基于DPSIR模型的海洋经济可持续发展评价研究——以环渤海地区为例

徐 胜，马振文

（中国海洋大学 经济学院，山东 青岛 266100）

引 言

随着人类对海洋资源环境的掠夺式开发和利用，海洋资源浪费与海洋环境污染日益严重，海洋环境承载能力不堪重负，海洋经济的发展也遭遇制约和瓶颈，加重了人类社会生存和发展面临的威胁。为了海洋经济的深化发展，科学系统地开发利用海洋，使海洋资源与环境步入可持续发展的良性循环，需要对海洋生态系统可持续发展的状态、水平及未来趋势进行测度与预警，以为海洋经济发展提供有益思路。

国内外学者在海洋经济可持续发展评价方面做出了许多相关研究。Bolam（2006）全面评估了由于海洋倾倒物质导致的海洋环境污染和破坏，对此进行了深入的研究和分析[1]。Vassallo（2006）等以海洋生物为研究对象，对海洋生态系统健康与否进行了评估和判断[2]。Borig（2008）等综合依据国内外先进理念，并结合自身的研究，总结整理了海洋生态评价的依据和手段[3]。狄乾斌（2014）从信息熵角度出发，构建了海洋生态系统可持续发展能力评价指标体系，其以经济支持、环境压力、还原代谢等准则层为框架，用以分析海洋经济生态系统的发展[4]。李佳璐（2015）等以区域发展、海洋经济、海洋资源与环境作为子系统，建立了上海市的海洋生态经济评价模型，并使用层次分析法和灰色关联度确定权重，来测算海洋经济可持续发展指数[5]。白福臣（2015）等利用系统论方法，把社会、经济、环境、资源等准则层纳入海洋经济可持续发展综合评价体系中，并分析各系统的协调关系[6]。韩增林（2017）引入能值分析理论，对我国各海区的可持续发展水平进行能值测度，从而对海洋的生态环境质量和经济效益做出评价[7]。

目前，海洋经济可持续发展评价的研究尚处于探索阶段，构建指标体系的侧重点不统一，所选取的指标在数量和种类上也存在较大差异。本文在参考国内外已有的研究成果基础上，借鉴欧洲环卫署提出的“驱动力—压力—状态—影响—响应”（DPSIR）模型，构建海洋经济可持续发展评价指标体系，运用层次分析与熵值法进行环渤海地区海洋经济的实证分析，以期为海洋经济可持续发展提供决策依据。

1 环渤海地区海洋经济与环境发展现状

1.1海洋经济发展现状分析

环渤海地区是我国最重要的三大海洋经济区域之一，包括河北、天津、辽宁和山东三省一市。地理位置优越、资源丰富，具有发展海洋经济的良好外部环境。在三大海洋经济圈中，环渤海地区海洋产值始终位列第一。近年来，国家支持海洋产业发展政策相继颁布，环渤海地区海洋经济的相关设施逐步健全，优势资源的合理利用，使得环渤海地区海洋生产总值增长迅速，从2012年的17 925亿元增至2016年的24 323亿元，五年内增长了1.36倍，具体数据如图1所示。

目前环渤海海洋经济发展处于优化升级阶段，产业结构中第一产业逐渐减少，第二产业调整发展，第三产业迅速提高，海洋产业结构由2011年的6.4∶52.8∶40.8升级为2014年的5.8∶47.7∶46.5，海洋产业结构调整初见成效。而2014年全国海洋三次产业结构为5.1∶43.9∶51.0，可见，环渤海地区三次产业结构比重仍然落后于全国平均水平，因此进一步推动海洋结构转型升级至关重要。

图1 三大经济区海洋生产总值变趋势Fig.1 Gop change map of the three major economic zones

1.2 海洋可持续发展现状分析

近年来，环渤海地区经济的快速发展造成能源、资源的快速消耗和污染物排放的不断增加，对海洋环境产生了较大压力。2016年环渤海工业三废的排放量均有所增加，海洋环境污染愈发严重，2016年环渤海地区海洋监控区有23 770平方千米的海域劣于第四类水质，同时风暴潮等自然灾害频频发生，造成了严重的经济损失。在能源消耗方面，环渤海地区能源消费量在2011—2016年间开始不断增加，到2012年达到最高峰为10.09亿吨标准煤，占到全国能源消费量的26.4%左右。2012年以后开始逐渐下降，到2016年能源消费为9.58亿吨标准煤，占全国总量的23.9%。

环渤海地区海洋环境的污染不仅存在污染范围大、污染源分布广的问题，而且海洋环境破坏还有日益加剧的趋势。因此，实现和优化环渤海地区海洋经济的可持续发展是必由之路。

2 基于DPSIR模型的海洋经济可持续发展评价体系

2.1 DPSIR模型

驱动力—压力—状态—影响—响应（DPSIR）模型是欧洲环境局结合压力—状态—响应（PSR）模型和驱动力—状态—响应（DSR）模型的优点而建立的解决环境问题的管理模型，具有综合性、系统性、整体性、灵活性等特点，蕴含“发生了什么、为什么发生、如何应对”的因果关系，能较好地揭示经济社会活动和资源环境之间的内在逻辑，在我国区域生态环境安全、资源可持续利用、农业可持续发展、水土保持效益等方面得到了广泛的应用。

DPSIR概念模型设计了一种把复杂问题分解、简化、再有效综合的概念框架，对于海洋经济可持续发展所涉及的社会、经济、环境等多方面相关因素，及其相互之间存在的多层次的相互联系与制约问题，DPSIR概念模型为这一问题的研究提供了较好的思路。

2.2 评价指标体系的构建

结合DPSIR概念模型对可持续发展的五大系统分类，并在考虑环渤海地区的实际情况后，综合构建海洋经济可持续发展评价指标体系。指标体系自上而下层层分解，把环渤海地区可持续发展分为指数层、系统层、指标层。其中，指数层是评价可持续发展水平的综合指数；系统层在考虑地区及海洋发展的复杂性基础上，根据DPSIR模型的系统分类，分为了五个系统；第三层是具体指标层，在第二层系统分类的基础上，共选取了20个指标构成综合评价指标体系，如表1所示。

表1 环渤海地区海洋经济可持续发展水平评价指标体系Tab.1 Evaluation index system of the sustainable development level of marine economy in the Bohai rim region

3 权重与指数确定

3.1 数据来源

按照本文构建的环渤海地区海洋经济可持续发展水平评价指标，收集了2008—2015年相关数据，其数据来源于2009—2015年《中国海洋统计年鉴》、2016年《中国海洋统计公报》、2009—2016年《中国环境统计年鉴》以及各省市年鉴。

3.2 指标权重的确定

本文将主观赋权和客观赋权相结合，分别采用层次分析法和熵值法确定主观权重和客观权重，并将二者相结合得到综合权重，以期更加全面、准确的反映评价指标的重要度。指标权重的计算方法如下：

1） 层次分析法（AHP）主观赋权

层次分析法是一种定性与定量相结合的系统分析方法，适用于多目标、多准则、多因素的复杂系统。在分析中，一个复杂的问题可以分为几个不同层次的子问题。层次结构的最上层代表问题的目标，中间层包含各项子目标或准则，最下层包括为实现目标所选定的指标或方案。层次分析法一般包括建立层次结构、专家评分、一致性检验、确定各级权重等。见公式（1）～（4）：

式中：A表示判断矩阵；λmax表示最大特征值；w表示特征向量；CI表示一致性指标；CI表示随机一致性指标；CR表示一致性比率；n表示矩阵的维数；wi表示最下层指标i对最上层目标的组合权重；m表示准则层指标的个数；aj表示准则j对目标层的权重；bij表示指标i对准则j的权重。

2）数据标准化处理

由于每个指标的量纲和单位是不同的，无法直接比较、计算，所以在各指标权重计算前，需将其标准化处理，其标准化公式为：

3）利用熵值法赋权

为消除负值进行平移处理，一些指标数值进行标准化处理后，可能会出现数值较小或负值的情况，为了计算的统一与方便，将标准化后的数值进行平移处理，从而消除上述情况。

式中：H为指标平移的幅度，一般取1。

计算第j个指标的熵值：

则第j个指标的差异系数为：

第j个指标的权重为：

式中：j=1，2，..p。

4）计算评价指标综合权重

根据AHP熵值法模型的计算步骤，可以依次得出各指标的主观权重、客观权重和综合权重，如表2所示。

3.3 评价指数集成

把各个指标的综合权重与无量纲化后的标准化值rij相乘并累加，即可得到各准则层的综合评价值。再将各准则层的综合评价值与各准则层的综合权重相乘并累加即可得到可持续经济发展的综合评价值，公式如下：

环渤海地区海洋经济可持续发展水平综合评价结果如表3所示。

表2 海洋经济可持续发展评价指标体系权重结果Tab.2 Weight evaluation results of the marine economic sustainable development evaluation index system

表3 环渤海地区海洋经济可持续发展水平综合评分Tab.3 Comprehensive evaluation of the marine economic sustainable development level in the Bohai rim region

4 结果分析

4.1 环渤海地区海洋经济可持续发展水平影响因素子系统分析

环渤海地区作为北方经济发展的重要动力，近年来，地区经济的快速增长、人们收入水平的大幅提升、海洋经济的不断进步带动驱动力子系统评价指数稳步上升。具体情况如图2所示。

图2 环渤海地区海洋经济可持续发展水平综合指数Fig.2 Comprehensive index of sustainable development of marine economy in the Bohai rim region

由图2可知，环渤海地区海洋经济可持续发展水平各个指数的发展呈现不同的特征：

（1）驱动力子系统评价指数：驱动力子系统评价指数2008—2015年呈现上升的发展态势。驱动力子系统评价指数由2008年的0.063 0稳步增长到2015年的0.165 4（表3），而2008—2015年环渤海地区人均GDP、海洋生产总值、海洋生产总值占GDP比重分别由30 632.8元/人、10 706亿元和16%，快速增长到2015年的59 944.2元/人、23 437亿元和16.9%。这表明，地区海洋经济可持续发展驱动力的系统表现良好，地区生产总值以及海洋生产总值的增长是海洋经济可持续发展的重要保障。环渤海地区人口规模从2008年的21 897万人增加到2015年的23 024万人，人口的增加在促进经济发展的同时也给海洋带来了环境、资源方面的压力，不利于驱动力子系统评价指数的全面提升。

（2）压力子系统评价指数：该指数呈现出先降后升的趋势，总体小幅度下降。压力子系统评价指数由2008年的0.138 4连年下降到2011年的0.042 4，2012转增为0.062 4，其中，海洋第一、二产业比重由2008年的6.2%和52%下降到2015年的5.6%和46%，说明环渤海地区的低碳化海洋产业结构调整近年来初见成效，其主导着压力子系统评价指数总体的增长趋势。2011年以前，环渤海地区海洋产业以高碳高能耗为主，石油、天然气、海水养殖业等传统行业是推动海洋经济发展的重要动力；“十二五”以后，通过产业替换、技术创新等措施，海洋经济开始向低碳环保方向迈进。而能源消耗总量的持续走高，则抑制了压力子系统评价指数增长的幅度。2008—2015年环渤海地区能源消费总量和煤炭在能源中的比重分别由78 057万吨标煤和68.7%大幅增长到94 937万吨标煤和75.5%，这也是造成地区资源浪费、雾霾严重的直接原因，说明在能源消费及其结构优化方面仍缺乏有效的引导。

（3）状态子系统评价指数：该指数个别年份有小幅波动，但总体呈增长趋势。评价指数除2011年和2014年较前一年份稍有所下降外，总体由2008年的0.076 3上升到2015年的0.095 5。其中，工业废水直排入海量在2008—2011年呈上升趋势，之后开始递减，到2015年为33 246万吨，比2008年小幅下降，说明环渤海地区对工业固废的治理正在逐步完善，碳排放总量和石油开采污染物直排入海量则大幅上升，遏制了状态子系统评价指数的发展。2011年以后，随着海洋经济增长方式的转变和海洋生态环境的治理，环渤海地区碳排放量和石油污染物入海量分别由2012年的68 994吨、682万立方米降低到2015年的64 075吨、6 116万立方米，状态子系统评价指数小幅提升。状态子系统的变化趋势表明，在工业化加速发展过程中，污染物的滥排和粗放的产业增长以牺牲环境为代价，加重了海洋可持续发展的压力。

（4）影响子系统评价指数：该指数一直呈下降趋势，直到2015年才有较大幅度的提高。环渤海地区城市空气质量优良天数由2008年的310天逐年上升到2011年的323天，之后一直下降，2015年降至到230天。赤潮的影响面积由2008年的108平方千米增至2011年的4 180千米，之后开始下降，至2015年的1 522平方千米。同时，严重污染的海域面积持续增加，从2008年的3070平方千米到2015年的7 200平方千米。风暴潮带来的经济损失总体也在增加，于2012年达到峰值。经济发展对环境的负面影响不断增加，威胁着海洋环境健康。日渐恶化的海洋生态环境是导致影响子系统评价指数不断下跌的重要原因。因此，应该推进近海海域海洋生态环境的监测力度和评价机制，建立近岸海域环境与赤潮监测监视预警网络，努力减轻海洋灾害造成的损失。

（5）响应子系统评价指数：该指数前期呈现波浪式增减随后快速稳步提升。响应子系统评价指数先由2008年0.071 5波浪式增减到0.0615后快速稳步到2015年的0.1475。2008—2015年海洋自然保护区面积和海洋科技R&D经费分别由12 378平方千米和27.8亿元大幅增长到16 681平方千米和35.8亿元，沿海污染项目治理数则逐年下降，工业废水处理量由2008年的384 496万吨逐年大幅上升，2015年增至1 306 764万吨。这表明，随着地方财政实力的增强和海洋生态建设步伐的加快，积极有效的响应和较为全面稳定的调控力推响应子系统评价指数快速稳步提升。同时，国家应该在海洋科研成果的保障方面给予足够的政策与经济扶持，对科研资金加大投入，提高资源的利用率和竞争力，协调海洋资源的开发与保护，合理适量开发海洋资源。

4.2 环渤海地区海洋经济可持续发展水平综合评价分析

环渤海地区海洋经济可持续发展水平经过前期低水平均衡阶段后，呈稳步上升的趋势。2008—2012年系统综合评价指数下降趋势明显，之后持续稳步增长到2015年的0.6 316（图2），表明区域海洋经济的可持续发展水平持续提高。其中，驱动力系统、状态系统和响应系统评价指数呈波动上升趋势，说明地区经济与海洋经济相辅相成，大体上能做到协调发展，相关产业结构的调整，政策的引导和人们环保意识的增强缓解了地区海洋资源与环境的压力，这也是推动海洋经济可持续发展的重要因素。而影响系统评价指数则呈现出明显的下降趋势，说明环渤海地区海洋污染水平和影响结果日益严重，海洋环境污染的防范与治理已是刻不容缓，因此，应该建立海洋资源开发与保护的长效动态监测系统，编制国家重大海上污染事故应急预案，对整改不合格的部门及个人，给予相应的处分措施，引导沿海地方政府在发展海洋经济和保护海洋环境方面找到平衡点。而在另一方面，也说明了海洋可持续发展的发展空间还是很大的，我们需要在结合实际的情况下，形成长效的治理措施，以保障海洋经济可持续发展稳步推进。

5结语

本文结合海洋经可持续发展内涵和环渤海地区海洋发展现状，采用DPSIR理论框架构建海洋经济可持续发展综合评价指标体系，将熵值法和层次分析法相结合合理确定指标权重。选取了2008—2015年环渤海地区指标数据，从驱动力、压力、状态、影响、响应等5个方面，对海洋可持续发展关键因素进行识别，对海洋经济可持续发展水平进行系统评估和分析。结果表明，环渤海地区的海洋经济总体可持续发展水平持续提高。其中，压力系统和影响系统评价指数表现为下降的态势，驱动力系统、状态系统、响应系统评价指数在波动中呈上升趋势。从各子系统来看，压力系统、影响系统和响应系统所占权重最大，对海洋经济可持续发展水平贡献最高。在指标层面上，能源的消费增加对环境造成的压力最大，海域的污染对海洋环境的影响最大，污染项目的治理是最有效的措施。因此，可以通过产业结构调整、海洋环境监测、海洋科技创新等途径来促进环渤海地区海洋经济可持续发展水平。

本文的指标选择和评价方法基本能够真实地反映出环渤海地区海洋经济可持续发展的情况，但由于指标数量有限以及部分数据的可获得性和时效性，评价结果可能存在局限性与片面性。今后应进一步优化指标的确定和数据的选择，并对阻碍海洋可持续发展水平的指标进行深度调研，从而为地区海洋经济的可持续发展提供决策建议。

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