彭建交 陳會然 謝中起

摘要：為保護(hù)我國海洋生態(tài)環(huán)境，進(jìn)而保障海洋強(qiáng)國建設(shè)，文章基于科學(xué)的海洋生態(tài)健康評價指標(biāo)體系和評價方法，對2015年大連市等14個沿海城市的海洋生態(tài)健康進(jìn)行總體評價、差異評價和聚類評價。研究結(jié)果表明：基于壓力-狀態(tài)-響應(yīng)模型構(gòu)建的海洋生態(tài)健康評價指標(biāo)體系包括壓力系統(tǒng)、狀態(tài)系統(tǒng)和響應(yīng)系統(tǒng)3個準(zhǔn)則層和15個評價指標(biāo)，涵蓋海洋生態(tài)自身和人類活動的影響;層次分析法結(jié)合德爾菲法在發(fā)揮專家作用的基礎(chǔ)上盡可能地避免主觀偏見，主要內(nèi)容包括構(gòu)造判斷矩陣、層次排序和一致性檢驗(yàn);從總體來看，14個沿海城市的人類活動對海洋生態(tài)健康的負(fù)面影響較大、正面影響適中，海洋生態(tài)健康狀況較好;從差異來看，各沿海城市海洋生態(tài)健康狀況差異較小，而對海洋生態(tài)的破壞差異較大;從聚類來看，各沿海城市均存在優(yōu)勢和不足。

關(guān)鍵詞：生態(tài)評價;層次分析法;判斷矩陣;一致性檢驗(yàn);生態(tài)保護(hù)

中圖分類號：X82;P76文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1005-9857（2019）10-0034-06

Marine Ecological Health Assessment of Coastal Cities

Based on PSR Model

PENG Jianjiao，CHEN Huiran，XIE Zhongqi

（College of Humanities and Law，Yanshan University，Qinhuangdao 066004，China）

Abstract：In order to protect China′s marine ecological environment and ensure the construction of a strong ocean country，the paper implemented overall evaluation，differential evaluation and clustering of marine ecological health in 14 coastal cities such as Dalian in 2015，based on the scientific marine ecological health evaluation index system and evaluation method.The research results showed that the marine ecological health evaluation index system based on the pressurestateresponse model included 3 criteria layers of stress system，state system and response system and 15 evaluation indicators，covering the impact of marine ecology itself and human activities.In combination with the Delphi method，the subjective prejudice was avoided as much as possible on the basis of the role of experts.The main contents included the construction of judgment matrix，hierarchical ordering and consistency test.In general，the human activities of 14 coastal cities were beneficial to marine ecological health.The negative impact was relatively large，the positive impact was moderate，and the marine ecological health was better.From the perspective of differences，the marine ecological health status of each coastal city was small，but the damage to marine ecology was quite different; from the perspective of clustering，each coastal cities had advantages and disadvantages.

Key words：Ecological evaluation，Analytic hierarchy process，Judgment matrix，Consistency test，Ecological protection

0引言

隨著我國對海洋資源的不斷開發(fā)利用，科學(xué)、客觀和合理地評價海洋生態(tài)健康，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)和解決存在的問題，是加快建設(shè)海洋強(qiáng)國的重要保障。

目前我國關(guān)于海洋生態(tài)健康評價的研究已取得較豐碩的成果：評價方法方面，主要包括實(shí)地分析法、指示物種法和指標(biāo)體系法[1-3];評價區(qū)域方面，以近岸海域?yàn)橹鳎饕婕昂涌?、海灣和濱海濕地等[4-6];評價角度方面，多偏重于生態(tài)學(xué)，即生態(tài)系統(tǒng)、水環(huán)境和沉積環(huán)境等海洋自身狀態(tài)[7-8]。

2000年歐盟提出“生態(tài)質(zhì)量狀況綜合評價方法”，除考慮海洋自身結(jié)構(gòu)和要素的影響外，還考慮人為因素的影響，從而更加全面地評價海洋生態(tài)質(zhì)量[9]。目前我國海洋生態(tài)健康評價更多地關(guān)注海洋自身，而對人類活動對海洋生態(tài)的破壞和保護(hù)作用關(guān)注較少。本研究基于壓力-狀態(tài)-響應(yīng)（PSR）模型，將人類活動對海洋生態(tài)的正、負(fù)面影響與海洋自身狀態(tài)相結(jié)合，以期更加綜合地評價海洋生態(tài)健康。

1海洋生態(tài)健康評價指標(biāo)體系

PSR模型最早由加拿大統(tǒng)計(jì)學(xué)家提出，后由經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）修改后應(yīng)用于生態(tài)評價。其中，壓力指標(biāo)表征人類活動對生態(tài)的負(fù)面影響，狀態(tài)指標(biāo)表征某時間段內(nèi)生態(tài)的狀態(tài)和變化，響應(yīng)指標(biāo)表征人類活動對生態(tài)的正面影響。

PSR模型體現(xiàn)人類與生態(tài)的相互作用關(guān)系，回答“發(fā)生了什么、為什么發(fā)生、將如何做”3個可持續(xù)發(fā)展問題，在評價生態(tài)健康方面具有3個優(yōu)勢。①具有邏輯性，將生態(tài)系統(tǒng)視為由自然、經(jīng)濟(jì)和社會組成的復(fù)合系統(tǒng)，其中壓力系統(tǒng)會對狀態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，而狀態(tài)系統(tǒng)的變化會使人類活動產(chǎn)生響應(yīng)，響應(yīng)系統(tǒng)又會對壓力系統(tǒng)產(chǎn)生影響;②具有靈活性，由于生態(tài)系統(tǒng)在不同時期面臨的狀況不同，具體評價指標(biāo)可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整;③具有綜合性，涵蓋生態(tài)系統(tǒng)自身以及人類活動對生態(tài)系統(tǒng)的影響。

本研究以PSR模型為基礎(chǔ)，遵循整體性、可操作性和代表性的原則，同時充分考慮數(shù)據(jù)可獲得性，構(gòu)建海洋生態(tài)健康評價指標(biāo)體系（表1）。

2評價方法

目前評價指標(biāo)的賦權(quán)方法可分為以層次分析法為代表的主觀賦權(quán)方法以及以熵值法、灰色綜合評價法和因子分析法為代表的客觀賦權(quán)方法。前者的優(yōu)勢是充分發(fā)揮專家的作用，但主觀性較強(qiáng);后者強(qiáng)調(diào)評價指標(biāo)的信息量和關(guān)聯(lián)度，雖可避免主觀性，但忽視專家的作用。本研究采用層次分析法結(jié)合德爾菲法，在發(fā)揮專家作用的基礎(chǔ)上盡可能地避免主觀偏見。

21構(gòu)造判斷矩陣

對評價指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較，得到判斷矩陣C。為使判斷定量化，進(jìn)而形成數(shù)值判斷矩陣，用1～9標(biāo)度判斷。其中，Cij=1表示Ci與Cj具有同等重要性，Cij=3表示Ci對于Cj稍微重要，Cij=5表示Ci對于Cj明顯重要，Cij=7表示Ci對于Cj非常重要，Cij=9表示Ci對于Cj絕對重要，Cij=2、4、6、8分別表示上述相鄰判斷的中間狀態(tài)。

22判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)

判斷矩陣的一致性是指專家在判斷評價指標(biāo)的重要性時協(xié)調(diào)一致，沒有出現(xiàn)相互矛盾的結(jié)果，計(jì)算公式為：

CI越接近于0，表明判斷矩陣的一致性越高。當(dāng)n>2時，采用隨機(jī)一致性比率（CR）表示判斷矩陣的一致性，計(jì)算公式為：

23層次單排序

24層次總排序

依次沿遞階層次結(jié)構(gòu)由上而下逐層計(jì)算，計(jì)算最低層因素對于最高層因素的相對重要性。假設(shè)層次結(jié)構(gòu)有k層，第k層某評價指標(biāo)的權(quán)重是Wk，其以上各層評價指標(biāo)的權(quán)重分別為Wk-1，Wk-2，…，W1，那么該評價指標(biāo)對總評價指標(biāo)的綜合權(quán)重為W=Wk×Wk-1×…×W1。為確保排序的嚴(yán)謹(jǐn)性，層次總排序應(yīng)由高層到低層進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。

3沿海城市海洋生態(tài)健康評價

本研究選取大連市、秦皇島市、天津市、煙臺市、青島市、連云港市、南通市、上海市、寧波市、溫州市、福州市、廣州市、湛江市和北海市14個沿海城市，對其2015年的海洋生態(tài)健康進(jìn)行評價。這14個沿海城市基本覆蓋我國大陸海岸線，且具有一定的代表性和差異性。評價指標(biāo)的數(shù)據(jù)來自歷年《中國海洋統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國漁業(yè)年鑒》《中國海洋災(zāi)害公報》《中國海洋環(huán)境質(zhì)量公報》以及各地區(qū)相關(guān)年鑒和公報。

31確定評價指標(biāo)權(quán)重

311構(gòu)造判斷矩陣和賦值

本研究采納生態(tài)學(xué)和海洋學(xué)領(lǐng)域的專家意見，為

313評價指標(biāo)權(quán)重

海洋生態(tài)健康評價指標(biāo)權(quán)重和相對重要性如表3所示。

32海洋生態(tài)健康得分

沿海城市海洋生態(tài)健康綜合得分的計(jì)算公式為：

I=100×ni=1Wi×X′λ

式中：X′λ為評價指標(biāo)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化值。

經(jīng)計(jì)算，14個沿海城市海洋生態(tài)健康各準(zhǔn)則層得分和綜合得分如表4所示。

33海洋生態(tài)健康評價

331總體評價

壓力系統(tǒng)方面，各沿海城市的平均分為3221，占滿分的比例為3068%，得分和占比較低，表明人類活動對海洋生態(tài)健康的負(fù)面影響較大。

狀態(tài)系統(tǒng)方面，各沿海城市的平均分為48731，占滿分的比例為7650%，得分和占比較高，表明海洋生態(tài)健康狀況較好，壓力系統(tǒng)的影響并未直接表現(xiàn)出來。

響應(yīng)系統(tǒng)方面，各沿海城市的平均分為11102，占滿分的比例為4303%，得分和占比處于中等水平，表明人類活動對海洋生態(tài)健康的正面影響適中。

332差異評價

為分析各沿海城市海洋生態(tài)健康的差距，分別計(jì)算各準(zhǔn)則層得分和綜合得分的變異系數(shù)，即組內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)差和組內(nèi)平均值的比值（表5）。

由表5可以看出，狀態(tài)系統(tǒng)得分和綜合得分的差異較小，而壓力系統(tǒng)得分的差異較大。因此，各沿海城市海洋生態(tài)健康狀況差異較小，而對海洋生態(tài)的破壞差異較大。

333聚類評價

為進(jìn)一步歸納總結(jié)各沿海城市海洋生態(tài)健康狀況，進(jìn)而分析各自的優(yōu)勢和不足，本研究利用SPSS 20軟件進(jìn)行聚類分析。由于涉及評價指標(biāo)過多，僅以3個準(zhǔn)則層為基礎(chǔ)進(jìn)行分析，得到14個沿海城市海洋生態(tài)健康的聚類譜系圖（圖1）。

由圖1可以看出，14個沿海城市可分為6個類型。

（1）以廣州市和天津市為代表，即綜合得分高，壓力系統(tǒng)和響應(yīng)系統(tǒng)的得分較高，而狀態(tài)系統(tǒng)的得分較低。該類城市的特征是海洋生態(tài)健康狀況良好，對海洋生態(tài)破壞較小，并注重海洋生態(tài)保護(hù)，但破壞強(qiáng)于保護(hù)。

（2）以上海市和寧波市為代表，即綜合得分低，壓力系統(tǒng)和狀態(tài)系統(tǒng)的得分較低，而響應(yīng)系統(tǒng)的得分較高。該類城市的特征是海洋生態(tài)健康狀況較差，對海洋生態(tài)破壞較大，雖注重海洋生態(tài)保護(hù)，但保護(hù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能彌補(bǔ)破壞。

（3）以秦皇島市、連云港市、南通市和溫州市為代表，即綜合得分較低，狀態(tài)系統(tǒng)和響應(yīng)系統(tǒng)的得分較低，而壓力系統(tǒng)的得分較高。該類城市的特征是對海洋生態(tài)破壞較小，但過分忽略海洋生態(tài)保護(hù)，導(dǎo)致海洋生態(tài)健康狀況不佳。

（4）以大連市和青島市為代表，即綜合得分處于中等水平，狀態(tài)系統(tǒng)和響應(yīng)系統(tǒng)的得分處于中等水平，而壓力系統(tǒng)的得分較低。該類城市的特征是對海洋生態(tài)破壞較大，導(dǎo)致海洋生態(tài)健康狀況不佳。

（5）以湛江市和北海市為代表，即綜合得分處于中等水平，狀態(tài)系統(tǒng)的得分明顯高于壓力系統(tǒng)和響應(yīng)系統(tǒng)，且壓力系統(tǒng)的得分明顯高于響應(yīng)系統(tǒng)。該類城市的特征是對海洋生態(tài)的破壞強(qiáng)于保護(hù)，但海洋生態(tài)健康狀況較好，表明海洋生態(tài)承載能力很強(qiáng)。

（6）以煙臺市和福州市為代表，即綜合得分較高，狀態(tài)系統(tǒng)的得分明顯高于壓力系統(tǒng)和響應(yīng)系統(tǒng)，且響應(yīng)系統(tǒng)的得分稍高于壓力系統(tǒng)。該類城市的特征是對海洋生態(tài)破壞較大，但保護(hù)稍強(qiáng)于破壞，且海洋生態(tài)健康狀況明顯較好，表明海洋生態(tài)承載能力較強(qiáng)。

4結(jié)語

隨著我國加快建設(shè)海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略的深入實(shí)施，面對日益嚴(yán)峻的海洋生態(tài)環(huán)境問題，通過科學(xué)合理的海洋生態(tài)健康評價指標(biāo)體系和評價方法，綜合評價海洋生態(tài)健康尤其是人類活動的影響，具有重要意義。本研究基于PSR模型，對2015年14個沿海城市的海洋生態(tài)健康進(jìn)行評價，各沿海城市海洋生態(tài)健康狀況總體較好但有所差異，并均存在優(yōu)勢和不足，應(yīng)減小海洋生態(tài)破壞和注重海洋生態(tài)保護(hù)，在保障海洋生態(tài)健康的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

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