海洋渔业经济系统环境适应协调度的时空分异研究——以沿海11省市为例

于谨凯，李思达

(中国海洋大学经济学院，山东青岛 266100)

海洋渔业经济系统环境适应协调度的时空分异研究
——以沿海11省市为例

于谨凯，李思达

(中国海洋大学经济学院，山东青岛 266100)

以中国沿海11省市2003－2013年面板数据为样本，在引入海洋渔业经济系统环境适应耦合协调综合发展评价指标体系的基础上，利用海洋渔业经济系统环境耦合协调度的时空分异模型，从时间和空间两个维度对海洋渔业经济系统环境适应耦合协调度进行了研究。结果表明:从时序上看，我国沿海省际海洋渔业经济系统环境适应协调度总体上升显著且有趋同的趋势；从局部空间看，江苏－浙江－上海区域协调度差异始终存在，上海市协调度的稳步提升使得山东－江苏－浙江－上海区域整体协调度提升至较高水平。据此，提出了加强海洋渔业布局规划，充分发挥资源环境系统的自我净化能力等对策，以期实现我国省际海洋渔业经济系统及资源环境系统高度协调及省际差距的进一步缩小。

海洋渔业；经济系统；协调度；时空分异

0 引 言

作为我国传统渔业资源产业，海洋渔业近年来发展迅速。根据《中国海洋统计年鉴》的数据，2012年海洋渔业增加值达3 560.5亿元，超过了2000年海洋渔业的总产值3 240.2亿元。《全国渔业发展第十三个五年规划(2016－2020年)》[1]提出，“十三五”渔业发展要牢固树立创新、协调、绿色、开放、共享发展理念，以提质增效、减量增收、绿色发展、富裕渔民为目标，坚持生态优先、创新驱动、“走出去”战略、以人为本、依法治渔，大力推进渔业供给侧结构性改革，加快转变渔业发展方式，加快实现渔业现代化。基于此，海洋渔业是否与其所处的生态环境相适应、相协调理应得到重点关注。为明晰该海洋渔业经济系统与资源环境系统间的协调度在时空维度上的分布情况，进而研究如何促进海洋渔业经济系统与资源环境系统相互协调，本文在求解该协调度的基础上，进一步利用空间相关分析等方法对海洋渔业经济系统环境适应协调度的时空分异进行研究，并提出相应的对策建议。

1 文献综述

1.1 关于经济系统环境适应协调度的研究

经济系统环境适应协调的定量研究主要集中于相关区域与环境系统，或是产业经济系统与环境系统的互动影响，研究的形式主要包括可持续发展评价、综合发展评价、生态或环境效率评价、测算经济系统与环境系统的协调度等类型。从区域经济与环境协调的角度来看，国内研究主要着眼于对区域内部经济整体和环境协调现状进行测度，分析其时空差异性[2]，并对未来的协调度进行预测[3]；一些学者进一步引入能源系统，测算区经济、环境、能源形成的3E系统协调度，利用空间计量方法分析区间协调度空间交互效应及分布特征[4]。此外，一些国内研究者对产业经济系统与环境是否协调进行测度、预测并分析其时序和空间分布特征[5]。具体到海洋经济及相关产业系统，国内学者多致力于海洋环境评价指标体系的构建，如:从海洋可持续发展生产力、科技和生态环境三个方面对山东省2000－2008年海洋经济可持续发展能力进行测度[6]；以压力－状态－响应(P－S－R)为主线将海水养殖生态健康评价系统下的25个指标分别归类于系统压力、系统状态、系统响应三个子系统[7]；建立我国海水养殖的生态预警评价体系对我国2001－2009年海水养殖业可持续发展程度进行测度，并得出我国海水养殖业生态系统与经济社会发展已出现了一定程度上的不协调[8]；利用状态空间法构建海洋承载力评价体系，并对我国2003－2009年海域承载力进行测算[9]。在指标体系建立的基础上，国内学者从不同角度对海洋经济与环境间的协调进行研究，如:验证海洋生态系统在其经济、环境、社会三个子系统的交互胁迫作用下呈“S型发展机制”[10]；对我国海水养殖与海洋生态环境的协调度进行求证，得出二者并非总是协调的结论[11]；对海洋产业空间集聚及其协调发展进行测度，得出我国海洋产业已基本形成集聚区，且产业系统与环境资源系统基本协调[12]；从时间和空间两个角度测度了我国海洋经济与环境的脱钩效应。结果显示，海洋经济增长与海洋环境压力系统间尚未达到强脱钩状态，海洋环境系统仍然面临压力[13]。

1.2 关于时空分异的研究现状

传统的时空差异的研究主要是对加权的变异系数、锡尔系数、基尼系数计算并分析[14]；传统的马尔科夫链法常用于时序问题的分析、预测，一些学者对其修正，运用空间马尔科夫转移分析法来对囊括时空因素的问题加以研究，如利用马尔科夫链分析法描述中国外商直接投资区位分布的空间演变过程[15]；ESDA，即探索性空间数据分析，其核心为空间自相关分析。近年来，国内外学者多使用ESDA来对数据空间分布上的关联性、异质性、影响因素、驱动机制进行研究，如对长三角城市群R＆D投入相关数据分析，得出该区域R＆D投入的空间分异及演化特征[16]。国内学者主要利用ESDA对效率评价、综合发展评价等指标的区差异进行分析。实践中，Moran’s I和热点分析常被用来描述空间全局和局部自相关状态和程度，如利用Moran’s I和热点分析对中国级以上城市四化协调度的空间自相关加以分析，并运用重心移动来反映四化协调度的结构变化[17]；利用空间自相关分析得出浙江海洋渔业的空间集聚趋势较为显著，中心－外围的空间布局模式已经形成[18]；利用空间自相关模型和重心迁移模型分析长三角土地集约利用和经济发展的空间差异特征以及空间相关性[19]；利用R/S分型法对泛长江城市发展效率时序特征的持续性进行进一步研究，并得出结论:泛长江城市发展效率在未来一段时间内将较稳定沿袭以往的趋势[20]。

综上所述，以往协调度的研究，或仅从时序角度研究，或主要从空间角度研究，而时空角度同时进行的研究较少；具体到海洋相关产业，前人研究多从海洋产业整体视角出发，对海洋产业与环境的协调关系探究，较少对单个产业集中研究；空间尺度的选择上，研究多以一国整体或局部区域为主体进行探究，基于一国省际尺度的研究较少。所以，本文在借鉴前人成果的基础之上，使用全局时序主成分分析法与耦合协调度模型对中国省际海洋渔业经济系统环境适应协调度进行测度，并利用变异系数和ESDA等方法对其时序和空间特征进行分析。

2 海洋渔业经济系统环境耦合协调度的时空分异模型构建

2.1 海洋渔业经济系统环境耦合协调度时空分异的指标体系构建

海洋渔业经济系统环境适应耦合协调度时空分异模型的构建需要兼顾海洋渔业经济子系统和海洋资源环境子系统两大系统，并体现出各子系统内指标间的互动关系。因此，本文在考虑指标的科学性及数据可得性的基础上，借鉴前人经验[8]，分别从经济规模、经济水平、经济结构三个方面选取代表性指标构建海洋渔业经济子系统的综合发展评价体系，并从海洋环境承载、海洋灾害、海洋环境治理与保护三个方面建立起海洋资源环境子系统的综合发展评价体系。

表1 海洋渔业经济系统环境适应耦合协调综合发展评价指标体系构建

2.2 海洋渔业经济系统环境耦合协调度的测度

耦合度的概念来源于物理学，是度量系统结构中各要素间相互联系紧密程度的一种方法。两个或两个以上系统在运行过程中，由于系统的各要素间相互关联及作用，导致系统彼此影响，最终实现系统间各要素紧密结合、相互依存。

海洋渔业经济系统与其所在环境的相互作用拟合了耦合原理。就海洋渔业而言，其生产过程势必对海洋资源有所消耗，并对海洋环境造成一定的影响；就海洋资源环境系统而言，海洋资源是否充裕，海洋环境态势是否良好将对海洋渔业经济活动产生不同的影响。可见海洋渔业经济系统及海洋资源环境系统在运行及融合过程中，各要素密切相关、相互影响，拟合耦合原理的机制。

因此，为了反映出海洋渔业经济与海洋环境两个系统的协调互动关系，本文采用物理学的容量耦合度概念构建系统间耦合度函数[12]，具体见公式(1)，并利用全局主成分分析法对指标进行处理，并据此获得两个子系统的综合评价值。

其中，S1、S2分别对应海洋渔业经济子系统、海洋环境子系统的综合评价值的归一化值，C表示两个子系统耦合度。C∈[0，1]，且C越接近1表明子共振耦合越好，子系统之间的结构越有序。

耦合度虽然反映出了两系统的协调程度，但无法区分系统处于协调水平的高低。因此，需要进一步引入耦合协调模型来界定协调度水平的高低，对系统协调状态做出更准确的描述，具体见公式(2)[12]。

其中，D为耦合协调度，T为海洋渔业经济与海洋资源环境协调发展的综合评价指数；a、b为待定系数，考虑到两子系统的综合发展具有相同的重要性，取a＝b＝0.5；F1、F2分别为海洋渔业经济子系统与海洋资源系统的综合评价值。借鉴前人的相关研究，本文对海洋渔业环境适应协调度所处状态的界定见表2[3]。

表2 海洋渔业环境适应协调度界定表

2.3 海洋渔业经济系统环境耦合协调度的时空分异测度

本文通过变异系数来对海洋渔业经济系统环境耦合协调度的时序分异进行测度，并利用局部空间自相关检验来对海洋渔业经济系统环境耦合协调度的局部空间分异进行测度。

2.3.1 变异系数

为明晰省际协调度的差异在时序上的变化，本文引入了变异系数，具体见公式(3)。

2.3.2 局部空间自相关检验

局部自相关具体探求协调度在何处集聚，并采用局部Moran’s I测度。局部Moran’s I可以检测某理单元与邻近理单元的属性相似度，本文借此来描述相邻省份耦合协调度的关联度，并用LISA图对协调度的集聚进行描述。局部Moran’s I计算式如下:

其中，xi、xj分别代表区域i、j的耦合协调度观测值；n为区总数；wij为空间权值矩阵。Ii∈[－1，1]，Ii＞0表示空间正相关，Ii＞0表示空间负相关，Ii＝0表示空间不相关。

3 海洋渔业经济系统环境适应耦合协调度的时空分异分析

3.1 数据来源

本文以2003－2013年数据为例，对中国沿海11省、市海洋渔业经济系统环境适应协调度的时空分异进行研究。本文指标的数据来源于2004－2014年《中国渔业统计年鉴》(整理获得海水养殖产值、海洋捕捞产值、海洋机动渔船年末拥有量、海洋渔业从业人员以及渔业从业人员、渔民人均收入、水产技术推广机构人员经费、海水养殖总产量及其中藻类产量、海水养殖深水网箱养殖产量、海水养殖工厂化养殖产量等数据)和2004－2014年《中国海洋统计年鉴》(整理获得工业废水直接入海量、海洋灾害导致经济损失、当年废水治理竣工项目数、海洋保护区面积等的相关数据)。

指标体系中，海洋渔业经济总产值以海洋捕捞与海水养殖总产值的和代替；海洋渔业劳动力在区渔业劳动力中占比为海洋渔业从业人员同渔业从业人员之比；海洋灾害导致经济损失以风暴潮导致的经济损失来计；海洋渔业受灾面积由风暴潮导致渔业受灾面积代替。个别数据在统计年鉴中有缺漏，本文以插值法求得，计算式为:xt＝(xt＋1＋xt－1)/2，xt为t年度的数据。

3.2 海洋渔业经济系统环境适应协调度的时序分异分析

3.2.1 变异系数的测算

为利用CV指数对海洋渔业经济系统环境适应协调度的时序分异测度，首先要计算海洋渔业经济系统环境适应耦合度，进而得到海洋渔业经济系统环境适应协调度。本文通过全局时序主成分分析法计算子系统综合发展评价值，并基于此测度海洋渔业经济系统环境适应耦合度。

在进行主成分分析之前，本文首先对数据进行KMO检验和Bartlett球形检验。检验结果显示，海洋渔业经济系统与海洋环境资源系统的Bartlett球形检验的显著值均小于0.01；KMO检验分别为0.723与0.636，皆大于0.60。以上结果说明，全局主成分分析法适于对本文的数据分析。继而，用全局主成分法对两子系统下的二级指标分析并提取各子系统的主成分。根据累计贡献率大于80%的原则，本文提取海洋渔业经济系统的前三个主成分及海洋资源环境系统的前四个主成分。两系统分别对应的主成分、累计贡献率、特征根如表3所示。

表3 主成分分析结果

各主成分评价综合评价公式具体如下所示:

据上述公式，将计算得出的各主成分值根据贡献率在所提取主成分的累计贡献率中的占比确定权重，并得到两系统综合评价式(12)、(13)。

中国沿海11省市海洋渔业经济系统环境适应耦合度见表4。由表4可知，我国省际海洋渔业经济系统环境适应耦合度均有所提升。其中天津、河北、上海、广西提升幅度较大，其海洋渔业经济系统同资源环境系统在磨合中趋于协调。

表4 海洋渔业经济系统环境适应耦合度

本文根据耦合度计算出海洋渔业经济系统环境适应协调度值，具体各省份协调度实证结果见表5。

表5 海洋渔业经济系统环境适应协调度

在表5所得结果的基础上，2003－2013年中国海洋渔业经济系统环境适应协调度年度变异系数结果见表6。表6显示，2003－2013年，中国海洋渔业经济系统环境适应协调度年度变异系数总体水平较低:除2003－2005年三年外，其余年份的变异系数值均低于变异系数均值0.175；其中2003年，变异系数值最高达0.29，2012年最低，仅为0.12。从变化趋势上看，协调度的年度变异系数值整体趋于下降:除2005－2006年显著降低外，变异系数值在年度间波动较小。

表6 2003－2013中国海洋渔业经济系统环境适应协调度年度变异系数表

3.2.2 海洋渔业经济系统环境适应协调度的时序分异特征

基于表5、表6和图1、图2，我国沿海11省海洋渔业环境适应协调度的时序特征可归纳为:2003－2013年，除福建省外，我国沿海省份海洋渔业经济系统环境适应协调度总体上都有显著提升。我国海洋渔业协调度年度均值由0.463上升至0.656，上升了0.194，约跃迁了一个协调等级，总体从勉强协调发展至总体中度协调。此外，各省份海洋渔业与海洋资源环境协调发展的差异仍然存在。至2013年末，山东省先于其他10省达到优质协调状态。辽宁、上海、浙江、江苏、广东、广西、海南7省处于中度协调状态，天津、河北、福建三省处于勉强协调状态。从趋势上看，各省份海洋渔业环境适应协调度在总体上升的背景下趋同的趋势渐为明显，因为沿海11省海洋渔业环境适应协调度的变异系数在2003－2013年间有了较大幅度的下降，自0.291降至0.171，区域间协调度的空间差异在逐年减小。

图1 海洋渔业经济系统环境适应协调度

图2 各省份海洋渔业经济系统环境适应协调度

3.4 海洋渔业经济系统环境适应耦合协调度的空间分异分析

3.4.1 海洋渔业经济系统环境适应耦合协调度的空间分异测度

通过计算各省市局部Moran’s I统计值，并借助OpenGeoda软件建立空间矩阵得到2003年、2009年、2013年各省份海洋渔业经济系统环境适应协调度的LISA图，并据此对海洋渔业经济系统环境适应耦合协调度的局部空间分异进行测度。

图3中，High－High表示高－高，代表协调度高的区聚集在一起；Low－Low表示低－低，代表协调度低的区聚集在一起；High－Low表示高－低，代表本区海洋渔业环境适应协调度高，但是周边区环境适应协调度低；Low－High表示低－高，代表本区海洋渔业环境适应协调度低，但是周边区环境适应协调度高；Not Significant则代表该区协调度集聚关系不显著。

图3 2003年(左)、2009年(中)、2013年(右)沿海11省海洋渔业环境适应协调度LISA集聚图

3.4.2 海洋渔业经济系统环境适应耦合协调度的空间分异特征

根据图3，中国省际海洋渔业经济系统环境适应协调度所呈现的局部空间分异特征可归结为:

(1)2003年，华北平原中的沿海一带(即山东省、河北省、江苏省)海洋渔业经济系统环境适应协调度差异显著。如图3所示，山东省为高－低区，其中，山东省海洋渔业经济系统环境适应协调度较高，而临近的河北省和江苏省海洋渔业经济系统环境适应协调度则相对较低。

(2)上海市海洋渔业经济系统环境适应耦合度、协调度稳步提升。特别，在2009年各省份协调度普遍下行的情况下，上海市海洋渔业环境适应协调度仍具明显的上升势头。2013年江苏省成为“高－高区”，意味着以江苏省为中心的山东省、江苏省、浙江省、上海市四省市的海洋渔业环境适应协调度整体处于高水平状态，这一转变也折射出上海市海洋渔业环境适应协调度的提升势头。

(3)2003－2013年，长江三角洲经济区中沿海一带的江、浙、沪区域海洋渔业经济生态化发展始终存在差距。由图3可知，2003年、2009年、2013年上海市皆为“低－高区”，即在该区域内部，上海市海洋渔业经济系统环境适应协调度虽稳步提升但与江苏、浙江相比仍处于较低水平。

4 结论和建议

本文在构建多指标评价体系的基础上，建立海洋渔业经济系统环境适应协调度时空分异模型进行实证研究，得出海洋渔业经济系统环境适应协调度时空分异特征:(1)时序上，2003－2013年，中国沿海11省份海洋渔业经济系统环境适应协调度总体提升显著(福建省除外)，但省际海洋渔业与海洋资源环境协调发展的差异仍然存在，且省际海洋渔业环境适应协调度在总体上升的背景下趋同趋势渐为明显。(2)从局部区域上看，2003年，山东－河北－江苏区域内部海洋渔业经济系统环境适应协调度差异显著；2003－2013上海市海洋渔业经济系统环境适应耦合度、协调度稳步提升，使得山东－江苏－浙江－上海局部区域整体的海洋渔业经济系统环境适应耦合度、协调度水平提升至较高水平；2003－2013年，长江三角洲经济区中沿海一带的江、浙、沪区域海洋渔业经济生态化发展差距始终存在。

综上，我国海洋渔业经济系统环境适应协调度总体提升显著，但局部区域差异仍旧存在。未来应当从以下几个方面着力实现海洋经济系统环境适应协调度的提升，并缩小其在区域间的差距:(1)加强海洋渔业布局规划，优化海洋渔业结构。大力发展海洋生态渔业，助研渔业高新技术，确定合理养殖容量，保障生产污染不超过海域承载力，以期推动海洋渔业转型发展；(2)充分发挥资源环境系统的自我净化能力。积极研发污水治理设备与方法，推进养殖结构优化，加大藻类贝类养殖比例；(3)严控陆源污染入海量，助推排污许可证制度实行，加强污染管理法制建设；(4)加强海洋灾害应急响应体系，减少突发性污染事故发生，保障海洋功能实现。

[1]农业部.全国渔业发展第十三个五年规划[N].中国渔业报，2017－01－09(A01).

[2]郭付友，李诚固，陈才，等.2003年以来东北区人口城镇化与土城镇化时空耦合特征[J].经济地理，2015，35(9):49－56.

[3]宋马林，徐龙，王舒鸿，等.小样本数据下安徽省经济－环境系统协调发展的实证分析[J].地理研究，2013，32(8):1402－1410.

[4]苏静，胡宗义，唐李伟.我国能源－经济－环境(3E)系统协调度的理空间分布与动态演进[J].经济地理，2013，33(9):19－24，30.

[5]张广海，刘真真，王新越.中国沿海区域旅游化与生态环境耦合度分析及预测[J].生态环境学报，2013，22(5):792－800.

[6]邵桂兰，韩菲，李晨.基于主成分分析的海洋经济可持续发展能力测算——以山东省2000－2008年数据为例[J].中国海洋大学学报(社会科学版)，2011(6):18－22.

[7]蒲新明，傅明珠，王宗灵，等.海水养殖生态系统健康综合评价:方法与模式[J].生态学报，2012，32(19):6210－6222.

[8]李京梅，郭斌.我国海水养殖的生态预警评价指标体系与方法[J].海洋环境科学，2012，31(3):448－452.

[9]许冬兰，李玉强.基于状态空间法的海洋生态环境承载力评价[J].统计与决策，2013(18):58－60.

[10]高乐华，高强.海洋生态经济系统交互胁迫关系验证及其协调度测算[J].资源科学，2012，34(1):173－184.

[11]王秀娟，胡求光.中国海水养殖与海洋生态环境协调度分析[J].中国农村经济，2013(11):86－96.

[12]高源，韩增林，杨俊，等.中国海洋产业空间集聚及其协调发展研究[J].地理科学，2015，35(8):946－951.

[13]陈琦，李京梅.我国海洋经济增长与海洋环境压力的脱钩关系研究[J].海洋环境科学，2015，34(6):827－833.

[14]王洪桥，袁家冬，孟祥君.东北三省旅游经济差异的时空特征分析[J].地理科学，2014，34(2):163－169.

[15]肖刚.中国外商直接投资区位分布的时空格局演变[J].当代财经，2015(10):97－107.

[16]邹琳，曾刚，曹贤忠.基于ESDA的长三角城市群研发投入空间分异特征及时空演化[J].经济地理，2015，35(3):73－79.

[17]胡艳兴，潘竟虎，陈蜒，等.基于ESDA和GWR的中国地级及以上城市四化协调发展时空分异格局[J].经济地理，2015，35 (5):45－54.

[18]王俊元.浙江海洋渔业空间布局演变及影响因素研究[J].科技与管理，2016，18(2):1－6.

[19]李昌峰，武清华，张落成.土地集约利用与经济发展的空间差异研究——以长江三角洲区为例[J].经济地理，2011，31(2): 294－299.

[20]张荣天，焦华富.泛长三角城市发展效率时空格局演化与驱动机制[J].经济地理，2014，34(5):48－54.

Spatial－temporal Differentiation of Marine Fishery Economic System Environmental Adaptability——A Case Study of Eleven Coastal Provinces and Cities

YU Jinkai，LI Sida
(School of Economics，Ocean University of China，Qingdao 266100，China)

With the 2003－2013 panel data from eleven China coastal provinces and cities as sample and based on the evaluation index system for the coupling coordination development of marine fishery economic system environmental adaptation，this paper studies marine fishery economic system environmental adaptation coupling coordination degree from the two dimensions of time and space by adopting the corresponding spatial－temporal differentiation model.The results show that from the view of time，the environmental adaptation coordination degree of China inter－provincial marine fishery economic system increases significantly with a trend of convergence while from the view of local space，there exist regional coordination degree differences between Jiangsu，Zhejiang and Shanghai，and the steady improvement of Shanghai coordination degree drives the overall regional coordination degree among Shandong，Jiangsu，Zhejiang and Shanghai to a higher level.Therefore，this paper puts forward such countermeasures as strengthening marine fishery planning and giving a full play of the self purification ability role of resource environment system in order to achieve a high－level coordination between China inter－provincial marine fishery economic system and resource environment system and further narrow the gap between provinces.

marine fishery；economic system；coordination degree；spatial－temporal differentiation

F124.5

:A

:2095－929X(2017)03－0092－09

(责任编辑 时明芝)

2017－03－01

国家自然科学基金面上项目“海域承载力视角下海洋渔业空间布局优化的模型及应用”(71273247)；国家自然科学基金项目“基于空间多标准分析的我国海水养殖空间布局优化决策:方法及应用”(7167030345)；教育部人文社会科学研究项目“我国海洋产业空间布局优化研究”(15JJDZONGHE024)。

于谨凯，男，山东青岛人，经济学博士，中国海洋大学经济学院教授，研究方向:产业经济学、国际经济学；李思达，男，山西长治人，中国海洋大学经济学院硕士生，研究方向:资源、环境、贸易战略与政策，Email:lisida1994＠126.com。