海域使用動態(tài)綜合評價理論與技術(shù)方法探討

曹 可 ，苗豐民 ，趙建華

（1.大連海事大學(xué)，遼寧 大連 116026；2.國家海洋環(huán)境監(jiān)測中心，遼寧 大連 116023）

海域使用動態(tài)綜合評價理論與技術(shù)方法探討

曹 可1,2，苗豐民2，趙建華2

（1.大連海事大學(xué)，遼寧 大連 116026；2.國家海洋環(huán)境監(jiān)測中心，遼寧 大連 116023）

作為國家海域動態(tài)監(jiān)視監(jiān)測管理系統(tǒng)建設(shè)與業(yè)務(wù)化運行的最終目標，海域使用動態(tài)綜合評價對提高海域管理水平，促進政府科學(xué)決策起到至關(guān)重要的作用。而長期以來，對海域使用的綜合評價缺乏統(tǒng)一規(guī)范的標準，導(dǎo)致海域使用評價存在較大差異，不能客觀反映實際情況。通過探討海域使用動態(tài)綜合評價的內(nèi)容與方法技術(shù)，規(guī)范海域使用綜合評價工作，為提高海洋開發(fā)、控制、綜合管理能力，服務(wù)海域管理決策提供參考，進而為我國海洋經(jīng)濟協(xié)調(diào)持續(xù)發(fā)展發(fā)揮作用。

海域使用；動態(tài)；評價；模型

改革開發(fā)以來，我國海洋經(jīng)濟總產(chǎn)值保持20%左右的增速，高于同期國內(nèi)生產(chǎn)總值的增長率。2010年，我國海洋生產(chǎn)總值達到3.8萬億元，占國內(nèi)生產(chǎn)總值的比重為9.6%，占沿海地區(qū)生產(chǎn)總值的比重超過16%，海洋經(jīng)濟在整個國民經(jīng)濟體系中具有越來越重要的地位[1]。但也必須看到，隨著海洋開發(fā)活動的復(fù)雜化和多元化，傳統(tǒng)與粗放型的經(jīng)濟發(fā)展方式導(dǎo)致海洋經(jīng)濟發(fā)展的制約也日漸突出。社會經(jīng)濟活動對海洋壓力和需求的不斷增大，由此帶來的海洋資源、環(huán)境與生態(tài)的不協(xié)調(diào)等問題，日益影響到海洋經(jīng)濟的健康持續(xù)發(fā)展[2]。因此，如何科學(xué)評價海域開發(fā)利用水平，對海域使用狀況進行動態(tài)評價，對于海域管理決策起到關(guān)鍵作用。海域使用水平評價是認識海域使用現(xiàn)狀和發(fā)展水平，為海域使用管理政策制定提供支持的重要手段。而海域使用水平評價準確與否，直接關(guān)系到服務(wù)公眾、和諧用海、集約用海等理念下的海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。本文擬通過對海域使用動態(tài)綜合評價理論與方法的探討，分析構(gòu)建一個科學(xué)評判海域使用水平的有效模型，從海域使用動態(tài)評價結(jié)果中發(fā)現(xiàn)海域使用中存在的問題，更好地促進海域科學(xué)合理使用，以期能夠服務(wù)于海域管理決策，進而為我國海洋經(jīng)濟協(xié)調(diào)持續(xù)發(fā)展發(fā)揮作用。

1 海域使用動態(tài)綜合評價的內(nèi)涵及其內(nèi)容

海域使用動態(tài)綜合評價是評判沿海資源、環(huán)境與社會協(xié)調(diào)發(fā)展與否的重要標識，其核心是對海域使用動態(tài)監(jiān)視監(jiān)測數(shù)據(jù)進行綜合、有效利用并進行深加工，在海洋功能區(qū)劃、海洋規(guī)劃、海洋空間資源開發(fā)和保護、海洋經(jīng)濟宏觀調(diào)控、海洋信息發(fā)布等領(lǐng)域為海域使用管理提供服務(wù)和決策支持產(chǎn)品。海域使用動態(tài)綜合評價按照評價內(nèi)容分為海域使用現(xiàn)狀評價、海洋功能區(qū)劃評價、海洋經(jīng)濟評價、海域空間資源評價和海洋災(zāi)害預(yù)警預(yù)報評價等5個方面。

1.1 海域使用現(xiàn)狀評價

（1）海域使用強度與開發(fā)潛力評價。分析評價海域的開發(fā)強度、開發(fā)潛力以及開發(fā)的秩序性等內(nèi)容，為優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、制定海域開發(fā)利用戰(zhàn)略等提供決策支持。主要的評價指標包括已開發(fā)海域面積、未開發(fā)海域面積、新增用海面積、圍填海岸線長度及占用海域面積、海洋經(jīng)濟總產(chǎn)值、海洋產(chǎn)業(yè)從業(yè)人數(shù)、空間相鄰功能相斥的用海項目數(shù)和用海面積、廢置海域使用項目數(shù)和海域面積以及其它社會經(jīng)濟指標等。

（2）海域使用總量、分量評價與趨勢性預(yù)測。分析各類型用海面積及用海總面積，并做出未來5～10 a內(nèi)的趨勢性預(yù)測，為制定海域使用規(guī)劃、海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整計劃等提供依據(jù)。主要評價指標包括各類型用海面積及占用岸線長度、新增用海面積及占用岸線長度、終止用海項目數(shù)量及占用海域面積、續(xù)期用海項目及占用海域面積、廢置用海項目數(shù)量及占用海域面積等。

1.2 海洋功能區(qū)劃評價

海洋功能區(qū)劃評價主要包括3方面內(nèi)容，一是功能區(qū)結(jié)構(gòu)、二是功能區(qū)利用現(xiàn)狀、三是功能區(qū)執(zhí)行情況。功能區(qū)結(jié)構(gòu)主要是對全國海洋功能區(qū)劃確定的10個大類、32個子類功能區(qū)的數(shù)量、面積以及各大類、子類所占比例的總體評價，從而全面掌握全國海洋功能區(qū)的分布狀況。通過評價海洋功能區(qū)劃執(zhí)行情況國家可以宏觀掌握全國海洋功能區(qū)開發(fā)利用是否符合區(qū)劃要求，了解各功能區(qū)質(zhì)量狀況以及功能區(qū)的增減審批等情況，重點掌握不符合海洋功能區(qū)劃的用海面積、數(shù)量等信息。通過功能區(qū)利用狀況評價掌握功能區(qū)開發(fā)規(guī)模、功能區(qū)質(zhì)量變化、對毗鄰功能區(qū)的影響程度等情況，在此基礎(chǔ)上給出各類功能區(qū)開發(fā)利用強度，以指導(dǎo)各類功能區(qū)開發(fā)使用。海洋功能區(qū)劃評價指標體系的建立主要從海洋功能區(qū)資源環(huán)境、經(jīng)濟、社會因子出發(fā)，從影響功能區(qū)利用的主要因素分析入手，既反映功能區(qū)利用數(shù)量水平，又反映質(zhì)量水平，從而使指標體系準確地反映海洋功能區(qū)執(zhí)行情況。

1.3 海洋經(jīng)濟評價

（1）海洋經(jīng)濟現(xiàn)狀評價。根據(jù)海域總面積，未開發(fā)海域面積，各類海洋產(chǎn)業(yè)從業(yè)人數(shù)及經(jīng)濟總產(chǎn)值等指標的統(tǒng)計分析，采用科學(xué)的評價方法，分析用海總面積、各類用海面積、各類產(chǎn)業(yè)用海的經(jīng)濟產(chǎn)值及貢獻率等要素的基本現(xiàn)狀，給出產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、開發(fā)和保護規(guī)劃等方面的決策預(yù)案，為近期國家確定重點發(fā)展產(chǎn)業(yè)類型、制定合理的海洋經(jīng)濟發(fā)展目標等宏觀調(diào)控行為提供技術(shù)依據(jù)。

（2）海洋經(jīng)濟預(yù)測分析。根據(jù)用海總面積、各類型用海面積、各海洋產(chǎn)業(yè)從業(yè)人數(shù)及經(jīng)濟產(chǎn)值等指標，采用適當?shù)念A(yù)測方法與模型，對各類用海資源占用量、海洋產(chǎn)業(yè)構(gòu)成、三次產(chǎn)業(yè)海洋經(jīng)濟總產(chǎn)值與貢獻率及三次產(chǎn)業(yè)的增加值和增長速度等要素的發(fā)展趨勢進行預(yù)測分析，為優(yōu)化海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、調(diào)整海域開發(fā)與保護重點、確定海洋經(jīng)濟的長遠發(fā)展戰(zhàn)略與布局等提供決策支持。并通過對海洋經(jīng)濟發(fā)展運行趨勢的跟蹤監(jiān)測，對海洋經(jīng)濟運行中急需解決的重大問題進行分析，為國家宏觀經(jīng)濟決策提出前瞻性的政策思路，同時面向社會，為各產(chǎn)業(yè)部門、各級地方政府和涉海企業(yè)及團體提供決策咨詢服務(wù)。

1.4 海域空間資源評價

（1）海岸線評價。主要評價海岸線長度的縮減、海岸人工化的趨勢以及海岸的生態(tài)脆弱性、健康風(fēng)險和質(zhì)量等級等內(nèi)容。評價指標主要包括海岸線長度、海岸侵蝕速度、天然岸線與人工岸線比例、岸灘物質(zhì)組成、岸灘寬度等。

（2）海灣評價。主要評價海灣數(shù)量、面積、開發(fā)強度、海灣自然性狀變化對海域使用和海洋經(jīng)濟的影響、海灣生態(tài)服務(wù)功能變化趨勢等內(nèi)容。評價指標主要包括海灣數(shù)量、海灣面積、海灣環(huán)境質(zhì)量、海洋經(jīng)濟產(chǎn)值、灣內(nèi)海域使用現(xiàn)狀、海灣開闊度等。

（3）濱海濕地評價。主要評價濱海濕地的面積、種類、結(jié)構(gòu)的演化趨勢，評價與分析濱海濕地生境破碎狀況及其主要影響因素，為濱海濕地的保護與恢復(fù)提供決策依據(jù)。評價指標主要包括濱海濕地面積、種類、分布、破碎度、濕地植被種類與覆蓋率、濕地內(nèi)海洋開發(fā)活動種類與分布面積等。

（4）砂質(zhì)海岸評價。評價砂質(zhì)海岸線長度變化，原生砂質(zhì)海岸的面積與分布，砂質(zhì)海岸的健康質(zhì)量等級，砂質(zhì)海岸的生態(tài)服務(wù)功能與社會經(jīng)濟價值等。評價指標主要包括砂質(zhì)海岸岸線長度、沙灘的面積與分布、砂質(zhì)海岸旅游經(jīng)濟收入等。

（5）海島評價。對海島面積、數(shù)量、植被分布、開發(fā)狀況進行統(tǒng)計性評價。評價指標主要有海島數(shù)量與面積、無人海島與有人海島的比例、海島植被覆蓋率等。

1.5 海洋環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害評價

統(tǒng)計分析海岸侵蝕、海水入侵等海洋環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生位置、發(fā)生時間、影響范圍、經(jīng)濟損失等要素，選取適合的綜合評價模型和預(yù)測模型對海洋災(zāi)害進行預(yù)警預(yù)報。主要評價指標包括河流徑流與輸沙、底質(zhì)粒徑、地面沉降速率、海岸侵蝕速率、海岸侵蝕面積、地下水氯離子濃度、礦化度、入侵面積、經(jīng)濟損失等。

2 海域使用動態(tài)綜合評價技術(shù)方法分析

目前較為成熟、通用的綜合評價、數(shù)據(jù)挖掘以及趨勢預(yù)測的數(shù)學(xué)運算方法均適用于海域使用動態(tài)綜合評價，根據(jù)評價對象和評價內(nèi)容選擇適當?shù)脑u價方法，并選擇其他評價方法進行驗證，以便于進行各方法之間評價結(jié)果的比對。主要的評價方法包括AHP法、Delphi法、模糊綜合評判法、主成分分析法、TOPSIS法、灰色關(guān)聯(lián)度分析法、決策樹模型、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型等。利用這些方法的基本原理，通過編程建立評價方法模型，評價方法模型主要基于模塊化的思想設(shè)計，便于用戶增加新的評價方法，有利于系統(tǒng)的更新和維護。

2.1 海域使用動態(tài)綜合評價指標選取及處理

按照評價的深度和層次，海域使用動態(tài)綜合評價可以分為單因素評價和多因素評價兩種。單因素評價主要針對與海域管理關(guān)系密切、海洋管理人員急需掌握的單一要素進行現(xiàn)勢和趨勢性的評價，也稱為統(tǒng)計性評價，如用海面積總量與分量、海洋經(jīng)濟總量與分量的評價等，多因素評價主要針對一些復(fù)雜的評價對象，利用多種指標綜合反映其總體特征，挖掘隱藏于諸多數(shù)據(jù)之后的重要信息，并針對具體評價內(nèi)容建立評價對象模型。海域使用動態(tài)綜合評價的指標體系比較復(fù)雜，涉及很多方面，而且評價指標對于評價對象的影響程度在不同地區(qū)和不同時間均會有所差異，因此，評價指標體系是動態(tài)的。參考相關(guān)研究成果[3-4]，建立不同評價對象的指標集見表1。

2.1.1 指標體系的初選與優(yōu)化

（1）全面性、可測性檢驗。檢查指標體系是否包含了目標的各個方面的信息，是否每個指標都可以直接或間接測定。

（2）獨立性檢驗。檢驗同一層次指標間是否滿足獨立性要求，若同層指標間具有相關(guān)性或表達內(nèi)容部分重復(fù)，則需消除這種影響，一般采取刪除不重要指標以消除相關(guān)性或者分解內(nèi)容部分重復(fù)的指標為更細致的指標的方法來解決。

（3）有效性檢驗。有些評價指標各評價個體的取值無明顯差異，即這類指標對評價結(jié)果無明顯影響，這類指標也是冗余的，系統(tǒng)通過數(shù)學(xué)方法的篩選刪除此類指標。

2.1.2 指標規(guī)范化處理

（1）方向性一致化。評價指標通常可分為正向性指標、逆向性指標和中性指標3類。通常系統(tǒng)將各類型指標統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為正向性指標。對于逆向性指標，可以通過取指標允許上限值與指標值之間差值或直接取指標值倒數(shù)值的方法完成正向化轉(zhuǎn)換；對于中性指標，可以首先取指標值與最優(yōu)狀態(tài)值之間差值的絕對值完成逆向性轉(zhuǎn)換，再通過前述方法完成指標的正向化轉(zhuǎn)換。

表1 系統(tǒng)評價指標集結(jié)構(gòu)表

（2）無量綱化與標準化。各指標取值的量綱不同造成的不可公度性會給綜合評價帶來困難，因此需對各指標的取值進行無量綱化處理，使各評價指標值取值范圍能夠在一個大致相同的域內(nèi)（如0～1之間），無量綱化的過程就是將指標實際值轉(zhuǎn)化成指標評價值的過程。無量綱化與標準化的方法很多，通常采用閾值法、標準化法和權(quán)重法等幾種方法。

經(jīng)過優(yōu)化與規(guī)范化處理的指標體系進入評價模型，開始實施評價工作。

2.2 海域使用動態(tài)綜合評價數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析

海域使用動態(tài)綜合評價涉及的數(shù)據(jù)包括：海域使用權(quán)屬數(shù)據(jù)、海洋經(jīng)濟數(shù)據(jù)、海洋功能區(qū)劃與規(guī)劃數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、遙感影像數(shù)據(jù)、監(jiān)視監(jiān)測數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)經(jīng)抽稀、整合、再組織等處理過程后，形成區(qū)域元素（面對象）和點元素（點對象）兩類數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上形成各種數(shù)據(jù)庫表集，數(shù)據(jù)庫表集劃分為結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化兩類，其中結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫表集存儲定量數(shù)據(jù)，如各類型用海面積、海洋經(jīng)濟產(chǎn)值、海岸侵蝕速度等，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫表集存儲非定量信息，如海洋功能區(qū)劃、海洋產(chǎn)業(yè)布局、異點異區(qū)核查情況等。區(qū)域?qū)ο髷?shù)據(jù)通過ID代碼（如省、市名稱）建立索引與關(guān)聯(lián)關(guān)系，點對象則通過空間坐標建立索引與關(guān)聯(lián)關(guān)系。系統(tǒng)在各數(shù)據(jù)庫表集的基礎(chǔ)上生成系統(tǒng)評價指標集，建立指標驅(qū)動的數(shù)據(jù)組織與管理機制（圖1）。

2.3 海域使用動態(tài)綜合評價模型構(gòu)建

海域使用動態(tài)綜合評價模型主要包括數(shù)據(jù)層、模型層、評價層和用戶層4個層面，模型構(gòu)建示意圖見圖2。

數(shù)據(jù)層：系統(tǒng)運行的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)是海域動態(tài)監(jiān)視監(jiān)測數(shù)據(jù)庫（三大類數(shù)據(jù)庫），在此基礎(chǔ)上經(jīng)數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)抽稀處理后形成評價業(yè)務(wù)專題數(shù)據(jù)，直接服務(wù)于評價與決策支持系統(tǒng)。基于評價業(yè)務(wù)專題數(shù)據(jù)確定評價指標的提取路徑和計算方法，形成系統(tǒng)評價指標集，提高系統(tǒng)運行效率。系統(tǒng)提供默認的評價指標集，用戶也可以自定義評價指標，并完善評價業(yè)務(wù)專題數(shù)據(jù)內(nèi)容。

圖1 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)關(guān)系圖

圖2 海域使用動態(tài)綜合評價模型構(gòu)建示意圖

模型層：模型層主要包括指標管理模型、評價對象模型和評價方法模型。針對特定的評價對象在評價指標集（數(shù)據(jù)層）的基礎(chǔ)上確定評價指標體系，指標體系經(jīng)優(yōu)化、賦值、無量綱化等一系列處理后提交給評價模型（評價對象模型和評價方法模型）。其中評價對象模型是針對對象的模型，如海洋經(jīng)濟評價模型等，屬動態(tài)模型；評價方法模型主要包括一些客觀的綜合評價數(shù)學(xué)模型，如層次分析、模糊分析、主成分分析等，屬靜態(tài)模型。

評價層：確定優(yōu)化后的評價指標體系并選擇適當?shù)脑u價對象模型和評價方法模型后，開展評價工作，生成評價成果并進一步開展規(guī)劃等產(chǎn)品的制作，評價成果提交給系統(tǒng)用戶。

用戶層：系統(tǒng)用戶根據(jù)評價成果和決策產(chǎn)品制定相應(yīng)的海域管理決策。

通過這個模型可以很好地指導(dǎo)海域使用動態(tài)綜合評價業(yè)務(wù)工作，有效規(guī)范海域使用動態(tài)評價成果，為國家海域動態(tài)監(jiān)視監(jiān)測管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)化運行奠定基礎(chǔ)[5]。

3 結(jié)語

海域使用動態(tài)綜合評價作為一個全新的工作領(lǐng)域，雖然有土地利用評估、海域使用評估等相關(guān)體系作為借鑒，但海域使用動態(tài)綜合評價有著自身鮮明特點。因此在評價內(nèi)容、評價技術(shù)與評價模型等方面需要進行創(chuàng)新與探索。本文初步探討了我國海域使用動態(tài)綜合評價的內(nèi)涵與內(nèi)容，在技術(shù)上分析了海域使用動態(tài)綜合評價指標的選取與處理、綜合評價數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及綜合評價模型的構(gòu)建等問題，為進一步開展海域使用動態(tài)綜合評價工作奠定了基礎(chǔ)。基于構(gòu)建的綜合評價模型，可以很好地指導(dǎo)海域使用動態(tài)綜合評價業(yè)務(wù)工作，并可根據(jù)評價內(nèi)容開發(fā)相應(yīng)的評價軟件，有效規(guī)范海域使用動態(tài)評價成果，推動海域管理向科學(xué)化和規(guī)范化轉(zhuǎn)變。該研究仍處于探討階段，還需要今后進一步研究與驗證。

[1]國家海洋局.2010年中國海洋經(jīng)濟統(tǒng)計公報[EB/OL].http：//www.cme.gov.cn/hyjj/gb/2010/1.htm.

[2]張耀光.中國海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展[J].科學(xué),2006(1)：50-52.

[3]王江濤.海域使用水平評價指標體系構(gòu)建及其評價[J].海洋通報,2008，27(2)：59-65.

[4]狄乾斌,韓增林.海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展評價指標體系探討[J].地域研究與開發(fā)，2009，28（3）：117-121.

[5]趙建華,苗豐民,曹可,等.我國海域使用動態(tài)監(jiān)視監(jiān)測管理系統(tǒng)建設(shè)思路[J].海洋環(huán)境科學(xué)，2008，27（S2）：90-93.

Discussion on the Dynamic Comprehensive Evaluation and Technical Methods of the Use of Sea Areas

CAO Ke1,2,MIAO Feng-min2,ZHAO Jian-hua2
（1.Dalian Maritime University,Dalian Liaoning 116026,China;2.National Marine Environmental Monitoring Center,Dalian Liaoning 116023,China）

As the ultimate goal of management system construction and operation for national sea areas dynamic surveillance,the dynamic comprehensive evaluation of the use of sea areas plays a crucial role in improving sea areas management and promoting scientific policy making by the governments.In a long term,the lack of uniform standards for the comprehensive evaluation of the use of sea areas has resulted in differences in evaluation the use of sea areas,which fail to objectively reflect the actual conditions.By means of discussing the dynamic comprehensive evaluation and technical methods,the comprehensive evaluation of the use of sea areas was standardized.Thus,it could provide references for enhancing the ability to develop,control and manage the sea areas and for serving policy making of sea areas management.Also,it would be helpful for achieving the balanced development of the marine economy in China.

use of the sea areas;dynamic;evaluation;model

P741

C

1003-2029（2012）02-0086-05

2011-12-20

海洋公益專項資助項目（201005011）；國家自然科學(xué)基金資助項目（41101571）

曹可（1978-），博士研究生，副研究員，主要從事海域使用動態(tài)監(jiān)測與評價方面的工作。Email：kcao@nmemc.gov.cn