海南省海洋生態環境與經濟社會發展綜合評價及趨勢研究

符詩雨 安明梅 翁潔暢 劉宏霞 韓金妮

摘 要：基于高質量發展需求構建的海洋生態環境與經濟社會發展綜合評價體系分析結果表明，2011—2020年，海南省海洋生態-經濟-社會系統綜合發展狀態有向好趨勢，逐步穩定在良好狀態，但海洋生態子系統發展的速度尚未跟上海洋經濟和海洋社會子系統?；诨疑玍erhulst模型的預測結果表明，2021—2025年，海南省海洋海洋生態-經濟-社會系統綜合發展狀態均處于良好，但建設自由貿易港也給海洋生態環境帶來了新的壓力和風險，導致年平均增長率有所回落。

關鍵詞：海洋生態環境；經濟社會發展；綜合評價；灰色Verhulst模型；海南省

中圖分類號：X82文獻標志碼：A文章編號：1673-9655（2024）02-00-06

0 引言

高質量發展是全面建設社會主義現代化國家的首要任務。全面推進高質量發展必須以科學的方法評價，但目前還未形成統一的評價指標體系[1]。經濟、資源、環境、社會等各個領域均有獨立的評價體系，構建綜合評價指標體系是目前研究多領域綜合發展狀態的重要方法之一，在農業生態補償系統[2]、生態-經濟系統[3]、技術進步-社會發展系統[4]、旅游業-城鎮化系統[5]等方面都有運用，普適性強。

海洋作為高質量發展的戰略要地，目前主要有海洋經濟可持續發展評價、海洋經濟發展效率評價、海洋經濟發展協調性評價、海洋生態文明評價等多種高質量發展評價方法[6]。海洋生態環境與海洋經濟社會交織形成了一個復合系統，高樂華等[7]提出了海洋生態經濟系統的概念。海洋生態、海洋經濟和海洋社會相互依存、相互制約，其基本矛盾在于，海洋經濟、海洋社會系統對資源的需求是無限的，而海洋生態系統可供給的資源則是有限的，三個子系統互相耦合而成為復雜的海洋生態經濟系統。同時，三個子系統通過不斷地相互作用、反饋、配合，呈現出海洋生態、海洋經濟與海洋社會結構功能相對穩定的動態平衡狀態，各種生態、經濟、社會要素達到了一種結構有序且功能有效的協調發展狀態[8]。

海南省位于中國的南大門，擁有200萬km2的廣闊海域。如何在加快推進海南自由貿易港建設的重大決策背景下實現高質量發展，確保生態環境質量“只能更好不能變差”；如何在實現碳中和目標中發揮海洋藍碳作用，作為一個海洋大省、旅游大省，研究其海洋生態與海洋經濟協調發展的程度和趨勢意義重大?，F有的海洋生態經濟系統發展評價研究[9-12]中，海洋生態子系統所占比重普遍低于海洋經濟和海洋社會子系統。雖然海南省生態環境質量長期保持優良，但海島生態系統對外界干擾比較敏感，存在內在不穩定性，受損后再復原難度大[13]，海南生態環境保護必須有更高站位。因此有必要在海洋生態子系統中增加生態健康等指標，提高權重，優化指標體系，以體現生態環境在海洋生態-經濟-社會系統協調發展乃至高質量發展中前所未有的重要性。

本研究通過構建符合海南發展特征和需求的海洋生態環境與經濟社會發展綜合評價指標體系，研究2011—2020年海南省海洋生態-經濟-社會系統發展狀態，并通過灰色理論模型預測2021—2025年的發展趨勢，以期為海南自貿港建設中的海洋生態環境保護和藍碳資源保護工作提供參考。

1 研究方法

研究數據來源于歷年《海南省生態環境狀況公報》《海南省海洋生態環境狀況公報》《中國海平面公報》《海南省環境統計年報》《中國海洋經濟統計公報》《海南省海洋經濟統計公報》《海南省國民經濟和社會發展統計公報》《海南統計年鑒》《中國海洋統計年鑒》等。

1.1 綜合評價方法

1.1.1 原始數據標準化

為消除數據量綱影響，本研究參考黃一丹等[14]的方法對所有指標數據進行標準化處理。

正向指標 （1）

負向指標 （2）

式中：rij—標準化后的無量綱數據值，最大值和最小值分別為1和0；xij—第i個指標第j年實際數據值；ximax與ximin—第i個指標2011—2020年間最大值和最小值。

1.1.2 熵值法確定權重

熵值法是一種客觀賦權法[15]，本研究參考王富喜等[16]的方法計算系統各層次指標權重（見表1），

標準化后的數值平移幅度取0.01[14]。

1.1.3 海洋生態-經濟-社會系統發展水平計算

本研究參考高強等[9]的方法，根據加權平均原理測算各子系統及綜合發展水平，進行綜合評價。當發展水平數值＞0.8時，系統發展狀態等級為優異；發展水平數值＞0.55～0.8時，系統發展狀態等級為良好；發展水平數值0.3～0.55時，系統發展狀態等級為一般；發展水平數值＜0.3時，系統發展狀態等級為差。

1.2 趨勢預測方法

灰色系統理論主要應用于貧信息不確定系統，通過生成、開發部分已知信息，提取有價值的信息，正確描述系統運行行為、演化規律的，進而定量預測未來變化[17]?；疑Ｐ陀卸喾N形式，可用于不同規律的情景預測。其中灰色Verhulst模型主要用于描述具有飽和狀態的演化過程[17]，如“S”形過程，已有研究用于預測碳排放[18]、能源消耗[19]等。計算過程包括如下步驟[17]：

（1）對原始數據列累加得到序列，

對的緊鄰均值生成序列。

（2）建立灰色Verhulst模型：

（3）其白化方程為：

（4）求解后可以得到時間響應式：

（3）利用已有樣本和最小二乘法估計式確定模型發展系數a、灰色作用量b。

（4）累減還原原始數據擬合值，按表2檢驗模型模擬精度是否合格。

若原始數據本身已呈“S”形的過程，則取原始數據為X（1），其累減序列為X（0），建立灰色Verhulst模型直接模擬X（1）。

2 結果與討論

2.1 綜合評價

2011—2020年，海南省海洋生態-經濟-社會系統綜合發展狀態有向好趨勢，歷經差、一般和良好3個階段：2011、2013、2014年處于差狀態，2012及2015—2017年處于一般狀態，2018—2020年處于良好狀態。

由圖1可知，海南省海洋生態-經濟-社會系統綜合發展水平由2011的0.22上升到2020年的0.65，年平均增長率為12.8%。2011—2014年發展水平總體變化不大，2015—2018年以平均每年0.1左右的速度穩步提升，2019—2020年保持穩定，總體呈“S”形變化趨勢。

從各子系統發展狀態來看，海洋經濟子系統已發展至優異狀態，海洋社會子系統已發展至良好狀態，兩者發展水平均有大幅提升；相比之下，海洋生態子系統發展水平呈波動變化，仍處于一般狀態。

海洋經濟子系統發展水平總體呈上升趨勢，“十三五”期間（2016—2020年）發展水平明顯好于“十二五”期間（2011—2015年）。除2014年出現下降，其余年份均上升，主要是因為2014年海洋生產總值占GDP比重和海洋產業區位商為十年間最低，海洋第二產業比重達到十年間最高，海洋產業結構和海洋經濟增速相對較差。隨著海洋經濟增速的加快和海洋產業結構的逐步優化，發展水平明顯好轉，到2018年達到峰值，2018年自貿港政策的推進讓海南省經濟得到了飛速發展，使當年發展水平提升了兩個等級。從基礎指標層變化趨勢來看，人均海洋生產總值、海洋第二產業比重、海洋第三產業比重呈“S”形向好變化趨勢，人均海洋生產總值上升并穩定在1.5萬元/人，海洋第二產業比重下降并穩定在15%左右，海洋第三產業比重上升并穩定在67%左右；海洋生產總值占GDP比重呈倒“W”形變化趨勢，在28%上下波動；人均固定資產投資呈倒“V”形變化趨勢，先逐年上升至2018年的4.25萬元/人，隨后三年下降至3.5萬元/人左右；海洋產業區位商呈上升向好趨勢，小幅上升至3.53（無量綱）。海洋經濟子系統6個基礎指標中，3個逐步向好并趨于穩定，1個持續向好，權重占比達78.9%，海洋經濟子系統發展穩定在較高水平。

海洋社會子系統發展水平逐年上升，年上升幅度較均勻。從基礎指標層變化趨勢來看，城鎮居民人均消費總額、人均用電量、農村居民家庭恩格爾系數呈“S”形向好變化趨勢，城鎮居民人均消費總額上升并穩定在24000元左右，人均用電量上升并穩定在0.36萬kW·h/人左右，農村居民家庭恩格爾系數下降并穩定在42%左右；城鎮化水平、城鎮居民人均可支配收入呈上升向好趨勢，逐年分別上升至60.27%、37097元；人口密度呈上升變差趨勢，逐年上升至288人/km2。海洋社會子系統6個基礎指標中，3個逐步向好并趨于穩定，

2個持續向好，權重占比達82.4%，海南省城鎮化水平和人民生活質量都在穩步提升。隨著自貿港建設帶來的人口紅利不斷釋放，未來人口增多可能會增加對生態環境的壓力。

海洋生態子系統發展水平處于波動變化，總體保持穩定?！笆濉逼陂g（2016—2020年）發展水平略好于“十二五”期間（2011—2015年），峰值出現在2016年，2016—2019年小幅下降，2020年有所回升。從基礎指標層變化趨勢來看，近岸海域優良水質點位比例、海平面上升、環保投入占GDP比重呈“S”形向好變化趨勢，近岸海域優良水質點位比例上升并穩定在96%左右，海平面上升幅度下降并穩定在67 mm左右，環保投入占GDP比重上升并穩定在1.1%左右；西沙群島珊瑚礁珊瑚覆蓋度呈上升向好趨勢，大幅上升至23.5%；海南島東海岸珊瑚覆蓋度呈“V”形變化趨勢，后期有所回升至18.0%；人均海水產品產量、入海河流優良水質比例、單位面積工業廢水排放量呈倒“V”形或倒“W”變化趨勢，分別在0.14 t/人、80%、2000 t/km2上下波動；海南島東海岸海草覆蓋度呈下降變差趨勢，由28.7%波動下降至16.0%；單位面積工業固體廢物產生量呈上升變差趨勢，由124 t/km2波動上升至208 t/km2。海洋生態子系統10個基礎指標中，3個逐步向好并趨于穩定，1個持續向好，權重占比僅41.6%；另有2個變差，權重占比10.0%；因此海洋生態子系統發展變化不同于海洋經濟和海洋社會子系統，沒有明顯的上升趨勢。2011—2020年間近岸海域水質優良比例維持較高水平，海平面上升幅度有所下降，西沙群島珊瑚礁覆蓋度大幅上升，環保投入占GDP比重增加，但海草床生態系統海草覆蓋度略有下降，工業廢水排放量、工業固體廢物產生量不斷增加，入海河流水質沒有明顯好轉，導致海洋生態環境所承載的壓力越來越大，從而影響了海洋生態子系統的發展。

2011—2020年，海南省海洋生態子系統發展的速度顯然沒有跟上其它兩個子系統。雖然海洋經濟結構與資源利用愈發合理，海洋環境保護措施落地有效，海洋環境質量穩中有升，但海洋生態壓力有增無減，局部區域問題和風險仍不能忽視。而國際一流的自貿港離不了國際一流的生態環境，海南的生態環境是發展的核心優勢[13]。沒有良好的生態環境作底牌，投資和貿易吸引力越弱，經濟社會發展速度越受限，更難以實現綠色發展。因此，若要實現海南省海洋生態-經濟-社會系統綜合發展狀態提升至優異等級，應高度重視海南省海洋生態子系統的發展問題。

2.2 趨勢預測

由圖1可知，2011—2020年海南省海洋生態-經濟-社會系統綜合發展水平總體呈“S”形變化趨勢。系統22個指標中，9個呈“S”形向好趨勢，變化速度開始放緩，權重占比40.7%；6個指標波動變化，穩定在一定水平，權重占比29.4%；4個持續向好，權重占比21.3%；3個指標持續變差，權重占比8.6%。未來一段時期將是注重高質量發展的時期，各項指標出現快速上升或下降的可能性不大，7個持續單向變化的指標變化速度將會減緩進而趨向“S”形，15個“S”形或相對穩定的指標仍占優勢，綜合發展水平的“S”形總體趨勢得以保持，因此適合采用灰色Verhulst模型進行預測。

根據2011—2020年海南省海洋生態-經濟-社會系統綜合發展水平數據，通過建立灰色Verhulst模型，對2021—2025年海南省海洋生態-經濟-社會系統綜合發展水平進行預測。模型發展系數a為-0.2925，灰色作用量b為-0.3673，平均相對誤差為13.0%，關聯度為0.96，均方差比值為0.34，小誤差概率為0.90，模型精度符合要求。

預測結果顯示（圖2），2021—2025年，海南省海洋生態-經濟-社會系統發展狀態均處于良好狀態，綜合發展水平小幅上升，從2021年的0.72上升至2025年的0.77，年平均增長率為1.7%，增長速度較2011—2020年下降了11.1個百分點。

《海南省國民經濟和社會發展第十四個五年規劃綱要》中提到，2025年海洋生產總值占全省的比重要達到35%以上，城鎮化水平要達到65%，人均可支配收入年均增長10%，可見海洋經濟子系統和海洋社會子系統發展水平仍會有不同程度的提升。海洋生態子系統中權重較大的依次為入海河流優良水質比例、西沙群島珊瑚礁珊瑚覆蓋度、環保投入占GDP比重，因珊瑚礁生長恢復需要一定周期，入海河流大多承載了整個沿途陸源污染物，修復治理難度大，短期內難有顯著改善，自由貿易港建設帶動GDP快速增長也可能使環保投入比重增加不明顯，而其它指標已處于較高水平或相對穩定。在建設全面開放的海南自由貿易港形勢下，海洋生態子系統發展面臨不小的壓力，一是前所未有的人員自由可能增加基礎設施壓力，人才、游客等各類人口增加，若污水、垃圾等基礎設施處理能力未及時跟上，有可能會出現“舊賬未補、新賬又添”的局面，島嶼環境納污容量本就不高，海洋將成為最終的納污受體；二是前所未有的運輸自由可能增加各類污染排放，港口流量激增，海洋污染風險也隨著船舶來往數量的增加而增加；三是前所未有的貿易自由可能增加生態安全風險，貿易自由便利帶來的貿易貨品來自世界各地，洋垃圾、外來物種輸入和突發生態環境事件風險有增無減[20]。因此，若延續之前的環保措施，或“十四五”時期陸海統籌的海洋生態環境保護政策落地不實，2021—2025年海南省海洋生態-經濟-社會系統綜合發展水平則小幅上升，需增加環保投入，加大海洋生態保護、生態修復、污染防治力度，才可能維持2011—2020年年平均增長率。

3 結論與建議

3.1 結論

（1）2011—2020年，海南省海洋生態-經濟-社會系統綜合發展狀態有向好趨勢，逐步穩定在良好水平。其中海洋經濟子系統和海洋社會子系統發展水平均有大幅提升，均已發展至優異狀態，相比之下海洋生態子系統發展水平呈波動變化，仍處于一般狀態。若要實現海南省海洋生態-經濟-社會系統綜合發展狀態提升至優異等級，實現經濟社會高質量發展和綠色轉型，應高度重視海南省海洋生態子系統的發展問題。

（2）灰色Verhulst模型預測2021—2025年海南省海洋生態-經濟-社會系統發展狀態均處于良好狀態，綜合發展水平小幅上升。相較于穩步發展的海洋經濟子系統和海洋社會子系統，海洋生態子系統中珊瑚礁、入海河流等權重較大的指標短期內難有顯著改善，自由貿易港人員、貿易、運輸自由將給海洋生態環境帶來更大的納污壓力和生態風險，受這雙重限制，綜合發展水平年平均增長率有所回落。

3.2 建議

雖然在海洋經濟和社會發展水平大幅提升的同時，海南省近岸海域海水水質穩定在較高水平，但入海河流水質優良比例不高，環保投入比重不高，海南島周邊的珊瑚礁、海草床等典型海洋生態系統保護力度還需加強，海洋生態環境整體發展速度還未能跟上海洋經濟社會發展速度。在建設海南自由貿易港和“雙碳”目標的新形勢下，海洋生態環境面臨前所未有的風險，海洋生態壓力有增無減，局部區域污染問題仍不能忽視，必須重視作為海洋大省的藍碳資源保護，落實“十四五”時期陸海統籌的海洋生態環境保護政策，增加環保投入，加大海洋生態保護、生態修復、污染防治力度，盡早實現海洋生態與海洋經濟協同高質量發展。

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