关于我国海洋经济地域系统时空特征研究

第25卷 第5期 2006年9月 地 理 科 学 进 展 PROGRESSINGEOGRAPHY Vol.25,No.5 Sept.,2006 收稿日期:2006-04;修订日期:2006-09. 基金项目:教育部人文社科研究项目(96JAP790018)及教育部人文社科重点研究基地基金(SCS004)。 作者简介:张耀光(1934-),男,教授,博士生导师,研究方向为海洋经济、人文地理,海岛开发规划研究。 关于我国海洋经济地域系统时空特征研究 张耀光,刘 锴,王圣云 (辽宁师范大学海洋经济与可持续发展中心,大连 116029) 摘 要:中国海洋经济地域系统的研究,是人地关系地域系统研究的重要 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 。论文从人地关系地 域系统为切入点,探讨中国海洋经济地域系统的特征。论文首先分析了中国的海洋资源,海洋产 业以及海洋经济的发展过程,海洋经济在国际上所处的地位及在全国经济中的比重。进一步分析 了中国海洋经济在时间上和空间上的演变状况。在研究中应用了主成份分析等数量方法,对海洋 经济发展年际之间的综合实力水平进行评估,并绘出了海洋经济总值与海洋产业之间的平滑曲 线,以此了解各类海洋产业的线性增长趋势。根据海洋经济三次产业的发展,分析了海洋三次产 业的变化过程,并利用三轴图法绘制海洋三次产业结构演进过程。为了反映中国海洋经济地域系 统不同类型的差异,应用主成份分析方法对沿海各海洋经济省市进行综合实力评估并进行排序, 在此基础上划分出不同综合实力水平的海洋经济类型区。 关 键 词:人地关系;人海关系;海洋资源;海洋产业;海洋经济地域系统 中图分类号:F061.6;K901 1引言 人地关系地域系统是地理学研究的核心[1],研究地球表层一定地域为基础的人地关系 地域系统。人类社会和地理环境两个子系统之间形成了人地系统发展变化的机制,也就是人 与地在特定的地域相互联系相互作用而形成的动态结构[2~4]。地球由海陆两大系统组成,海 洋环境与陆地环境的总体才构成人类整体的自然环境,因此,人海关系地域系统是人地关系 地域系统的组成部分。人海关系海洋经济地域系统是人地(人海)关系重要研究分支,是扩大 了的人地关系地域系统,是海洋地理学研究的核心[5]。海洋是人类生命的支持系统,海洋资 源开发,既能解决人口、资源、环境的发展问题,也为海洋产业的形成发展提供物质基础。发 展海洋经济既是解决当前面临的资源匮乏、空间紧张、环境恶化等问题,也使我国经济进一 步持续发展。 2中国丰富的海洋资源为发展海洋经济提供了基础条件 2.1中国丰富的海洋资源 中国是海洋大国,位于亚洲大陆东部,自然条件优越。拥有18000km的大陆岸线,500m2 地 理 科 学 进 展 25卷 以上的岛屿6500多个,岛屿岸线14000多km。中国可管辖的海域(包括领海、专属经济区和 大陆架)面积约近300万km2,是中国陆地国土面积的1/3。在这片辽阔的“蓝色国土”中,海 洋生物、石油天然气、固体矿产、可再生能源、滨海旅游等资源丰富,开发利用潜力巨大。其中 海洋生物物种已鉴定的达20278种,海洋鱼类3023种。海域中已经开发的渔场面积达81.8 万平方海里。我国有浅海、滩涂总面积约380万ha,水深0~15m浅海面积12.4万km2,按现 有的科学水平,可进行人工增养殖的水面有260万ha。中国海域有20多个沉积盆地,面积 近70万km2,石油资源量约240亿t,天然气资源量约 14.0万亿 m3,还有可燃冰资源(天然 气水合物)是一种能量更为可观的新能源,仅在南海就有近800亿t油当量,相当于全国石 油总量的50%;滨海砂矿资源储量31亿t;海洋可再生能源理论蕴藏量6.3亿kw;中国沿海 共有160多处海湾和400多km深水岸线,深水港址60多处,适合建港口发展海洋运输业。 沿海地区共有1500多处旅游娱乐景观资源,适合发展海洋旅游业。此外,在国际海底区域我 国还拥有7.5万km2分布在太平洋的多金属结核矿区[6,7]。 2.2海洋资源开发促进海洋经济发展 (1)国际地位提升 改革开放20多年来,海洋经济一直保持快速发展,已经成为国民经济新的增长点。我国 沿海省、市(区)陆地面积仅占全国13.4%,却承载着全国40%的人口,创造出全国60%以上 GDP的总值,原因得益于海洋。①我国海洋经济总体水平处于世界中上水平。1995年我国海 洋经济总值约为300亿美元,列世界第四,当时世界海洋经的增长速度为 9%,而我国当时 年均增长速度为25.6%,远远超过世界增长速度,但从海洋经济的绝对值相比,则与美、日、 英差距较大。当时美国、日本和英国的海洋产值为1860、1400、760亿美元[8]。到2001年我国 海洋经济总值约占世界海洋经济总值的 8.4%,而美国估计约占 16.7%,日本约占 14.0%, 英国约占7.5%。②中国海洋产业的一些产品位居世界前列。2004年沿海港口吞吐量25.38 亿 t,居世界第一;海洋运输业也居世界前列,远洋及集装箱运输发展较快,集装箱吞吐量 5660万TEU,成为世界海运“A类理事国”;已连续11年成为世界第 3位的造船大国;水产 总量已连续多年名列世界之首;海洋石油产量已超过 2800多万 t,并开创了从国外开采和 运回原油的新阶段。海盐产量一直位居世界第一。 (2)海洋经济总量增长快 我国海洋经济有了新的发展。1979年我国海洋经济总值仅 64亿元,2005年增至 16987.0亿元,年平均递增率为25.0%。海洋经济总值在国民生产总值中的比重,也由1979 年的0.7%上升到2005年的9.32%。尤其1995年以来,海洋经济增加值在全国GDP中的比 重,已从1995年的1.93%上升到2005年的4.0%。我国海洋经济总值历年发展见图1。 (3)海洋经济发展年际间综合实力评估 海洋经济地域系统的研究在方法上要突出人海系统要素相互作用机制与演化趋势,研 究的基本途径包括建立模型与模拟,要做到钱学森提出的“从定性到定量的综合集成”。图1 中仅是用历年海洋经济总值这一单项指标来反映我国海洋经济的发展,但是仅用海洋经济 总值一项指标只是探讨了经济发展的一个方面,如果把形成海洋经济总值的各类海洋产业 都反映进去,来分析海洋经济总值的发展和实际水平,用海洋经济“综合发展指数”,则可反 48 5期 张耀光 等:关于我国海洋经济地域系统时空特征研究 映海洋经济发展的内涵与实质。主成份分析[9]可以解决“综合发展指数”的问题,该分析方法 主要通过特征值与特征向量的计算,求出具有最大特征值的主成份,得到主成份的载荷以 后,进而计算主成份的得分,通过主成份得分求得综合指数。选取我国1994~2004年由X1海 洋水产、X2海洋运输、X3海盐、X4海洋油气开发、X5滨海砂矿开采、X6滨海旅游、X7沿海造船 等7个海洋产业形成的海洋经济总值X8所形成的11个省、8个变量的原始数据矩阵。应用 SPSS软件进行计算[10],得出相关系数矩阵(略)、特征值、贡献率和累计贡献率(表1)及主成 份载荷(表2)。 图1中国海洋经济总产值和增加值发展图 Fig.1GrossoutputvaluesandIncreaseadditionalofmarineeconomyinChina 表1特征值、贡献率和累积贡献率 Tab.1TotalVarianceExplained 按主成份分析的原理,累计贡献率说明主成份所包含的全部要素信息百分比,若按大于 1或接近于1的特征值来考虑主成份。一般取累计贡献率达85~95%的特征值λ1,λ2,⋯⋯, λm所对应的第1,第2,⋯⋯,第m(m≤p)个主成份。经旋转后的累计贡献率达到95.764%,3 个主成份就能解释海洋经济全部信息的百分比,可反映原始数据的绝大部分信息。第1主成 分基本上包括了(除盐以外)所有的海洋产业(表2)。 49 地 理 科 学 进 展 25卷 表2 主成份载荷矩阵 Tab.2ComponentMatrix 通过主成分载荷,计算主成份得分。 Z1=0.441X1+0.526X2-0.002X3+0.058X4-0.303X5-0.549X6+0.620X7+0.075X8 Z2=-0.469X1-0.475X2-0.284X3-0.261X4+0.331X5+1.803X6-0.593X7+0.273X8 Za=0.003X1+0.041X2+0.072X3-0.044X4-0.074X5-0.111X6+0.028X7-0.032X8 F=(61.646Z1+18.400Z2+15.718Z3)/95.764 根据主成分得分系数和变量的关系求得综合得分,并用综合得分作图。 图2 主成份的综合得分历年变化图 Fig.2Thechangeofcomprehensivescoresofcomponents 根据综合得分绘制海洋经济年际之间实力曲线图(图2)中可以看出,我国海洋经济年 际间实力的变化情况,总的趋势海洋经济实力逐年上升,但各年之间的实力有所不一,2000 年的实力水平不如1998和1999年,而1996年又比1997和2000年高。总的来说,2002~ 2004年的综合实力水平为正值,在平均发展水平之上。 3海洋产业时间序列的变化 3.1不同海洋产业的时序变化 随着海洋资源开发,形成海洋水产、海洋运输、滨海旅游业等海洋产业部门,这些海洋产 业随时间演变而有不同结构的变化。根据历年各产业形成的海洋经济数据矩阵(同前),进行 50 5期 张耀光 等:关于我国海洋经济地域系统时空特征研究 均值化处理后的数据绘出散点平滑图,以观察各海洋产业与海洋经济总值之间的线性关系。 从图版Ⅲ图3中可以看出:海洋产值与海洋经济总值之间总的呈线性关系,但其中海盐与海 洋经济总值之间线性关系程度较差,主要是海盐生产受气候因素中降水与蒸发的变化有关, 由此产生年际之间的产量变幅较大所致。海洋油气开采与上游的油气田的发现勘探、油气田 的开采,以及油气产量的波动有密切关系。 3.2海洋三次产业的演进变化 按照国民经济三次产业的 划分 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ,将中国的海洋产业 划分出海洋三次产业,其中海 洋第一产业为海洋水产业;海 洋油气开采、滨海砂矿和造船 业、海盐业等为第二海洋产业; 海洋运输、海洋旅游业等为海 洋第三产业。根据历年海洋三 次产业构成绘制的产业结构演 进图(图 4),可见我国国民经 济历年产业构成的演进变化是 右旋模式,而我国历年海洋产 业构成演进变化是左旋模式[11] (见图4)。 4海洋经济地域空间结构差异明显 4.1我国各省区海洋经济具有明显的差异 海洋经济在地域分布上是由海岸带、海岛与管辖海域的省区组成。图5中可以看出各省 图4 全国三次产业及海洋三次产业结构演进图 Fig.4TheevolvingofindustriesofChinaandmarineindustries structureofeveryprovinceofChina 图5中国沿海各省区海洋经济产值增长图 Fig.5ThedevelopmentofgrossoutputvaluesofmarineeconomyincoastalprovincesofChina 51 地 理 科 学 进 展 25卷 区海洋经济的差异状况。环渤海经济区(辽宁、河北、天津和山东)、长江三角洲经济区(江苏、 上海、浙江和福建)和珠江三角洲经济区(广东)在 2004年的海洋经济产值依次为 4116、 4169和2417亿元,占全国海洋经济总值的比重依次为32.1%、32.5%、18.8%。三个地区的海 洋经济产值占全国海洋经济总值的83.43%,而长江三角洲经济区和环渤海经济区是我国海 洋产业主要分布地区。 4.2各省区处在不同产业结构演进阶段 随着区域产业结构的成长,其构成的经济活动总是在一定的空间发生新的变化组合。我 国沿海省市可分成5种产业结构类型(表3)。由于海洋工业较薄弱,在沿海各省区中缺少 II>I>III类型。可见参考文献[12]中有关图的内容[12]。 表3沿海各省市海洋三次产业构成表 (单位:%) Tab.3ThestructureofmarineindustriesofcoastalprovincesofChina(unit:%) 资料来源:据中国海洋经济年鉴(2004年)整理,I、II、III表示1、2、3次产业。 4.3产业在地区分布上聚集程度有了变化 洛伦兹曲线(LorenzCurve)用于刻画空间差异状况,根据各省区海洋产业的产值计算其 集中化指数(表4)。集中化指数取值范围在0~1之间,趋向于1,表示集中分布,趋向于0,表 示均匀分布。 表4 各沿海省区海洋产业集中化指数变化 Tab.4ThechangeofconcentrationindexofmarineindustriesofcoastalprovincesinChina 从表4中看出,全国及多数省区,2003年的集中化指数比 1995年有所降低,说明海洋 产业的聚集程度有所下降,海洋产业趋向均匀分布。各省区中,除天津、河北的集中化指数在 0.40以下外,多数省区仍然在0.60以上,广西、海南的集中化指数高达0.80以上。 52 5期 张耀光 等:关于我国海洋经济地域系统时空特征研究 5我国沿海省区海洋经济综合实力评估 各沿海省区海洋经济综合发展水平存在的差异,为了能更加深入地判别各沿海省海洋 经济综合发展水平的差异程度,在此仍用主成份分析方法,对我国海洋省区进行海洋经济综 合发展水平评估。 5.1变量的选取 影响各沿海省海洋经济发展实力的因素是多方面的,考虑选取一些能综合反映海洋经 济实力的指标,在此共选取18个变量,形成11个省区、18个变量的原始数据矩阵。18个变 量指标如下: (2)方差分析 通过对原始数据矩阵进行标准化计算,xij=(xij-xij)/σ,σ= j i=1 !(xij-x)2 (n-1)" xij—原始数据矩阵,σ—标准差,n—年,x—平均值,通过计算相关系数矩阵(略),由相 关系数计算特征值以及各主成份的贡献率与累计贡献率,进一步进行方差分析(表5)。 表5 特征值、贡献率和累积贡献率 Tab.5Totalvarianceexplained X1 海洋经济总值(亿元) X7交通占全省海洋产值比重(%) X13水运货运量(万吨) X2 海洋从业人员人均海洋产值 (元) X8旅游占全省海洋产值比重(%) X14港口吞吐量(万吨) X3渔业占全省海洋产值比重(%) X9水产总产量(万吨) X15集装箱吞吐量(万吨) X4油气占全省海洋产值比重(%) X10油气总产量(万吨) X16旅游入境人数(人) X5盐业占全省海洋产值比重(%) X11海盐产量(万吨) X17旅游外汇收入(美元) X6造船占全省海洋产值比重(%) X12 船舶产量(万吨) X18海洋科研人员数(人) 53 地 理 科 学 进 展 25卷 按前述主成份分析的原理,在此,考虑4个主成份其贡献率高达85.534%。已能解释沿 海各海洋省区的综合发展水平。通过计算得出主成份z1,z2,⋯,z4的载荷(表6)。 表6主成分载荷 Tab.6Componentmatrix 根据表 5旋转后的特征值进行计算可得出所选的 4个主成份的权重分别为 0.360、 0.243、0.237、0.160。经计算各省区主成份得分和综合得分,从而得出沿海各省海洋经济实力 水平(表7)。 表7 取4个主成份和取6个主成份计算的综合得分 Tab.7Contrastofcomprehensivescorescomputedbyextractingfourorsixcomponents 如果一个区域在某一主成份上的得分为正,则意味着这一区域的该主成份在平均发展 水平之上,属于海洋经济综合实力较强的省区;反之,得分为负则表明在平均水平之下。从表 54 5期 张耀光 等:关于我国海洋经济地域系统时空特征研究 7中,综合得分取正值的为上海、广东、山东、天津和浙江,前三位中上海、广东基本接近。其 他省区综合得分为负值,其中可分为二类,辽宁、福建、江苏为一类水平,其综合得分在-0.1 到-0.2之间,另一类为河北、海南和广西,其综合得分在-0.2以下。这些省区还应更进一步 开发海洋资源,从事沿海和海洋区域资源综合管理及可持续发展[13]。4个主成份综合得分和 6个主成份综合得分的差异,主要体现在广东、上海前后位序上的差别,福建和辽宁前后位 序上的差别,以及广西和海南位序上的差别,这主要是由于主成份的选取多少反映信息量的 多少所至。上海和广东二省综合得分相差极小,上海对海洋经济的发展,一是造船工业的增 长,二是上海洋山深水港的建设,三是海洋旅游业等海洋产业得到进一步发展,而广东海洋 经济是多元化方向发展,海洋经济各产业得到全面增长。另一方面,不同年际之间各海洋经 济的综合水平也存在差异变化。 6结语 (1)人海关系地域系统是人地关系地域系统的组成部分,同样是地理学研究的核心内 容。我国是海洋大国,随着海洋资源的开发,海洋经济的发展,人海关系地域系统的研究愈见 重要,可为我国建设海洋强国在理论上提供一定的依据。 (2)在海洋经济地域系统的研究中,把时间和空间的研究作为主要内容,发挥了地理学 研究的特色。文中所分析海洋经济年际间和地区间的变化正是体现了这一内容。 (3)进行海洋经济地域系统的研究,不能停留在一般的定性描述上。为了增加研究内容 的科学性和理论深度,在研究方法上应用数学模型,做到从定性到定量的综合集成。 参考文献 [1]吴传钧,论地理学的研究核心—人地关系地域系统.经济地理,1991(3):1~5. 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[13]AdalbertVallage.Sustainoceangovernance,ageographicalperspective.SimultaneouslypublishedintheUSAandCanada byRouttedge,2001. 55 地 理 科 学 进 展 25卷 ResearchontheCharactersofSpaceandTimeofMarine EconomicArealSysteminChina ZHANGYaoguang,LIUKai,WANGShengyun (ResearchCenterforMarineEconomyandSustainableDevelopmentof LiaoningNormalUniversity,Dalian,116029) Abstracts:Theresearchonmarineeconomicareasystemisthemostimportantpartinman- earthrelationshipareasysteminChina.Thispaperdiscussedthecharactersofmarineeconomic areasystemfromthepointofman-earthrelationshipareasystem.Firstlythepaperanalyzedthe marineresources,marineindustryandthedevelopmentprocessofChina.Thentheauthorana- lyzedthedevelopingconditionofmarineeconomybasedonspaceandtimechanging.What’s more,thispaperevaluatedcomprehensivestrengthofmarineeconomyoveryearsbyusingsome econometricmethodssuchasprincipalcomponentanalysis,anddrewthesmoothcurvesbetween thetotalvalueofmarineeconomyandmarineindustries,whichgavethelineartrendofthein- creaseofmarineindustries.Accordingtothedevelopmentofmarineindustries,theauthorana- lyzedthecharacterofmarineindustriesanddrewatri-axialmaptoanalyzethedevelopingpro- cessofmarineindustry.Atlast,inordertoreflectthedifferencesbetweendifferentareasystems ofChinesemarineeconomy,theauthorusedthemethodofprincipalcomponentanalysistogive anevaluationandclassificationofcomprehensivestrengthofcoastalprovinceandcities.Based onthisresult,somemarineeconomicregionsareclassifiedaccordingtothecomprehensive strength. Keywords:man-earthrelationship;man-oceanrelationship;marineresources;marine industries;marineeconomicarealsystem 56