浙江海洋产业集聚与环境资源系统耦合分析

摘 要：在阐释浙江海洋产业集聚系统与环境资源系统作用机理的基础上，本文建立了二者之间的耦合协调度模型，并选取了浙江省近11年的数据，对海洋产业集聚系统与环境资源系统的状况进行了实证。研究表明，浙江海洋产业集聚与环境资源系统的耦合程度趋向于转好，但是浙江省资源环境系统现在处于中度滞后状态，将会制约海洋产业集聚的进一步发展。

关键词：浙江；海洋产业集聚；环境资源；耦合度

在物理学中，耦合是指两个实体相互依赖于对方的量度。而系统耦合是两个系统之间的相互关联、相互协调的动态关系的量度。比如系统A、B之间的耦合作用，当系统A的特性发生变化后，系统B通过一定的途径对A限制或促进，而且这种作用力是相互的，系统B也遭受着来自于系统A的影响，或抑制或促进。耦合为我们研究海洋产业集聚系统与环境资源系统相互作用提供了一个很好的方法，进而为科学地开发利用海洋资源进行经济建设献计献策。

1 海洋产业集聚系统与环境资源系统耦合协调发展

海洋产业集聚系统与环境系统之间的耦合关系，作用的机理其实是在寻求两个系统之间的均衡，一但偏离均衡，一方作用于另一方，迫其改变并使两者趋向于均衡。表现为偏离均衡——趋向均衡的动态变化。在寻找均衡的过程中，一方通过对连接两个系统的载体的改变达到对另一方的制衡。

连接海洋产业集聚系统与环境系统的载体是自然资源、人力资源、资本及技术。当海洋产业集聚在发展过程中偏离与环境系统的均衡，如出现自然资源遭受破坏、人力资源扩张、技术落后时，环境资源系统就会做出反应，抑制产业集聚的进一步发展，促进二者趋向均衡，分别表现为对环境污染治理的要求、对产业升级的要求和人力资源缩减的要求。系统间的耦合作用使人们关注环境保护和治理，提高环境问题解决的速度，进而为海洋产业集聚发展提供良好的资源环境与投资环境，提高产业集聚规模，促进产业结构优化升级。

2 耦合度理论及模型

2.1 耦合度模型

假设f（x）和g（y）分别是海洋产业集聚系统和环境资源系统的综合评价函数，公式表示为：f（x）=ωixi，g（y）=ωjyj。这是将两个系统的各个指标标准化后加权求和得到的。其中，xi（i=1,2,…a）为海洋产业集聚系统的各指标的标准化值，ωi是其权重；yj（j=1,2,…b）为环境资源系统的各指标的标准化值，ωj是其权重。

借鉴物理中关于容量耦合度的计算，两个系统的耦合度计算公式可以表示为：

u1、u2分别表示两个系统。

由（1）式得海洋产业集聚系统同环境资源系统之间的耦合度函数为： ,为使耦合度增加其区分度,我们将C做进一步调整

C反映出了海洋产业集聚同环境资源之间的耦合程度，由（2）可以看出C介于0到1之间，值越大，耦合程度越高，值越小，耦合性越差。

2.2 耦合协调度模型

耦合度虽是衡量海洋产业集群同环境资源耦合程度的重要指标，但却不能反映出海洋产业集聚同环境资源系统整体功效和协同效应。因为耦合度不能显示海洋产业集聚和资源环境的发展水平，它的大小不是在同一发展水平上进行对比，得出的结论就会有误导。为了消除这一误导，真实地反映海洋产业集聚同环境资源系统的耦合关系，我们引入耦合协调度：

其中，R为耦合协调度，P为海洋产业集聚与环境资源系统的综合评价指数，α是海洋产业集聚发展水平权重，β是环境资源系统发展水平权重，因为本文中海洋产业集聚同环境资源的重要性是一样的，所以α=β=0.5。一般取θ=0.5。

2.3 海洋产业集聚同环境资源系统的耦合协调度评价标准

在研究海洋产业集聚同环境资源系统耦合关系时，我们从两方面入手，一是将f（x）同g（y）进行比较（见表1所示），另一方面是耦合协调度。由耦合协调度的计算模型，我们可知R∈（0,1），我们对耦合协调度大致进行划分，一般认为：①0

3 实证研究

3.1 指标的选取与权重的确定

在选取指标实证时，我们借鉴黄瑞芬在2011年进行的环渤海经济区的产业集聚与环境资源的相关研究中指标体系的设计，并针对浙江省海域产业与资源的特征做了相应的调整。对于海洋产业集聚系统，本文从海洋产业的规模、结构和活力三个方面进行评价，对于环境资源系统，则分为资源禀赋水平、环境压力水平和环境抗逆水平三部分。其中，环境资源系统的资源禀赋水平，我们去除掉海洋原油产量和海洋天然气产量，增加了港口货物吞吐量；环境压力水平则增加了渔业灾害损失、中度污染与严重污染占全省近岸海域面积比值这两个指标。

在确定指标的权重时，本文采用主观赋值法中的专家会议法，根据统计专家们不同的建议而得到权重。这样使所得到的结果更富有经济含义。

3.2 数据的搜集与处理

本文选取了浙江省2000-2010年11年间海洋产业与环境资源系统的时间序列数据。原始数据来源于《中国海洋统计年鉴》、《中国海域使用报告》、《浙江省统计年鉴》、《浙江海洋灾害报告》、国家统计数据库、浙江统计信息网。

对于数据的处理，为了消除指标数据的量纲并保证数据的非负性，本文采用极差标准化方法将数据标准化。公式为：

i为年份，j为指标序号，x为指标数据。

3.3 实证结果

通过利用模型公式以及标准化后的数据，我们计算出耦合度等，具体见表3

3.4 结果分析

3.4.1 海洋产业集聚评价指数与环境资源评价指数

由图1可以看出，两个评价指数f（x）与g（y）都有上升的趋势。海洋产业集聚系统评价指数f（x）一直呈现上升的态势，从2000年0.1222上升到2010年的0.8690；而环境资源系统的评价指数g（y）从2000年0.3075上升到2005年的0.6094，2006年到2009年间比较平稳，维持在0.56-0.59之间，到2010年有所上升。两个评价指数在2006年之前环境资源评价指数g（y）高于海洋产业集聚评价指数飞f（x），在2006年后发生了逆转，f（x）却高于g（y）。在2006年两者非常接近，说明在2006年海洋产业集聚与环境资源系统达到一个非常理想的耦合协调状态。由此看出，浙江的产业集聚势头发展迅猛，而相比较之下，环境资源在2006之后没有明显的改善，大部分处在0.6之下。f（x）与g（y）的变化态势与耦合作用机理中的偏向均衡——趋向均衡的状态变化相一致。