山東省海洋經濟韌性評價及障礙因素研究

李婷婷，張迎春

（青島大學，青島 266100）

海洋經濟逐漸成為國民經濟發展的重要驅動力，海洋經濟系統相比陸域經濟系統更加開放和復雜，更易遭受外在影響的沖擊[1]。海洋經濟的韌性能反映海洋經濟水平的穩定性，是海洋經濟發展的重要指導指標。韌性或稱為彈性，起源于生態學領域[2]，用其表述系統遭受干擾后，維持原狀或迅速修復的能力[3]。主流觀點認為，經濟韌性應包括沖擊抵御力、適應力、自我調整恢復力和自我更新力四個方面[4]。海洋研究中首先提出的是海洋經濟脆弱性概念[5]，隨后，海洋經濟韌性拓展成抵御力、恢復力、重組力、更新力四個研究維度[6]。韌性理論與海洋系統結合后，開拓了韌性研究的內容與視野，海洋經濟韌性成為經濟韌性領域的重要理論。國外研究主要集中于海洋生態系統的破壞對海洋經濟韌性的影響，建議通過調節海洋生態系統的適應性[7]，建立海洋保護區[8]，保護海洋生物多樣性[9]，以提高海洋經濟韌性。國內側重對整體海洋經濟韌性層面的多重研究，通過測度海洋經濟韌性結果，研究海洋經濟韌性的規律與機制[10]、空間分異[6]、韌性與效率[11]等。經濟韌性評價方法多樣，主要測度方法包括：核心變量法[12]、構建韌性指數法[13]、數據包絡分析方法[14]、正態云模型法[15]。核心變量法通過計算指標實際值與趨勢值的差別來衡量經濟韌性，由于過程簡單，得以廣泛應用，但沒有考慮選取指標的代表性差異。通過構建指標體系計算經濟韌性指數雖可以改善這一問題，卻忽略了選定評價指標及判定評價等級的不確定性，大大降低評價結果的可信度[16]。數據包絡分析法不需要太多變量，但樣本量較小時結果不可靠。正態云模型是在概率論和模糊數學的基礎上開創的，通過構造“隸屬云”，實現指標定性和定量之間的轉換[17]，兼有模糊性和隨機性[18]。通過對既有研究梳理發現，海洋經濟韌性相關研究多側重區域經濟韌性或韌性演化特征，針對省域海洋經濟韌性評價的研究尚不多見。正態云模型更加適合經濟系統韌性研究，目前尚未應用于海洋領域經濟韌性評價分析。海洋經濟作為一個重要的經濟大類，具有其獨特的產業相關性，但現有的海洋經濟韌性研究體系中，未考慮產業相關多樣化因素?；诖?，在研究中引入產業相關多樣化指數，基于抵抗力、恢復力、更新力三個維度構建海洋經濟韌性評價指標體系，結合正態云模型和障礙度模型對山東省的海洋經濟韌性進行評價，為沿海地區海洋經濟韌性研究提供參考。

1 研究設計

1.1 韌性評價指標體系構建

根據經濟韌性的概念，從抵抗力，恢復力和更新力三個層面建立指標體系。抵抗力是經濟系統抵御外界沖擊并維持系統穩定性的能力，抵抗力的強弱往往依賴于經濟系統的自身條件?；謴土κ敲鎸σ蛩馗蓴_后系統恢復穩定的能力，經濟結構的多樣化能夠分散、轉移沖擊帶來的影響。更新力是經濟系統的進化和轉型能力，通常經濟系統的活力和創新能力越強，找到新的發展模式和路徑的可能性就越大，意味著經濟韌性也就越強[15]。

為保證綜合評價結果的代表性和科學性，首先確定經濟規模、經濟結構、開放水平、產業發展、社會民生、創新驅動、資源環境[19]七個二級指標。再參考各省《“十四五”海洋經濟發展主要指標》《中華人民共和國海洋行業標準——海洋經濟指標體系（HY/T 160-2013）》以及“海洋經濟發展指數”的公開指標體系，確定21 個三級指標，構建海洋經濟韌性指標體系（表1）。

表1 海洋經濟韌性指標體系及權重Table 1 Index system and weight of marine economic resilience

1.2 研究方法

1.2.1 正態云模型

正態云模型用于刻畫隨機性和模糊性之間的關聯[20]，也可表示某個定性概念與其定量關系之間的轉換[21]。通過構建正態云模型評價山東海洋經濟韌性等級。

（1）數據預處理。采用極差標準化處理原始數據，消除不同量綱的影響。選取熵權法確定海洋經濟韌性評價指標的客觀權重向量W（表1）。

（2）韌性等級劃分。兼顧黃金分割法和固定間距法，通過反復測算確定每個等級各指標值在不同韌性等級下的取值范圍。

（3）正態云模型數字特征計算。

期望（Ex）反映云滴在云圖的中心點，表示云滴的分布位置，計算方法如（1）式：

其中，xuik表示指標i 在第k 個等級下取值范圍的上限，xlik表示指標i 在第k 個等級下取值范圍的下限。

熵（En）表示該定性概念的云滴的取值范圍。由于指標各等級的邊界值同時屬于相鄰的兩個等級，具有模糊性[22]，故于是得到Enik的計算公式，如（2）式：

超熵（He）體現熵的不確定性，表示為云滴的凝聚程度[23]。He一般取常數，當He取0 時，云滴符合高斯分布，He過大時云會霧化，共識度降低。實際計算中，He的取值一般根據試驗和經驗確定。

（4）構建隸屬度矩陣。計算三個數字特征參數Ex、En、He后，在MATLAB 中創建正態云發生器，生成正態隨機數En′ik，En′ik=N（Exik，Heik2），期望為Exik，方差為Heik2。第二次生成正態隨機數rik，rik=（Exik，En′ik），期望為Exik，方差為En′ik。計算指標在不同等級下的隸屬度，如（3）式：

其中，uik表示第i 個指標在第k 個等級上的隸屬度。（rik，uik）稱為一個云滴。當云滴數量較少時，計算出的隸屬度誤差波動性顯著，若要滿足5%的精度要求，云滴數取值應不少于3 000[24]。因此，為避免數據樣本的隨機性，提高評價結果的可信度，將云滴數n設為3 000，取其平均值作為最終隸屬度，即：

（5）韌性綜合評價。利用權重向量W對隸屬度矩陣U進行轉換，獲得各指標的隸屬度綜合評價矩陣B。

其中，B中的元素bk表示評價對象屬于等級k的隸屬度。依據最大隸屬度原則，最終的韌性評估結果為最大隸屬度對應下的評估等級。

1.2.2 障礙度模型

障礙度模型可以系統分析各項指標，測算海洋經濟韌性評價指標的障礙度，確定阻礙山東海洋經濟韌性提升的主要障礙因素。模型設定如下：

其中，Fij表示因子貢獻度，是單項指標對總目標的權重；Wij是第i 個準則層第j 個指標的權重；Wi是第i 個準則層的權重；Iij表示指標偏離度，是單個指標評估值與指標最優值的差值[25]；X*ij為單個指標標準化后的值；Oi和Oij分別是準則層和指標層的障礙度，表示準則層因素或單因素的指標對目標指標的影響程度[26]。

1.3 數據來源

為橫向比較山東海洋經濟韌性在中國沿海省份中的發展水平，搜集11 個沿海省份2006-2020 年海洋經濟數據。評價指標數據中，進出口總額數據源自國家統計局；海水淡化日均產值源自自然資源部《全國海水利用報告》；海洋經濟主要產業增加值數據源自各省統計局、自然資源廳、《海洋經濟統計公報》《中國海洋年鑒》《中國海洋環境質量公報》《中國統計年鑒》；產業相關多樣化指數根據13 個主要海洋產業增加值，按照三次產業劃分標準，使用熵指數法計算得出；其他指標數據源自《中國海洋統計年鑒》。礙于海洋經濟公開數據較少，且存在數據統計中斷問題，采用均值法以及趨勢外推法插補調整缺失數據。

2 實證分析

2.1 山東海洋經濟韌性綜合評價

為評判山東海洋經濟韌性水平等級，先將海洋經濟韌性水平劃分為4 個等級。其中，Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ級分別表示海洋經濟韌性強、較強、較低、低。首先確定不同韌性等級下各個指標對應的上下限，確定整個指標體系的取值范圍（表2）。按照模型設定，計算云模型的三個主要數字特征（Ex，En，He），構建正態云模型（表3）。運用MATLAB 編程創建正態云發生器，根據2006-2020 年指標體系數據，計算山東省海洋經濟韌性在不同等級下的隸屬度矩陣，綜合評價山東省海洋經濟韌性等級，在沿海省份中橫向比較確定山東省海洋經濟韌性排名（同一等級下排名相同），見表4。

表2 海洋經濟韌性四個等級劃分Table 2 Four grades of marine economic resilience

表3 海洋經濟韌性正態云模型數字特征Table 3 Digital characteristics of marine economy resilience normal cloud model

表4 山東省海洋經濟韌性綜合評價結果Table 4 Comprehensive evaluation results of marine economic resilience of Shandong province

表4 中的結果表明，2006-2020 年山東省的海洋經濟韌性水平逐漸增強。其中，2006-2009 年海洋經濟韌性等級為Ⅱ級，處在較低韌性水平，2010-2013年韌性水平提升到Ⅲ級，達到較高韌性水平。2014 年海洋經濟韌性首次達到Ⅳ級水平并保持穩定。中國11 個沿海省份的橫向比較中，山東省海洋經濟韌性水平排名非常穩定，韌性水平始終排在前三，位于第一梯隊。山東省的海洋經濟整體上發展穩定，勢頭良好，應對系統性風險的能力強。

2.2 障礙因素分析

為找到影響海洋經濟韌性水平的重要因素，結合障礙度模型，計算山東省2006-2020 年21 個指標的障礙度，匯總得到準則層障礙度，分析抵抗力、恢復力和更新力的障礙度變化趨勢（圖1）?？芍?，山東省海洋經濟韌性三個準則層的障礙度呈現不同幅度的波動變化。抵抗力和恢復力的障礙度總體上呈現下降趨勢，而更新力的障礙度則持續增長。2006-2014 年山東省海洋經濟韌性影響最大的是抵抗力因素；2015 年到2020 年最大的障礙因素轉變為更新力因素。未來短期內山東省海洋經濟韌性的障礙因素中，更新力因素的障礙度可能會繼續上升，占據主要地位，表明具有提高海洋經濟系統轉型能力的更新力因素是山東省海洋經濟韌性提高過程中不可缺少的重要部分。

圖1 山東省2006-2020 年準則層障礙度Fig.1 Barrier degree of the criterion layer in Shandong province from 2006 to 2020

為厘清影響海洋經濟韌性水平的主要障礙指標，計算21 個三級指標的障礙度，分別找到每個年度障礙度最大的五個指標（表5）。前五名單項指標的障礙度中，五個因素的障礙度合計值均大于0.5，表明前五個障礙因素對山東海洋經濟韌性具有重要的影響。國際旅游（外匯）收入（C6）、進出口總額（C7）、海水淡化日產能力（C10）、人均海洋水產品供應量（C13）、海洋領域專利授權量（C17）、海洋保護區面積（C20）六個指標的出現頻率較高。其中，C6 是2008年和2010 年障礙度最大的影響指標，其他年份中C20 均是障礙度排序的第一位。C6、C7 是抵抗力層面指標，國際旅游（外匯）收入和進出口總額因素對抵抗力韌性提升有重要影響，表明山東省應加強海洋對外貿易交流。海水淡化日產能力和人均海洋水產品供應量是制約山東省海洋恢復力韌性的障礙因素，大力發展海洋新興產業，保障好社會民生資源，有助于提高海洋經濟的恢復力。而海洋領域專利授權量、海洋保護區面積是阻礙山東省海洋更新力韌性提升的重要因素。海洋環境保護發展不協調，創新能力不足，會阻礙海洋經濟韌性水平的提高，應重視海洋科技創新發展，加大科學教育投入，保護海洋環境資源。

表5 山東海洋經濟韌性排名前5 的障礙因素統計Table 5 Statistics of the top 5 obstacles of marine economic resilience in Shandong province

3 結論

海洋經濟韌性評價指標體系中引入產業相關多樣化指數，基于正態云模型評估山東省2006-2020年海洋經濟韌性，診斷制約其韌性水平提升的障礙因素。結果表明：山東省的海洋經濟韌性水平逐年增強，在沿海省份中始終排名較高，海洋經濟系統發展穩定，勢頭良好。但海洋經濟系統發展面臨不均衡問題，仍有較大提升空間。創新驅動指標、資源環境指標和開放水平指標是當前海洋經濟韌性最主要的障礙因素，成為制約山東省海洋經濟韌性提升的癥結，不容忽視。山東省需加強海洋環境保護，大力發展海洋新興產業，加大海洋科研教育投入，增加對外開放經濟活動，提升海洋經濟韌性。研究僅以山東省作為基本研究對象，尚未考慮空間因素對海洋經濟韌性的影響，下一步思考在深化省域研究的基礎上對市域海洋經濟韌性展開研究。