智慧海洋在大連海洋中心城市建設中的產業發展策略研究

戢守璽,何中平,冀顯芳

(1.大連海洋大學信息工程學院 大連 116023;2.大連市市政公用事務服務中心 大連 116021;3.中國銀行大連市分行 大連 116001)

2020年全國海洋生產總值80 010億元,占沿海地區生產總值的比重為14.9%[1]。根據中研網發布的《2020—2025年中國海洋信息產業深度分析與投資發展趨勢預測報告》顯示,目前我國海洋信息化市場開發程度并不高,同時預測,在2023年僅海洋信息化裝備的潛在市場化空間就將達到1 300億元[2]。在海洋經濟快速發展的背景下,我國海洋信息市場具有很大的發展空間。

1 大連市智慧海洋產業建設現狀

大連在海洋信息化方面起步較早,尤其在“十三五”階段發展較快,跟隨國家整體建設步驟,大連市在海洋漁業領域開展“互聯網+”信息化工程,海洋牧場方面構建智能化、信息化管理平臺,在新一代人工智能領域實施智慧海洋應用示范工程等眾多舉措,大連海洋信息化建設進入高級形態“智慧海洋”階段,促進了大連數字經濟發展。

1.1 智慧海洋產業蓬勃發展

“十三五”期間大連市努力發展海洋信息服務業,逐漸形成包括海洋基礎信息獲取、處理及共享服務產業,海洋資源信息獲取設備產業,海上導航智能系統開發及管控產業,海洋環境監控及治理服務產業等智慧海洋相關產業。其產品在船舶、港口、漁業、養殖、環境監測、防災減災、海洋安全管控及治理等領域得到了應用,其中智能漁業養殖已形成產業化發展路徑,工廠化循環水養殖技術全國領先,形成大連富谷、大連天正等漁業品牌。2017年大連海洋大學與中國水產科學研究院南海、東海、黃海三大水產研究所等17家科研院所和企業聯合發起“國家現代海洋牧場科技創新聯盟”,以大連為基礎推動海洋數據處理與共享應用、智慧海洋環境監測等信息建設工作,開啟我國“藍色糧倉”可持續發展道路。2020年計算機行業學會大連市計算機學會增設智慧海洋專委會,從行業角度開展海洋信息技術產學研推動工作;2021年成立大連市水上智能航行裝備產業創新聯盟,合力推進產業鏈優化升級。

挖掘新需求,創造新價值,大連智慧海洋產業將面向智能海洋牧場、智能船舶、智慧港口、智慧濱海旅游等應用領域建設智慧海洋大數據共享支撐平臺,推進海洋全面透徹感知、寬帶泛在互聯,推動傳統海洋產業數字化轉型升級。

1.2 海洋信息技術創新要素完備

在海洋信息技術研究方面,經過長期積累,在人才、技術、基礎設施等支撐海洋科技創新的要素上不斷得到強化,在智能制造、計算機、軟件工程、網絡安全、物聯網技術、信息通信、控制科學、計算數學、大數據技術等領域形成堅實的基礎研究條件和豐富的人才資源。依靠大連理工大學、大連海事大學、大連海洋大學、國家海洋環境監測中心、中國科學院大連化學物理研究所、中國船舶重工集團公司第七六〇研究所、遼寧省海洋水產科學研究院、大連水產技術推廣總站等涉海高校和科研院所進行海洋智能裝備、海洋大數據、海洋監測、海洋牧場信息化等智慧海洋相關技術發展工作。海洋創新平臺的旗艦作用突出,組建了海洋智能產業技術創新戰略聯盟,建成人工智能研究院等大量研發平臺,國家海洋科學數據中心在大連成立分中心,即將全面推進大連市海洋大數據與智慧海洋建設。2020年全市全社會R&D經費支出占GDP的比重達到2.95%[3],基礎研究經費投入占研發經費投入比重提高到9%左右,研發經費70%來源于企業[4]。眾多以開發海洋信息軟件為業務核心的涉海企業實施科技創新企業培育工程,企業創新主體地位不斷增強,自主創新能力持續提升。

1.3 智慧海洋工程示范與應用場景

在環境監測、預報減災、水文氣象、海洋漁業、遠洋運輸、海上安全等領域大連市持續推動海洋信息技術應用。2018年實施建成智慧海洋示范工程包括海洋信息感知、海洋信息傳輸、海洋信息融合和海洋安全防護等[5]。其中在重要碼頭、海港與海上重要設施已經應用安防體系與生物防護工程,解決海洋生物附著和安全防護問題。在工程作業、捕撈和海洋監測3個領域以大連市高新區、金普新區、甘井子區、長海縣為依托,拓展人工智能,開展融合應用場景建設。圍繞國家海洋牧場建設,大連市聯合國家海洋環境監測中心與中國海洋大學在長海縣開展海洋數據監測、傳輸、分析工作,在海洋數據處理與共享應用方面實現高度集成。以智慧海洋工程的示范和應用,不斷提升與完善海洋數據資源共享,逐漸形成海洋通信系統、導航系統、應急救援系統、海洋生態環境災害監控預警、智能船舶、水下機器人和海工裝備等海洋智能裝備優勢領域。

2 大連海洋信息產業發展相關規劃

2.1 城市經濟發展規劃

《大連市海洋經濟發展“十三五”規劃》提出規劃建設“海洋信息產業園”,圍繞大連海洋產業需求,發展海洋基礎信息獲取、處理及共享服務產業,海洋資源信息獲取設備的研發和產業化,海上導航智能系統開發及管控產業,以及海洋環境監控及治理等信息服務產業[6]。利用“海洋+新平臺”對海洋傳統產業、海洋戰略性新興產業、海洋服務業進行信息化升級,形成如“智慧漁業”“智慧船舶”“智慧港口”等海洋信息與海洋產業結合的新形態,推動海洋產業整體轉型升級。

《大連市國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二〇三五年遠景目標綱要》將智慧海洋作為新一代人工智能應用示范工程,將智慧海洋建設工程納入大連市數字經濟工程發展建設,提出陸海統籌,發展新型智慧海洋產業,將大連建成全國領先的智能海洋裝備產業基地[7]。

2.2 產業政策規劃

圍繞推進海洋領域供給側結構性改革,2015年大連市委、市政府共同印發《關于加快建設產業結構優化的先導區和經濟社會發展的先行區的意見》,提出加快推進戰略性新興產業,重點發展包括海洋信息業在內的海洋經濟產業[8];2017年大連市結合產業基礎和特點,將其中的新一代信息技術作為切入點和突破口,制定《大連市戰略性新興產業發展實施方案(2018—2020年)》(以下簡稱《方案》),《方案》明確提出,發展和培育大數據、物聯網、人工智能等新一代信息技術。全市戰略性新興產業產值到2020年要突破5 000億元,年均增長18%左右,戰略性新興產業增加值占全市地區生產總值的比重達到或超過15%[9]。2018年7月6日《大連日報》刊發中共大連市委、大連市人民政府《關于貫徹落實習近平總書記關于遼寧振興發展重要指示精神加快新時代大連“兩先區”建設的實施意見》,提出加快建設海洋中心城市,大力發展海洋信息服務。2019年大連市政府在《大連市新一代人工智能發展規劃》中,制定實施智慧海洋應用示范工程規劃,提出“實現智慧技術高度集成、智慧海洋產業高端發展、智慧服務高效便民的智慧海洋經濟”規劃目標[10],海洋信息戰略性新興產業獲得快速推進。

2.3 科技創新空間規劃

大連高新區、金普新區合力打造國家自主創新示范區,為包括海洋科技在內的產業技術拓展創新空間。1991年經國家批準大連高新區成為首批國家級高新技術產業開發區,軟件產業作為主導產業,已形成創新型軟件產業集群,近年來高新區把海洋科技確定為區域重點發展產業。金普新區是全國第10個國家級新區,2016年獲批成為沈大國家自主創新示范區的組成部分,是新興產業最為集中、科技創新產業化最具優勢的區域。2018年大連市提出以金普新區、高新園區為核心加快國家自主創新示范區建設,成為東北老工業基地的創新創業生態區、開放創新先導區?！洞筮B2049城市愿景規劃》中提出將金普新區、高新園區打造成產創融合的核心空間,推動產城融合。搭建“校區-園區-城區-景區”全域多元化的創新空間[11],實現創新鏈和產業鏈深度融合,為智慧海洋產業提供的科技創新空間優勢將進一步擴大。

2.4 海洋信息產業建設規劃

2021年大連市發布《大連市高新區產業規劃》,提出“十四五”時期,構建包括海洋信息產業在內的“1+6”產業體系,推動國家自創區建設。海洋信息產業作為招商引資重點產業方向,規劃高新區將以大連海事大學等高校和科研機構為依托,全力推動智慧港務、智慧船舶、航海VR/AR模擬、船舶供應鏈、海工裝備、北斗海事等重點領域,推進海事技術在船舶數字化及系統裝備、海事通信導航智能化等方面的應用,打造智慧海洋產業集群[12]。

大連市擁有較好的海工裝備制造基礎,在企業規模、經濟總量、研發能力和新產品開發上均處于國內領先水平。2021年1-7月大連市規模以上裝備制造業產值同比2020年1-7月增長了15.3%,其中海洋專用設備增幅最高達25.2%[13]。大連灣、長興島作為主要聚集區正加快培育海洋工程制造戰略性新興產業。“十四五”期間,大連市確定將高技術船舶和海工裝備作為裝備制造業重點建設領域,明確大連灣臨海裝備制造業聚集區重點發展重大裝備制造,長興島經濟技術開發區重點發展高技術船舶及海洋工程、臨港裝備制造,充分發揮園區聚集聚效功能。

3 大連發展智慧海洋產業的制約因素

近幾年,大連市在海洋經濟發展方面取得了良好的成績,2019年大連海洋經濟總產值為3 738.3億元[14],而同期上海海洋生產總值則增長至10 372億元,占上海全市GDP的27.2%,占全國海洋生產總值的11.6%[15]。大連海洋經濟資源稟賦優異,但智慧海洋產業發展仍受到產業結構、科技創新、海洋開發、新冠肺炎疫情對經濟持續性影響等因素的制約,對標上海[16],大連市還有很大的上升空間。

3.1 海洋經濟發展不均衡

“十三五”時期大連海洋經濟保持平穩增長,產業結構進一步優化,大連全市海洋經濟總產值年均增長10%,2019年大連市海洋經濟產值占地區生產總值比重達到23.6%[17],但依靠投資拉動經濟增長的模式沒有根本改變。大連海洋經濟發展主體仍是國有企業,民營企業規模小,龍頭企業不多,經濟活躍度和創業活躍度較低;海洋產業鏈條不連貫,配套產業發展滯后,產業集聚發展程度不高;海洋服務產業發展較慢,實力不強,對海洋經濟質量提升貢獻度有限。對標提出建設海洋中心城市的上海、青島、天津等沿海城市,大連海洋經濟總量規模偏小,且發展不均衡。

3.2 海洋產業結構升級進展緩慢

大連傳統海洋產業仍占主導,但發展空間不斷受到其他沿海城市的擠占,并且增長動力減弱。海洋新興產業多處于產業生命周期的初始階段,發展相對緩慢,高新技術產業、戰略性新興產業尚未成為支撐經濟發展的主要動力,對產業結構影響力度有限,使得大連傳統海洋產業轉型升級和結構優化面臨巨大壓力。同時受上下游相關配套產業影響,如海洋智能裝備、海洋新能源等新興產業生產要素沒有充分匯聚,也影響到海洋新興產業結構優化。

3.3 海洋科技創新能力不足

大連擁有眾多涉海高等院校和科研機構,海洋科技實力較強,但與國內海洋科技發達城市相比,科研經費投入、科研條件建設等方面仍有較大差距。海洋科技研發具有高投入、高風險和高回報的特點,但海洋金融服務體系層次與覆蓋面有限,吸收社會資金的投融資渠道還不完善?；A研究和技術創新還是主要依靠企業有限的內部資金,使得現有科技力量無法充分發揮作用。產學研用結合不夠緊密,國際領先的研發成果不多,重要領域缺乏領軍人才。海洋科研成果轉化水平有待提高,不少在別的城市尤其是在南方城市轉化為經濟成果的科研項目,其研究皿、孵化器反而是大連的科研機構。

3.4 新冠肺炎疫情對海洋新興產業影響逐漸顯現

新冠疫情對經濟持續性影響不可避免,形成需求側減弱局面,對戰略性新興產業發展造成一定的負面影響。隨著新冠肺炎疫情的延續,國際國內生產動力減緩,沖擊將從需求側逐步擴展到生產側。大連的海洋信息技術企業受影響并不明顯,但也有部分面向生產一線的中小企業出現訂單減少,資金回籠慢的現象。全球產業鏈正面臨重構,參與國際分工合作的領軍企業受國際供應鏈趨緊和政治影響,其國際合作受到干擾,取得先進技術和產業鏈供應方面不確定,拓展國際市場難度加大,可能對海洋經濟和海洋科技創新帶來更長時間的滯后影響。

4 智慧海洋產業新增長點的預測

后疫情時代,國內國際產業鏈、供應鏈將加速重構,國內國際雙循環體系加速構建,5G、數據中心、工業互聯網等新型基礎設施建設將催生新供給,產生新需求,為大連市數字經濟賦能傳統產業轉型升級提供了難得的時代機遇。

產業或產品結構會隨著社會需求變化發生變革,國家戰略實施、經濟結構調整、國際突發事件都會影響產業發展方向?！疤歼_峰碳中和”“冰上絲綢之路”“日本核廢水入?！?以上國家戰略和國際事件都有可能影響智慧海洋產業和產品結構的調整,對此可以關注。

4.1 藍碳交易興起

海洋碳匯也被稱為藍色碳匯,對緩解全球氣候變暖、支持生物多樣性等起到至關重要的作用。2021年8月26日生態環境部在新聞發布會上宣布正組織實施海洋碳匯監測評估、海岸帶碳通量監測等工作[18]。海洋碳匯工程技術體系正穩步建設,藍碳環境監測、藍碳數據收集,以及統一的海洋碳匯標準體系制定正在開展。藍碳交易、海洋碳中和核算機制研究將對海洋環境監測、海洋數據采集、數據分析系統開發等智慧海洋建設領域帶來廣闊產業發展空間。圍繞海洋碳匯資源調查和監測,海洋運行氣候變化的監測與評估,缺氧酸化等與氣候變化相關的海洋戰略環境風險監測運行領域會形成眾多新的產品,并有很大概率衍生出智慧碳匯產業。

4.2 北極航道延伸

據預測,北極東北航道2030年后有望實現全年通航。開發北極航道,意味著巨大體量的航運經濟、旅游經濟、油氣資源、礦產資源、漁業資源、沿岸基礎設施等全方位的開發與建設。大連作為“一帶一路”重要節點城市,是北方地區距離北極航道最近的港口城市,融入北極航道開發責無旁貸。開發應用北極航道,以大連海洋工程裝備制造產業為基礎,圍繞北極油氣、漁業資源勘探、極地航運、極地導航、通信等通用技術對相關裝備的需求,開發北極高性能船舶,包括具有破冰能力的液化天然氣(LNG)船、具有較強破冰能力和續航能力的北極海域漁業資源調查船和適合極地航運的集裝箱運輸船等。同時,研發極地航行安全智能決策輔助系統,極區海域海洋平臺事故預警、應急和決策系統,研制極區海域平臺應急救助裝備、極地導航裝備[19],以及冰層覆蓋下通信、探測、定位和導航技術等。北極航道的開發將使智慧海洋產業面向一個新的發展領域。

4.3 日本核污水排海危機

2021年4月13日,日本政府召開內閣會議,正式決定兩年后將福島核污水排入大海。我國與日本隔海相望,在日本正式將核污水排入海洋后,包括大連在內的沿海城市形象、海洋經濟將受到影響。面對核廢水可能形成的污染:①加強監測能力,建設養殖水域海洋環境監測系統,將5G技術融入現代海洋監測平臺,增強養殖水域異常污染檢測與應對能力,加強養殖海產品質量安全監測與評估。②發展智能化信息管理,開展全流程的智能監測與多維度的效果評估,運用大數據進行智能決策分析,為海洋生態環境保護和漁業、旅游業發展提供決策依據。③著力發展海洋污染監測智能裝備和產品,將海洋環境監測技術與水下機器人、海洋無人機、無人潛航器等智能海洋裝備結合。④創新監測技術與手段,圍繞放射性核素檢測,聚焦海洋環境監測、預警、應急等場景,研制智能檢測與感知控制的先進傳感設施設備,研發配套軟件技術產品,在海洋生態環境監測中擴大應用領域。分析核廢水引發的經濟變動,調整產品結構,智慧海洋產業將有機會迎來新的發展機遇。

5 智慧海洋產業在大連海洋中心城市的“全鏈”發展措施建議

海洋產業投資大、風險高、回報慢,只靠硬性指標、短期考核很難正確衡量智慧海洋產業對海洋經濟貢獻。作為一個長期連續的系統項目,智慧海洋建設只有起點沒有終點。以系統工程視域將智慧海洋產業與海洋中心城市、海洋數字經濟等多方面統籌,從長期、連續、穩步角度提出產業發展建議。

5.1 搭建資金鏈,增強智慧海洋工程建設驅動力

智慧海洋工程項目投資巨大,為緩解政府投資壓力,改變單純依賴政府資金投資局面,建議建立海洋經濟投融資開發機制,搭建投融資平臺,形成政府投資、金融融資、社會集資的多元化的投融資途徑,擴大直接融資比重。除地方政府財政投入外,尋求國家和省專項資金、專項債、產業基金等扶持,緩解地方項目資金需求壓力;主動對接開發性金融機構、政策性銀行以及商業銀行,爭取優惠信貸支持;促進跨界融合,建設應用示范項目,展示融合應用場景,吸引社會資本參與投資,社會資本獨資,或與政府資金合資形式投入,以應用引導投資,擴大產業。

5.2 擴大供應鏈,培育海洋信息產業市場,提升政府和各方建設智慧海洋收益和積極性

組建或引入專業信息服務公司,成立大連本地化智慧海洋信息服務公司,搭建服務平臺。將政府、機構、本地的海洋信息資源公司等作為供應側,通過技術、產品、服務、資本等多種形式合作,以平臺為載體,統一運營大連海洋信息資源。對各類非涉密海洋信息數據進行商業推廣和收費服務,開展政府購買“智慧海洋”公共信息用于免費服務嘗試,盤活信息服務經濟。信息收益除平臺運營,其他收益反哺政府、機構及第三方信息資源提供方,實現信息增值變現功能,建立良性海洋信息服務產業鏈,實現數字信息的經濟屬性。

5.3 鏈接數據鏈,形成以“采集、傳輸、挖掘、應用、共享”為主線的海洋信息數據鏈,夯實海洋數字經濟數據基礎

在重點區域設置數據采集設備、布設觀監測設備,加強海洋傳感器網絡等硬件設施的建設,推進以5G為核心的海洋數據網絡建設,做好數據采集、傳輸節點規模部署,提升海洋數據實時采集傳輸和通信能力;打破信息孤島,連接大連的科研機構,如國家海洋科學數據中心大連分中心等,整合海洋環境生態監測、災害預報、海洋氣象、海洋漁業、航運運輸、海上安全等海洋數據資源;建設海洋大數據中心,提升分析處理海洋數據能力,搭建海洋大數據行業公共平臺,推動涉海核心數據共享。

5.4 延伸產業鏈,打造融合跨界應用的智慧海洋生態圈

從產業布局方面精準招商,融合大連海洋漁業、港口航運、船舶建造和智能裝備等產業需求,以大連的軟件和信息服務業及海洋工程制造業為基礎,圍繞智慧海洋完整產業鏈,以資本合作的方式與行業優勢資源合作,積極對接國內涉海類龍頭企業和大型央企、互聯網企業,吸引重大項目落地發展;重點引進核心技術、應用產品、產業服務等關聯企業和機構,形成產業影響力;堅持空間收縮、土地集約、要素集中,建議加速優質企業和項目集群集聚,促進產業集群形成。做好項目引導,根據國家智慧海洋工程規劃布局,結合大連實際,制定推薦一批先導示范項目清單,列入現有基金扶持項目,爭取國家、省級基金配套,力爭早日取得可驗證、展示、運營的示范成果,快速總結推廣成功模式、建設經驗[20],為產業壯大鋪墊道路。

5.5 打造創新鏈,圍繞產業發展建設海洋科研技術創新體系

加強云計算、大數據、人工智能關鍵技術研發,從生產應用角度開展智慧海洋基礎研究。鼓勵高校、科研機構、企業研發人員圍繞軍民融合,以項目為核心組建研發團隊,推進軍政產學研用融合發展。充分利用院?？蒲袡C構現有實驗室、企業研發平臺搭建共享實驗研發平臺,為海洋電子信息企業提供科研設施共享服務,提升企業尤其是中小企業研發能力。搭建成果轉化平臺,以政策激勵等形式促進研發成果生產轉化,搭建軍地共享技術轉移中心,推進軍民共用研發成果[21-22]。

5.6 提升價值鏈,融合一二三產,延長產業鏈條

擴大智慧海洋產業范圍,以數據為鏈條,以大連海洋漁業、海洋工程制造、海洋服務產業實際發展為維度,縱向上運用5G、人工智能等創新技術,推動傳統產業數字化升級。漁業生產領域,發展智能化現代海洋牧場,提升以工廠化養殖為主的設施漁業建設,聚焦捕撈作業領域的融合應用場景;海洋工程領域,推進水下機器人、海洋無人機、無人潛航器等智能海洋工程裝備發展,建設服務港口、船舶、海運和氣象導航等各個環節的智能船舶、智慧港口應用平臺,構建海洋醫藥大數據平臺,開發智慧海洋生物醫藥;海洋服務業領域,開展海洋旅游、海洋休閑體育、海上垂釣等服務業數字化轉型。以海洋治理作為橫向維度,整合北部海域港口和船舶管理、保障海上重要設施安全、打擊防范海上犯罪、海上應急救援、中韓敏感海域捕撈預警防控、海洋生態環境監測、海域動態監控、海洋防災減災、海洋經濟運行分析評估等海洋治理需求,建設全海域核心數據庫,建成智慧海洋大數據共享支撐平臺,為海洋監測、海洋治理提供輔助智能決策,完善應急機制,搭建海洋感知全產業鏈。