中國海洋生態(tài)文明與海洋科技創(chuàng)新復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同狀態(tài)時空演變研究

王舉穎，李 浩

（中國海洋大學(xué)管理學(xué)院，山東青島 266100）

1 研究背景

海洋生態(tài)文明是生態(tài)文明的重要組成部分，它不僅追求人類活動與海洋生態(tài)環(huán)境的和諧共處，更強調(diào)海洋社會健康發(fā)展與良性運行［1］。海洋生態(tài)文明建設(shè)是在生態(tài)文明思想的指導(dǎo)下實現(xiàn)海洋經(jīng)濟發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，努力實現(xiàn)海洋的綠色、低碳和循環(huán)發(fā)展。中共中央國務(wù)院《關(guān)于加快推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的意見》中指出要把創(chuàng)新作為生態(tài)文明建設(shè)的基本動力，以科技創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展，為生態(tài)文明注入強大動力。因此，海洋科技創(chuàng)新在推動海洋經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)型、海洋生態(tài)環(huán)境的保護(hù)、海洋生態(tài)道德與效益觀形成、實現(xiàn)綠色生活方式的轉(zhuǎn)變具有關(guān)鍵意義；海洋科技創(chuàng)新與海洋生態(tài)文明二者相輔相成［2］、互利共生，共同推動海洋的綠色健康發(fā)展。因此，推動二者的協(xié)同進(jìn)化對于落實海洋強國戰(zhàn)略和提高綜合國力具有重要意義。

國外學(xué)者并未直接對海洋科技創(chuàng)新與海洋生態(tài)文明系統(tǒng)二者關(guān)系進(jìn)行研究，目前研究主要集中在海洋科技創(chuàng)新對海洋生態(tài)文明的部分子系統(tǒng)如海洋經(jīng)濟子系統(tǒng)、海洋環(huán)境子系統(tǒng)的影響關(guān)系上。在海洋科技創(chuàng)新與海洋經(jīng)濟關(guān)系方面，Jennifer［3］從海洋產(chǎn)業(yè)的角度探析了海洋科技對海洋經(jīng)濟的影響；Turek［4］從海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的視角，研究了海洋科技在海洋漁業(yè)生態(tài)恢復(fù)中的意義，探討海洋科技因素在海洋經(jīng)濟發(fā)展中的關(guān)鍵作用；Sgobbi 等［5］評估了海洋科技創(chuàng)新與技術(shù)進(jìn)步對歐洲地區(qū)發(fā)展的影響作用。在海洋科技對海洋生態(tài)環(huán)境的影響方面，Managi 等［6］測算了海洋科技進(jìn)步對墨西哥灣海洋油氣產(chǎn)業(yè)的長期影響，發(fā)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新不僅可以促進(jìn)油氣產(chǎn)量提高，并且能夠降低生產(chǎn)成本；Shields 等［7］發(fā)現(xiàn)與海洋潮汐流技術(shù)相關(guān)的設(shè)備設(shè)計與部署位置會對海洋生態(tài)環(huán)境造成潛在破壞；Roche 等［8］評估了威爾士地區(qū)海洋能源技術(shù)發(fā)展導(dǎo)致的海底生物棲息地破壞、沉積物侵蝕加劇等生態(tài)問題。近期，開始出現(xiàn)海洋科技-環(huán)境-經(jīng)濟三系統(tǒng)的影響關(guān)系研究，如Groppid 等［9］發(fā)現(xiàn)在海島上推廣清潔能源技術(shù)不僅能緩解海洋經(jīng)濟的能源短缺問題，且能有效降低海洋產(chǎn)業(yè)的碳排放。

國內(nèi)現(xiàn)有研究對于海洋生態(tài)文明和海洋科技創(chuàng)新的關(guān)系方面的研究較為匱乏，主要集中在海洋生態(tài)文明的內(nèi)涵界定和評價指標(biāo)體系構(gòu)建、海洋科技創(chuàng)新在海洋生態(tài)文明中扮演的角色和地方海洋生態(tài)文明系統(tǒng)經(jīng)驗等方面。狄乾斌等［10］建立了中國海洋生態(tài)文明水平測度體系；孫劍峰等［11］從五個層面建立沿海城市海洋生態(tài)文明評價指標(biāo)體系，并對中國沿海地級市海洋生態(tài)文明建設(shè)水平進(jìn)行測度；羅新穎［12］指出通過海洋科技創(chuàng)新提升海洋開發(fā)和管理能力是海洋生態(tài)文明系統(tǒng)的主要任務(wù)之一，必須強化科技創(chuàng)新對海洋事業(yè)發(fā)展的引領(lǐng)作用。陳鳳桂等［13］認(rèn)為海洋生態(tài)文明系統(tǒng)必須以海洋科技創(chuàng)新為依托，把創(chuàng)新作為海洋生態(tài)文明的根本動力。在分析地方海洋生態(tài)文明系統(tǒng)方面，俞樹彪［14］立足于舟山群島海洋生態(tài)文明系統(tǒng)，提出了海洋生態(tài)文明新模式的科技創(chuàng)新支撐機制；杜強［15］分析了福建海洋生態(tài)文明系統(tǒng)的難點，并認(rèn)為應(yīng)加大海洋環(huán)境科技的研發(fā)與應(yīng)用力度，為海洋生態(tài)文明系統(tǒng)提供科技創(chuàng)新支撐。

綜上所述，目前海洋生態(tài)文明和海洋科技創(chuàng)新之間關(guān)系的研究存在幾個問題。首先，大部分研究僅從定性角度分析兩者之間的關(guān)系，兩者關(guān)系的定量研究較為缺乏，且評價指標(biāo)體系不夠規(guī)范和全面，研究結(jié)果可信度不高；其次，研究角度不夠全面，大都單方面分析海洋科技創(chuàng)新對于海洋生態(tài)文明的作用，并未將海洋科技創(chuàng)新作為一個復(fù)合系統(tǒng)，缺少海洋生態(tài)文明系統(tǒng)對于海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)影響的研究；最后，研究層面不夠系統(tǒng)，現(xiàn)有研究大多立足于城市、地區(qū)，并從國家層面對二者協(xié)同關(guān)系和空間分布進(jìn)行具體分析，無法對中國海洋生態(tài)文明和海洋科技創(chuàng)新協(xié)同狀態(tài)進(jìn)行整體把握和優(yōu)化。基于此，本文在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步闡述了海洋生態(tài)文明和海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)的協(xié)同關(guān)系，構(gòu)建了二者有序度評價指標(biāo)體系，采用2006—2016 年中國11 個沿海地區(qū)的相關(guān)數(shù)據(jù)，運用復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度模型分析了中國海洋生態(tài)文明系統(tǒng)和海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)有序度及協(xié)同度演變趨勢和原因，并對各沿海地區(qū)協(xié)同狀態(tài)時空格局演變進(jìn)行探析。

2 海洋生態(tài)文明系統(tǒng)和海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)協(xié)同關(guān)系分析

復(fù)合系統(tǒng)是由不同屬性的子系統(tǒng)相互交織、相互作用、相互滲透而構(gòu)成的具有特定結(jié)構(gòu)和功能的開放復(fù)雜的動態(tài)大系統(tǒng)，復(fù)合系統(tǒng)的協(xié)同是指在系統(tǒng)內(nèi)部的自組織和來自外界的調(diào)節(jié)管理活動（即他組織）作用下，其子系統(tǒng)之間或子系統(tǒng)組成要素之間在發(fā)展演化過程中彼此和諧一致，以實現(xiàn)系統(tǒng)的整體效應(yīng)［16］。本文將中國海洋生態(tài)文明視為一個復(fù)合系統(tǒng)，由四個屬性不同的子系統(tǒng)構(gòu)成，子系統(tǒng)之間存在復(fù)雜的協(xié)同效應(yīng)。進(jìn)而，海洋生態(tài)文明系統(tǒng)和海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)存在復(fù)雜的非線性關(guān)系，構(gòu)成更大的復(fù)合系統(tǒng)，兩者的協(xié)同關(guān)系是本文研究的核心。

2.1 海洋生態(tài)文明系統(tǒng)內(nèi)涵

海洋生態(tài)文明系統(tǒng)作為一個復(fù)合系統(tǒng)，以習(xí)近平生態(tài)文明建設(shè)思想為依據(jù)，結(jié)合當(dāng)前研究成果［10，17］，可將其細(xì)化為四個子系統(tǒng)：海洋生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)是根基，海洋生態(tài)經(jīng)濟子系統(tǒng)是支柱，海洋生態(tài)社會民生子系統(tǒng)是目標(biāo)，海洋生態(tài)文化子系統(tǒng)是靈魂。海洋生態(tài)環(huán)境是海洋經(jīng)濟發(fā)展和海洋生態(tài)文明建設(shè)的重要前提，是經(jīng)濟、社會、文化子系統(tǒng)得以正常運行的基本條件；海洋生態(tài)經(jīng)濟為海洋生態(tài)環(huán)境的保護(hù)、社會的穩(wěn)定和居民的福祉、海洋生態(tài)文化的傳承和繁榮提供物質(zhì)保障和資金支持；社會的穩(wěn)定和居民幸福感的提升則是海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)和海洋生態(tài)經(jīng)濟發(fā)展以及海洋生態(tài)文化傳播的重要目標(biāo)；最后，以海洋生態(tài)文明、綠色發(fā)展為代表的海洋生態(tài)文化是生態(tài)環(huán)境保護(hù)理念的思想載體，海洋生態(tài)文化為海洋生態(tài)環(huán)境和海洋生態(tài)經(jīng)濟、社會民生子系統(tǒng)之間的協(xié)同發(fā)展起到引領(lǐng)和指導(dǎo)作用，是海洋生態(tài)文明系統(tǒng)的靈魂。只有各子系統(tǒng)實現(xiàn)內(nèi)部協(xié)同，海洋生態(tài)文明系統(tǒng)才會有條不紊的向前發(fā)展。

2.2 海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)內(nèi)涵

海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)則是由涉海企業(yè)、高校、科研機構(gòu)、政府部門和中介機構(gòu)，通過各種正式或非正式的方式建立的廣泛交流與合作，圍繞海洋發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，為推動海洋領(lǐng)域創(chuàng)新活動的實現(xiàn)并帶動海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展、海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)而建立的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，是國家創(chuàng)新系統(tǒng)的有機構(gòu)成［18-19］。海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)包括創(chuàng)新投入、創(chuàng)新產(chǎn)出和創(chuàng)新環(huán)境三大要素，創(chuàng)新投入是指海洋科學(xué)技術(shù)研發(fā)所需的研發(fā)人員和科研經(jīng)費；創(chuàng)新產(chǎn)出指進(jìn)行探索、改造、更新、利用的一切自然對象和創(chuàng)新得到的知識理論與技術(shù)成果；創(chuàng)新環(huán)境是指進(jìn)行科學(xué)實驗與研究的過程中所使用的設(shè)備與基礎(chǔ)設(shè)施，所處地區(qū)的海洋科研機構(gòu)及涉海高校與企業(yè)。創(chuàng)新投入是創(chuàng)新產(chǎn)出的條件和基礎(chǔ)，創(chuàng)新產(chǎn)出則是創(chuàng)新投入的追求和目標(biāo)，良好的科技環(huán)境為投入轉(zhuǎn)化為產(chǎn)出提供了支持和保障，三者共同構(gòu)成海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)。

2.3 海洋生態(tài)文明系統(tǒng)與海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)協(xié)同機理分析

海洋生態(tài)文明系統(tǒng)與海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)互利共生、相輔相成，海洋生態(tài)文明系統(tǒng)的經(jīng)濟、環(huán)境、社會、文化四個子系統(tǒng)與海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)的投入、產(chǎn)出和環(huán)境三大要素存在復(fù)雜的相互影響關(guān)系。因此，兩者協(xié)同關(guān)系主要體現(xiàn)在海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)與海洋生態(tài)文明四個子系統(tǒng)之間的協(xié)同交互上。

（1）海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)與海洋生態(tài)經(jīng)濟子系統(tǒng)協(xié)同。一方面，海洋科技創(chuàng)新是發(fā)展海洋生產(chǎn)力的重要手段，海洋科技創(chuàng)新的發(fā)展能夠提高海洋勞動質(zhì)量和資源利用效率，優(yōu)化海洋生產(chǎn)要素的配置和結(jié)構(gòu)，支撐海洋產(chǎn)業(yè)的調(diào)整和優(yōu)化，使海洋經(jīng)濟向科技創(chuàng)新化、精細(xì)化發(fā)展；另一方面，海洋經(jīng)濟的發(fā)展能夠為科研創(chuàng)新提供充足的科研經(jīng)費和優(yōu)越的環(huán)境，同時為海洋科技創(chuàng)新成果提供廣闊的應(yīng)用空間。

（2）海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)與海洋生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)協(xié)同。一方面，海洋科技創(chuàng)新對海洋生態(tài)環(huán)境的改善提供技術(shù)支持，新技術(shù)的開發(fā)能夠更新海洋環(huán)境污染處理技術(shù)，提高生態(tài)修復(fù)和治理污染的技術(shù)水平，保護(hù)海洋生物多樣性和提升資源利用效率，減少污染排放，從而優(yōu)化海洋生態(tài)環(huán)境；另一方面，根據(jù)波特假說，嚴(yán)厲的環(huán)保政策可以刺激技術(shù)創(chuàng)新，嚴(yán)格的海洋環(huán)境規(guī)制會將海洋科技創(chuàng)新引入環(huán)境友好的模式。并且，良好的海洋環(huán)境能更好的開發(fā)科研人員創(chuàng)新潛能，從而提高海洋科技創(chuàng)新的效率。

（3）海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)與海洋生態(tài)社會子系統(tǒng)協(xié)同。一方面，海洋科技創(chuàng)新的發(fā)展能夠解放海洋生產(chǎn)力，提高沿海民眾的收入水平，并且海洋科技創(chuàng)新成果在醫(yī)療、交通、餐飲等領(lǐng)域的應(yīng)用可以改善人們的生活條件，提高沿海地區(qū)人民幸福指數(shù)；另一方面，沿海地區(qū)不僅可以為海洋科技創(chuàng)新提供智力基礎(chǔ)和良好科研環(huán)境，而且沿海人民對美好生活的需求也為海洋科技創(chuàng)新提供動力和方向。

（4）海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)與海洋生態(tài)文化子系統(tǒng)協(xié)同。一方面，海洋科技創(chuàng)新是海洋文化的重要體現(xiàn)形式，對海洋文化具有驅(qū)動、支撐和提升作用?？萍紕?chuàng)新不僅可以助推海洋文化實現(xiàn)更直接有效的傳播、傳承與發(fā)展，海洋新技術(shù)的涌現(xiàn)也會催生新的文化制度和綠色發(fā)展觀念；另一方面，海洋科技創(chuàng)新發(fā)展亦得益于思想觀念的進(jìn)步和海洋文化的繁榮，并從海洋文化中獲得源源不斷的發(fā)展動力和新的方向。海洋文化需要以更謙遜的姿態(tài)去擁抱科技創(chuàng)新，海洋科技創(chuàng)新勢必以更堅實的步伐去改變海洋文化。

綜上所述，海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)和海洋生態(tài)文明系統(tǒng)復(fù)雜的協(xié)同效應(yīng)（如圖1）。二者的協(xié)同發(fā)展可以為我國海洋強國戰(zhàn)略的落實提供強大支持，持續(xù)推動我國綜合國力的提高。

圖1 海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)和海洋生態(tài)文明系統(tǒng)協(xié)同機理

3 海洋生態(tài)文明與海洋科技創(chuàng)新復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度模型構(gòu)建

3.1 海洋生態(tài)文明系統(tǒng)與海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)有序度模型

3.1.1 子系統(tǒng)有序度模型

復(fù)合系統(tǒng)的內(nèi)涵可以理解為S={S1,S2,…,SK},S1,…,Sk是構(gòu)成復(fù)合系統(tǒng)S的各個子系統(tǒng)，對于任意子系統(tǒng)Sj，j∈［1,k］,存在序參量ej=(ej1,ej2,…,ejn),其中n≥2,βji≤eji≤αji,i∈［1,n］,eji是描述子系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r的各指標(biāo)。令αji和βji為eji的上下限，但在實際情況中，本文將各序變量的最大值上浮10%和最小值下浮10%的數(shù)值作為該序變量的上下限。且若ej1,ej2,…,ejm為正向指標(biāo)，則其取值與子系統(tǒng)有序度呈正相關(guān)關(guān)系；若ejm+1,ejm+2,…,ejn為負(fù)向指標(biāo)，則其取值與子系統(tǒng)有序度成負(fù)相關(guān)關(guān)系。因此，子系統(tǒng)Sj的序參量eji的有序度可表示為：

通過上式得到各序變量的有序度之后，本文進(jìn)一步通過線性加權(quán)求和的方式得到子系統(tǒng)的有序度，計算如下：

其中ωi為各序參量有序度uj(eji)的權(quán)重，采用熵權(quán)法進(jìn)行計算。最終經(jīng)計算得到的子系統(tǒng)有序度uj(ej)可代表子系統(tǒng)的發(fā)展水平。

3.1.2 海洋生態(tài)文明系統(tǒng)與海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)有序度評價指標(biāo)體系

準(zhǔn)確測度海洋生態(tài)文明系統(tǒng)與海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)有序度是客觀評價二者協(xié)同狀態(tài)的前提，其中一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)是構(gòu)建客觀全面的有序度評價指標(biāo)體系。借鑒已有研究［3，10，11］，21-25，同時遵循指標(biāo)選取的科學(xué)和系統(tǒng)性、滿足數(shù)據(jù)可得性原則，從海洋生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟、社會、文化子系統(tǒng)角度構(gòu)建海洋生態(tài)文明系統(tǒng)有序度評價指標(biāo)體系，從海洋科技創(chuàng)新環(huán)境、海洋科技創(chuàng)新投入、海洋科技創(chuàng)新產(chǎn)出三方面構(gòu)建海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)有序度評價指標(biāo)體系（見表1）。

表1 海洋生態(tài)文明系統(tǒng)和海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)有序度評價指標(biāo)體系

3.2 海洋生態(tài)文明與海洋科技創(chuàng)新復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度模型

3.2.1 復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度模型

結(jié)合前文子系統(tǒng)有序度模型，假設(shè)在初始時刻t0，復(fù)合系統(tǒng)的子系統(tǒng)有序度為在t1時，其有序度為則復(fù)合系統(tǒng)的協(xié)同度Cm可表示為：

協(xié)同度是復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同水平的直觀體現(xiàn)，協(xié)同度Cm 的取值和復(fù)合系統(tǒng)的協(xié)同水平呈正相關(guān)。參數(shù)λ表示，只有對于所有子系統(tǒng)都有成立時，復(fù)合系統(tǒng)的協(xié)同度才是正的。

3.2.2 海洋生態(tài)文明與海洋科技創(chuàng)新復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度模型

本文從三個層面來構(gòu)建海洋科技創(chuàng)新和海洋生態(tài)文明系統(tǒng)復(fù)合系統(tǒng)的協(xié)同度模型，如下圖2 所示：（1）以海洋生態(tài)文明四個子系統(tǒng)組成的復(fù)合系統(tǒng)為研究對象，分析各子系統(tǒng)有序度；（2）海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)和海洋生態(tài)文明系統(tǒng)各子系統(tǒng)分別組成四個復(fù)合系統(tǒng)，分析其協(xié)同關(guān)系以揭示海洋科技創(chuàng)新和海洋生態(tài)文明系統(tǒng)之間協(xié)同進(jìn)化的內(nèi)在原因；（3）海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)和海洋生態(tài)文明系統(tǒng)構(gòu)成更大的復(fù)合系統(tǒng)，兩者的協(xié)同演變是研究的核心。

圖2 中國海洋科技創(chuàng)新和海洋生態(tài)文明系統(tǒng)復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度模型

在每個層面子系統(tǒng)和復(fù)合系統(tǒng)代表不同的含義：當(dāng)以海洋生態(tài)文明系統(tǒng)作為復(fù)合系統(tǒng)進(jìn)行分析時，此時S={S1,S2,S3,S4}，S1到S4分別是海洋生態(tài)文明的四個子系統(tǒng)；當(dāng)研究海洋科技創(chuàng)新和海洋生態(tài)文明各子系統(tǒng)分別構(gòu)成的復(fù)合系統(tǒng)時，此時S={S1,S2h}，h∈［1,4］,S1是海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)，S2h是海洋生態(tài)文明的四個子系統(tǒng)；當(dāng)研究海洋科技創(chuàng)新和海洋生態(tài)文明系統(tǒng)構(gòu)成最終復(fù)合系統(tǒng)時，此時S={S1,S2}，S1是海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)，S2是海洋生態(tài)文明系統(tǒng)。

對于復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度評價標(biāo)準(zhǔn),本文參考已有研究［20］，并結(jié)合海洋生態(tài)文明與海洋科技創(chuàng)新復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度模型，給出協(xié)同度評價標(biāo)準(zhǔn)，如表2所示。

表2 復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度評價標(biāo)準(zhǔn)

3.3 數(shù)據(jù)來源和賦權(quán)方法

為保證指標(biāo)數(shù)據(jù)的真實可靠，本文數(shù)據(jù)均為客觀數(shù)據(jù)。各沿海地區(qū)大部分指標(biāo)數(shù)據(jù)來源于《中國海洋統(tǒng)計年鑒》和《中國近岸海域環(huán)境質(zhì)量公報》、國家統(tǒng)計局官方網(wǎng)站，海洋生態(tài)文化系統(tǒng)中的“發(fā)表海洋文化文獻(xiàn)數(shù)量”通過中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫收集、篩選得出；“省級以上海洋類非物質(zhì)文化遺產(chǎn)數(shù)量（項）”通過各省份非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護(hù)官方網(wǎng)站和中國非物質(zhì)文化遺產(chǎn)網(wǎng)收集整理得到。國家級數(shù)據(jù)是由中國11 個沿海地區(qū)（而非全國全部34個省級行政區(qū)域）的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合得出，如“人均海洋總值”指標(biāo)是11 個沿海地區(qū)的海洋總GDP 除以11 個沿海地區(qū)的總?cè)藬?shù)得來。

為保證研究的客觀性，本文采用熵權(quán)法為各序參量有序度進(jìn)行賦權(quán)［26］，熵權(quán)法根據(jù)數(shù)據(jù)本身的離散性對變量進(jìn)行賦權(quán)，能夠有效的排除主觀影響，其具體步驟可參考有關(guān)文獻(xiàn)［27］。

4 中國海洋生態(tài)文明系統(tǒng)與海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展演變分析

4.1 中國海洋生態(tài)文明各子系統(tǒng)有序度時序演變

運用構(gòu)建的子系統(tǒng)有序度模型對中國海洋生態(tài)文明各子系統(tǒng)有序度進(jìn)行測度，結(jié)果如表3 和圖3所示。

表3 海洋生態(tài)文明各子系統(tǒng)有序度

根據(jù)圖3，中國海洋生態(tài)經(jīng)濟、文化、社會子系統(tǒng)有序度呈持續(xù)上升趨勢，年均增長率分別為21%、43%與25%，海洋生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)有序度上下波動，年均增長率僅為3%。

圖3 2006—2016 年中國海洋生態(tài)文明各子系統(tǒng)有序度演變

各子系統(tǒng)有序度演變的原因為：（1）海洋生態(tài)文化和海洋生態(tài)社會子系統(tǒng)有序度的提高在于中國對于海洋生態(tài)文化的重視，對于海洋非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的挖掘和保護(hù)工作更加完善，海洋保護(hù)意識深入人心；（2）海洋生態(tài)經(jīng)濟子系統(tǒng)有序度的提升在于中國人均海洋GDP 和海洋產(chǎn)業(yè)勞動效率不斷提高，海洋第三產(chǎn)業(yè)在海洋經(jīng)濟的比重逐漸上升，而單位GDP 廢水排放量卻逐年下降，說明在海洋強國戰(zhàn)略大背景下，中國海洋經(jīng)濟發(fā)展并非以破壞環(huán)境為代價，海洋產(chǎn)業(yè)開始向科技化綠色化轉(zhuǎn)型；（3）海洋生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)有序度不穩(wěn)定：中國海洋保護(hù)區(qū)面積占比在1.97%～7.52%間波動，一二類水質(zhì)海域面積占比起伏嚴(yán)重，說明海洋生態(tài)環(huán)境未得到較好的治理和保護(hù)，中國未來海洋生態(tài)文明建設(shè)需重點關(guān)注海洋生態(tài)環(huán)境的優(yōu)化。

4.2 中國海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)與海洋生態(tài)文明系統(tǒng)有序度時序演變

運用子系統(tǒng)有序度模型對2006—2016 年中國海洋生態(tài)文明系統(tǒng)和海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)有序度進(jìn)行測度，結(jié)果如圖4 所示。

圖4 2006—2016 年中國海洋生態(tài)文明與海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)有序度演變

根據(jù)圖4，中國海洋生態(tài)文明系統(tǒng)有序度呈穩(wěn)步上升趨勢，從2006 年的0.21 上升至2016 年的0.68，年均增長率22%；海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)有序度從2006 年的0.17 演進(jìn)到2016 年的0.57，年均增長率24%。從演進(jìn)速度來看，海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)高于海洋生態(tài)文明系統(tǒng)，但優(yōu)勢并不明顯。從二者的相對發(fā)展?fàn)顟B(tài)上看，除2014 年外，海洋生態(tài)文明系統(tǒng)有序度一直高于海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)，說明中國海洋科技創(chuàng)新水平相對于中國海洋生態(tài)文明建設(shè)進(jìn)程并無優(yōu)勢，海洋科技創(chuàng)新難以為海洋生態(tài)文明建設(shè)提供足夠動力。而且海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)有序度從2014到2016 年由0.65 降至0.57，其原因為期間海洋科研機構(gòu)與海洋專業(yè)碩博點的數(shù)量銳減，從業(yè)人員的增加并未促使科研人員的增加，使得中國海洋科技創(chuàng)新的人員、資金投入減少，相應(yīng)的科技產(chǎn)出也出現(xiàn)了下降，最終導(dǎo)致系統(tǒng)有序度下滑。

4.3 中國海洋生態(tài)文明與海洋科技復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度時序演變分析

運用上文構(gòu)建的復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度模型對中國海洋生態(tài)文明系統(tǒng)和海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)協(xié)同度進(jìn)行測度，結(jié)果如圖5。

2006—2016 十年間，二者協(xié)同度從整體看呈持續(xù)攀升狀態(tài)，由2007 年的0.03 發(fā)展至2016 年的0.44，以年均增長率137%的速度高速演進(jìn)。根據(jù)圖3、圖5，二者協(xié)同度總體呈上升狀態(tài)的原因為：海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)、海洋生態(tài)經(jīng)濟、文化、社會子系統(tǒng)的有序度皆呈穩(wěn)步提高，海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)與這三個子系統(tǒng)之間協(xié)同度也不斷進(jìn)步，有序度和協(xié)同度的上升持續(xù)推動海洋生態(tài)文明系統(tǒng)和海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)的協(xié)同進(jìn)化。

圖5 2006—2016 年中國海洋生態(tài)文明系統(tǒng)與海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)協(xié)同度演變

此外，研究結(jié)果以客觀統(tǒng)計數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，真實地驗證了我國海洋強國戰(zhàn)略的前瞻性和重要意義。如圖5，二者協(xié)同度在2013 年之前均低于0.3，2014年為0.43，超過0.3。根據(jù)復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度評價標(biāo)準(zhǔn)，二者由低度協(xié)同進(jìn)入一般協(xié)同狀態(tài)，這與海洋強國戰(zhàn)略的提出和實施是相符的。中國于2013 年提出海洋強國戰(zhàn)略，經(jīng)過一年的落實與發(fā)展，2014 年成功實現(xiàn)二者協(xié)同狀態(tài)的階段性跨越，證實了海洋強國戰(zhàn)略對中國海洋生態(tài)文明與科技創(chuàng)新協(xié)同進(jìn)化的巨大推動作用。

雖然復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度總體呈上升趨勢，但也應(yīng)認(rèn)識到直至2016 年，二者協(xié)同度也僅為0.44，處于一般協(xié)同狀態(tài)，并且二者協(xié)同過程并非十分穩(wěn)定，在2015—2016 年出現(xiàn)過小幅下降。根據(jù)圖3、圖5，其原因可以概況為：首先是海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)有序度于2015 和2016 年出現(xiàn)下滑，致使其與海洋生態(tài)文明系統(tǒng)發(fā)展不相協(xié)調(diào)；其次是海洋生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)有序度上下起伏，并且其與海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)協(xié)同度波動十分嚴(yán)重；最后是海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)與海洋生態(tài)經(jīng)濟子系統(tǒng)的協(xié)同水平較低，說明海洋科技并未給海洋經(jīng)濟發(fā)展提供足夠的動力。

5 中國沿海各地區(qū)海洋生態(tài)文明與海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)協(xié)同狀態(tài)時空演變分析

根據(jù)上文構(gòu)建的海洋生態(tài)文明與海洋科技創(chuàng)新復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度模型，可進(jìn)一步對中國11 個沿海地區(qū)海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)有序度和海洋生態(tài)文明系統(tǒng)有序度及二者協(xié)同狀態(tài)進(jìn)行測度，結(jié)果和分析如下：

5.1 中國沿海各地區(qū)海洋生態(tài)文明系統(tǒng)有序度時空演變

2006—2016 年間，各沿海地區(qū)海洋生態(tài)文明系統(tǒng)有序度呈全面上升趨勢，有序度區(qū)間為0.17～0.67，根據(jù)中值法［3］將其發(fā)展水平劃分為混亂狀態(tài)（0.17～0.29）、初級有序狀態(tài)（0.29～0.41）、中級有序狀態(tài)（0.41～0.53）和高級有序狀態(tài)（0.53～0.67）。為更加直觀的展示其有序度的發(fā)展變化和空間分布，本文選取2006 年、2009 年、2012 年和2016 年為代表年份，繪制了圖6 所示的中國沿海地區(qū)海洋生態(tài)文明系統(tǒng)有序度時空演變圖。根據(jù)圖6，對其有序度發(fā)展過程進(jìn)行分析如表4。

圖6 中國沿海地區(qū)海洋生態(tài)文明系統(tǒng)有序度時空演變

表4 中國沿海地區(qū)海洋生態(tài)文明系統(tǒng)有序度演變過程分析

從中國各沿海地區(qū)海洋生態(tài)文明系統(tǒng)有序度絕對值來看，其總體水平較低，仍需持續(xù)努力。從演進(jìn)速度來看，遼寧、福建、江蘇年均增長率超過20%，分別為24%、23%、22%，為海洋生態(tài)文明高速演進(jìn)地區(qū)；山東、上海、浙江、江蘇、廣東、廣西、海南年均增長率則在10%～20%之間，為海洋生態(tài)文明中速演進(jìn)地區(qū)；河北、天津年均增長率則在10%以下，為海洋生態(tài)文明低速演進(jìn)地區(qū)。

5.2 中國沿海各地區(qū)海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)有序度時空演變

2006—2016 年間，各沿海地區(qū)科技創(chuàng)新系統(tǒng)有序度總體呈上升趨勢，有序度區(qū)間為0.05～0.73，同樣運用中值法將其發(fā)展水平劃分為混亂狀態(tài)（0.05～0.23）［3］、初級有序狀態(tài)（0.23～0.41）、中級有序狀態(tài)（0.41～0.59）和高級有序狀態(tài)（0.59～0.73）。為更加直觀的展示其有序度的發(fā)展變化和空間分布，繪制了圖7 所示的海洋科技創(chuàng)新有序度時空演變圖。根據(jù)圖7，對其發(fā)展過程進(jìn)行分析，見下表5。

圖7 中國沿海地區(qū)海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)有序度時空演變

表5 中國沿海地區(qū)海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)有序度演變過程分析

從整體看，中國沿海地區(qū)海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)有序度呈由混亂至高級有序狀態(tài)的發(fā)展趨勢，但目前仍有巨大提升空間。從有序度演變速度而言，廣西由2006 年的0.05 發(fā)展為2016 年的0.40，以有序度年均增長67%的速度位居首位，遼寧則以年均增長51%的成績位居第二，此二地為海洋科技創(chuàng)新高速演進(jìn)地區(qū)；山東、河北、浙江、江蘇、廣東五省年均增長率處于20%～40%之間，為海洋科技創(chuàng)新中速演進(jìn)地區(qū)；海南、上海、福建、天津的年均增長率分別為7%、11%、15%、16%，為海洋科技創(chuàng)新低速演進(jìn)地區(qū)。

5.3 中國沿海各地區(qū)海洋生態(tài)文明系統(tǒng)與海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)協(xié)同狀態(tài)時空演進(jìn)

2006—2016 年間，中國各沿海地區(qū)海洋生態(tài)文明系統(tǒng)與海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)協(xié)同度區(qū)間為0.01～0.52，實現(xiàn)了由不協(xié)同到低度協(xié)同到一般協(xié)同的進(jìn)化，為更具體的展示其協(xié)同演進(jìn)過程，結(jié)合本文的研究結(jié)果，依據(jù)中值法［3］將協(xié)同度水平進(jìn)一步細(xì)化為不協(xié)同（-1-0）、一級協(xié)同（0～0.13）、二級協(xié)同（0.13～0.26）、三級協(xié)同（0.26～0.39）、四級協(xié)同（0.39～0.52）。因協(xié)同度是由本年和上一年的有序度數(shù)據(jù)運算得出，所以本文協(xié)同度研究起點為2007 年，選取2007 年、2010 年、2013 年和2016 年為代表年份，繪制了中國海洋生態(tài)文明系統(tǒng)與海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)協(xié)同度時空演變圖，如圖8。根據(jù)圖8，對各沿海地區(qū)協(xié)同演變過程進(jìn)行分析，見下表6。

圖8 中國沿海地區(qū)海洋生態(tài)文明系統(tǒng)與海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)協(xié)同狀態(tài)時空演進(jìn)

表6 中國各沿海地區(qū)海洋生態(tài)文明系統(tǒng)與海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)協(xié)同演變過程分析

從整體而言，二者協(xié)同度仍處于較低水平。從協(xié)同演進(jìn)速度來看，最高的地區(qū)為浙江省，其協(xié)同度年均增長率達(dá)到465%，最低的地區(qū)為海南，其協(xié)同度年均增長率僅為17%。除此之外，山東、福建、廣西協(xié)同度年均增長率均達(dá)100%以上，為高速協(xié)同進(jìn)化地區(qū)；遼寧、天津、廣東協(xié)同度年均增長率介于50%～100%之間，為中速協(xié)同進(jìn)化地區(qū)；河北、上海與江蘇協(xié)同度年均增長率則低于50%，屬于低速協(xié)同進(jìn)化地區(qū)。同時，根據(jù)協(xié)同級別可將沿海各地區(qū)分為高、中、低協(xié)同區(qū)域：協(xié)同級別為四級的劃為高水平協(xié)同區(qū)域，三級為中水平協(xié)同區(qū)域，二級及以下為低水平協(xié)同區(qū)域

綜合考慮當(dāng)前協(xié)同級別與協(xié)同進(jìn)化速度，將沿海各地區(qū)分為七大類，見表7。

表7 中國沿海地區(qū)協(xié)同進(jìn)化類型劃分

6 結(jié)論與建議

6.1 結(jié)論

本文在闡述海洋生態(tài)文明與海洋科技創(chuàng)新協(xié)同機理基礎(chǔ)上，建立了二者復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度模型，對2006—2016 年間中國海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)與海洋生態(tài)文明系統(tǒng)協(xié)同狀態(tài)的時空演變進(jìn)行了實證分析，得到以下結(jié)論：

（1）從中國海洋生態(tài)文明與海洋科技創(chuàng)新兩系統(tǒng)有序度演進(jìn)來看，二者有序度整體呈持續(xù)上升趨勢：前者從2006 年的0.21 持續(xù)演進(jìn)到2016 年的0.68，年均增長率22%；后者從2006 年的0.17 演進(jìn)到2016 年的0.57，年均增長率24%，海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)演進(jìn)速度高于海洋生態(tài)文明系統(tǒng)；從二者的相對發(fā)展?fàn)顟B(tài)上看，除2014 年外，海洋生態(tài)文明系統(tǒng)有序度一直高于海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)。

（2）從中國海洋生態(tài)文明與海洋科技創(chuàng)新兩系統(tǒng)協(xié)同進(jìn)化來看：（A）中國海洋生態(tài)文明系統(tǒng)與海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)協(xié)同度總體呈持續(xù)攀升狀態(tài)，由2007 年的0.03 發(fā)展至2016 年的0.44，以年均增長率137%的速度高速演進(jìn)，但目前仍處于一般協(xié)同狀態(tài)，發(fā)展空間巨大。（B）二者協(xié)同演進(jìn)的過程存在波動性，于2015—2016 年出現(xiàn)小幅后退。

（3）中國海洋生態(tài)文明與海洋科技創(chuàng)新兩系統(tǒng)協(xié)同水平不高且存在波動的原因為：（A）海洋生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)有序度上下起伏，發(fā)展十分不穩(wěn)定。（B）海洋科技創(chuàng)新與海洋生態(tài)經(jīng)濟子系統(tǒng)的協(xié)同水平較低，海洋科技創(chuàng)新并未給中國海洋經(jīng)濟發(fā)展提供足夠的動力，兩者關(guān)系并不協(xié)調(diào)。

（4）根據(jù)各沿海地區(qū)海洋生態(tài)文明與海洋科技創(chuàng)新兩系統(tǒng)協(xié)同進(jìn)化速度和協(xié)同級別可將其分為七大類：福建為高速高水平協(xié)同進(jìn)化區(qū)，遼寧、廣東為中速高水平協(xié)同進(jìn)化區(qū)，山東、廣西為高速中水平協(xié)同進(jìn)化區(qū)，上海、海南、江蘇為低速中水平協(xié)同進(jìn)化區(qū)，浙江為高速低水平協(xié)同進(jìn)化區(qū)，天津為中速低水平協(xié)同進(jìn)化區(qū)，河北為低速低水平協(xié)同進(jìn)化區(qū)。

6.2 對策建議

根據(jù)上述結(jié)論，本文從以下角度提出建議：

（1）海洋生態(tài)文明建設(shè)的重點是在海洋生態(tài)環(huán)境的持續(xù)改善，推動海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)與海洋生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)協(xié)同演進(jìn)。首先，海洋的流動性要求各沿海地區(qū)必須加強協(xié)同合作，引入大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，建立省際海洋污染防控平臺，理清海洋環(huán)境監(jiān)管部門職責(zé)，注重從“頭”治污，而不是事后追責(zé)；其次，鼓勵海洋企業(yè)加大海洋高科技環(huán)?？蒲辛α?，以海洋科技成果緩解海洋經(jīng)濟與環(huán)境的矛盾；最后，及時推廣和更新海洋污染源控制和海洋生態(tài)環(huán)境檢測預(yù)警技術(shù)，完善海洋生物多樣性和瀕危物種數(shù)據(jù)庫，推動海洋科技創(chuàng)新與海洋生態(tài)環(huán)境的協(xié)同發(fā)展。

（2）推進(jìn)海洋科技創(chuàng)新與海洋生態(tài)經(jīng)濟子系統(tǒng)的深度融合，促進(jìn)海洋經(jīng)濟生態(tài)化轉(zhuǎn)型。首先，應(yīng)提高海洋科技人才培育力度，推行產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的培養(yǎng)模式，推動科研人才深入產(chǎn)業(yè)實踐。其次，強化需求導(dǎo)向，加強科技成果轉(zhuǎn)化力度。一方面，政府應(yīng)搭建數(shù)據(jù)共享平臺，引導(dǎo)海洋企業(yè)將一線數(shù)據(jù)和實際需求共享到海洋科研機構(gòu)和高校，為其提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和科研方向；另一方面，降低海洋科技應(yīng)用門檻，推動海洋科技成果轉(zhuǎn)化，推動海洋產(chǎn)業(yè)向科技型、綠色型轉(zhuǎn)化。

（3）根據(jù)各沿海地區(qū)協(xié)同進(jìn)化類型，未來關(guān)注重點為：（A）對于中、低速低水平協(xié)同進(jìn)化區(qū)的天津和河北，其海洋科技創(chuàng)新與海洋生態(tài)文明系統(tǒng)有序度都較低，應(yīng)給予更多的政策優(yōu)惠，促進(jìn)海洋科技創(chuàng)新的發(fā)展和海洋生態(tài)文明建設(shè)水平的提高；（B）對于高速低水平協(xié)同進(jìn)化區(qū)的浙江，其海洋科技創(chuàng)新與海洋生態(tài)文明有序度較高，但問題在于兩者并未協(xié)調(diào)發(fā)展，導(dǎo)致兩者協(xié)同度較低，應(yīng)采取措施促進(jìn)二者的協(xié)同進(jìn)化；（C）對于低速中水平協(xié)同進(jìn)化區(qū)的上海、海南和江蘇，最大的問題為協(xié)同進(jìn)化速度太慢、發(fā)展缺乏動力，應(yīng)努力為海洋科技快速進(jìn)步提供刺激和動力，推動海洋生態(tài)文明發(fā)展；（D）對于高速中水平協(xié)同進(jìn)化區(qū)的山東和廣西，最大的問題為海洋科技創(chuàng)新系統(tǒng)有序度太低，山東為中級有序而廣西僅為初級有序，應(yīng)加大海洋科技創(chuàng)新投入，提高創(chuàng)新效率；（E）中、高速高水平協(xié)同進(jìn)化的遼寧、廣東和福建是目前沿海地區(qū)最理想的協(xié)同進(jìn)化類型，但仍處以一般協(xié)同狀態(tài)。鑒于此，一方面應(yīng)重點關(guān)注海洋科研經(jīng)費的持續(xù)投入和正確使用，做好引導(dǎo)和監(jiān)督，發(fā)揮好創(chuàng)新投入在提升二者協(xié)同度的保障作用；另一方面應(yīng)全力推動海洋生態(tài)文明各子系統(tǒng)內(nèi)部協(xié)同，促進(jìn)海洋經(jīng)濟、環(huán)境、社會、文化間的緊密結(jié)合，共同推動海洋生態(tài)文明系統(tǒng)進(jìn)步。