茍露峰，王海龍，汪艷濤

（中國海洋大學 管理學院，山東 青島266100）

人類活動對海洋生態(tài)環(huán)境的影響及作用機理，是當前海洋學、生態(tài)學及環(huán)境科學等相關學科共同的研究熱點，尤其在現(xiàn)代社會，海洋產業(yè)結構是聯(lián)結人類活動與海洋生態(tài)環(huán)境之間的重要紐帶，人類社會的絕大部分活動都是在產業(yè)經(jīng)濟活動這一宏觀的范疇之內。海洋產業(yè)的發(fā)展及其數(shù)量結構的演變，顯著地促進了沿海城市社會經(jīng)濟的繁榮，與此同時，海洋生態(tài)環(huán)境也遭受了極大的破壞，限制了區(qū)域經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。因此，針對海洋產業(yè)發(fā)展及其結構變化與海洋生態(tài)環(huán)境之間的耦合機理、協(xié)調度評價與對策建議，是針對可持續(xù)發(fā)展、人海關系及全球變化區(qū)域響應的有益探討，也是進一步調整海洋產業(yè)結構的前提，具有重要的社會意義和研究價值，也因此受到國內外學者的廣泛關注。

盡管近年來國外內學者對海洋產業(yè)結構與布局、海洋生態(tài)環(huán)境做了大量基礎性研究，目前對海洋產業(yè)結構與海洋生態(tài)環(huán)境二者關系的研究仍很薄弱，缺乏系統(tǒng)性。研究內容多集中在海洋產業(yè)結構與布局［1-4］、海洋產業(yè)發(fā)展模式與政策支撐體系［5-7］、海洋資源與環(huán)境的產業(yè)承載力［8］、海洋功能區(qū)劃研究［9-10］、海洋產業(yè)集群［11-12］等的研究，而針對海洋產業(yè)結構對生態(tài)環(huán)境的綜合評價則相對匱乏；研究區(qū)域則以城市［13-14］、區(qū)域產業(yè)［15-16］發(fā)展對生態(tài)環(huán)境的影響為主，對海洋產業(yè)結構對生態(tài)環(huán)境的影響分析關注較少；研究方法多定性、相關分析［17］，少定量研究。因此，本文以山東省為例，通過對海洋產業(yè)結構評價指數(shù)與海洋生態(tài)環(huán)境評價指數(shù)的耦合度進行定量評價，揭示兩大系統(tǒng)之間的協(xié)調發(fā)展關系，促進海洋經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

一、研究區(qū)概況

山東位于中國東部沿海、黃河下游，境域包括半島和內陸兩部分，總面積15.71萬km2，山東半島三面環(huán)海，全長3 121km，占全國大陸海岸線的1/6，全省近海海域17萬km2，占渤海和黃?？偯娣e的37%，海洋資源豐富，生物種類多樣，為全省海洋經(jīng)濟的發(fā)展和生態(tài)建設提供了重要的物質基礎。近年來，山東省海洋經(jīng)濟年均提高25%，遠遠超過經(jīng)濟增長速度，海洋經(jīng)濟占地區(qū)生產總值的比例也逐年提高，從2011年的9.14%上升到2011年的17.70%，海洋經(jīng)濟的發(fā)展日益成為山東省經(jīng)濟發(fā)展新的增長點，2002-2012年山東省海洋產業(yè)的演進則經(jīng)過了一個相對復雜的發(fā)展過程，從“一、二、三”的產業(yè)結構到“一、三、二”再到最終的“二、三、一”的產業(yè)結構（見圖1），海洋產業(yè)的發(fā)展已經(jīng)進入一個相對穩(wěn)定的發(fā)展階段。但是，在海洋產業(yè)結構升級轉型的同時，相關的生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟和社會矛盾等發(fā)展不協(xié)調問題也日益凸顯，海洋產業(yè)的結構調整給海洋生態(tài)環(huán)境帶來了前所未有的挑戰(zhàn)，另一方面，海洋生態(tài)環(huán)境問題也在一定程度上制約了區(qū)域海洋經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。因而，對海洋產業(yè)結構系統(tǒng)和海洋生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)兩者的作用機理進行研究，有助于協(xié)調產業(yè)結構和生態(tài)環(huán)境之間的矛盾，為海洋經(jīng)濟的后續(xù)發(fā)展提供借鑒。

圖1 山東省海洋產業(yè)結構比例（%）

二、指標體系與研究方法

（一）指標體系

海洋產業(yè)結構與海洋生態(tài)環(huán)境之間的耦合作用相對復雜，不僅海洋產業(yè)結構與生態(tài)環(huán)境之間存在錯綜復雜的關系，而且產業(yè)結構內部和生態(tài)環(huán)境內部同樣存在復雜的關系，采用單一指標無法真實反映兩系統(tǒng)之間的內在耦合機理。在借鑒以往產業(yè)結構與生態(tài)環(huán)境耦合研究成果［18-20］的基礎上，遵循科學性、時序性、階段性、可操作性及相對獨立性等原則，基于理論分析法，綜合專家意見，初步擬定一般評價指標體系。借助SPSS21統(tǒng)計分析軟件對指標進行相關分析和主成分分析，最終得到相對獨立的指標評價體系（表1）。

表1 海洋生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)與海洋產業(yè)系統(tǒng)耦合評價指標體系

（二）數(shù)據(jù)來源及預處理

根據(jù)預期的研究目的和設計的指標體系，研究數(shù)據(jù)主要來源于2002-2012年《山東統(tǒng)計年鑒》、《中國統(tǒng)計年鑒》、《中國海洋統(tǒng)計年鑒》、《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》、《中國海洋環(huán)境質量公報》、國家海洋局網(wǎng)站、中國科技部網(wǎng)站、國家統(tǒng)計局網(wǎng)站、山東統(tǒng)計信息網(wǎng)，部分較難獲得的數(shù)據(jù)由筆者根據(jù)資料整理而得。

不同的指標具有不同的量綱和數(shù)量級，因此需要先對樣本進行歸一化處理，以消去單位及數(shù)量級對評級結果的影響。

對于正向指標（即效益型指標），公式為：

對于逆向指標（即成本性指標），公式為：

以年份數(shù)據(jù)作為樣本，總樣本數(shù)為11，指標數(shù)為20。因此，i=1，2，…，20；j=1，2，…，11。歸一化處理后的數(shù)據(jù)見表2所列。

表2 海洋產業(yè)結構與海洋生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)耦合指標標準化數(shù)據(jù)

（三）研究方法

1.耦合度模型

耦合是指兩個或者兩個以上系統(tǒng)或運動形式通過各種相互作用而彼此影響的現(xiàn)象，耦合度就是描述系統(tǒng)或要素相互影響的程度［21］。產業(yè)結構系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)之間同樣存在相互依存、相互制約的耦合關系，表現(xiàn)為壓力—狀態(tài)—響應之間的互動關系。產業(yè)結構的演變會對生態(tài)及環(huán)境帶來壓力，生態(tài)及環(huán)境的破壞也會制約產業(yè)結構的發(fā)展和提升。本文運用的耦合度用于分析海洋產業(yè)結構系統(tǒng)與海洋生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)二者相互關系，耦合度越高，二者聯(lián)系越緊密，相互影響越大，制約性越強。根據(jù)耦合度的概念，本文采用離散系數(shù)對海洋產業(yè)結構和生態(tài)環(huán)境的耦合情況進行研究。離散系數(shù)能夠較準確地反映兩組數(shù)據(jù)的離散程度，海洋產業(yè)結構系統(tǒng)Ind(x)和海洋生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)Env(y)是兩個相對獨立的系統(tǒng)，因此可以用離散系數(shù)表示二者之間的耦合度，離散系數(shù)越小，協(xié)調程度越高；離散系數(shù)越大，協(xié)調程度越低。

海洋產業(yè)結構系統(tǒng)Ind(x)綜合評價函數(shù)為：

其中，ai為海洋產業(yè)結構系統(tǒng)特征的指標權重；i為指標個數(shù)，且i=1，2，…，m；xi為海洋產業(yè)結構系統(tǒng)特征的第i個指標的標準化值。若計算的Ind(x)數(shù)值越高，表明海洋產業(yè)結構的發(fā)展水平越合理；數(shù)值越低，海洋產業(yè)結構的發(fā)展水平越不合理。

海洋生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)Env(y)綜合評價函數(shù)為：

其中，bj為海洋生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)特征的指標權重；j為指標個數(shù)，且j=1，2，…，n；yj為海洋生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)特征的第j個指標的標準化值。若計算的Env(y)數(shù)值越高，表明海洋生態(tài)環(huán)境的發(fā)展狀況越好；數(shù)值越低，海洋生態(tài)環(huán)境的發(fā)展狀況越差。

據(jù)耦合度的定義，Ind(x)和Env(y)的離散程度越小越好，用離差系數(shù)表示為：

其中，S為Ind(x)和Env(y)的協(xié)方差。離差系數(shù)反映了海洋產業(yè)結構與海洋生態(tài)環(huán)境之間的協(xié)調程度，由模型中能夠看出，C*的取值越小，耦合程度越好；C*的取值越大，耦合程度越差。

2.耦合協(xié)調度模型

耦合度離差系數(shù)雖然能夠較好地反映海洋產業(yè)結構與生態(tài)環(huán)境二者相互協(xié)調的程度，但在有的情況下，對于反映海洋產業(yè)結構與生態(tài)環(huán)境的整體功能、綜合環(huán)境效益的大小及其發(fā)展水平的作用則較為局限。為進一步反映海洋產業(yè)結構與海洋生態(tài)環(huán)境的整體發(fā)展情況，在此構造了海洋產業(yè)結構與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調度公式：其中，R為協(xié)調度；P為海洋產業(yè)結構與生態(tài)環(huán)境效益的綜合評價指數(shù)，且P=λInd(x)+φEnv(y)，其中，λ為海洋產業(yè)結構發(fā)展水平權重；φ為海洋生態(tài)環(huán)境發(fā)展水平的權重，鑒于海洋產業(yè)結構系統(tǒng)和海洋生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的重要程度，在此取λ=φ=0.5。

3.耦合度模型實證

運用上述的模型對山東省海洋產業(yè)結構系統(tǒng)和海洋生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的耦合度及耦合協(xié)調程度進行計算，結果見表3所列。

表3 海洋產業(yè)結構系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)耦合度

（四）實證結果分析

1.海洋產業(yè)結構指數(shù)與海洋生態(tài)環(huán)境評價指數(shù)

從表3可以看出，山東省海洋產業(yè)結構指數(shù)呈逐年遞增的趨勢，測算數(shù)值由2002年的0.142 3上升到2012年的0.277 4，上升了0.315 1，其中，2006年和2012年的海洋產業(yè)發(fā)展增幅較為明顯，表明山東省海洋產業(yè)結構得以不斷優(yōu)化，海洋產業(yè)化發(fā)展勢頭良好；海洋生態(tài)環(huán)境評價指數(shù)則呈逐年遞減的趨勢，測算數(shù)值由2002年的0.237 4下降到2012年的0.2014，下降了0.036，表明海洋生態(tài)環(huán)境逐年惡化，發(fā)展態(tài)勢不容樂觀。值得注意的是，2011年以前海洋產業(yè)結構評價指數(shù)一直低于海洋生態(tài)環(huán)境評價指數(shù)，2011年海洋產業(yè)結構評價指數(shù)為0.206 9，首次超過海洋生態(tài)環(huán)境評價指數(shù)0.204 8，2011年以后海洋產業(yè)結構指數(shù)迎來了更為快速的增長?？偟膩碚f，山東省的海洋產業(yè)化的發(fā)展情況較為滿意，但是忽視了對海洋生態(tài)環(huán)境的治理，生態(tài)環(huán)境資源亟須改善。

2.耦合度演變趨勢

山東省海洋產業(yè)結構系統(tǒng)與海洋生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的耦合度曲線演變軌跡基本符合經(jīng)濟—環(huán)境庫茲涅茨曲線。2002年來，山東省海洋產業(yè)結構系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的耦合度呈先上升后下降的發(fā)展趨勢，這也與山東省的實際情況比較吻合。在2002年以前，山東省海洋產業(yè)發(fā)展以粗放型的生產模式為主，走高能耗、高污染、高排放的發(fā)展之路，導致了山東省2002年的海洋產業(yè)結構評價指數(shù)與海洋生態(tài)環(huán)境評價指數(shù)的耦合度和耦合協(xié)調度指數(shù)為近年來的最低值，分別為0.151 8和0.169 8，2002年以后，山東省海洋產業(yè)結構評價指數(shù)和海洋生態(tài)環(huán)境評價指數(shù)的耦合度呈現(xiàn)遞增的發(fā)展態(tài)勢，2007年兩者的耦合度出現(xiàn)了下降，而后繼續(xù)增長，經(jīng)過一段時間的磨合，山東省海洋產業(yè)結構系統(tǒng)與海洋生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)之間保持相對穩(wěn)定的耦合狀態(tài)。值得一提的，政府需要意識到海洋產業(yè)結構發(fā)展帶來的環(huán)境污染與資源消耗對海洋生態(tài)環(huán)境造成的嚴重危害，應及時采取相應措施遏制生態(tài)環(huán)境的持續(xù)惡化，走集約型、環(huán)境友好型的產業(yè)發(fā)展道路。

3.耦合發(fā)展類型情況分析

通過對山東省海洋產業(yè)結構系統(tǒng)與海洋生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的分析發(fā)現(xiàn)，二者之前的耦合度指數(shù)與耦合協(xié)調度指數(shù)的發(fā)展趨勢一致。起初，山東省長期以來實行的是粗放式的生產模式，制約了海洋產業(yè)的可持續(xù)健康運行，2002年兩大系統(tǒng)處于中度失調狀態(tài)。隨著政府推行的一系列海洋產業(yè)結構調整政策，海洋產業(yè)結構得以不斷優(yōu)化升級，2003-2006年二者進入輕度失調狀態(tài)，2007年進入初級協(xié)調發(fā)展階段。從海洋產業(yè)結構評價指數(shù)和海洋生態(tài)環(huán)境評價指數(shù)來看，2011年兩大系統(tǒng)之間Ind(x)/Env(y)=1.010 3＞1，海洋產業(yè)結構系統(tǒng)開始占據(jù)主導地位，2011年以后，二者之間的耦合關系進入了良好協(xié)調穩(wěn)定發(fā)展軌道。綜合來看，山東省在大力發(fā)展海洋產業(yè)、推動海洋產業(yè)結構升級上取得了較為理想的成果，海洋產業(yè)集聚效果顯著，下一步應該重點關注海洋生態(tài)環(huán)境的發(fā)展，貫徹可持續(xù)發(fā)展理念，走海洋產業(yè)結構系統(tǒng)與海洋生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調發(fā)展的可持續(xù)發(fā)展道路。

三、結論及局限

本文以山東省為例，試圖探尋海洋產業(yè)結構演變與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)之間的耦合機理，構造產業(yè)結構與生態(tài)環(huán)境的耦合元素指標，運用耦合度模型和耦合協(xié)調度模型進行實證分析，揭示海洋產業(yè)結構與海洋生態(tài)環(huán)境之間的耦合協(xié)調狀態(tài)。研究結果表明，山東省海洋產業(yè)結構與海洋生態(tài)環(huán)境之間的耦合協(xié)調度正趨于轉好，逐步體現(xiàn)出兩大系統(tǒng)的區(qū)域協(xié)調效應。值得關注的是，兩大系統(tǒng)自身的發(fā)展并不協(xié)調：近年來，山東省海洋產業(yè)通過不斷加大結構調整力度，海洋產業(yè)由最初的“一、二、三”的錯位結構特征到最終的“二、三、一”穩(wěn)定協(xié)調的結構特征，海洋產業(yè)的發(fā)展方向與目標不斷滿足區(qū)域產業(yè)結構升級和社會經(jīng)濟空間結構優(yōu)化，海洋經(jīng)濟對山東省經(jīng)濟社會的發(fā)展起了很大的帶動作用。同時，這種海洋產業(yè)結構也使得山東省的多種污染物排放量維持在較高水平，山東省以資源過度消耗為代價的海洋經(jīng)濟增長模式對海洋生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的破壞，海洋生態(tài)環(huán)境的發(fā)展現(xiàn)狀不容樂觀。因此，山東省在今后發(fā)展海洋產業(yè)的同時，應該更加關注海洋生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，做到海洋產業(yè)與海洋生態(tài)協(xié)調均衡發(fā)展。

本文僅對山東省海洋產業(yè)結構的總體演變對海洋生態(tài)環(huán)境的影響效應進行了研究，沒有將海洋三個產業(yè)對生態(tài)環(huán)境的影響分別研究，這也將是下一步研究的工作重點。

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