河北省海域承載力多層次模糊綜合評價(jià)

崔力拓,李志偉

(1.中國環(huán)境管理干部學(xué)院,河北 秦皇島066004;2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)海洋學(xué)院,河北 秦皇島066003)

河北省海域承載力多層次模糊綜合評價(jià)

崔力拓1,李志偉2

(1.中國環(huán)境管理干部學(xué)院,河北 秦皇島066004;2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)海洋學(xué)院,河北 秦皇島066003)

借鑒有關(guān)承載力的研究成果,利用多層次模糊綜合評判法對河北省海域承載力進(jìn)行了評價(jià)分析。結(jié)果表明:1996—2006年間河北省近海海域承載力一直處于超載狀態(tài),但承載狀況總體趨于好轉(zhuǎn);人口和環(huán)境污染的加劇、環(huán)境治理能力和科技發(fā)展水平緩慢、資源供給能力不足是導(dǎo)致河北省海域承載力超載的主要因素。基于此提出了改善河北省海域承載狀況的對策建議。

海域承載力;多層次模糊綜合評價(jià);河北省海域;指標(biāo)體系

海域承載力是指一定時(shí)期內(nèi),以海洋資源環(huán)境的可持續(xù)利用,海洋生態(tài)環(huán)境不被破壞為原則,在不超出海洋生態(tài)系統(tǒng)彈性限度的條件下,通過自我調(diào)節(jié)和維持,海洋生態(tài)系統(tǒng)最大供給與納污能力,以及對沿海社會(huì)經(jīng)濟(jì)、人口和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的最大支撐能力[1～2]。海域承載力已經(jīng)成為評判沿海人口、環(huán)境與社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展與否的重要標(biāo)識,是確定沿海社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度、結(jié)構(gòu)及其規(guī)模,實(shí)現(xiàn)沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)展、資源配置與海洋生態(tài)環(huán)境承載能力之間的平衡與協(xié)調(diào)發(fā)展的重要參考依據(jù)。因此對海洋承載力進(jìn)行綜合評價(jià)具有十分重要的意義。河北省海域總面積10 052.56 km2,目前區(qū)域優(yōu)勢海洋資源開發(fā)程度較高,但資源利用、生產(chǎn)效率低,海洋資源對海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支撐力偏弱;同時(shí)河北省海洋經(jīng)濟(jì)總量仍然較小,海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對落后;海水養(yǎng)殖、河流排污也導(dǎo)致河北省海洋環(huán)境不斷惡化。因此河北省在2006年制定了發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略舉措,但海域承載力問題也成為了河北省發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)面臨的現(xiàn)實(shí)問題。本文通過對河北省1996—2006年相關(guān)數(shù)據(jù)分析,運(yùn)用多層次模糊綜合評判方法,對其海域承載力及其變遷進(jìn)行了初步評價(jià)與分析,以更好地為河北省科學(xué)的制定海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃,實(shí)現(xiàn)海洋經(jīng)濟(jì)、人口、資源環(huán)境之間協(xié)調(diào)發(fā)展提供參考依據(jù)。

1 評價(jià)指標(biāo)體系的建立

基于海域承載力的內(nèi)涵,參考國內(nèi)外相關(guān)研究成果[3～5],按照綜合性、主導(dǎo)性、可操作性、可比性、動(dòng)態(tài)性等原則,結(jié)合河北省海域?qū)嶋H狀況,采用理論分析、經(jīng)驗(yàn)選擇和專家咨詢相結(jié)合的方法,著重考慮對海域承載力有重大影響的指標(biāo),并利用社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS11.5,通過線性回歸法對因素間的多重共線性進(jìn)行分析,經(jīng)過篩選集聚構(gòu)建一套相應(yīng)的評價(jià)指標(biāo)體系(圖1)。

注:圖中數(shù)字是用AHP法賦權(quán)技術(shù)所得的指標(biāo)權(quán)重值圖1 河北省海域承載力評價(jià)指標(biāo)體系

2 評價(jià)方法

模糊綜合評判方法是將海域承載力的評價(jià)視為一個(gè)模糊綜合評價(jià)過程,在對影響海域承載力的各個(gè)因素進(jìn)行單因素評價(jià)的基礎(chǔ)上,通過綜合評判矩陣對其承載力做出多因素綜合評價(jià)。

2.1 建立評價(jià)空間,確定評價(jià)集和因子集

評價(jià)集U={U1,U2,U3...Un},為所有的評價(jià)因子所組成的集合,式中Un表示第n個(gè)評價(jià)因子。

因子集S={S1,S2,S3...SN},為所有的評價(jià)等級所組成的集合,各評價(jià)指標(biāo)評價(jià)等級劃分及劃分依據(jù)見表1(參考1996-2006年沿海省市相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及國際社會(huì)公認(rèn)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[6～8])。對于海域承載力評價(jià),本文將最終評價(jià)結(jié)果分為“可載”、“適載”、“超載”3個(gè)等級,即S={S1,S2,S3}=(可載 ,適載 ,超載)

表1 河北省海域承載力評價(jià)指標(biāo)分級標(biāo)準(zhǔn)及依據(jù)

續(xù)表1

2.2 確定評價(jià)因子的隸屬函數(shù)

參照前人隸屬函數(shù)構(gòu)造的經(jīng)驗(yàn)[9～10],并結(jié)合研究地區(qū)的實(shí)際情況,本文選用了較為簡便的半梯形分布隸屬函數(shù)。對于越小越好的指標(biāo):

當(dāng)j=1時(shí),即第一級的隸屬函數(shù)為:

當(dāng)j=3時(shí),即第三級的隸屬函數(shù)為:

式中 xi表示第i種評價(jià)因子的實(shí)際數(shù)值,rij表示第i種因素對第j級的隸屬度

si1,si2,si3表示第種因子1-3級的分級標(biāo)準(zhǔn)(表1)

2.3 建立因子評價(jià)矩陣 R

將各評價(jià)單元的實(shí)測值進(jìn)行數(shù)量化,按各級隸屬函數(shù)計(jì)算因子的隸屬度,其結(jié)果為評價(jià)集S的模糊子集,對于第i個(gè)因子,其評價(jià)集為 R={ri1,ri2,ri3}式中i分別代表一個(gè)評價(jià)因子,每個(gè)評價(jià)單元分別得到1個(gè)n×3模糊矩陣R。

通過建立的單因素評價(jià)矩陣 R,以及 A H P法得到的權(quán)重值W(見圖1),就可得到對綜合評價(jià)結(jié)果B。

本文根據(jù)以往的研究成果[6,11～12],將海域承載力狀況劃分為3個(gè)區(qū)間,分別為[0,0.4],(0.4,0.6],(0.6,1.0],分別對應(yīng)著可載、適載、超載三種狀態(tài),則分界線為 C=(0.4,0.6,1.0)。將綜合評判結(jié)果B規(guī)范化 :A=B＊CT,得到海域綜合承載力值,然后確定其承載力狀態(tài)。

3 結(jié)果與分析

3.1 河北省海域承載力狀況變化

運(yùn)用上述模糊綜合評判法,對1996—2006年河北省海域有關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,得到河北省海域1996—2006年逐年的海域承載力,結(jié)果見圖2。1996—2006年,各年份的海域承載力值都大于0.6,由1996年的0.860 7減小到2006年的0.809 2,均處于超載狀態(tài)。曲線整體呈減小趨勢,逐漸向滿載靠近,這表明承載狀況逐步得以改善。

圖2 河北省海域承載力變化趨勢

圖3 資源環(huán)境、經(jīng)濟(jì)發(fā)展及社會(huì)發(fā)展承載力變化

3.2 河北省海域資源環(huán)境、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)發(fā)展承載力分析

由于海域承載力是一個(gè)由多因素組成的復(fù)雜系統(tǒng),實(shí)際分析中需要在上述總體評價(jià)的基礎(chǔ)上,利用評價(jià)指標(biāo)的原始數(shù)據(jù),對資源環(huán)境承載力、經(jīng)濟(jì)發(fā)展承載力和社會(huì)發(fā)展承載力進(jìn)行了分析評價(jià),以找出影響河北省近海海域承載狀況變化的主要原因,結(jié)果見圖3。

3.2.1 河北省海域資源環(huán)境承載力分析

從各年度的變化趨勢來看,1996—2006年河北省海域資源環(huán)境承載力變化不大,在0.798 1～0.838 1之間變化,均處于超載狀態(tài),尤其2000年以后資源環(huán)境對海域承載力的影響占據(jù)主導(dǎo)地位。進(jìn)一步分析原因發(fā)現(xiàn),萬元 GDP入海廢水量、人均海洋水產(chǎn)品產(chǎn)量、環(huán)境治理能力偏離該時(shí)段理想狀態(tài)較遠(yuǎn);同時(shí)人口的過快增長,加大了對海洋資源的開發(fā)利用強(qiáng)度,但海洋資源開發(fā)總體水平較低,過度捕撈已經(jīng)使海洋漁業(yè)資源不堪重負(fù)。1996—2006年河北省海洋產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值年均增長率為 16.6%,明顯高出該時(shí)段理想狀態(tài)值(7%);同時(shí)海洋產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占 GDP比重平均為3.11%,低于全國平均值8.0%。這種粗放型的發(fā)展模式必然會(huì)引起資源的過度消耗、環(huán)境的污染,給資源環(huán)境系統(tǒng)造成巨大的壓力。

為了更進(jìn)一步的分析資源環(huán)境超載的原因,比較了資源環(huán)境承載力及其各系統(tǒng)指標(biāo)之間的關(guān)系(圖4),可以看出,1996—2006年資源供給、環(huán)境污染始終都處于超載狀態(tài),尤其環(huán)境污染產(chǎn)生的壓力較大,主要原因是入海廢水量過高。11年間環(huán)境治理能力雖然逐步提高,但發(fā)展速度較慢,環(huán)境治理能力落后,有待于進(jìn)一步提高。總之,提高資源環(huán)境的承載力是提高整個(gè)海域承載狀況的關(guān)鍵,因此需要從海洋資源保護(hù)利用,環(huán)境污染與環(huán)境治理三個(gè)方面著手,積極控制人口數(shù)量,調(diào)整海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),加強(qiáng)海洋資源保護(hù),削減污染物排放量,改善海域環(huán)境質(zhì)量,增強(qiáng)環(huán)境治理能力是提高海域承載力的關(guān)鍵。

圖4 資源供給、環(huán)境污染及治理能力變化趨勢

圖5 海洋經(jīng)濟(jì)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展變化趨勢

3.2.2 河北省海域經(jīng)濟(jì)發(fā)展承載力分析

從各年度的變化趨勢來看(圖3),河北省海域經(jīng)濟(jì)發(fā)展承載力在分析時(shí)段內(nèi)逐步有所恢復(fù)。1996—2006年經(jīng)濟(jì)發(fā)展承載力從0.846 5恢復(fù)到0.736 1,逐步靠近適載狀態(tài)。為了進(jìn)一步分析經(jīng)濟(jì)發(fā)展承載力的變化狀況,對其下屬的海洋經(jīng)濟(jì)增長和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平進(jìn)行分析,見圖5。

根據(jù)圖5來看,社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平總體上呈下降趨勢,由0.957 8降低到0.763 2,但仍處于超載狀態(tài);而海洋經(jīng)濟(jì)增長卻有上升的趨勢,2001年之前基本處于適載狀態(tài),之后處于超載狀態(tài)。比較經(jīng)濟(jì)發(fā)展承載力與其各指標(biāo)的關(guān)系,可以看出經(jīng)濟(jì)發(fā)展承載力變化與人均海洋產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值、海洋經(jīng)濟(jì)密度、海洋產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值年增長率有密切關(guān)系。1996—2006年河北省海洋產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值年均增長率為16.6%,明顯高出該時(shí)段國際通認(rèn)的合理增長值(7%);同時(shí)海洋經(jīng)濟(jì)中傳統(tǒng)的海洋漁業(yè)所占比重較大,海洋第三產(chǎn)業(yè)僅占到海洋經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的47.7%,低于全國平均值52.3%,與同期美國海洋第三產(chǎn)業(yè)占到海洋經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值比重68.8%差距更大。這反映出河北省海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展屬于粗放式的發(fā)展模式,海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展總體水平比較低,海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)問題突出,基本停留在“漁鹽之利,舟楫之便”的基礎(chǔ)上,是傳統(tǒng)型、初級型海洋經(jīng)濟(jì),產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化度低。因此調(diào)整海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),促進(jìn)海洋產(chǎn)業(yè)優(yōu)化,是河北省提高海域承載力,發(fā)展壯大海洋經(jīng)濟(jì)的首要舉措。

3.2.3 河北省海域社會(huì)發(fā)展承載力分析

從各年度的變化趨勢來看(圖3),河北省海域社會(huì)發(fā)展承載力在分析時(shí)段內(nèi)逐步有所恢復(fù)。1996—2006年社會(huì)發(fā)展承載力從0.906 1恢復(fù)到0.809 3,但仍處于超載載狀態(tài)。為了進(jìn)一步分析社會(huì)發(fā)展承載力的變化狀況,對其下屬的科技發(fā)展水平、人口發(fā)展和區(qū)際交流能力進(jìn)行分析,見圖6。

根據(jù)圖6來看,人口發(fā)展水平在分析時(shí)段內(nèi)略有下降趨勢,但仍處于超載狀態(tài),且超載比較嚴(yán)重;科技發(fā)展水平在分析時(shí)段內(nèi)逐步上升,處于可載狀態(tài),但發(fā)展速度相對緩慢;區(qū)際交流能力近年來逐步發(fā)展,已經(jīng)達(dá)到適載狀態(tài)。比較社會(huì)發(fā)展承載力與其各指標(biāo)的關(guān)系,可以看出社會(huì)發(fā)展承載力變化與人口發(fā)展變化有密切關(guān)系。1996—2003年,由于人口發(fā)展速度一定程度上得到控制,社會(huì)發(fā)展承載力恢復(fù)比較明顯,但由于海洋科技發(fā)展水平的不足以及過高的人口密度的影響,2004年后又開始惡化,因此人口問題、海洋科技發(fā)展問題是影響河北省海域?qū)ι鐣?huì)發(fā)展的支撐力的重要因素。

根據(jù)前面分析,河北省海域承載力面臨的主要問題有:(1)人口、環(huán)境污染一直處于超載狀態(tài),這是導(dǎo)致海域壓力過大的主要因素。經(jīng)濟(jì)發(fā)展壓力近年逐漸增大,也開始處于超載狀態(tài);而隨著人口的繼續(xù)增長,污染物排放量增加,環(huán)境污染和人口壓力將會(huì)越來越大。(2)從分析結(jié)果可看出,環(huán)境治理能力、科技發(fā)展水平雖然逐步提高,但發(fā)展非常緩慢,而資源供給已經(jīng)處于超載狀態(tài),海域的支撐能力明顯不足。

圖6 科技、人口及區(qū)際交流變化趨勢

4 改善河北省海域承載狀況的對策建議

調(diào)整海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),促進(jìn)海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級。當(dāng)前河北省海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度與全國比較相對緩慢,總體水平較低,海洋經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值中,科技含量相對較低的濱海旅游、海洋水產(chǎn)、海洋交通運(yùn)輸、海鹽及海洋化工總計(jì)占88.42%,而高附加值的新興產(chǎn)業(yè)很少[13]。因此在河北省海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展上,應(yīng)以科技創(chuàng)新和體制創(chuàng)新為動(dòng)力,大力調(diào)整海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),優(yōu)化沿海區(qū)域經(jīng)濟(jì)布局:海洋漁業(yè)總體規(guī)模應(yīng)停止擴(kuò)張,甚至適度收縮,海洋漁業(yè)要向產(chǎn)業(yè)化、規(guī)范化、集約化方向發(fā)展;以港口及臨港產(chǎn)業(yè)大基地、大項(xiàng)目建設(shè)為重點(diǎn),大力發(fā)展化工業(yè)、電力工業(yè)、機(jī)電設(shè)備制造業(yè);以重大工程建設(shè)為龍頭,通過科技進(jìn)步,調(diào)整、改造、提升傳統(tǒng)海洋產(chǎn)業(yè);加快發(fā)展旅游服務(wù)業(yè),壯大海洋油氣業(yè)、海洋服務(wù)業(yè)和海水直接利用業(yè)等新興產(chǎn)業(yè),加快進(jìn)行海洋藥物、海洋能的開發(fā)試驗(yàn),逐步形成具有河北特色的海洋產(chǎn)業(yè)體系。

加強(qiáng)海洋環(huán)境保護(hù),建立可持續(xù)發(fā)展的海洋生態(tài)系統(tǒng)。良好的海洋生態(tài)環(huán)境,是海洋經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的重要保障,在發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)的同時(shí),必須加強(qiáng)海域生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。根據(jù)海洋環(huán)境容量,分別制定不同行業(yè)、沿海和內(nèi)陸地區(qū)的污染物排放限定標(biāo)準(zhǔn),實(shí)行排污總量控制;堅(jiān)持開發(fā)與保護(hù)并重、防治結(jié)合、以防為主的方針,通過強(qiáng)化海域的綜合管理,預(yù)防和控制海洋污染,建立穩(wěn)定的良性循環(huán)的海洋生態(tài)系統(tǒng),保持經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)進(jìn)步、環(huán)境保護(hù)的和諧統(tǒng)一,從而提高海域承載力。

控制人口數(shù)量,提高社會(huì)支撐能力。海域承載力歸根結(jié)底是海域地區(qū)所能承載的最大人口數(shù)量及經(jīng)濟(jì)規(guī)模,因此控制人口數(shù)量就處在十分重要的戰(zhàn)略地位。在河北省人口自然增長率有下降趨勢的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步降低人口的增長率,降低人口數(shù)量對海洋資源環(huán)境產(chǎn)生的壓力。此外還要大力發(fā)展海洋科技教育,大幅度增加科技教育投入,培育高素質(zhì)海洋科技類人才,促進(jìn)海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展水平的提高。

[1]苗麗娟,王玉廣,張永華,等.海洋生態(tài)環(huán)境承載力評價(jià)指標(biāo)體系研究[J].海洋環(huán)境科學(xué),2006,25(3):75-77.

[2]高吉喜.可持續(xù)發(fā)展理論探索—生態(tài)承載力理論、方法與應(yīng)用[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2001:1-100.

[3]鄧波,洪跋曾,龍瑞軍.區(qū)域生態(tài)承載力兩化方法研究評述[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2003,38(3):281-289.

[4]王書華,毛漢英.土地綜合承載力指標(biāo)體系設(shè)計(jì)及評價(jià)[J].自然資源學(xué)報(bào),2001,16(3):248-254.

[5]P.Khanna,P.Ram Babu,M.Suju George.Carrying-capacity as a basis for sustainable development-A case study of national capital region in India[J].Progress in Planning,1999,52:101-163.

[6]毛漢英,余丹林.環(huán)渤海地區(qū)區(qū)域承載力研究[J].地理學(xué)報(bào),2001,56(3):363-371.

[7]狄乾斌,韓增林.海域承載力的定量化探討——以遼寧海域?yàn)槔齕J].海洋通報(bào),2005,24(1):47-54.

[8]毛漢英,余丹林.區(qū)域承載力的定量研究方法探討[J].地球科學(xué)進(jìn)展,2001,16(2):98-104.

[9]楊文東.武漢市大氣環(huán)境質(zhì)量評價(jià)模糊數(shù)學(xué)模型的研究—模糊綜合評判法的研究[D].武漢理工大學(xué),2004:1-50.

[10]余瓊芳,陳迎松.模糊數(shù)學(xué)中隸屬函數(shù)構(gòu)造策略[J].深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2003,2(1):13-14.

[11]張秀蘭,趙彥紅.河北省水環(huán)境承載力動(dòng)態(tài)變化分析[J].水土保持研究,2007.,14(3):259-262.

[12]付會(huì).海洋生態(tài)承載力研究——以青島市為例[D].中國海洋大學(xué),2009:1-122.

[13]朱勇生,張世英.河北省海洋經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)分析[J].河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2004,33(5):15-18.

Multiple Fuzzy Comprehensive Evaluation of Carrying Capacity for Hebei Province Marine

Cui Lituo1,Li Zhiwei2

(1.Environmental Management College of China,Qinhuangdao Hebei 066004;2.Ocean College of Hebei Agricultural University,Qinhuangdao Hebei 066003;)

Based on the research results of carrying capacity,the carrying capacity of Hebei province marine was assessed through introducing the mutiple fuzzy comprehensive evaluation method.The results showed the carrying capacity of Hebei Provincemarine had been overloading from 1996 to 2006,but the developing trend of carrying capacity has become better;The overloading reseasons of Hebei province marine were the extensive development of marine economy,the lower optimization degree of marine industrial structure,the rapid grow th of population,the large quantities of pollutants into the sea and the lag of environmental protection and marine science and technology;Based on this analysis,the suggestions of imp roving the loads status of Hebei province marine were put forward.

carrying capacity of marine;the multiple fuzzy comprehensive evaluation;Hebei province marine;index system

X826

A

1008-813(2010)02-0026-06

10.3969/j.issn.1008-813X.2010.02.008

2010-03-08

河北省科技廳科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(07276762)

崔力拓(1975—),男,內(nèi)蒙赤峰人,碩士畢業(yè)于西北農(nóng)林科技大學(xué),講師,主要從事環(huán)境生態(tài)學(xué)方面的教學(xué)與科研工作。