基于灰色模型的我国海洋产业结构分析与预测

施卫东 朱冰霜 张春梅

（东南大学 经济与管理学院，江苏 南京 210096）

我国海洋产业主要由海洋渔业、海洋油气业、海洋船舶工业、海洋工程建筑业、海洋交通运输业、滨海旅游业等产业组成，2017年全国海洋生产总值比上年增长6.9%，占国内生产总值的9.4%。其中，海洋第一、第二、第三产业增加值占海洋生产总值的比重分别为4.6%、38.8%和56.6%。

当前，海洋产业因其丰富的资源禀赋已成为全球发展的新对象，为了更好地利用我国海洋资源，提升海洋经济的发展高度，必须对海洋产业结构以及发展趋势进行深入了解，准确发现我国海洋产业结构存在的问题，及时提出适合的解决方案，以实现我国海洋产业的可持续发展。

本文基于近十年中国海洋统计公报的数据资料，先引入灰色关联度的概念，对各海洋产业之间的关联程度进行了实证分析。然后利用灰色预测模型对未来三年海洋产业的发展趋势进行了预测，指出我国海洋产业的结构性问题，并提出一系列针对性政策建议以促进海洋经济更高效的发展。

一、文献综述

国外海洋经济发展较早，相应的研究工具和方法更为全面，主要包括数学、统计学及计量经济学等方法。Jorgensen和Yeung[1]利用数学上的博弈知识，对公共海域商业性渔业问题给出了均衡收获策略。Chetty[2]则对新西兰的海洋产业集群演化进程和国际竞争力的提升做了动态关联分析，继而得到结论集群演化是结构调整和组织成长共同作用的结果。S. Managi 和J.J. Opaluch[3]等利用数据资料，选取计量经济学的方法进行了若干个经验模型的拟合，为准确制定墨西哥湾的石油开采计划提供了依据。

而我国海洋产业的经济研究较晚，相关研究较少，主要有灰色关联分析、主成分分析和区位熵分析，其中灰色关联分析方法应用最为普遍，是我国海洋产业经济定量分析的基础。

灰色系统理论是我国学者邓聚龙教授[4]于1982年发表的《灰色控制系统》一文中第一次提出，这标志着灰色系统这一学科的诞生。白福臣[5]及徐胜和李振华[6]等学者在分析海洋产业发展现状时，都运用灰色关联分析法对海洋产业的发展进行了预测。

总体来说，国内有关海洋产业经济的研究往往聚焦在某一个方面或某一地区，不能对海洋产业的发展有一个全局性的认识，无法为未来我国海洋经济的发展提供参考。本文在前人研究的基础上，一方面分析海洋产业总产值与单个海洋产业产值之间的关联度，另一方面利用灰色预测模型，推测了我国未来三年的海洋产业产值，针对我国海洋产业结构所存在的缺陷，提出了针对性建议。

二、研究方法与数据来源

（一）数据来源与研究指标

本文根据国家海洋局发布的《中国海洋经济统计公报》所提供的数据，研究指标选取了2008-2017年海洋产业总产值和各产业产值。如表1所示：

表1 2008—2017年全国海洋产业产值 单位：（亿元）

（二）研究方法

1. 灰色关联度分析

关联度是事物之间、因素之间关联性大小的量度。它定量地描述了事物或因素之间相互变化的情况，即变化的大小、方向与速度的相对性。如果事物或因素变化的态势基本一致，则可以认为它们之间的关联度较大，反之较小。灰色关联度计算方法如下：

（1）确定初始参考数列与比较序列。反映系统行为特征的被称为参考数列，本文将我国海洋产业总产值时间序列X0记为参考序列，内部各产业为比较序列，记作。

（2）原始数据的初值化处理。由于原数据存在量纲和数量级上的差异，比较时难以得出正确结论，因此在计算关联度之前需要对原始数据进行无量纲化处理，用各产业数据分别除以参考数列得出初始化序列。

（3）计算关联系数。首先计算出经过初值化处理后的参考序列和比较序列之间差的绝对值，其中最大和最小差分别为：

进而利用灰色关联系数的表达式

其中，ρ为分辨系数，本文中取值0.5。

（4）计算灰色关联度。参考序列和比较序列各个时期的关联系数之平均值来定量反映这两个数列的关联程度，其计算公式为：

2. 灰色预测的具体步骤

GM（1，1）模型以灰色系统理论作为基础，是一种研究少数据、贫信息不确定性问题的成熟方法，是对一个较繁琐的灰色系统，以时间序列建立预测模型，相对于传统的数据样本越大预测精度越高的统计模型，对于复杂多变的、存在许多未知因素的随机过程，灰色系统可发挥其最大的优点，即在数据量不是很大的情况下，所建立的模型可以有较高的精度。

（1）生成1-AGO序列。

则X(0)的1-AGO序列为：

（2）生成X(1)的紧邻均值序列Z(0)。

（3）求参数列A。

则有Y=X*A,解得: A=(a,b)T=(BTB)-1BTY,

生态足迹是将一定区域内人们产生的各种资源消费换算为可供给生产出该消费的全部原始物质和能量的生物生产性土地面积[11]。依据生产力大小差异，生态生产性土地分成六大类型(即虚拟性土地类型)，即耕地、草地、林地(其中园地归入林地)、化石能源用地、建筑用地和水域。由于在生态足迹计算过程中各种生物生产土地面积生产能力不同，在计算时需要将各类面积乘以均衡因子加以调整。通过利用均衡因子，将六类土地换算为相应的生物生产性空间，来衡量区域自然资本压力。为便于解释，本文在生态足迹和生态承载力计算中，均采用人均量指标。人均生态足迹的具体计算公式如下：

（6）进行模型的精度检验。GM(1,1)模型的精度检验一般利用平均相对误差Δ、后验差比C和小误差概率P三项来进行模型检验，其中计算公式分别为：

对于如何判断所求模型是否符合要求，达到更好的对数据进行模拟预测的目的，可以参考精度检验标准表，具体标准如表2所示：

表2 精度检验标准表

三、我国海洋业产业结构灰色动态关联度分析

运用灰色关联度计算方法，选用2008-2017年我国海洋产业的总产值和各产业产值统计数据，得出它们的灰色关联度如表3所示。

表3 2008—2017年我国各海洋产业灰色关联系数及关联度

由上表可知，从关联系数来看，海洋渔业最高，海水利用业和海洋化工业次之，海洋电力业最低，总体而言各海洋产业发展逐步均衡，传统海洋产业与新型海洋产业之间的差距逐步缩小，除海洋电力业外，新兴海洋产业的关联系数平均值已有0.9，尤其是海水利用业近十年在国家和政府的大力支持下，与海洋产业总产值之间的关联程度已经达到甚至超过了大部分的传统海洋产业。

从细分行业来看，滨海旅游业，海洋交通运输业和海洋渔业不仅在海洋产业总产值中占比较大的行业，关联度系数也居于前列，都在0.9以上，为拉动我国海洋产业的发展提供主要动能。其中，我国滨海旅游产业近年来持续高速增长， 2017年其产值占海洋经济总产值的46.1%，较2009年产值的3438亿元，增长幅度高达425.71%。十年间滨海旅游业保持强劲的增长态势，其年增长率绝大部分在10%以上， 2017年，我国海滨旅游业产值再创新高，全年收入14636亿元，比上年增长21.5%。现阶段滨海旅游已成为我国海洋经济发展的主体和引擎，并成为拉动内需、促进沿海经济发展模式转型的“利器”。

海洋经济中还存在一些产业，虽然在海洋经济总产值中占比不大，但是发展速度较快，成为亮眼的海洋经济增长点。如海洋生物医药业，虽然关联系数自2012年开始下降，对海洋产业的带动作用被其他产业反超，十年来产值增长幅度高达663.79% ，且一直保持高速增长，2012年后几乎每年增速都保持在10%以上。“十三五”期间，国家以海洋国家实验室为创新平台和载体，组建具有国际一流水平的海洋药物创新群体，初步建成国际海洋生物医药的研发中心。海洋生物医药业代表了海洋经济未来发展的新方向，必将成为海洋经济中更加重要的组成部分。

总的来说，我国这些传统海洋产业与海洋产业的灰色关联度的稳定及高水平，说明传统海洋产业在海洋经济中依然处于重要地位。海洋生物医药业、海洋电力业、海洋油气业及滨海旅游业等新兴海洋产业与海洋产业总产值之间的灰色关联度在2009-2011年处于高水平状态，但近几年不断下降，尤其是海洋电力业下降幅度高达59.8%，这主要是因为新兴海洋产业大多依靠科技创新，面对技术进步的时限和成本问题以及一直处于海洋经济发展中心的传统海洋产业的阻碍，新型海洋产业短期内还不能成为海洋经济发展的第一推动力。

四、我国海洋产业产值发展预测

根据GM(1,1)模型对各产业产值进行计算及预测，并分别进行平均相对误差、均方差比值和小误差概率精度检验，结果整理如表4所示。

表4 各产业预测精度检验结果

平均相对误差 均方差比值 小误差概率海洋盐业 0.07 0.93 0.67海洋化工 0.02 0.33 1.00海洋生物医药 0.16 0.23 1.00海洋电力 0.13 0.25 1.00海水利用 0.01 0.35 1.00海洋船舶工业 0.02 1.14 1.00海洋工程建筑 0.07 0.50 0.89海洋交通运输 0.01 0.25 1.00滨海旅游 0.01 0.09 1.00

根据表2的精度标准，选取海洋产业、海洋渔业、海洋矿业、海洋化工业、海水利用业、海洋工程建筑业、海洋交通运输业及滨海旅游业等八个精度合格的产业进行产值预测，整理结果如表5所示。

表5 各产业产值预测结果

从上面的分析可以知道，我国的海洋产业继续发展，海洋各产业的产值持续增加，但海洋产业发展不平衡现象还很严重，海洋产业的结构性矛盾和发展问题还很突出。但对于在海洋经济中占比比较大，发展稳定且关联系数较高的海洋渔业、滨海旅游业及海洋交通运输业，有理由相信会稳定地发展。

其中，海洋交通运输业是我国的基础产业，现阶段贸易活动的频繁进行以及其他相关产业的发展对海洋交通运输产业提出了更高的要求。截至2017年，我国海洋交通运输业产值达到6312亿元，占海洋经济总产值的19.9%。近十年间，海洋运输业产值整体呈增长趋势，但增幅相对较慢，在个别年份如2015年还出现了产值下降的情况，其占海洋经济总产值的比重也有所下降，由2009年的31.5%下降到2017年的20%，这一方面说明我国海洋经济总产值迅速提高，海洋经济蓬勃发展；另一方面也说明我国近十年来对外贸的依赖程度有所下降，故而海洋交通运输业的发展速度有所放缓，我国更多的注重开发国内市场，完善本国工业体系，经济结构更加稳定健康。因此在未来几年，海洋运输业增长趋于缓慢且稳定的状态。

海洋渔业涉及海洋捕捞业和海水养殖业，至今依旧是海洋经济中非常重要的一部分，2017年海洋渔业产值为4676亿元，占海洋经济总产值的14.7%。近十年间，海洋渔业的产值逐年增加，但增长率愈加放缓，其增长率由2008年的10.1%降至2017年的0.75%，故海洋渔业占海洋产业产值的比重呈缓慢波折下降趋势。这一方面是由于海洋产业总产值大幅提高，另一方面也是因为海洋渔业的发展面临着亟待解决的诸多问题，如近海海域环境恶化等。在《国务院关于印发全国海洋主体功能区规划的通知》也提到在传统渔场，要继续实行捕捞渔船数量和功率总量控制制度，严格执行伏季休渔制度，调整捕捞作业结构，促进渔业资源逐步恢复和合理利用；加强重要渔业资源保护，开展增殖放流，改善渔业资源结构。政府的政策在一定程度上限制了海洋渔业的发展速度，但也引导我国海洋渔业可持续发展。因此在未来几年，海洋渔业的发展在转型成功前会受到诸多限制，发展趋于缓慢。

总的来说，传统的海洋产业总量上仍占有举足轻重的地位，但却处于粗放型发展的阶段，受到政策及环境的限制，不能实现长久可持续的发展。一些新兴的海洋产业受海洋科技水平低的限制，尚未形成规模，对我国海洋产业经济的发展推动力较小。这些因素更会导致我国的海洋经济发展亟待解决结构性矛盾和发展的问题，否则会制约海洋产业为国民经济增长贡献更大的力量。

五、结论与政策建议

（一）结论

传统海洋产业和新兴海洋产业之间发展不均衡，海洋产业对国民经济的促进潜力还有待挖掘。为了最大限度发挥海洋经济对国民经济的推动作用，需要制定合理的海洋产业政策，在保持传统海洋产业原有优势的同时，挖掘发现新的效益来源。而对新兴海洋产业则采取升级与重点发展的原则，依据我国各沿海地区的特色，不断推进新兴海洋产业的优化。实现传统海洋产业与新兴海洋产业的协调发展。

海洋经济现在不只是产业结构性问题，更是要加快发展的问题，在国家海洋局于2018年7月发布的《关于海域、无居民海岛有偿使用的意见》中，明确指出：“认真落实党中央、国务院决策部署，严格落实海洋国土空间生态保护红线，以生态保护优先和资源合理利用为导向，对需要严格保护的海域、无居民海岛，严禁开发利用；推动海洋生态文明建设，促进海洋经济持续健康发展。”由此可看出政府近几年对于旅游业和环保问题的重视不断加强，在协调发展的同时，更应该大力发展有潜力的主要产业，才能快速提高海洋经济的产业地位。

（二）海洋产业结构优化调整建议

鉴于我国海洋产业结构性矛盾及发展问题，促进我国海洋产业均衡高效发展应从以下三个方面考虑：

1.逐步改造传统海洋产业，大力发展新兴海洋产业

虽然海洋渔业、海洋船舶工业、海洋交通运输业等传统海洋产业对资源的利用率较低，属于粗放型产业，却为我国海洋经济的快速发展提供了重要的支撑。在国务院办公厅于2018年5月颁发的《关于对2017年落实有关重大政策措施真抓实干成效明显地方予以督查激励的通报》中，明确指出：“支持传统产业改造、培育新产业新业态新模式、承接产业转移和产业合作等工作成效突出的市；大力培育发展战略性新兴产业、推动特色优势产业转型升级成效明显的市。”

由此可见，对传统海洋产业的改造，必须深入到这些产业的内部结构中，依托科技进步的带动作用，促进传统海洋产业升级，提高能源资源的利用效率，实现传统海洋产业可持续发展的目的。而新兴海洋产业发展机遇大于挑战，这要求我国各沿海地区根据当地特点，因地制宜地发展新兴海洋产业。政府部门可以增大对新兴海洋产业的资金和技术扶持力度，对企业实行优惠政策，采取吸引私人企业家投资等措施保障企业权益，带动新兴海洋产业的发展。

2.加强海洋科技人才培养，发挥海洋科技人才的价值

海洋科技人才是改造海洋产业不均衡现状的基本保障要素，这就要求相关院校加强海洋产业领域的人才培养，培育出一批具有创新能力的海洋科技人才。积极开展实验研究，大力发挥科研成果的带动作用，努力实现产学研之间的转化。在进行本地培养的前提下，努力健全海洋科技人才流动体系，大力实施人才开放战略，在国际范围内特别是海洋经济发达的国家引进海洋科技人才，最大范围地发挥海洋科技人才的价值。

3.重点发展有潜力产业，加快海洋产业发展步伐

2013年12月，国家海洋局与国家旅游局签署了《关于推进海洋旅游发展的合作框架协议》（以下简称《协议》），把发展海洋旅游产业作为长期合作推进的共同任务，并且将海洋旅游纳入国家相关海洋规划和旅游发展规划。近年来，无论从总产值、占比、发展速度或者关联系数来看，滨海旅游业是我国海洋经济的发展的中坚力量，同时海洋旅游业也带动了其他相关产业的发展。近些年随着环保意识的逐渐加强，要求在发展海洋经济的同时要严格控制高污染项目建设，因此政府可以效仿《协议》，对符合时代发展且有发展潜力的产业予以政策扶持，推动产业自身及相关海洋产业的发展，才能真正提高海洋经济的产业地位。