广东省陆海系统耦合协调度及演化速度测算分析

广东省陆海系统耦合协调度及演化速度测算分析
梁俊杰;杨木壮
【摘要】构建陆海系统耦合协调度指标体系与评价模型,探究2000-2012年广东
省陆海系统耦合协调度的变化过程,进一步分析陆海系统的演化速度,进而探讨影响
耦合协调度的因子,研究发现: (1)广东省陆海系统综合发展得分有所提升;(2)广东省
陆海系统正处于"初级协调"阶段,并且往良性协调方向发展;(3)广东省陆海系统要达到协调应优先重视经济效率因子、社会建设发展因子和劳动技术投入因子.
【期刊名称】《海洋经济》
【年(卷),期】2015(005)004
【总页数】7页(P42-48)
【关键词】耦合协调度;演化速度;陆海系统;广东省
【作者】梁俊杰;杨木壮
【作者单位】广州大学地理科学学院,广东广州510006;广州大学地理科学学院,广
东广州510006
【正文语种】中文
【中图分类】F207
我国在《中央关于国民经济和社会发展十二五规划的建议》提出要“海洋经济发展。

坚持陆海统筹，制定和实施海洋发展战略，提高海洋开发、控制、综合管理能力”。

我国是海洋大国，陆地与海洋是一个息息相关、相互依赖与依存的整体。

20世纪90年代，学者张耀光提出以经济为中心作为结合点发展海陆一体化［1］；栾维
新通过海陆产业差异分析认为产业发展是海陆一体化的契合点［2，3］；张峰奇认为海洋的发展离不开陆地，海陆统筹是长远和全局的利益，也是发展国民经济基本指导和战略模式［4，5］；王芳在分析海洋对陆地经济推动作用以外更注重海洋的政治作用［6］；郑贵斌提出编制资源环境、技术、产业和区位为一体的综合集成规划，有利于推动陆海一体化［7］。

越来越多的学者重视陆海统筹，这说明海洋与陆地是紧密相联而不是孤立分离的。

一些研究海陆统筹发展相关问题的学者主要运用灰色关联分析法、空间分析法、系统理论分析法等方法集中研究产业结构的差异性［8-9］。

目前有关海陆系统协调发展研究仍以定性研究为主，定量研究将是今后的一个主要方向。

研究陆海系统的综合发展，包括经济结构、社会进步、生态持续等，有助于客观地了解海陆系统的协调度，为陆海统筹发展提供正确的指导方向。

1.1 耦合协调度及其模型计算方法
耦合是物理学当中的概念，指的是两个或多个系统或者运动形式通过各种相互作用彼此影响以达到协调的现象。

耦合本身并无好坏之分，若系统内部各要素之间相互配合，推动发展则认为是正耦合；反之，导致系统迟滞倒退则认为是负耦合。

协调则要求各系统或者系统要素相互促进发展，保持和谐稳定的积极良性关联。

而协调度是用以度量事物发展中走向和谐、友好共生程度的指标。

因此，将耦合度与协调度相结合为耦合协调度，可以用来判定系统内部或者不同系统之间良性协调统一的关联程度。

本文采用线性加权法计算海陆系统综合评价得分［10］，计算公式如下：
式中：f（x）、g（x）分别表示海洋、陆地系统的综合评价值；x′i、y′i表示各系统的无量纲化后的指标数值；ai、bi表示对应系统各指标的权重值。

考虑到各指标数值的数量级和量纲之间的差别，为具有可比性，对各数据指标进行标准化处理。

正向指标标准化：
式中：maxxi、minxi分别为各系统内第项指标的最大值与最小值。

本文采用熵值赋权法确定ai、bi权重值，原因是熵值赋权法是根据客观环境所提供的原始信息，通过计算模型得出指标间的关联程度及决定指标的权重，可以减少主观因素对指标权重的影响［11］。

借鉴物理学中的耦合系数模型，双系统耦合度模型可以表示为：
式中：C表示耦合度测算值，C∈［0，1］。

当C=1时，耦合度最大，表示系统内部各要素或各系统配合得当，相互促进发展；而C=0时，耦合度最小，表示系统内部各要素或各系统相互制约，系统难以发展，处于负耦合。

耦合度无法全面反映系统或复合系统综合发展水平和协调发展指数，因此引入耦合协调度模型：
式中：D为耦合协调度；C为耦合度；T为各系统的综合协调指数，反映各系统对整体的贡献系数；α，β为待定系数，本文均取0.5。

本文借鉴1998年廖崇斌对耦合协调度具体的评定标准与等级划分［12］（表1）。

1.2 演化速度及其模型计算方法
演化速度指各系统在变化过程中的表现形式，一个系统发生变化的速率必然导致另一个系统产生变化的行为特征，即一个系统的变化是来自于另一个系统变化的敏感程度，能够论证各系统之间相互关联的变化程度。

演化速度在耦合协调度的基础上进一步在复合系统上产生的回应状态得到扩展：若当一个系统对整体发展产生阻碍作用，另一个系统自会形成反馈回路，通过指标对其进行抑制、修正和调控作用。

其算法公式借用“一般系统论中系统演化”思想，算法如下［13］：
（1）非线性函数采用泰勒级数展开，并略去高次项得到近似线性系统：
（2）根据一般系统论建立预耦合系统的动态演化方程：
（3）各系统演化速度评价模型：
（4）全系统耦合状态评价模型：
2.1 研究区概况
广东省地处中国南部，与香港、湖南等地接邻，位于北纬20°09′—25°31′，东经109°45′—117°20′，南邻南海，大陆海岸线全长4 114.4千米，海域面积近42万平方千米，是全省陆地面积的两倍多。

据广东省统计局公布的数据，2012年广东省GDP高达57 067.92亿元，同比增长了6.8%，居全国首位。

2012年，广东省海洋生产总值达到10 506.6亿元，同比增长了12.5%。

广东省的海陆系统之间是不间断地存在物质、信息的运输与交换，二者相互促进的关系日益突出。

2.2 数据来源与评价指标建立
考虑数据指标的适当性、可比性、客观性与可获性，本文构建广东省陆海系统耦合协调度指标体系。

其中，权重是根据上述采用熵值赋权法得出；海洋系统数据主要来源于《中国海洋统计年鉴（2001—2013）》，陆地系统数据主要来源于《广东省统计年鉴（2001—2013）》。

将原始数据经过极差标准化后得到的标准值代入上述方程，得到2000—2012年
广东省陆海系统的综合评价分值，进而得到陆海系统间耦合度与耦合协调度D变
化情况，并利用廖崇斌总结的协调等级划分表逐年依次对广东省海陆系统划分等级，得到表3和图1。

3.1 海陆系统综合评价时序分析
从表3和图1可以看出，广东省海洋系统和陆地系统的综合评价分值都大致稳步
递增。

海洋系统的综合评价分值区间在［0.169 6，0.769 1］，而陆地的综合评价分值区间在［0.137 0，0.859 3］。

总体上，二者综合分值增长明显，2012年海洋系统综合评价分值较2000年净增0.599 5，增长了77.95%，而同期陆地系统
综合评价分值净增0.722 3，增长了84.06%。

依据海洋系统和陆地系统各自发展
综合评价值的不同，依次划分为：f（x）＞g（x），陆地系统发展滞后型；f（x）=g（x），陆地系统和海洋系统同步发展型；f（x）＜g（x）海洋系统发展滞后型。

从表3可以看到，2000—2002年、2005年和2006年，都是属于陆地系统发展
滞后型，即海洋系统综合发展水平高于同期陆地系统综合发展水平，而2003年、2004年和2007—2012年，则属于海洋系统滞后型，即陆地系统综合评价分均比海洋系统综合评价分值高，但是相差的区间只在［0.0026，0.0902］，说明二者
的增长利益相差不大，基本是一致的，但是仍然以陆地系统综合发展为主，其增长的效率要比海洋系统高。

3.2 海陆系统耦合协调度时序分析
根据表3和图1，2000—2012年，陆海系统的耦合度一直处于［0.493 1，0.5］区间，增长缓慢且不明显。

相反，耦合协调度D呈稳步递增的上升状态，并且上
升的幅度显著，由原来2000年的0.276 1到2012年的0.637 6，上升了0.361 5，增长约56.7%。

出现耦合度停滞不前而耦合协调度增长的差异情况的可能原因，是因为耦合度只计算陆海系统之间的相互作用的强度，即二者的同步性，但没有说明同步性的方向与趋势；而耦合协调度D把协调的好坏程度考虑进去，即认为陆
海系统的良性耦合度是逐年递增、相互协调发展的。

借鉴廖崇斌划分的耦合协调度分类表，发现广东省在2000—2012年海陆系统之间的发展关系大致分为“中度
失调——轻度失调——勉强协调——初级协调”四个阶段。

当中，从2002年开始，海陆系统发展关系处于“轻度失调”长达6年，后来在2008年转入“勉强协调”阶段，继而再转入“初级协调”的关系。

可以看到，广东省的海陆协调关系总体上是由“坏”转“好”的趋势，整个系统都是在良性发展，但这种良性发展只是起步阶段，同时说明广东省已经开始重视海洋系统的综合发展。

3.3 海陆系统演化速度时序分析
将广东省海陆系统综合评价值变化曲线进行拟合，得到变化的方程式分别为：
利用V陆和V海计算得到海陆系统的耦合变化速度（图2）。

可以看到，海洋系统、陆地系统和陆海系统的演化速度基本一致，均先升后降态势，呈倒“U”型曲线。

根据图2可以将演化过程分为两个阶段：2000—2008年是第一个阶段，三
者的演化速度都是呈上升的状态，而海陆全系统演化速度上升尤为明显；2008—2012年是第二个阶段，三者演化速度基本呈下降的趋势，但是海洋系统演化速度下降幅度不明显。

第一个阶段说明广东省在发展陆地系统的同时兼顾海洋系统的综合发展，而且海陆系统相互制约的关系逐渐增强。

二者由于协调发展其耦合协调度也由“中度失调”慢慢转向了“勉强协调”，得到了显著的提高。

但随后两者之间的差异情况也逐渐拉大。

第二阶段虽然表明海陆系统耦合协调度已经步入了“初级协调”的阶段，但是内部出现了危机，相互制约的作用开始减弱，陆海系统正缩小之间的差异状况。

如果不注意可能会导致“二元结构”，掉入“勉强协调”阶段或者更差。

3.4 海陆系统耦合协调度的影响因子分析
耦合协调度的影响因子很多，考虑到海洋与陆地系统之间的耦合协调度主要受到经济、社会发展的影响，因此，用人均GDP指标代表经济效率，用二三产业占GDP 总值比重代表产业结构，用出口贸易总额占对外贸易总额比重代表对外经济独立度；用建成区面积占总面积比重代表社会建设发展，用海洋技术人员占社会专业技术人员总量比重代表劳动技术投入，分别与陆海系统耦合协调度通过SPSS软件进行两相关变量分析。

从表4和图3可以看到，五个因子分别对海陆系统耦合协调度的相关性至少在5%的置信水平区间上是显著的。

除了对外经济独立度和陆海系统耦合协调度的拟合不太理想外，R2只有0.546 5，而其余因子和陆海系统耦合协调度的拟合较为理想，R2均在0.85以上，说明经济效率、产业结构、社会建设发展、劳动技术投入等影响因子对耦合协调度的影响程度较高。

并且这五个因子与耦合协调度均是成一条从左到右向上的曲线，二者呈正相关。

其排名如表所述：经济效率＞社会建设发展＞劳动技术投入＞产业结构＞对外经济独立度。

①经济效率与陆海系统耦合协调度呈正相关（0.99**），人均可支配收入的提高对陆海旅游资源、文化资源的需求进一
步提高，为人们提供物质精神的需求。

人均可支配收入越高说明该区域经济发展越好。

由此保持地区生产总值增长率，扩大并调整地区内需。

②社会建设发展主要表现在建设用地的规模不断扩大，集约程度不断提高，但是可利用的土地资源是有限的，政府会进行围填海建设活动，直接影响到海洋系统的发展。

提高陆海系统耦合协调度需要提高土地利用集约程度，调整土地利用结构。

③陆地系统和海洋系统的综合发展离不开劳动力的因素，具备良好素质的劳动力能够为陆海系统的发展提供优质的技术载体，特别是海洋专业技术人员，能够有效地推动海洋系统往优质的发展。

因此，需要大量提供优秀的素质高的劳动技术人员和基础知识教育的投入，特别是在海洋产业相关的领域。

④产业结构对陆海系统耦合协调度也有重要的影响。

陆地系统的综合发展主要依靠第二、三产业发展；海洋系统的经济发展也应该由第二、三推动。

因此有必要调整产业结构，提高二三产业的社会价值总量，用第二、三产业反哺第一产业，提供更多的资金与技术。

⑤对外经济独立度对陆海耦合协调度的相关度最弱。

由于海洋运输是对外经济贸易的主要途径，因此，应重视海洋运输规划，重视海洋运输的港口、路线、中转衔接点、仓库等设施规划，关注对外经贸易达成协议的人员培训、公司升级和补贴优惠政策等。

本文构建了海陆系统耦合协调度评价模型与指标体系，探究2000年至2012广东省海陆系统耦合协调度的变化过程，进一步分析陆海系统的演化速度，进而探讨影响耦合协调度的因子。

研究发现：（1）广东省海陆系统综合发展得分有提升。

海陆系统综合发展分值主要从经济效率、社会发展、投入力度和可持续发展四个维度进行综合评价，均得出2012年各系统要比2000年综合分值提高幅度大，这反映陆海各自系统都在各方面得到明显的进步。

（2）广东省海陆系统正处于“初级协调”阶段，以良性协调发展。

2000年至2012年广东省海陆系统经历“中度失调—轻度失调—勉强协调—初级协调”四个阶段，而且从演化速度看来，陆海系统的步调保持一致，说明二者的发展基本一致，处于良性协调的发展阶段。

（3）广
东省海陆系统耦合协调度优先重视经济效率因子、社会建设发展因子和劳动技术投入因子。

因此必须培养各系统相关的专业技术人员，加大对基础教育，科学技术的投入，并且提高土地集约利用程度，理性进行围填海建设活动，调整内需结构，扩大内需渠道等。

【相关文献】
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