我國沿海地區海洋經濟、海洋科技創新和海洋生態環境的耦合協調關系探究

李璟瑤,陳璇

(上海海洋大學經濟管理學院 上海 201306)

0 引言

隨著全球經濟的發展,人類認識海洋和開發利用海洋的能力日益提高,海洋的價值被越來越多的國家所重視。在發展海洋經濟的同時,我國越來越重視海洋科技創新和海洋生態環境;強調海洋科學技術的力量,以科技創新引領海洋強國建設;轉變海洋經濟增長模式,調整海洋產業結構,促進經濟和生態環境協調發展[1]。因此,深入研究海洋經濟、海洋科技創新和海洋生態環境之間的關系,對我國海洋可持續發展和建設海洋強國具有重要意義。

目前相關領域已取得一定的研究成果。Grossman等[2]提出環境庫茲涅茨曲線,表明經濟增長與環境污染之間存在“倒U形”關系;范慧平等[3]對河南省經濟與環境之間的關系研究證實這一結論;Martinez等[4]研究海洋環境對社會經濟發展的重要程度,并對開展海洋環境保護提出對策建議;Kildow等[5]認為海洋經濟與海洋環境在發展過程中相互制約,須人為干預以平衡經濟增長和環境保護之間的關系;高樂華等[6]對海洋經濟、海洋生態和社會3個子系統進行研究,提出只有在良好的經濟結構和社會秩序下,海洋生態才能獲得良好的發展;張樨樨等[7]和吳長春等[8]從全國視角評價海洋產業集聚和海洋科技人才之間的協調關系;茍露峰等[9]、張曉等[10]、關偉等[11]和黃瑞芬等[12]分別對山東省、廣東省、遼寧省和環渤海地區海洋經濟與海洋環境的關系進行耦合研究,并提出協同發展的對策建議;李博等[13]研究影響海洋經濟脆弱性的因素,并提出通過推動科技創新、人才培養和海洋生態保護來降低海洋經濟脆弱性;覃雄合等[14]構建發展度和協調度的量化模型,研究海洋經濟可持續發展的動態演變。

目前的研究多集中于海洋經濟與海洋生態環境方面,而較少將海洋科技創新作為單獨的子系統納入,且多以某一地區作為研究對象進行分析。本研究基于已有研究成果,將海洋科技創新作為單獨的子系統,采用熵值法和耦合協調度模型,探討我國沿海11省(自治區、直轄市)海洋經濟、海洋科技創新和海洋生態環境3個子系統的發展水平及其關系,對比分析各地區耦合協調等級差異的原因,并提出對策建議。

1 模型構建

1.1 數據來源和處理

本研究以我國沿海11省(自治區、直轄市)為研究對象,相關原始數據均來自2016年《中國海洋統計年鑒》《中國統計年鑒》和《中國環境統計年鑒》。

由于不同指標的量綱和單位不同,須對原始數據進行無綱化處理。

(1)對于正向指標(效益指標),處理方法為:

(2)對于負向指標(成本指標),處理方法為:

式中:xij表示第i個地區第j項指標的原始數據;Xij表示第i個地區第j項指標的標準化數據;xjmin和xjmax分別表示第j項指標的最小值和最大值。

1.2 指標體系構建和指標賦權

本研究主要分析海洋經濟、海洋科技創新和海洋生態環境之間的內在關系,在借鑒相關文獻[15]的基礎上,充分考慮三者的復雜性,遵循科學性、系統性、可操作性和動態性的指標選取原則,選取22個具有代表性的指標,衡量三者的耦合協調狀況。

指標權重的確定方法主要包括主觀賦權法和客觀賦權法。為避免主觀賦權法產生的偏差,本研究采用客觀賦權法中的熵值法進行指標賦權。

(1)計算第i個地區第j項指標的權重:

(2)計算各指標的熵值:

(3)計算各指標的差異系數:

(4)計算各指標的權重:

式中:n表示地區數量;m表示指標數量。

1.3 耦合協調度模型

1.3.1 綜合評價指數模型

構建各子系統的綜合評價指數模型[9],并以該指數衡量各地區海洋經濟、海洋科技創新和海洋生態環境的發展水平。綜合評價指數越高,表明子系統發展越好。計算公式為:

式中:F(x)、G(y)和H(z)分別表示海洋經濟綜合評價指數、海洋科技創新綜合評價指數和海洋生態環境綜合評價指數;xi、yj和zk分別表示海洋經濟、海洋科技創新和海洋生態環境的標準化值;ai、bj和ck分別表示各指標的權重;o、p和q分別表示海洋經濟、海洋科技創新和海洋生態環境的指標數量。

1.3.2 耦合度模型

耦合度描述各系統和系統要素之間相互影響、相互作用的強度。本研究基于已有研究成果,構建海洋經濟、海洋科技創新和海洋生態環境之間的耦合度模型。耦合度越高,表明各系統之間的相互作用越好。計算公式為:

式中:C表示耦合度,取值范圍為[0,1]。

1.3.3 耦合協調度模型

由于耦合度只能反映各子系統之間相互作用的強度,而不能反映各子系統整體的發展水平和協調度;若僅參考耦合度,可能出現各子系統整體發展較差但耦合度較高的結果。因此,引入綜合協調指數,并進一步構建反映海洋經濟、海洋科技創新和海洋生態環境協調發展狀況的耦合協調度模型。計算公式為:

式中:T表示綜合協調指數;α、β和δ分別表示海洋經濟、海洋科技創新和海洋生態環境的待定系數,3個系數均大于0且相加為1,由于本研究認為海洋經濟、海洋科技創新和海洋生態環境同等重要,故表示耦合協調度,取值范圍為[0,1]。

耦合協調度越高,表明該地區海洋經濟、海洋科技創新和海洋生態環境發展水平越高,且三者之間的耦合度越高[16]。

2 實證分析

根據涉及海洋經濟、海洋科技創新和海洋生態環境3個子系統的相關文獻,選取使用頻率較高的22個基礎指標。其中,7個指標反映海洋經濟,8個指標反映海洋科技創新,7個指標反映海洋生態環境;除工業廢水直排入海量、工業廢水處理量和一般工業固體廢棄物處理量3個指標為負向指標外,其他指標均為正向指標。指標體系和指標權重如表1所示。

耦合協調度計算和評價結果如表2所示。

表1 海洋經濟、海洋科技創新和海洋生態環境的耦合協調度指標體系

表2 我國沿海地區海洋經濟、海洋科技創新和海洋生態環境的耦合協調度

2.1 子系統綜合評價指數

我國沿海11省(自治區、直轄市)的海洋經濟綜合評價指數為0.1～0.6,其中廣東、山東和上海明顯高于其他地區,三者分別是珠三角地區、環渤海地區和長三角地區海洋經濟發展較快的代表地區。

海洋科技創新綜合評價指數的地區差異明顯,其中廣東最高(0.807 5),而海南最低(0.007 4)。可以發現,海洋科技創新綜合評價指數最高的廣東、山東和上海,也是海洋經濟綜合評價指數最高的3個地區。值得注意的是,這3個地區的海洋科技創新綜合評價指數均高于海洋經濟綜合評價指數,表明其海洋科技創新發展水平優于海洋經濟發展水平,即海洋科技創新能力沒有完全轉化為海洋經濟實力。

福建的海洋生態環境綜合評價指數最高且遠超其他地區。福建于2016年制定《福建省海洋生態文明建設行動計劃》和《“十三五”近岸海域污染防治方案》等規劃,明確海洋生態環境保護目標,開展常態化海洋生態修復,提高公眾海洋生態環境保護意識,對污染海域進行整治修復,先后部署開展“海盾”“碧海”“護島”和“銀灘”等專項執法行動,大大提高海洋生態環境保護力度。但福建的海洋科技創新綜合評價指數較低,在一定程度上制約其海洋經濟發展。

2.2 耦合協調度

從耦合階段來看:海南處于頡頏耦合階段,福建和廣西處于磨合耦合階段,表明其海洋經濟、海洋科技創新和海洋生態環境子系統的發展不均衡;其他地區均處于高水平耦合階段,表明其海洋經濟、海洋科技創新和海洋生態環境子系統能夠相互促進和共同發展。

從耦合協調等級來看:①廣西和海南的耦合協調度都低于0.3,處于中度失調衰退等級,同時這2個地區的海洋科技創新綜合評價指數也最低,表明其在海洋科技創新方面的投入過低,并嚴重滯后于其海洋經濟發展;②河北處于輕度失調衰退等級,主要原因是其海洋經濟、海洋科技創新和海洋生態環境子系統的綜合評價指數均較低;③天津、遼寧、江蘇和浙江的耦合協調度為0.5～0.6,處于勉強耦合協調等級;④上海和福建均處于初級耦合協調等級,其中上海海洋生態環境的發展嚴重滯后于海洋經濟和海洋科技創新的發展,而福建海洋科技創新的發展嚴重滯后于海洋經濟和海洋生態環境的發展,子系統發展的不均衡阻礙這2個地區進入更高的耦合協調等級;⑤廣東和山東在發展海洋經濟的同時兼顧發展海洋科技創新和保護海洋生態環境,耦合協調度均超過0.7,處于中級耦合協調等級。

廣東于2011年開始構建“三區、三圈、三帶”的海洋綜合開發新格局,在大力發展海洋經濟的同時保護海洋生態環境,同時積極實施科技興海戰略;2014年更是實施海洋強省戰略,在促進海洋產業結構轉型升級的同時守住海洋生態環境的底線。山東于2011年正式建立藍色經濟區,通過實施“藍色產業領軍人才支持計劃”和新增一大批海洋科技創新平臺,大幅提高海洋科技對海洋經濟的貢獻率;同時加快建設國家級海洋公園,逐步建立省、市、縣三級海洋環境監測網絡,不斷完善海洋生態補償和損害賠償制度。與其他沿海地區相比,廣東和山東的海洋經濟、海洋科技創新和海洋生態環境發展水平一直居于全國前列,并努力向良好和優質耦合協調等級發展,其成功經驗可為其他沿海地區所借鑒。

3 結語

本研究基于我國沿海11省(自治區、直轄市)的相關數據,構建海洋經濟、海洋科技創新和海洋生態環境的耦合協調指標體系,并引入耦合協調模型進行實證分析,主要得出3點結論。①海洋科技創新的發展對海洋經濟的發展具有促進作用(如廣東、山東和上海);②海洋生態環境的發展有利于海洋經濟的可持續發展(如福建);③廣東和山東的海洋經濟、海洋科技創新和海洋生態環境3個子系統雖已進入中級耦合協調等級,但與良好和優質耦合協調等級仍有距離。

根據以上結論,對我國沿海地區提出3點對策建議。①注重海洋系統的協調發展,發展特色海洋經濟,以產業鏈延伸帶動海洋產業結構優化升級,加大海洋科技創新和人才培養力度,以海洋科技創新促進海洋經濟發展,同時加強海洋生態環境保護力度,實現良性循環;②加大海洋科技投入,加快產、學、研一體化發展,提高海洋科技成果轉化率,鼓勵企業開展自主技術創新,共同推動海洋科技進步;③制定海洋生態環境保護政策,完善海洋生態環境監管體系,劃定海洋生態保護紅線,實行海洋生態補償制度,因地制宜建立海洋保護區,鼓勵發展綠色經濟,加大對廢棄物超標排放和海洋環境污染的處罰力度。