中國海洋漁業生態效率的時空分異及其影響因素

王澤宇,曹江琦,王焱熙

(遼寧師范大學海洋經濟與可持續發展研究中心 大連 116029)

0 引言

海洋漁業是海洋經濟的重要組成部分,在保障水產品供給、緩解糧食安全壓力和改善居民膳食結構等方面發揮重要作用[1]。全球范圍長期粗放型的海洋漁業發展模式給海洋生態環境造成不同程度的損害,近海捕撈難以維持、養殖環境惡化和海水富營養化等問題不斷出現,不僅制約海洋漁業的健康可持續發展,而且導致生態系統整體功能的下降。國際地圈生物圈計劃(IGBP)將陸地與海洋的相互作用(COICZ)列為其核心計劃[2],海洋漁業生態效率研究是人-海關系地域系統科學研究的重要組成部分。區域海洋漁業生態效率測算與分析對于建設海洋生態文明和促進海洋經濟高質量發展具有重要的現實意義,對于完善海洋經濟地理學科理論體系具有重要的理論價值。

生態效率的概念最初由德國經濟學家Schaltegger等[3]提出,用于測算企業運營的生態環境績效[4],隨后眾多國外學者和組織機構對生態效率的概念和內涵進行補充完善[5-7],且研究重點逐漸轉向產業層面的效率。Salmi[8]研究1985-2015年俄羅斯科拉半島采礦業的生態效率,認為實現工業共生是提高工業生態效率的關鍵;Kelly等[9]對比研究不同旅游線路的生態效率,發現游客通常傾向于選擇生態效率較高的旅游線路;Huppes等[10]基于環境影響和經濟脫耦兩大視角,對比利時弗蘭德地區的產業系統生態效率進行探究并刻畫其演變趨勢。此后,為進一步探索生態經濟系統的復合性及其內在的關聯機制,學者們開始嘗試借助其他學科領域的理論和模型,對已有的比值法和模型法進行改進[11]。

國內對于生態效率的研究主要集中在我國陸域的不同行業和區域生態效率的時空分布特征、區域差異及其形成機制[12-20]。郭露等[21]采用超效率DEA 模型,分析我國中部地區的工業生態效率及其影響因素,提出工業生態效率偏低且地區差異較小;鄭德鳳等[22]借助探索性空間數據分析方法,對甘肅省的農業生態效率和空間分布格局進行實證分析,認為考慮非期望產出值更符合實際的農業生產過程;鄭慧等[23]基于新型城鎮化背景,運用超效率DEA模型測算我國省際區域的生態效率及其內在驅動因素,提出東部經濟發達地區的生態效率普遍較高,而西部經濟欠發達地區的生態效率較低。也有少數學者對我國海洋經濟生態效率進行研究:蓋美等[24]結合中國海洋經濟發展態勢,對沿海地區的海洋生態效率進行測度,認為海洋生態效率呈上升趨勢,但效率仍存在缺失;鄒瑋等[25]借助Bootstrap-DEA模型測算環渤海地區的海洋經濟效率,認為糾偏后的海洋投入產出經濟效率更為有效。

綜上所述,現有的研究多圍繞陸域生態效率或海洋經濟總體層面的生態效率展開,而鮮見對具體海洋產業生態效率的研究。海洋經濟具有顯著的產業差異和區域差異特征,區域海洋漁業生態效率研究對于海洋生態文明和“藍色糧倉”建設更具有指導意義。鑒于此,本研究基于海洋漁業生態效率的內涵,采用考慮非期望產出的超效率SBM 模型、標準差橢圓和廣義矩估計模型(GMM),對2007—2016年中國海洋漁業生態效率進行測算和時空分異分析,以期為海洋漁業的綠色發展提供決策參考依據。

1 研究方法

1.1 超效率SBM 模型

傳統DEA 模型局限于單一從投入或產出角度出發,對指標權重不加任何限制,對測量誤差的忽略會影響效率測度的準確性和穩定性,導致結果偏離實際。為克服缺陷,Tone[26]提出超效率SBM 模型,該模型結合超效率DEA 模型和SBM 模型的優勢,避免徑向和角度選擇帶來的影響,并充分考慮存在非期望產出時的效率評價問題,能夠更準確和有效地測度評價單元的效率,計算公式為:

式中:ρ*表示海洋漁業生態效率;m和s分別表示投入和產出指標個數;x和y分別表示各投入和產出要素;i和r分別表示投入和產出決策單元和分別表示投入和產出松弛量;xik表示第k個決策單元的第i個投入要素;yrk表示第k個決策單元的第r個產出要素;λj表示權重向量;n表示生產決策單元的個數。

設定ρ*≥1為高生態效率,0.8≤ρ*＜1為中等生態效率,0.6≤ρ*＜0.8 為低生態效率,ρ*＜0.6為生態效率無效[27]。

1.2 標準差橢圓

標準差橢圓(SDE)[28]主要以重心、長軸和短軸為基本參數對地理要素進行定量描述:重心反映生態要素的空間分布特征和相對位置,長軸和短軸體現生態要素的空間分布形態。本研究通過標準差橢圓重心、長軸和短軸的變化,反映中國海洋漁業生態效率的空間分布和移動特征,平均重心、x軸標準差和y軸標準差的計算公式分別為:

式中:xi和yi分別表示研究對象的空間區域;wi表示權重;i表示決策單元;x和y分別表示各點距離標準差橢圓重心的相對坐標;θ為分布格局的轉角。

2 指標選取

2.1 海洋漁業生態效率的內涵

生態效率最早被定義為增加的經濟價值與增加的生態環境影響的比值[3],歐洲環境署(EEA)認為生態效率指以最少的投入創造更多的福利[7],聯合國亞洲及太平洋經濟社會委員會(ESCAP)等對該內涵進行擴展。盡管對于生態效率內涵的界定尚不統一,但已有闡釋均包含環境影響最小化和經濟效益最大化等核心思想。因此,本研究將海洋漁業生態效率界定為:在海洋漁業發展過程中,將海洋漁業各項生產要素的消耗量以及對污染物的處理能力控制在海洋漁業生態系統可承載的能力范圍內,用盡可能少的投入獲得更多的經濟價值,把對海洋生態環境造成的負面影響降到最低。

2.2 指標體系

基于海洋漁業生態效率的內涵,從投入和產出2個方面構建評價指標體系(表1)。

表1 中國海洋漁業生態效率評價指標體系

在投入指標中,海洋漁業資本存量[1,29]＝海洋漁業生產總值×地區資本存量/地區生產總值。在產出指標中納入環境污染的關鍵指標,但氮和磷排放量不易直接獲取,因此參照已有方法[29]進行測算,即海水養殖污染產出量＝海水養殖生物的產污系數×海水養殖生物的增產量。

2.3 研究區域和數據來源

本研究以中國沿海9省(自治區)為研究區域,時間跨度為2007—2016年,數據來源于歷年《中國海洋統計年鑒》和《中國漁業統計年鑒》。由于天津和上海的海洋漁業占比太小,海洋漁業養殖面積幾乎為0,且個別年份的數據不詳,故未將其納入分析;此外,分析內容也不含我國港、澳、臺地區。

3 中國海洋漁業生態效率的時空分異

3.1 時間格局

2007—2016年中國海洋漁業生態效率如表2所示。

表2 2007—2016年中國海洋漁業生態效率

2007—2016年中國海洋漁業生態效率呈現波動上升的趨勢,但整體仍處于較低水平,存在效率無效的狀況。

(1)江蘇、廣東和山東的海洋漁業生態效率平均值分別為1.337、1.318和1.098,均處于高生態效率水平。江蘇緊抓新一輪沿海開發和“一帶一路”建設機遇,著力打造海洋漁業經濟綠色發展模式,通過攻關海水育苗養殖技術,做強水產品精深加工,有助于海洋生態環境的保護;廣東得益于積極發展海洋戰略性新興產業,重點培育生態化養殖、水產品精深加工和休閑漁業相結合的現代海洋漁業產業鏈,有效解決海洋漁業經濟發展的結構性問題;山東積極實施海洋漁業資源修復行動,大規模建設海洋牧場和實施增殖放流,大力支持海洋漁業從“獵捕型”向“農牧化”轉變,在近海漁業資源養護和生態環境恢復方面取得良好成效。

(2)浙江的海洋漁業生態效率平均值為0.901,處于中等生態效率水平。浙江堅持推崇海洋漁業養殖清潔生態化改造以及水稻和魚蝦的共生輪作模式,有效改善海洋漁業基礎設施和海洋生態環境,但仍存在海洋漁業中、低端產業占比較大以及對非法捕撈的管控力度不足等突出問題,制約其海洋漁業生態效率的提高。

(3)遼寧和福建的海洋漁業生態效率平均值分別為0.661和0.650,均處于低生態效率水平。遼寧的海水養殖業仍占海洋漁業的主導地位,海洋漁業發展方式相對粗放;福建部分地區的海水養殖容量處于超負荷狀態,且常年受一系列自然災害的影響,對海洋生態環境的影響較大。

(4)廣西、河北和海南的海洋漁業生態效率平均值分別為0.434、0.332和0.283,均處于生態效率無效水平。這3個地區普遍以海洋漁業粗加工和淺加工為主,現有漁船裝備和漁業基礎設施滯后,且缺乏相關技術和人才。

3.2 空間格局

基于2007—2016年中國海洋漁業生態效率,借助ArcGIS 10.2軟件繪制中國海洋漁業生態效率的標準差橢圓重心移動和空間分布的動態演變軌跡(圖1和圖2)。

圖1 2007—2016年中國海洋漁業生態效率的重心移動

圖2 2007—2016年中國海洋漁業生態效率的標準差橢圓重心移動距離和長、短軸變化

從標準差橢圓重心移動的方向和距離來看,2007—2016年中國海洋漁業生態效率的空間分布重心呈先向西北方向移動、后向東南方向移動的趨勢,總位移為82.995 km。其中,2007—2011年重心大體向西北方向移動,最大移動距離為289.798 km;2012—2016年重心大體向東南方向移動,最大移動距離為41.916 km。2007—2011年重心在南北方向的波動范圍較大,表明海洋漁業生態效率的區域發展不平衡,南北差異顯著;2012—2016年重心在東西方向小范圍波動,表明海洋漁業生態效率的空間集聚性增強,區域發展不平衡有所改善。

從標準差橢圓的覆蓋面積來看,2007—2011年由12 050萬km2上升到12 135萬km2,表明海洋漁業生態效率的空間分布由集中趨于分散;2012—2016年下降到11 504萬km2,表明海洋漁業生態效率的空間分布由分散趨于集中。其中,江蘇、廣東和山東的覆蓋面積較大,表明這3個地區的海洋漁業生態效率較高。

從標準差橢圓的長、短軸變化來看,2007—2016年長軸標準差始終大于短軸標準差,且長軸波動較大,短軸波動較小,表明海洋漁業生態效率的空間格局在南北方向呈擴張狀態,在東西方向呈收縮狀態。

4 影響因素

為進一步探討中國海洋漁業生態效率的影響因素,本研究運用Stata 14.0軟件對可能的影響因素進行面板GMM 回歸分析。被解釋變量為海洋漁業生態效率,解釋變量為海洋漁業的產業結構、對外開放程度、環境規制和科技支撐。其中,產業結構以海洋漁業第三產業產值占地區海洋漁業生產總值的比重表示,對外開放程度以水產品進出口貿易額表示,環境規制以地方政府治理海洋生態環境的投資額表示,科技支撐以海洋漁業科研推廣機構數量占全國漁業科研推廣機構總數量的比重表示。

傳統的計量經濟模型以線性假設為主,須嚴格限定部分參數變量符合某種假設才能進行分析,存在一定的局限性。而GMM 較好地考慮因變量內生性問題引起的估計偏差,所得到的參數估計量比其他參數估計方法更符合實際。計算公式為:

式中:MEF表示海洋漁業生態效率;i表示地區;t表示年份;α表示常數項;IS、GS、OS和TA 分別表示產業結構、對外開放程度、環境規制和科技支撐;β、λ、δ和ζ分別表示產業結構、對外開放程度、環境規制和科技支撐對海洋漁業生態效率的影響系數;εi為誤差項。

回歸結果如表3所示。

表3 中國海洋漁業生態效率影響因素的參數估計結果

產業結構與海洋漁業生態效率呈正相關關系,且通過1%的顯著性檢驗,表明產業結構的調整有利于海洋漁業生態效率的提高。一方面,產業結構的組合類型和占比關系可在很大程度上影響經濟效益、資源開發利用效益和環境效益,休閑漁業和相關服務業占比的提高也在一定程度上有助于海洋漁業污染物排放量的減少;另一方面,產業結構的升級將提高海洋漁業資源開發利用的廣度和深度,促進海洋漁業的健康可持續發展。

對外開放程度與海洋漁業生態效率呈負相關關系,且通過5%的顯著性檢驗。對外開放程度是具有雙向影響的指標,目前為負向指標但總體影響較小。一般而言,對外開放程度較高地區的產業承接帶來的生態環境破壞也較大。但隨著國際貿易的持續推進,各沿海地區都開始重視引進先進技術和保護生態環境,并根據自身實際情況選擇性地開展貿易活動,實現水產品進出口貿易的良性互動,對外開放程度的正向效應將逐漸顯現。

環境規制與海洋漁業生態效率呈正相關關系,且通過1%的顯著性檢驗。一方面,政府提高海洋生態環境治理能力、推動落實海洋環境保護措施以及投入更多資金用于相關技術研發,有利于提高海洋漁業生態效率;另一方面,政府通過對海洋漁業企業施加環境保護壓力,推動企業優化其產品結構和技術水平,逐漸擺脫資源消耗型的傳統發展模式并不斷提升自身環保標準,能夠間接改善海洋漁業生態環境。

科技支撐與海洋漁業生態效率呈正相關關系,且通過1%的顯著性檢驗,表明隨著海洋漁業科研推廣機構的增多以及R &D(研究與試驗發展)經費投入的增加,企業通過應用綠色生產技術提高自身的資源開發利用效率和污染物處理率,最大化地發揮技術優勢,對提高海洋漁業生態效率產生一定的積極影響。

5 結語

本研究基于海洋漁業生態效率的內涵,綜合運用考慮非期望產出的超效率SBM 模型、標準差橢圓和廣義矩估計模型等方法,對2007—2016年中國海洋漁業生態效率的時空分異及其影響因素進行分析,主要得到3點結論。①2007—2016年中國海洋漁業生態效率總體呈波動上升的趨勢,但地區差異顯著,包括高生態效率、中等生態效率、低生態效率和生態效率無效4種類型;②海洋漁業生態效率空間分布的重心整體向東南方向偏移,空間格局由分散趨于集中,且在南北方向呈擴張狀態,在東西方向呈收縮狀態;③海洋漁業的產業結構、環境規制和科技支撐對海洋漁業生態效率具有正向作用,而對外開放程度對海洋漁業生態效率具有負向作用。

鑒于中國海洋漁業生態效率整體仍處于較低水平,地方政府在制定相關政策時,應根據自身資源特征和經濟發展階段尋求合理的發展路徑。江蘇具有發展海洋漁業的良好物質基礎,應抓住“走出去”戰略和“一帶一路”建設的重要機遇,積極發展遠洋漁業,努力建設布局科學、基礎設施完善和管理規范的遠洋漁業產業體系,不斷拓展遠洋漁業產業鏈;廣東海洋漁業的整體科研實力不強,應積極引進先進經驗和技術,探索海洋漁業發展的新模式,著力培育綠色、低碳和循環的海洋漁業,把現有的比較優勢轉化為競爭優勢;山東應繼續堅持綠色的海洋漁業生態觀,加快推進海洋漁業治理體系和治理能力現代化,全力做好現代化海洋牧場建設綜合試點工作,同時注意節能減排;浙江海洋漁業中海洋捕撈的占比仍較大,應積極響應國家“以養為主、以捕為輔”的號召,出臺相應政策引導捕撈漁民轉產轉業,從而降低捕撈強度,進而優化海洋漁業產業結構;遼寧應加快推進水產健康養殖和精深加工,科學發展海水養殖業,提高水產品質量;福建應進一步強化海洋漁業專業人才的培養,提升海洋漁業的綜合開發利用層次;河北應加快現有漁船裝備和漁業基礎設施等的更新改造,著力解決海洋漁業能耗大和資源轉化率低的問題,同時注重加強對海洋漁業生態環境的監管;廣西擁有豐富的海洋漁業資源,但創新能力和基礎設施建設方面仍存在“短板”,應提高科技研發投入和配套基礎設施建設;海南應繼續加強國際旅游島建設,加快智慧漁業技術創新,使綠色設備和技術貫穿海洋漁業發展全過程,從根本上改善海洋漁業發展環境。

分析海洋漁業生態效率的時空分異及其影響因素對轉變海洋漁業的傳統發展模式和促進海洋漁業的可持續發展具有一定的指導意義。本研究也存在一些不足:由于海洋漁業數據獲得的限制性因素,研究時序較短;僅考慮海洋漁業的產業結構、對外開放程度、環境規制和科技支撐等影響因素,缺乏更加細致和深入的機理分析。在后續研究中,可進一步探討海洋漁業生態效率投入和產出的冗余率和不足率。