第二节 产业发展状况评价理论及模型

海洋经济发展的综合水平,是指在某一特定时期,沿海区域为了开发保护辖区内的海洋资源、合理利用其海洋空间,促进当地经济社会的发展,在海洋开发保护管理过程中呈现出来的综合发展水平。确立评价的指标体系是进行综合评价的基础,对海洋经济发展水平进行综合评估,需要建立一套具有描述、分析、评价、预测等功能的海洋经济发展水平综合评估指标体系,按照综合水平的内涵,构造一系列相互联系、作用的评价指标,从不同维度反映海洋经济发展的各个层面及联系。

一、海洋经济发展综合水平评价指标体系的构建

(一)海洋经济评估体系设计基础

海洋经济是一个复杂的多层次的系统,任何一个单一的指标都具有一定的解释能力,但又无法完整地反映海洋经济的发展全貌,因此设计指标体系应是能够多层次、系统、全面反映海洋经济发展状况的综合指标体系。海洋经济发展水平综合评价体系的设计应该包含以下三大体系特征。

第一,资源环境体系是海洋经济健康发展的物质保障和基础,是评判海洋经济发展水平不可或缺的组成部分。海洋的资源藏量一方面缓解了陆域资源的短缺,另一方面也带动了整个沿海地区经济发展的产业链条。该层面的设计应包括可利用资源种类、数量、质量、利用率和利用状况,不但从量上反映资源丰富程度,也从质上体现海洋资源的利用效率。随着海洋资源开发和利用的深度和广度,海洋遭到污染和破坏,为了实现海洋资源可持续利用和发展,海洋环境的保护和治理水平至关重要。故该层面的设计应涵盖环境污染程度、环境治理和保护能力。鉴于海洋资源和环境均属于生态系统,且其具有诸多共性和关联性,故将两者结合作为一个分析大类。

第二,产业发展体系是反映海洋经济发展水平最重要和最直观的组成部分,将其涵括在对海洋经济发展的分析内是毋庸置疑、不可或缺的。该层面体现海洋经济体系的基本经济特性,衡量海洋经济发展水平。该子体系考虑海洋经济增长规模、经济增长质量水平,从海洋经济发展的总量及增长、海洋经济的产业结构及比例、海洋经济的发展效益和效率等因素着手。

第三,社会体系是对海洋经济体系的重要补充,海洋资源由人类开发和利用,海洋经济的发展由人类推动,其成果必将由人类共享,最终体现海洋经济社会发展的综合水平,有效地衡量了海洋经济发展的高效健康与否。该体系包括沿海社会人口生活发展水平、海洋科技发展水平和海洋事务综合管理能力,反映社会各方面的因素。特别是山东省蓝色经济区建设项目强调海陆统筹,在评价海洋经济发展水平的过程中把社会发展状况作为考察要素有其必要性和重要性。难以否认,如果没有海洋这块宝藏,沿海地区的社会发展不会如此迅速,沿海地区社会发展水平极大限度地显现了其海洋经济的发展水平。

(二)指标的选择和释义

海洋经济发展水平的评估不仅体现在海洋产业发展的成果上,更突出表现在科技进步水平、环境保护、资源合理开发与利用及对沿海省份社会发展的推动作用方面。因此,本书选取了此三个角度作为指标体系的大框架,依据指标体系建立的原则结合海洋经济发展水平的数据特征和可得性遴选、构建表征指标,建立了一套能够反映海洋经济发展水平的综合评估指标体系(见表2-2)。该体系分为四个层次:第一层为目标层,即海洋经济发展水平(A);第二层为系统层,包括海洋资源环境状况(B1)、海洋产业经济发展水平(B2)及沿海地区社会发展水平(B3)三个方面;第三层为准则层,包括海洋资源利用状况(C1)、海洋环境污染与治理状况(C2)、海洋经济发展规模(C3)、海洋经济发展质量(C4)、沿海地区人口与生活质量(C5)、科技发展水平(C6)与海洋综合管理能力(C7);第四层为指标层(D),最初设定40个综合指标,经过再次甄别经咨询数位经济专家意见和初步计算的权重做二次筛选,最终确定29项指标。下面就选定的评价山东省海洋经济发展水平的29项基础指标加以解释,并对需要经过计算得出的指标计算公式做出说明。

表2-2 海洋经济发展水平的综合评估指标体系

第一,海洋资源利用和环境保护水平包含9项四级指标,均从不同角度诠释和表征其利用和发展水平。

海洋资源发展水平是海洋经济健康、持续发展的基本要素,其对区域海洋经济的发展起基础性支撑作用,反映某一沿海区域范围内海洋资源的数量和质量水平。该部分包括海水养殖面积、盐田总面积、单位岸线经济密度和海域利用效率4项指标。其中,海水养殖面积和盐田总面积表示海洋资源的开发利用总量状况,反映海洋资源的利用丰度,单位岸线经济密度和海域利用效率两项指标集中反映了海洋资源利用的质量和效率水平。单位岸线经济密度=海洋生产总值/海岸线长度×100%,表示单位海岸线的经济产出,反映利用海洋的综合产出情况;海域利用效率=海洋生产总值/确权海域×100%,即单位确权海域面积产值,也反映了海域利用的综合产出状况。

海洋环境保护治理水平包括海洋环境污染状况和反映对污染的处理状况两方面。生态环境污染程度的高低是海洋经济增长质量高低的一个重要标志,海洋环境污染因素的指标,主要反映对海洋经济高效、可持续发展的压力,是制约海洋经济发展的负向指标。

沿海地区的工业和生活污水将大量污染物携带入海,给近岸海域尤其是排污口邻近海域环境造成巨大压力,同时陆域与海域相连,陆源污染物对海洋环境的影响严重。因此本书选取了沿海地区工业废水排放总量和沿海地区工业固体废物产生量作为衡量海洋污染状况的指标。海洋环境保护水平包括沿海地区环保投入占地区生产总值比重、海洋类型自然保护区面积比重及清洁、较清洁海域比例3项指标,它们反映环境污染控制能力与控制成效。环保投入越大,沿海地区的环境控制和自净能力越强,海洋环境就越好,海洋保护区可以维护海洋基本生态学过程,保护海洋生物多样性,说明海洋资源的恢复能力和海洋环境保护现状,用其比率反映海洋类型保护区变化情况,清洁、较清洁海域比例反映海洋水质基本情况,表明海洋环境的保护成效,其比例越高,海洋环境质量越高。

第二,海洋产业经济发展水平包括9项指标,分别从经济发展的规模和产业发展结构、效率等角度诠释海洋经济产业发展状况。其中,海洋产业总产值增长率反映海洋经济增长的速度和发展水平,是体现经济增长稳定性的最优指标,计算方法为按可比价格计算报告期海洋生产总值减去基期海洋生产总值的增量,再除以基期海洋生产总值;海洋产业总产值占地区总产值的比重表示地区生产总值几成来自海洋,体现了海洋经济对国民经济的贡献,计算方法为:海洋生产总值/地区GDP×100%;海洋生产总值占全国海洋生产总值的比重是对地区海洋经济发展水平实力的重要补充,体现了地区海洋经济发展竞争力水平,计算公式为:地区海洋生产总值/全国海洋生产总值×100%。港口货物吞吐量是衡量国家、地区、城市建设和发展的量化参考依据,该指标反映港口生产能力大小和生产经营活动成果,一般说来该指标值越大,表明港口基本设施水平越高,从而海洋产业发展能力越强。滨海旅游业的收入可以说明海洋经济发展的质量。

海洋经济结构反映海洋经济所处的发展阶段是否协调合理,也是评估海洋经济总体发展水平的重要内容。海洋第二产业产值比重是指海洋第二产业总产值占全部产业总产值的比例,是衡量海洋经济运行结构是否合理的重要评价指标。第二产业所占份额逐渐提高,说明产业结构趋于合理化。公式为:海洋第二产业产值比重=海洋第二产业总产值/海洋产业总产值×100%。同理,海洋第三产业产值比重是指海洋第三产业总产值占全部产业总产值的比例,也是衡量海洋经济运行结构是否合理的重要评价指标,公式为:海洋第三产业产值比重=海洋第三产业总产值/海洋产业总产值×100%。人均海洋产业产值按人口平均的海洋经济发展水平,立足于对地区海洋经济的影响,综合反映了海洋生产力的发展水平,是反映海洋宏观经济效益的一个重要指标。涉海就业人员比重从吸收劳动力的角度反映了区域海洋经济的规模和在区域经济发展中的地位与贡献,计算公式为:涉海就业人员比重=涉海就业人数/山东省就业人员总数× 100%,反映涉海就业对促进地区就业情况。

第三,沿海地区社会发展水平体系包括11项指标,该指标系列从人口生活、区域社会经济发展水平,科技发展水平和海洋事务综合管理能力着手,以全面反映沿海地区社会发展的水平和潜力。

海岸带生态自然环境脆弱,只能承载有限的人口压力,但城市的发展使得人口太过密集,会影响海洋经济发展的综合水平,对沿海地区未来的发展造成一定影响。用沿海人口密度来描述该地区自然环境的人口压力,计算公式为:沿海人口密度=沿海城市人口总量/海岸线长度×100%;城镇化水平、沿海地区人均可支配收入与恩格尔系数都是衡量沿海地区人们生活质量的指标,海洋经济的发展是否改善了沿海地区人民的收入、消费和生活水平,提升了沿海地区的生活层次,可以较好地反映海洋经济发展的社会效益水平。

海洋科技对海洋经济的影响渗透到海洋经济发展系统的各个要素,并始终贯穿海洋经济发展的不同历史进程,对海洋经济的稳健、生态发展产生巨大推动作用,利用海洋科技可提高海洋环境保护效率,提升对海洋资源的利用能力。因此,海洋科技发展水平是体现海洋经济发展水平能力和潜力的重要标志。本书选取海洋科研机构数量、海洋专业技术人员数量、人均课题数和海洋科研机构拥有发明专利总数4个表征指标,它们反映了一个地区的科研实力和科技创新能力。

海洋科研工作具有资金密集性和长周期性,因此一个地区的海洋科研机构最能反映地区对海洋科技的投入水平,而只有具有较高海洋经济发展水平的地区才拥有数量较多、质量好的海洋科研机构,因此海洋科研机构可以很好地表征一个地区海洋经济发展综合水平;同时,一个质量优良的海洋科研机构需要配备精良的海洋科研团队和高质量的海洋科研人才,海洋专业技术人员越多,表示该地区海洋科研能力越强,其海洋经济发展水平就越高;海洋科技效率也是反映海洋科研能力强弱的重要指标,显而易见,一个地区的海洋科技效率高,其海洋经济发展程度就高。而大多数海洋科技投入由于海洋科技产出的相对时滞性(特别是应用研究与基础研究)并不会立即显现直接效果,基于数据的可获得性,我们用人均承担的科研课题数量表征海洋科技效率,通常来看,海洋科技活动人员人均承担的科研课题数越多,海洋科技效率越高;同时,一个地区海洋发明专利总数越多,海洋科技创新能力和水平就越高。

随着海洋资源开发程度的加深,人们的海洋事务管理水平日益提升,以改变海洋资源利用的无序和低效状态,通过相关部门和政策引导人们发展海洋经济,实现海洋资源效益价值最大化和最优利用程度。因此一个地区海洋事务管理能力越强,表明其海洋发展的综合实力越强。本书选取了海域使用金、滨海观测台和确权海域面积比重3个指标衡量海洋的管理能力。海域使用金额实现海域使用的有偿性机制,反映海域资源管理深度,滨海观测台的数目体现对海洋灾害、气象等管理投入,确权海域面积用累计确权海域面积/全部海域面积× 100%计算,反映了海域管理广度;以上3个指标越大,表明海洋综合管理水平越高。

二、综合评价方法的介绍

(一)基于熵值法的评价指标权重的确定

权重度量了评价指标在整个评价指标体系中的重要程度,反映指标的重要性。对指标进行综合评价时,各个指标对山东省海洋经济发展水平的作用存在差别,在指标体系确定后,必须对各个指标赋予不同的权重系数以体现不同评价指标在评价指标体系中的作用地位及重要程度。确定指标权重是构建海洋经济评价指标体系的重要工作,极大地影响了评价结果能否真实地反映海洋经济发展的实际水平。

目前评价指标体系权重的确定方法大致归为两类:一类是主观赋权法,如层次分析法、专家意见法;另一类是客观赋权法,包括均方差法、变异系数法与熵值法等。主观赋权法是各个专家根据经验和理论水平来确定权重,会造成评价结果可能由于人的主观因素而形成偏差;客观赋权法依据各指标提供的信息量或联系程度决定指标权重,原始信息直接来源于客观环境。本书选用信息熵来确定指标权重,为海洋经济发展实力评估提供科学依据。

熵权法是一种依据各指标值所包含的信息量的大小,来确定决策指标权重的客观赋权法。在信息论中,熵值反映了信息无序化程度,其值越小,系统无序度越小,信息的效用值越大,其权重也应越大;其值越大,系统无序度越高,信息的效用值越小,权重也就越小。即在海洋经济发展水平评估中,某项指标的熵越大,其对海洋经济发展水平的影响产生的有用信息越小,权重系数就越低;反之,某项指标的熵越小,其对海洋经济发展水平的影响评判中产生的无用信息就越小,权重系数就越大。所以,可以根据各项指标效用值的差异程度,利用信息熵计算各指标的权重。

熵值赋权法计算步骤如下:

①构建 m 个评价对象,n 个评价指标的判断矩阵 R=(Xij)mn, (i=1, 2, , m; j=1,2, , n)。

②将各指标同度量化,计算第j项指标下第i个样本指标值的比重,即采用比重法对指标原始值进行了标准化。

③计算第j项指标的熵值,利用熵值公式计算评价指标的熵值。

其中(i=1,2, …, m; j=1,2, , n)。

④计算第j项指标的差异性系数gj。熵值越小,指标间差异性越大,指标在综合评价中所起作用就越大。

⑤用熵值法估算各指标的权重,本质是利用该指标信息的价值系数,最后可以计算得到第j项指标的权重定义wj

本书采用多层次加权计算综合评价值,对29项基础指标权重,按所在准则层进行加权,而后根据各基础指标权重所占比例重新分配权重,得到调整后的指标权重,依此类推,分别得到准则层和系统层相应指标权重。

(二)灰色多层次综合评价模型

1.灰色评价法的基本思想和原理

1982年我国著名学者邓聚龙教授提出了灰色系统理论,它的研究对象是“部分信息已知,部分信息未知”的“贫信息”不确定性系统,利用已知信息来确定系统的未知信息,数据或多或少都可以分析,对样本量没有严格的要求,也不要求服从任何典型分布规律,且不会出现量化结果与定性分析不一致的情况。

关联分析的基本思想是根据序列曲线几何形状的相似程度来判断序列之间的联系是否紧密,表征了两个事物的关联程度,曲线越接近,相应序列之间的关联度就越大,反之就越小。关联分析是灰色系统分析、评价和决策的基础。

海洋经济系统是一个发展变化的复杂系统,结构关系模糊,层次明显复杂,呈动态随机变化,且我国海洋经济综合实力水平评价指标的样本统计数据样本空间有限,灰色关联度分析方法正好可以弥补样本空间小的劣势,因此,灰色关联度的评价结果在某种程度上说是最适合海洋经济综合实力的评价方法,通过灰色多层次综合评价从整体上得到一个综合性的指标值来反映海洋经济综合水平的演化与发展。

2.基于灰色关联分析的灰色综合评价方法

灰色多层次综合评价具体步骤如下。

(1)确定评价指标。

评价指标反映出评价对象的多种属性和性能,是对评价对象进行比较的依据。设系统有m个评价对象,n个评价指标,则构成原始评判矩阵X

(2)确定最优指标集(F*)。

各评价指标的最优值组成的集合称为最优指标集,它是评价对象间比较的基准。设,式中为第k个指标的最优值。在指标中,若某指标取值越大越好,则该取该指标在评价对象的最大值;若取值越小越好,则取评价对象的最小值。选定最优指标集后,最优指标集和评价对象的指标组成矩阵D

式中为第i个评价对象的第k个指标的原始数值。

(3)计算关联系数,求取评判矩阵。

根据灰色系统理论,将最优数列作为参考数列,将其他数列作为被比较数列,用关联分析法分别求得第i个评价对象第k个指标与第k个最优指标的关联系数εi(k),

式中ρ为分辨系数,在[0,1]中取值,一般取ρ=0.5,为两级最小差,为两级最大差,则各指标的评判矩阵即关联系数为E:

式中,εi(k)为第i个样本第k个最优指标的关联系数。

(4)建立灰色单层次评判模型,R=E×W,式中R=[r1, r2, …, rmTm个被评判对象的综合评判结果向量,, W=[w1, w2, …, wmTn个评价指标的权重分配向量,其中

(5)系统指标由不同层次构成,建立多层评判模型。

当评价对象的各个指标间分为不同层次时,需釆用多层次综合评价模型。灰色多层次综合评判是以单层次综合评价模型为基础,将单层(较低层次)评价结果矩阵作为下一个层次的原始指标列,再重复进行下一层次单层评判计算,依此类推直至最高层。若灰色关联度ri越大,说明该评价对象与最优指标越接近,即第i个评价对象越优于其他,据此可以排出之间的优劣次序。

(三)层次分析法

美国运筹学家T.L.Saaty教授于20世纪70年代提出了层次分析法(the analytic hierarchy process, AHP),它是将定量和定性分析相结合的一种系统分析方法。层次分析法将一个复杂的多目标决策问题看作一个系统,把一个复杂的问题分解成各个组成因素,并将这些因素按支配关系分解为多指标的若干层次,通过两两比较判断确定每一层次各组成因素的相对重要性,通过定性指标模糊量化方法算出层次单排序(权数),然后得到影响因素对于目标的重要性的总排序。AHP方法的基本原理是:首先根据所要分析的问题建立一个描述系统状况的层次结构,这一层次结构必须是递阶且内部独立的;然后构造判断矩阵对每一层次组成要素进行两两重要性的比较,并根据比较结果计算每一层各要素的权重;最后根据重要性总排序,按最大权重原则确定最优方案。具体分析步骤如下:

1.建立层次结构模型

根据具体问题选定影响因素,找出有隶属关系的要素,将这些影响因素按隶属关系组合分层,由此建立层次结构模型,但要保证各层组成要素间的相对独立性。层次结构目标层、准则层、子准则层、方案层,具体划分应依情况而定。

2.构造判断矩阵

这是层次分析法的一个关键步骤,建立递阶层次结构以后,元素的并列、从属关系就明确了。从层次结构模型第二层开始,对其所支配的下层元素进行两两比较,构造各层因素对上一层每个因素的比较判断矩阵。设某一层次AB1, B2, B3, …, Bn个构成要素,这些要素之间应该是相互独立的,构造判断矩阵的目的是比较这些构成因素对层次A的影响程度,亦即重要性,也就是计算这些指标在上一层中的比重,对这些构成因素进行影响程度排序。为避免单个专家判断的片面性,应邀请多位专家对层次结构模型进行矩阵判断。每位专家要对每一层次的构成因素进行矩阵判断,两两比较其重要性,做出两两比较判断矩阵。

3.层次排序

层次排序分为层次单排序和层次总排序。层次单排序的目的是对某一层次各元素的重要性排序。考虑到一个专家打分的片面性,可邀请多位专家对层次结构模型做矩阵判断,分别计算每一位专家矩阵判断下的各指标权重,最后取所有专家矩阵判断下权重的算术平均值或几何平均值,再归一化,就可以得到一个指标的权重。利用所有层次单排序的结果,就可以计算出层次总排序,这里所说的层次总排序,主要指针对决策目标的权重排序。

4.判断矩阵的一致性检验

由于被比较对象的复杂性和决策者主观判断的模糊性,出现不一致的情况也是正常的。当判断矩阵的阶数大于2时,构造的判断矩阵往往会出现不一致性问题。但判断矩阵的不一致性应有一个度,要在合理的范围内,如果出现第一个构成因素比第二个因素重要,第二个因素比第三个因素重要,第三个因素又比第一个因素重要的情况,就明显不符合常理,那么判断矩阵就没有什么意义。所以要鉴别判断矩阵是否可以接受,即对判断矩阵进行一致性检验。