我国三大海洋经济圈海洋经济高质量发展与海洋生态安全协同发展的时空格局

关洪军,倪 冉

(1.山东财经大学 管理科学与工程学院,山东 济南 250014;2.山东财经大学 海洋经济与管理研究院,山东 济南 250014)

引 言

《全国海洋经济发展“十三五”规划》对建设海洋强国、拓展蓝色经济空间提出战略部署,强调北部(天津、河北、辽宁、山东沿岸及海域)、东部(江苏、上海、浙江沿岸及海域)和南部(福建、广东、广西、海南沿岸及海域)三大海洋经济圈应协同发展,并加强与“一带一路”的密切合作,实现区域协同发展的总体战略布局[1]。“十四五规划”进一步强调要加快构建海洋命运共同体,协同推进海洋生态保护和海洋经济高质量发展,将海洋经济高质量发展和海洋生态安全纳入总体规划。迅速崛起的海洋“三圈”依托各自的战略优势,在新发展格局中的地位日益显著,对周边地区的建设具有较强的辐射和带动作用[2]。然而,随着中国海洋经济迅速发展,三大海洋经济圈两系统之间的矛盾愈发突出[3]。因此,聚焦三大海洋经济圈的战略地位,科学探究“三圈”两系统之间的耦合协调情况、时空分布特征及空间关联格局,对于构建可持续的海洋经济—生态协同循环系统、促进海洋区域间合理布局意义重大。

海洋经济高质量发展系统(MHQ)和海洋生态安全系统(MES)是两个在时序上高度耦合的复杂开放系统。关于海洋内部系统复合要素协调发展方面的研究得到许多国内外专家学者的关注。Jane等[4]从海洋可持续发展的视角,研究如何通过节能减排、低碳生产释放海洋的潜力,可持续地促进海洋经济发展。Lange等[5]以Zanzibar地区为研究对象,探究海洋生态服务对海洋经济持续发展的影响,揭示海洋经济系统对生态系统的依赖程度。张懿等[6]采用Tapio指数和LMDI方法,探讨中国海水养殖业和海洋生态经济发展的耦合关系并分解影响系统协调关系的主要因素。冯兴华等[7]运用Kernel密度分析法、分形理论等模型方法对长江经济带城市规模、城市等级体系协同演变进行深入分析,给出复合体系的空间演化机理。随着海洋“一带一路”战略在海上全面铺开,推进区域间持续、健康、协调发展成为学者们研究的热点。Sangha等[8]从陆海统筹、区域协调发展的思路出发,对沿海和海洋生态系统服务进行全州范围的经济评估。Hoagland等[9]构建大型海洋生态系统指标体系(LMEs),研究区域间海洋环境可持续发展的空间差异和分布动态。葛鹏飞等[10]运用Dagum基尼系数、莫兰指数考察地区间创新系统与经济发展系统耦合协调的区域相似性及异质性。郭晓东等[11]研究中国“三区”旅游经济与生态环境耦合系统的空间关联度和空间差异性。也不乏有学者通过理论分析[12]、政策模拟[13]和路径仿真[14]等方法分析和解读地区间发展差异及空间关联度,实现区域间可持续推进、均衡协同发展的目的。

国内外学者对于区域间多系统协同理论的研究为探寻中国三大海洋经济圈两系统耦合协调程度的时空格局提供了有意义的参考,但在研究的空间维度、复杂系统视角和研究方法等方面仍有可拓展之处。本文借助耦合协调度理论和探索性空间数据分析方法,以三大海洋经济圈为研究尺度测度海洋经济高质量发展—海洋生态安全协同推进的水平现状,利用全局和局部Moran′s I指数、地理空间分析手段刻画“三圈”耦合协调的空间相关效应和区域差异的分布特点,为缩小三大海洋经济圈协同发展的地区差异、构建新发展格局下更高质量、更可持续的海洋复合系统提供政策参考。

1 研究方法与数据来源

1.1 三大海洋经济圈海洋经济高质量发展与海洋生态安全协同发展测算模型

海洋经济高质量发展以以人为本的“五大发展理念”为指导思想,和海洋生态安全构建“海洋命运共同体”的人海协调发展目标相一致,都是为了人类社会永续发展。两系统相辅相成、相互渗透又相互制约,海洋经济高质量发展为生态安全的构建提供经济动力,良好的生态安全为经济高质量发展提供环境保障。采用耦合协调度模型来衡量两系统间协同发展情况具备一定的科学性[15],模型构建过程如下。

1.1.1 三大海洋经济圈海洋经济高质量发展与海洋生态安全综合评价

(1)指标体系构建

三大海洋经济圈高质量发展指标体系的确定参照国家高质量发展战略目标和任务要求,借鉴已有研究成果[16],构建包括经济发展、创新驱动、绿色循环、民生改善、陆海协调5个子准则层,31个方案层的指标体系(表1)。

表1 三大海洋经济圈海洋经济高质量发展评价指标体系

积极推进海洋生态安全建设是习近平生态文明思想的重要实践。本文以海洋生态安全深刻内涵为指导[13],参考相关学者对指标体系的设定[17],结合PSR(压力—状态—响应)模型在海洋生态安全评估方面的适用性[18],构建基于PSR模型的三大海洋经济圈海洋生态安全指标体系(表2)。包括3个子准则层和13个方案层。

表2 三大海洋经济圈海洋生态安全综合发展评价指标体系

(2)海洋经济高质量发展与海洋生态安全综合测度权重的确定

本文采用基于IAHP-Entropy的主客观集成赋权法来确定指标权重,以缓和主观赋权的犹豫性及客观赋权对数据结构的依赖性[19]。集成权重W=αWi+(1-α)Wj。其中,Wi、Wj分别为求得的主、客观权重,α为该权重的重要程度,结合专家意见,α取0.5。进而求出系统综合发展水平Ui,Ui越大表示经济高质量发展水平或生态安全程度越高。

1.1.2 耦合协调度测算

三大海洋经济圈MHQ与MES两系统耦合协调度R的计算公式[20]如下:

(1)

V=α×U1+β×U2

(2)

(3)

式中,C、R为两系统的耦合度、耦合协调度,取值区间为0～1,R值的大、小表示耦合协调性强、弱;V为系统间综合协调指数;α、β为待定系数且α+β=1,鉴于两系统相辅相成,同等重要[21],故取α=β=0.5;U为两系统综合发展指数;本文研究两个子系统的耦合协调度,因此调节系数k取2。参考相关研究[11],采用“十分法”对两系统耦合协调度进行等级划分(表3)。

表3 耦合协调度等级划分依据

1.2 三大海洋经济圈海洋经济高质量发展与海洋生态安全协同发展的空间相关性分析

本文运用全局相关性分析和局部相关性分析方法,通过计算全局莫兰指数(Global Moran’s I)和局部莫兰指数(Local Moran’s I)探究三大海洋经济圈海洋经济高质量发展和海洋生态安全两大系统协同发展水平是否存在空间效应并分析其空间集聚特征,运用ArcGIS 10.8绘制Lisa图可视化其空间自相关情况。Global Moran’s I、Local Moran’s I指数计算公式见相关文献[22]。考虑到地理因素并不是三大海洋经济圈高质量发展—生态安全耦合协调度产生空间交互效应的唯一因素,本文进一步考虑空间单元间的经济关联,构建经济意义上的空间权重矩阵[23]。

1.3 数据来源

本文以中国三大海洋经济圈为空间尺度,研究“三圈”海洋经济高质量发展和海洋生态安全协同发展的空间格局,涉及沿海11个省市(不包括香港、澳门、台湾及南海诸岛)。数据主要来源于2009—2020年《中国海洋统计年鉴》《中国海洋经济统计公报》《中国环境统计年鉴》《中国海洋生态环境状况公报》《中国能源统计年鉴》以及沿海各省级行政区统计年鉴等,部分指标以年鉴数据为基础计算获得,缺失数据采用多重插补法、指数平滑法进行估计处理。

2 结果分析

2.1 三大海洋经济圈海洋经济高质量发展与海洋生态安全协同发展分析

图1显示了三大海洋经济圈2009—2020年海洋经济高质量发展与海洋生态安全协同发展水平的演变趋势。时序演化方面,三大海洋经济圈及沿海整体海洋经济高质量发展与海洋生态安全耦合协调度均呈现波动上升的发展态势,协调曲线均表现为“螺旋外扩”式演变。研究期内,东部海洋经济圈两大系统的耦合协调度提升幅度最大,从2009年的0.505 5增加到2020年的0.591 2,年均增长率为1.43%,其次是南部、北部经济圈。各海洋经济圈协调曲线有明显的“上升—下降—上升”的波动特点。2009—2013年,东部海洋经济圈耦合协调度曲线呈上升态势,2014年出现小幅度回降。究其原因,海洋经济在这期间高速发展,而对海洋生态安全产生的负面影响存在滞后效应,耦合协调度仍有提升,随着生态系统平衡被破坏,其对高质量发展的资源环境支持能力减弱,阻碍了协同发展进程。随着海洋经济高质量发展上升为国家战略,海洋发展新格局下,生态安全为海洋经济发展释放更多红利,两者协同发展程度得到提升。从空间差异上看,三大海洋经济圈耦合协调度存在显著的非均衡发展态势,形成“同心圆环”式阶梯分布形态。研究期内协同发展水平从高到低排序始终为东部>北部>南部,其中北部海洋经济圈协同发展水平与沿海整体的较为接近(北部均值>整体均值)。分析其原因,东部海洋经济圈包含的省份两系统发展协调性显著、水平接近,在同期各省市中处于靠前位置,拉动东部海洋经济圈协同发展水平的提升。

图1 2009—2020年三大海洋经济圈MHQ-MES耦合协调度

分析三大海洋经济圈内部省域之间协同发展等级的整体分布情况(表4),探究耦合协同发展的省域聚集动态。可以看出,山东、江苏、上海、广东到2020年均为初级协调发展型(第一层级),且分别属于北部、东部、南部海洋经济圈,意味着三大海洋经济圈内部均存在协同发展“高地”;研究期内,勉强协调发展型(第二层级)的省域多分布于东部海洋经济圈及南部海洋经济圈,其中,辽宁、浙江、福建经过几年的海洋战略性发展,从濒临失调衰退型稳步提升为勉强协调发展型(2020年);天津、河北始终为濒临失调衰退型(第三层级)且均属于北部海洋经济圈;广西、海南(2009年为中度失调衰退型)处于轻度失调衰退阶段(第四层级),海洋经济高质量发展与海洋生态安全耦合协调水平较低,均位于南部海洋经济圈。以上分析表明,“三圈”之间两系统协同发展水平存在一定程度的区域异质性,内部省域之间的空间非均衡性较为显著。

表4 2009—2020年MHQ-MES协同发展整体分布状况

2.2 协同发展的空间关联格局及其时空特征

通过宏观展示三大海洋经济圈海洋经济高质量发展和海洋生态安全协同推进的时空演变特点,揭示了中国三大海洋经济圈两系统协同发展水平的空间非均衡特征,各经济圈耦合协调度的波动存在较强的一致性。为进一步探究“三圈”海洋经济高质量发展—海洋生态安全协同的空间相关性及其区域差异特征,本文分别进行两系统间耦合协调度的全局空间相关性分析和局部空间相关性分析。

整体空间相关性分析。基于Stata15.0测算三大海洋经济圈内部两系统协同发展水平地理位置分布的空间关联程度(表5)。2009—2020年两系统耦合协调度的Global Moran’s I指数在5%(2011年除外)的水平下显著为正,初步证明“三圈”内部省域之间海洋经济高质量发展和海洋生态安全耦合协调度存在较强的空间关联效应,且表现为空间正相关,这说明相邻省域之间的耦合协调水平可以相互促进。莫兰指数整体变化趋势为“N字形”波上升态势,2017年达到峰值0.177。产生这一现象的原因在于,三大海洋经济圈耦合协调度在期初较低,经济高质量发展以及海洋生态安全单方面均不能有效带动整体系统的向好发展趋势,耦合协调度未形成良好的优势聚集效应,“十三五规划”积极拓展蓝色发展空间,“三圈”全面协同发展的战略号召使各沿海地区空间关联性不断增强且逐步形成新的战略合作集聚模式。2018年以来,海洋作为高质量发展的战略要地,三大海洋经济圈依托各自的区位优势加强合作、共享机遇,两系统向良性融合、区域协同方向发展。

表5 MHQ-MES协同发展水平的空间相关性

区域空间相关性分析。Local Moran散点图将海洋系统间耦合协调度分配给四种空间关联模式,对应坐标轴的四个象限。从第一象限到第四象限,空间关模式分别为HH(高高值集聚)、LH(低高值集聚)、HL(高低值集聚)、LL(低低值集聚)。HH、LL集聚区表现为空间正相关且关联性较大,LH、HL集聚区表现为空间负相关,两者空间相关性较小。绘制2009—2020年中国三大海洋经济圈高质量发展—生态安全耦合协调度均值的Moran′s I散点图(图2),分析沿海11个省市协同发展的区域集聚情况。总体来看,Moran′s I为0.140,位于第一、三象限的省域占绝大部分,可见HH集聚区、LL集聚区为三大海洋经济圈两系统协同发展的典型区域;位于二、四象限的省域数量相对较少,为非典型区域,且第二象限数量多于第四象限。说明三大海洋经济圈内部两系统协同发展水平的提升可以在一定程度上带动周边地区协调发展。

图2 中国三大海洋经济圈MHQ-MES协同性的Moran′s I散点

空间关联格局的时空分布方面,绘制三大海洋经济圈2009、2012、2016和2020年两系统耦合协调水平的局部空间自相关Lisa图(图3),进一步探究局部空间相关性的聚集情况和分布特征。2009—2020年,“三圈”MHQ—MES耦合协调度空间关联模式地域分布上具有空间非均衡性。HH集聚类型遍历北部、东部、南部沿海地区,且随着时间的推移先增加后减少,呈现“向南缩减”的态势。特别是2016年,HH聚集区呈现大范围“组团”聚集现象,高耦合协调度空间格局呈现多元化发展。这说明东部、南部沿海地区MHQ和MES耦合协调水平相对较高,并且在海洋战略性全面发展进程中起到了促进周边地区系统协调稳定发展的带动作用。LL集聚的省域在空间上比较分散,主要分布在北部、南部海洋经济圈,研究期内分布相对稳定且有减少的态势。这部分地区形成低耦合协调度关联性区域,关联的正向效应较大,需要紧跟海洋新时代发展战略布局要求,依托自身发展优势,突破低协调辐射的既有局限。2012—2016年,集聚区分布存在一定波动,HL、LH类型区域逐渐变化。LH分布由“聚集”转为“扩散”,分散于三大海洋经济圈,HL集聚区稳定分布于北部沿海地区,这与前文三大海洋经济圈耦合协调水平时序演化具有空间非均衡性相吻合。与2009年相比,2012年、2016年的LH集聚类型的省域个数减少,HH集聚区增加,意味着沿海地区海洋经济高质量—生态安全系统耦合协调水平有总体提升的发展态势,相互促进的协调性发展效应明显。

图3 2009—2020年三大海洋经济圈MHQ和MES耦合协调度局部空间关联图

表6给出2019、2012、2016和2020年三大海洋经济圈内部11个省市的局部莫兰指数的区域分布状态,“三圈”MHQ和MES两系统的耦合协调水平空间关联类型的分布呈现明显的空间集聚特征:研究期内,北部海洋经济圈的山东,东部海洋经济圈的江苏、上海、浙江、南部海洋经济圈的广东基本处于HH集聚的促进区域;北部海洋经济圈天津、南部海洋经济圈的福建基本处于低高聚集的过渡区(LH),处于北部海洋经济圈的辽宁处于HL负相关集聚的辐射区,而河北、广西、海南稳定在LL集聚的低水平区,多位于南部海洋经济圈。对比表4可以发现,三大海洋经济圈系统间耦合协调度空间聚集类型的分布特征与两系统协同发展带来的生态经济效应空间溢出、辐射存在一定关联。山东、江苏、上海、广东海洋经济高质量发展—生态安全的耦合协调水平较高,主要对应初级协调发展、勉强协调发展(第一、二层级),其相互间产生高耦合协调的空间辐射和空间溢出,因此,耦合协调度集聚类型属于HH;高(低)耦合协调度的区域与低(高)耦合协调度区域形成HL(LH)集聚区,例如北部海洋经济圈的天津、辽宁,南部海洋经济圈的福建,基本处于濒临失调衰退型(第三层级);同样,南部海洋经济圈的广西和海南,该区域海洋系统间协同发展水平相对较低,耦合协调类型大致划分为轻度失调衰退(第四层级),省域之间存在低耦合协调空间溢出与辐射,形成LL集聚区。综上分析,三大海洋经济圈耦合协调度局部空间自相关类型分布与两系统协同发展实际的整体分布状况基本相符。

表6 三大海洋经济圈MHQ和MES耦合协调度空间自相关类型分布

3 结论与讨论

3.1 结论

本文构建中国三大海洋经济圈海经济高质量发展和海洋生态安全协同发展模型,分析两者耦合协调度的演变趋势、发展类型及分布特点。采用空间计量模型识别两大系统协同发展的空间关联格局及其时空演变规律。结论如下:

(1)研究期内中国三大海洋经济圈海洋经济高质量发展和海洋生态安全的协同发展水平呈现波动上升态势,“三圈”发展水平呈现明显的空间差异,东部海洋经济圈协同发展水平最高,其次是北部、南部海洋经济圈。

(2)北部海洋经济圈协同发展类型从2009年的濒临失调衰退型进化到2020年的勉强协调发展型;东部海洋经济圈到2020年处于初级协调发展型,进化最快;南部海洋经济圈则始终处于濒临失调衰退型。

(3)全局空间自相关结果表明,三大海洋经济圈经济高质量发展和海洋生态安全耦合协调度存在较强的空间关联效应,且表现为空间正相关;区域空间自相关分析得知,2009—2020年中国三大海洋经济圈高质量发展和海洋生态安全耦合协调度均值的Moran′s I散点位于一、三象限的区域居多,空间分布具有非均衡性和异质性。空间关联格局的时空分布Lisa图显示,不同时期的耦合协调度空间关联模式分布显示出一定的地理空间聚集性,耦合协调度高的HH空间关联模式主要位于东部海洋经济圈的江苏、上海、浙江,而南部海洋经济圈耦合协调度较低的区域则形成低值集聚区。

3.2 讨论

中国三大海洋经济圈经济高质量发展—生态安全协同发展水平存在较强的空间非均衡性,“三圈”内部区域之间也存在两极分化的现象,这种异质性势必会阻碍海洋区域高质量协同发展及海洋强国战略的实施。本文试图从以下三个方面进行政策讨论:

(1)三大海洋经济圈要紧跟海洋强国战略号召,结合“十四五”海洋发展规划目标和要求,将“五大发展理念”融入到海洋发展的整体布局中,合理统筹海洋经济高质量发展和海洋生态安全体系建设。用海洋创新要素激发海洋经济发展迸发新的潜力,用绿色循环理念保障海洋生态系统健康稳定,同时利用好对外开放和陆海统筹等战略机遇,全面提升海洋经济高质量发展水平和海洋生态安全等级,从而促进两系统良性耦合、均衡发展。

(2)三大海洋经济圈强化区域合作,缩小地区差异。基于中国海洋经济高质量发展和海洋生态安全耦合协调度的空间正向自相关性,巩固三大海洋经济圈战略合作关系,利用东部、北部、南部海洋经济圈协同发展高地,如上海、江苏、山东、广东等地区,率先带动区域海洋产业结构调整、生态可持续创新研发,推进建设中国海洋全域高质量发展—生态安全系统协同建设的先行区、示范区,形成海洋全域式协同互助发展新格局。

(3)“由点及面”,统筹推进“三圈”协同发展。三大海洋经济圈内部省域存在两系统协同发展的“高地”,省域耦合协调度关联类型布局存在空间非均衡性。因此,三大海洋经济圈应当充分发挥各自区域耦合发展高水平地区的空间溢出和空间辐射效应,“由点及面”,联动全域协调发展。具体地,应充分发挥江苏、上海、浙江等HH集聚区的正向带动作用,促进高耦合协调度空间溢出向周边省域扩散辐射的良性效应,促进三大海洋经济圈内部联动、区域统筹的高质量协同发展。