山东省海洋经济复合系统耦合协调发展研究

王艳明，丁梦琦，王余琛

(山东工商学院 统计学院，山东 烟台 264005)

一、引言

党的十八大报告首次提出建设海洋强国战略，并提出了推进海洋事业发展的“四梁八柱”，其中包括：提升海洋资源开发能力，大力发展海洋经济，切实保护海洋生态环境等。相较于陆域经济，科学技术对海洋资源开发更为重要，海洋科技对海洋经济发展具有强大推力。海洋科技作为平衡器，能够有效减少海洋经济与生态环境之间的矛盾，海洋生态压力又会促进海洋经济增长方式转型以及海洋科技创新。作为加快建设海洋强国的关键内容，海洋经济、科技和环境三者之间相互依存、相互影响，其中任一要素变化都会推动或制约其余要素的运行变化，进而影响整个海洋经济系统[1]。本文通过建立一套海洋经济复合系统(图1)，以有效考察海洋发展各个子系统之间的协同性，为海洋经济复合系统耦合协调研究提供清晰的脉络和思路。

图1 海洋科技-经济-环境系统耦合

国外关于海洋经济复合系统协调的研究更多采取案例形式，分析沿海地区经济系统和环境系统之间的耦合协调发展现状：Chang等[2](2007)从社会经济、生态、环境和管理四个子系统研究垦丁珊瑚礁生态系统如何实现可持续发展；Outeiro和Villasante(2013)[3]利用社会网络分析方法，衡量智利南部渔业养殖中生态系统服务与社会发展之间的耦合协调状况；Lopes等(2015)[4]深入研究巴西东南部的渔业和旅游业与环境保护如何相互作用，并评估它们协同作用的潜力；Lopes等(2017)[5]讨论了在一个结合了禁渔区和游客或居民区的海洋保护区中，鱼类贸易如何增加渔业创收，并对鱼类贸易进行了价值链分析。国内学者更多考察海洋各个子系统间的协同状况，针对海洋科技-经济子系统的研究居多，王泽宇和刘凤朝(2011)[6]通过层次分析、加权平均法对沿海地区自主创新能力进行评价,探究了海洋经济与科技创新能力发展不协调的成因，结果表明海洋经济科技协调发展多表现为科技滞后，海洋科技创新重视不够，海洋产业结构有待优化；房辉等(2019)[7]在因子分析的基础上引入动态因子分析模型测算我国沿海省市海洋科技发展水平，并通过构建协调度模型，评价沿海省域科创能力与经济发展水平的协调度，结果表明各省市协调度存在较大差异；屈莉莉等(2021)[8]将主成分分析法和偏最小二乘法结构方程模型(PLS-SEM)相结合来揭示海洋科技创新能力与海洋经济增长之间的互动作用机制与传导路径，结果显示海洋科技基础通过促进海洋科研投入来促进海洋经济发展。关于海洋经济-资源环境系统的研究相对较少，李华等(2017)[9]通过测算海洋经济发展的生态环境响应指数分析其演变趋势，并对其影响因素进行研究，结果显示，海洋经济发展对海洋生态环境产生胁迫影响。近期，学者们对于海洋系统的研究延伸至三系统协调，李华等(2017)[10]利用层次回归模型探究海洋科技对海洋经济与海洋环境的影响机理，结果表明应用型海洋科技进步对于调节海洋经济与环境间的矛盾更有优势；高强等(2019)[11]将海洋科技子系统纳入海洋经济-社会系统，运用耦合协调度模型考察海南省海洋生态-经济-社会系统的协调发展水平，结果表明其整体协调发展水平仍有进步空间；汪永生等(2020)[1]从时空演化的角度利用耦合协调度模型分析了中国沿海地区海洋科技-经济-环境复合系统协调发展状况，结果显示三系统虽均呈现大幅增长趋势，且总体均处于中级协调状态，但其同步性不尽相同。

综上所述，现有的研究成果不仅深入分析了海洋经济与环境的耦合协调关系，还在此基础上引入科技系统进行三系统协调发展分析，但缺乏对山东省海洋经济-科技-环境复合系统协调发展的分析。山东省是海洋经济大省，在全国海洋经济发展格局中占据重要位置，虽然山东省海洋经济保持稳中有进的发展态势，但是其海洋经济复合系统间仍存在不协调的问题。因此，本文基于2006-2016年山东省的海洋相关数据，建立了山东省海洋经济复合系统评价指标体系；运用综合评价指数法分别测算了山东省海洋经济发展指数、海洋科技发展指数、海洋环境发展指数，进而通过耦合协调度模型，测算了山东省海洋两系统耦合协调发展水平以及三系统耦合协调发展水平，通过其年际变化深入分析了影响耦合协调的成因，并对相关促进协调的措施效果进行了评价；将收入差距理念引入海洋系统协调发展分析中，通过测算山东省海洋经济复合系统的基尼系数对其做了预警研究。本文在一定程度上填补了山东省海洋经济复合系统协调研究的匮乏，对于强化山东省海洋各系统协同发展，推进山东省海洋经济高质量、可持续发展具有重要现实意义。

二、研究方法

(一)海洋经济复合系统评价指标体系

鉴于海洋系统的复杂性，并结合海洋经济发展的特点和高质量发展的内涵，本文根据科学性、系统性、全面性等原则，以定量指标为主构建了包含3个系统层指标、9个状态层指标以及25个指标层指标在内的海洋经济复合系统发展水平评价指标体系，见表1。

表1 山东省海洋经济复合系统发展状态评价指标

为了消除各指标的量纲差异，对正负向指标分别利用公式、进行评价指标的无量纲化处理。公式如下：

(1)

式(1)中，yi表示指标标准化后的值；xi表示指标的原始值；对于第i个指标，min、max分别表示指标的最小值、最大值。

本文采用变异系数法确定指标权重，公式如下：

(2)

式(2)中，对于第i个指标，σi为标准差，xi为均值，Vi为变异系数。

则每个指标的ωi权重为:

(3)

(二)海洋经济复合系统发展水平评价方法——综合评价指数法

综合评价指数法是将多指标进行综合形成一个概括性的指数，通过指数比较，达到对山东省海洋经济复合系统发展水平评价的目的。公式如下：

(4)

式中：Z为综合评价指数；n为指标个数；ωi为第项指标的权重xi；为规范化处理后的第i项指标值。

我国常态化的公务员培训始于上世纪80年代，至今已有30多年的历史。应该说，这种常态化的公务员培训对于公务员能力和政府竞争力的提升起到了极为重要的作用。“人民日益增长的对美好生活需要和公务员能力素质不平衡不充分的发展之间的矛盾”已经成为公务员培训所必须解决的一个重大课题和当务之急。要成功化解这一主要矛盾，就必须对现行的公务员培训（包括培训理念、培训模式和培训评估等）进行全面的变革和创新。笔者认为，以“具身认知”理论为视角，根据“具身认知”理论的核心意蕴及对公务员培训的新启示，重新审视和反思现行公务员培训中的存在问题，以探索公务员培训变革和创新的理论逻辑和实践路径，不失为一种可行且有效的方法。

(三)海洋经济复合系统协调度评价方法——耦合协调度模型法

本文借鉴物理学科中的耦合协调度模型，构建了山东省海洋经济高质量发展三个子系统之间的耦合协调度模型，不仅可以反映出系统的耦合程度，还能够反映出系统间的整体“功效”与“协同”效应。公式如下：

(5)

(6)

T=αU1+βU2+λU3,

(7)

(8)

式中：U1、U2、U3分别为海洋经济发展评价指数、海洋科技发展评价指数、海洋环境发展评价指数；C为计算得出的耦合度；T为三个子系统综合评价指数，由于海洋经济、海洋科技、海洋环境三个子系统同等重要，所以α=β=λ；为计算得出的耦合协调度指数，表示系统间相互影响、配合程度。借鉴大多数研究对协调度的划分标准，见表2。

表2 耦合协调度等级划分标准

(四)海洋经济复合系统协调发展预警方法——基尼系数法

本文将收入差距理念纳入海洋经济复合系统协调发展研究中，运用基尼系数衡量山东省海洋不同子系统间发展的差距，即山东省海洋经济子系统、海洋科技子系统、海洋环境子系统发展不协调情况，并依据计算结果对山东省海洋经济复合系统耦合协调度情况做预警研究。

公式如下：

(9)

式(9)中：G为基尼系数；N为海洋子系统数量；yi为海洋子系统i的综合得分；xi为海洋子系统i在总体(3个系统得分之和)中所占份额。其中0≤G≤1，G越接近1，说明海洋子系统间发展差距越大，即越不协调；G越接近0，说明海洋子系统之间的发展差距越小，即越协调，根据国际惯例，将0.4设为基尼系数G的警戒值。

三、协调发展分析

(一)山东省海洋经济复合系统发展水平评价

由图2可以看出，2006-2016年间山东省海洋经济复合系统及各个子系统的综合发展指数整体呈现增长态势。其中，海洋经济系统综合发展指数由2006年的0.041上升至2016年的0.674，呈现出良好的发展态势；海洋科技系统综合发展指数由2006年的0.143上升至2015年的0.905，需要注意的是，海洋科技系统前期综合发展指数处于较低水平，且增幅较小，而在2008-2015年间呈现显著增长，增幅大于其余两个子系统，表明在这一时期山东省对海洋科技经费投入的增加取得了良好效益，但是在2016年出现了下降；海洋环境系统综合评价指数在2006-2008年间呈现持续下滑的趋势，而在2009年后呈现稳定增长态势，在2016年增长至0.586，表明山东省前期发展海洋经济以牺牲环境为代价带来了经济的增长，而在2008年后开始重视海洋经济与环境的协调发展，使其实现了同步增长；海洋经济复合系统的综合发展指数由2006年的0.1上升至2015年的0.648，而在2016年出现小幅度下滑(0.597)，主要是由于2016年海洋科技系统下滑所致。

(二)山东省海洋经济复合系统协调度评价

综合评价指数能够在一定程度上反映各系统的发展状态及关联程度，但不能直观地反映系统整体协调的状况。因此，本文应用耦合协调度模型，分别计算了山东省海洋经济复合系统、海洋经济-科技系统、海洋经济-环境系统、海洋科技-环境系统的耦合协调度，以此来反映山东省海洋经济复合系统的协调发展状况，并结合前文的协调度划分标准进行分析。

1.海洋经济-科技系统协调度分析。耦合协调度模型结果显示：海洋经济-科技系统协调度D值总体呈不断增长趋势，其中增幅前两位出现在2007年(46%)、2010年(36%)。2006-2016年，耦合协调度由不协调(D值0.276)提升为中级协调(D值0.785)，说明海洋经济子系统和海洋科技子系统相辅相成、相互影响，海洋科技进步可有效提高生产力水平，从而有助于创造更多海洋经济价值和获取海洋物质财富。

2006年是“十一五”开局之年，山东省政府着力推进“海上山东”落地，深化布局“海上山东”建设并将其纳入全省重要发展战略，通过科技创新带动海洋经济发展及海洋产业结构升级，同时加强海洋综合管理，促进了海洋经济子系统的发展；“十二五”时期(2011-2015年)，山东省步入蓝色经济区高质量发展的打造阶段，山东省海洋经济面临自身转型升级以实现高质量发展和国家战略级海洋经济发展试点的双重任务。此背景下，山东省更加强调海洋科技力量，高度重视海洋科技创新，将海洋科技创新纳为海洋强省建设的引领力量，升级海洋经济增长模式，优化海洋产业结构，促进经济和科技协调发展。截至2015年海洋经济-科技系统耦合协调度达到了0.875的良好协调状态(表3)。

表3 海洋经济-科技系统耦合协调度及协调等级

图3 山东省海洋各子系统间及海洋经济复合系统协调度演变态势

2.海洋经济-环境系统协调度分析。2006-2016年山东省海洋经济-环境协调度呈震荡上升态势，2006-2016年，耦合协调度由中度失调(D值0.295)提升为中度协调(D值0.793)，期间协调度升降不一，其中2011年耦合协调度较上年下降0.028，处于濒临失调状态。前期的粗放型经济发展模式，使得海洋经济-环境系统在短期内达到协调且稳定状态具有一定难度。受到2008年经济危机影响，2008-2009年，海洋环境指数一直处于较低水平；由于恢复经济的急迫，导致对粗放生产方式的依赖，这种情况加剧了海洋经济子系统和海洋环境子系统之间的矛盾，导致这一时期海洋经济-环境系统耦合协调度持续走低，耦合协调度均未超过0.3。“十二五”期间(2011-2015年)，随着山东省提出加快构建低碳新型海洋经济体系、转变海洋经济增长模式的战略，海洋经济-环境耦合协调度在2015年上升为中级协调(D值0.736)。2016年海洋经济-环境耦合协调度较2015年有小幅度提升，仍处于中级协调状态。“十三五”后，中国海洋经济发展的重心开始由“规模和速度”向“质量和效率”转变，此时山东省海洋经济-环境系统耦合协调状况处于相对稳定状态，但是距离优质协调仍有不小距离(表4)。

表4 海洋经济-环境系统耦合协调度及协调等级

3.海洋科技-环境系统耦合协调度分析。由图2可以看出，山东省海洋科技-环境系统耦合协调度大致分为两个阶段：(1)2006-2009年，系统耦合协调度均处于失调状态。在此期间，山东省政府重视海洋科技发展，提高了涉海科研经费的投入，相继成立了一批海洋产业科技园，但对海洋环境的保护重视不够，没有做到同步改善。(2)2010-2016年，系统耦合协调度由勉强协调水平提升为中级协调水平。说明这一时期海洋环境保护愈发得到重视，主要体现在对海洋自然保护区面积的增加、对环保固定资产投入的加大以及对全民环保意识的提高；虽然环境状况得到了改善，耦合协调度也实现了从失调到中级协调的升级转变，但是仍然要重视海洋科技-环境的协调(表5)。

表5 海洋科技环境系统耦合协调度及协调等级

4.海洋经济复合系统耦合协调度。图2显示，“十一五”时期(2006-2009年)海洋经济复合系统耦合协调度均低于0.4，处于失调状态，且无明显变化(表6)，这与海洋经济复合系统综合评价指数处于较低值符合。2008年，海洋经济复合系统从轻度失调下降为中度失调，从系统的角度来看，可能是由于系统自我协调机制的不稳定导致系统功能出现问题；这一时期海洋环境子系统综合评价指数出现大幅度下滑，且较海洋经济子系统的综合评价指数低很多，这一时期正处于金融危机中，可能迫于恢复经济而过于依赖粗放的生产方式，从而忽略了对海洋环境系统的保护；且在2006-2016年间，海洋环境子系统的综合评价指数一直低于海洋经济复合系统的综合评价指数，可见海洋环境子系统是实现海洋经济复合系统协调发展的重要环节。而在2009年中央“大力发展海洋经济，打造蓝色经济区”提出后，2009-2010年，海洋经济复合系统完成了从耦合协调度为0.360的轻度失调到勉强协调的跨越式变化。伴随“十二五”山东半岛蓝色经济区的批复和十八大“建设海洋强国战略”的提出，2011-2012年，海洋经济复合系统从勉强协调提高到0.622的初级协调水平，2013-2014年，实现了从初级协调水平到中级协调水平的转变，说明在贯彻“十二五”提出的“五大发展”理念后，山东省海洋经济复合系统协调发展得到了改善。2014-2016年各海洋子系统之间协调度变化方向具有一定同步性，说明系统趋向于共同发展，因此，这时期海洋经济复合系统耦合协调度也呈现出不断上升的态势，与海洋经济复合系统综合评价指数的上升趋势相吻合。2016年作为“十三五”的开端，海洋经济复合系统耦合协调度仍保持在中级协调状态，说明系统协调机制较稳定(表6)。

表6 海洋经济复合系统耦合协调度及协调等级

(三)基于基尼系数的耦合协调预警分析

将收入差距理念引入海洋经济复合系统协调发展研究中，本文依据国际惯例将0.4作为衡量山东省海洋各子系统发展差距(不协调)的警戒线。由表7可知，2006年海洋经济复合系统基尼系数超过0.5，说明2006年海洋经济复合系统处于失调状态，即海洋经济、科技及环境发展不协调。2007-2016年海洋经济复合系统基尼系数均低于0.4警戒值，可见即使2006-2009年海洋经济复合系统协调度处于失调状态，但是并未超过警戒值，说明三个系统的协调发展还处于海洋环境可承受范围内。但基尼系数仅起预警作用，并不能认为低于警戒线就是协调的，且还要考虑基尼系数小于0.2时会引起发展动力不足的情况。由表6和表7可以看出，海洋经济复合系统协调度的演化方向与基尼系数的演化方向基本相反，这也验证了用基尼系数做预警具有一定的可行性。

表7 山东省2006-2016年海洋经济复合系统基尼系数

四、结论与建议

(一)结论

本文通过构建山东省海洋经济复合系统评价指标体系，并运用耦合协调度模型、基尼系数模型，计算出山东省海洋经济复合系统及各子系统的耦合协调度以及海洋经济复合系统的基尼系数。实证结果显示，山东省海洋经济复合系统在2006-2016年从轻度失调发展为中度协调，除2006年外，2007-2016年山东省海洋经济复合系统协调度没有超出基尼系数警戒值。由山东省海洋各个子系统以及海洋经济复合系统的协调发展演化可以看出，以实现协调发展为主导，海洋科技子系统以及海洋环境子系统是重要环节；以实现海洋经济高质量发展为主导，海洋经济-环境系统的协调发展是主要环节；而需要着重解决的主要矛盾也是海洋经济-环境系统的协调发展。

从有关促进协调的措施的角度来看，山东省以往采取的用于解决海洋系统发展协调问题的措施均产生了一定的正向作用，可见政府的引导对山东省海洋经济协调发展至关重要。山东省海洋各系统间由无序演化向同步演化逐渐转化，但是系统间仍存在不稳定性；虽然2016年海洋经济复合系统已经达到中等协调水平，但是距优质协调水平，乃至实现海洋高质量、可持续发展仍有不小差距。而近些年的海洋经济复合系统的基尼系数基本稳定在警戒值以下，因此山东省海洋经济的发展仍有很大空间。在高质量发展目标下，山东省不能一味追求经济的快速增长，应当注重海洋子系统间的同步发展，既要立足整体，也要注重局部，以协调发展推动海洋经济高质量发展。

(二)建议

根据上述结论，本文建议如下：(1)海洋科技方面，应加大海洋科技的投入，促进涉海企业和海洋科研机构的协同发展模式，从而提高涉海企业的科技创新能力，以缓解环境约束带来的成本增加，同时也能缓解海洋经济-环境系统的矛盾，提高新兴海洋产业的比重，推动山东省海洋经济由资源依赖型的粗放发展向技术驱动型的绿色发展转化。(2)海洋环境方面，正确处理海洋经济与环境的辩证关系，逐渐摆脱资源型依赖；加强海洋环境的约束，以此倒逼涉海企业的科技创新能力，提高海洋经济增长效率，同时减轻海洋环境的负担；开展有关海洋环境保护的宣传教育，提高全民海洋环境保护意识；完善和优化海洋功能区规划，健全和落实海洋生态补偿机制。

2021年山东省政府工作报告指出：“突出陆海统筹向海图强，全力开创经略海洋新局面”是“十四五”时期战略性布局的关键环节之一。山东省在今后海洋经济发展的过程中，要始终以创新、协调、绿色、开放、共享“五大发展”理念为指导，推进海洋经济复合系统的优质协调，实现海洋经济的高质量发展，为实现山东经济社会发展走在前列做出海洋贡献。