基于哈肯模型的我國海洋捕撈業(yè)演化機(jī)制研究

于謹(jǐn)凱　趙艷秋

摘要：在海洋捕撈業(yè)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的自組織特征的基礎(chǔ)上，運(yùn)用哈肯模型來研究海洋捕撈業(yè)的演化。首先構(gòu)建海洋捕撈業(yè)演化模型，運(yùn)用面板數(shù)據(jù)分析方法進(jìn)行了模型計算，確定海洋捕撈業(yè)演化的序參量和控制變量，建立海洋捕撈業(yè)演化趨勢函數(shù)，明確海洋捕撈業(yè)系統(tǒng)的演化機(jī)制。結(jié)果表明，海洋捕撈業(yè)的勞動生產(chǎn)率Ps是海洋捕撈業(yè)系統(tǒng)演化過程中阻尼小、衰減慢的序參量，控制參數(shù)a=-0.000 000 082 6，反映機(jī)動漁船擁有量Is促進(jìn)勞動生產(chǎn)率Ps的提高； b=-276.461 9，反映Ps抑制Is的增長；λ1=-0.081 861，表明系統(tǒng)內(nèi)部已經(jīng)建立起Ps和Is的正反饋機(jī)制；λ2=0.316 697，表明海洋捕撈業(yè)系統(tǒng)內(nèi)部機(jī)動漁船利用效率較低。從海洋捕撈業(yè)演化過程的勢函數(shù)圖像看出，Ps和Is會發(fā)生作用，形成新的穩(wěn)定定態(tài)解Ps=±33.694 019。

關(guān)鍵詞：哈肯模型；海洋捕撈業(yè)；自組織理論；演化機(jī)制

1我國海洋捕撈業(yè)演化機(jī)制研究綜述

1.1演化機(jī)制研究綜述

近期國外的演化機(jī)制的研究主要應(yīng)用于以下三個領(lǐng)域。一方面將演化機(jī)制應(yīng)用于森林產(chǎn)業(yè)集聚能力方面的研究，研究對于解決什么是森林工業(yè)環(huán)境功能演變機(jī)制這一問題進(jìn)行了數(shù)據(jù)定性分析[1]。另一方面將演化機(jī)制用來研究地區(qū)發(fā)展的演化，如全球經(jīng)濟(jì)條件下世界主要城市的發(fā)展演化機(jī)制[2]。再一方面將演化機(jī)制用來研究生物領(lǐng)域，其中有研究生物的社會行為，通過集成跨級別的分析實驗來理解社會行為的復(fù)雜性，通過多因素分析實驗研究生物社會行為的演化機(jī)制[3]。還有研究人類干擾素基因來揭示脊椎動物演化機(jī)制[4]。

國內(nèi)較早時期研究演化機(jī)制主要是在城市規(guī)劃領(lǐng)域，主要研究城市邊緣區(qū)空間結(jié)構(gòu)演化機(jī)制，研究城市和鄉(xiāng)村的交界地帶，即城市邊緣區(qū)在城市化過程中的作用及演化過程[5]。隨著時間的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)集群的演化成為了越來越多學(xué)者的研究目標(biāo)，有研究人員從企業(yè)的視角來分析產(chǎn)業(yè)集群不斷變化的原因，研究各個因素對產(chǎn)業(yè)集群變化的影響，并且從影響因素角度建立模型來分析地區(qū)產(chǎn)業(yè)集群的演化機(jī)制[6]。有學(xué)者從企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新系統(tǒng)出發(fā)，建立企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新系統(tǒng)模型，并運(yùn)用相應(yīng)的分析方法對不同階段的演化機(jī)制、系統(tǒng)遇到的問題和相應(yīng)的解決辦法進(jìn)行了進(jìn)一步分析[7]。還有學(xué)者研究科研創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)中知識擴(kuò)散的演化機(jī)制，研究從微觀視角切入，探討科研網(wǎng)絡(luò)中的知識主體對其知識擴(kuò)散的動態(tài)影響機(jī)制[8]。

1.2海洋捕撈業(yè)演化研究綜述

國外學(xué)者對于海洋捕撈業(yè)演化的研究具體從以下四個方面著手。首先，從宏觀角度來研究，隨著世界收入水平的上升以及人口數(shù)量的增加，人們對于水產(chǎn)品需求數(shù)量的提高導(dǎo)致了海洋捕撈業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了問題，造成了市場的供需不平衡[9]。其次，從勞動生產(chǎn)率的角度來說，海洋捕撈業(yè)的演化是伴隨著勞動生產(chǎn)率的不斷提高以及資本利用率的增加[10]。再次，從科學(xué)技術(shù)角度，有學(xué)者研究隨著科技的進(jìn)步以及時間的變遷，海洋生物的基因變化，以此達(dá)到保護(hù)海洋生物多樣性的目的[11]。最后，從海洋捕撈業(yè)演化影響因素的角度來說，海洋捕撈業(yè)演化不僅僅只受制于勞動生產(chǎn)率、資本利用率等因素影響，還受制于國內(nèi)外政府的管理政策，以及從沿海地區(qū)整體利益出發(fā)的一些管制[12]。國外學(xué)者主要傾向于研究海洋捕撈業(yè)演化的宏觀政策以及理論方面的研究，并沒有太多的數(shù)據(jù)實證分析。

國內(nèi)學(xué)者對于海洋捕撈業(yè)演化的研究主要是從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和海洋捕撈業(yè)演化影響因素方面著手。例如一些學(xué)者從科學(xué)技術(shù)角度來研究，利用隨機(jī)前沿分析法對我國近海捕撈業(yè)技術(shù)進(jìn)步率和技術(shù)效率進(jìn)行了測算，分析各省份技術(shù)效率演變趨勢及省域差異[13]。還有學(xué)者研究海洋捕撈業(yè)生產(chǎn)的影響因素，明確海洋捕撈業(yè)的生產(chǎn)水平是多種因素綜合作用的結(jié)果，例如生產(chǎn)技術(shù)水平、海洋捕撈產(chǎn)品價格、水產(chǎn)品市場價格等因素[14]。有一些學(xué)者研究海洋環(huán)境惡化對海洋捕撈業(yè)發(fā)展造成的影響，運(yùn)用現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)理論、構(gòu)建模型進(jìn)行研究，主要研究海洋環(huán)境惡化給海洋捕撈業(yè)發(fā)展帶來的具體影響并進(jìn)行計算分析[15]。最后，從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)角度來研究，從產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)視角下研究海洋漁業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級，進(jìn)一步擴(kuò)展到海洋漁業(yè)的演化機(jī)制[16]。對海洋捕撈業(yè)演化的研究多在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面著手研究，本文從勞動生產(chǎn)率及機(jī)動漁船擁有量來研究海洋捕撈業(yè)演化過程中起主導(dǎo)作用的變量及變量之間的相互作用。

2基于哈肯模型的我國海洋捕撈業(yè)演化機(jī)制模型構(gòu)建

2.1哈肯模型的基本思想

哈肯教授提出協(xié)同學(xué)理論，自組織理論是協(xié)同學(xué)的核心理論，運(yùn)用自組織理論來研究系統(tǒng)內(nèi)部的演化機(jī)制，自組織理論是哈肯模型的理論基礎(chǔ)。哈肯提出序參量的概念，提出序參量的目的是為了解決如何描述系統(tǒng)自組織過程這一問題。序參量隨著系統(tǒng)的有序度進(jìn)行變化，當(dāng)系統(tǒng)是混亂狀態(tài)時，序參量為零，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)一定的順序時，序參量的值也會發(fā)生變化，所以利用序參量可以描述研究系統(tǒng)的有序度。序參量體現(xiàn)的是該系統(tǒng)的慢參量，是系統(tǒng)演化的關(guān)鍵，并且決定快參量的變化。哈肯模型是基于序參量的用來研究系統(tǒng)演化機(jī)制的模型[17]，模型通過確定序參量和計算控制變量的大小來研究系統(tǒng)的演化規(guī)律，從而進(jìn)一步研究系統(tǒng)的演化機(jī)制。

2.2海洋捕撈業(yè)演化機(jī)制哈肯模型構(gòu)建

海洋捕撈業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不平衡性現(xiàn)為海洋捕撈業(yè)系統(tǒng)的不穩(wěn)定型，控制變量的大小和快慢參量決定了系統(tǒng)的演化機(jī)制，快參量隨慢參量改變，慢參量決定了海洋捕撈業(yè)的演化過程，當(dāng)海洋捕撈業(yè)系統(tǒng)經(jīng)過不平衡點之后，海洋捕撈業(yè)系統(tǒng)將形成新的結(jié)構(gòu)并保持穩(wěn)定。

海洋捕撈業(yè)包括多個不同的產(chǎn)業(yè)部門，為簡化模型分析，首先假設(shè)海洋捕撈業(yè)系統(tǒng)由兩個產(chǎn)業(yè)部門組成，狀態(tài)變量分別為q1和q2，根據(jù)哈肯模型的原理，兩個產(chǎn)業(yè)部門狀態(tài)變量之間的基本關(guān)系[18]為：

本研究選取海洋捕撈業(yè)勞動生產(chǎn)率Ps和機(jī)動漁船擁有量Is這兩個變量進(jìn)行分析。Ps代表海洋捕撈業(yè)勞動生產(chǎn)率，該變量衡量的是海洋捕撈業(yè)的生產(chǎn)能力。Is代表海洋捕撈業(yè)機(jī)動漁船擁有量，該變量主要反映海洋捕撈業(yè)固定資產(chǎn)投資。

假設(shè)海洋捕撈業(yè)生產(chǎn)率Ps為序參量，即Ps為q1，Is為q2，根據(jù)方程（6）、（7）可以得到海洋捕撈業(yè)的演化方程為：

3我國海洋捕撈業(yè)演化機(jī)制的實證分析

3.1我國海洋捕撈業(yè)演化機(jī)制的哈肯模型計算

3.1.1數(shù)據(jù)來源及處理本文選取河北、遼寧、上海、江蘇、福建等9個省市為樣本進(jìn)行哈肯模型的計算分析，用于分析我國海洋捕撈業(yè)演化的機(jī)制。根據(jù)2013、2012 年9個省市的海洋捕撈業(yè)勞動生產(chǎn)率Ps和總投資Is計算整理所得數(shù)據(jù)如表1所示。

由式（11）得到可決系數(shù)R2=0.712 080，統(tǒng)計量F=7.419 573，可得λ2=0.316 697，b=-276.461 9

上述計算結(jié)果表明，方程的回歸結(jié)果有效，但是系數(shù)a，b和t實際數(shù)值較小，說明基期2012年的海洋捕撈業(yè)的整體勞動力生產(chǎn)率的平方對2013年的指標(biāo)存在影響，但系統(tǒng)演化過程中機(jī)動漁船擁有量的變化大于勞動生產(chǎn)率的變化，模型只研究兩個變量變化的相對快慢，所以研究結(jié)果有意義。

3.2我國海洋捕撈業(yè)演化機(jī)制研究的實證分析

由式（10）（11）的估計結(jié)果可知，當(dāng)λ2>0，且λ2>|λ1|，表明海洋捕撈業(yè)的機(jī)動漁船擁有量Is是迅速衰減的快變量，而海洋捕撈業(yè)的勞動生產(chǎn)率Ps是阻尼小、衰減慢的序參量，證明原假設(shè)成立。勞動生產(chǎn)率Ps是海洋捕撈業(yè)演化的序參量，說明哈肯模型的基本假設(shè)亦成立，即

模型中的“勢”指系統(tǒng)表現(xiàn)出的一定的發(fā)展方向或者未來走勢，海洋捕撈業(yè)的趨勢函數(shù)體現(xiàn)了勢的大小，模型中兩個變量的變化引起了勢函數(shù)的變化，勢函數(shù)的這種變化即海洋捕撈業(yè)系統(tǒng)的演化。（1）當(dāng)狀態(tài)變量（q1，q2）和控制參數(shù)（a，b，λ1，λ2）發(fā)生變化時，海洋捕撈業(yè)系統(tǒng)的勢函數(shù)也會發(fā)生變化，海洋捕撈業(yè)系統(tǒng)的狀態(tài)也會隨之變化。（2）圖1表明，在適當(dāng)?shù)目刂谱兞肯?，海洋捕撈業(yè)系統(tǒng)內(nèi)部的海洋捕撈業(yè)勞動生產(chǎn)率Ps和機(jī)動漁船擁有量Is兩個變量會發(fā)生相互作用，形成新的穩(wěn)定定態(tài)解Ps=±33.694019。也就是說，在穩(wěn)定定態(tài)解處系統(tǒng)形成了新的平衡狀態(tài)。（3）從方程（8）、（9）可知，海洋捕撈業(yè)系統(tǒng)演化的序參量是海洋捕撈業(yè)的勞動生產(chǎn)率Ps。

3.3我國海洋捕撈業(yè)演化機(jī)制分析

3.3.1勞動生產(chǎn)率是海洋捕撈業(yè)演化機(jī)制中主宰系統(tǒng)演化的序參量式（8）、（9）組成的海洋捕撈業(yè)演化的演化方程組揭示了海洋捕撈業(yè)演化機(jī)制的特征：在海洋捕撈業(yè)演化機(jī)制的臨界點上，主宰系統(tǒng)演化的序參量是海洋捕撈業(yè)勞動生產(chǎn)率。目前我國沿海地區(qū)的海洋捕撈業(yè)還沒有達(dá)到這個臨界狀態(tài)。因此，加速海洋捕撈業(yè)演化進(jìn)程，就要特別重視海洋捕撈業(yè)勞動生產(chǎn)率的提高。

3.3.2控制變量反映海洋捕撈業(yè)系統(tǒng)演化行為在哈肯模型中，各個控制參量的數(shù)值都反映了系統(tǒng)演化行為。（1）控制參數(shù)a為負(fù)值，反映海洋捕撈業(yè)機(jī)動漁船擁有量的提高促進(jìn)海洋捕撈業(yè)勞動生產(chǎn)率的提高；（2）b為負(fù)值，反映海洋捕撈業(yè)勞動生產(chǎn)率不能推動機(jī)動漁船擁有量的增長；（3）λ1為負(fù)值，表明系統(tǒng)內(nèi)部已經(jīng)建立起海洋捕撈業(yè)勞動生產(chǎn)率和海洋捕撈業(yè)機(jī)動漁船擁有量不斷增長的正反饋機(jī)制，在一定的生產(chǎn)條件下，勞動生產(chǎn)率將隨著海洋捕撈業(yè)的發(fā)展而不斷增加，當(dāng)勞動生產(chǎn)率增加到極限時就會出現(xiàn)勞動生產(chǎn)率下降的情況，這與海洋捕撈業(yè)發(fā)展的資源存量和生產(chǎn)技術(shù)水平等因素相關(guān)；（4）λ2為正值，隨著先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展和海洋捕撈業(yè)規(guī)模的穩(wěn)定，海洋漁船擁有量呈下降趨勢，機(jī)動漁船的利用率將會增加，同時技術(shù)、信息等無形資產(chǎn)將對海洋捕撈業(yè)的發(fā)展作用日益顯著。

圖2中“+”號代表正向促進(jìn)作用，其中勞動生產(chǎn)率為海洋捕撈業(yè)演化機(jī)制的序參量，勞動生產(chǎn)率和機(jī)動漁船擁有量共同作用于海洋捕撈業(yè)的演化過程。技術(shù)進(jìn)步以及生產(chǎn)規(guī)模穩(wěn)定是影響生產(chǎn)率的主要因素，固定資產(chǎn)投入是影響機(jī)動漁船擁有量的主要因素。

4結(jié)論

研究結(jié)果表明，代表海洋捕撈業(yè)勞動生產(chǎn)率的變量Ps是海洋捕撈業(yè)演化機(jī)制中的決定因素，各控制變量共同反映了系統(tǒng)演化行為。在序參量的作用下，海洋捕撈業(yè)的演化過程存在三個定態(tài)解，其中一個為穩(wěn)定解，另外兩個為不穩(wěn)定解。

海洋捕撈業(yè)系統(tǒng)的演化受技術(shù)創(chuàng)新和生產(chǎn)條件的影響，系統(tǒng)的演化主要取決于勞動生產(chǎn)率，系統(tǒng)的演化表現(xiàn)為在一定資源約束、生產(chǎn)技術(shù)水平不變的情況下，勞動生產(chǎn)率幾乎不變，海洋捕撈業(yè)系統(tǒng)整體出現(xiàn)均衡性和穩(wěn)定性。隨著生產(chǎn)技術(shù)水平的提高，勞動生產(chǎn)率將發(fā)生大幅變動，并帶動系統(tǒng)中其余變量的變動，從而導(dǎo)致了海洋捕撈業(yè)系統(tǒng)出現(xiàn)了非平衡現(xiàn)象，這種現(xiàn)象隨著勞動生產(chǎn)率在一定時期后的相對穩(wěn)定而逐漸消失，海洋捕撈業(yè)系統(tǒng)也達(dá)到新的穩(wěn)定解。

控制參量表明機(jī)動漁船擁有量的變化不能明確影響勞動生產(chǎn)率的變化。勞動生產(chǎn)率主要受技術(shù)、生產(chǎn)水平等相關(guān)因素影響。

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（收稿日期：2016-11-09）