可持續發展視角下的南海島礁評估分類

陳韶陽，肖 利，劉 娜，龔彥維，肖 云

（1. 天津大學海洋科學與技術學院，天津 300072；2. 西安測繪研究所，西安 710119）

可持續發展理念于1987 年在《我們共同的未來》中被正式確認（WCED,1987），該理念注重事物在社會、經濟、文化、資源、環境、生活等多方面的協調發展。可持續發展催化了海洋治理框架、內涵、模式等的動態發展，并豐厚了全球發展的認知與方向（朱璇，2020）。隨著1992年《島嶼》（Is‐land）雜志的創辦和《21 世紀議程》（Agenda 21）的擬定，海島可持續發展開始進入學者的研究視野，海島逐步發展為城市向海擴張與區域發展增長的戰略重點（Zheng et al.,2020）。海島可持續發展能加速構建經濟、生態的協調關系，還能拓展藍色經濟空間，為各類海上合作提供陸上條件。

已有海島可持續發展研究注重與生態保護、特色產業（Zhao et al.,2020）、旅游經濟（Ocampo et al., 2018;Walker et al., 2021）、資源利用（Brilhante et al.,2021;Serrano-Tovar et al.,2019）、互聯網技術（常立俠等，2019）等多個領域的交叉，引入生態足跡（Wu et al.,2020）、環境承載力（Cheng et al.,2019）等模型評估海島生態環境。國內外學者相繼構建不同地區島嶼的可持續發展評價指標體系（李金克 等，2004；Kondyli, 2010; Long et al., 2020;Horan,2020;Xu et al.,2020），在遵循因地制宜原則的基礎上，主要采用以層次分析法為代表的隸屬關系指標組織方法和PSR、DSR、DPSIR 等模型在內的因果鏈指標組織方法（Horan,2020）。評價模型的發展已有所成效，注重對已有模型的完善和方法的綜合（成王玉等，2013；柯麗娜等，2013；Polido et al.,2016;Yan et al.,2020），如可變模糊集合理論綜合評價模型，但仍存在評價范圍受限、缺乏數據佐證等不足。

南海島礁是南海區域經濟發展、海上合作的重要支撐。依托南海島礁發展海產養殖、能源儲備等海島特色經濟，可為海洋捕撈、油氣資源開采等海洋產業提供便利條件（余敏友等，2019），并加快推動南海自由貿易區的建設。同時，南海島礁的可持續發展能推動區域公共產品增量提質與加大對海洋生態環境的保護力度等，以提升中國在南海海洋秩序中的話語權與主導力，并形成以島礁為基點的南海海洋治理合作機制網絡，推進構建南海海洋治理體系，進一步實現南海域內協同發展與合作治理。

但現階段南海島礁可持續發展面臨較多的挑戰。首先，南海島礁的基礎設施建設較不完善，且島礁發展模式單一。島礁以發展國防功能為主以應對復雜的地緣環境，這導致在物質供應上對大陸的依賴度高，容易使整體發展失衡。其次，南海島礁生態脆弱性明顯，仍存在條件艱苦、淡水資源匱乏等問題，如南薰礁氣候惡劣多變、永興島地下水受到鳥糞污染等。最后，島礁容易受到人為因素的干擾（Benitez-Capistros et al., 2014; Chi et al., 2017），許多建設活動使島礁的生態系統壓力增大，可能會導致海水富營養化等（Chi et al.,2020）。而南海島礁的可持續發展評價是應對這些挑戰的有效手段，有助于明確南海島礁發展的薄弱環節，科學制定管理措施與策略，實現南海島礁社會治理與生態保護的有機統一。但由于位置偏遠、地緣格局復雜等諸多因素，南海島礁長期處于脫離社會管理、發展進程緩慢的狀態，因而與其相關的可持續發展的研究較少。部分學者開展了中國南海島礁的建設合理性（余敏友等，2019）、價值評價（陳韶陽，2011；成王玉等，2013；張荷霞等，2014）、救助力量部署（潘濤，2020）、港口可達性（石偉等，2014）等實證研究。其中，南海島礁的價值評價主要關注戰略價值，并從不同維度構建指標體系。隨著技術的進步與政策支持力度的加大，南海島礁發生了“質”的變化。各島礁基礎設施逐漸齊全，經濟、社會等方面的功能日益突出。已有南海島礁的價值評價并不能有效反映南海島礁的發展現狀，并且對島礁建設策略也缺乏深入探討。此外，“一刀切”的管理方式并不適合海島獨特的發展需求（Zhong et al.,2020），因此需依據可持續發展理論和島礁的實際發展水平，采取“一島一策”的分類特色化管理模式。

鑒于此，本文擬從自然、經濟、社會、資源、生態、文化和戰略7 個維度擴展可持續發展理念，構建南海島礁可持續發展評價體系，采用模糊層次分析法、熵權法進行組合求權，求取主、客觀組合權重，評價南海典型島礁的可持續發展現狀。并結合評價結果，分析南海島礁的發展定位與具體措施，探討“一島一策”、社會治理的南海島礁可持續發展模式。以期為推進南海島礁建設與形成南海島礁社會治理現代化體系提供參考。

1 研究區域

本文研究區域為南海島礁及其附近海域，位于03°58′－21°04′N、109°36′－117°50′E 之間（司徒尚紀，2007）。南海島礁散布其間，對南海通航安全與區域發展起重要作用。南海島礁主要指東、西、南、中沙四大群島，包括280多個島礁（中國地名委員會，1983）。自2013 年起，中國積極推進南海島礁建設，在享有主權并實際控制的南海島礁上修建通訊與雷達設備、機場、醫院、住宅、生態農場、科研基地、燈塔和海上救助中心等。2020年4月，設立海南省三沙市南沙區，區人民政府駐永暑島。隨著各島礁建設工程的陸續完工，各島礁的功能作用也逐漸顯現。

選取西沙群島中的永興島和趙述島，南沙群島中的南薰礁、美濟礁、渚碧礁與永暑礁為研究對象（圖1）。這6 個島礁面積較大、具有一定的生態系統，地理位置價值高，周邊資源相對豐富，島礁建設水平相對較高，對其進行可持續發展評價有助于更好地了解南海島礁的發展現狀和整體建設水平。

圖1 研究區域與對象Fig.1 Study area and objects

2 方法

2.1 評價模型整體框架

南海島礁可持續發展評價模型主要包括4個處理模塊，分別是指標體系構建與數據處理、評價體系權重的確定、指標因子綜合處理和結果檢驗（圖2）。

圖2 南海島礁可持續發展評價模型框架Fig.2 The framework of assessment model for sustainable development of islands and reefs in the South China Sea

2.2 指標體系的構建

依據西沙永興島、趙述島，南沙南薰礁、美濟礁、渚碧礁、永暑礁在自然條件、經濟活動、社會發展、資源狀況等方面的價值特征，綜合島礁戰略價值重要等特殊屬性，契合可持續發展理念，依照層次結構模型構建南海島礁可持續發展評價指標體系。首先，主要選取自然、經濟、社會、資源、生態、文化、戰略7個維度作為目標層，系統層中包含地理條件、氣候條件、產業建設、社區建設等26個二級指標，其次，結合文獻資料指標（高俊國等，2009；陳韶陽，2011）、南海島礁屬性判別等方式歸納出60 個具體指標（表1）。60 個指標包含定量測定因子與定性評價因子。定量測定因子有多種數據來源，包括開放數據集、遙感影像、官方新聞、文獻資料等。定性評價因子依據因子屬性與實際狀況設立“低、較低、中、較高、高”5個評價等級，滿分為10 分，滿足等級條件即可獲取對應分值。表2中顯示了數據組成，包括來源、確定方法與數據名稱。表3為定性因子的判斷標準與評價等級的對應情況。

表1 南海島礁可持續發展評價指標體系與權重結果Table 1 The indicator system and weight results of sustainable development of islands and reefs in the South China Sea

續表1

表2 數據集與來源Table 2 Database and source

表3 定性因子的判斷標準與評價等級的對應情況Table 3 Correspondence between judging criteria and assessment grades of qualitative factors

2.3 數據標準化

參考SAVEE 標準化方程對所獲取的定量數據進行歸一化處理（陳韶陽，2011），即積極因子取值為[0,1]，消極因子取值為[-1,0]。定性指標依據因子的自身屬性與實際狀況，設定判斷標準與評分等級進行取值，無需利用SAVEE方程進行標準化。

正向積極因子指因子取值越大，增加評價對象的價值量越多；負向積極因子指因子同樣能夠增加評價對象的價值量，但其取值越大，增加的價值量越少。而正向消極因子指因子會減少評價對象的價值量，其取值越大，減少的價值量越多。正態因子指因子對評價對象價值量的影響呈正態分布。各類因子方程為：

正向積極因子：

式中：y為歸一化的價值量；b為定量指標的原始數據；A為依據指標實際情況所設置的閾值；K表示指標原始數據的離散程度，K取值越大，離散程度越大，K={1，2，3，4，5}；μ為原始數據均值。

最終，y的取值將統一為[?100,100]的整數區間，構成標準化后的數值行向量。

2.4 評價體系權重的確定

2.4.1 模糊層次分析法 模糊層次分析法能夠減少主觀賦權的模糊性，可用于處理可持續性問題（Mardani et al.,2015;Diaz-Balteiro et al.,2017）。通過德爾菲法構造三角模糊判斷矩陣，求算第p個對象（Sp）的模糊綜合程度，再逐一計算Sp≥Sq的可能性，得出Sp與其余（N?1）個三角模糊數都大的可能性，最后求取權重列向量w1：

通過上述方法與步驟最終求得南海島礁可持續發展評價各指標的權重值。

2.5 指標因子綜合處理

通過主－客觀耦合求權求算得出組合權重W，與標準化后的數值矩陣y進行運算，計算南海島礁可持續發展價值量矩陣Y。因此，南海島礁可持續發展價值量計算公式為：

2.6 權重結果

基于模糊層次分析法與熵權法的組合求權，最終確定目標層與指標層各因子的組合權重值。權重結果如表2所示，其中戰略維度的權重最大，在整個評價體系中占據重要地位，符合南海島礁地理區位特殊的性質。

3 結果分析

各島礁的可持續發展價值量見表4所示。其中，永興島的價值量最高，達到64.19；永暑礁、美濟礁次之，可持續發展程度較高；渚碧礁與趙述島的價值量接近；而南薰礁的價值量最低，可持續發展程度最低。文獻資料（張增湘，2018）與三沙市人民政府網等網站的官方報道（三沙市人民政府網，2013；2016）也表明，永興島的社會發展更全面，且地理區位優勢明顯，因而實際可持續發展程度最高；永暑礁比美濟礁建設更完備，且地理區位更優，因而永暑礁的實際可持續發展程度與優勢高于美濟礁；渚碧礁與趙述島的功能定位一致，二者的整體發展程度也較為接近；而南薰礁因氣候條件惡劣、生態環境脆弱等，島礁建設難度較大，實際可持續發展水平最低。由此可見，計算所得的島礁價值量與實際情況差異不大，驗證了評價體系具有一定的客觀準確性。

表4 南海島礁價值量Table 4 The values of islands and reefs in the South China Sea

為了多層次分析南海島礁的可持續發展現狀，分別計算各島礁在自然、經濟、社會、資源、生態、文化、戰略7個維度的價值量（見表4）。結果發現，6 個島礁的戰略價值均較高，其中永興島、永暑礁、美濟礁的戰略價值相對較高。生態價值量較低也是6個島礁的共同特征，其中永興島表現得更為明顯。永興島是三沙市的行政中心，資源豐富、交通區位優勢突出，因而在社會、資源與戰略的價值量較高；但該島礁生產力水平較高，對環境造成一定壓力，因而生態的價值量呈負值。趙述島在資源與戰略價值量較高，主要體現在漁業資源和區位優勢；但島上常住居民較多，其漁業養殖等生產生活產生一定的生活污水與產業廢水，使得趙述島生態的價值量較低。南薰礁由于島礁輻射能力強，戰略的價值量相對較高；同時因尚未出現超出該島承載力的高強度開發，因而生態價值量最高。美濟礁、渚碧礁因機場、港口等基礎建設完善，其戰略價值量較高；但因島礁位置偏遠、人口稀少等，這些島礁文化層面的發展相對緩慢。永暑礁航行條件優越，其資源、戰略的價值量較高，而生態價值量還需進一步提高。

4 基于評價結果的島礁分類

綜上，各島礁的發展程度各不相同，且優、劣勢領域明顯。基于“一島一策”的原則，對南海島礁可持續發展進行科學定位。并依據島礁各維度的價值量高低，明確6個南海島礁的優勢領域，提出區域性中心、綜合保障、特色產業、國防維權的發展方向，進一步構建島礁治理范式。

4.1 區域性中心型島礁

永興島與永暑礁是區域性中心型島礁的典型代表，注重軍民融合、資源利用、生態保護等多方協同發展。這類島礁既有國防軍事價值，又能發揮民用功能，還能有效推動島礁城市化建設。結合南海島礁的評價結果，永興島與永暑礁的總價值量排名前二，發展水平較為均衡，但生態維度較為脆弱。永興島和永暑礁分別作為西沙區和南沙區的行政中心，對區域內其余南海島礁建設起到先行示范作用，同時永興島和永暑礁亟需提高資源利用、發展綠色生產，因而可發展為現代化與智能化的綠色示范島礁。島礁內部應注重民生管理，完善社會結構；外部輻射西沙與南沙區島礁，加快實現海上快速響應與調度。未來可在以下方面加強建設：1）軍民融合發展民生。可通過軍民融合方式強化島上社區建設，同時加強港口、道路、機場等交通設施的軍民兩用，形成高效海陸空運輸網。2）建設海上補給基地。可建設海上補給基地，統籌島－陸、島－島之間的物資集散。3）規劃資源綜合利用方案。可推廣修建雙模式海水淡化廠、智能微電網、移動平臺式生態農場，構建高效、智慧、綠色的水?能源?農牧作物綜合利用體系，實現海島自主供應與成本節約。4）注重島礁生態與海洋生態保護。可開發污水生態循環利用技術，并定期評估生態承載力，同時加大對生態環境修復的投資。

4.2 綜合保障型島礁

美濟礁的可持續發展價值量排名第三，其中自然、生態、戰略維度的價值量較高，是最具綜合保障型島礁發展潛力的島礁。該島礁能實現生產自營，且能為周邊海域與過往船只提供國際公共產品與服務。但現階段美濟礁仍處于半開發狀態，島上后勤保障與道路建設均不能滿足島民的生產生活需求。因此，未來可從以下幾個方面提高美濟礁的綜合保障能力：1）發展海洋產業，提供經濟保障。可適當建設大型海洋水產養殖基地與擴大網箱養殖漁業的規模，并開辟熱帶珍稀魚類的國內外貿易市場。2）改善后勤保障，減少補給依賴。可發展基于智能微電網的水?能源?農牧作物體系，形成資源高效運轉與循環利用，實現島礁補給自主供應。3）完善海上交通設施建設。包括合理劃定美濟礁島上道路、周邊航道，規劃港口的位置與規模，同時加大碼頭噸位及增設浮標等助航設施等。4）提供海上公共服務。可構建通信?導航?預警一體的監測系統，開發氣象、海洋要素等觀測數據的公共產品，并實時發布島礁周邊環境預警信息。同時，該島礁應建設應急救助系統，升級島上醫療設備，打造海上綜合醫院，提供良好的救助條件。

4.3 特色產業型島礁

趙述島和渚碧礁均具備發展特色產業的良好條件，在資源與戰略維度均發展較好，且發展現狀契合特色產業的發展方向。特色產業型島礁需充分發揮自身的資源優勢，根據島礁自身的特點發展不同的產業，同時注重產業結構與布局規劃。結合趙述島與渚碧礁的實際情況，趙述島可發展漁業?加工?旅游模式，而渚碧礁可發展漁業?種植?運輸模式。其中，發展低碳化海洋漁業是中國漁業可持續發展的新途徑，成為推動海洋碳匯的重要舉措。趙述島和渚碧礁可運用碳匯漁業的生產機理與固碳技術，優化漁業養殖結構。趙述島還可以漁業發展為中心，打造主題旅游海島，并加強與對口企業、沿海省份的產業對接與貿易合作。渚碧礁可重點發展漁業，同時可推動生物鏈循環工程建設。由于渚碧礁周邊航線數量較多，具備發展成為南沙區核心物流島的潛力，可規劃定期班輪航線，向周邊島礁或大陸輸出養殖產品，成為物資集散與中轉的基地。

4.4 國防維權型島礁

南薰礁在戰略維度的價值量明顯高于其他維度，區位優勢突出，是國防維權型島礁的典型代表。近年來經過建設，南薰礁的生存條件得到改善，但礁上食物與淡水仍依賴外地補給，生活條件較為艱苦，因而只有軍隊人員駐守。因此，以南薰礁為代表的國防維權型島礁可從安全維護、島礁建設兩方面來提升島礁的國防維權功能：1）南薰礁守備隊伍正規化建設。強化駐守人員素質，制定維權維穩等預案，并規范海空情處置流程。2）保障礁上通信的安全順暢。駐守人員應加強區塊化管理，做好規范通信設施的維護保養工作。3）增大南薰礁礁體面積。政府應當考慮適度吹沙填島，進一步擴大建筑用地與設施布設。4）優化南薰礁淡水存儲。礁上應當增設水庫與雨水收集裝置，實現部分淡水自給自足。

5 結論與討論

南海島礁類型與數量繁雜，且島礁發展條件差異大，因而科學評估島礁發展是促進其可持續發展的重要舉措。本研究構建了南海島礁發展現狀的評價模型，并對其6個島礁進行評價。結果表明：首先，6 個島礁均具備可持續發展的潛力，其中永興島的可持續發展水平最高，而南薰礁發展程度最低，但各島礁多個維度的發展仍有待提高。現階段南海島礁的發展重心在社會、資源、戰略3個維度，還需加強自然、經濟、生態、文化維度的建設。其次，各個島礁的可持續發展狀態差異很大，各維度的發展程度也各不相同。如永興島可持續發展狀態較好，社會、資源與戰略的價值量較高，但其生態的價值量為負值。在此基礎上，本研究分析了南海島礁的發展重心與薄弱領域，為南海島礁規劃了區域性中心、綜合保障、特色產業、國防維權的發展方向，提出了“一島一策”、社會治理的發展思路與建議。其中，永興島和永暑礁可發展為區域性現代化與智能化的綠色示范島礁，提高資源利用、發展綠色生產；美濟礁可發展海洋產業與后勤保障，完善海上交通設施建設，提供國際公共產品與服務；趙述島與渚碧礁可以漁業發展為中心，注重產業結構與布局規劃，形成特色產業模式；南薰礁可提升安全維護能力，完善島礁建設，提升國防維權功能。

本研究從自然、經濟、社會、資源、生態、文化、戰略7個維度構建南海島礁的可持續發展評價體系，通過文獻資料指標比較、南海島礁屬性判別等方式全面歸納出60個具體指標，可有效反映南海島礁的發展現狀及其可持續發展程度。同時，組合權重能夠更為科學地反映各個指標的重要程度，評價結果也更為合理。島礁分類中，形成以6個南海島礁為代表的南海島礁發展模式，并從資源利用、基礎建設、海上服務等方面提出社會治理措施。這將有助于推動南海島礁可持續發展，從而促進南海區域藍色經濟發展，為“一帶一路”建設、海上合作提供安全保障，為南海海洋治理注入中國力量。

本研究仍存在一些不足。首先，模型的運算步驟繁瑣，未來需對模型進行優化，探索簡便且有效的評價模型。其次，定量數據的精度較低，且定性數據易受到主觀判斷的影響。未來可優化數據獲取方式，主要包括深化南海島礁基礎科學研究、開發多源數據獲取渠道等。此外，由于南海島礁眾多且發展態勢不一，評價模型與定位類型在南海區域的適用性需進一步驗證。最后，南海島礁可持續發展存在較大的規劃空間。在遵循自然規律的基礎上，未來需注重南海島礁發展的頂層設計，協同落實規劃以保證島礁的自給自足，進一步探索南海島礁可持續發展的年際變化。同時，未來研究可與碳匯估算、生態修復、島礁城鎮化和陸海經濟一體化等方向交叉。