海洋能开发对社会经济影响的评价研究*

2014-09-17 02:08殷克东黄杭州
关键词:海洋影响经济

殷克东 黄杭州

(中国海洋大学 经济学院,山东 青岛266100)

一、引言

21世纪是海洋的世纪,党的十八大报告提出“提高海洋资源开发能力,发展海洋经济,保护海洋生态环境,坚决维护国家海洋权益,建设海洋强国”。可见,提高海洋资源开发能力是建设海洋强国的重要基础和保障,而海洋能开发作为海洋资源开发能力的重要一环,具有非常重要的战略意义。从经济发展角度看,海洋能开发将逐渐形成产业化,是未来海洋经济发展新的增长点,并不断推动和促进海洋产业结构的优化升级;从社会发展角度看,海洋能开发是我国社会可持续发展的需要,也是环境保护的要求,国家需要依靠海洋能开发来调整能源结构,解决能源危机问题。然而,在国家海洋战略的大背景下,虽然各地政府都积极参与海洋能开发和利用,但并没有形成统一的规范,出现了管理脱节、效率低下等问题,不利于海洋能开发的产业化进程。为了科学、合理地开发和利用海洋能资源,研究和制定海洋能勘查和评价方法的标准显得尤为紧迫和重要。

目前,海洋能开发的产业化进程尚处于起步阶段,国外未见将综合评价方法应用于海洋能领域的研究,国内对海洋能开发对社会经济影响的评价研究也很少。1966年法国建立的朗斯河口潮汐电站成为第一座具有商业价值的潮汐电站,证明了潮汐发电技术的经济效益。1972年江厦潮汐试验电站成为当时中国最大的潮汐电站,建成之后为当地带去了围垦、水产养殖及旅游等社会经济效益。近几年来,我国对海洋能开发对社会经济影响的评价研究越来越重视。张榕、赵世明等通过建立综合评价指标体系,运用模糊评价法对海洋风能开发利用的潜在环境影响进行了综合评价,其结果为海洋风能电站的站址选择和电站建设提供了可行性;[1]徐红瑞、赵世明等运用多层次灰色评价方法对海洋波浪能电站的潜在社会经济效益进行了综合评价,探讨了电站建设对社会经济影响的程度,最后结合大管岛波浪能电站的案例验证了综合评价方法的可行性;[2]殷克东、张栋运用解释结构模型分析并确定了海洋能开发对社会经济影响的评价指标体系,弥补了国内研究海洋能开发对社会经济影响评价指标体系的空白,也为下一步建立海洋能开发对社会经济影响的评价技术规范体系奠定了基础。[3]

二、海洋能开发对社会经济影响的评价指标体系的建立

海洋能开发对社会经济影响的评价指标体系的建立结合了定性分析和定量研究的方法。定性分析从评价海洋能开发对社会经济影响的目的和原则出发,考虑评价指标的充分性、可行性、稳定性、必要性,以及指标与评价方法的协调性等因素,初步选取评价指标;[4]定量研究通过比较和选择相应的测评方法,构建了解释结构模型,最终确定评价指标体系。

根据以上指导思想,海洋能开发对社会经济影响的评价指标体系的建立包括了整体性、科学性、可行性、必要性、逻辑性与技术支撑等原则,评价指标具体表现在以下两方面。

(一)海洋能开发对社会影响的评价指标

在海洋能开发对社会影响的理论界定基础之上,把海洋能开发对社会的影响作为一级指标,把居民生活质量指标、能源结构改善以及技术进步三要素作为二级指标,同时又划分出28个三级指标。如表1所示:

表1 海洋能开发对社会影响评价指标

(二)海洋能开发对经济影响的评价指标

在海洋能开发对经济影响的理论界定基础之上,把海洋能开发对经济的影响作为一级指标,把经济增长与产业结构优化作为二级指标,同时又划分出29个三级指标。如表2所示:

表2 海洋能开发对经济影响评价指标

三、海洋能开发对社会经济影响的评价技术规范体系的构建

(一)构建海洋能开发对社会经济影响的评价技术规范体系的依据

(1)政策依据。我国政府及相关工作部门近些年不断出台相关政策法律条例来规范海洋能开发和利用。2009年,国务院常务会讨论并原则通过了《辽宁沿海经济带发展规划》;2011年,国务院先后批复了《山东半岛蓝色经济区发展规划》、《浙江海洋经济发展示范区规划》、浙江舟山群岛新区、《广东海洋经济综合试验区发展规划》;2012年,《福建省海洋经济发展规划》获批,成为第五个国家级海洋经济战略区。2012年4月,国家“十二五”海洋能发展思路敲定,将海洋能确定为国家战略开发能源,各个海洋经济战略区也都对海洋能发展做出了重要部署,确立了海洋能发展的目标和任务,山东半岛蓝色经济区还专门设立省直部门编制海洋能源专项规划。[5]这些政策的研究和制定,都为海洋能开发对社会经济影响的评价技术规范体系研究提供了宝贵的参考依据。

(2)现实依据。我国18000多公里的海岸线蕴藏着较丰富的海洋能资源,尤其是东海沿岸海洋能的储量丰富,能量密度高,开发条件十分优越。海洋能主要包括潮汐能、波浪能、海流能、近海风能、温差能、盐差能等,因为其能量高,污染少、可再生等优点,越来越受到人们的重视;但与此同时,各种海洋能的储量又是随海域、时间变化的,各有其统计规律,这种时空差异给海洋能的开发利用带来了困难。海洋能的这些特点,决定了开展海洋能勘查和评价技术标准化的必要性,也为构建海洋能开发对社会经济影响的评价技术规范体系提供了现实依据。另一方面,为了更有效、合理地开发利用海洋能资源,为了将来能够大规模开发利用海洋能,促使海洋能产业化,也需要及时查清并规范评价我国海洋能资源储量和技术可开发量。

(3)理论依据。国内外对海洋能开发和利用都有过相关的评估,欧美起步较早,英国对海洋可再生能源开发的投入较大,“能源技术支持小组(ETSU)”及欧盟“JOUL II能源计划”等机构对其周边海域的潮流能资源做过多次估算;美国和加拿大也有过相关的评估报告。国内对海洋能开发利用的评估计算相对较晚,徐红瑞等利用多层次灰色评价方法评估了海洋波浪能电站的社会经济效益,殷克东等构建了海洋能开发对社会经济影响的评价指标体系,为了更为系统地评估海洋能开发和利用,需要构建相关的评价技术规范体系。

(二)构建海洋能开发对社会经济影响的评价技术规范体系的框架

本文通过评价方法的基本原则与思想,构建了海洋能开发对社会经济影响的评价技术规范体系的框架,系统总结了海洋能开发对社会经济影响的评价方法,并做出了科学分类。

(1)主客观综合评价的技术规范体系。该评价技术规范体系可分为主观评价方法和客观评价方法两类。主观评价方法主要包括有专家会议法、德尔菲法和层次分析法三种;客观评价方法比较系统和全面,可分为主成分分析法、因子分析法、聚类分析法、灰色关联度分析、模糊综合评价法、熵值法、人工神经网络、数据包络分析、投入产出模型、系统动力学模型以及计量经济学评价法等其他评价方法。具体框架如表3所示:

表3 基于主客观综合评价的海洋能开发对社会经济影响的评价技术规范体系

(2)传统和现代综合评价的技术规范体系。通过对各类学科常用评价方法进行归纳和总结,我们还可以从传统综合评价模型和现代综合评价模型两方面对评价方法进行分类,系统地评价海洋能开发对社会经济影响。具体框架如图1所示:

图1 基于传统和现代综合评价的海洋能开发对社会经济影响的评价技术规范体系

四、海洋能开发对社会经济影响的评价技术规范体系分析

每种评价方法都有各自的优势和劣势,较难通过一种方法得到最终的评价结果,因此要使评价结果更加全面、科学,还需综合应用多种方法对海洋能开发对社会经济影响进行系统评价,并对所选评价模型进行检验,最终确定评价结果的可靠性。

(一)综合评价模型的检验

(1)Kendell一致性检验法。通过以上不同评价模型得到的海洋能开发对社会经济影响的评价结果必然会存在差异,因此对所得到的结果需要进行一致性检验,进而得到综合评价结果。Kendell一致性检验系数通常用来衡量多个顺序等级变量之间的一致性程度,其系数越大,不同评价模型的结果一致性越高。得到一致性检验结果之后,再将具有一致性的几种综合评价方法的结果结合起来进行综合评价,得到最终结果。

(2)基于聚类分析的评价结果检验。聚类分析是按照某个特定标准(一般为距离准则)把一个数据集分割成不同的类,使得类内相似性尽可能的大,类别之间的差异性也尽可能的大。现有的主要聚类算法可大致分为:划分方法、层次方法、基于密度的方法、基于网 格 的 方 法 以 及基 于 模 型 的 方 法。[6](P66-67)聚类分析评价方法是对各个评价方法的补充,对评价结果进行分组,粗略检验了评价结果的可靠性。

(二)“四维一体”联合评价

海洋能开发对社会经济影响的评价指标体系涉及众多指标,鉴于我国海洋统计工作的特殊性和统计口径的非一致性等特点,在数据可得性、完整性和可靠性原则下,本文采用了主成分分析法、层次分析法、灰色关联度法、熵值法四种传统综合评价方法。

在选取了四种评价方法之后,还需进行Kendell一致性检验,如果评价结果具有一致性,则在一定程度上证明了这几种方法的科学合理性;否则,就要对各种方法进行分组,进行一致性检验,分析具有一致性的原始数据资料及评价结果,最后进行系统的综合评价。[7]这就形成了“四维一体”联合评价的具体步骤,如图2所示:

图2 “四维一体”联合评价示意图

五、海洋能开发对社会经济影响的系统动力学模型

系统动力学(System Dynamics,简称SD),形成于20世纪50年代,由美国麻省理工学院史隆管理学院Forrester教授创立,是一门分析研究信息反馈系统的科学,专门用于研究系统功能行为的等效性以及用于模拟系统行为特征的一种方法。该方法以复杂的大系统为研究对象,从系统整体出发,着重分析系统内部子系统之间的因果关系以及信息反馈环的动态行为特征,应用计算机模拟技术,求得系统宏观行为,建立各要素及其相互作用的流图与模拟模型,实施不同的政策调控,从而寻求解决问题的途径,以实现系统优化控制的方法。[8]

由上述介绍可知,系统动力学模型是解决海洋能开发对社会经济影响这类复杂系统的有效手段。因此,本文在评价指标体系的基础上,运用Vensim软件,分析海洋能开发对社会影响子系统、经济影响子系统内部要素之间的因果关系,建立了海洋能开发对社会经济影响的系统动力学流图,并进一步得出海洋能开发对社会经济影响的原因树,最后讨论海洋能开发对社会经济影响的运行机制和路径。

(一)海洋能开发对社会经济影响的因果关系分析

海洋能开发对社会影响子系统的因果关系。海洋能开发对我国建设节约社会、可持续发展社会有着深远的影响。作为一种可再生能源,海洋能的开发利用可以改善我国的能源结构,为缓解能源紧缺提供一条重要的途径,为节能减排和应对气候变化提供技术支撑,符合全面建设资源节约型和环境友好型社会的战略需求。[9]然而从我国海洋能研究现状来看,海洋能开发技术涉及到大量海上工程施工及运行维护等高新技术,具有高难度、高投入和高风险等特点,因此在考虑海洋能对我国社会影响的过程中,技术进步要素显得尤为重要。再者,通过海洋能的综合利用,不但可以解决沿海地区电力供应问题,还能够创造更多就业机会,提高居民生活质量,并带动其他社会效益。因此,本文综合能源结构、技术进步和居民生活质量三个角度考虑了海洋能对社会的影响,并根据格兰杰因果关系检验等定量分析的结果,构建了要素间的因果关系,如图3所示:

图3 海洋能开发对社会影响的因果关系图

海洋能开发对经济影响子系统的因果关系。从区域经济来看,海洋能开发可以带动相关产业的发展,发挥沿海海洋能的资源优势,不仅能缓解沿海地区对能源的大量需求,而且直接对沿海地区经济发展也起到了促进作用。另一方面,海洋能开发可以优化我国产业结构,其作用主要体现在海洋能产业增加值占第二产业增加值的比重、海洋能产业集聚指数等指标。我们把海洋能开发对经济的影响作为评价体系的最高指标,直接受到经济增长和产业结构优化两方面的作用,两个指标下的28个影响要素之间也互相影响,形成较多的反馈回路,再根据格兰杰因果关系检验等定量分析的结果,构建了要素间的因果关系,如图4所示:

图4 海洋能开发对经济影响的因果关系图

(二)海洋能开发对社会经济影响的流图分析

系统动力学流图简称SD流图,由一些专用符号组成,它将变量分为状态变量、速率变量、辅助变量和常量四大类。状态变量是一种具有积累效应的变量,在Vensim软件中用矩形表示;速率变量是表示积累效应变化快慢的变量,在Vensim软件中用阀符号表示;辅助变量用来描述状态变量与速率变量之间的中间变量,常量则指在一定时间范围内基本不变的参数,两者没有专门的符号。

虽然因果关系图能够很方便地对系统内部各变量间的因果关系进行定性分析,但这种定性描述还不能确定使变量发生变化的机制。因此,为了进一步明确表示系统各变量之间的数量关系,反映出更多系统结构和系统行为的信息,使系统内部的作用机制更加清晰,需要将因果关系图转化为SD流图,为下一步构建系统动力学模型方程和系统仿真奠定基础。

根据所绘制的海洋能开发对社会经济影响的因果关系图,我们可以通过适当删减变量来达到SD流图的循环性和清晰性,以便更好地对系统的行为特点进行分析。在建立SD流图的过程中,为了使各个因素数量化,需要选择适当变量来表征这些因素,考虑到海洋统计的特征以及数据可得性原则,本文从评价指标体系中选取了7个状态变量,8个速率变量和16个主要辅助变量,如表4所示:

表4 海洋能开发对社会经济影响的状态变量、速率变量、主要辅助变量一览表

根据上述所选取的状态变量、速率变量和主要辅助变量,运用Vensim软件,画出了海洋能开发对

社会经济影响的系统动力学流图,如图5所示:

图5 海洋能开发对社会经济影响的系统动力学流图

在系统动力学流图中,用海洋能产业总增加值等来表征海洋能产业经济增长的积累效应,用海洋能科技经费投入等来表征海洋能社会发展的积累效应;用海洋能发电年增长率等作为速率变量,反映了海洋能年发电量积累效应的快慢程度;并选取了产业水平满足率、劳动生产率等16个主要辅助变量,初步建立了海洋能开发对社会经济影响系统的流图,为下一步系统动力学模型方程的构建和系统仿真奠定了基础。

(三)海洋能开发对社会经济影响的运行机制

通过海洋能开发对社会经济影响的因果关系与SD流图分析,可以清楚地看出海洋能开发对社会经济的直接影响和间接影响。但是,海洋能产业化尚需时日,受目前海洋能开发现状的限制,我们还无法建立相关的模型方程,对海洋能开发对社会经济影响的系统动力学模型进行动态分析。因此,本文主要进行系统动力学模型的静态分析,根据因果关系图和SD图中的反馈回路,构建出海洋能开发对社会经济影响的原因树,具体表现如下:

1、海洋能开发对社会影响的原因树

居民生活质量、能源结构改善、技术进步构成对社会影响的直接要素。海洋能人均可支配收入、海洋能产业从业人数、海洋能灾害状况分别影响了海洋能产业人均消费水平、海洋能产业人均纳税额、海洋能产业从业人数;后面三要素直接对居民生活质量产生影响。海洋能发电量年增长率影响了海洋能发电贡献率,海洋能年发电量同时影响海洋能发电贡献率和海洋能产电减少二氧化碳排放量;后面两要素直接对能源结构改善产生影响。海洋能科研经费影响了海洋能科技专利授予数,海洋能专业技术人数和海洋能科技专利授予数影响了海洋能论文年发表量;后面两要素直接对技术进步产生影响。而技术进步可影响能源结构改善,能源结构改善也影响了居民生活质量,三要素最终构成了对社会的影响效应,如图6所示:

图6 海洋能开发对社会影响的原因树

2、海洋开发对经济影响的原因树

经济增长、产业结构优化构成对经济影响的直接要素。海洋能产业固定资产投资、海洋能产业实际引用外资额、海洋能产业资金利用率影响了海洋能产业上市公司数,海洋能产业利税总额、海洋能产业水平满足率、海洋能产业利税总额全国占比、海洋能产业增加值分别影响了海洋能产业产品出口额、海洋能产业劳动生产率、海洋能产业增加值、海洋能产业贡献率;后面五要素对经济增长产生影响。海洋能产业年技术进步速度和海洋能产业扩张弹性影响了海洋能产业劳动资金产出率,海洋能产业利税总额、海洋能产业增长弹性系数、海洋能产业工业内部结构比例影响了海洋能产业增加值比例,海洋能产业引用外资额和海洋能产业影响力系数分别影响了海洋能产业进出口总额、海洋能产业集聚指数;后面四要素对产业结构优化产生影响。最后,经济增长和产业结构优化构成对经济的影响效应,如图7所示:

图7 海洋能开发对经济影响的原因树

六、结论与展望

虽然我国海洋能资源总量非常丰富,但各种海洋能的储量和特点又是随时间和海域的不同而变化的,这种时空差异给海洋能的开发和利用带来了困难。在国家建设海洋强国战略的大背景下,虽然各地政府都积极参与开发和利用海洋能,但并没有形成统一的海洋能勘查和评价方法的标准,因此建立海洋能开发对社会经济影响的评价技术规范体系显得尤为紧迫和重要。本文在海洋能开发对社会经济影响的评价指标体系研究的基础上,建立了评价技术规范体系,这是对国内海洋能开发评价标准研究的一种有益尝试,也为科学、合理开发和利用海洋能提供了理论依据。通过构建海洋能开发对社会经济影响的系统动力学模型,可以清楚地看出海洋能开发对社会经济的直接影响和间接影响,但受海洋能开发现状和海洋经济统计工作的限制,我们还不能对系统动力学模型进行动态评价分析,因此本文主要对海洋能开发对社会经济影响的运行机制进行了静态评价分析。下一步研究的重点内容要从评价技术规范体系出发,对海洋能开发对社会经济影响进行综合评价以及系统动力学仿真模拟。

[1]张榕,赵世明,刘富铀等.海洋风能开发利用潜在环境影响模糊综合评价[J].海洋技术,2009,(01):111-114.

[2]徐红瑞,赵世明,刘富铀等.波浪能电站潜在社会经济效益多层次灰色评价[J].海洋技术,2010,(01):131-134.

[3]殷克东,张栋.海洋能开发对社会经济影响的评价指标体系研究[J].中国海洋大学学报,2012,(05):9-14.

[4]谢福泉.财政科技投入产出绩效评价指标的选择[J].统计与信息论坛,2008,(08):15-21.

[5]于祥明.“十二五”海洋能发展思路[EB].http://news.cntv.cn/20120413/121993.shtml,2012-04-12/2012-04-13.

[6]殷克东.经济管理系统分析技术方法论[M].北京:经济科学出版社,2009.

[7]殷克东,卫梦星.中国海洋科技发展水皮动态变迁测度研究[J].中国软科学,2009,(08):144-154.

[8]殷克东,薛俊波,赵昕.可持续发展的系统仿真研究[J].数量经济技术经济研究,2002,(10):61-64.

[9]刘富铀,张俊海,刘玉新等.海洋能开发对沿海和海岛社会经济的促进作用[J].海洋技术,2009,(01):115-119.

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