中國海洋漁業(yè)生態(tài)效率的時空分異及其影響因素

王澤宇,曹江琦,王焱熙

(遼寧師范大學海洋經(jīng)濟與可持續(xù)發(fā)展研究中心 大連 116029)

0 引言

海洋漁業(yè)是海洋經(jīng)濟的重要組成部分,在保障水產(chǎn)品供給、緩解糧食安全壓力和改善居民膳食結(jié)構(gòu)等方面發(fā)揮重要作用[1]。全球范圍長期粗放型的海洋漁業(yè)發(fā)展模式給海洋生態(tài)環(huán)境造成不同程度的損害,近海捕撈難以維持、養(yǎng)殖環(huán)境惡化和海水富營養(yǎng)化等問題不斷出現(xiàn),不僅制約海洋漁業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展,而且導致生態(tài)系統(tǒng)整體功能的下降。國際地圈生物圈計劃(IGBP)將陸地與海洋的相互作用(COICZ)列為其核心計劃[2],海洋漁業(yè)生態(tài)效率研究是人-海關(guān)系地域系統(tǒng)科學研究的重要組成部分。區(qū)域海洋漁業(yè)生態(tài)效率測算與分析對于建設海洋生態(tài)文明和促進海洋經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義,對于完善海洋經(jīng)濟地理學科理論體系具有重要的理論價值。

生態(tài)效率的概念最初由德國經(jīng)濟學家Schaltegger等[3]提出,用于測算企業(yè)運營的生態(tài)環(huán)境績效[4],隨后眾多國外學者和組織機構(gòu)對生態(tài)效率的概念和內(nèi)涵進行補充完善[5-7],且研究重點逐漸轉(zhuǎn)向產(chǎn)業(yè)層面的效率。Salmi[8]研究1985-2015年俄羅斯科拉半島采礦業(yè)的生態(tài)效率,認為實現(xiàn)工業(yè)共生是提高工業(yè)生態(tài)效率的關(guān)鍵;Kelly等[9]對比研究不同旅游線路的生態(tài)效率,發(fā)現(xiàn)游客通常傾向于選擇生態(tài)效率較高的旅游線路;Huppes等[10]基于環(huán)境影響和經(jīng)濟脫耦兩大視角,對比利時弗蘭德地區(qū)的產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)生態(tài)效率進行探究并刻畫其演變趨勢。此后,為進一步探索生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)的復合性及其內(nèi)在的關(guān)聯(lián)機制,學者們開始嘗試借助其他學科領域的理論和模型,對已有的比值法和模型法進行改進[11]。

國內(nèi)對于生態(tài)效率的研究主要集中在我國陸域的不同行業(yè)和區(qū)域生態(tài)效率的時空分布特征、區(qū)域差異及其形成機制[12-20]。郭露等[21]采用超效率DEA 模型,分析我國中部地區(qū)的工業(yè)生態(tài)效率及其影響因素,提出工業(yè)生態(tài)效率偏低且地區(qū)差異較小;鄭德鳳等[22]借助探索性空間數(shù)據(jù)分析方法,對甘肅省的農(nóng)業(yè)生態(tài)效率和空間分布格局進行實證分析,認為考慮非期望產(chǎn)出值更符合實際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程;鄭慧等[23]基于新型城鎮(zhèn)化背景,運用超效率DEA模型測算我國省際區(qū)域的生態(tài)效率及其內(nèi)在驅(qū)動因素,提出東部經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的生態(tài)效率普遍較高,而西部經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)的生態(tài)效率較低。也有少數(shù)學者對我國海洋經(jīng)濟生態(tài)效率進行研究:蓋美等[24]結(jié)合中國海洋經(jīng)濟發(fā)展態(tài)勢,對沿海地區(qū)的海洋生態(tài)效率進行測度,認為海洋生態(tài)效率呈上升趨勢,但效率仍存在缺失;鄒瑋等[25]借助Bootstrap-DEA模型測算環(huán)渤海地區(qū)的海洋經(jīng)濟效率,認為糾偏后的海洋投入產(chǎn)出經(jīng)濟效率更為有效。

綜上所述,現(xiàn)有的研究多圍繞陸域生態(tài)效率或海洋經(jīng)濟總體層面的生態(tài)效率展開,而鮮見對具體海洋產(chǎn)業(yè)生態(tài)效率的研究。海洋經(jīng)濟具有顯著的產(chǎn)業(yè)差異和區(qū)域差異特征,區(qū)域海洋漁業(yè)生態(tài)效率研究對于海洋生態(tài)文明和“藍色糧倉”建設更具有指導意義。鑒于此,本研究基于海洋漁業(yè)生態(tài)效率的內(nèi)涵,采用考慮非期望產(chǎn)出的超效率SBM 模型、標準差橢圓和廣義矩估計模型(GMM),對2007—2016年中國海洋漁業(yè)生態(tài)效率進行測算和時空分異分析,以期為海洋漁業(yè)的綠色發(fā)展提供決策參考依據(jù)。

1 研究方法

1.1 超效率SBM 模型

傳統(tǒng)DEA 模型局限于單一從投入或產(chǎn)出角度出發(fā),對指標權(quán)重不加任何限制,對測量誤差的忽略會影響效率測度的準確性和穩(wěn)定性,導致結(jié)果偏離實際。為克服缺陷,Tone[26]提出超效率SBM 模型,該模型結(jié)合超效率DEA 模型和SBM 模型的優(yōu)勢,避免徑向和角度選擇帶來的影響,并充分考慮存在非期望產(chǎn)出時的效率評價問題,能夠更準確和有效地測度評價單元的效率,計算公式為:

式中:ρ*表示海洋漁業(yè)生態(tài)效率;m和s分別表示投入和產(chǎn)出指標個數(shù);x和y分別表示各投入和產(chǎn)出要素;i和r分別表示投入和產(chǎn)出決策單元和分別表示投入和產(chǎn)出松弛量;xik表示第k個決策單元的第i個投入要素;yrk表示第k個決策單元的第r個產(chǎn)出要素;λj表示權(quán)重向量;n表示生產(chǎn)決策單元的個數(shù)。

設定ρ*≥1為高生態(tài)效率,0.8≤ρ*＜1為中等生態(tài)效率,0.6≤ρ*＜0.8 為低生態(tài)效率,ρ*＜0.6為生態(tài)效率無效[27]。

1.2 標準差橢圓

標準差橢圓(SDE)[28]主要以重心、長軸和短軸為基本參數(shù)對地理要素進行定量描述:重心反映生態(tài)要素的空間分布特征和相對位置,長軸和短軸體現(xiàn)生態(tài)要素的空間分布形態(tài)。本研究通過標準差橢圓重心、長軸和短軸的變化,反映中國海洋漁業(yè)生態(tài)效率的空間分布和移動特征,平均重心、x軸標準差和y軸標準差的計算公式分別為:

式中:xi和yi分別表示研究對象的空間區(qū)域;wi表示權(quán)重;i表示決策單元;x和y分別表示各點距離標準差橢圓重心的相對坐標;θ為分布格局的轉(zhuǎn)角。

2 指標選取

2.1 海洋漁業(yè)生態(tài)效率的內(nèi)涵

生態(tài)效率最早被定義為增加的經(jīng)濟價值與增加的生態(tài)環(huán)境影響的比值[3],歐洲環(huán)境署(EEA)認為生態(tài)效率指以最少的投入創(chuàng)造更多的福利[7],聯(lián)合國亞洲及太平洋經(jīng)濟社會委員會(ESCAP)等對該內(nèi)涵進行擴展。盡管對于生態(tài)效率內(nèi)涵的界定尚不統(tǒng)一,但已有闡釋均包含環(huán)境影響最小化和經(jīng)濟效益最大化等核心思想。因此,本研究將海洋漁業(yè)生態(tài)效率界定為:在海洋漁業(yè)發(fā)展過程中,將海洋漁業(yè)各項生產(chǎn)要素的消耗量以及對污染物的處理能力控制在海洋漁業(yè)生態(tài)系統(tǒng)可承載的能力范圍內(nèi),用盡可能少的投入獲得更多的經(jīng)濟價值,把對海洋生態(tài)環(huán)境造成的負面影響降到最低。

2.2 指標體系

基于海洋漁業(yè)生態(tài)效率的內(nèi)涵,從投入和產(chǎn)出2個方面構(gòu)建評價指標體系(表1)。

表1 中國海洋漁業(yè)生態(tài)效率評價指標體系

在投入指標中,海洋漁業(yè)資本存量[1,29]＝海洋漁業(yè)生產(chǎn)總值×地區(qū)資本存量/地區(qū)生產(chǎn)總值。在產(chǎn)出指標中納入環(huán)境污染的關(guān)鍵指標,但氮和磷排放量不易直接獲取,因此參照已有方法[29]進行測算,即海水養(yǎng)殖污染產(chǎn)出量＝海水養(yǎng)殖生物的產(chǎn)污系數(shù)×海水養(yǎng)殖生物的增產(chǎn)量。

2.3 研究區(qū)域和數(shù)據(jù)來源

本研究以中國沿海9省(自治區(qū))為研究區(qū)域,時間跨度為2007—2016年,數(shù)據(jù)來源于歷年《中國海洋統(tǒng)計年鑒》和《中國漁業(yè)統(tǒng)計年鑒》。由于天津和上海的海洋漁業(yè)占比太小,海洋漁業(yè)養(yǎng)殖面積幾乎為0,且個別年份的數(shù)據(jù)不詳,故未將其納入分析;此外,分析內(nèi)容也不含我國港、澳、臺地區(qū)。

3 中國海洋漁業(yè)生態(tài)效率的時空分異

3.1 時間格局

2007—2016年中國海洋漁業(yè)生態(tài)效率如表2所示。

表2 2007—2016年中國海洋漁業(yè)生態(tài)效率

2007—2016年中國海洋漁業(yè)生態(tài)效率呈現(xiàn)波動上升的趨勢,但整體仍處于較低水平,存在效率無效的狀況。

(1)江蘇、廣東和山東的海洋漁業(yè)生態(tài)效率平均值分別為1.337、1.318和1.098,均處于高生態(tài)效率水平。江蘇緊抓新一輪沿海開發(fā)和“一帶一路”建設機遇,著力打造海洋漁業(yè)經(jīng)濟綠色發(fā)展模式,通過攻關(guān)海水育苗養(yǎng)殖技術(shù),做強水產(chǎn)品精深加工,有助于海洋生態(tài)環(huán)境的保護;廣東得益于積極發(fā)展海洋戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),重點培育生態(tài)化養(yǎng)殖、水產(chǎn)品精深加工和休閑漁業(yè)相結(jié)合的現(xiàn)代海洋漁業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈,有效解決海洋漁業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的結(jié)構(gòu)性問題;山東積極實施海洋漁業(yè)資源修復行動,大規(guī)模建設海洋牧場和實施增殖放流,大力支持海洋漁業(yè)從“獵捕型”向“農(nóng)牧化”轉(zhuǎn)變,在近海漁業(yè)資源養(yǎng)護和生態(tài)環(huán)境恢復方面取得良好成效。

(2)浙江的海洋漁業(yè)生態(tài)效率平均值為0.901,處于中等生態(tài)效率水平。浙江堅持推崇海洋漁業(yè)養(yǎng)殖清潔生態(tài)化改造以及水稻和魚蝦的共生輪作模式,有效改善海洋漁業(yè)基礎設施和海洋生態(tài)環(huán)境,但仍存在海洋漁業(yè)中、低端產(chǎn)業(yè)占比較大以及對非法捕撈的管控力度不足等突出問題,制約其海洋漁業(yè)生態(tài)效率的提高。

(3)遼寧和福建的海洋漁業(yè)生態(tài)效率平均值分別為0.661和0.650,均處于低生態(tài)效率水平。遼寧的海水養(yǎng)殖業(yè)仍占海洋漁業(yè)的主導地位,海洋漁業(yè)發(fā)展方式相對粗放;福建部分地區(qū)的海水養(yǎng)殖容量處于超負荷狀態(tài),且常年受一系列自然災害的影響,對海洋生態(tài)環(huán)境的影響較大。

(4)廣西、河北和海南的海洋漁業(yè)生態(tài)效率平均值分別為0.434、0.332和0.283,均處于生態(tài)效率無效水平。這3個地區(qū)普遍以海洋漁業(yè)粗加工和淺加工為主,現(xiàn)有漁船裝備和漁業(yè)基礎設施滯后,且缺乏相關(guān)技術(shù)和人才。

3.2 空間格局

基于2007—2016年中國海洋漁業(yè)生態(tài)效率,借助ArcGIS 10.2軟件繪制中國海洋漁業(yè)生態(tài)效率的標準差橢圓重心移動和空間分布的動態(tài)演變軌跡(圖1和圖2)。

圖1 2007—2016年中國海洋漁業(yè)生態(tài)效率的重心移動

圖2 2007—2016年中國海洋漁業(yè)生態(tài)效率的標準差橢圓重心移動距離和長、短軸變化

從標準差橢圓重心移動的方向和距離來看,2007—2016年中國海洋漁業(yè)生態(tài)效率的空間分布重心呈先向西北方向移動、后向東南方向移動的趨勢,總位移為82.995 km。其中,2007—2011年重心大體向西北方向移動,最大移動距離為289.798 km;2012—2016年重心大體向東南方向移動,最大移動距離為41.916 km。2007—2011年重心在南北方向的波動范圍較大,表明海洋漁業(yè)生態(tài)效率的區(qū)域發(fā)展不平衡,南北差異顯著;2012—2016年重心在東西方向小范圍波動,表明海洋漁業(yè)生態(tài)效率的空間集聚性增強,區(qū)域發(fā)展不平衡有所改善。

從標準差橢圓的覆蓋面積來看,2007—2011年由12 050萬km2上升到12 135萬km2,表明海洋漁業(yè)生態(tài)效率的空間分布由集中趨于分散;2012—2016年下降到11 504萬km2,表明海洋漁業(yè)生態(tài)效率的空間分布由分散趨于集中。其中,江蘇、廣東和山東的覆蓋面積較大,表明這3個地區(qū)的海洋漁業(yè)生態(tài)效率較高。

從標準差橢圓的長、短軸變化來看,2007—2016年長軸標準差始終大于短軸標準差,且長軸波動較大,短軸波動較小,表明海洋漁業(yè)生態(tài)效率的空間格局在南北方向呈擴張狀態(tài),在東西方向呈收縮狀態(tài)。

4 影響因素

為進一步探討中國海洋漁業(yè)生態(tài)效率的影響因素,本研究運用Stata 14.0軟件對可能的影響因素進行面板GMM 回歸分析。被解釋變量為海洋漁業(yè)生態(tài)效率,解釋變量為海洋漁業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、對外開放程度、環(huán)境規(guī)制和科技支撐。其中,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以海洋漁業(yè)第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占地區(qū)海洋漁業(yè)生產(chǎn)總值的比重表示,對外開放程度以水產(chǎn)品進出口貿(mào)易額表示,環(huán)境規(guī)制以地方政府治理海洋生態(tài)環(huán)境的投資額表示,科技支撐以海洋漁業(yè)科研推廣機構(gòu)數(shù)量占全國漁業(yè)科研推廣機構(gòu)總數(shù)量的比重表示。

傳統(tǒng)的計量經(jīng)濟模型以線性假設為主,須嚴格限定部分參數(shù)變量符合某種假設才能進行分析,存在一定的局限性。而GMM 較好地考慮因變量內(nèi)生性問題引起的估計偏差,所得到的參數(shù)估計量比其他參數(shù)估計方法更符合實際。計算公式為:

式中:MEF表示海洋漁業(yè)生態(tài)效率;i表示地區(qū);t表示年份;α表示常數(shù)項;IS、GS、OS和TA 分別表示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、對外開放程度、環(huán)境規(guī)制和科技支撐;β、λ、δ和ζ分別表示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、對外開放程度、環(huán)境規(guī)制和科技支撐對海洋漁業(yè)生態(tài)效率的影響系數(shù);εi為誤差項。

回歸結(jié)果如表3所示。

表3 中國海洋漁業(yè)生態(tài)效率影響因素的參數(shù)估計結(jié)果

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與海洋漁業(yè)生態(tài)效率呈正相關(guān)關(guān)系,且通過1%的顯著性檢驗,表明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整有利于海洋漁業(yè)生態(tài)效率的提高。一方面,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的組合類型和占比關(guān)系可在很大程度上影響經(jīng)濟效益、資源開發(fā)利用效益和環(huán)境效益,休閑漁業(yè)和相關(guān)服務業(yè)占比的提高也在一定程度上有助于海洋漁業(yè)污染物排放量的減少;另一方面,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級將提高海洋漁業(yè)資源開發(fā)利用的廣度和深度,促進海洋漁業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

對外開放程度與海洋漁業(yè)生態(tài)效率呈負相關(guān)關(guān)系,且通過5%的顯著性檢驗。對外開放程度是具有雙向影響的指標,目前為負向指標但總體影響較小。一般而言,對外開放程度較高地區(qū)的產(chǎn)業(yè)承接帶來的生態(tài)環(huán)境破壞也較大。但隨著國際貿(mào)易的持續(xù)推進,各沿海地區(qū)都開始重視引進先進技術(shù)和保護生態(tài)環(huán)境,并根據(jù)自身實際情況選擇性地開展貿(mào)易活動,實現(xiàn)水產(chǎn)品進出口貿(mào)易的良性互動,對外開放程度的正向效應將逐漸顯現(xiàn)。

環(huán)境規(guī)制與海洋漁業(yè)生態(tài)效率呈正相關(guān)關(guān)系,且通過1%的顯著性檢驗。一方面,政府提高海洋生態(tài)環(huán)境治理能力、推動落實海洋環(huán)境保護措施以及投入更多資金用于相關(guān)技術(shù)研發(fā),有利于提高海洋漁業(yè)生態(tài)效率;另一方面,政府通過對海洋漁業(yè)企業(yè)施加環(huán)境保護壓力,推動企業(yè)優(yōu)化其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和技術(shù)水平,逐漸擺脫資源消耗型的傳統(tǒng)發(fā)展模式并不斷提升自身環(huán)保標準,能夠間接改善海洋漁業(yè)生態(tài)環(huán)境。

科技支撐與海洋漁業(yè)生態(tài)效率呈正相關(guān)關(guān)系,且通過1%的顯著性檢驗,表明隨著海洋漁業(yè)科研推廣機構(gòu)的增多以及R &D(研究與試驗發(fā)展)經(jīng)費投入的增加,企業(yè)通過應用綠色生產(chǎn)技術(shù)提高自身的資源開發(fā)利用效率和污染物處理率,最大化地發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢,對提高海洋漁業(yè)生態(tài)效率產(chǎn)生一定的積極影響。

5 結(jié)語

本研究基于海洋漁業(yè)生態(tài)效率的內(nèi)涵,綜合運用考慮非期望產(chǎn)出的超效率SBM 模型、標準差橢圓和廣義矩估計模型等方法,對2007—2016年中國海洋漁業(yè)生態(tài)效率的時空分異及其影響因素進行分析,主要得到3點結(jié)論。①2007—2016年中國海洋漁業(yè)生態(tài)效率總體呈波動上升的趨勢,但地區(qū)差異顯著,包括高生態(tài)效率、中等生態(tài)效率、低生態(tài)效率和生態(tài)效率無效4種類型;②海洋漁業(yè)生態(tài)效率空間分布的重心整體向東南方向偏移,空間格局由分散趨于集中,且在南北方向呈擴張狀態(tài),在東西方向呈收縮狀態(tài);③海洋漁業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、環(huán)境規(guī)制和科技支撐對海洋漁業(yè)生態(tài)效率具有正向作用,而對外開放程度對海洋漁業(yè)生態(tài)效率具有負向作用。

鑒于中國海洋漁業(yè)生態(tài)效率整體仍處于較低水平,地方政府在制定相關(guān)政策時,應根據(jù)自身資源特征和經(jīng)濟發(fā)展階段尋求合理的發(fā)展路徑。江蘇具有發(fā)展海洋漁業(yè)的良好物質(zhì)基礎,應抓住“走出去”戰(zhàn)略和“一帶一路”建設的重要機遇,積極發(fā)展遠洋漁業(yè),努力建設布局科學、基礎設施完善和管理規(guī)范的遠洋漁業(yè)產(chǎn)業(yè)體系,不斷拓展遠洋漁業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈;廣東海洋漁業(yè)的整體科研實力不強,應積極引進先進經(jīng)驗和技術(shù),探索海洋漁業(yè)發(fā)展的新模式,著力培育綠色、低碳和循環(huán)的海洋漁業(yè),把現(xiàn)有的比較優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為競爭優(yōu)勢;山東應繼續(xù)堅持綠色的海洋漁業(yè)生態(tài)觀,加快推進海洋漁業(yè)治理體系和治理能力現(xiàn)代化,全力做好現(xiàn)代化海洋牧場建設綜合試點工作,同時注意節(jié)能減排;浙江海洋漁業(yè)中海洋捕撈的占比仍較大,應積極響應國家“以養(yǎng)為主、以捕為輔”的號召,出臺相應政策引導捕撈漁民轉(zhuǎn)產(chǎn)轉(zhuǎn)業(yè),從而降低捕撈強度,進而優(yōu)化海洋漁業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu);遼寧應加快推進水產(chǎn)健康養(yǎng)殖和精深加工,科學發(fā)展海水養(yǎng)殖業(yè),提高水產(chǎn)品質(zhì)量;福建應進一步強化海洋漁業(yè)專業(yè)人才的培養(yǎng),提升海洋漁業(yè)的綜合開發(fā)利用層次;河北應加快現(xiàn)有漁船裝備和漁業(yè)基礎設施等的更新改造,著力解決海洋漁業(yè)能耗大和資源轉(zhuǎn)化率低的問題,同時注重加強對海洋漁業(yè)生態(tài)環(huán)境的監(jiān)管;廣西擁有豐富的海洋漁業(yè)資源,但創(chuàng)新能力和基礎設施建設方面仍存在“短板”,應提高科技研發(fā)投入和配套基礎設施建設;海南應繼續(xù)加強國際旅游島建設,加快智慧漁業(yè)技術(shù)創(chuàng)新,使綠色設備和技術(shù)貫穿海洋漁業(yè)發(fā)展全過程,從根本上改善海洋漁業(yè)發(fā)展環(huán)境。

分析海洋漁業(yè)生態(tài)效率的時空分異及其影響因素對轉(zhuǎn)變海洋漁業(yè)的傳統(tǒng)發(fā)展模式和促進海洋漁業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有一定的指導意義。本研究也存在一些不足:由于海洋漁業(yè)數(shù)據(jù)獲得的限制性因素,研究時序較短;僅考慮海洋漁業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、對外開放程度、環(huán)境規(guī)制和科技支撐等影響因素,缺乏更加細致和深入的機理分析。在后續(xù)研究中,可進一步探討海洋漁業(yè)生態(tài)效率投入和產(chǎn)出的冗余率和不足率。