基于DPSIR模型的唐山市海洋资源可持续利用评价

丁 娟，陈东景，肖汝琴，吴季亮

（1.青岛大学 商学院，山东 青岛 266071；2.青岛大学 数学学院，山东 青岛 266071）

【区域经济】

基于DPSIR模型的唐山市海洋资源可持续利用评价

丁 娟1，陈东景1，肖汝琴1，吴季亮2

（1.青岛大学 商学院，山东 青岛 266071；2.青岛大学 数学学院，山东 青岛 266071）

以DPSIR模型为基础构建唐山市海洋资源可持续利用的评价指标体系，运用客观赋权法和主观赋权法综合评定驱动力、压力、状态、影响和响应的权重，从驱动力、压力、状态、影响和响应五个方面研究了唐山市海洋资源可持续利用的发展状况及问题，发现响应层对其影响最大。评价结果显示，2007—2011年唐山市的海洋资源可持续利用综合值不断下降，只有2011年有所回升，且综合值大于2007—2010年的值。

DPSIR模型；客观赋权法；主观赋权法

引言

唐山市地处河北省东部沿海，位于秦皇岛与天津市之间，南临渤海，处于环渤海海湾中心地带，海岸线长229.7千米，沿海滩涂82900公顷①。唐山市东南沿岸有王滩、曹妃甸、京唐港等优良港址资源，丰富生物资源、油气资源及滨海旅游资源，这都为唐山市海洋资源开发利用提供了物质基础[1]。但由于海洋开发与保护的关系处理不当引起的海洋资源与环境的问题日益突出，严重影响着海洋生态系统的健康状况，海洋资源的可持续利用问题越来越受重视[2]。国内学者对海洋资源的开发利用进行了众多研究，但研究角度各异，刘明[3]从海洋经济的角度核算了海洋各产业的发展潜力，评估了我国海洋经济发展的潜力；韩秋影等[4]则讨论了海洋资源的评估方法和现状；楼东等[5]研究了我国的海洋资源现状并运用灰色系统方法研究并预测了我国海洋产业状况。大多学者研究了我国海洋资源开发利用的问题并提出了对策，但对海洋资源可持续利用的研究则偏少，尤其是定量研究更少，而对唐山市的海洋资源可持续利用更加少。叶向东[6]从海洋资源开发利用形成的产业现状概述了我国海洋资源的现状及问题，并提出了海洋资源可持续利用的对策；殷克东等[7]则定量的评估比较了我国沿海11省市的海洋资源综合实力；张耀光等[8]基于AHP研究了环渤海地区的海洋资源；宋素青等[9]研究了河北省的海洋资源现状；张静辉等[1]则从经济转型角度研究了唐山市的海洋资源禀赋。由于唐山市海洋资源可持续利用评价方面的文献缺失，唐山又是环渤海经济圈不可或缺的经济主体，因此本文基于DPSIR模型，构建了唐山市的海洋资源评价指标体系，评价2007—2011年唐山市的海洋资源可持续利用，为研究政策提供参考依据。

1 唐山市海洋资源评价

1.1 评价指标体系构建

海洋资源可持续利用评价，涉及因素众多，本文将目标层划为五个准则层，即驱动力因素、压力因素、状态因素、影响因素和响应因素，即DPSIR模型。该模型涵盖了经济、社会、环境及政策四方面，综合系统地反映了人类行为对环境的影响和环境状态对人类的反馈。驱动力层来源于社会经济的推动作用，因此人口的增长、经济的发展、城市化等会间接影响唐山市的海洋资源的可持续利用，驱动力不仅是海洋资源开发利用的动力也是海洋资源可持续利用要解决的问题。压力层则直接的影响海洋资源的持久稳定，是社会发展的副产物、因此对海洋资源具有破坏作用，其中以工业化过程中的排放物最为严重，有害物质极可能导致海洋丧失自净功能。状态层是海洋当前的资源状况，海域污染状况、海洋资源情况等，是唐山市海洋资源现实状态，最能反应海洋资源可持续利用的潜力。影响层是海洋资源受到威胁之后对人类行为活动所做出的反馈，主要表现在海洋资源的产出能力方面和海洋环境恶化方面。在认识到威胁后，人类对海洋资源保护所作出的努力即为响应层，主要为环境保护措施及环境投入。因此基于指标选取的科学性、全面性、可操作性等原则以及唐山市海洋数据的可获得性，本文选取了28个指标构成五层指标体系，从而评价唐山市海洋资源可持续利用（表1）。

1.2 评价指标权重的确定

对于评价对象而言，评价指标所起的作用不同，对评价结果的影响各异，因此确定评价指标权重尤其重要。指标权重的确定方法主要有主观赋权法和客观赋权法，本文将采用主客观综合的方法，确定唐山市海洋资源评价的指标权重，客观赋权法采用改进熵值法，主观赋权法采用AHP方法。首先对指标进行无量纲化处理，指标主要分为两种：正向指标和逆向指标。正向指标是指与海洋资源可持续利用呈正相关的关系，其值越大越好；负向指标是指与海洋资源可持续利用呈负相关的关系，其值越小越好。

式中：χij和χij′分别为第i年第j指标的原值和标准化后的数值；χjmax和χjmin分别为第j指标的最大值、最小值。

1.2.1 客观权重与主观权重确定

客观赋权采用改进熵值法，熵是一种对不确定性的度量，信息量大，不确定性就小，熵就越小；反之，熵值就越大。熵值法通过指标的信息熵，即相对变化对整体的影响权重来确定权重，变化程度大则权重大，反之就权重小。因为本文采取的无量纲化处理方法会出现极端值，熵值法取对数时无法计算，因此选择改进的熵值法来确定权重（αj）。基本步骤如下：首先，数据无量纲化后将坐标向左平移一个单位，即令Xij=χij′+1，Xij为χij′平移后的指标值。其次，计算Xij的比重wij，即第三，计算第j项指标的熵值ej，即，其中k=1/lnn，n代表本文所研究的年份数。第四，计算第j项指标熵权客观权重，其中mj=1-ej，表示第j项指标的差异系数，指标的信息效用价值取决于该指标的信息熵与1之间的差值，mj越大，信息效用越大，从而权重也越大（计算结果见表2）。

表1 唐山市海洋资源可持续利用评价指标体系Tab.1 The evaluation index system for the sustainable utilization of marine resources in the Tangshan City

主观赋权采用AHP法，层次分析法能够通过定性与定量相结合来处理多重因子的指标权重，是常用的主观赋权法。将相互关联的因素按照隶属关系分出若干层次，在最低层指标层通过两两对比得出各因素的权重，然后通过由低到高的层层分析计算出对决策层的权重[10]。层次分析法确定权重（βj）的步骤是：①根据研究问题建立层次结构模型；②根据层次模型，各层元素两两比较构造判断矩阵；③求解判断矩阵特征向量，对判断矩阵进行一致性检验，归一化处理特征向量得到单层排序；④逐层计算得到层次的总排序；⑤进行层次总排序的一致性检验。具体过程及判别标准参考文献[11，12]（表2）。

1.2.3 综合权重的确定

客观权重反映的是指标间的内在关系，即实际观测数据的内在联系，但也有可能会因数据不足或统计不够准确而与实际不符；主观权重是由专家打分得到的，较为符合实际，但也不能避免因个人主观因素导致权重不合理。结合两者的优缺点，本文将采用以客观赋权法为主，用主观赋权法对其适当修正的综合分析法。具体计算过程：ωj=（1-t）αj+tβj，αj、βj分别为客观权重和主观权重，t为修正系数，其值取决于改进熵值法确定的指标权重的差异程度：t=REn×n/（n-1），其中REn为指标权重的差异系数，REn=2×（1×W1+2×W2+…+ n×Wn）/n-（n+1）/n，W1，…，Wn为改进熵值法确定的各指标权重从小到大的重新排序，n为指标的个数（表3）。

将综合权重ωj与准则层中各指标2007—2011年份数据相应评价指标的标准化值Xij相乘，并将每年数值累加，则可得到2007—2011年唐山市海洋资源评价的准则层综合评价值，即，同理，从准则层计算得到目标层唐山市海洋资源评价的综合评价值（表4）。

表2 主客观赋权法权重结果Tab.2 The results of subjective and objective weighting methods

表3 综合赋权法权重Tab.3 Comprehensive weighting method's results

表4 唐山市海洋资源可持续利用综合评价值Tab.4 Comprehensive evaluation of the sustainable utilization of marine resources in the Tangshan City

2 唐山市海洋资源可持续利用评价结果分析

驱动力的客观评价权重为0.230，但主观权重只有0.045，对唐山市海洋资源可持续利用综合贡献率为20.12%。由于驱动力是通过经济带动效应间接的影响海洋资源的可持续利用，因而专家认为其对海洋资源的可持续利用的贡献率较小，但驱动力的七个指标值变动程度较大，信息量较大，从而客观权重远大于主观权重。另外从驱动力的7个代表因素的客观权重来看，城市建筑用地占市区面积比重的权重最大，但主观权重只有0.002，这一差距也表明人们有时会忽略一些看似对唐山市海洋资源可持续利用的影响不大，但实际影响较大的因素。2007—2011年驱动力的综合评价值虽有波动，但变化不大，除2009年较小外，其他各年指标值向好发展，也意味着唐山市的经济发展稳步上升。综合来看，要改善驱动力状况，必须在保证唐山市经济社会持续发展的同时，控制人口增长速度、调整城市化进程步伐和优化产业结构以保障海洋资源的可持续利用。

压力指标的综合权重为0.197 5，在五个指标中排第三位。压力是经济社会等人类活动对海洋资源、环境的直接作用，是驱动力长期附加于海洋资源后产生的直接压力因子。压力的6个指标中，客观权重和综合权重最大的是工业固体废物产生量，主观权重则以COD排放量的权重最大。唐山市中国近代工业发祥地之一[1]，因此重型工业对海水的利用及污染严重影响了海洋资源的可持续利用，唐山市的产业的转型升级应首先针对重工业。从压力的综合值来看，从2007年的0.083 8波动中增加至2011年的0.143 0，这一发展趋势不利于唐山市的海洋资源的可持续利用。从压力指标的评价结果可知，要进一步改进唐山市的海洋资源可持续的压力状况，主要是优化唐山市的工业企业，减少工业废水和固体污染物对海水的污染及海洋资源的破坏，从而降低对海洋生态造成的压力。

状态指标的客观权重0.203，状态指标中，北戴河—滦河口文昌鱼密度和年均赤潮发生面积的客观权重和综合权重最大，北戴河—滦河口文昌鱼密度是海洋生物资源现状的反应，年均赤潮发生面积则反映了唐山市海洋资源在开发利用中被破坏和污染的状况，代表了海洋资源可持续利用的前景。据综合评价值可知，状态综合评价值经历了2008—2009年的上升阶段和2009—2011年的下降阶段，这表明唐山市的海洋资源状态有改善的趋势，减少对海洋资源的过度利用、加强对海洋珍稀生物的保护和兼顾经济与海洋环境综合效益将会进一步改善唐山市海洋资源现状。

影响层是指唐山市的海洋资源可持续利用现状对人类及社会经济等的影响，是海洋环境对人类活动的反馈。影响指标的综合权重为0.177 9，排名最低，说明对唐山市的海洋资源可持续利用的作用不显著，但影响层中的京唐港海域海面垃圾碎片平均密度这一指标的权重却很大，这表明海洋生态环境对人类的活动的反馈作用比较大，唐山市对海洋资源的开发存在较多问题。从影响层的综合评价值来看，影响综合值一直处于不断下降趋势，但2010年又开始增加，这主要因为驱动力、压力等长期作用于海洋环境导致影响层评价值又有所回升，因此改善影响层现状主要在于优化驱动力层与压力层的指标值。

响应层的综合权重值最高为0.240 6，这主要是因为响应层的主观权重最大为0.446，响应层是政府等部门对海洋环境出现问题后做出的响应措施，反映了人类为了海洋资源可持续利用所做的努力，因此专家认为响应层对唐山市海洋资源可持续利用的影响较大。其中环境卫生事业费和三废综合利用产品产值的综合权重最大，分别为0.064 1和0.046 9，两者分别代表了政府对环境的重视程度和污染物再利用的重要作用。响应层的综合评价值与影响层趋势类似经历了先下降后上升的过程，同时响应层2011年的综合值高于各年的综合值，这意味着2011年唐山市开始高度重视对海洋资源的可持续利用。进一步提高响应层综合评价值需要唐山市加大海洋环境的污染治理投资、提高废物的再利用率及出台相应的海洋资源可持续利用政策指导。

在驱动力、压力、状态、影响和响应五个准则层的共同作用下，2007—2011年唐山市海洋资源可持续利用的综合评价值从0.092 4逐渐下降到0.071 7，2011年又增至0.114，这意味着“十一五”中后期间（2007—2010年）唐山市的海洋资源可持续发展水平恶化，这一阶段唐山市为达成“十一五”目标，经济发展较快，对海洋资源的可持续利用造成了影响。国家提高了对海洋资源开发的重视程度，2011年出台了 《中华人民共和国海域使用管理办法》，河北省也出台了《河北省海域管理条例》，作为环渤海经济圈中心地的唐山市也加强了对海洋资源开发的管理，因此海洋资源可持续综合评价值有所提高。

3 结论与展望

海洋资源开发步伐加快的同时，开发利用中的各类问题也不断涌现，科学合理地开发海洋资源以使海洋资源可持续利用越来越受关注，本文以DPSIR模型为基础较为全面地构建了唐山市的海洋资源可持续利用评价指标体系，并综合运用改进熵值法和层次分析法确定了海洋资源可持续利用的驱动力层、压力层、状态层、影响层和响应层的权重，发现响应层的权重最大，即政府及公众对海洋资源开发利用问题的响应对其可持续利用最为重要。指标层中以京唐港海域海面垃圾碎片平均密度和环境卫生事业费的权重最大，这也反映了海洋环境对人类活动的反馈和人类对海洋环境的治理投入对海洋资源是否能可持续利用至关重要，因此，应控制驱动力层和压力层对海洋资源的过度开发，调整海洋开发政策并提高公众意识。另外，2007—2011唐山市的海洋资源可持续利用综合评价值呈不断下降趋势，直至2011年才有回升，并且综合评价值较大，这也预示着唐山市意识到了海洋资源开发中问题，开始重视海洋资源的可持续利用。

本文数据大部分来源于《唐山市统计年鉴》等，受制于其他数据的可获得性，指标体系构建不够全面，需要在今后的研究中进一步积累资料，并探索能较为全面地完整反映唐山市海洋资源可持续利用状况的指标体系。

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[2]陈东景，李培英，等.海洋绿色GDP核算与可持续发展评价研究[M].中国商务出版社出版，2008.

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[6]叶向东.海洋资源可持续利用与对策[J].太平洋学报，2006（10）：75-83.

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[12]朱婧，汤争争，刘学敏，等.基于DPSIR模型的低碳城市发展评价—以济源市为例[J].城市问题，2012，（12）：42-47.

Evaluation of the Sustainable Utilization of Marine Resources in the Tangshan City Based on the DPSIR Model

Ding Juan，Chen Dongjing，Xiao Ruqin，Wu Jiliang
（1.Business School of Qingdao University，Qingdao 266071，Shandong，China；2.Mathematics School of Qingdao University，Qingdao 266071，Shandong，China）

Unreasonable marine development and marine resource depletion have a serious impact on the sustainable utilization of marine resources.In this paper，we base ourselves on the DPSIR model to construct the evaluation index system for the sustainable utilization of marine resources of Tangshan City.Using the objective and subjective weighting methods，the paper evaluates the weights of driving force，pressure，state，impact and response，from the perspective of which，studies the development state of and problems in the sustainable utilization of marine resources in the Tangshan City，and finds the response has the greatest impact.Between 2007 and 2011 the comprehensive value of sustainable utilization of marine resources decreased constantly，except in 2011 when it some what picked up，being greater than the value from 2007 to 2010.

DPSIRmodel；objectiveweightingmethod；subjectiveweightingmethod

F127.22

：A

：2095-1647（2014）05-0022-07

2014-11-13

国家社会科学基金项目 [14BGL005]；教育部人文社科基金项目 [12YJCZH009]；山东省优秀中青年科学家奖励基金项目 [BS2012HZ002]

丁娟，女，硕士研究生，主要研究方向：海洋产业经济学的研究，Email：dingdju@163.com。

陈东景，男，教授，主要研究方向：生态经济与可持续发展，E-mail：cdongj@sina.com。

① 数据来源于2012年《唐山市统计年鉴》