李貞

(中國海洋大學(xué)經(jīng)濟學(xué)院 青島 266100)

0 引言

脆弱性概念的提出最早來源于對自然災(zāi)害的研究[1],主要是由于系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定而產(chǎn)生的內(nèi)生結(jié)構(gòu)累積性脆弱,或者是受到外界的干擾和壓迫使系統(tǒng)遭受不可避免的損害,進而產(chǎn)生外生脅迫性脆弱[2]。20世紀(jì)90年代至今逐漸成為全球環(huán)境變化和可持續(xù)性研究的重要對象[3-4],與此同時,脆弱性的研究內(nèi)涵已經(jīng)逐漸延伸為包括敏感性、彈性、應(yīng)對能力等不同要素在內(nèi)的一個概念集合。但是截至目前,脆弱性的本質(zhì)、作用機理和評價方法仍然沒有形成統(tǒng)一,理論研究方面也未能形成一套合理的被各界認(rèn)可的權(quán)威性理論體系[5-6],1990 年6 月的聯(lián)合國貿(mào)易和發(fā)展會議上首次出現(xiàn)了“經(jīng)濟脆弱性”的概念[7]。1999 年,則是被聯(lián)合國開發(fā)計劃署(UNDP)認(rèn)定為衡量地區(qū)或國家的經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要指標(biāo)[8]?，F(xiàn)今,海洋經(jīng)濟不斷繁榮發(fā)展,在海洋強國戰(zhàn)略的背景下,海洋經(jīng)濟的發(fā)展將會推動社會總體的發(fā)展,并產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

當(dāng)前海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性的關(guān)注重點是海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟安全的評價、預(yù)警機制和政策導(dǎo)向[9],然而忽略了對海洋資源的開發(fā)和利用狀況[10]、國民消費水平[11]、環(huán)境污染情況[12]、自然災(zāi)害[13]等因素的考量,研究方法主要有綜合指數(shù)法[14]、模糊物元法[15-16]、集對分析法[17]、圖層疊置法[18]、BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[19]、DEA 模型[20]、分形理論等[21]。本研究采用TOPSIS模型,其適用于對目標(biāo)決策,對于研究樣本的數(shù)量和分布沒有限制,同時可以充分利用數(shù)據(jù)信息來計算與正負(fù)理想點之間的距離,通過排序后進行客觀評價,結(jié)果分辨率高。

對于沿海地區(qū)來說,海洋經(jīng)濟是地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱。通過最近幾年相關(guān)學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn),海洋經(jīng)濟的迅猛發(fā)展存在著來自內(nèi)部和外部的制約,存在著如海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理,海洋自然災(zāi)害頻發(fā)、海洋資源利用粗放等問題[22],同時海洋經(jīng)濟的脆弱性評價指標(biāo)體系的構(gòu)建[23]、指標(biāo)權(quán)重的度量[24]等也需要進行深入研究。因此,本研究選擇了2007—2019年的山東省海洋經(jīng)濟發(fā)展的相關(guān)數(shù)據(jù),從應(yīng)對能力、敏感性、脅迫性和彈性這4個方面構(gòu)建了海洋經(jīng)濟脆弱性指標(biāo)評價體系,依據(jù)熵權(quán)法計算出權(quán)重結(jié)合TOPSIS 模型來對山東省海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性進行評價。為了揭示影響海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性的動態(tài)因素,本研究分別從指標(biāo)層和準(zhǔn)則層兩個維度,分析了山東省海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性隨時間的變化特征,并結(jié)合障礙度模型分析準(zhǔn)則層和指標(biāo)層的障礙度大小,進一步分析了指標(biāo)層中影響脆弱性的前5個障礙因子,最后提出了針對性的建議,以期對山東省的海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1 研究區(qū)域、研究方法與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)域概況

山東省位于中國東部沿海34°22.9'N-38°24.01'N,114°47.5'E-122°42.3'E,地處太平洋以西,四季分明,屬于暖溫帶季風(fēng)氣候。最近幾年來,山東省海洋經(jīng)濟不斷發(fā)展,已經(jīng)成為山東省經(jīng)濟發(fā)展的重要推動力。與此同時,從2007—2019年,三類海洋產(chǎn)業(yè)占海洋經(jīng)濟的比重逐年變化,海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化(圖1)。

圖1 三類海洋產(chǎn)業(yè)占海洋生產(chǎn)總值的比重Fig.1 The proportion of the three types of marine industries in the total marine production value

從圖1中可以看出,海洋第三產(chǎn)業(yè)占比從2007年的44.30%逐漸增加為58.20%,第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭強勁,而第一產(chǎn)業(yè)和第二產(chǎn)業(yè)占比則是隨著時間逐漸下降,其中,第二產(chǎn)業(yè)下降最多,從2007年的48.10%到2019年的36.70%,而第一產(chǎn)業(yè)則是從7.60%下降為5.10%。研究數(shù)據(jù)來源為2008—2020年的《中國海洋經(jīng)濟統(tǒng)計年鑒》和《山東統(tǒng)計年鑒》。

1.2 評估指標(biāo)數(shù)據(jù)與熵權(quán)權(quán)重計算

首先,將原始評級數(shù)據(jù)構(gòu)造決策矩陣A,有n個樣本和m個評價指標(biāo),矩陣元素為xij,xj,max和xj,min分別表示第j個評價指標(biāo)的最大值和最小值,其中,1≤j≤m。對于指標(biāo)數(shù)據(jù)需要進行正向化處理,正向化處理后的值為fij。具體來說,對正向評價指標(biāo),其函數(shù)為:

而逆向評價指標(biāo),其函數(shù)為:

其次,由于不同評價指標(biāo)數(shù)據(jù)存在量綱,難以進行比較,本研究運用極差標(biāo)準(zhǔn)化的方法對數(shù)據(jù)進行規(guī)范化處理,將其轉(zhuǎn)化為區(qū)間[0,1]內(nèi)。進行規(guī)范化處理后的值為Zij′,公式如下:

1.3 TOPSIS模型

TOPSIS方法,又稱為“優(yōu)劣解距離法”,是多目標(biāo)決策方法中常用的一種分析方法。該方法是基于備選方案集,將計算出的指標(biāo)數(shù)據(jù)的最優(yōu)值和最差值分別當(dāng)作正理想方案和負(fù)理想方案,并計算出各個方案與正、負(fù)理想點之間的距離,比較兩個方面的距離,最后選擇其中最接近正理想點同時遠(yuǎn)離負(fù)理想點的方案作為最優(yōu)方案。

第一步:利用熵權(quán)法計算出各指標(biāo)權(quán)重,并記為wij,構(gòu)建加權(quán)決策矩陣Z,Zij是矩陣中的元素,計算公式如下:

第二步:確定正理想解Z+和負(fù)理想解Z-。

第三步:用歐幾里得范數(shù)作為距離的測度,計算出各個方案到正、負(fù)理想點之間的相對接近距離。假設(shè)該問題有m個目標(biāo),n個可行解。則從任意可行解Zj到正理想解Z+的距離D_P是:

同理,任意可行解Zj到負(fù)理想解Z-的距離D_N是:

則某一可行解對于理想解的相對接近度定義為:

Sj表示第j個對象與正理想解之間的接近程度,取值范圍是[0,1],該值越大表明越接近正理想解,相應(yīng)地,也越遠(yuǎn)離負(fù)理想解,當(dāng)Sj取1時,說明Zi是正理想解,反之,取0,則說明Zi是負(fù)理想解。計算出各個方案的Sj,同時將其按照從大到小排序后求出最優(yōu)方案。

1.4 障礙度評價模型

降低經(jīng)濟系統(tǒng)的脆弱性是海洋經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的前提,為了揭示影響海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性的動態(tài)因素。本研究采用障礙度模型來進行分析,在分析指標(biāo)層因子對總目標(biāo)障礙度的基礎(chǔ)上,進一步分析各個準(zhǔn)則層對總目標(biāo)的障礙度大小。dij為指標(biāo)偏離度,表示單項因子與最大目標(biāo)之間的差距,定義為指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值yij與1之間的差距;Aij為第i項指標(biāo)對海洋經(jīng)濟脆弱性的影響程度;U為準(zhǔn)則層的指標(biāo)障礙度,相關(guān)計算公式如下:

2 海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性評價與分析

2.1 評價指標(biāo)體系的構(gòu)建

為了對山東省海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性進行評價,本研究首先建立了海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性指標(biāo)評價體系,評價指標(biāo)體系分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層。其中,第一層目標(biāo)層是山東省海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性(A);第二層準(zhǔn)則層則是由應(yīng)對能力(R)、敏感性(S)、脅迫性(P)和彈性(E)組成;第三層指標(biāo)層共含有36個評價指標(biāo),將各個指標(biāo)數(shù)據(jù)進行正向化和標(biāo)準(zhǔn)化處理并采用熵權(quán)法求出這36個指標(biāo)的熵權(quán)權(quán)重,具體見表1。

表1 海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性指標(biāo)體系Table 1 System of indicators of vulnerability to marine economic systems

續(xù)表1

2.2 海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性接近度分析

將各個指標(biāo)數(shù)據(jù)進行正向化和標(biāo)準(zhǔn)化處理并求出熵權(quán)權(quán)重后,采用TOPSIS模型計算出山東省2007—2019年海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性以及各個準(zhǔn)則層的正理想距離D_P,負(fù)理想距離D_N和綜合接近度S,具體見表2。

表2 2007—2019年海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性的D_N、D_P 和STable 2 D_N,D_P and S of ocean economic system vulnerabilities from 2007 to 2019

由表2可以發(fā)現(xiàn),海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性的綜合接近度S隨著時間發(fā)生波動,按照從高到低排序,經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)2008 年的綜合接近度最高(0.682 3),脆弱性最低,主要原因是接近正理想解,D_P為0.217 2,遠(yuǎn)離負(fù)理想解,相應(yīng)的D_N為0.466 7。應(yīng)對能力的接近度為0.732 7,脅迫性的接近度為0.502 6,敏感性接近度為0.282 3,彈性的接近度為0.181 4。而2007年的綜合接近度排序第2,為0.663 8,D_P是0.207 2,D_N是0.409 0,主要原因是應(yīng)對能力和脅迫性的接近度大,分別為0.674 6和0.631 1。而其余年份的S值較小,在0～0.33波動。

2.2.1 海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性目標(biāo)層的變化趨勢

為了更加直觀地展示海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性隨時間的變化趨勢,這里定義正負(fù)理想距離之比為D_P/D_N,正負(fù)理想距離之比越大表明脆弱性接近度越低,脆弱性就越高,將正負(fù)理想距離之比與D_P、D_N和S一起表示在圖2中。

圖2 2007—2019年山東省海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性接近度變動趨勢Fig.2 Trends of vulnerability proximity of marine economic system in Shandong Province from 2007 to 2019

從圖2中可以發(fā)現(xiàn):①正負(fù)理想距離之比隨著時間呈現(xiàn)震蕩特征,2007—2008 年,該值發(fā)生輕微降低,隨后,2008—2009 年該值劇烈增加,2009 年最高為17.71,說明海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性程度增加,隨后一年該值又大幅回落,而從2010年開始,表現(xiàn)為小幅波動,2013年達(dá)到低谷為1.98,且回落到波谷的時間大致為3 年,波動較為穩(wěn)定。2017 年以來,山東省海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性程度降低。②D_N的變化與S的波動趨勢相同,2007—2008年有所增加,2008—2009年大幅回落,說明海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性程度增加,而在隨后的2009—2019年,除了2010年、2013年和2019年有較大起伏之外,其余時間段趨于平坦,值得注意的是從2014年以來,山東省海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性程度呈現(xiàn)了下降趨勢;③而D_P僅在2008—2009年表現(xiàn)突出,其余時間都起伏不明顯。

為了更加直觀地研究山東省海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性的時變特征,本研究定義接近度變化率=去年的接近度S÷今年的接近度S-1,接近度變化率的表現(xiàn)可以說明海洋經(jīng)濟脆弱性的時變特征,該值若為負(fù)值說明海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性較上年有所加重,為正值則是有所減輕,具體見圖3。

圖3 目標(biāo)層接近度變化率隨時間的變化Fig.3 The change rate of the target layer's approach degree with time

從圖3可以看出,2008—2019年海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性呈現(xiàn)震蕩變化。從數(shù)值上看,2008—2019年,只有2009 年的接近度變化率最低,為-0.92,其次是2014 年的變化率為-0.74,而接近度優(yōu)化幅度最大的是2010 年為2.68,其次是2013年1.59,即2008—2009 年脆弱性程度加重,2009—2010年從-0.92變化為2.68則說明脆弱性程度大幅降低,隨后一年又以脆弱性程度增加為結(jié)束,從2011 年開始,脆弱性開始小幅循環(huán)波動,而2017年以來,接近度變化率表現(xiàn)為小幅攀升,從-0.01增加為0.87,即海洋經(jīng)濟系統(tǒng)的脆弱性程度有所降低。

2.2.2 海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性準(zhǔn)則層接近度的變化趨勢

為了揭示準(zhǔn)則層的接近度變化情況,圖4畫出了準(zhǔn)則層的接近度隨時間的變化趨勢。

圖4 2007—2019年山東省海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性準(zhǔn)則層接近度變動特征Fig.4 Characteristics of proximity of vulnerability criteria in marine economic system in Shandong Province from 2007 to 2019

從圖4中可以看出,敏感性(S)總體呈現(xiàn)逐步上升的趨勢,而應(yīng)對能力(R)2008—2009 年劇烈下降后,從2009 年開始緩慢回升,脅迫性(P)2007—2013年波動劇烈,而從2013年開始,整體也呈現(xiàn)攀升的勁頭,而彈性(E)除了2013年的極端高值外,其余年份呈現(xiàn)較為穩(wěn)定的狀態(tài),均在0.1～0.3。通過將各年度準(zhǔn)則層指標(biāo)接近度大小排序分析發(fā)現(xiàn),2008年的應(yīng)對能力(R)接近度(0.732 7)、2010年的脅迫性(P)接近度(0.725 9)和2013年的彈性(E)接近度(0.724 7)對海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性影響最大。

3 海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性障礙度分析

本研究分別從準(zhǔn)則層與指標(biāo)層兩個層面,對山東省海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性的障礙度及障礙因子進行分析,對于指標(biāo)層來說,同時將結(jié)果按照從大到小的順序,為了便于觀察,本研究僅挑選出5個主要障礙因子進行分析,準(zhǔn)則層的障礙度如表3所示,指標(biāo)層的障礙度信息見表4。

首先,由之前的分析可知,2007—2013年山東省海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性增加,結(jié)合表3分析,其間起主要作用的是應(yīng)對能力(R)和敏感性(S);而2013—2019年山東省海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性有所降低,結(jié)合表3分析,其間起主要作用的仍然是應(yīng)對能力(R)和敏感性(S)。其次,由表3 可知,山東省海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性準(zhǔn)則層障礙度隨著時間變化而變化,綜合來看,應(yīng)對能力(R)障礙度最大,除了2007年和2008年的值較小外,其余年份均處于首要地位,除了2013 年彈性(E)障礙度(12.24%)小于敏感性(S)障礙度(21.65%),其余時間點,彈性(E)障礙度都大于敏感性(S)障礙度,而敏感性(S)障礙度與脅迫性(P)障礙度相比,除了2019年敏感性(S)障礙度(15.66%)小于脅迫性(P)障礙度(16.09%)之外,其余時間,敏感性(S)障礙度都大于脅迫性(P)障礙度。因此,綜合來看,山東省海洋經(jīng)濟系統(tǒng)的障礙度由高到低排序大致是:應(yīng)對能力(R)障礙度、彈性(E)障礙度、敏感性(S)障礙度、脅迫性(P)障礙度。

表3 山東省海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性準(zhǔn)則層障礙度Table 3 Degree of barrier to the vulnerability criterion layer of marine economic system in Shandong Province%

由表4可知,在2013年以前,前5個障礙因子主要來自應(yīng)對能力(R)、敏感性(S)和脅迫性(P),2013 年之后,則主要是彈性(E)、敏感性(S)和脅迫性(P)。經(jīng)過統(tǒng)計,主要的障礙因子分別有P5工業(yè)廢水排放總量(萬t)、S4入境旅游外匯收入(萬美元)、R9全社會固定資產(chǎn)投資(億元)、P4旅客吞吐量(萬人次)、R4海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)多樣化指數(shù)、E7人均城市道路面積(m2)、S11海洋第三產(chǎn)業(yè)占比(%)和E5保護區(qū)數(shù)量(個)。

表4 山東省海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性指標(biāo)層主要障礙因子與障礙度Table 4 The main obstacle factors and obstacles of the vulnerability index layer of marine economic system in Shandong Province

4 結(jié)論與對策建議

4.1 結(jié)論

第一,山東省海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性在2007—2013年波動明顯,2013—2019年整體趨于平穩(wěn),按照綜合接近度排序,脆弱性從低到高排序依次是2009 年、2011 年、2015 年、2014 年、2017 年、2016年、2018 年、2012 年、2010 年、2019 年、2013年、2007年、2008年。同時各年度D_N與S的波動趨勢一致;而從正負(fù)理想距離之比的變化來看,2007—2013年波動劇烈,從2014 年以來,山東省海洋經(jīng)濟下系統(tǒng)脆弱性程度呈現(xiàn)了下降趨勢。

第二,根據(jù)接近度變化率的分析發(fā)現(xiàn),2010年山東省海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性優(yōu)化幅度最大(268%),2013年次之(159%),與上年度脆弱性比較,優(yōu)化幅度明顯,而2017年以來,接近度變化率表現(xiàn)為小幅攀升,優(yōu)化程度增加,海洋經(jīng)濟系統(tǒng)的脆弱性程度逐漸降低。

第三,整體上看,敏感性(S)總體上呈現(xiàn)逐步上升的趨勢,應(yīng)對能力(R)和脅迫性(P)經(jīng)歷了大起大落后,分別自2009年和2013年開始呈現(xiàn)攀升的勁頭,而彈性(E)除了2013年的極端高值外,其余年份呈現(xiàn)較為穩(wěn)定的狀態(tài);而通過將各年度準(zhǔn)則層指標(biāo)接近度大小排序分析發(fā)現(xiàn),2008年的應(yīng)對能力(R)接近度(0.732 7)、2010年的脅迫性(P)接近度(0.725 9)和2013 年的彈性(E)接近度(0.724 7)對海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性影響最大。

第四,通過分析準(zhǔn)則層的障礙度,得出結(jié)論:2007—2013年山東省海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性增加,而2013—2019年山東省海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性有所降低,經(jīng)過分析,其間起主要作用的均是應(yīng)對能力(R)和敏感性(S)。

第五,通過分析指標(biāo)層的障礙度,本研究發(fā)現(xiàn)主要的障礙因子分別有P5工業(yè)廢水排放總量(萬t)、S4入境旅游外匯收入(萬美元)、R9全社會固定資產(chǎn)投資(億元)、P4旅客吞吐量(萬人次)、R4海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)多樣化指數(shù)、E7人均城市道路面積(m2)、S11海洋第三產(chǎn)業(yè)占比(%)和E5保護區(qū)數(shù)量(個)。

4.2 對策建議

山東省正處于山東半島藍(lán)色經(jīng)濟區(qū)高質(zhì)量發(fā)展階段,在世界藍(lán)色浪潮發(fā)展和建設(shè)海洋強國的背景下,山東省大力發(fā)展海洋經(jīng)濟,日益推進海路一體化藍(lán)圖的實現(xiàn)。在此過程中,基于準(zhǔn)則層和指標(biāo)層的障礙度的分析,為了促進海洋經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展、高質(zhì)量發(fā)展,具體說來,應(yīng)該升級海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),著重發(fā)展第三產(chǎn)業(yè),增加海洋產(chǎn)業(yè)的固定資產(chǎn)投資,提高海洋經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性的應(yīng)對能力,減少資源耗型產(chǎn)業(yè)和低端產(chǎn)業(yè),提升海洋生物等新興產(chǎn)業(yè)規(guī)模,同時應(yīng)注意發(fā)展海洋高新技術(shù),加大研發(fā)投入,培養(yǎng)科研人才,提高應(yīng)用型人才和創(chuàng)新型人才比重,提高海洋成果轉(zhuǎn)化率;在合理利用海洋資源的同時,注意保護生態(tài)環(huán)境,積極擴大濕地面積,健全海洋保護區(qū)的建設(shè),保護海洋生物多樣性;關(guān)注海洋經(jīng)濟發(fā)展過程中的環(huán)境污染問題,嚴(yán)格限制工業(yè)廢水排放量,加大環(huán)境污染治理力度,促進經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展;加大交通基礎(chǔ)設(shè)施的支撐能力,打造便捷通暢的交通環(huán)境,山東省沿海城市客貨運量大,運輸能力不強,結(jié)構(gòu)不合理,交通建設(shè)亟待合理規(guī)劃;在濱海旅游業(yè)方面,要發(fā)揮自己的特色,依托于自然環(huán)境,提高資源和產(chǎn)品的整合能力,合理規(guī)劃旅游功能區(qū),構(gòu)建產(chǎn)業(yè)競爭力,形成品牌效應(yīng)。