中國沿海省域海洋產業可持續發展水平綜合評價

趙夢，岳奇，余靜

(1.中國海洋大學海洋與大氣學院，青島 266000；2.國家海洋技術中心，天津 300112)

2018年中國海洋經濟總量超過8萬億，比上年增長6.7%，連續多年高于國內生產總值增速，海洋經濟對國民經濟增長的貢獻率已達到9.4%，海洋經濟帶動國民經濟發展的引擎作用持續顯現。然而，隨著經濟發展整體步入新常態，海洋產業生產方式落后、創新技術不足、資源環境承載力減弱、資源配置不合理等問題日益突出，海洋產業發展增速也逐步減緩。在此背景下，沿海海洋產業可持續發展水平日益成為未來中國海洋經濟高質量發展的瓶頸。當前針對海洋產業可持續發展水平評價的研究成果較少，尤其是全國范圍內多因素、大尺度的綜合性評價不足。因此，結合沿海地區生態環境、資源開發及海洋產業現狀，科學評價海洋產業可持續發展水平，有助于厘清沿海地區生態環境、海洋資源、海洋經濟三者的交叉影響，綜合判定存在的問題，引導地方有針對性地制定解決對策，推進海洋經濟高質量發展。

1 文獻綜述

產業可持續發展一般是指以可持續發展思想為指導，通過優化產業結構、促進技術創新，實現產業與資源、環境之間的良性互動與產業系統整體效應最大化[1]。現有的研究成果主要集中在運用產業發展理論、資源經濟學理論等，對煤炭產業[2]、農業[3]、旅游產業[4]等單個行業進行可持續發展評價。

目前對海洋產業可持續發展評價的研究尚少，研究成果主要集中在對海洋漁業、旅游娛樂、港口、可再生能源等單個海洋產業的評價。王新越、韓霞霞結合“一帶一路”倡議，從國家、區域、城市三個層面評價了16個沿海城市的旅游效率[5]。張蘭婷、韓立民等結合“藍色糧倉”，從海洋資源環境承載力、海洋災害、產業多樣性、產業集聚度、海洋漁業經濟發展水平、海洋漁業科技水平及海洋漁業管理7個方面對沿海省區市漁業發展進行評價[6]。秦曼、劉陽等構建了海洋生態化理論模型，從海洋產業結構生態化、海洋產業組織生態化、產業生產方式生態化及海洋產業技術生態化 4 方面綜合評價中國海洋產業生態化水平[7]。

從評價指標要素的選擇來看，雖然可持續發展包括產業、資源、環境三個層面內涵，但現有海洋產業可持續發展評價多是側重產業和資源兩個方面，對生態環境層面的考慮不足。自然資源方面主要考慮捕撈產量、港口碼頭數量等資源占用指標，以及評價海洋漁業[8]、交通運輸[9]、旅游娛樂[10]等傳統海洋產業的資源開發利用、空間集聚狀態；社會發展方面則考慮人口與就業、地區投資開發狀況等指標；海洋經濟主要評價區域海洋經濟貢獻、漁業、旅游等產業效益。

從評價尺度看，全國范圍的整體性、綜合性、大尺度評價不足。針對整體海洋產業的宏觀評價，主要側重于分析不同地區海洋產業發展潛力、海洋經濟與區域、國家經濟發展的協調程度；針對細分海洋產業的微觀評價，主要側重于本產業的生產技術、生產方式、資源損耗。

針對現有研究的不足之處，本文試圖在現有成果的基礎上，從產業可持續發展的內涵出發，構建海洋產業可持續發展水平綜合評價模型，從資源、經濟、生態三個方面建立評價指標體系，對過去10年來中國沿海省域空間海洋產業可持續發展水平進行綜合評價，以期為沿海海洋產業健康發展提供決策支持。

2 海洋產業可持續發展水平評價模型構建

綜合上述研究成果，運用經濟學、生態學、資源管理學原理，結合海洋產業特性，以海洋資源可持續利用、產業良性循環為原則構建海洋產業可持續發展水平評價模型。模型以海洋產業發展與生態環境關系為核心，將海洋產業劃分為綠色循環發展型、資源消耗控制型、生境損害改造型，通過政府及相關組織、用海人等行為主體運用政策引導、市場配置、科技投入、行政監管、引導企業意愿等行為方式作用于地區自然資源子系統、生態環境子系統、社會發展子系統、產業要素子系統、技術創新子系統等行為客體，從而實現海洋產業高質量可持續發展的活動過程，參見圖1。

圖1 海洋產業可持續發展模型

3 數據來源及研究方法

本次研究試圖對中國全部沿海地區(不包括港澳臺地區)進行海洋產業可持續發展水平綜合評價，評價單元為沿海省(自治區、直轄市)。評價所需的數據均來自《中國海洋統計年鑒》《中國統計年鑒》《中國環境統計年鑒》及沿海省區市統計年鑒與相關統計網站等。數據的時間跨度為過去10年(2007—2016年)。本次研究主要采用主成分分析法提取主成分，應用熵值法和層次分析法綜合衡量確定各評價指標權重。

3.1 主成分分析法

主成分分析法是將多個變量通過線性變化選出幾個重要變量的統計分析方法。在本研究中用于將多個評價指標降維，篩選幾個獨立變量，通過其線性組合來描述大部分指標體系信息。具體步驟如下：

(1)對主成分統計數據標準化；

(2)計算協方差矩陣；

∑=(Sij)pp，其中：

(i，j=1，2…，p)

(2)

(4)主成分的方差貢獻率用來反映信息量的大小，計算貢獻率及累計貢獻率；

λ1、λ2….λm對應第1、2…m個主成分：

(5)計算主成分載荷：

(6)m個主成分得分為：

3.2 主觀權重確定法——層次分析法

層次分析法是一種主觀的層次決策權重分析方法，為多目標、多準則的復雜問題提出簡便的決策方法。在本研究中用于確定各評價指標權重。具體步驟如下：

(1)結合評價目標建立層次結構模型；

(2)兩兩指標對比，根據專家打分構建成對比較矩陣；aij為因素i對因素j的影響程度：

(3)計算A的最大特征值及對應的特征向量，進行歸一化得到權重：

(4)一致性檢驗及層次排序：

CR<0.1時，A的不一致性程度在容許范圍內，可用特征向量作為權向量。

3.3 客觀權重確定法——熵值法

熵值法是用來判斷某個指標的離散程度的方法，用來衡量系統狀態不確定性的程度。熵值越高，系統結構越均衡，差異越小。由于前文已提取了主成分，指標值采用各地區的主成分得分。根據各指標的熵值大小，計算各指標的權重大小[11]。主要步驟如下：

(1)主成分得分標準化，并計算第j項主成分在第i個地區的主成分得分和比重；

(2)計算第j項指標的熵值；

信息冗余度：

dj=1-ej

(11)

(3)計算指標權重：

4 評價指標體系建立

4.1 評價體系指標選擇

現有的海洋產業發展評價，側重于地區海洋自然資源水平、社會經濟發展水平。不可否認，地區海洋自然資源水平、社會經濟發展水平能在一定程度上反映地區海洋產業的現狀與動力，但結合我國的海洋經濟發展形勢，生態環境、科技創新、產業規模也是衡量海洋產業發展基礎的重要因素。通過梳理54篇相關文獻，對海洋產業發展評價指標進行梳理，系統考慮了海洋產業結構、海洋經濟增長、社會發展方式等特點，并運用SPSS軟件計算指標的相關系數，保留相關性大于0.8的一對指標中代表性較強的指標，共遴選了5個方面27個指標，以反映沿海地區海洋產業可持續發展水平的整體情況。具體指標見表1。

表1 海洋產業可持續發展評價指標體系

4.2 評價體系主成分提取

對指標體系中的數據標準化，運用SPSS 軟件進行主成分分析。相關系數矩陣中任意兩個指標相關系數都小于0.6，可認為指標間無明顯相關性。主成分提取結果如表2所示，從27個指標中提取了7個主成分，累計貢獻度為80.58%，具有顯著代表性，進一步分析可得主成分載荷矩陣。由主成分載荷矩陣除以特征值的平方根值得出主成分各變量系數，列出各主成分Y1…Y7表達式。利用最大方差法對成分載荷矩陣旋轉，因子載荷的絕對值越大，對其代表的指標變量解釋性越強。可將7個主成分命名為：資源消耗水平(Y1)、要素集聚水平(Y2)、自然環境基礎(Y3)、經濟結構水平(Y4)、污染控制水平(Y5)、技術創新能力(Y6)、海洋產業規模(Y7)，能夠分別代表資源開發潛力(Y1)、生態環境基礎(Y3、Y5)、社會發展動力(Y2)、產業經濟規模(Y4、Y7)、生產技術創新(Y6)。7個主成分可分別用27個指標的線性組合表達。

表2 特征值、主成分貢獻率及累計貢獻

4.3 權重確定

本次研究邀請10位專家對所提取出的7個主成分兩兩對比進行打分，構造成對比較矩陣。運用3.2中層次分析法計算得到7個主成分的權重，且判斷矩陣一致性比例<0.1，各指標權重符合要求。另外，運用3.3中的熵值法對7個主成分測算得到權重。將兩種方法得出的權重通過加權平均法進行耦合，具體結果見表3 。

5 海洋產業可持續發展水平結果分析

5.1 歷年沿海省區市海洋產業可持續發展水平分析

計算得出2007—2016年11沿海省區市海洋產業可持續發展水平綜合分值(見表4)。表4顯示，上海市海洋產業可持續發展水平多年位于首位，直至2014年被廣東省超越。廣東省的海洋產業可持續發展水平長期持續高于大部分沿海省區市，將引領我國海洋產業高質量綠色發展。對比2007—2016年沿海省區市的海洋產業可持續發展水平排名可以看出：

表3 海洋產業可持續發展水平評價主成分權重

(1)海洋產業可持續發展水平空間分異特征明顯

珠江三角洲(廣東)、長江三角洲(上海、江蘇、浙江)地區的海洋產業可持續發展水平高于環渤海地區(山東、天津、遼寧、河北)，遠優于環北部灣地區(廣西、海南)。

(2)污染控制水平(Y5)與海洋產業可持續發展水平的相關性最高

7個主成分的權重大小(見表3)排序為：污染控制水平(Y5)>自然環境基礎(Y3)>技術創新能力(Y6)>資源消耗水平(Y1)> 要素集聚水平(Y2)>海洋產業規模(Y7)>經濟結構水平(Y4)。在此基礎上，結合SPSS 24.0對主成分及總分值進行相關性分析，可知：

①各地區的污染控制水平與其海洋產業可持續發展水平的關系最為密切，呈高度正相關。海洋產業的可持續發展建立在地區自然資源合理開發和利用、生態環境優良的基礎上，而污染控制水平(Y5)是其生態環境狀態的重要體現，也成為海洋產業可持續發展的前提。污染控制能力反映的是地區對生態系統的保護、維護能力，而自然環境基礎則體現當前地區的本底資源環境的優良狀況。

②自然環境基礎(Y3)位于權重的第二位，與海洋產業可持續發展水平呈中度正相關。當前的自然環境情況對海洋產業的可持續發展意義重大，如若地區自然環境基礎不佳，則海洋產業可持續發展重點應先關注生態環境治理，再謀求發展。

③技術創新能力(Y6)排在權重的第三位，與海洋產業可持續發展水平呈中度正相關，表明技術的創新能力是海洋產業可持續發展的重要支撐。由于海洋資源的特殊性，其相關產業對技術水平要求較高。隨著全球科技的發展，越來越多新興海洋產業(如生物醫藥、可再生能源等)應運而生，傳統海洋產業(海洋漁業、交通運輸業等)也對深遠海發展、綠色生產等提出更高要求。

④資源消耗水平(Y1)排在第四位，與海洋產業可持續發展水平呈中度正相關，表明自然資源集約節約利用是海洋產業可持續發展的必要條件。產業的發展離不開資源利用，能否科學配置自然資源，資源的生產利用與產出效益是否均衡，也是衡量地區海洋產業可持續發展的關鍵。

⑤要素集聚水平(Y2)排在第五位，與海洋產業可持續發展水平呈中度正相關，表明勞動力集聚程度、城市化水平等要素是海洋產業可持續發展的重要條件。

⑥海洋產業規模(Y7)位于第六位，與海洋產業可持續發展水平呈低度正相關，地區海洋經濟發展程度、海洋產業的集聚、協同發展都是影響地區海洋產業可持續發展的外部因素。

⑦經濟結構水平(Y4)位于第七位，與海洋產業可持續發展水平相關關系不顯著，表明地區整體產業結構、發達程度對海洋產業可持續發展水平的影響較小。隨著沿海城市海洋產業的發展，逐步向內地輻射，進而帶動周邊地區經濟增長。

表4 2007—2016年11沿海省區市海洋產業可持續發展水平綜合分值

(3)多數沿海地區海洋產業可持續發展水平呈現良好上升趨勢

在2007—2016年期間，除了河北、遼寧兩省外，其他沿海省區市的海洋產業可持續發展水平基本呈上升趨勢，表明我國整體海洋產業可持續發展水平逐漸增強，在政府、企業和用海人的共同作用下，在保障本底自然環境的基礎上，經濟結構、產業規模更加合理，海洋生產要素集聚明顯，污染控制能力和技術創先能力提升，海洋資源開發利用效益顯著提高。在我國生態文明建設的背景下，海洋產業的發展已經由原來資源的粗放開發式逐步轉向兼顧生態環境、資源開發的綠色循環發展模式。由表4和圖2看出，2011年、2012年各沿海省區市的海洋產業可持續發展水平均下降，2012年后逐漸回升。2011年渤海蓬萊油田發生溢油事故，累計造成5500平方公里海面遭受污染，近岸水體污染、生態環境受損情況嚴重，海洋漁業、旅游業、交通運輸業等行業均遭受影響，全國的海洋產業可持續發展水平普遍降低。2012年后，國家大力推進生態文明建設，在重視海洋經濟、海洋產業發展的同時也兼顧自然資源的集約節約利用和生態環境的保護，海洋產業的可持續發展水平也逐漸上升。

圖2 2007—2016年沿海省區市海洋產業可持續發展水平

(4)沿海省區市各主成分評價值差異明顯

在提取的7個主成分中，沿海各省區市的主成分評價值分布不同。

①資源消耗水平。2007—2016年間，廣東、山東、浙江的海洋資源消耗水平持續位于前三位，海南、廣西、天津長期位于后三位(見圖3)。據908專項數據統計，廣東、山東、浙江三省的灘涂資源總數約占全國的40%，5m～20m淺海面積約占全國的45%，大陸岸線總長度約占全國的51%，海洋自然資源豐富。同時，三省的海洋經濟起步較早，海洋產業多元化，其海洋資源的開發利用效益較高。而海南、廣西兩省區一方面受自身海洋資源開發潛力的限制，另一方面存在海洋產業單一、開發利用方式粗放等問題，導致海洋資源的開發利用效益不高。應引導海洋資源有序開發，提升資源利用效益，使海洋產業可持續發展水平得以提升[12]。

圖3 2007—2016年沿海省區市海洋資源消耗水平

②要素集聚水平。2007—2016年間，上海、天津的海洋生產要素集聚水平始終排在前兩位，河北、廣西則排在后兩位(見圖4)。上海、天津是我國直轄市，分別位于長江三角洲、環渤海地區的經濟中心，人口密集、社會經濟水平較高，帶動了海洋生產要素的集聚。河北、廣西兩省區由于政策、區位的影響，城市化程度、市場經濟活躍度不高，影響了要素的集聚。城市影響力、固定資產投資、勞動力密集程度等要素對可持續發展狀況產生積極影響。

圖4 2007—2016年沿海省區市海洋生產要素集聚水平

③自然環境基礎。國家提出生態文明建設以來，沿海省區市加大環境治理投入力度，發展綠色產業，倡導循環經濟，從研發、生產過程等多個角度推進海洋產業可持續發展，2007—2016年沿海省區市的自然環境基礎均呈上升趨勢(見圖5)。江蘇、山東位于前兩位，海南、廣東處于后兩位。另外，城市的發展理念、環境保護普及度都會對海洋產業可持續發展水平產生影響。

圖5 2007—2016年沿海省區市海洋自然環境基礎

④經濟結構水平。在建設海洋強國的戰略部署下，沿海省區市推進海洋產業的轉型升級，轉變海洋經濟發展方式，2016年，福建、山東、江蘇、廣東等多省區市經濟結構水平評價值迅速增長(見圖6)。福建緊抓“一帶一路”機遇，依托區位優勢，加大對美國和“一帶一路”沿線國家的出口，實現了海洋產業和社會經濟的同步增長。

圖6 2007—2016年沿海省區市海洋經濟結構水平

⑤污染控制水平。隨著生態文明戰略的實施，沿海省區市污染物綜合利用、廢棄物綜合利用等環境改善力度加大，污染控制水平逐年增強(見圖7)，對海洋產業可持續發展產生積極影響。

圖7 2007—2016年沿海省區市海洋污染控制水平

⑥技術創新能力。沿海省區市的技術創新能力穩定增強(見圖8)。在建設創新型國家的背景下，沿海省區市加大對海洋產業重要領域和關鍵環節的科技創新投入，提高成果轉化率，將科技進步與資源合理利用、海洋產業全方位多元化發展結合起來，提高可持續發展水平。

圖8 2007—2016年沿海省區市海洋技術創新能力

⑦海洋產業規模。廣東、江蘇兩省的海洋產業規模評價值位于前兩位(見圖9)。廣東省對于海洋資源開發較早，傳統海洋產業發展平穩，適時提高船舶工業、港口物流業等的集中度，完善海洋新興產業、海洋服務業、海洋電子信息業等產業鏈，逐漸形成了海洋產業新體系和區域創新體系。

圖9 2007—2016年沿海省區市海洋產業規模

5.2 2016年沿海省區市海洋產業可持續發展水平梯隊劃分

采用SPSS 24.0對2016年沿海省區市的海洋產業可持續發展水平分值進行系統聚類[13]。由圖9可以看出，系統聚類將沿海省區市海洋產業可持續發展分值分為三個梯隊：第一梯隊包括上海、江蘇、福建、山東、廣東；第二梯隊包括天津、浙江、遼寧；第三梯隊包括廣西、海南、河北。

(1)第一梯隊

2016年此類沿海省市大部分位于東部地區，各項主成分分值均位于領先位置，屬于海洋產業高質量可持續發展水平。上海市擁有貨物吞吐量和集裝箱吞吐量世界第一的國際性港口，2016年海洋第三產業居于主導地位，占其地區海洋生產總值的65.5%。由于陸域空間小，產業集聚，促使其更加關注資源合理利用及生態環境保護，引導海洋產業不斷優化。江蘇省位于我國東部沿海的中心，近海灘涂寬闊，風能總蘊藏量居全國首位，主要海洋產業為海洋漁業、海洋可再生能源及交通運輸業。2016年其海洋第二產業、第三產業都較為發達，造船完工量、海上風電項目數量均居全國首位。在能源、資源和環境問題突出的形勢下，提高傳統海洋產業(如海洋漁業)用海效益，增大新興海洋產業(如海上風電)的探索和投入，促進了江蘇省海洋產業的可持續發展水平。福建省海洋經濟貢獻較大，占其地區生產總值的27.8%，主要發展海洋漁業、海洋礦業等傳統海洋產業。福建省海岸曲折、島嶼眾多，隨著海洋基礎設施的完善和科技研發的投入，海洋高新技術與傳統海洋產業有效合作，形成產業優勢。山東省海洋資源得天獨厚，海洋生產總值連續多年位于前列，海洋漁業、海洋鹽業、海洋礦業、交通運輸業等傳統產業較為發達，同時注重海洋生態環境的保護，海洋保護區數量居全國首位。《山東半島藍色經濟區發展規劃》《黃河三角洲高效生態經濟區發展規劃》等規劃的發布實施，引導科學開發海洋資源，培育海洋優勢產業，推動其海洋產業可持續發展。廣東省海洋經濟發展較快，海洋生產總值多年居于全國首位，海洋產業起步較早，海洋交通運輸業、海洋漁業、濱海旅游業等多產業均衡發展。同時重視海洋科學技術研究，海洋科技投入、擁有發明專利數量及海洋科技活動從業人員均位于全國首位。但由于其社會經濟高速發展，對海洋空間的合理開發利用提出更高要求，能否緩解有限的海洋空間與海洋經濟增長這一矛盾，成為衡量下一階段廣東省海洋產業可持續發展水平的重要因素。

(2) 第二梯隊

此類地區主要位于我國北部，海洋產業可持續發展水平較高，但由于某一項或幾項主成分分值較低，成為第二梯隊。天津市是北部地區最大的沿海開放城市，海洋第二產業、第三產業發展均衡，主要海洋產業為海洋交通運輸業、海洋漁業。2016年，天津市的資源消耗水平(Y1)、技術創新能力(Y6)較低，成為海洋產業可持續發展水平的短板。2006年以來，大量的圍填海工程促進了天津港的臨港工業體系發展，但高強度的開發也引起自然岸線銳減，陸源污染物排放增加等問題。另外，由于天津海洋產業在近岸地區過于聚集，對海洋生態造成巨大壓力。隨著海洋生態文明理念深入人心，消化存量圍填海，合理規劃近岸海洋產業，成為天津市海洋產業發展的當務之急。浙江省海洋資源豐富，海岸線總長居全國首位，海洋經濟以第三產業為主，海洋交通運輸業、濱海旅游業、海洋船舶工業較為成熟。2016年，浙江省的經濟結構水平(Y4)、污染控制水平(Y5)分值較低，未來海洋產業的可持續發展需加大對于工業廢水排放、固體廢物傾倒入海等現象的監管，結合“民營經濟”這一特點探索海洋產業新方向。遼寧省海洋經濟起步較早，主要海洋產業為海洋漁業、海洋交通運輸業和海洋船舶工業。2016年遼寧省的污染控制水平(Y5)、海洋產業規模(Y7)得分較低，漁業資源、岸線資源等的開發方式較為傳統，沿岸開發活動對海洋環境影響較大，海洋資源消耗與效益并不均衡。加快產業結構轉型，緩解海洋環境壓力是遼寧省海洋產業可持續發展的關鍵。

圖10 沿海省區市2016年海洋產業可持續發展水平聚類譜系

(3)第三梯隊

此類地區除河北省外，均位于環北部灣區域，海洋產業可持續發展水平處于中等。海南省的資源消耗水平(Y1)、自然環境基礎(Y3)、技術創新能力(Y6)位于第十位或第十一位，廣西的要素集聚水平(Y2)排在最末位，河北省的要素集聚水平(Y2)、污染控制水平(Y5)也處于靠后位置。河北省主要海洋產業為海域漁業、海洋交通運輸業等，近岸海洋資源的開發方式排他性較強，開發區域集中。另外，由于資源分布不均衡，導致沿海開發程度差異較大。廣西以傳統的海洋捕撈、海洋養殖為主，濱海旅游業、海洋交通運輸業及臨港工業等發展優勢尚未完全發揮。另外，對海洋產業的基礎設施和技術創新投入有待加強。海南省的海洋產業主要為海洋漁業、濱海旅游業及海洋交通運輸業。海洋漁業大部分為個體養殖，數量多且分布集中，但效益不高。隨著自由貿易試驗區的建設，濱海旅游業、交通運輸業等產業在不斷發展。

6 結 論

從2007—2016年沿海省區市海洋產業可持續發展水平來看，多數沿海省區市海洋產業可持續發展水平逐漸上升。同時，生態環境狀況、污染治理能力、產業創新及優化程度也逐步提升。可持續發展水平空間差異明顯，珠江三角洲、長江三角洲發展水平高于環渤海地區和環北部灣地區。在生態文明建設的背景下，如何平衡資源開發與生態環境保護成為海洋產業可持續發展的關鍵。