宋澤明, 寧 凌

我國海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)演化研究——基于Logistic模型的實證分析

宋澤明1, 2, 寧 凌2

(1. 廣東工業(yè)大學(xué)管理學(xué)院, 廣東 廣州 510520; 2. 廣東沿海經(jīng)濟帶發(fā)展研究院 廣東海洋大學(xué), 廣東 湛江 524088)

隨著我國各項海洋事業(yè)和活動有序推進, 實現(xiàn)海洋資源、環(huán)境、經(jīng)濟協(xié)調(diào)可持續(xù), 對海洋高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。從資源、環(huán)境和經(jīng)濟3個層面構(gòu)建我國海洋復(fù)合系統(tǒng), 運用熵權(quán)TOPSIS方法進行測算, 通過建立Logistic模型, 對我國海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)演化過程進行擬合分析和趨勢預(yù)測。得到相關(guān)研究結(jié)論: 海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)是基于海洋資源、環(huán)境、經(jīng)濟相互作用、相互制約而形成的, 其系統(tǒng)演化過程受到經(jīng)濟增長機制和生態(tài)平衡機制的影響; 海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)及其子系統(tǒng)的演化規(guī)律符合Logistic法則, 海洋資源子系統(tǒng)最大演化度高于海洋環(huán)境、經(jīng)濟子系統(tǒng); 海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)及海洋資源、經(jīng)濟子系統(tǒng)演化度的增長率較大, 正處于成熟階段, 而海洋環(huán)境子系統(tǒng)演化度達到飽和狀態(tài), 正處于衰退階段?；谏鲜鲅芯拷Y(jié)論, 提出有效措施建議。

海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng); 演化; Logistic模型

近年來, 習(xí)近平總書記多次在不同場合提及“海洋是高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略要地”的重要論述, 充分表明海洋經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展已經(jīng)成為我國海洋工作的重要任務(wù)之一。然而, 在實踐中, 我國海洋經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展仍面臨許多問題, 包括資源協(xié)調(diào)不足、配套政策不完善、產(chǎn)能過剩、效益低下和環(huán)境污染等。因此, 通過研究海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)演化過程, 分析其演化機理, 進而探索我國海洋經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展、海洋生態(tài)文明建設(shè)未來方向。

1 研究概況

對于海洋復(fù)合系統(tǒng)相關(guān)研究, 國內(nèi)研究成果比較豐富。在系統(tǒng)構(gòu)建與評價方面, 高樂華等[1]根據(jù)生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)基本內(nèi)涵, 展開系統(tǒng)研究; 李帥帥等[2]研究海洋經(jīng)濟系統(tǒng)構(gòu)成及其互動規(guī)律, 提出了藍色經(jīng)濟空間拓展路徑; 丁黎黎[3]從“對象–理念–層次”三個維度闡述了海洋經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)涵, 構(gòu)建海洋經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展評判體系。在系統(tǒng)協(xié)調(diào)與優(yōu)化方面, 孫伯良等[4]基于浙江省海洋經(jīng)濟、資源、環(huán)境現(xiàn)狀, 測算其對應(yīng)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)水平; 蓋美等[5]借助三元協(xié)調(diào)發(fā)展模型對海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)承載力進行協(xié)調(diào)發(fā)展測度; 高強等[6]基于協(xié)同學(xué)理論, 對海南省海洋生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)協(xié)調(diào)度進行測算, 明確海南省海洋生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展階段。在系統(tǒng)動力與穩(wěn)定方面, 狄乾斌等[7]將系統(tǒng)動力學(xué)模型應(yīng)用到海洋研究領(lǐng)域; 姜旭朝等[8]從系統(tǒng)論的角度深化研究海洋經(jīng)濟, 從微觀、中觀和宏觀層面分析不同要素的海洋經(jīng)濟系統(tǒng)動力演進機制; 王澤宇等[9]采用綜合評估模型測算了中國沿海11個省市的海洋經(jīng)濟系統(tǒng)穩(wěn)定性指數(shù), 引入障礙度診斷模型, 有針對性地提出中國海洋經(jīng)濟發(fā)展方向。 

綜上所述, 國內(nèi)學(xué)者以協(xié)同學(xué)、系統(tǒng)動力學(xué)為研究理論基礎(chǔ), 對我國海洋資源、環(huán)境和經(jīng)濟發(fā)展進行了深入的探討和研究。然而, 現(xiàn)階段大部分研究成果較少涉及海洋復(fù)合系統(tǒng)的演化規(guī)律、演化路徑等領(lǐng)域。本文從資源、環(huán)境和經(jīng)濟3個層面構(gòu)建我國海洋復(fù)合系統(tǒng), 運用熵權(quán)TOPSIS方法進行測算, 通過建立Logistic模型, 對我國海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)演化過程進行擬合分析和趨勢預(yù)測。

2 海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)構(gòu)建

2.1 海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)

海洋經(jīng)濟發(fā)展會對海洋資源和海洋環(huán)境帶來影響, 海洋資源和海洋環(huán)境也會在一定程度上對海洋經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生作用。圖1表示海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)概念模型, 從相互作用、相互制約關(guān)系來說, 海洋經(jīng)濟活動對海洋資源、環(huán)境的負面影響是復(fù)合系統(tǒng)的壓力; 海洋資源、環(huán)境為海洋經(jīng)濟發(fā)展提供的支持是復(fù)合系統(tǒng)的承壓; 而海洋資源和海洋環(huán)境的自身恢復(fù)、海洋經(jīng)濟的正向促進作用是復(fù)合系統(tǒng)的彈力。在壓力–承壓–彈力綜合作用下, 復(fù)合系統(tǒng)不斷進行自我調(diào)整, 保持系統(tǒng)穩(wěn)定性。

深入研究海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng), 一方面可以探索海洋資源、環(huán)境和經(jīng)濟的相互作用、相互制約關(guān)系, 進而調(diào)控其協(xié)調(diào)發(fā)展模式, 對于影響系統(tǒng)穩(wěn)定性的干擾因素, 采取合理科學(xué)措施, 提高整體協(xié)調(diào)水平, 實現(xiàn)海洋資源、環(huán)境和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展; 而另一方面, 借助海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)能夠反映海洋資源、環(huán)境和經(jīng)濟演化規(guī)律, 從而進行擬合分析和趨勢預(yù)測。在此基礎(chǔ)上, 通過對復(fù)合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行調(diào)整和優(yōu)化, 轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)單一的發(fā)展方式, 實現(xiàn)海洋資源、環(huán)境和經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。

圖1 海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)

2.2 評價指標(biāo)的選取

在總結(jié)茍露峰等[10]、魯亞運等[11]、趙玉杰[12]等學(xué)者現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上, 結(jié)合經(jīng)濟的實際情況和發(fā)展階段, 遵循客觀性、可行性和可比性的原則[13], 構(gòu)建評價指標(biāo)體系, 如表1所示。

在海洋資源方面, 不僅包括自然資源, 而且包括人為資源。選取人均海域面積、人均海洋捕撈量、人均海水養(yǎng)殖面積、人均沿海濕地面積、人均海洋漁業(yè)資源、人均海洋鹽業(yè)資源和人均海洋礦業(yè)資源, 反映海洋自然資源情況; 選取港口碼頭長度、港口泊位個數(shù)和涉海就業(yè)人員指標(biāo), 反映海洋人為資源情況。

在海洋環(huán)境方面, 從環(huán)境污染、治理、保護和監(jiān)測角度, 綜合反映海洋環(huán)境情況。具體而言, 在環(huán)境污染上, 根據(jù)污染種類分為固體污染和水污染, 所以選取萬元海洋生產(chǎn)總值工業(yè)廢水排放量、萬元海洋生產(chǎn)總值工業(yè)固體廢物排放量等指標(biāo); 在環(huán)境治理上, 針對不同的污染以項目的形式推進污染的治理, 因此選取治理固體廢物當(dāng)年竣工項目、治理廢水當(dāng)年竣工項目等指標(biāo); 在環(huán)境保護上, 自然保護區(qū)作為環(huán)境保護的直接表現(xiàn)形式, 能夠反映出環(huán)境保護的效果, 因此選取自然保護區(qū)總面積、自然保護區(qū)個數(shù)等指標(biāo); 在環(huán)境監(jiān)測上, 水質(zhì)達標(biāo)率是海洋環(huán)境重要監(jiān)測指標(biāo)之一, 因此選取近岸海域功能區(qū)水質(zhì)達標(biāo)率、近岸海域一、二類海水比例、海洋工業(yè)廢水排放達標(biāo)率和海洋工業(yè)固體廢物綜合利用率等指標(biāo)。

在海洋經(jīng)濟方面, 選取能夠反映海洋經(jīng)濟規(guī)模情況相關(guān)指標(biāo), 包括人均海洋生產(chǎn)總值、人均海洋產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值; 選取能夠反映海洋經(jīng)濟變化情況相關(guān)指標(biāo), 包括海洋生產(chǎn)總值增長率、海洋產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增長率; 選取能夠反映海洋經(jīng)濟結(jié)構(gòu)情況相關(guān)指標(biāo), 包括海洋生產(chǎn)總值占地區(qū)生產(chǎn)總值比重、第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占海洋生產(chǎn)總值比重; 選取能夠反映海洋經(jīng)濟開放情況相關(guān)指標(biāo), 包括地區(qū)沿海港口貨物吞吐量、地區(qū)沿海港口旅客吞吐量、地區(qū)沿海港口集裝箱吞吐量和地區(qū)沿海城市國際旅游收入。

2.3 數(shù)據(jù)的來源

本文以2006—2018年為研究時段, 以我國11個沿海省市為研究對象, 建立海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)。相關(guān)數(shù)據(jù)主要來源于《中國統(tǒng)計年鑒》《中國海洋統(tǒng)計年鑒》和11個沿海省市的地方統(tǒng)計年鑒、海洋環(huán)境狀況公報等。個別數(shù)據(jù)經(jīng)過相應(yīng)的公式運算后得出。各指標(biāo)的統(tǒng)計性描述結(jié)果, 如表2所示。

表1 海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)發(fā)展評價指標(biāo)體系

3 基于熵權(quán)TOPSIS的海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)發(fā)展指數(shù)測算

3.1 基于熵權(quán)法的指標(biāo)權(quán)重確定

熵值法按照各個指標(biāo)之間數(shù)值離散程度, 計算對應(yīng)權(quán)重, 從而進行客觀賦權(quán)[14]。本文所選指標(biāo)均為各沿海省市海洋領(lǐng)域重要指標(biāo), 通過運用熵值法可以在實現(xiàn)客觀評價的同時, 避免重要信息的遺漏。因此, 本文基于熵值法來確定海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)評價指標(biāo)體系中不同評價指標(biāo)的權(quán)重。

1) 標(biāo)準(zhǔn)化矩陣構(gòu)建

X表示第項指標(biāo)的第年的初始值,=1, 2, 3, ···,,表示評價指標(biāo)數(shù);=1, 2, 3, ···,,表示評價年份數(shù)。

各個被選取指標(biāo)有不同量綱, 難以簡單比較, 需要分為正向、逆向指標(biāo)[15]; 然后, 再運用極值變化法進行標(biāo)準(zhǔn)化處理。具體公式如下:

表2 指標(biāo)統(tǒng)計性描述結(jié)果

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)果, 構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化矩陣。

2) 熵值法賦權(quán)

計算第項指標(biāo)在第年的樣本值比重:

計算第項指標(biāo)的熵值e:是年數(shù),是指標(biāo)總數(shù)

計算信息權(quán)重w:

3) 多層次評價系統(tǒng)的評價

由于熵具有可加性特征, 因此通過計算下層結(jié)構(gòu)指標(biāo)信息效用值, 得出上層結(jié)構(gòu)權(quán)重。用H(=1, 2, 3, ···,)表示指標(biāo)效用值, 用表示全部指標(biāo)效用值總和。

則相應(yīng)類指數(shù)的權(quán)重為:

4) 基于熵值的評價矩陣構(gòu)建

經(jīng)過熵值法客觀賦權(quán)后, 反映出各個評價指標(biāo)之間不同的重要程度[16], 得到不同指標(biāo)權(quán)重下的海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)評價矩陣。

3.2 基于TOPSIS法的系統(tǒng)評價

TOPSIS模型適用于對多項指標(biāo)、多個方案進行選擇[17]。通過運用TOPSIS模型, 能夠得到較為客觀的評價。

1) 正負理想解確定

2) TOPSIS確定指標(biāo)到正、負理想值之間的距離

到正理想解之間的距離:

到負理想解之間的距離:

3) 計算綜合評價指數(shù)

M代表第年綜合評價指數(shù), 取值區(qū)間: (0, 1]。指數(shù)數(shù)值越接近1表示綜合評價的得分越高, 而越接近0則表示綜合評價得分越低。評價指數(shù)的計算公式如下所示:

3.3 海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)綜合指數(shù)測算

由于各個系統(tǒng)的綜合指數(shù)對等, 可以進一步計算出海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)綜合指數(shù), 具體情況見表3。

從上述海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)及其子系統(tǒng)綜合指數(shù)的變化情況可知, 2006—2018年期間, 我國海洋資源、經(jīng)濟子系統(tǒng)綜合指數(shù)總體水平較高, 呈現(xiàn)明顯上升趨勢, 這表明由于我國各項海洋活動、事業(yè)快速推進, 海洋資源、經(jīng)濟發(fā)展取得顯著成效。相比之下, 海洋環(huán)境子系統(tǒng)綜合指數(shù)總體水平較低, 而且存在波動情況, 這表明我國海洋環(huán)境污染問題較為嚴(yán)重, 海洋生態(tài)調(diào)節(jié)功能弱化。因此, 在3個子系統(tǒng)相互作用下, 我國海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)綜合指數(shù)不高, 狀態(tài)較為穩(wěn)定, 仍有一定的提升空間。

表3 海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)及其子系統(tǒng)綜合指數(shù)

4 海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)演化實證研究

4.1 海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)的Logistic模型

Logistic模型作為一種重要分析工具, 能夠描述一般系統(tǒng)發(fā)展演化過程[18]。依據(jù)Verhulst[19]所構(gòu)建的Logistic增長模型, 參照陳海波等[20]、周凌云等[21]、周韜[22]等學(xué)者的研究成果, 海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)演化路徑數(shù)學(xué)模型為:

其中, d/d表示海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)在時刻下發(fā)展速度;表示為復(fù)合系統(tǒng)內(nèi)在增長率, 與內(nèi)部耦合度具有關(guān)聯(lián)性;為海洋資源經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)最大承載值, 與地區(qū)海洋經(jīng)濟、資源水平存在一定關(guān)系; 每個個體平均所占有資源量為1/,/為消耗總資源; [1–/]為剩余資源, 代表Logistic系數(shù);0為初始時刻系統(tǒng)總量。

對其系數(shù)分析可知: 若海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)總量趨近于0, 則[1–/]就接近1, 表明復(fù)合系統(tǒng)中資源尚未被利用, 系統(tǒng)演化趨勢呈指數(shù)增長; 若復(fù)合系統(tǒng)總量趨近于, 則[1–/]就接近0, 表明復(fù)合系統(tǒng)中資源被充分利用, 此時復(fù)合系統(tǒng)演化趨勢呈飽和狀態(tài); 當(dāng)復(fù)合系統(tǒng)總量由0逐漸上升到時, [1–/]由1逐漸下降到0, 表明剩余資源逐漸變小。

對公式(18)進行求解, 可得:

其中,為常數(shù), 數(shù)值隨系統(tǒng)演化階段的變化而變化。

設(shè)(0)=α為初始狀態(tài), 其中 0<α<, 則:

公式(18)表示海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)在任一時刻的增長速度, 可稱之為復(fù)合系統(tǒng)成長速度方程。公式(19)表示海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)演化動態(tài)變化軌跡, 是復(fù)合系統(tǒng)狀態(tài)演化方程。

對公式(18)求導(dǎo), 可得:

公式(21)用來表示海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)任何一時刻加速度。令d2/d2=0, 可以得到復(fù)合系統(tǒng)狀態(tài)演化曲線拐點:1=0,2=/2和3=。由于0<<, 所以拐點為=/2。此時, 復(fù)合系統(tǒng)成長速度曲線達到最大值/4。

對公式(21)求導(dǎo), 可得:

令d3X/dt3=0, 得到拐點和。此時, 復(fù)合系統(tǒng)成長速度曲線數(shù)值為kN/6。經(jīng)過推導(dǎo), 復(fù)合系統(tǒng)成長速度曲線和狀態(tài)演化曲線的特征, 如圖2所示。

由圖2可得, 海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)隨著時間以S型曲線增長, 上界漸進線=(, ∞), 根據(jù)增長情況, 可以將演化過程可以分為四個階段, 其具體演化特征如表4所示。

表4 海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)演化路徑特征

2) 第二階段(1<≤2): 海洋資源、環(huán)境、經(jīng)濟規(guī)模增加迅速, 復(fù)合系統(tǒng)活力增強、發(fā)展空間大。在這一階段, 復(fù)合系統(tǒng)發(fā)展速度遞增, 加速度減少, 屬于準(zhǔn)線性增長。在2處, 速度為/4, 成長量為/2, 成長速度達到最大, 系統(tǒng)處于發(fā)展的成長階段。

4.2 海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)演化方程分析

為了進行Logistic法則參數(shù)估計, 將公式(20)進一步轉(zhuǎn)換成:

代表我國年的海洋資源環(huán)境經(jīng)濟系統(tǒng)演化程度,、、為待估參數(shù):為復(fù)合系統(tǒng)演化度能夠達到的最大值;為積分常數(shù);為復(fù)合系統(tǒng)的增長率。通過三段和值法確定參數(shù)、和的初始值, 使用計量經(jīng)濟軟件Origin進行擬合和參數(shù)估計, 計算結(jié)果如表5。

根據(jù)表4中的Logistic法則參數(shù)估計結(jié)果, 得到海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)及其子系統(tǒng)的估計方程。

海洋資源子系統(tǒng):

海洋環(huán)境子系統(tǒng):

海洋經(jīng)濟子系統(tǒng):

表5 Logistic法則參數(shù)估計值

海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng):

由參數(shù)估計結(jié)果可知, 系統(tǒng)擬合度分別為: 0.874 4、0.848 6、0.844 9、0.892 3, 參數(shù)檢驗比較顯著, 擬合度比較理想, 分別繪制各系統(tǒng)的Logistic演化發(fā)展曲線。

在圖3中, 實線表示2006—2018年海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)及其子系統(tǒng)演化實際曲線, 反映出我國海洋資源、環(huán)境、經(jīng)濟實際演化過程; 而虛線則表示擬合曲線, 反映出海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)及其子系統(tǒng)的Logistic方程擬合結(jié)果。演化實際曲線、擬合曲線基本吻合, 這表明海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)及其子系統(tǒng)的演化規(guī)律符合Logistic法則。

圖3 2006—2018年海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)及其子系統(tǒng)演化曲線

通過比較可以發(fā)現(xiàn), 2011—2013年期間, 海洋資源子系統(tǒng)中的演化實際曲線明顯高于演化擬合曲線, 這可能是我國2011年制定的《全國海洋功能區(qū)劃》有效地指導(dǎo)沿海地區(qū)海洋資源開發(fā)活動。我國11個沿海省市陸續(xù)制定和公布地方海洋功能區(qū)劃, 明確海洋資源開發(fā)利用的相關(guān)法律法規(guī)、管理制度、技術(shù)手段和監(jiān)督評價機制, 海洋資源利用效率有所提高。因而, 在此期間我國海洋資源子系統(tǒng)的演化實際曲線高于擬合曲線。然而, 受制于傳統(tǒng)治理觀念、治理手段單一等因素的影響, 海洋功能區(qū)劃的措施實施成效有待提高, 同時我國沿海地區(qū)海洋漁業(yè)過度捕撈問題越來越嚴(yán)峻, 大型海洋鉆井平臺數(shù)量不斷增加。所以, 2014—2017年海洋資源子系統(tǒng)的演化實際曲線低于擬合曲線。2018年, 我國沿海省市加強對海洋生態(tài)紅線監(jiān)管力度, 有效引導(dǎo)海洋資源開發(fā)活動, 海洋資源子系統(tǒng)演化實際曲線呈現(xiàn)上升趨勢。總體上看, 海洋資源開發(fā)利用仍有一定改善空間。

從2008年開始, 海洋環(huán)境子系統(tǒng)中的演化實際曲線明顯波動, 這可能是由于赤潮等海洋環(huán)境災(zāi)害增多, 影響我國沿海海域生態(tài)健康。近年來, 我國近海海洋環(huán)境災(zāi)害呈現(xiàn)出增加趨勢, 海上重大污染事故頻發(fā), 近海災(zāi)害性風(fēng)暴潮偏多。2008—2013年我國近岸海域四類和劣四類海水比例從18.3%上升到25.6%, 海洋環(huán)境災(zāi)害造成部分沿海海域海水富營養(yǎng)化程度較為嚴(yán)重, 降低我國沿海海域水體質(zhì)量。除此之外, 海洋污染過度排放等問題日益突顯, 也造成了系統(tǒng)演化實際曲線的波動。2008年直排海污染源污水排放總量為45.65億噸; 2013年為63.84億噸, 上升幅度較大。海洋污染物過度排放超過海洋環(huán)境承載力, 造成海洋生物大量死亡, 降低海洋環(huán)境生態(tài)修復(fù)能力。從整體情況上看, 海洋環(huán)境問題不斷凸顯。

2014—2016年, 海洋經(jīng)濟子系統(tǒng)的演化實際曲線明顯低于演化擬合曲線, 這可能是我國海洋經(jīng)濟進入新常態(tài), 增速有所放緩, 海洋產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級緊迫, 海洋經(jīng)濟發(fā)展面臨資源、勞動力、資金、環(huán)境等方面的壓力。我國海洋產(chǎn)業(yè)主體仍是傳統(tǒng)海洋產(chǎn)業(yè), 海洋戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模還比較小, 產(chǎn)值較低。過于依賴傳統(tǒng)海洋產(chǎn)業(yè)的“粗放”型海洋經(jīng)濟發(fā)展模式, 導(dǎo)致海洋經(jīng)濟子系統(tǒng)演化實際曲線偏低。2016年, 國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)規(guī)劃出臺, 明確海水淡化、海洋生物醫(yī)藥、海洋工程裝備等海洋戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)為今后海洋經(jīng)濟重點發(fā)展方向; 各沿海省市如廣東省、福建省、上海市等也提出涉及海洋戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)規(guī)劃和實施方案。2017—2018年, 由于海洋戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展為我國海洋經(jīng)濟提供增長空間, 海洋經(jīng)濟子系統(tǒng)演化實際曲線上升。

海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)的演化實際曲線在2006—2016年期間, 總體低于演化擬合曲線。在此期間, 我國海洋經(jīng)濟的發(fā)展還處在初級階段, 存在著海洋資源消耗較大和海洋環(huán)境污染嚴(yán)重等問題, 海洋生態(tài)環(huán)境承載能力整體較差。從2016年開始, 海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)中的演化實際曲線呈現(xiàn)出緩慢上升的趨勢, 這可能是由于進入“十三五”時期, 各沿海省市合理配置海域資源、大力推進海洋生態(tài)文明建設(shè), 加強完善近岸海域使用和管理, 通過建設(shè)“海洋生態(tài)文明示范區(qū)”和打造“美麗海灣”等一系列的措施和方法, 加大對海洋環(huán)境的保護和治理, 改善海洋環(huán)境質(zhì)量, 有效促進海洋資源、環(huán)境、經(jīng)濟統(tǒng)籌協(xié)調(diào)發(fā)展。

4.3 海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)演化預(yù)測分析

根據(jù)海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)及其子系統(tǒng)的演化方程, 得出各系統(tǒng)到2050年的演化預(yù)測曲線, 如圖4所示。

由海洋資源子系統(tǒng)演化預(yù)測曲線可知, 我國傳統(tǒng)海洋資源開發(fā)已經(jīng)進入成熟期, 總體發(fā)展速度緩慢; 在2020—2050年期間, 傳統(tǒng)海洋資源開發(fā)利用將會達到飽和狀態(tài)。目前, 我國各科研院所正積極對“可燃冰”等海洋藍色能源的開采和利用展開技術(shù)攻關(guān)。2017年, 我國已經(jīng)掌握海洋“可燃冰”固態(tài)流化開采技術(shù)。但是, 現(xiàn)階段的技術(shù)水平難以達到大量、高效、安全開采“可燃冰”的目標(biāo)。隨著未來技術(shù)發(fā)展和進步, 我國海洋資源開發(fā)將會從傳統(tǒng)海洋資源轉(zhuǎn)向藍色海洋資源, “可燃冰”等海洋藍色能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展將會上升到國家戰(zhàn)略高度, 最終實現(xiàn)工業(yè)化開采, 形成由淺海至深海的多層次立體海洋資源開發(fā)格局。

由海洋環(huán)境子系統(tǒng)演化預(yù)測曲線可知, 從2010年開始我國海洋環(huán)境子系統(tǒng)發(fā)展速度基本停滯, 這反映出我國海洋環(huán)境污染問題十分嚴(yán)峻、海洋生態(tài)調(diào)節(jié)功能弱化的現(xiàn)實情況; 在2020—2050年期間, 我國海洋環(huán)境子系統(tǒng)仍會處于成熟階段。近些年來, 中央和地方政府積極加大海洋環(huán)境治理力度, 通過制定海洋功能區(qū)劃、劃定海洋生態(tài)紅線等一系列措施來改善海洋環(huán)境, 但海洋生態(tài)環(huán)境承載能力整體仍然較差。隨著政策工具和手段的豐富和發(fā)展, 中央和地方將會繼續(xù)出臺海洋環(huán)境治理相關(guān)措施制度, 以海洋環(huán)境治理修復(fù)工程為抓手, 借助海洋環(huán)境稅費、污染控制指標(biāo)轉(zhuǎn)讓等市場激勵型海洋環(huán)境規(guī)制工具, 顯著提升海洋環(huán)境治理成效。

圖4 海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)及其子系統(tǒng)演化預(yù)測曲線

由海洋經(jīng)濟子系統(tǒng)演化預(yù)測曲線可知, 在新常態(tài)背景下, 我國海洋經(jīng)濟發(fā)展增速放緩, 海洋經(jīng)濟子系統(tǒng)也處于成熟階段; 在2020—2050年期間, 我國傳統(tǒng)海洋產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已經(jīng)達到飽和狀態(tài)?！笆濉逼陂g, 我國已經(jīng)基本形成海洋新興產(chǎn)業(yè)體系, 海洋戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)鏈條不斷延伸、產(chǎn)業(yè)規(guī)模日益擴大。在未來一段時間內(nèi), 我國海洋生物醫(yī)藥、海洋電力、濱海旅游等海洋戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將會大幅度提高, 同比增速將會維持在較高水平。借助海洋產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和現(xiàn)代海洋產(chǎn)業(yè)體系構(gòu)建, 依靠創(chuàng)新驅(qū)動、技術(shù)引領(lǐng), 我國海洋經(jīng)濟將會迎來高質(zhì)量發(fā)展時期。

從整體上看, 在資源、環(huán)境、空間等基本條件不改變的前提下, 我國海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)演化已經(jīng)達到基本飽和。然而, 隨著我國陸海統(tǒng)籌、區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展等國家戰(zhàn)略的實施, 陸海聯(lián)系、區(qū)域聯(lián)動將會得到加強。未來, 為打破各行政區(qū)發(fā)展經(jīng)濟帶的局限, 將從國家層面統(tǒng)籌北部、東部、南部沿海經(jīng)濟帶建設(shè), 形成自北向南連續(xù)、統(tǒng)一的海洋經(jīng)濟帶發(fā)展新格局。隨著現(xiàn)代化沿海經(jīng)濟帶建設(shè)的推進, 我國海洋資源、環(huán)境和經(jīng)濟的相互作用、協(xié)調(diào)耦合將會得到加強和改善, 海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)的演化也會從較低層次向較高層次躍進。

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

從資源、環(huán)境和經(jīng)濟三個層面構(gòu)建我國海洋復(fù)合系統(tǒng), 運用熵權(quán)TOPSIS方法進行測算, 通過建立Logistic模型, 對我國海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)發(fā)展過程進行擬合分析和趨勢預(yù)測。得到相關(guān)研究結(jié)論: 1) 海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)是基于海洋資源、環(huán)境、經(jīng)濟相互作用、相互制約而形成的, 其系統(tǒng)演化過程受到經(jīng)濟增長機制和生態(tài)平衡機制的影響。2) 海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)及其子系統(tǒng)的演化規(guī)律符合Logistic法則, 海洋資源子系統(tǒng)最大演化度高于海洋環(huán)境、經(jīng)濟子系統(tǒng)。3) 海洋資源環(huán)境經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)及海洋資源、經(jīng)濟子系統(tǒng)演化度的增長率較大, 正處于成熟階段, 而海洋環(huán)境子系統(tǒng)演化度達到飽和狀態(tài), 正處于衰退階段。

5.2 建議

基于上述研究結(jié)論, 圍繞均衡海洋資源開發(fā)利用、優(yōu)化海洋空間規(guī)劃體系、打造海洋特色產(chǎn)業(yè)集群和建立海洋互動協(xié)作機制這四個方面, 提出以下措施建議:

從近海到深海, 均衡海洋資源開發(fā)利用。各沿海省市應(yīng)在開展海洋活動、推進海洋事業(yè)過程中, 堅持合法、合理、科學(xué)原則, 加大海岸、海島等近海資源的開發(fā)利用, 將海岸生態(tài)修復(fù)工程與濱海旅游產(chǎn)業(yè)相結(jié)合。海岸修復(fù)項目應(yīng)該要結(jié)合海岸自然特征, 以海岸空間養(yǎng)護、海岸自然景觀恢復(fù)等為主, 在修復(fù)生態(tài)環(huán)境的同時, 提升旅游休閑功能。在深海資源方面, 應(yīng)該加大海洋資源開發(fā)技術(shù)研發(fā)投入力度, 從單項開發(fā)轉(zhuǎn)向立體開發(fā)、綜合開發(fā), 豐富海洋資源利用手段、途徑; 從近海走向深海, 通過借助深?？碧窖b備和工具, 積極探索和開發(fā)各類深海資源。

積極探索“多規(guī)合一”, 優(yōu)化海洋空間規(guī)劃體系。政府部門應(yīng)該扮演“多規(guī)合一”的主導(dǎo)角色, 制定、落實海洋區(qū)劃配套支持制度, 依靠政策工具和手段, 積極對各類社會力量的涉?；顒舆M行引導(dǎo)?！岸嘁?guī)合一”的探索應(yīng)該以省級規(guī)劃試點展開, 這樣既能夠?qū)液暧^規(guī)劃具體化, 又能夠指導(dǎo)監(jiān)督基層規(guī)劃, 將各類海洋規(guī)劃向基層推進。優(yōu)化海洋空間規(guī)劃體系, 應(yīng)該理清海洋空間規(guī)劃層級、主體之間關(guān)系, 應(yīng)該堅持海洋生態(tài)紅線不動搖, 通過上位規(guī)劃指導(dǎo)下位規(guī)劃, 構(gòu)建一個“多規(guī)合一”的海洋空間規(guī)劃體系。

創(chuàng)新驅(qū)動海洋經(jīng)濟發(fā)展, 打造海洋特色產(chǎn)業(yè)集群。各涉海主體應(yīng)該通過推動海洋科技研發(fā)、體制機制、管理制度等方面的有效創(chuàng)新, 為海洋經(jīng)濟注入新的活力。涉海部門、涉海企業(yè)應(yīng)該加大科技研發(fā)投入, 針對戰(zhàn)略要求和市場需求, 建設(shè)和發(fā)展一批重點海洋高新技術(shù)產(chǎn)業(yè), 打造海洋特色產(chǎn)業(yè)集群。一方面, 應(yīng)該加快海洋經(jīng)濟三大產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展, 打造國際一流海洋服務(wù)業(yè)基地; 另一方面, 應(yīng)該根據(jù)地方資源稟賦情況, 打造海洋裝備、海洋生物制藥、濱海旅游等特色產(chǎn)業(yè)集群, 形成較為完備的現(xiàn)代海洋產(chǎn)業(yè)組織和分工體系。

推動成立地方海洋委員會, 建立海洋互動協(xié)作機制。各沿海省市應(yīng)該成立地方海洋委員會, 從而有效發(fā)揮協(xié)調(diào)和監(jiān)管職能, 實現(xiàn)區(qū)域海洋事務(wù)宏觀管理, 加強對區(qū)域海洋統(tǒng)籌發(fā)展的總體協(xié)調(diào)和戰(zhàn)略指導(dǎo)。為了進一步建立海洋互動協(xié)作機制, 在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、生態(tài)環(huán)境治理等過程中, 應(yīng)該建立跨部門、跨省市的行政管理體制; 在人才、資金等資源配置上, 應(yīng)該建立和完善區(qū)域內(nèi)外交流網(wǎng)絡(luò), 以推動區(qū)域間的交流與合作。各級地方海洋委員會應(yīng)該通過相應(yīng)的政策激勵與約束手段, 構(gòu)建海洋開發(fā)深度合作平臺, 建立海洋互動協(xié)作機制, 實現(xiàn)海洋持續(xù)健康發(fā)展。

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Evolution of China’s marine resources, environmental, and economic complex system—an empirical analysis based on the logistic model

SONG Ze-ming1, 2, NING Ling2

(1. School of Management, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510520, China; 2. Guangdong Coastal Economic Belt Development Research Institute, Zhanjiang 524088, China)

marine resources and environmental economic complex system; evolution; Logistic model

With the orderly progress of various marine undertakings and activities in China, the coordinated and sustainable development of marine resources, environment, and economy is of great significance to high-quality marine development. China’s marine composite system is constructed from those three disciplines. Entropy weight TOPSIS method was used to calculate, and the logistic model was established to conduct fitting analysis and trend prediction on the evolution process of the composite system of marine resources, environment, and economy. The relevant research conclusions are as follows: the marine resources/environment/economy complex system is formed based on the interaction and mutual restriction of those three fields, and their evolutionary process is influenced by the mechanism of economic growth and ecological balance. The evolution of the composite system and its subsystems conforms to the logistic law, and the maximum evolutionary degree of the marine resources subsystem is higher than those of the environmental and economic subsystems. The marine resources/environment/economy complex system and the resources/economy subsystem show large growth rates and are in the mature stages, whereas the environment subsystem has reached a state of saturation and decline. Based on the above research conclusions, effective measures are proposed.

2019 Natural Science Foundation of Guangdong Province, No. 2019A1515011886; 2019 Science and Technology Plan of Guangdong Province, No. 2019B101003022; Special Funds for the Cultivation of Guangdong College Students’ Scientific and Technological Innovation, No. pdjh2019a0229]

Jun. 25, 2020

F124.5; F205

A

1000-3096(2021)08-0021-13

10.11759/hykx20200625001

2020-06-25;

2020-10-08

2019年廣東省自然科學(xué)基金項目(2019A1515011886); 2019年廣東省科技計劃項目(2019B101003022); 2019年廣東大學(xué)生科技創(chuàng)新培育專項資金項目(pdjh2019a0229)

宋澤明(1996—), 男, 廣東廣州人, 博士研究生, 主要從事海洋區(qū)域經(jīng)濟、海洋管理與政策、顛覆性創(chuàng)新研究, E-mail: Song_zeming@126.com; 寧凌(1967—), 通信作者, 博士, 教授, 博士生導(dǎo)師, 廣東海洋大學(xué)副校長, 廣東沿海經(jīng)濟帶發(fā)展研究院執(zhí)行院長, 主要從事產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟與發(fā)展、海洋經(jīng)濟與管理研究, E-mail: ningling00@ 126.com

(本文編輯: 楊 悅)