)環(huán)境脆弱性，因此無居民海島在開發(fā)利用與建設過程中必須把生態(tài)文明建設理念擺在首要地位，協(xié)調無居民海島開發(fā)利用活動與海島生態(tài)環(huán)境保護之間的利益關系，建立無居民海島開發(fā)生態(tài)補償機制，促進海島生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)平衡。

一、生態(tài)補償研究綜述

目前，國內學者關于海洋及海島生態(tài)補償的研究成果主要集中于海洋或海島生態(tài)補償理論機制探究、海洋或海島生態(tài)服務價值核算、海洋或海島生態(tài)補償標準制定等研究方面。馬驍駿、李曉冬、王秀衛(wèi)等從概念、意義、原則、途徑方面探討海島生態(tài)補償問題，提出應從法律政策、評價標準、融資方式和政府監(jiān)督管理等角度構建并完善我國無居民海島生態(tài)補償機制。［2-4］鄭苗壯梳理了海洋生態(tài)補償財政支付轉移、專項基金等行政及市場的主要手段。［5］張一帆嘗試提出了直接成本法和生態(tài)系統(tǒng)服務價值法兩種生態(tài)補償方法，并對方法內涵、計算方法、補償基準進行了一定研究。［6］陳文音、石洪華、趙晟等運用經濟學和生態(tài)理論學模型對海洋（海域）生態(tài)服務價值進行實證評估。［7-9］汪運波、肖建紅等通過構建生態(tài)足跡模型，并針對不同的用島類型確定了海島生態(tài)補償的標準。［10-11］劉文劍、韓秋影對海洋資源和海洋環(huán)境的開發(fā)利用的補償費進行了核算。［12-13］綜上可見，隨著研究進一步深入，國內關于無居民海島生態(tài)補償從理論機制研究轉向實證研究，能夠針對生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值量化分析并確定生態(tài)補償標準。但并沒有學者從無居民海島生態(tài)補償系統(tǒng)中的海島開發(fā)利用主體和政府及海島管理部門的角色定位和利益關系出發(fā)，基于博弈論視角去探究我國無居民海島生態(tài)補償機制。

演化博弈論的理論研究及在經濟學方面的廣泛應用，成為國內外學術界最熱門的研究領域之一，是進化生態(tài)學和博弈論的結合，它以有限理性為基本假設條件，強調動態(tài)分析，充分彌補了完全理性和靜態(tài)分析的不足。［14］本文基于無居民海島生態(tài)補償利益主體有限理性假設，通過引入演化博弈論，根據無居民海島開發(fā)利用利益主體和當地政府及海島管理部門的自身利益最大化原則，構建非對稱動態(tài)演化博弈模型，探析我國無居民海島生態(tài)補償利益主體各要素對決策行為影響的動態(tài)演變過程，討論不同情形下演化參數結果的穩(wěn)定性，以期為無居民海島生態(tài)補償機制的建立提供相關理論依據和決策支持，減少我國無居民海島開發(fā)利用利益主體和當地政府及海島管理部門之間的矛盾。

二、演化博弈模型

（一）博弈假設

1.演化博弈研究的對象是一個“種群”，注重分析種群結構的變遷，而不是單個行為個體的效應分析。［15］本文在無居民海島生態(tài)補償博弈研究過程中，將利益主體設定為無居民海島開發(fā)利用利益主體（破壞者、保護者）、政府及海島管理部門（受益者、受害者）。根據演化博弈論理論，假設兩個博弈參與主體為有限理性且博弈參與主體的最終目的都使其自身利益最大化。

2.在博弈過程中，無居民海島開發(fā)利用利益主體具有海島生態(tài)環(huán)境保護方面的責任，他們的主要利益主要是指在確權的海島區(qū)域范圍內從事與海島開發(fā)利用等經營業(yè)務相關的經營活動或市場經濟活動。而對海島生態(tài)環(huán)境策略選擇行為，無居民海島開發(fā)利用利益主體有“保護”和“破壞”兩種策略選擇。當地政府及海島管理部門的主要利益是指無居民海島地區(qū)及其周圍生態(tài)環(huán)境得到改善的生態(tài)正向外部效益。按照“誰保護誰受益，誰破壞誰補償，誰享受誰補償”的原則，當地政府及海島管理部門對海島生態(tài)保護行為也有兩種策略，即“補償”和“不補償”。無居民海島開發(fā)利用利益主體采取生態(tài)“保護”策略時，如限制引入對海島生態(tài)環(huán)境破壞性較大的產業(yè)項目或加大海島生態(tài)建設投入，此時，當地政府及海島管理部門須支付補償費；無居民海島開發(fā)利用利益主體采取生態(tài)“破壞”策略時，當地政府及海島管理部門獲得補償費用（懲罰金額）。

（二）演化博弈模型的構建

在博弈初期，假定無居民海島開發(fā)利用利益主體采取“保護”策略的比例數為m，“破壞”策略的比例數為1-m；當地政府及海島管理部門選擇生態(tài)“補償”策略的比例數為n，“不補償”的比例數為1-n（0≦m，n≦1）。

假設以下變量分別代表如下含義：E1為無居民海島開發(fā)利用利益主體選擇保護海島生態(tài)環(huán)境策略時可獲得的長期經濟產出；E2為無居民海島開發(fā)利用利益主體選擇單純追求經濟利益而破壞海島生態(tài)策略時所獲得的短期經濟產出；K1為無居民海島開發(fā)利用利益主體在選擇生態(tài)保護策略下，當地政府及海島管理部門享受到的生態(tài)外部正效應；K2為無居民海島開發(fā)利用利益主體選擇積極追求利益而破壞生態(tài)策略下，當地政府及海島管理部門享受到的生態(tài)外部負效應；W1為無居民海島開發(fā)利用利益主體實施保護策略時所投入的成本；W2為當地政府及海島管理部門投入的監(jiān)管成本；C為無居民海島開發(fā)利用利益主體采取“保護”策略時當地政府及海島管理部門支付的生態(tài)補償金額；為了制約無居民海島開發(fā)利用利益主體不破壞海島生態(tài)環(huán)境，引入約束機制B，B為無居民海島開發(fā)利用利益主體采取積極追求利益而破壞生態(tài)策略時支付的補償。當B≦C時，C-B表示無居民海島開發(fā)利用利益主體因承擔生態(tài)保護工作不到位，當地政府及海島管理部門通過收取懲罰金額獲得或追回的生態(tài)補償資金。無居民海島開發(fā)利用利益主體和當地政府及海島管理部門博弈收益矩陣見表1。

表1　無居民海島開發(fā)利用利益主體和管理部門的收益矩陣

（三）模型局部均衡點穩(wěn)定性分析

根據收益矩陣，可設無居民海島開發(fā)利用利益主體選擇“保護”和“破壞”策略的期望收益α11、α12以及平均期望收益α1分別為：

得出無居民海島開發(fā)利用利益主體復制動態(tài)方程為：

對f（m）求關于m的一階導數，可得：

令f（m）=0，解得：

兩個駐點m1=0和m2=1是復制動態(tài)方程的可能的兩個穩(wěn)定狀態(tài)點，且n*=（W1+E2-E1）/B。

設當地政府及海島管理部門選擇“補償”和“不補償”策略的期望收益β11、β12以及平均期望收益β1分別為：

得出當地政府及海島管理部門復制動態(tài)方程為：

對g（n）求關于n的一階導數，可得：

令g（n）=0，解得：

兩個駐點n1=0和n2=1是復制動態(tài)方程的可能的兩個穩(wěn)定狀態(tài)點，且m*=（B-C-W2）/B。

由上述計算過程可得到博弈矩陣的5個局部均衡點：F1（0，0）、F2（0，1）、F3（1，0）、F4（1，1）、F5（m*，n*）。其中，F(xiàn)1（0，0）、F2（0，1）、F3（1，0）、F4（1，1）為4個純策略均衡點；F5（m*，n*）點為混合策略均衡點。

三、生態(tài)補償利益主體演化路徑及演化穩(wěn)定策略

（一）無居民海島開發(fā)利用利益主體策略的演化穩(wěn)定性分析

由f（m）=0解得兩個駐點m1=0和m2=1是復制動態(tài)方程的可能的兩個穩(wěn)定狀態(tài)點，且f'（x）=（1-2m）［（E1-E2-W1+Bn］，可知各點的穩(wěn)定狀態(tài)如下：

（1）n*=（W1+E2-E1）/B｛僅當0≦（W1+E2-E1）/B≦1，即（W1+E2-E1）≦B時成立｝，則不論m為何值時，都有f（m）=0，即對所有的m水平都是穩(wěn)定狀態(tài)，無居民海島開發(fā)利用利益主體的動態(tài)演化路徑如圖（1a）所示。由圖知：當地政府及海島管理部門以（W1+E2-E1）/B的比例采取生態(tài)補償策略時，無居民海島開發(fā)利用利益主體選擇“保護”和“破壞”兩種策略的期望收益沒有發(fā)生改變，即所有的m水平都是無居民海島開發(fā)利用利益主體的穩(wěn)定狀態(tài)。

圖1　a無居民海島開發(fā)利用利益主體的動態(tài)演化路徑

（2）當n>n*=（W1+E2-E1）/B時，此時只有兩個可能的穩(wěn)定點m1=0，m2=1，由于f'（x）＜0，f'（x）＞0，所以m2=1是穩(wěn)定演化策略，無居民海島開發(fā)利用利益主體的動態(tài)演化路徑如圖（1b）所示。這意味著當地政府及海島管理部門以高于（W1+E2-E1）/B的比例采取生態(tài)“補償”策略時，無居民海島開發(fā)利用利益主體的策略選擇逐漸由“破壞”向“保護”策略轉移，即“保護”策略是無居民海島開發(fā)利用利益主體的演化穩(wěn)定策略。

圖1　b無居民海島開發(fā)利用利益主體的動態(tài)演化路徑

（3）當n

圖1　c無居民海島開發(fā)利用利益主體的動態(tài)演化路徑

（二）當地政府及海島管理部門主體策略的演化穩(wěn)定性分析

令g（n）=0，解得：

兩個駐點n1=0和n2=1是復制動態(tài)方程的可能的兩個穩(wěn)定狀態(tài)點，且g'（y）=（1-2n）［（B-C-W2-Bm）］，可知各點的穩(wěn)定狀態(tài)如下：

（1）m*=（B-C-W2）/B｛僅當0≦（B-C-W2）/B≦1，即（B-C-W2）≦B時成立｝，則不論n為何值時，都有g（n）=0，即對所有的n水平都是穩(wěn)定狀態(tài)，當地政府及海島管理部門利益主體的動態(tài)演化路徑如圖（2a）所示。由圖知：無居民海島開發(fā)利用利益主體以（B-C-W2）/B的比例選擇生態(tài)“保護”決策時，當地政府及海島管理部門利益主體選擇兩種策略的期望收益沒有區(qū)別或發(fā)生改變，即所有的n水平都是當地政府及海島管理部門利益主體的穩(wěn)定狀態(tài)。

圖2　a當地政府及海島管理部門主體的動態(tài)演化路徑

（2）當m>m*=（B-C-W2）/B時，此時只有兩個可能的穩(wěn)定點n1=0，n2=1，由于g'（1）>0，g'（1）＜0，所以n2=1是穩(wěn)定演化策略，當地政府及海島管理部門主體的動態(tài)演化路徑如圖（2b）所示。這意味著無居民海島開發(fā)利用利益主體以高于（B-C-W2）/B的比例選擇生態(tài)“保護”決策時，當地政府及海島管理部門主體策略選擇逐漸由“補償”向“不補償”策略轉移，即選擇“不補償”策略是當地政府及海島管理部門主體的演化穩(wěn)定策略。

圖2　b當地政府及海島管理部門主體的動態(tài)演化路徑

（3）當m0，所以n2=1是穩(wěn)定演化策略，當地政府及海島管理部門主體的動態(tài)演化路徑如圖（2c）所示。從該演化路徑可以看出，當無居民海島開發(fā)利用利益主體以低于（B-C-W2）/B的比例選擇“保護”策略時，當地政府及海島管理部門主體策略選擇逐漸由“不補償”向“補償”策略演變，即選擇“補償”策略是當地政府及海島管理部門主體的演化穩(wěn)定策略。

圖2　c當地政府及海島管理部門主體的動態(tài)演化路徑

（三）演化博弈均衡點及其穩(wěn)定性分析

函數式f（m）和g（n）構成了無居民海島開發(fā)利用生態(tài)補償博弈的動態(tài)復制系統(tǒng)，該系統(tǒng)的局部均衡點構成演化博弈均衡，即演化均衡。［16］現(xiàn)通過Jaconbian矩陣的局部穩(wěn)定性來判斷該系統(tǒng)均衡點的穩(wěn)定性，并根據Friedman提出的分析方法，檢驗五個均衡點的性質。［17］

其雅可比矩陣為：

將所得到的均衡點代入Jaconbian矩陣J并對其穩(wěn)定性進行分析，結果如表2所示：

表2　局部均衡點的行列式值和跡

（四）參數討論

（1）當E1-W1

表3　局部均衡點穩(wěn)定狀態(tài)分析結果

（2）當E1-W1W2時，此時該演化博弈無演化穩(wěn)定策略。各均衡點的局部穩(wěn)定性分析結果如表4所示。盡管當地政府及海島管理部門對無居民海島開發(fā)利用利益主體“不保護”或“破壞”海島生態(tài)的行為進行處罰，且取得了正向的收益效果，但如若不能保證無居民海島開發(fā)利用利益主體采取“保護”策略的長期收益高于采取“破壞”策略的短期收益，就難以激勵無居民海島開發(fā)利用利益主體主動選擇“保護”策略。因此，中央政府部門和當地政府及海島管理部門需要加大關于海島生態(tài)環(huán)境保護的財政轉移支付力度，給予足額的生態(tài)補償金額，鼓勵開發(fā)者選擇保護海島生態(tài)環(huán)境的策略。

表4　局部均衡點穩(wěn)定狀態(tài)分析結果

（3）當E1-W1>E2（不管B-C>W2還是B-CE2表示無居民海島開發(fā)利用利益主體選擇“保護”策略的收益高于選擇“不保護”策略的收益。在現(xiàn)實條件下，這種情況在無居民海島開發(fā)利用過程中是極難實現(xiàn)的。究其原因，絕大多數無居民海島遠離大陸，基礎設施條件差，淡水供應緊張，土地資源緊缺，海島開發(fā)利用成本極高，為此，相關企業(yè)為降低開發(fā)成本，追求企業(yè)效益最大化而過度依賴海島生態(tài)資源，這種行為正是造成海島生態(tài)環(huán)境不斷惡化的重要原因。因此，為使E1-W1>E2，可以提高無居民海島開發(fā)利用利益主體選擇“保護”策略而獲得的綜合收益，加大中央政府財政轉移支付力度，給予實施海島生態(tài)環(huán)境“保護”策略企業(yè)定額的獎勵；或者選擇降低海島生態(tài)監(jiān)管成本W1，推行媒體或公眾檢舉制度，并向檢舉者給予一定的舉報獎勵；亦或者兩者同時選擇發(fā)生。只有在滿足E1-W1>E2的條件下，該演化博弈系統(tǒng)才會逐漸向（保護，補償）的理想狀態(tài)組合策略轉移。

表5　局部均衡點穩(wěn)定狀態(tài)分析結果

四、結論和建議

無居民海島對外界自然和人類開發(fā)活動的干擾較為敏感，如果相關制度和措施缺位，既會影響無居民海島開發(fā)利用利益主體的經濟利益，又會破壞島陸生態(tài)環(huán)境并影響其可持續(xù)性，喪失海島原有的寶貴價值。因此，構建無居民海島生態(tài)補償機制對解決海島開發(fā)利用和生態(tài)保護所面臨利益問題的具有重要意義。本文運用演化博弈理論，探析了我國無居民海島生態(tài)補償利益主體各要素對決策行為影響的動態(tài)演變過程，討論不同情形下演化參數結果的穩(wěn)定性，得出以下結論與建議：

（一）增加政府及海島管理部門生態(tài)補償補貼額，出臺相關海島生態(tài)保護法律或法規(guī)。根據博弈模型的演化穩(wěn)定分析結果可知，當當地政府及海島管理部門采取生態(tài)“補償”策略的比例數大于（W1+E2-E1）/B，且無居民海島開發(fā)利用利益主體選擇“保護”策略的長期收益高于選擇“破壞”策略的短期收益時，無居民海島開發(fā)利用利益主體的策略選擇會由“破壞”向“保護”演化，此時系統(tǒng)演化為（保護，補償）組合的穩(wěn)定策略。實現(xiàn)以良好海洋環(huán)境、海洋生態(tài)系統(tǒng)為基礎的海洋經濟可持續(xù)發(fā)展模式是政府海洋管理的基本職能。［18］因此迫切需要政府及海島管理部門建立一套無居民海島生態(tài)補償國家財政轉移支付體系，從國家和地方兩個方面增加無居民海島生態(tài)補償的力度，保護海域生態(tài)環(huán)境。政府及海島管理部門可以利用政府補貼、財政援助、開征生態(tài)稅、綠色環(huán)保稅等多種特定稅收來籌集資金保護海島生態(tài)環(huán)境及增加對海島生態(tài)保護的補貼額度。另外，還需要出臺關于無居民海島生態(tài)保護的相關法律或法規(guī)來規(guī)范無居民海島生態(tài)環(huán)境中各方的行為。

（二）加強監(jiān)測和監(jiān)督考核，做好有關無居民海島開發(fā)利用生態(tài)環(huán)境保護宣傳工作。為使無居民海島生態(tài)補償機制最終演化為（保護，補償）組合的穩(wěn)定策略，需要從政府及海島管理部門的監(jiān)管力度、監(jiān)管成本、懲罰力度以及無居民海島開發(fā)利用利益主體采取“保護”策略的成本、收益和生態(tài)補償金額等方面考慮。為此，對于降低海島生態(tài)環(huán)境監(jiān)管成本，當地政府及海島管理部門可建立媒體或公眾檢舉機制，做好公眾有關海島開發(fā)利用生態(tài)保護宣傳工作，提高公眾對無居民海島生態(tài)環(huán)境監(jiān)管的參與度，最終構建一個完善的海島生態(tài)環(huán)境保護服務體系。

（三）建立無居民海島生態(tài)補償價值計量技術標準體系，確定懲罰金額和補償金額標準。當地政府及海島管理部門對破壞海島生態(tài)環(huán)境行為的懲罰金額數目決定了無居民海島開發(fā)利用利益主體的行為尺度和導向。懲罰金額數目的確定主要受海島生態(tài)環(huán)境保護成本、開發(fā)機會成本、海島生態(tài)服務價值等參數影響。為此，今后對無居民海島生態(tài)服務價值及生態(tài)環(huán)境補償的研究方向要從機制政策轉向量化分析研究，選擇科學合理的方法準確地計算無居民海島開發(fā)利用的生態(tài)保護成本、機會成本和海島生態(tài)服務價值，為確定懲罰金額和補償金額標準提供可靠依據，最終對海島生態(tài)環(huán)境破壞活動起到明顯的約束作用。

（四）提高無居民海島開發(fā)利用利益主體的整體經濟收益。建立無居民海島生態(tài)環(huán)境保護激勵機制，調動無居民海島開發(fā)利用利益主體保護海島生態(tài)環(huán)境的積極性。此外，當地政府及海島管理部門可通過一些有效途徑給予開發(fā)者優(yōu)惠政策并不斷釋放政策紅利，提高海島開發(fā)利用主體的經濟收益水平。如實施無居民海島開發(fā)稅收減免政策、設立無居民海島保護專項資金、海域使用金返還、提供海島開發(fā)利用技術支持、鼓勵無居民海島生態(tài)旅游開發(fā)項目開展等。

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On Ecological Compensation Mechanism of Evolutionary Game-based Uninhabited Islands

LIU Chao1CUI Wanglai2
（1.School of Marine Science and Technology，Zhejiang Ocean University，Zhoushan 316022，China；2.School of Economics and Management，Zhejiang Ocean University，Zhoushan 316022，China）

It is not merely a main content to protect the ecological environment of uninhabited islands but also an important guarantee for sustainable utilization of islands resources to establish the ecological compensation mechanism of islands.The duplicate dynamic model，which is based on non-symmetric evolutionary game analysis of the stakeholders of eco-compensation of uninhabited islands，aims at exploring the dynamic evolutionary process of the action and interaction between stakeholders，the stability of evolutionary parameters，and the formation of stable strategy of evolutionary equilibrium.The results of analyzing the evolutionary stability with game model indicate that：the strategical choices of the both sides largely depend on the initial state of the system，together with the key parameters of their payoff matrix.The proportion of interest groups’decisive choices decide on whether the stable equilibrium strategy can be formed.Increasing the proportion of selecting the“protection”and“compensation”strategy by the implementation group and the benefit group can accelerate the formation of stable equilibrium strategy effectively.Strengthen the supervision of“nonprotection”and“non-compensation”by stakeholders and the local government and island management sectors，which is of great significance to achieve a win-win situation between the exploration and utilization of uninhabited islands and the protection of ecological environment.

uninhabited islands；compensation；stakeholders；evolutionary games；ecosystem service value

F205

A

1008-8318（2016）04-0024-09

2016-05-08

國家社會科學基金項目“我國政府海洋管理體制創(chuàng)新研究”（編號：12BZZ035）。

劉超（1991-），男，甘肅敦煌人，碩士研究生；崔旺來（1964-），男，甘肅通渭人，教授，碩士生導師，研究方向：政府海洋管理、海島綜合管理。