王艷明，俞 莉，陳星星

(山東工商學(xué)院 統(tǒng)計(jì)學(xué)院，山東 煙臺(tái) 264005)

一、引言

習(xí)近平總書記在山東考察時(shí)指出：“建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)，要加強(qiáng)海洋生態(tài)文明建設(shè)。堅(jiān)持開發(fā)與保護(hù)并重、防治與修復(fù)并舉，保護(hù)我們賴以生存的‘藍(lán)色疆土’”。海洋資源為人類提供了取之不盡的物質(zhì)來源，對(duì)人類生活和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展至關(guān)重要。進(jìn)入21世紀(jì)，人類對(duì)于海洋資源與環(huán)境的重要性認(rèn)識(shí)進(jìn)一步增強(qiáng)，向海圖強(qiáng)、海洋資源的高效開發(fā)利用在世界各國(guó)形成廣泛共識(shí)。統(tǒng)計(jì)公報(bào)顯示，2019年全國(guó)海洋生產(chǎn)總值超過8.9萬億，比上年增長(zhǎng)6.2%，對(duì)全國(guó)GDP增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率達(dá)到9.1%，占沿海地區(qū)生產(chǎn)總值的比重為17.1%。隨著人類對(duì)海洋資源過度地開發(fā)利用，導(dǎo)致海洋生態(tài)環(huán)境慘遭破壞，海洋生態(tài)系統(tǒng)逐步退化，生物多樣性不斷減少，海洋污染物正在增多，赤潮、綠潮等生態(tài)環(huán)境災(zāi)害等問題多發(fā)，給我國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，海洋生態(tài)不容忽視，海洋修復(fù)保護(hù)任務(wù)艱巨。山東省作為我國(guó)重要的海洋省份，2020年，海洋生產(chǎn)總值達(dá)1.32萬億，約占全省國(guó)民經(jīng)濟(jì)的18.03%，占全國(guó)海洋生產(chǎn)總值的比重達(dá)到16.48%。近年來，山東省為建設(shè)海洋強(qiáng)省，發(fā)揮向海圖強(qiáng)優(yōu)勢(shì)并建設(shè)海洋可持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略要地，對(duì)加強(qiáng)海域協(xié)調(diào)、優(yōu)化海洋空間規(guī)劃、堅(jiān)守海洋生態(tài)紅線、加強(qiáng)海洋生態(tài)環(huán)境綜合治理等提出了新的挑戰(zhàn)和要求。以山東省為研究區(qū)域，從自然、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)三個(gè)角度，構(gòu)建海洋生態(tài)系統(tǒng)承載力評(píng)價(jià)體系。計(jì)算山東省海洋生態(tài)綜合承載力值，分析海洋生態(tài)的影響因素，以期為山東省海洋的合理開發(fā)利用和海洋經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展提供依據(jù)。

二、海洋生態(tài)承載力研究梳理

生態(tài)承載力是生態(tài)文明建設(shè)的重要突破口，是衡量人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)與自然資源、環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)與否的重要指標(biāo)，也是評(píng)估區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的重要依據(jù)[1]。這些年，我國(guó)專家學(xué)者從多角度對(duì)海洋生態(tài)承載力展開了不同程度的研究。

(一)關(guān)于海洋生態(tài)承載力內(nèi)涵的界定

狄乾斌、韓增林等是我國(guó)較早對(duì)海洋生態(tài)承載力問題展開研究的學(xué)者。他們指出海域承載力是海洋根據(jù)海洋資源可持續(xù)利用和不損害海洋生態(tài)環(huán)境的原則，在符合當(dāng)前社會(huì)和文化規(guī)范的物質(zhì)生活標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，在一定時(shí)期內(nèi)通過自我調(diào)節(jié)和自我保護(hù)，支持人口、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的能力或局限性[2]。付會(huì)在其博士論文中進(jìn)一步對(duì)海洋生態(tài)承載力的內(nèi)涵擴(kuò)充，從四個(gè)角度對(duì)海洋生態(tài)承載力進(jìn)行總結(jié)，分別是海洋資源生態(tài)彈性能力、海洋資源可持續(xù)供給能力、海洋生態(tài)環(huán)境排污能力和對(duì)人類的支持容納能力[3]。于謹(jǐn)凱、孔海崢則認(rèn)為，海域承載力的實(shí)質(zhì)是為人類活動(dòng)提供最大可能的海洋資源和環(huán)境支持；海域承載力的內(nèi)涵是指海洋自然資源在一定區(qū)域和經(jīng)濟(jì)水平上支持人口、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的能力[4]。靳超、周近風(fēng)等提出海洋生態(tài)承載力研究的核心內(nèi)容[5]：根據(jù)海洋生態(tài)環(huán)境的實(shí)際承載能力，確定沿海地區(qū)人口增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的最佳速度。在延續(xù)各學(xué)者對(duì)海洋生態(tài)承載定義的基礎(chǔ)上，總結(jié)提出：海洋生態(tài)承載力作為生態(tài)承載力的重要組成部分，是指在海洋生態(tài)系統(tǒng)彈性范圍內(nèi)，包括海洋資源的最大供給、海洋生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)的自我維護(hù)能力、海洋對(duì)沿海地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模及人口數(shù)量的最大承受力。

(二)關(guān)于海洋生態(tài)承載力的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究

構(gòu)建一套層次清晰、內(nèi)容豐富、針對(duì)性強(qiáng)的指標(biāo)體系對(duì)海洋生態(tài)承載力評(píng)價(jià)至關(guān)重要。苗麗娟、王玉廣等選取人口、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境和生態(tài)彈性六種指標(biāo)構(gòu)建海洋生態(tài)承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，從壓力評(píng)價(jià)和承壓評(píng)價(jià)兩個(gè)角度分析我國(guó)沿海地區(qū)生態(tài)環(huán)境承載力[6]?；谶|寧生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況，張潔構(gòu)建了一個(gè)綜合考慮資源和環(huán)境承載力、生態(tài)恢復(fù)能力和人類活動(dòng)潛力三個(gè)方面的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，對(duì)海洋生態(tài)承載力的現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了研究[7]。王奎峰、李娜等運(yùn)用P-S-R模型選取了25項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)建海洋生態(tài)環(huán)境承載力指標(biāo)體系，以研究社會(huì)經(jīng)濟(jì)-資源-環(huán)境之間的相互耦合關(guān)系[8]。熊建新、陳端呂等構(gòu)建包含生態(tài)彈性、資源環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)3個(gè)子系統(tǒng)的生態(tài)承載力評(píng)價(jià)體系，從時(shí)空尺度上研究生態(tài)承載力的演化趨勢(shì)[9]。杜元偉、周雯等考慮到作為載體，海洋生態(tài)系統(tǒng)的承載力由生態(tài)條件決定；資源供給、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)壓力是載體對(duì)象，它們對(duì)載體的影響取決于科技支撐條件；因此從海洋資源供給、海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技支撐條件、海洋社會(huì)壓力、生態(tài)本底條件五個(gè)方面建立海洋生態(tài)承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[10]。

(三)海洋生態(tài)承載力評(píng)價(jià)方法選擇

目前，有關(guān)海洋生態(tài)承載力的評(píng)價(jià)方法并未統(tǒng)一，尚處于探討研究之中。常用于海洋生態(tài)承載力評(píng)價(jià)的方法主要有生態(tài)足跡法、供需平衡法、綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)法和系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)法等方法。許冬蘭、李玉強(qiáng)在狀態(tài)空間模型下，運(yùn)用主成分分析法和熵值法對(duì)我國(guó)海洋生態(tài)環(huán)境承載力進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)分析[11]。靳超、周勁風(fēng)等也是運(yùn)用狀態(tài)空間模型對(duì)惠州市10年間的海洋生態(tài)承載力進(jìn)行量化研究，結(jié)果呈現(xiàn)出超載情況，為更好地調(diào)控承載力狀態(tài)，還利用了系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型對(duì)惠州市2020年間海洋生態(tài)承載力進(jìn)行預(yù)測(cè)分析并提出解決方案[5]。鄭力燕、畢相東等選擇障礙因子診斷模型，以海洋生態(tài)承載力的空間差異和時(shí)序特征為基礎(chǔ)，找出了影響2006—2014年環(huán)渤海地區(qū)承載力發(fā)展水平的主要障礙因子同時(shí)分析出了海洋生態(tài)環(huán)境承載力的突變特性[12]。宋澤明、寧凌將障礙因子診斷模型和TOPSIS模型相結(jié)合，對(duì)我國(guó)2006—2016年11個(gè)沿海省份的海洋生態(tài)承載力和障礙因子客觀評(píng)價(jià)進(jìn)行了更客觀的評(píng)價(jià)，分別從總體及障礙因子角度提出相應(yīng)的建議[13]。

基于以上文獻(xiàn)可以總結(jié)出，指標(biāo)體系雖在測(cè)度指標(biāo)選取上存在差異，但都包含了海洋生態(tài)環(huán)境承載力中對(duì)污染的承受能力，同時(shí)強(qiáng)調(diào)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和海洋資源開發(fā)的銜接，并從這三個(gè)角度提出相應(yīng)的量化指標(biāo)。相對(duì)而言，綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)法是目前使用頻率最高的海洋生態(tài)承載力研究方法，也可結(jié)合其他方法對(duì)目標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。這些研究成果都為海洋生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展豐富了理論基礎(chǔ)和實(shí)踐依據(jù)，對(duì)國(guó)內(nèi)外有關(guān)海洋生態(tài)承載力的部分成果進(jìn)行了研究，結(jié)合2006—2018年山東省海洋生態(tài)環(huán)境發(fā)展現(xiàn)狀，以海洋生態(tài)承載力的內(nèi)涵為基礎(chǔ)，構(gòu)建山東省海洋生態(tài)承載力綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，采用綜合總需求-綜合總供給模型對(duì)海洋生態(tài)承載力進(jìn)行量化研究，從可高質(zhì)量持續(xù)發(fā)展角度對(duì)具體因子提出預(yù)警，為相關(guān)部門制定開發(fā)與發(fā)展戰(zhàn)略提供依據(jù)。

三、山東省海洋綜合生態(tài)承載力評(píng)價(jià)分析

(一)綜合生態(tài)承載力評(píng)價(jià)方法的選擇

綜合總需求-綜合總供給模型從七個(gè)方面對(duì)海洋生態(tài)承載力展開研究，包括海洋資源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)等方面，能夠全面評(píng)價(jià)海洋綜合生態(tài)承載力。相比于其他模型，該模型優(yōu)于能從靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩個(gè)角度對(duì)海洋生態(tài)承載力進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，既分析某一時(shí)間的海洋綜合承載力，又可有效表達(dá)出一段時(shí)間內(nèi)海洋承載力的變化趨勢(shì)，對(duì)于后期的數(shù)據(jù)分析及預(yù)測(cè)具有一定的參考價(jià)值。

1.綜合總需求-綜合總供給模型(SAD-SAS模型)概述

綜合總需求-綜合總供給模型(SAD-SAS模型)是在總供給-總需求模型(AD-AS模型)基礎(chǔ)上的改進(jìn)模型，是AD-AS模型在綜合承載力研究上的一種運(yùn)用。在經(jīng)濟(jì)學(xué)中，AD-AS模型通常用于闡明國(guó)民收入、確定價(jià)格水平以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)如何在總需求和總供給之間實(shí)現(xiàn)平衡[14]。在生態(tài)學(xué)方面，需要進(jìn)一步的改進(jìn)來擴(kuò)展系統(tǒng)集成的概念。綜合總需求-綜合總供給模型用公式表示：

SAD=f(p);SAS=f(y);SAD=SAS。

(1)

式中，SAD為綜合總需求指數(shù)；p為各需求因子；SAS為綜合總供給指數(shù)；y為各供給因子；SAD=SAS是指綜合總需求與綜合總供給處于平衡的狀態(tài)。

SAD-SAS模型按照時(shí)間分類，分為短期模型和長(zhǎng)期模型。

短期SAD-SAS模型一般以一年為時(shí)間范圍，在坐標(biāo)系中，橫坐標(biāo)代表區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的需求，包括資源、環(huán)境的需求和消耗，以及對(duì)整個(gè)系統(tǒng)起壓力作用的各種壓力和消耗因子；縱坐標(biāo)代表生產(chǎn)力、社會(huì)經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)力以及支持力的總和。

T=SAS/SAD。

(2)

式中，T表示綜合總供給與綜合總需求的比例，也就是某一時(shí)間的綜合承載力狀態(tài)值。

長(zhǎng)期SAD-SAS模型一般研究一段時(shí)期的綜合總供給與綜合總需求的比例，其中橫坐標(biāo)表示時(shí)間維度，縱坐標(biāo)表示綜合總供給與綜合總需求的比例值。長(zhǎng)期模型是短期模型的深入，通常表現(xiàn)為一條趨勢(shì)線，可有效表達(dá)出承載力的動(dòng)態(tài)變化特征。

2.綜合承載力評(píng)估模型

(1)綜合總供給模型

綜合總供給模型是生產(chǎn)力、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的助推力及其支持力的總和，為：

S=P+J+K+Z。

(3)

式中，S為綜合總供給指數(shù)；P為海洋資源供給指數(shù)；J為海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平指數(shù)；K為海洋科技支撐指數(shù)；Z為海洋社會(huì)支撐指數(shù)。根據(jù)Costanza等計(jì)算特定區(qū)域內(nèi)生態(tài)資產(chǎn)總價(jià)值的公式[15]，獲得以下各子模型:

(4)

(5)

(6)

(7)

式中，i為各指數(shù)的因子排序數(shù)，Xi為指標(biāo)因子，wi為各指標(biāo)的權(quán)重。

(2)綜合總需求指數(shù)

綜合總需求指數(shù)是指區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的需求，包括對(duì)資源、環(huán)境的需求和消耗，以及對(duì)整個(gè)系統(tǒng)施加壓力的各種壓力和消耗因子：

D=Y+Q+H.

(8)

式中，D為綜合總需求指數(shù)；Y為海洋社會(huì)壓力指數(shù)；Q為海洋開發(fā)強(qiáng)度指數(shù)；H為海洋環(huán)境壓力指數(shù)。以下是總需求模型中各子模型的計(jì)算公式：

(9)

(10)

(11)

3.模型的計(jì)算和結(jié)果分類

考慮到海洋的特殊性和整體承載力每年的小范圍變化，根據(jù)蘇盼盼等對(duì)綜合承載力的分類，將綜合總供給和總需求的比值大小用角度θ來表示，T表示tanθ的大小，30°、45°和60°作為每個(gè)結(jié)果的分界點(diǎn)[14]，海洋綜合承載力的結(jié)果分為以下5類： (θ>60°)空載、(45°<θ<60°)可載、(θ=45°)滿載、(30°<θ<45°)超載、(θ<30°)負(fù)載。

(二)綜合生態(tài)承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

1．指標(biāo)選取的原則

第一，科學(xué)性和整體性。評(píng)價(jià)結(jié)果是否客觀可信取決于指標(biāo)是否科學(xué)與全面。選取的海洋生態(tài)承載力指標(biāo)概念必須清楚明確，具有一定的科學(xué)內(nèi)涵，要與研究區(qū)的實(shí)際情況相結(jié)合，要能從海洋資源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)等因素全面分析，使得能夠綜合評(píng)價(jià)海洋生態(tài)承載力。

第二，層次性和獨(dú)立性。海洋生態(tài)承載力評(píng)估系統(tǒng)由多個(gè)子系統(tǒng)組成，每個(gè)子系統(tǒng)包含多個(gè)指標(biāo)，因此指標(biāo)體系的設(shè)置應(yīng)具有層次性。同時(shí)各指標(biāo)在子系統(tǒng)中表述含義不同，避免導(dǎo)致各子系統(tǒng)關(guān)系繁瑣復(fù)雜，評(píng)價(jià)指標(biāo)應(yīng)相互獨(dú)立。

第三，可操作性和時(shí)序性。指標(biāo)體系中的數(shù)據(jù)是在實(shí)際中可獲取的，同時(shí)易于量化，可將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與對(duì)比分析。海洋生態(tài)承載力指標(biāo)體系的建設(shè)應(yīng)基于過去已產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，同時(shí)又能根據(jù)此數(shù)據(jù)有效反映未來發(fā)展趨勢(shì)，以更好地預(yù)測(cè)與管理。

第四，定性與定量相結(jié)合。定量分析前不能缺少定性分析，同時(shí)定量分析又使定性分析更加科學(xué)和準(zhǔn)確，兩者相輔相成。采用此原則，以便盡可能量化問題，便于數(shù)據(jù)處理和分析，確?？陀^合理的綜合評(píng)估。

2.指標(biāo)選取

海洋生態(tài)承載力是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，包含資源、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境，不能簡(jiǎn)單地根據(jù)幾個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估，評(píng)價(jià)體系的建立不僅要符合生態(tài)承載力的內(nèi)涵，還要符合研究區(qū)的實(shí)際情況。在借鑒綜合總需求-綜合總供給模型基礎(chǔ)上，依據(jù)指標(biāo)選取原則，以海洋生態(tài)承載力的概念為基礎(chǔ)，結(jié)合山東省海洋生態(tài)的實(shí)際情況，運(yùn)用SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行線性回歸分析，消除指標(biāo)間多重共線性。

四、海洋生態(tài)承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重計(jì)算

(一)數(shù)據(jù)來源及標(biāo)準(zhǔn)化處理

數(shù)據(jù)來源于2007—2019年《中國(guó)海洋統(tǒng)計(jì)年鑒》《山東省統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》，2006—2018年《中國(guó)近岸海域環(huán)境質(zhì)量公報(bào)》。

許多海洋生態(tài)承載力指標(biāo)具有不同的維度，在計(jì)算綜合承載力前需對(duì)這些指標(biāo)進(jìn)行矢量化處理。評(píng)價(jià)指標(biāo)分為正向和負(fù)向兩類，屬性值越大，“海洋生產(chǎn)總值”“自然保護(hù)區(qū)面積”等正向指標(biāo)越好；屬性值越小，“沿海地區(qū)人口”“工業(yè)廢水總量”等負(fù)向指標(biāo)越好。不同指標(biāo)類型的標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算公式也不同。

其中正向型指標(biāo)按下式計(jì)算：

Zij=(yij-yjmin)/(yjmax-yjmin),i=1,2,…,n;j=1,2,…,m。

(12)

式中yjmax,yjmin分別為指標(biāo)Xj的最大值和最小值。

負(fù)向型指標(biāo)計(jì)算公式如下：

Zij=(yjmax-yij)/(yjmax-yjmin),i=1,2,…,n;j=1,2,…,m。

(13)

(二)指標(biāo)權(quán)重的確定

各指標(biāo)權(quán)重的確定是海洋生態(tài)承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的重要組成部分，直接影響海洋綜合生態(tài)承載力評(píng)價(jià)結(jié)果的合理性。與主觀評(píng)價(jià)法相比，熵權(quán)法不僅可以更客觀、更精度地確定指標(biāo)權(quán)重，還可以有效避免人為因素造成的偏差，更好地解釋評(píng)價(jià)結(jié)果。因此，選擇熵權(quán)法更具參考性。

首先，將各指標(biāo)同度量化，計(jì)算第j個(gè)指標(biāo)下第i個(gè)樣本的比重pij：

(14)

然后，計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的熵值ej：

(15)

最后，計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的熵權(quán)wj：

(16)

經(jīng)計(jì)算，山東省海洋生態(tài)承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重結(jié)果見表1。

表1 山東省海洋生態(tài)承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

五、山東省海洋生態(tài)承載力分析與評(píng)價(jià)

(一)海洋生態(tài)承載力影響因素分析評(píng)價(jià)

因子分析是一種有效方法，不僅能保證在分析過程中多指標(biāo)信息不丟失，也能識(shí)別影響海洋生態(tài)承載力關(guān)鍵因素。通過對(duì)空間的旋轉(zhuǎn)和變換，將主因子擴(kuò)展到最適合分析的空間，對(duì)主因子給出更合理的解釋。

如表2所示，6個(gè)主因子的累積貢獻(xiàn)率為91.267%，符合分析要求，可有效地表示山東省海洋生態(tài)承載力狀況。為進(jìn)一步分析海洋生態(tài)承載力的影響因子，表3給出了因子載荷方差最大化旋轉(zhuǎn)的因子載荷矩陣。

表2 總方差解釋

表3 旋轉(zhuǎn)后的因子載荷矩陣

由表2可知，第一主因子是主控因子，包含了57.717%的貢獻(xiàn)率。整體來看，海洋原油產(chǎn)量、海洋砂礦產(chǎn)量、地區(qū)海洋生產(chǎn)總值、沿海港口國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)集裝箱吞吐量、海洋產(chǎn)值增長(zhǎng)率、海水養(yǎng)殖面積、油田生產(chǎn)井?dāng)?shù)量和直接排入海廢水量8個(gè)因子載荷較大，對(duì)山東省海洋生態(tài)承載力的影響尤為顯著。其中，海水養(yǎng)殖面積是影響海洋生態(tài)承載力關(guān)鍵的因子之一。作為水產(chǎn)強(qiáng)省，山東省在海水產(chǎn)品總量上居于全國(guó)第一，海產(chǎn)品產(chǎn)量增長(zhǎng)需要擴(kuò)大海水養(yǎng)殖面積、增加對(duì)海洋資源的開發(fā)利用，因此對(duì)海洋生態(tài)承載力帶來一定壓力。第二主因子至第六主因子中，海洋海鹽產(chǎn)量、環(huán)境污染治理投資占地區(qū)生產(chǎn)總值和一、二類水質(zhì)海域面積比重的因子載荷超過0.9，一定程度上會(huì)對(duì)山東省海洋生態(tài)承載力造成影響。

從各子系統(tǒng)看，海洋原油產(chǎn)量和地區(qū)海洋生產(chǎn)總值是海洋資源供給和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的主要貢獻(xiàn)指標(biāo)。作為科技支撐條件和社會(huì)支撐條件的主要影響指標(biāo)，海洋專利授權(quán)數(shù)量和海濱觀測(cè)臺(tái)站數(shù)量在第一主因子中的因子載荷處于0.8—0.9間，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響作用次于海洋原油產(chǎn)量等指標(biāo)。海洋社會(huì)壓力系統(tǒng)中，沿海港口國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)集裝箱吞吐量的影響較為顯著。海水養(yǎng)殖面積和油田生產(chǎn)井?dāng)?shù)量是山東省海洋生態(tài)承載力變化的主要影響指標(biāo)，同時(shí)也是海洋開發(fā)強(qiáng)度的兩大壓力。直接排入海廢水量是影響海洋環(huán)境壓力的關(guān)鍵指標(biāo)，會(huì)引起海洋生態(tài)承載力的降低。

(二)目標(biāo)承載力綜合分析與評(píng)價(jià)

由公式(2)至公式(11)計(jì)算得到海洋生態(tài)承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中7個(gè)一級(jí)指標(biāo)的指數(shù)，分別加和后得到綜合總供給指數(shù)和綜合總需求指數(shù)后，根據(jù)SAD-SAS模型計(jì)算得到海洋生態(tài)承載力值，并結(jié)合前文所述海洋生態(tài)承載力類別，判別2006—2018年山東省海洋生態(tài)承載力的水平。具體評(píng)價(jià)結(jié)果見表4。

1.從長(zhǎng)短期SAD-SAS模型結(jié)果來看

由表4可知，各年份的海洋生態(tài)承載值均處于0.5—2.5之間，海洋生態(tài)承載值在這13年間雖出現(xiàn)一定的波動(dòng)，但整體而言呈上升趨勢(shì)。2008年海洋生態(tài)承載力出現(xiàn)了第一次轉(zhuǎn)折，達(dá)到前后五年內(nèi)的峰值，這很大程度上是全球性經(jīng)濟(jì)危機(jī)導(dǎo)致。在第一個(gè)五年內(nèi)，2006年和2010年兩年的海洋生態(tài)承載值均低于1，承載力水平為超載狀態(tài)，主要是在山東省海洋經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)前期，對(duì)海洋資源的過度開發(fā)和對(duì)海洋發(fā)展提供的支撐條件不足，海洋承受壓力過大導(dǎo)致失衡。2011年后，山東省海洋生態(tài)綜合承載值雖然在2015年前后出現(xiàn)一定的波動(dòng)，但都大于1這個(gè)臨界值，均保持在可載和空載的狀態(tài)，由此可見，山東省海洋生態(tài)系統(tǒng)相對(duì)健康，對(duì)海洋的開發(fā)程度沒有超出海洋生態(tài)環(huán)境維護(hù)限度。這不僅僅是數(shù)字上的提升，更是國(guó)家和山東省政府對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境的日益重視，以及公眾環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和科學(xué)技術(shù)的飛速創(chuàng)新的展現(xiàn)。

2.從總供給和總需求指數(shù)來看

如表4所示，兩種指數(shù)整體上都呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，其中總需求指數(shù)相對(duì)于總供給指數(shù)來說上升幅度較為平緩。系統(tǒng)綜合總供給方面，總供給指數(shù)在2008年出現(xiàn)第一個(gè)峰值，2009年回落后又處于逐年穩(wěn)步增長(zhǎng)的狀態(tài)。2011—2014年增速不斷提高，2014年達(dá)到13年中第二個(gè)峰值0.339，這主要?dú)w功于2012年前后山東省海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，提高了海洋第三產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值及比重。2014—2018年，基于海洋生態(tài)的可持續(xù)性和海洋經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展，山東省各級(jí)政府在合理開發(fā)利用海洋資源的同時(shí)加大了對(duì)海洋科技研究的投入，使得總供給指數(shù)呈下降趨勢(shì)。系統(tǒng)綜合總需求方面，總體上未出現(xiàn)較大變化，13年內(nèi)均處于0.1—0.2之間，相鄰年份總需求指數(shù)有起有落，但總體升值幅度大于下降幅度，總需求指數(shù)保持適度增長(zhǎng)狀態(tài)，這主要是由于山東省人口數(shù)量逐年增多，對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的需求加大所致。

表4 2006—2018年海洋生態(tài)綜合承載力水平

(三)分目標(biāo)層承載狀況分析與評(píng)價(jià)

海洋生態(tài)綜合承載力系統(tǒng)是一個(gè)包含多方面指標(biāo)的復(fù)雜系統(tǒng)，在分析了海洋生態(tài)整個(gè)系統(tǒng)綜合承載力的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)總供給和總需求兩目標(biāo)下的各子系統(tǒng)發(fā)展水平進(jìn)行分析，以期找出影響山東省海洋生態(tài)承載力水平變化的主要原因。

各子系統(tǒng)發(fā)展水平評(píng)價(jià)公式如下：

(17)

式中，i為各個(gè)指數(shù)的因子排序數(shù)，X為一級(jí)指標(biāo)因子，wi為各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重。

1.總供給層

由圖1可見，2006—2010年，海洋資源供給和社會(huì)支撐條件比重變化較大；2011—2013年間，各一級(jí)指標(biāo)比重都保持相對(duì)平穩(wěn)的狀態(tài)；2014年后，各指標(biāo)比重都在很小范圍內(nèi)波動(dòng)。海洋資源供給比重在2006—2008年驟減，主要原因是2008年全球金融危機(jī)，雖在2009年回升了部分，但整體還是呈下降趨勢(shì)；海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和科技支撐條件在2006—2018年之間有一定的上下波動(dòng)，波動(dòng)幅度較小，整體呈現(xiàn)穩(wěn)步上升趨勢(shì)；社會(huì)支撐條件在前五年內(nèi)漲落幅度較大，最大比重近乎50%，但隨后幾年逐年趨于平穩(wěn)狀態(tài)。

圖1 2006—2018年一級(jí)指標(biāo)指數(shù)占總供給指數(shù)比重

從各個(gè)一級(jí)指標(biāo)所占比重上看，在2006年至2014年之間，海洋資源供給比重和社會(huì)支撐條件比重之和占總供給指數(shù)的60%以上，是總供給系統(tǒng)的主要影響指標(biāo)；觀察海洋資源產(chǎn)量和社會(huì)投入數(shù)量的增長(zhǎng)情況可知山東省一直處于海洋開發(fā)階段。2014年后各級(jí)地方政府對(duì)海洋環(huán)境的重視不斷提高，在海洋可承載的范圍內(nèi)合理開發(fā)利用海洋資源，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)海洋領(lǐng)域的研究與教育，海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平也進(jìn)入了一個(gè)新階段。2015—2017年間4個(gè)指標(biāo)的比重差值不斷減小。2018年科技支撐條件比重達(dá)40%，高于社會(huì)支撐條件比重23%，可見山東省海洋經(jīng)濟(jì)正逐步從高速發(fā)展階段向高質(zhì)量發(fā)展階段轉(zhuǎn)變。

2.總需求層

由圖2可知，2006—2018年間，海洋社會(huì)壓力和海洋開發(fā)強(qiáng)度的比重變化趨勢(shì)表現(xiàn)出相反趨勢(shì)，環(huán)境壓力比重在13年內(nèi)未有顯著變化，均保持在10%以內(nèi)。海洋社會(huì)壓力比重在2010年前平穩(wěn)上升至最大值0.5，在2010年后逐步下降至0.17，2013年后趨于穩(wěn)定，處于緩慢上升階段；海洋開發(fā)強(qiáng)度比重則先平穩(wěn)下降再逐漸上升至2013年的73%，之后趨于下降。

圖2 2006—2018年一級(jí)指標(biāo)指數(shù)占總需求指數(shù)比重

單從指標(biāo)比重方面看，海洋社會(huì)壓力和海洋開發(fā)強(qiáng)度占比較大，在50%比重上下，是總需求系統(tǒng)的主要影響因素。海洋社會(huì)壓力比重由2013年的0.17增長(zhǎng)到2018年的0.35，這一變化與中國(guó)國(guó)際地位的提高密不可分，“一帶一路”等海洋戰(zhàn)略也做出了重大貢獻(xiàn)。海洋開發(fā)強(qiáng)度比重在2013年后減小至2018年的61%，主要原因是近年來山東省海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整，海洋開采面積不斷縮小等。同時(shí)，山東省出臺(tái)的《海洋環(huán)境保護(hù)條例》和《山東省海域使用執(zhí)法規(guī)程》在很大程度上減輕了對(duì)海洋環(huán)境的壓力?？傮w而言，山東省海洋生態(tài)系統(tǒng)正逐步向海洋強(qiáng)省的要求完善，有望早日實(shí)現(xiàn)海洋經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。

六、結(jié)論與對(duì)策建議

從總供給和總需求兩個(gè)方面構(gòu)建了包含海洋資源供給、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、科技支撐條件、社會(huì)支撐條件、海洋社會(huì)壓力、海洋開發(fā)強(qiáng)度和環(huán)境壓力七個(gè)一級(jí)指標(biāo)在內(nèi)的海洋生態(tài)承載力綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用熵權(quán)法確定各指標(biāo)的權(quán)重，并基于SAD-SAS模型確定了海洋生態(tài)綜合承載力的具體評(píng)價(jià)方法，最后對(duì)山東省2006—2018年海洋生態(tài)承載力指數(shù)和各子系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析。研究結(jié)果表明：第一，通過熵權(quán)法計(jì)算海洋生態(tài)承載力系統(tǒng)的28個(gè)二級(jí)指標(biāo)中，權(quán)重大于0.05的有海洋專利授權(quán)數(shù)量、海洋保護(hù)區(qū)面積、沿海旅客運(yùn)輸量和風(fēng)暴潮災(zāi)害導(dǎo)致的直接經(jīng)濟(jì)損失四個(gè)指標(biāo)，它們對(duì)海洋生態(tài)綜合承載力指數(shù)有重要影響。第二，按照生態(tài)承載力水平的分類可將2006—2018年山東省海洋生態(tài)承載力情況進(jìn)行分類，13年之間，只有2006年和2010年海洋生態(tài)承載力處于超載的狀態(tài)，其他年份承載力狀態(tài)均處于可載和空載，說明山東省對(duì)海洋資源的開發(fā)利用一直處在海洋生態(tài)環(huán)境可承受范圍內(nèi)。第三，在近十多年中山東省海洋生態(tài)承載力水平有較大波動(dòng)，但總體上保持向上發(fā)展的趨勢(shì)；通過預(yù)測(cè)可知，未來的五年海洋生態(tài)承載力基本保持上升趨勢(shì)。第四，在2017年前，從各子系統(tǒng)占比來看，總供給目標(biāo)層中主導(dǎo)因素是海洋資源供給和社會(huì)支撐條件，而海洋開發(fā)強(qiáng)度是總需求目標(biāo)層的主要影響因素，各年份中兩者占目標(biāo)層的比重都超過50%，在2018這一年，科技支撐條件比重迅速上升，成為總供給目標(biāo)層貢獻(xiàn)最大的因素。

基于上述分析，針對(duì)改善山東省海洋生態(tài)承載力提出以下幾點(diǎn)建議。

第一，提高海洋產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化。在《“一帶一路”愿景與行動(dòng)》文件中明確指出，各地區(qū)應(yīng)創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)體制機(jī)制、加大科技創(chuàng)新力度和積極參與國(guó)際貿(mào)易合作。山東作為沿海地區(qū)，處在“一帶一路”的交匯點(diǎn)上。首先應(yīng)將高新技術(shù)產(chǎn)品和傳統(tǒng)海洋產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，緊跟時(shí)代優(yōu)化海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)海洋產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，如促進(jìn)海鹽產(chǎn)業(yè)升級(jí)，加快航運(yùn)轉(zhuǎn)型升級(jí)，研究沿海地區(qū)循環(huán)產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)，提高傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)科技含量。其次是進(jìn)一步擴(kuò)大海洋新興產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)域，為加快新興海洋產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大。對(duì)新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)和海洋資源開發(fā)積極展開研究，挖掘海洋潛在可利用資源，探索海洋空間利用新領(lǐng)域，為海洋經(jīng)濟(jì)不斷創(chuàng)造新增長(zhǎng)點(diǎn)[16]。

第二，增加科技支撐投入。“科技興國(guó)，科技強(qiáng)國(guó)”是指科學(xué)技術(shù)對(duì)國(guó)家戰(zhàn)略能力和長(zhǎng)久發(fā)展的重要推動(dòng)作用，是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的決定性因素。山東省在全國(guó)海洋科技領(lǐng)域占據(jù)重要地位，雖已取得眾多海洋科技成果，但仍需加大與海洋科技教育相關(guān)的資金投入，培養(yǎng)海洋科技人才，優(yōu)化海事人才培養(yǎng)質(zhì)量，營(yíng)造良好的科研教育環(huán)境，增加海事科研教育機(jī)構(gòu)的項(xiàng)目和專利數(shù)量。未來在推動(dòng)海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，還應(yīng)提高對(duì)海洋科技研究學(xué)習(xí)的深度和廣度，把科學(xué)研究放在首位，把科技與工業(yè)的互動(dòng)放在其后，讓科學(xué)研究為海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供理論指導(dǎo)，提升海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展競(jìng)爭(zhēng)力。

第三，完善海洋相關(guān)法制法規(guī)。我國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)正處于高速發(fā)展轉(zhuǎn)型高質(zhì)量發(fā)展階段，海洋生態(tài)系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間的良性循環(huán)發(fā)展至關(guān)重要。通過資料搜索發(fā)現(xiàn)，山東省海事法律法規(guī)有待進(jìn)一步完善。我們可以借鑒法律法規(guī)比較完善的發(fā)達(dá)國(guó)家和省份的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合山東省的實(shí)際情況，從加強(qiáng)對(duì)海洋發(fā)展的規(guī)劃和管理的方面制定相應(yīng)的法律法規(guī)，形成相對(duì)完整、科學(xué)的法律體系。首先要根據(jù)實(shí)際情況制定實(shí)施海洋環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)和制度加強(qiáng)對(duì)污染物排放的控制，如排放物總量和類別的控制、替換嚴(yán)重污染海洋環(huán)境的破舊設(shè)備。同時(shí)對(duì)海洋質(zhì)量基礎(chǔ)設(shè)施加快建設(shè)，在一定程度上減少對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境的污染。對(duì)于為了經(jīng)濟(jì)利益而恣意破壞海洋環(huán)境的行為給予嚴(yán)懲手段。其次執(zhí)法部門應(yīng)加強(qiáng)對(duì)海洋環(huán)境的監(jiān)督，同時(shí)進(jìn)一步加強(qiáng)海洋生態(tài)環(huán)境修復(fù)，積極推進(jìn)海洋污染防治，維護(hù)和提高海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，打造全國(guó)海洋生態(tài)經(jīng)濟(jì)示范省。

第四，重視海洋大數(shù)據(jù)的收集與應(yīng)用。從分析中可知，風(fēng)暴潮災(zāi)害導(dǎo)致的直接經(jīng)濟(jì)損失是造成山東省海洋環(huán)境壓力最主要的原因。海洋大數(shù)據(jù)平臺(tái)的建立，有利于我國(guó)和各地區(qū)海洋經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。為我們及時(shí)、準(zhǔn)確提供的海洋數(shù)據(jù)一方面助于海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，另一方面可隨時(shí)觀測(cè)海洋生態(tài)環(huán)境的變化。海洋信息技術(shù)可對(duì)海洋資源狀況進(jìn)行探測(cè)，將信息數(shù)據(jù)化，對(duì)省份和國(guó)際之間對(duì)海洋開發(fā)利用的合作起到積極促進(jìn)作用；同時(shí)還要建立海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和預(yù)警系統(tǒng)，盡可能排除各種潛在隱患，減小不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

第五，增強(qiáng)服務(wù)碳達(dá)峰碳中和戰(zhàn)略能力。藍(lán)碳的發(fā)展有著重大的機(jī)遇，有關(guān)部門在《關(guān)于完善主體功能區(qū)戰(zhàn)略和制度的若干意見》中提出了“探索建立藍(lán)碳標(biāo)準(zhǔn)體系及交易機(jī)制”。藍(lán)碳的發(fā)展不僅促進(jìn)了海洋生態(tài)系統(tǒng)的健康穩(wěn)定，也促進(jìn)了海洋生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，提升了海洋生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)水平；這也將進(jìn)一步促進(jìn)海洋經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展，支持建立以海洋資源和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展為核心的新經(jīng)濟(jì)模式和產(chǎn)業(yè)鏈，海洋生態(tài)旅游、藍(lán)碳交易等新商業(yè)模式也將為地區(qū)創(chuàng)造更多的就業(yè)機(jī)會(huì)。發(fā)展藍(lán)碳是支撐沿海地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的重要手段，山東省應(yīng)充分發(fā)揮沿海優(yōu)勢(shì)，大力發(fā)展生態(tài)健康養(yǎng)殖，加強(qiáng)海洋生態(tài)修復(fù)，實(shí)施海岸帶生態(tài)建設(shè)，不斷擴(kuò)大海洋碳匯潛力。