基于PSR模型的海島地區可持續發展評價研究

李佳芮 張峰 曹英志 孫苗 王晶

摘要：為促進海島地區可持續發展，文章基于PSR（壓力—狀態—響應）模型，構建海島區域可持續發展的指標評價體系，并以長島縣為例，選取28個指標對2010—2015年期間海島可持續發展狀況進行綜合評價分析。研究結果顯示，長島縣在可持續發展方面的能力在逐漸提高，但壓力、狀態和響應3個子系統間的協調度不穩定，不利于長島縣的后續發展。針對該問題，文章建議從強化規劃引導、改善海島生態環境、優化基礎設施功能、推進海島產業結構轉型升級等方面加大政策和資金的投入力度，為海島地區可持續發展提供支撐。

關鍵詞：PSR;海島;資源利用;生態環境;可持續發展;評價

中圖分類號：P74文獻標志碼：A文章編號：1005-9857（2019）01-0075-08

Sustainable Development Evaluation of Island Area Based on PSR Model：A Case Study of Changdao County

LI Jiarui，ZHANG Feng，CAO Yingzhi，SUN Miao，WANG Jing

（National Marine Data and Information Service，Tianjin 300171，China）

Abstract： According to the basic theory of sustainable development and drawing lessons from the indicator system of land sustainable development，with the pressurestateresponse （PSR） model as the foundation，the evaluation index system and its evaluation model of sustainable development of islands were constructed.Taking Changdao County as an example，28 indicators were selected to evaluate the sustainable development of the island during 2010—2015.The results showed that the comprehensive ability of sustainable development in Changdao county was increasing year by year，but the coordination between the three subsystems of pressure，state and response was not stable，which was not conducive to the further development of Changdao county.In order to give full play to the resource advantages of Changdao County，and maintain its healthy and sustainable development，it was suggested that policies and funds should be increased from the aspects of strengthening planning guidance，improving the ecological environment of the island，optimizing the functions of the infrastructure，and promoting the transformation and upgrading of the islands industrial structure.

Key words：PSR，Islands，Resource utilization，Ecological environment，Sustainable development，Evaluation

0引言

我國擁有廣闊的海洋，海洋中分布著眾多的海島，海島作為我國領土的重要組成部分，擁有豐富的自然資源，具有生態、經濟、科研、國防及軍事、權益維護等價值。隨著我國自然資源的不斷消耗，目前出現了陸域資源嚴重緊缺的現象，許多地區已經注重海洋資源的開發，將發展的目光轉移到海島地區，大力發展海島經濟。海島及其周邊海域蘊藏著豐富的資源，因此具有較大的開發價值。但是由于海島四面環海，面積小，區域位置特殊，生態脆弱，如果遭到破壞，恢復難度較大。《中華人民共和國海島保護法》出臺前，由于缺乏相應的監管，海島的開發利用一直處于無度、無序的狀態。近年來，相關部門雖然采取相應措施開展海島保護工作，但海島過度開發的現象仍然存在，這嚴重影響了海島的生態平衡，導致海島環境惡化，資源量銳減，甚至給海島的生態系統造成不可逆轉的后果。因此，為實現自然資源的永續利用，達到海島的生態平衡，研究海島地區可持續發展具有重要的現實指導意義[1]。

目前，國內外有關可持續發展理論方面的研究較多，許多機構和專家對可持續發展評價體系的構建進行了大量而深入的研究，建立了有關可持續發展的評價方法和評價模型，如側重于從資源和環境消耗上評價可持續發展狀況的“生態足跡”模型（EF）[2-4]、資源承載力模型[5]，側重于教育水平及人均GDP方面評價的綠色GDP核算體系[6]、人文發展指數（HDI）模型等[7]。但是，由于海島遠離大陸，具有一定的特殊性，其可持續發展問題復雜而多樣，至今還未建立統一的評價體系和模型方法。本研究結合可持續發展的相關理論，在研究陸地有關可持續發展思路的基礎上，以長島縣為例，探討基于壓力—狀態—響應（pressurestateresponse，PSR）框架的海島地區可持續發展的綜合評價。

1研究區域概況

長島縣介于遼東半島和膠東之間，位于黃河和渤海交匯的地方，是華北地區唯一的海島縣。長島縣由32個海島組成，陸地面積約56 km2，擁有海域8 700 km2，海岸線長146 km，該縣是一個以漁業為主的海島縣，也是北方開發較成熟的海島地區。長島縣轄1個街道、1個鎮、6個鄉，縣政府設在南長山街道。截至2015年末，戶籍戶數15 515戶，總人口為42 183人，其中城鎮人口21 658人[8]。

長島縣是我國海島縣發展的突出代表，在生態環境、經濟資源、社會文化價值方面都表現出了海島地區發展的典型特征。由于長島縣遠離大陸，區域位置較獨立，與陸地相比，海島生態系統較脆弱。近年來，支持海島建設的優惠政策越來越多，沿海各地開發利用海島的程度也在與日俱增，在這個過程中如何平衡經濟發展與資源利用和生態環境之間的關系也顯得尤為重要，而這也在一定程度上限制了長島縣的可持續發展。

2研究方法與數據來源

21評價模型

PSR模型，最初是由Tony Friend 和David Rapport 提出，目的應用于分析環境中壓力、現狀與響應間的關系。后在國際經濟合作與發展組織（OECD）和聯合國環境規劃署（UN-EP）的共同推動下，PSR 模型成為研究環境問題的基本框架[9]。該模型依托自然環境，以人類活動等因素作為外力對其施加壓力，結果改變了當地自然資源與生態環境的質量，使其達到了某種狀態，通過政府決策、人們行為等方式對這些變化做出響應，改變目前的狀態，減少由于人類活動對環境的壓力，維持生態健康[10]，它側重于揭示資源利用、生態環境與經濟社會發展之間的關系。

根據PSR模型的理念，結合海島的實際情況，評價長島縣可持續發展的模型根據特定指標演變而來（圖1）。它是由人類活動行為包括社會進步、經濟發展、人口狀況等在內的外在因素作為壓力，改變海島的生態環境質量狀況，通過信息的傳遞，政府或相關機構做出相應的管理決策等響應。這種社會響應對海島狀態產生影響，從而轉化成人類活動可利用的資源。如此反復，形成一個完整的架構，反映人與自然相互作用的共同結果[9]。

22評價指標體系構建

221指標體系的設置原則

為全面真實衡量海島可持續發展的能力，評價指標的選取須具有一定的完備性和代表性，能夠綜合反映影響海島可持續發展的各種因素。針對海島具體實際，評價指標體系的設置應遵循以下原則[11]。

（1）科學性：在結合可持續發展理論、生態環境理論以及經濟發展理論的基礎上，客觀地選取指標，真實地反映海島發展的總體狀況，注重各個子系統和指標之間的聯系，并能較好地衡量可持續發展目標實現的程度。

（2）可操作性：在考慮指標的現實性、可獲取性和可比性的基礎上，選取的指標要簡單明了，容易理解。通常情況下，指標以百分比、人均占有量、利用效率等形式來表示，不僅使得指標容易理解與接受，而且增強了指標的可比性。為避免大量調查工作，方便數據的獲取，盡量采取綜合性指標，減少評價指標的數量。

（3）層次性：海島是一個復雜的綜合系統，將這個比較大的系統分解為具有內在邏輯關系的子系統，再將子系統分解為能夠反映決定其行為的主要環節和關鍵組成成分的狀態，進而用各變量來反映和揭示狀態的行為、關系、變化等原因和動力，最后，采用可測量、可對比、可獲取的指標給予直接度量。

（4）動態性：評價指標體系要能反映一定時空尺度的海島可持續發展狀況，不僅要求對系統的可持續發展能力進行描述、分析和評價，還要求能夠預測未來的發展趨勢。預測能力越強，指標體系的指導性越強，能夠更好地幫助相關部門采取有力措施，促進可持續發展的實現。

222指標體系的構建

根據長島縣可持續發展評價的PSR模型框架，充分考慮海島實際情況，經過認真研究，共遴選了28個考量指標，通過查閱官方統計內容收集相關指標數據，形成了可持續發展評價體系。該指標體系由目標層、準則層和指標層組成，共有壓力、狀態和響應指標體系3個子系統（表1）。

23數據標準化處理

由于評價體系中各指標的單位不同，量綱、數量級、數量變化幅度以及指標的正負取向均存在差異，考慮到數據之間的可比性，必須統一量綱才能進行數據處理與分析，因此，本研究中對數據采取標準化處理的方法為極差法[12]。

在進行標準化處理過程中，根據指標對評價綜合指數影響情況的不同，將采取不同的方法。部分指標對綜合評價指數的貢獻是正向的，稱為正功效指標;部分指標是負向的，稱為負功效指標，具體計算公式如下：

Ci為正功效指標時，ci′=ci-cmincmax-cmin

Ci為負功效指標時，ci′=cmax-cicmax-cmin

式中：ci′為C層指標Ci的標準化值，0≤ci′≤1;ci′為C層指標的統計或原始計算值;cmax為海島地區某指標ci′的最大值;cmin為海島地區某指標ci′的最小值。

24評價指標權重的確定

本研究中，海島可持續發展綜合評價確定指標權重的方法采用層次分析法。層次分析法[13]（The Analytic Hierarchy Pricess，AHP）是20世紀70年代提出的，能夠有效地分析一些不能完全由定量的方法所解決的問題。本研究根據在前文分析的基礎上確定了可持續發展的目標層（A）、準則層（B1-B3）和指標層（C1-C28）。通過與相關專家溝通分析，最終構建可持續發展指標的判斷矩陣。經過計算判斷矩陣最大特征值Xmax，反復計算對應的特征向量，并進行一致性檢驗，最終得出各部分權重，具體權重見表1。

25可持續發展綜合評價

綜合指數法[12]是在計算各子系統指數的基礎上，按照各自的權重再進行一次加權求和得到一個可持續發展指數，其計算公式為：

I=ni=1（Wi×Ui）

Ui=nj=1（Wj×Vj）

式中：Wi為準則層各指標權重，ni=1Wi=1;Ui為準則層各評價指標;Wj為指標層各指標權重，nj=1Wj=1;Vj為指標層各評價指標。根據海島可持續發展的特征，借鑒前人的研究成果[14-16]，將海島可持續發展綜合指數分為5級（表2）。

26PSR系統協調度分析

PSR 模型形象地模擬了一段時期內，海島地區政府部門在掌握當地生態、經濟、社會發展現狀的基礎上，做出引導海島可持續發展的響應政策，對人類活動加以規范和約束，使海島得到良性發展。然而，海島的可持續發展是一個動態的變化過程，因壓力、狀態和響應各子系統之間的相互協調程度的變化而變化。為綜合分析海島可持續發展，評估各子系統之間的內在聯系，本研究引入協調度函數[9]，即依據各系統之間的距離大小和離散程度，來衡量3個子系統間的協調狀況。

C=α+β+γα2+β2+γ2

式中：C 為協調度指數;α、β、γ分別代表壓力、狀態和響應所對應的子系統得分。

當子系統分數值越接近時，C值則越接近1732。此時，表明協調度越高，反之，則越低。

27數據來源

本研究采用的數據來源于長島縣統計公報（2010—2015年）、長島縣政府工作報告，《煙臺市統計年鑒》（2011—2016年）[8]、《中國統計年鑒》（2011—2016年）、山東省歷年環境質量調查報告、山東省歷年環境狀況公報。

3評價結果與分析

根據上述理論和計算公式，得出計算結果如表3和表4所示。

根據表4計算得出的結果，將3個子系統中的數據以折線圖的形式分別予以表示，并將綜合指數與協調度制成折線圖進行分析（圖2和圖3）。

根據表2所示，2010—2012年長島縣可持續發展能力為很弱，其綜合指數介于0109 1～0130 7;2013—2015年可持續發展能力為較弱，其綜合指數介于0205 7～0250 7。總體而言，長島縣的可持續發展能力較弱。

31可持續發展評價中“壓力指數”變化分析

從壓力指數變化趨勢可知，2010—2015年壓力系統的指數呈小幅度的波動，但總體呈現穩定上升的趨勢。分析其原因，近6年長島縣受自然和人文因素影響，環境壓力不斷上升，其中人文因素影響程度逐年遞增，如漁業總產值增長迅速，由2010年1085萬元/人上升到2015年的1454萬元/人，年旅游收入由26萬元/人增加到83萬元/人，第三產業占GDP比重也由301%上升到3627%，人均供電量由014萬kW·h增加到018萬kW·h，人均生活用水量由6135 L/d增加到90 L/d。由此可見，推進社會發展的同時，以消耗自然資源為代價，給海島地區的可持續發展產生了一定的壓力。

32可持續發展評價中“狀態指數”變化分析

從狀態指數變化趨勢可知，2010—2015年狀態系統的指數呈上下起伏波動，但波動幅度不大，總體呈現下降趨勢。分析其原因，近幾年長島縣所轄區域沿岸海域海水質量較好，但在2011年6月中海油渤海灣漏油事故對該海域環境質量產生了一定的影響;海島植被覆蓋率逐年降低，由60%減少到57%;廢水排放量由80 t增加到10903 t，污水集中處理率由7491%減少到65%，生活垃圾處理量由23萬t減少到079萬t。由此可見，長島縣的人居環境包括生態環境、基礎設施等狀態雖有所改善，但目前經濟社會發展日益增長的速度與海島生態環境所承受能力之間的矛盾依然突出，因此，長島縣的狀態系統指數不但沒有上升，反而處于下降的趨勢。

33可持續發展評價中“響應指數”變化分析

從響應指數變化趨勢可知，2010—2015年響應系統的指數總體呈現上升趨勢。以2010年為基準年，到2012年，人均公共綠地面積、建成區綠化覆蓋率都達到最低值，分別為2869 m2、4474%，2013—2015年上述指標呈逐年上升趨勢，最高值分別為3119 m2、4888%。醫療衛生、教育、社會保障與就業、節能環保、科學技術財政支出均存在小幅度的上下波動，如教育財政支出呈逐年遞增趨勢，由人均0126 6萬元增加到0201 4萬元;節能環保財政支出在人均0104 8～0140 9萬元，最低值出現在2010年，最高值出現在2013年。2010—2012年，相關部門還沒有發現海島可持續發展面臨的壓力，也未察覺由此產生的變化，也就沒有采取相關措施予以應對，因此壓力和狀態系統基本保持原有態勢。隨后幾年，政府加大對各方面的投入，但是壓力和狀態不能馬上對其響應做出反應，因此出現了響應系統的指數逐漸上升，壓力和狀態系統指數仍未見明顯好轉的現象。

34PSR系統協調度分析

從圖3可知，長島縣可持續發展綜合評價指數介于011～025，PSR系統協調度介于131～167。PSR系統協調度于2011年達到最高值，為167。2011—2015年，綜合指數上升，協調度反而下降，這是由于壓力—狀態—響應3個系統的變化速度不夠協調導致。可見，雖然長島縣可持續發展綜合評價指數在不斷上升，但“壓力—狀態—響應”之間的協調度不夠穩定。

4結論與建議

近年來，長島縣大力實施“四個一百萬”產業工程和“百千萬億”文化工程，著力改善民生條件，不斷優化長島生態環境，使全縣的經濟社會保持又好又快的發展態勢，先后被確定為國家級可持續發展示范區、國家級海島資源綜合開發試驗區，全國十大“科技興海”養殖示范基地等稱號。

通過研究發現，2010—2015年長島縣可持續發展綜合指數總體呈現上升趨勢，但其可持續發展能力仍然較弱。在各子系統中，響應系統的漲幅最大，說明社會響應力度在逐漸變大，但環境壓力居高不下，狀態系統也呈現下降趨勢，而且，各子系統協調度不夠穩定，這并不利于后續的發展。為了充分發揮長島縣的資源優勢，促進其可持續健康發展，建議在以下幾個方面加大政策和資金的投入力度。

（1）強化規劃的引導作用，制定或修訂相關規劃，處理好保護與開發之間的關系，加強國民經濟和社會發展規劃、產業發展規劃、生態建設規劃等其他規劃之間的銜接，通過系統的規劃在保證海島自然資源高效利用的基礎上，推動海島全面協調發展。

（2）改善海島生態環境，堅持生態優先，建立和完善地方環保法律法規體系，對海島水資源進行修復，加強海洋環境污染預警、防控和應急處置能力建設，嚴格遵守生態紅線制度，加強生態管控，科學合理開發利用海島生態資源。

（3）優化基礎設施功能，進一步加強海島供水、供電、交通、污水處理等基礎設施建設，提升公共服務水平。

（4）推進海島產業結構轉型升級，堅持規模化、科技化、標準化、品牌化的發展路徑，加快推動傳統漁業向生態、優質、高效的現代漁業轉型，大力發展海島旅游、海島餐飲、海島倉儲等服務產業，積極探索海洋能源的開發利用。

本研究在指標選取方面尚存有不足，受限于數據的獲取，該指標體系不能完全包括影響長島縣可持續發展評價的所有指標，因此對數據的處理和結果的計算可能存在偏差。在后續的研究中，將不斷完善PSR 模型的指標體系，對海島可持續發展的預測、生態保護與經濟社會可持續發展之間的關系等方面進行深入研究。

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