中国沿海省域海洋产业可持续发展水平综合评价

赵梦，岳奇，余静

(1.中国海洋大学海洋与大气学院，青岛 266000；2.国家海洋技术中心，天津 300112)

2018年中国海洋经济总量超过8万亿，比上年增长6.7%，连续多年高于国内生产总值增速，海洋经济对国民经济增长的贡献率已达到9.4%，海洋经济带动国民经济发展的引擎作用持续显现。然而，随着经济发展整体步入新常态，海洋产业生产方式落后、创新技术不足、资源环境承载力减弱、资源配置不合理等问题日益突出，海洋产业发展增速也逐步减缓。在此背景下，沿海海洋产业可持续发展水平日益成为未来中国海洋经济高质量发展的瓶颈。当前针对海洋产业可持续发展水平评价的研究成果较少，尤其是全国范围内多因素、大尺度的综合性评价不足。因此，结合沿海地区生态环境、资源开发及海洋产业现状，科学评价海洋产业可持续发展水平，有助于厘清沿海地区生态环境、海洋资源、海洋经济三者的交叉影响，综合判定存在的问题，引导地方有针对性地制定解决对策，推进海洋经济高质量发展。

1 文献综述

产业可持续发展一般是指以可持续发展思想为指导，通过优化产业结构、促进技术创新，实现产业与资源、环境之间的良性互动与产业系统整体效应最大化[1]。现有的研究成果主要集中在运用产业发展理论、资源经济学理论等，对煤炭产业[2]、农业[3]、旅游产业[4]等单个行业进行可持续发展评价。

目前对海洋产业可持续发展评价的研究尚少，研究成果主要集中在对海洋渔业、旅游娱乐、港口、可再生能源等单个海洋产业的评价。王新越、韩霞霞结合“一带一路”倡议，从国家、区域、城市三个层面评价了16个沿海城市的旅游效率[5]。张兰婷、韩立民等结合“蓝色粮仓”，从海洋资源环境承载力、海洋灾害、产业多样性、产业集聚度、海洋渔业经济发展水平、海洋渔业科技水平及海洋渔业管理7个方面对沿海省区市渔业发展进行评价[6]。秦曼、刘阳等构建了海洋生态化理论模型，从海洋产业结构生态化、海洋产业组织生态化、产业生产方式生态化及海洋产业技术生态化 4 方面综合评价中国海洋产业生态化水平[7]。

从评价指标要素的选择来看，虽然可持续发展包括产业、资源、环境三个层面内涵，但现有海洋产业可持续发展评价多是侧重产业和资源两个方面，对生态环境层面的考虑不足。自然资源方面主要考虑捕捞产量、港口码头数量等资源占用指标，以及评价海洋渔业[8]、交通运输[9]、旅游娱乐[10]等传统海洋产业的资源开发利用、空间集聚状态；社会发展方面则考虑人口与就业、地区投资开发状况等指标；海洋经济主要评价区域海洋经济贡献、渔业、旅游等产业效益。

从评价尺度看，全国范围的整体性、综合性、大尺度评价不足。针对整体海洋产业的宏观评价，主要侧重于分析不同地区海洋产业发展潜力、海洋经济与区域、国家经济发展的协调程度；针对细分海洋产业的微观评价，主要侧重于本产业的生产技术、生产方式、资源损耗。

针对现有研究的不足之处，本文试图在现有成果的基础上，从产业可持续发展的内涵出发，构建海洋产业可持续发展水平综合评价模型，从资源、经济、生态三个方面建立评价指标体系，对过去10年来中国沿海省域空间海洋产业可持续发展水平进行综合评价，以期为沿海海洋产业健康发展提供决策支持。

2 海洋产业可持续发展水平评价模型构建

综合上述研究成果，运用经济学、生态学、资源管理学原理，结合海洋产业特性，以海洋资源可持续利用、产业良性循环为原则构建海洋产业可持续发展水平评价模型。模型以海洋产业发展与生态环境关系为核心，将海洋产业划分为绿色循环发展型、资源消耗控制型、生境损害改造型，通过政府及相关组织、用海人等行为主体运用政策引导、市场配置、科技投入、行政监管、引导企业意愿等行为方式作用于地区自然资源子系统、生态环境子系统、社会发展子系统、产业要素子系统、技术创新子系统等行为客体，从而实现海洋产业高质量可持续发展的活动过程，参见图1。

图1 海洋产业可持续发展模型

3 数据来源及研究方法

本次研究试图对中国全部沿海地区(不包括港澳台地区)进行海洋产业可持续发展水平综合评价，评价单元为沿海省(自治区、直辖市)。评价所需的数据均来自《中国海洋统计年鉴》《中国统计年鉴》《中国环境统计年鉴》及沿海省区市统计年鉴与相关统计网站等。数据的时间跨度为过去10年(2007—2016年)。本次研究主要采用主成分分析法提取主成分，应用熵值法和层次分析法综合衡量确定各评价指标权重。

3.1 主成分分析法

主成分分析法是将多个变量通过线性变化选出几个重要变量的统计分析方法。在本研究中用于将多个评价指标降维，筛选几个独立变量，通过其线性组合来描述大部分指标体系信息。具体步骤如下：

(1)对主成分统计数据标准化；

(2)计算协方差矩阵；

∑=(Sij)pp，其中：

(i，j=1，2…，p)

(2)

(4)主成分的方差贡献率用来反映信息量的大小，计算贡献率及累计贡献率；

λ1、λ2….λm对应第1、2…m个主成分：

(5)计算主成分载荷：

(6)m个主成分得分为：

3.2 主观权重确定法——层次分析法

层次分析法是一种主观的层次决策权重分析方法，为多目标、多准则的复杂问题提出简便的决策方法。在本研究中用于确定各评价指标权重。具体步骤如下：

(1)结合评价目标建立层次结构模型；

(2)两两指标对比，根据专家打分构建成对比较矩阵；aij为因素i对因素j的影响程度：

(3)计算A的最大特征值及对应的特征向量，进行归一化得到权重：

(4)一致性检验及层次排序：

CR<0.1时，A的不一致性程度在容许范围内，可用特征向量作为权向量。

3.3 客观权重确定法——熵值法

熵值法是用来判断某个指标的离散程度的方法，用来衡量系统状态不确定性的程度。熵值越高，系统结构越均衡，差异越小。由于前文已提取了主成分，指标值采用各地区的主成分得分。根据各指标的熵值大小，计算各指标的权重大小[11]。主要步骤如下：

(1)主成分得分标准化，并计算第j项主成分在第i个地区的主成分得分和比重；

(2)计算第j项指标的熵值；

信息冗余度：

dj=1-ej

(11)

(3)计算指标权重：

4 评价指标体系建立

4.1 评价体系指标选择

现有的海洋产业发展评价，侧重于地区海洋自然资源水平、社会经济发展水平。不可否认，地区海洋自然资源水平、社会经济发展水平能在一定程度上反映地区海洋产业的现状与动力，但结合我国的海洋经济发展形势，生态环境、科技创新、产业规模也是衡量海洋产业发展基础的重要因素。通过梳理54篇相关文献，对海洋产业发展评价指标进行梳理，系统考虑了海洋产业结构、海洋经济增长、社会发展方式等特点，并运用SPSS软件计算指标的相关系数，保留相关性大于0.8的一对指标中代表性较强的指标，共遴选了5个方面27个指标，以反映沿海地区海洋产业可持续发展水平的整体情况。具体指标见表1。

表1 海洋产业可持续发展评价指标体系

4.2 评价体系主成分提取

对指标体系中的数据标准化，运用SPSS 软件进行主成分分析。相关系数矩阵中任意两个指标相关系数都小于0.6，可认为指标间无明显相关性。主成分提取结果如表2所示，从27个指标中提取了7个主成分，累计贡献度为80.58%，具有显著代表性，进一步分析可得主成分载荷矩阵。由主成分载荷矩阵除以特征值的平方根值得出主成分各变量系数，列出各主成分Y1…Y7表达式。利用最大方差法对成分载荷矩阵旋转，因子载荷的绝对值越大，对其代表的指标变量解释性越强。可将7个主成分命名为：资源消耗水平(Y1)、要素集聚水平(Y2)、自然环境基础(Y3)、经济结构水平(Y4)、污染控制水平(Y5)、技术创新能力(Y6)、海洋产业规模(Y7)，能够分别代表资源开发潜力(Y1)、生态环境基础(Y3、Y5)、社会发展动力(Y2)、产业经济规模(Y4、Y7)、生产技术创新(Y6)。7个主成分可分别用27个指标的线性组合表达。

表2 特征值、主成分贡献率及累计贡献

4.3 权重确定

本次研究邀请10位专家对所提取出的7个主成分两两对比进行打分，构造成对比较矩阵。运用3.2中层次分析法计算得到7个主成分的权重，且判断矩阵一致性比例<0.1，各指标权重符合要求。另外，运用3.3中的熵值法对7个主成分测算得到权重。将两种方法得出的权重通过加权平均法进行耦合，具体结果见表3 。

5 海洋产业可持续发展水平结果分析

5.1 历年沿海省区市海洋产业可持续发展水平分析

计算得出2007—2016年11沿海省区市海洋产业可持续发展水平综合分值(见表4)。表4显示，上海市海洋产业可持续发展水平多年位于首位，直至2014年被广东省超越。广东省的海洋产业可持续发展水平长期持续高于大部分沿海省区市，将引领我国海洋产业高质量绿色发展。对比2007—2016年沿海省区市的海洋产业可持续发展水平排名可以看出：

表3 海洋产业可持续发展水平评价主成分权重

(1)海洋产业可持续发展水平空间分异特征明显

珠江三角洲(广东)、长江三角洲(上海、江苏、浙江)地区的海洋产业可持续发展水平高于环渤海地区(山东、天津、辽宁、河北)，远优于环北部湾地区(广西、海南)。

(2)污染控制水平(Y5)与海洋产业可持续发展水平的相关性最高

7个主成分的权重大小(见表3)排序为：污染控制水平(Y5)>自然环境基础(Y3)>技术创新能力(Y6)>资源消耗水平(Y1)> 要素集聚水平(Y2)>海洋产业规模(Y7)>经济结构水平(Y4)。在此基础上，结合SPSS 24.0对主成分及总分值进行相关性分析，可知：

①各地区的污染控制水平与其海洋产业可持续发展水平的关系最为密切，呈高度正相关。海洋产业的可持续发展建立在地区自然资源合理开发和利用、生态环境优良的基础上，而污染控制水平(Y5)是其生态环境状态的重要体现，也成为海洋产业可持续发展的前提。污染控制能力反映的是地区对生态系统的保护、维护能力，而自然环境基础则体现当前地区的本底资源环境的优良状况。

②自然环境基础(Y3)位于权重的第二位，与海洋产业可持续发展水平呈中度正相关。当前的自然环境情况对海洋产业的可持续发展意义重大，如若地区自然环境基础不佳，则海洋产业可持续发展重点应先关注生态环境治理，再谋求发展。

③技术创新能力(Y6)排在权重的第三位，与海洋产业可持续发展水平呈中度正相关，表明技术的创新能力是海洋产业可持续发展的重要支撑。由于海洋资源的特殊性，其相关产业对技术水平要求较高。随着全球科技的发展，越来越多新兴海洋产业(如生物医药、可再生能源等)应运而生，传统海洋产业(海洋渔业、交通运输业等)也对深远海发展、绿色生产等提出更高要求。

④资源消耗水平(Y1)排在第四位，与海洋产业可持续发展水平呈中度正相关，表明自然资源集约节约利用是海洋产业可持续发展的必要条件。产业的发展离不开资源利用，能否科学配置自然资源，资源的生产利用与产出效益是否均衡，也是衡量地区海洋产业可持续发展的关键。

⑤要素集聚水平(Y2)排在第五位，与海洋产业可持续发展水平呈中度正相关，表明劳动力集聚程度、城市化水平等要素是海洋产业可持续发展的重要条件。

⑥海洋产业规模(Y7)位于第六位，与海洋产业可持续发展水平呈低度正相关，地区海洋经济发展程度、海洋产业的集聚、协同发展都是影响地区海洋产业可持续发展的外部因素。

⑦经济结构水平(Y4)位于第七位，与海洋产业可持续发展水平相关关系不显著，表明地区整体产业结构、发达程度对海洋产业可持续发展水平的影响较小。随着沿海城市海洋产业的发展，逐步向内地辐射，进而带动周边地区经济增长。

表4 2007—2016年11沿海省区市海洋产业可持续发展水平综合分值

(3)多数沿海地区海洋产业可持续发展水平呈现良好上升趋势

在2007—2016年期间，除了河北、辽宁两省外，其他沿海省区市的海洋产业可持续发展水平基本呈上升趋势，表明我国整体海洋产业可持续发展水平逐渐增强，在政府、企业和用海人的共同作用下，在保障本底自然环境的基础上，经济结构、产业规模更加合理，海洋生产要素集聚明显，污染控制能力和技术创先能力提升，海洋资源开发利用效益显著提高。在我国生态文明建设的背景下，海洋产业的发展已经由原来资源的粗放开发式逐步转向兼顾生态环境、资源开发的绿色循环发展模式。由表4和图2看出，2011年、2012年各沿海省区市的海洋产业可持续发展水平均下降，2012年后逐渐回升。2011年渤海蓬莱油田发生溢油事故，累计造成5500平方公里海面遭受污染，近岸水体污染、生态环境受损情况严重，海洋渔业、旅游业、交通运输业等行业均遭受影响，全国的海洋产业可持续发展水平普遍降低。2012年后，国家大力推进生态文明建设，在重视海洋经济、海洋产业发展的同时也兼顾自然资源的集约节约利用和生态环境的保护，海洋产业的可持续发展水平也逐渐上升。

图2 2007—2016年沿海省区市海洋产业可持续发展水平

(4)沿海省区市各主成分评价值差异明显

在提取的7个主成分中，沿海各省区市的主成分评价值分布不同。

①资源消耗水平。2007—2016年间，广东、山东、浙江的海洋资源消耗水平持续位于前三位，海南、广西、天津长期位于后三位(见图3)。据908专项数据统计，广东、山东、浙江三省的滩涂资源总数约占全国的40%，5m～20m浅海面积约占全国的45%，大陆岸线总长度约占全国的51%，海洋自然资源丰富。同时，三省的海洋经济起步较早，海洋产业多元化，其海洋资源的开发利用效益较高。而海南、广西两省区一方面受自身海洋资源开发潜力的限制，另一方面存在海洋产业单一、开发利用方式粗放等问题，导致海洋资源的开发利用效益不高。应引导海洋资源有序开发，提升资源利用效益，使海洋产业可持续发展水平得以提升[12]。

图3 2007—2016年沿海省区市海洋资源消耗水平

②要素集聚水平。2007—2016年间，上海、天津的海洋生产要素集聚水平始终排在前两位，河北、广西则排在后两位(见图4)。上海、天津是我国直辖市，分别位于长江三角洲、环渤海地区的经济中心，人口密集、社会经济水平较高，带动了海洋生产要素的集聚。河北、广西两省区由于政策、区位的影响，城市化程度、市场经济活跃度不高，影响了要素的集聚。城市影响力、固定资产投资、劳动力密集程度等要素对可持续发展状况产生积极影响。

图4 2007—2016年沿海省区市海洋生产要素集聚水平

③自然环境基础。国家提出生态文明建设以来，沿海省区市加大环境治理投入力度，发展绿色产业，倡导循环经济，从研发、生产过程等多个角度推进海洋产业可持续发展，2007—2016年沿海省区市的自然环境基础均呈上升趋势(见图5)。江苏、山东位于前两位，海南、广东处于后两位。另外，城市的发展理念、环境保护普及度都会对海洋产业可持续发展水平产生影响。

图5 2007—2016年沿海省区市海洋自然环境基础

④经济结构水平。在建设海洋强国的战略部署下，沿海省区市推进海洋产业的转型升级，转变海洋经济发展方式，2016年，福建、山东、江苏、广东等多省区市经济结构水平评价值迅速增长(见图6)。福建紧抓“一带一路”机遇，依托区位优势，加大对美国和“一带一路”沿线国家的出口，实现了海洋产业和社会经济的同步增长。

图6 2007—2016年沿海省区市海洋经济结构水平

⑤污染控制水平。随着生态文明战略的实施，沿海省区市污染物综合利用、废弃物综合利用等环境改善力度加大，污染控制水平逐年增强(见图7)，对海洋产业可持续发展产生积极影响。

图7 2007—2016年沿海省区市海洋污染控制水平

⑥技术创新能力。沿海省区市的技术创新能力稳定增强(见图8)。在建设创新型国家的背景下，沿海省区市加大对海洋产业重要领域和关键环节的科技创新投入，提高成果转化率，将科技进步与资源合理利用、海洋产业全方位多元化发展结合起来，提高可持续发展水平。

图8 2007—2016年沿海省区市海洋技术创新能力

⑦海洋产业规模。广东、江苏两省的海洋产业规模评价值位于前两位(见图9)。广东省对于海洋资源开发较早，传统海洋产业发展平稳，适时提高船舶工业、港口物流业等的集中度，完善海洋新兴产业、海洋服务业、海洋电子信息业等产业链，逐渐形成了海洋产业新体系和区域创新体系。

图9 2007—2016年沿海省区市海洋产业规模

5.2 2016年沿海省区市海洋产业可持续发展水平梯队划分

采用SPSS 24.0对2016年沿海省区市的海洋产业可持续发展水平分值进行系统聚类[13]。由图9可以看出，系统聚类将沿海省区市海洋产业可持续发展分值分为三个梯队：第一梯队包括上海、江苏、福建、山东、广东；第二梯队包括天津、浙江、辽宁；第三梯队包括广西、海南、河北。

(1)第一梯队

2016年此类沿海省市大部分位于东部地区，各项主成分分值均位于领先位置，属于海洋产业高质量可持续发展水平。上海市拥有货物吞吐量和集装箱吞吐量世界第一的国际性港口，2016年海洋第三产业居于主导地位，占其地区海洋生产总值的65.5%。由于陆域空间小，产业集聚，促使其更加关注资源合理利用及生态环境保护，引导海洋产业不断优化。江苏省位于我国东部沿海的中心，近海滩涂宽阔，风能总蕴藏量居全国首位，主要海洋产业为海洋渔业、海洋可再生能源及交通运输业。2016年其海洋第二产业、第三产业都较为发达，造船完工量、海上风电项目数量均居全国首位。在能源、资源和环境问题突出的形势下，提高传统海洋产业(如海洋渔业)用海效益，增大新兴海洋产业(如海上风电)的探索和投入，促进了江苏省海洋产业的可持续发展水平。福建省海洋经济贡献较大，占其地区生产总值的27.8%，主要发展海洋渔业、海洋矿业等传统海洋产业。福建省海岸曲折、岛屿众多，随着海洋基础设施的完善和科技研发的投入，海洋高新技术与传统海洋产业有效合作，形成产业优势。山东省海洋资源得天独厚，海洋生产总值连续多年位于前列，海洋渔业、海洋盐业、海洋矿业、交通运输业等传统产业较为发达，同时注重海洋生态环境的保护，海洋保护区数量居全国首位。《山东半岛蓝色经济区发展规划》《黄河三角洲高效生态经济区发展规划》等规划的发布实施，引导科学开发海洋资源，培育海洋优势产业，推动其海洋产业可持续发展。广东省海洋经济发展较快，海洋生产总值多年居于全国首位，海洋产业起步较早，海洋交通运输业、海洋渔业、滨海旅游业等多产业均衡发展。同时重视海洋科学技术研究，海洋科技投入、拥有发明专利数量及海洋科技活动从业人员均位于全国首位。但由于其社会经济高速发展，对海洋空间的合理开发利用提出更高要求，能否缓解有限的海洋空间与海洋经济增长这一矛盾，成为衡量下一阶段广东省海洋产业可持续发展水平的重要因素。

(2) 第二梯队

此类地区主要位于我国北部，海洋产业可持续发展水平较高，但由于某一项或几项主成分分值较低，成为第二梯队。天津市是北部地区最大的沿海开放城市，海洋第二产业、第三产业发展均衡，主要海洋产业为海洋交通运输业、海洋渔业。2016年，天津市的资源消耗水平(Y1)、技术创新能力(Y6)较低，成为海洋产业可持续发展水平的短板。2006年以来，大量的围填海工程促进了天津港的临港工业体系发展，但高强度的开发也引起自然岸线锐减，陆源污染物排放增加等问题。另外，由于天津海洋产业在近岸地区过于聚集，对海洋生态造成巨大压力。随着海洋生态文明理念深入人心，消化存量围填海，合理规划近岸海洋产业，成为天津市海洋产业发展的当务之急。浙江省海洋资源丰富，海岸线总长居全国首位，海洋经济以第三产业为主，海洋交通运输业、滨海旅游业、海洋船舶工业较为成熟。2016年，浙江省的经济结构水平(Y4)、污染控制水平(Y5)分值较低，未来海洋产业的可持续发展需加大对于工业废水排放、固体废物倾倒入海等现象的监管，结合“民营经济”这一特点探索海洋产业新方向。辽宁省海洋经济起步较早，主要海洋产业为海洋渔业、海洋交通运输业和海洋船舶工业。2016年辽宁省的污染控制水平(Y5)、海洋产业规模(Y7)得分较低，渔业资源、岸线资源等的开发方式较为传统，沿岸开发活动对海洋环境影响较大，海洋资源消耗与效益并不均衡。加快产业结构转型，缓解海洋环境压力是辽宁省海洋产业可持续发展的关键。

图10 沿海省区市2016年海洋产业可持续发展水平聚类谱系

(3)第三梯队

此类地区除河北省外，均位于环北部湾区域，海洋产业可持续发展水平处于中等。海南省的资源消耗水平(Y1)、自然环境基础(Y3)、技术创新能力(Y6)位于第十位或第十一位，广西的要素集聚水平(Y2)排在最末位，河北省的要素集聚水平(Y2)、污染控制水平(Y5)也处于靠后位置。河北省主要海洋产业为海域渔业、海洋交通运输业等，近岸海洋资源的开发方式排他性较强，开发区域集中。另外，由于资源分布不均衡，导致沿海开发程度差异较大。广西以传统的海洋捕捞、海洋养殖为主，滨海旅游业、海洋交通运输业及临港工业等发展优势尚未完全发挥。另外，对海洋产业的基础设施和技术创新投入有待加强。海南省的海洋产业主要为海洋渔业、滨海旅游业及海洋交通运输业。海洋渔业大部分为个体养殖，数量多且分布集中，但效益不高。随着自由贸易试验区的建设，滨海旅游业、交通运输业等产业在不断发展。

6 结 论

从2007—2016年沿海省区市海洋产业可持续发展水平来看，多数沿海省区市海洋产业可持续发展水平逐渐上升。同时，生态环境状况、污染治理能力、产业创新及优化程度也逐步提升。可持续发展水平空间差异明显，珠江三角洲、长江三角洲发展水平高于环渤海地区和环北部湾地区。在生态文明建设的背景下，如何平衡资源开发与生态环境保护成为海洋产业可持续发展的关键。