馮友建，周雋

(浙江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院　杭州　310027)

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海洋功能區(qū)劃比例結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)體系探討

馮友建，周雋

(浙江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院杭州310027)

文章提出“海洋功能區(qū)劃比例結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)體系”，以樣本中不同行政單元海洋功能區(qū)劃的各個(gè)功能區(qū)面積為變量，通過“海洋功能區(qū)劃相似系數(shù)”與“海洋功能區(qū)劃商”指標(biāo)來反映現(xiàn)有功能區(qū)的比例結(jié)構(gòu)，考察多個(gè)樣本對(duì)象之間功能區(qū)比例結(jié)構(gòu)的相似度以及各自的優(yōu)勢功能區(qū)等?；趯?duì)山東省、浙江省、廣東省、福建省、江蘇省、天津市為樣本的實(shí)證研究，得出結(jié)論：浙江、福建、江蘇被劃分為一個(gè)聚類(λ=0.997 887)，有相似度較高的海洋功能區(qū)劃比例結(jié)構(gòu)；優(yōu)勢功能區(qū)分別為山東省的港口航運(yùn)區(qū)、礦產(chǎn)與能源區(qū)、旅游休閑娛樂區(qū)，浙江省的港口航運(yùn)區(qū)、海洋保護(hù)區(qū)，廣東省的農(nóng)漁業(yè)區(qū)、保留區(qū)，福建省的礦產(chǎn)與能源區(qū)、特殊利用區(qū)，江蘇省的工業(yè)與城鎮(zhèn)用海區(qū)、特殊利用區(qū)，天津市的港口航運(yùn)區(qū)、工業(yè)與城鎮(zhèn)用海區(qū)、旅游休閑娛樂區(qū)。將本研究所提出的評(píng)價(jià)體系與不同對(duì)象所在地域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r相結(jié)合，便可做出更為深入的分析，得到更為具體的定性結(jié)論，并在實(shí)踐中科學(xué)有效地調(diào)整海洋功能區(qū)劃部署，實(shí)現(xiàn)海陸統(tǒng)籌發(fā)展，為宏觀層面上的海洋管理提供一定的指導(dǎo)。

海洋功能區(qū)劃；比例結(jié)構(gòu)；海洋功能區(qū)劃相似系數(shù)；海洋功能區(qū)劃商

1　引言

我國的海洋經(jīng)濟(jì)自20世紀(jì)90年代以來處于一個(gè)快速增長的階段。進(jìn)入21世紀(jì)，海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展更是被提到國家戰(zhàn)略的高度。由于早期的海洋開發(fā)利用活動(dòng)缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃，出現(xiàn)開發(fā)利用方式過于粗放、近海污染嚴(yán)重、缺乏統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機(jī)制等問題。在這樣的背景下，海洋功能區(qū)劃應(yīng)運(yùn)而生。

除了韓國等個(gè)別國家效仿我國外，很少有系統(tǒng)性、業(yè)務(wù)化開展海洋功能區(qū)劃這一基礎(chǔ)性工作的國家。許多西方國家在完成區(qū)域性的海洋開發(fā)戰(zhàn)略研究后，只是對(duì)海洋資源進(jìn)行分區(qū)管理，如美國的阿拉斯加州和荷蘭、澳大利亞等地的分區(qū)管理模式各有側(cè)重，不乏成效顯著的案例。然而對(duì)于我國高度系統(tǒng)化的海洋功能區(qū)劃工作而言，國外的研究案例雖能起到參考作用，但是難以簡單移植，不能照搬其決策分析模式。這便需要我們不斷探索海洋功能區(qū)劃的合理性評(píng)價(jià)理論，在實(shí)踐中通過海洋功能區(qū)劃修編等方式，不斷優(yōu)化海洋功能區(qū)劃，以充分發(fā)揮其在指導(dǎo)我國海域合理開發(fā)這一過程中的作用。

(1)我國海洋功能區(qū)劃的現(xiàn)狀與意義。根據(jù)《海洋功能區(qū)劃技術(shù)導(dǎo)則》(GB/T 17108—2006)中對(duì)海洋功能區(qū)、海洋功能區(qū)劃的術(shù)語定義可知，海洋功能區(qū)劃的功能區(qū)劃分，其目的在于為海洋開發(fā)、保護(hù)與管理提供科學(xué)依據(jù)，其制定的依據(jù)主要為海域及海島的自然資源條件、環(huán)境狀況、地理區(qū)位、開發(fā)利用現(xiàn)狀、社會(huì)發(fā)展需求等因素。

我國的海洋功能區(qū)劃工作始于20世紀(jì)80年代，并于2001年通過《中華人民共和國海域使用管理法》這一法律制度的形式確立成為我國海域使用管理的基本制度之一。該法律同時(shí)規(guī)定了海洋功能區(qū)劃的區(qū)劃原則，即自然屬性原則、社會(huì)屬性原則、可持續(xù)利用原則、保障海上交通原則、保障國防用海原則。發(fā)展至今，我國的海洋功能區(qū)劃體系逐步走向完善[1]。

我國現(xiàn)行的海洋功能區(qū)劃分級(jí)體系為四級(jí)編制、兩級(jí)分類，其中一級(jí)類別劃分為八個(gè)類別的功能區(qū)[2]?！度珖Ｑ蠊δ軈^(qū)劃(2011—2020年)》中提出的主要目標(biāo)包括：增強(qiáng)海域管理在宏觀調(diào)控中的作用；改善海洋生態(tài)環(huán)境，擴(kuò)大海洋保護(hù)區(qū)面積；維持漁業(yè)用?；痉€(wěn)定，加強(qiáng)水生生物資源養(yǎng)護(hù)；合理控制圍填海規(guī)模；保留海域后備空間資源；開展海域海岸帶整治修復(fù)。

我國的海洋功能區(qū)劃為海洋發(fā)展戰(zhàn)略、開發(fā)規(guī)劃的制定提供了基礎(chǔ)，也保障了海洋的可持續(xù)發(fā)展?？梢哉f，海洋功能區(qū)劃為海洋產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)、發(fā)展方向、戰(zhàn)略與政策提供了依據(jù)與框架[3]，同時(shí)也是海洋環(huán)境保護(hù)與管理的依據(jù)。

(2)國內(nèi)現(xiàn)有的海洋功能區(qū)劃評(píng)價(jià)體系。海洋功能區(qū)劃的出發(fā)點(diǎn)在于最大化海洋開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益，然而目前的區(qū)劃目標(biāo)過于單一，缺乏對(duì)海洋開發(fā)的總體控制力，如對(duì)于圍填海用海規(guī)模、保護(hù)區(qū)用海、保護(hù)區(qū)最低保有量等沒有具體體現(xiàn)。對(duì)于海洋功能區(qū)劃本身的分析評(píng)價(jià)工作，還處于一個(gè)探索的階段。

2005年，我國近海海洋綜合調(diào)查與評(píng)價(jià)專項(xiàng)(“908專項(xiàng)”)啟動(dòng)了海洋功能區(qū)劃評(píng)價(jià)與優(yōu)化項(xiàng)目。該項(xiàng)目所采用的方法主要為定性方法，通過對(duì)全國海洋功能區(qū)的開發(fā)形式和存在的問題進(jìn)行探討分析，并進(jìn)行海洋功能區(qū)劃的評(píng)價(jià)、優(yōu)化工作[4]。

林紹花[5]提出著眼于功能區(qū)劃方案自身適宜性的海洋功能區(qū)劃評(píng)價(jià)體系：從單項(xiàng)功能的角度而言，主要評(píng)價(jià)其自然適宜性、社會(huì)適宜性、空間適宜性；從多項(xiàng)功能的角度而言，主要評(píng)價(jià)其海洋功能次序的合理性以及各個(gè)功能之間的兼容性程度。

王余[6]提出結(jié)合德爾菲法、評(píng)價(jià)模型理論中的決策系統(tǒng)理論和層次分析法來進(jìn)行海洋功能區(qū)評(píng)價(jià)，指導(dǎo)海洋發(fā)展的可持續(xù)發(fā)展。

劉洋[7]基于海洋的資源環(huán)境，就幾個(gè)功能區(qū)類別進(jìn)行討論，通過限制性德爾菲法提出不同功能區(qū)各自的適宜性評(píng)價(jià)方法。

以上學(xué)者提出的評(píng)價(jià)體系從不同視角出發(fā)，對(duì)海洋功能區(qū)劃的合理性進(jìn)行多層次的探討。由于現(xiàn)行的海洋功能區(qū)劃技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定具體的區(qū)劃分析流程，各地的海洋功能區(qū)劃分區(qū)往往有較強(qiáng)的主觀隨意性；因地而異的主觀性標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)宏觀層面的國家海洋發(fā)展戰(zhàn)略部署造成一定的局限[8]。此外，就各個(gè)地區(qū)的海洋功能區(qū)劃方案進(jìn)行橫向比較的評(píng)價(jià)方法，現(xiàn)有理論體系較少涉及。

本文所構(gòu)建的“海洋功能區(qū)劃比例結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)”體系，可對(duì)不同地區(qū)的海域單位進(jìn)行橫向?qū)Ρ确治?，從而以定量分析結(jié)果來為海洋功能區(qū)劃修編工作提供數(shù)據(jù)支持與參考。

2　研究方法

本研究通過“海洋功能區(qū)劃相似系數(shù)”“海洋功能區(qū)劃商”兩個(gè)指標(biāo)來構(gòu)建海洋功能區(qū)劃比例結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)的理論體系。為使該理論體系比較分析的定量結(jié)果有較強(qiáng)的實(shí)際意義，首先需要確定分析對(duì)象海洋功能區(qū)劃的行政級(jí)別相同，然后將各個(gè)對(duì)象的海洋功能區(qū)劃所確定的一級(jí)類別(8個(gè)功能區(qū))的面積作為變量進(jìn)行計(jì)算，得到“海洋功能區(qū)劃相似系數(shù)”和“海洋功能區(qū)劃商”；再以此構(gòu)建海洋功能區(qū)劃系數(shù)矩陣，求得滿足所設(shè)定區(qū)劃結(jié)構(gòu)相似程度的對(duì)象集合，并求得各個(gè)對(duì)象的相對(duì)優(yōu)勢功能區(qū)。

2.1“海洋功能區(qū)劃相似系數(shù)”與“海洋功能區(qū)劃商”指標(biāo)

海洋功能區(qū)劃相似系數(shù)：

式中：Xik和Xjk分別表示海域單元i和海域單元j中功能區(qū)k所占其所在海域單元面積的比重；n為功能區(qū)的類別，以現(xiàn)行的全國海洋功能區(qū)劃分類體系中的一級(jí)類別為例，取n=8。其中Sij的值在0～1范圍內(nèi)變動(dòng)，Sij越大，則表明兩地區(qū)海洋功能區(qū)的比例結(jié)構(gòu)相似程度越高；當(dāng)Sij=1時(shí)表示兩區(qū)域的海洋功能區(qū)比例結(jié)構(gòu)完全趨同，當(dāng)Sij=0時(shí)表示兩區(qū)域的海洋功能區(qū)比例結(jié)構(gòu)完全不趨同。

海洋功能區(qū)劃商：

對(duì)于某一個(gè)特定功能區(qū)而言，Ni為海域單元i的該功能區(qū)面積；Ai為海域單元i所有功能區(qū)的總面積；N0為背景海域單元該功能區(qū)的面積；A0為背景海域單元所有功能區(qū)的面積。m為進(jìn)行比較分析過程當(dāng)中選取的海域單元的對(duì)象數(shù)量。背景海域指在進(jìn)行橫向比較過程中所選取的海域單元總和。

“海洋功能區(qū)劃商”指標(biāo)可以用于處理靜態(tài)數(shù)據(jù)，得出案例的區(qū)劃優(yōu)勢功能區(qū)；也可以處理動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，以某一個(gè)時(shí)間段各個(gè)海域的不同流量為分析對(duì)象，得出案例的發(fā)展優(yōu)勢功能區(qū)。

“海洋功能區(qū)劃相似系數(shù)”和“海洋功能區(qū)劃商”指標(biāo)參考借鑒了經(jīng)濟(jì)地理學(xué)當(dāng)中研究區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題所運(yùn)用的結(jié)構(gòu)相似系數(shù)法與區(qū)位商法。而海域功能區(qū)劃與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)問題的性質(zhì)也存在不同，海洋資源的多宜性要求海洋功能區(qū)劃中有功能次序之分，市、縣級(jí)的海洋功能區(qū)劃往往在確定主要功能后有后備的非主要功能，主要功能和非主要功能之間的關(guān)系兼容性也較為復(fù)雜。

需要指出的是，本文的理論體系著重探究一級(jí)類別的情況，并為聚類分析的簡便性而只考慮主要功能區(qū)。加入二級(jí)類別的分類后，會(huì)因?yàn)樽宇悇e過多而出現(xiàn)海洋功能區(qū)劃相似系數(shù)S無限接近于1的情況，海洋功能區(qū)劃商Q也容易流于繁瑣，反而降低實(shí)踐的應(yīng)用價(jià)值。故在此不做展開討論。

2.2海洋功能區(qū)劃的聚類分析與相對(duì)優(yōu)勢分析

在獲取樣本數(shù)量為m的同級(jí)別海洋功能區(qū)劃的各個(gè)功能區(qū)面積數(shù)據(jù)之后，可以計(jì)算這m個(gè)樣本兩兩之間的海洋功能區(qū)劃相似系數(shù)，得到一個(gè)m階海洋功能區(qū)劃系數(shù)矩陣。若能夠通過有限次的行交換、列交換，得到一個(gè)r(r≤m)階的子矩陣，并使?jié)M足該子矩陣的個(gè)元素均大于等于λ(0≤λ≤1)，那么當(dāng)r取到最大值時(shí)，該r階子矩陣所代表的海域集合可稱為滿足λ的一個(gè)聚類。其意義在于，該集合內(nèi)的任何兩片海域的功能區(qū)劃相似系數(shù)均大于等于λ，即該集合中的r片海域是m個(gè)樣本當(dāng)中海域功能區(qū)劃結(jié)構(gòu)相似性最高的類別之一(因?yàn)闈M足某個(gè)λ的矩陣可能并不唯一)。λ在這里代表聚類相似度，λ越高，聚類歸并的要求越嚴(yán)格，集合內(nèi)的各個(gè)海域單元的功能區(qū)結(jié)構(gòu)相似度越高。

“海洋功能區(qū)劃商”則既可以對(duì)m個(gè)樣本進(jìn)行整體分析，也可以對(duì)集合內(nèi)的r個(gè)樣本進(jìn)行分析。通過比較“海洋功能區(qū)劃商”的數(shù)值大小，可以得到每一片海域的相對(duì)優(yōu)勢功能區(qū)。

2.3海洋功能區(qū)劃比例結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)的意義

海洋功能區(qū)劃是否與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際需求相吻合，某種程度上成為海洋經(jīng)濟(jì)能否健康快速發(fā)展的關(guān)鍵。本文提出的海洋功能區(qū)劃的評(píng)價(jià)體系通過對(duì)海洋功能區(qū)的面積這一變量進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，可以得出“海洋功能區(qū)劃相似系數(shù)”和“海洋功能區(qū)劃商”這兩個(gè)指標(biāo)；并建立橫向比較不同區(qū)域海洋功能區(qū)劃的方法體系，可以定量地展示不同海域的功能區(qū)劃趨同性，及其相對(duì)的“優(yōu)勢功能區(qū)”。以此為基礎(chǔ)，比對(duì)各個(gè)區(qū)域的海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略與國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展規(guī)劃，則可以進(jìn)一步探究海洋功能區(qū)劃各個(gè)功能區(qū)比例是否尚有優(yōu)化的空間、海洋發(fā)展的相對(duì)“優(yōu)勢功能區(qū)”是否統(tǒng)籌兼顧毗鄰海域、實(shí)現(xiàn)綜合管理層面上的優(yōu)勢互補(bǔ)等課題。

3　實(shí)證研究

本研究選取山東省、浙江省、廣東省、福建省、江蘇省、天津市6個(gè)對(duì)象進(jìn)行計(jì)算分析。其中山東省、浙江省、廣東省、福建省、天津市為全國批準(zhǔn)設(shè)立的海洋經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)地區(qū)(截至2013年9月)，均具有較好的分析價(jià)值和代表性。

根據(jù)各省(直轄市)人民政府公布的海洋功能區(qū)劃(2011—2020年)，可得6省份(直轄市)的海洋功能區(qū)劃各功能區(qū)信息匯總表(表1)。

根據(jù)前文所述方法，計(jì)算這6個(gè)樣本兩兩之間的海洋功能區(qū)劃相似系數(shù)，得到一個(gè)6階的海洋功能區(qū)劃系數(shù)矩陣(表2)。

表1　海洋功能區(qū)劃各功能區(qū)信息匯總表

表2　海洋功能區(qū)劃系數(shù)矩陣

注：*為滿足要求的3階子矩陣元素.

取λ=0.997 887，可知浙江、福建、江蘇所對(duì)應(yīng)的行、列在有限次行交換、列交換后，能夠得到滿足要求的3階子矩陣。因此，求得滿足λ=0.997 887的聚類集合為浙江、福建、江蘇。

進(jìn)一步探討可知，這6個(gè)對(duì)象當(dāng)中，海洋功能區(qū)劃比例結(jié)構(gòu)最為接近的為浙江與江蘇，Sij=0.998 239，而相差最大的為天津與廣東，Sij=0.671 359。

當(dāng)需要以某一個(gè)特定的海域?qū)ο鬄橹行倪M(jìn)行聚類分析與比較時(shí)，只需要在求取子矩陣時(shí)加上限定條件“必須包括該海域?qū)ο笏鶎?duì)應(yīng)行(列)中的元素”，并重新選取合適的λ即可。

以天津?yàn)槔?，加上“必須包括該海域?qū)ο笏鶎?duì)應(yīng)行(列)中的元素”這一限定條件后，選取λ=0.725 876，求取“以天津?yàn)楸容^中心，滿足λ=0.725 876的聚類集合”為天津、山東、浙江。這樣便可以快速、精準(zhǔn)地得出與天津結(jié)構(gòu)最為相似的對(duì)象集合(表3)。

同理，可以用此方法對(duì)以上任何一個(gè)海域?qū)ο筮M(jìn)行聚類分析。

為了分析各個(gè)海域?qū)ο蟮南鄬?duì)優(yōu)勢功能區(qū)，計(jì)算各個(gè)對(duì)象的海洋功能區(qū)劃商(表4)。

表3　海洋功能區(qū)劃系數(shù)矩陣(以天津?yàn)楸容^中心)

注：*為滿足要求的3階子矩陣元素.

表4　海洋功能區(qū)劃商

注：*為相對(duì)優(yōu)勢功能區(qū).

4　結(jié)論

本文主要構(gòu)建海洋功能區(qū)劃比例結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)的理論體系，通過“海洋功能區(qū)劃相似系數(shù)”與“海洋功能區(qū)劃商”指標(biāo)進(jìn)行海洋功能區(qū)劃的聚類分析與相對(duì)優(yōu)勢分析。在之后的實(shí)證研究中，對(duì)山東省、浙江省、廣東省、福建省、江蘇省、天津市6個(gè)對(duì)象進(jìn)行定量研究，得出以下結(jié)論：浙江、福建、江蘇這3個(gè)省份被認(rèn)為是6個(gè)對(duì)象中海洋功能區(qū)劃比例結(jié)構(gòu)相似度最高的一個(gè)聚類；這6個(gè)對(duì)象中，浙江與江蘇的相似度最高，天津與廣東的相似度最低。進(jìn)一步計(jì)算，得到各對(duì)象的優(yōu)勢功能區(qū)：山東省的港口航運(yùn)區(qū)、礦產(chǎn)與能源區(qū)、旅游休閑娛樂區(qū)；浙江省的港口航運(yùn)區(qū)、海洋保護(hù)區(qū)；廣東省的農(nóng)漁業(yè)區(qū)、保留區(qū)；福建省的礦產(chǎn)與能源區(qū)、特殊利用區(qū)；江蘇省的工業(yè)與城鎮(zhèn)用海區(qū)、特殊利用區(qū)；天津市的港口航運(yùn)區(qū)、工業(yè)與城鎮(zhèn)用海區(qū)、旅游休閑娛樂區(qū)。

以上結(jié)論定量、定性地反映了不同地域單元中海洋功能區(qū)劃的功能區(qū)結(jié)構(gòu)比例情況。在今后可能需要的海洋功能區(qū)劃修編工作中可以此為參考，比對(duì)不同地域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，做出部署調(diào)整，實(shí)現(xiàn)海陸統(tǒng)籌發(fā)展，體現(xiàn)不同區(qū)域海洋功能區(qū)管制和管理的差異化政策。此外，該方法也適用于更微觀級(jí)別的研究與分析，如市、縣級(jí)別的海洋功能區(qū)劃比例結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)。

綜上所述，學(xué)術(shù)界現(xiàn)有的海洋功能區(qū)劃評(píng)價(jià)理論多從區(qū)域的內(nèi)部出發(fā)，而該理論提供了一種橫向比較的手段，對(duì)宏觀層面上的海洋管理具有一定指導(dǎo)意義；現(xiàn)有的理論多指導(dǎo)海洋功能區(qū)劃編制中前期的工作，該理論可以提供一個(gè)后期檢驗(yàn)評(píng)價(jià)的尺度，對(duì)于區(qū)劃修編與實(shí)踐中的審批、有償使用有一定的參考價(jià)值。

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On the Structure Proportion Evaluation System of Marine Functional Zoning

FENG Youjian， ZHOU Jun

(School of Earth Sciences， Zhejiang University， Hangzhou 310027， China)

The “structure evaluation system of marine functional zoning scale” was put forward in this paper.The marine functional zoning area as the variate of different administrative units in the sample reflects the proportion of the present functional areas structure by the indexes of “marine functional zoning similarity coefficient” and “marine functional zoning quotient”.This paper also examined different sample areas’ proportion structure similarity and their advantages function.Based on the empirical research，the conclusion is：Zhejiang，F(xiàn)ujian，Jiangsu is divided into a clustering (λ= 0.997 887)，which has higher similarity proportion of marine functional zoning structure.Advantages of functional areas are：Shandong Province’s port shipping district，mineral and energy district，tourism and leisure entertainment district; Zhejiang Province’s port shipping district，marine protected district; Guangdong Province’s agricultural fishery district and reserve district; Fujian Province’s mineral and energy district，special use district; Jiangsu Province’s Industrial and urban use district，special use district; Tianjin City’s port and shipping district，industrial and urban district，tourism and leisure entertainment district.Combining the proposed evaluation system and the social and economic development of the study areas can make a more in-depth analysis and draw more specific qualitative conclusions，which will help to adjust the marine functional zoning plan scientifically and effectively in the practice.It will achieve overall development，between the land and sea，and it may help to guide the ocean management on the macro level.

Marine function zoning，Proportion structure，Marine functional zoning similarity coefficient，Marine functional zoning quotient

馮友建，副教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)橥恋卦u(píng)估與海域基準(zhǔn)價(jià)格評(píng)估，電子信箱：jlong@zju.edu.cn

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A

1005-9857(2016)04-0068-06