海洋生态经济系统交互胁迫关系
验证及其协调度测算
摘 要:随着人类开发海洋资源、发展海洋产业的规模化推进，海洋生态系统运行状况愈加恶劣。以我国海洋
生态经济系统基本演变规律为出发点，综合生态足迹法、承载力模型和可持续发展度量法，在构建系统发展状态评
价指标体系的基础上，对沿海11省市2000年-2009年海洋生态、经济、社会三个子系统发展状态的时空动态关系曲
线进行拟合，基于交互胁迫论和非线性回归模型，证实了构成海洋生态经济系统的三个子系统之间存在的交互胁
迫关系，并应用耦合模型对三个子系统的时空协调度进行测算，判别出沿海11省市海洋生态经济系统协调发展大
多处于“S”型发展机制的拮抗或磨合阶段，且由于海洋生态子系统的恶化，部分省市协调类型为生态脆弱型，可持
续发展态势十分严峻。
关键词:海洋生态经济系统；交互胁迫关系；协调度；沿海11省市
1 引言
1966年，美国经济学家肯尼斯·鲍尔丁发表了
题为《一门科学——生态经济学》的论文，首次提出
了“生态经济协调理论”[1]，该理论认为，人类经济社
会活动无时无刻不在与生态系统发生关系，且经济
社会系统的运行始终建立在生态系统基础上，并与
生态系统构成了耦合关系复杂的生态经济复合系
统。在该系统中，不断增长的经济社会系统对资源
环境需求的无止境性与相对稳定的生态系统对资
源环境供给的局限性构成了连续发展过程中贯穿
始终的矛盾。该论断同样适用于海洋生态经济这
一特殊复合系统。
随着人类开发海洋资源、发展海洋产业的规模
化推进，海洋生态系统运行状况愈加恶劣，20世纪
90年代后期尤其是进入 21世纪，国内外对于海洋
生态经济协调发展关系和可持续性评价的研究不
断增多，研究对象涵盖沿海国家[2]、沿海地带[3，4]、沿
海城市[5]、海岸带[6-8]、近海[9，10]、渔场[11，12]、海洋保护区
[13]等众多地理空间区域，所运用的研究方法包括系
统分析[2，5]、生态经济学[7，12]、地理学[14，15]、数学模型[6，8]、
管理学[16-18]等。但在现有海洋生态经济协调发展的
研究中，尚未重视将社会作为一个独立系统与海洋
经济系统、海洋生态系统相结合予以研究，对海洋
生态经济复合系统内部交互胁迫关系尚未进行验
证，探讨三个子系统之间协调度时空演变规律的研
究基本处于空白状态，使得海洋生态经济协调治理
及其可持续发展研究在理论深度与实证检验上存
在很大欠缺。
生态经济系统尤其是区域生态经济系统协调
发展测度已是发展中国家可持续发展问题研究的
热点之一[19-20]。尤其是近几年学术界对生态经济复
合系统协调发展的研究逐渐由静态、定性现状分析
转向动态、定量趋势评价[21-22]，常用的协调度测度模
型包括EKC计量模型[23-24]、灰色系统模型[25]、投入产
出模型[26-27]、耦合模型[28-29]等。这些模型各有适用范
围及优缺点，在很大程度上推动了该领域的研究进
展，但关于生态经济系统协调状态测度仍有诸多问
题亟待解决[30]，集中表现在:①系统协调状态判定标
准仍是目前学术界争论的焦点[31]；②通常忽略对各
系统发展长期规律性验证，使研究结论多少带有一
收稿日期:2011-09-01；修订日期:2011-11-25
基金项目:高等学校博士学科点专项科研基金博导类资助课题:“我国海洋生态经济系统非协调发展测度、机理及优化机制研究”（编号:
20110132110015）。
作者简介:高乐华，女，山东济宁人，博士生，主要研究方向为海洋经济与生态。E-mail:gaolehua1985@
通讯作者:高强，E-mail:gao1221@
第34卷第1期资 源 科 学
定片面性[32]。
鉴于此，本文将首先借鉴生态足迹法、承载力
模型和可持续发展度量法，构建海洋生态经济系统
发展状态评价指标体系，并采用层次分析法、熵值
法、多目标决策权系数法确定评价指标体系权重，
随后，应用交互胁迫论及非线性回归模型，对我国
沿海 11省市 2000年-2009年海洋生态经济系统三
个子系统的时空动态关系曲线进行拟合，在验证各
子系统的确存在交互胁迫关系的前提下，应用耦合
模型对各子系统的协调度进行测算，并在设定协调
度演化阶段及协调类型判别标准的基础上，判断沿
海 11省市海洋生态经济系统协调发展所经历的阶
段及协调类型，以全面揭示我国海洋生态经济系统
协调运行的时空演变规律，弥补当前研究不足，并
为构建海洋生态经济系统协调发展优化机制提供
依据。
2 海洋生态经济系统发展状态评价
指标体系
海洋生态经济系统是由海洋生态系统、海洋经
济系统与海洋社会系统相互作用、相互交织、相互
渗透而构成的具有一定结构和功能的特殊复合系
统。在海洋生态经济系统中，海洋生态子系统由海
洋自然资源与环境构成，以海洋生物结构和海洋物
理结构为核心，包括海洋生物种群、海洋油气资源、
海洋能源、海水资源、海洋空间资源等自然要素，其
功能是为海洋社会与海洋经济子系统活动提供支
撑、容纳、缓冲、净化等服务；海洋经济子系统以各
类海洋资源的开发、利用和保护为核心，由海洋生
产力和生产关系组成，包括海洋渔业、海洋油气业、
海洋化工业、海洋工程建筑业、海洋交通运输业、海
洋旅游业等产业部门要素，其功能是实现各类海洋
资源物质从分散向集中运转、能量由低效到高效聚
集、信息自低序向高序反馈、价值由低质到高质积
累；海洋社会子系统以人为核心，以满足人类对各
类海洋产品的需求为目的，由依托海洋进行生产或
生活的人群及其所创造的具有海洋特性的思想观
念、道德精神、文化艺术、教育、科技和法规制度等
要素组成，其功能是向海洋经济子系统提供劳力与
智力支持。据此，借鉴相关研究成果，综合生态足
迹法[33-35]、承载力模型[36-38]和可持续发展度量法[39-40]，
在充分认识由海洋生态子系统、海洋经济子系统与
海洋社会子系统共同构成的海洋生态经济系统的
本质、特性及各子系统作用关系的基础上，分别从
生态、经济、社会三个方面考虑构建海洋生态经济
系统发展状态的表征指标体系。
指标测量值主要来自历年《中国海洋环境质量
公报》、《中国海洋灾害公报》、《中国海平面公报》、
《海域使用管理公报》、《中国海洋发展报告》、《中国
海洋统计年鉴》、《中国环境统计年鉴》、《中国农业
年鉴》、《中国人口统计年鉴》、《中国统计年鉴》、
Westlaw万律数据库。选取层次分析法（AHP）[41]1种
主观赋权法，熵值法[42]与无限方案多目标决策方法
确定有限方案多目标决策权系数 [43]2种客观赋权
法，确定海洋生态经济系统发展状态评价指标体系
的权重，结果见表1。
3 海洋生态经济系统交互胁迫关系
验证
交互胁迫论认为，生态经济系统内部存在复杂
的交互胁迫关系。在生态经济系统发展过程中，系
统内部既有恶性循环过程，也有良性循环环节。随
着某子系统受到的胁迫作用突破某一触发点，压力
将开始显现，同时，胁迫系统将被迫调整减缓，而当
积极的调控措施发挥作用，子系统之间的矛盾得到
缓和时，新一轮的恶性→良性循环又将开始，即生
态经济系统在各子系统的交互胁迫作用下，遵循的
是“S”型发展机制[44]。
根据周一星等人的研究，城镇化水平与经济发
展水平之间存在着某种对数曲线的交互关系 [45，46]，
其表达公式为:
y =a lg x +b （1）
式中 y 为城镇化水平；x 为人均国民生产总值；
a，b为非负待定参数。而Grossman等人早就证实
生态环境状况与经济发展水平之间是一种倒“U”型
曲线的交互关系[47]，其表达公式为:
z =m -n(x -p)2 （2）
式中 z代表生态恶化程度；x为人均国民生产总值；
m，n，p为非负待定参数。
方创琳等人根据上述两种关系模型，采用数学
方法推导出生态经济系统中社会子系统与生态子
系统之间的双指数交互关系曲线[48]，该种交互曲线
表现为一个幂函数和指数函数叠加而成的复合函
数，其表达公式为:
z =m -n(10
y -b
a -p)2 （3）
174
2012年1月 高乐华等：海洋生态经济系统交互胁迫关系验证及其协调度测算
系
统
层
生
态
子
系
统
经
济
子
系
统
社
会
子
系
统
AHP
法
决策
权系
数
熵值
法
综合
权重
状态
层
生态
条件
生态
压力
生态
响应
经济
规模
经济
结构
经济
活力
社会
人口
生活
质量
科技
水平
管理
能力
AHP
法
决策
权系
数
熵值
法
综合
权重
基础指标层
生物多样性
严重污染海域面积比重
人均海水产品产量
海水浴场健康指数
年均赤潮发生次数
可养殖面积利用率
单位面积工业废水排放量
单位面积工业固体废物产生量
单位海域疏浚物倾倒量
海平面上升
年均单位岸线灾害损失
海洋自然保护区面积比重
环保投入占GDP比重
近岸海洋生态系统健康状况
人均海洋生产总值
海洋生产总值占GDP比重
海域利用效率
人均固定资产投资
海洋第三产业比重
海洋第二产业比重
海洋产业多元化程度
比较劳动生产率
海洋产业竞争优势指数
海洋产业区位商
人口密度
城镇化水平
受教育程度
涉海就业人员比重
城镇居民人均可支配收入
城镇居民人均消费总额
人均用电量
恩格尔系数
海洋科技研究人员比重
海洋科技创新能力
海洋科研机构密度
海洋科研课题承担能力
单位岸线海滨观测台站密度
年均出台政策文件
确权海域面积比重
AHP
法
决策
权系
数
熵值
法
综合
权重
表1 海洋生态经济系统发展状态评价指标权重计算结果
Table 1 The weight of marine eco-economic state evaluation index system
175
第34卷第1期资 源 科 学
式中 z 代表生态恶化程度；y 为城镇化水平；m，
n，a，b，p为非负待定参数。这种双指数交互曲
线在整个递变过程中，呈现多个复合“S”型曲线组
合的节律性演变规律。
本文参照上述三种关系模型，将其引入海洋生
态经济系统。在海洋生态经济系统中，人类社会具
有生产与消费的双重功能，海洋社会子系统内人的
价值观以及由此形成的海洋社会组织及文化是造
成当前海洋经济子系统飞速发展而海洋生态急剧
恶化的根本原因。人是海洋经济子系统发展的驱
动者与调控者，以“人”为主体构成的海洋社会子系
统通常与海洋经济子系统同步发展。因此，海洋生
态经济系统三个子系统之间的根本关系应归结为
海洋社会子系统与海洋生态子系统之间的双指数
曲线交互关系，海洋生态经济系统的交互胁迫演变
轨迹主要通过该曲线来描述，即公式为:
z =m -n(10
y -b
a -p)2 （4）
式中 z代表海洋生态恶化指数；y为海洋社会子系
统发展状态评价值；m为海洋生态子系统阈值；n，
a，b，p是非负待定参数。
海洋生态经济系统发展状态评价指标分为两
种类型，对不同类型指标需采用不同的无量纲化方
法。公式为:
rij =
ì
í
î
ïï
ïï
xij -ximin
ximax -ximin ，正向指标
ximax -xij
ximax -ximin ，负向指标
（5）
式中 xij 为海洋生态子系统第 i个指标的实际计算
值；ximax ，ximin 分别为第 i个指标 2000年-2009年
11省市中的最大值和最小值。由于需要反映的是
海洋生态恶化程度，海洋生态子系统的评价指标无
量纲化公式与上式相反。经过各子系统各指标权
重与无量纲化值的加权求和，得出2000年-2009年
沿海11省市及合计的海洋生态恶化指数、海洋经济
发展指数与海洋社会进步指数。
根据对数曲线方程、倒“U”曲线方程，应用
软件分别对沿海 11省市的海洋经济发展
指数与海洋社会进步指数、海洋生态恶化指数与海
洋经济发展指数进行曲线拟合求解，从SSE（方差）、
RMSE（标准差）、R-square（决定系数）、Adjusted
R-square（校正后的决定系数）四项指标来看，11省
市的对数曲线方程与倒“U”曲线方程拟合结果均较
理想。继而应用得到的对数关系方程式和倒“U”关
系方程式，推导出沿海11省市2000年-2009年海洋
社会与海洋生态子系统双指数关系方程式，并绘出
两者交互关系双指数曲线，详见表2和图1。
通过对海洋社会子系统与海洋生态子系统交
互关系双指数曲线方程加以理论分析可知，m可表
示当曲线拐点出现时海洋生态子系统生态呈现的
恶化程度；n值与海洋生态子系统随海洋社会子系
统发展变化的速率有关，其值越大，海洋生态子系
统运行状况变化速率越快；b值决定双指数曲线拐
点出现的早晚，其值越大，拐点出现时海洋社会子
系统发展水平越高。
地区
辽宁
河北
天津
山东
江苏
上海
浙江
福建
广东
广西
海南
合计
双指数关系方程式
Z=(10（）/)2
Z=(10（）/)2
Z=(10（）/)2
Z=(10（）/)2
Z=(10（）/)2
Z=(10（）/)2
Z=(10（）/)2
Z=(10（）/）2
Z=(10（）/)2
Z=(10（）/)2
Z=(10（）/)2
Z=(10（）/)2
m值
n值
a值
b值
p值
表2 沿海11省市海洋社会子系统与海洋生态子系统双指数关系方程式
Table 2 Double exponential equation of marine social and ecology subsystem in 11 coastal provinces
176
2012年1月 高乐华等：海洋生态经济系统交互胁迫关系验证及其协调度测算
从 m值来看，上海市＞江苏省＞浙江省＞天津
市＞广东省＞山东省＞福建省＞河北省＞辽宁省
＞广西省＞海南省，表明长三角区域在海洋生态经
济系统双指数曲线拐点出现时，海洋生态恶化程度
较高，其次为天津市、广东省、山东省等海洋经济社
会发展相对发达地区。
从 n值来看，浙江省＞山东省＞广东省＞天津
市＞福建省＞上海市＞辽宁省＞河北省＞江苏省
＞海南省＞广西省，表明海洋生态恶化速度与海洋
经济社会绝对规模扩张速度有关，海洋经济社会规
模扩张越快，海洋生态恶化越迅速。
从 b值来看，山东省＞浙江省＞广东省＞上海
市＞江苏省＞辽宁省＞福建省＞天津市＞海南省
＞河北省＞广西省，表明海洋经济社会发展相对先
进地区出现生态拐点要晚于海洋经济社会发展后
进地区，且先进地区拐点出现时海洋经济社会发展
水平较高。
以上情况说明所求出的双指数关系方程式能
够恰当反映沿海 11省市海洋生态经济系统交互胁
迫关系的基本演变轨迹，沿海11省市海洋社会子系
图1 沿海11省市海洋社会子系统与海洋生态子系统交互关系双指数曲线
Double exponential curve of marine social and ecology subsystem in 11 coastal provinces
177
第34卷第1期资 源 科 学
统与海洋生态子系统交互胁迫关系的演进过程符
合双指数曲线的变化规律，即海洋经济社会发展对
海洋生态环境表现出明显的胁迫作用，同时海洋生
态环境对海洋经济社会发展也具有较强的约束作
用。
4 海洋生态经济系统协调发展阶段
及类型判别标准
通过对海洋生态经济系统三个子系统交互胁
迫关系的分析与验证可知，我国海洋生态经济系统
各子系统之间客观上存在着动态胁迫与约束的交
互关系。在此基础上，借助于系统科学理论，构建
用于衡量海洋生态经济系统协调度的动态耦合模
型[49]，对沿海11省市海洋生态经济系统各子系统交
互胁迫关系下的协调发展态势进行定量探讨。海
洋生态经济系统任意两个子系统交互胁迫与演进
的变化过程可视为一种非线性过程[50]，由于非线性
系统运动的协调性取决于一次近似系统特征根的
性质[51]，将其在原点附近按泰勒级数展开，并略去高
次项，按照一般系统理论[52]，该两个子系统交互胁迫
关系用协调度表示的演化方程可以推导为:
A = df (G)dt =α1 f (G) +α2 f (H)，VA = dAdt （6）
B = df (H)dt =β1 f (G) +β2 f (H)，VB = dBdt （7）
α =arctan(VA/VB) （8）
式中 f (G)与 f (H)为复合系统任意两个子系统的发
展演化状态；A，B表示受自身和另一系统影响下
的复合系统任意两个子系统的演化状态；VA，VB分
别为两个子系统受自身和另一系统影响下的演化
速度。假设海洋生态经济系统演化满足组合“S”型
发展机制，A与 B系统的动态交互胁迫关系也呈现
周期性变化，可以将 VA，VB的演化轨迹投影在二维
坐标系平面中进行分析，由此，V = f (VA,VB)的变化
轨迹可以视为坐标系中的一个椭圆（如图 2所示），
VA与 VB的夹角 α满足 tanα = VAVB ，则 α即被称为两
个子系统的协调度。根据协调度 α的取值，可将海
洋生态经济系统任意两个子系统的协调演化过程
划分为低级协调（Ⅰ）、拮抗（Ⅱ）、磨合（Ⅲ）、同步协
调（Ⅳ）4个阶段。
当 90∘＜α≤180∘时，该两个子系统处于低级协
调阶段，一般出现于海洋经济与社会发展初期或高
级阶段，这一时期以生产要素向沿海地带集聚为
主，由于A系统进展缓慢甚至倒退，基本不受B系统
的限制和约束，两系统之间的相互影响与胁迫几乎
为零；当 -90∘＜α≤0∘时，该两个子系统处于拮抗阶
段，一般出现于海洋经济与社会加速发展中期，由
于A系统的快速发展对B系统的索取及破坏日益严
重，两系统矛盾不断激化，并愈演愈烈，B系统对A
系统的约束与限制越来越大，A系统与B系统之间
存在错综复杂的协同或拮抗作用，危机进入潜伏
期；当 -180∘＜α≤-90∘时，该两个子系统处于磨合
阶段，一般出现于海洋经济与社会加速发展阶段的
末期，以A系统发展速度减慢，且对B系统的胁迫作
用减缓为标志。由于A系统的快速发展，B系统逐
渐逼近阈值，两系统矛盾由尖锐到缓和再到尖锐不
断交替，伴随积极措施的实施，A系统与B系统之间
的交互胁迫关系将发生重组，逐渐由相互胁迫转化
为相互促进的关系，以此达到协调共生的发展状
态；当 0∘＜α≤90∘时，两个子系统处于同步协调阶
段，一般出现于海洋生态投入较大地区或海洋生态
环境保持良好地区，A系统与B系统均有良好发展，
但该时期A系统的发展开始显现出对B系统的胁迫
作用，B系统对A系统的约束和限制也日渐突出，新
一轮的交互胁迫作用即将开始。需要说明的是，4
个演化阶段仅是相对而言并非绝对，由于系统始终
处于螺旋式上升过程（如图 3所示），随着海洋生态
经济系统的发展，新一轮的低级协调-拮抗-磨合-
同步协调过程即是前一轮的高级演进。
根据耗散结构理论和生态需要定律理论[53]，处
于交互胁迫中的海洋生态经济系统可以看作是一
个开放的、非平衡的、具有非线性相互作用和自组
织能力的动态涨落系统，为清晰起见，进一步探讨
海洋生态经济系统各子系统发展状态的演变方向，
图2 协调度 α与协调阶段
Coordination degree and
coordination phase
图3 螺旋上升的协调关系
Spiral coordinative
relationship
178
2012年1月 高乐华等：海洋生态经济系统交互胁迫关系验证及其协调度测算
令V 生态表示由于海洋资源开发利用和海洋经济社
会发展引发的海洋生态状况变化率，令V经济表示由
于海洋资源开发利用而促进的海洋经济发展变化
率，令V 社会表示海洋社会进步变化率，则可以确定
海洋生态经济系统协调发展的 8种类型，其评判标
准详见表3。
5 海洋生态经济系统协调度综合评估
应用对我国沿海 11省市合计的海洋
生态经济系统三个子系统评价值进行非线性拟合，
得到其各自拟合曲线方程，如表4所示。
采用公式对拟合曲线方程求导，并应用上述耦
合模型公式求得2000年-2009年，我国沿海11省市
及其合计的海洋生态经济系统三个子系统协调度 a
（生态Vs经济）、b（生态Vs社会）、c（经济Vs社会）的
值，在极坐标系中描绘出沿海11省市各年海洋生态
经济系统三个子系统两两交互协调发展演变轨迹，
详见图 4。计算结果显示，伴随我国海洋经济与社
会的同步发展，两者对海洋生态环境产生了较强的
胁迫作用，海洋生态环境对海洋经济、社会的发展
也起着明显的约束机制，2000年-2007年，海洋经济
与生态子系统、海洋社会与生态子系统之间的协调
度始终处于拮抗阶段，海洋生态经济系统协调模式
属于生态脆弱型。然而近几年，随着海洋产业结构
的不断调整，人口素质、海洋科技水平以及海洋事
业管理能力的不断提升，加之对海洋生态修复与保
护工作的效果日渐显著，海洋生态环境得到一定程
度的改善，我国海洋生态经济系统各子系统于2008
年和2009年实现了同步协调发展，协调模式演变为
综合协调型。
根据沿海 11省市各自海洋生态经济系统双指
海洋生态
子系统状
态变化率
V生态
＞0
＞0
＞0
＜0
＞0
＜0
＜0
＜0
海洋经济
子系统状
态变化率
V经济
＞0
＞0
＜0
＞0
＜0
＞0
＜0
＜0
海洋社会
子系统状
态变化率
V社会
＞0
＜0
＞0
＞0
＜0
＜0
＞0
＜0
协调状态
综合协调型
社会滞后型
经济滞后型
生态脆弱型
经济社会后退型
生态社会后退型
生态经济后退型
不可持续型
状态说明
海洋生态保持较好，海洋经济增长较快，海洋社会进步平稳
海洋生态保持较好，海洋经济增长较快，且对海洋生态的胁迫作用不强，
但海洋社会发展落后
海洋生态保持较好，海洋社会进步平稳，且对海洋生态的胁迫作用不强，
但海洋经济增长落后
海洋生态显著恶化，海洋经济与社会发展对海洋生态的胁迫作用较强
海洋生态保持较好，但海洋经济与社会发展缓慢，甚至出现倒退
海洋经济增长较快，但海洋生态显著恶化，并导致海洋社会出现倒退
海洋社会发展较快，但海洋生态显著恶化，并导致海洋经济出现倒退
海洋生态恶化加剧，致使海洋经济与社会出现倒退
11省市合计
拟合曲线方程式
方程类型
拟合优度
海洋生态子系统
Y=+9129
二次型
SSE:
R-square:
Adjusted R-square:
RMSE:
海洋经济子系统
Y=+-2125
二次型
SSE:
R-square:
Adjusted R-square:
RMSE:
海洋社会子系统
Y=+5939
二次型
SSE:
R-square:
Adjusted R-square:
RMSE:
表4 我国海洋生态经济系统发展态势曲线拟合
Table 4 China's marine eco-economic system development trend curve fitting
表3 海洋生态经济系统协调发展类型评判标准
Table 3 The type criteria of the coordinated development of marine eco-economic system
注:SSE为方差，越接近于 0越好；R-square为决定系数，越接近于 1越好；Adjusted R-square为校正后的决定系数，越接近于 1
越好；RMSE为标准差，越接近于0越好。
179
第34卷第1期资 源 科 学
数曲线形状及三个子系统协调度变化趋势，结合各
省市海洋经济社会发展基础、海洋生态条件等可以
判断10年来沿海11省市海洋生态经济系统所处协
调状态。
（1）辽宁省，海洋经济发展历史较长，生产技术
较为成熟，且生态条件相对较好，然而近年来海洋
经济与社会发展加快，海洋生态恶化愈加明显。由
于辽宁省正处于海洋经济与社会加速发展中期，经
济的快速增长导致了海洋生态恶化程度不断提
高。2000年-2009年，辽宁省海洋经济与生态子系
统、海洋社会与生态子系统之间矛盾有所加剧，协
调度处于拮抗阶段，海洋生态经济系统协调模式属
图4 沿海11省市海洋生态经济系统三个子系统相互协调度阶段演变
Phases evolution of the coordination degree between three subsystems of marine eco-economic system in 11 coastal provinces
180
2012年1月 高乐华等：海洋生态经济系统交互胁迫关系验证及其协调度测算
于生态脆弱型，且海洋经济、社会与生态子系统的
交互胁迫关系仍有激化趋势，海洋生态资源环境危
机逐渐进入潜伏期。
（2）河北省，由于濒临相对封闭的渤海海域，海
洋生态一旦被污染便很难恢复，加之河北省海洋经
济与社会发展水平不高，生态投入不足，在经济社
会发展速度缓慢的情况下，海洋生态恶化速度仍较
快。海洋生态环境对海洋经济与社会发展的约束
作用很早就显示出来。2000年-2009年，尽管尚处
于海洋经济与社会发展初期，河北省海洋经济与生
态子系统、海洋社会与生态子系统之间协调度已处
于拮抗阶段，海洋生态经济系统协调模式属于生态
脆弱型。近年来，河北省海洋生态投入有所增大，
海洋经济、社会与生态子系统交互胁迫关系略有缓
和趋势。
（3）天津市，辖区范围及确权海域面积较小，但
海洋经济与社会发展程度较高，海洋第二产业发
达，导致海洋生态环境恶化指数较大，海洋经济社
会对海洋生态的胁迫作用较强，加之海洋生态响应
滞后，海洋经济与生态子系统、海洋社会与生态子
系统之间的矛盾始终得不到缓和。2000年-2009
年，天津市海洋经济与生态子系统、海洋社会与生
态子系统的协调度在拮抗与磨合阶段徘徊，海洋生
态经济系统协调模式属于生态脆弱型与生态经济
后退型，随着海洋生态资源环境危机的逐渐显现，
海洋经济发展已有倒退趋势，海洋生态经济系统健
康运行问题十分严峻。
（4）山东省，随着生产技术的逐步完善，海洋经
济增长相对较快，海洋社会发展较好，但海洋经济
与社会发展的加快已造成海洋生态恶化明显加
剧。2000年-2009年，山东省海洋经济与生态子系
统、海洋社会与生态子系统之间矛盾不断显现，协
调度始终处于拮抗阶段，海洋生态经济系统协调模
式属于生态脆弱型。从协调度绝对数值来看，山东
省海洋经济、社会与生态子系统的交互胁迫关系有
缓和趋势，随着海洋经济结构的继续调整以及海洋
生态投入的逐步增加，海洋生态环境或许能够得到
一定程度的恢复与改善。
（5）江苏省，海洋经济发展速度相对缓慢，但海
洋社会发展程度相对较高，人均生活质量提高较
快，近年来海洋生态恶化指数有所增大，海洋经济
社会发展对海洋生态的胁迫作用以及海洋生态对
海洋经济社会发展的约束作用逐步显现。2000
年-2009年，江苏省海洋经济与生态子系统、海洋社
会与生态子系统的协调度处于拮抗阶段，海洋生态
经济系统协调模式属于生态脆弱型。尽管江苏省
海洋生态响应较为积极，生态投入较大，海洋经济、
社会与生态子系统的交互胁迫关系相对缓和，但随
着海洋经济社会发展的加速有逐渐激化趋势。
（6）上海市，海洋经济与社会发展水平居全国
之首，但海洋生态恶化程度也最高，海洋经济社会
发展对海洋生态的胁迫作用以及海洋生态对海洋
经济社会发展的约束机制均较强，但由于上海市社
会人口素质、海洋科技与海洋事务管理水平提高较
快，且海洋经济结构得到了积极调整，加之强有力
的海洋生态响应逐步发挥作用，其海洋生态经济系
统已步入相对成熟状态。2000年-2009年，上海市
海洋经济与生态子系统、海洋社会与生态子系统的
协调度处于拮抗与同步协调演替阶段，海洋生态经
济系统协调模式为生态脆弱型与综合协调型，尽管
尚不稳定，海洋经济、社会与生态子系统的交互胁
迫关系已较为缓和，并正向着良性交互促进方向发
展。
（7）浙江省，由于地理位置毗邻，受长江口海洋
生态环境影响较大，海洋生态恶化程度也较高，加
之海洋经济与社会的同步发展，对海洋生态环境产
生了较强的胁迫作用，海洋生态经济系统内部矛盾
逐渐显现。2000年-2005年，海洋经济与生态子系
统、海洋社会与生态子系统之间的协调度处于拮抗
阶段，海洋生态经济系统协调模式属于生态脆弱
型。近几年，浙江省海洋产业结构实现了较大幅度
调整，加之海洋经济整体规模不大，海洋生态恶化
趋势在一定程度上得到遏制，海洋生态经济系统各
子系统于2006年-2008年实现了同步协调发展，协
调模式演变为综合协调型。但由于海洋经济发展
缓慢，2009年海洋生态经济系统协调模式转变为经
济滞后型。
（8）福建省，由于海洋经济尤其是海洋社会的
快速发展，对海洋生态环境也产生了一定胁迫作
用、2000年-2006年，福建省海洋经济与生态子系
统、海洋社会与生态子系统的协调度在拮抗与磨合
阶段徘徊，海洋生态经济系统协调模式属于生态脆
弱型与生态经济后退型。但其濒临海域开放性较
好，生态恢复能力较强，加之近几年海域管理能力
的显著提升，海洋生态环境恶化趋势有所缓和，福
建省海洋生态经济系统各子系统在经历经济滞后
181
第34卷第1期资 源 科 学
发展阶段后，于 2008年和 2009年实现了同步协调
发展，协调模式发展为综合协调型。
（9）广东省，海洋产业发展较早，海洋第二产业
发达，海洋经济与社会发展程度较高，人均生活质
量相对较好，由此引发的海洋生态环境恶化程度较
高，海洋经济社会对海洋生态的胁迫作用较强，加
之海洋生态响应滞后，海洋经济与生态子系统、海
洋社会与生态子系统之间的矛盾始终较为尖锐。
2000年-2009年，海洋经济与生态子系统、海洋社会
与生态子系统的协调度处于拮抗与磨合阶段，海洋
生态经济系统协调模式属于生态脆弱型与生态经
济后退型，随着海洋生态资源环境危机的逐渐显
现，海洋经济发展有倒退趋势，可持续发展问题较
为突出。
（10）广西省，与河北省类似，濒临相对封闭的
北部湾海域，海洋生态一旦被污染便很难恢复，加
之海洋生态投入不足，在海洋经济社会发展速度缓
慢的情况下，海洋生态仍有恶化趋势，海洋生态环
境对海洋经济与社会发展的约束作用很早就显示
出来。2000年-2009年，尽管广西省尚处于海洋经
济与社会发展初期，海洋经济与生态子系统、海洋
社会与生态子系统之间协调度已处于拮抗与磨合
阶段，海洋生态经济系统协调模式属于生态脆弱型
和生态经济后退型。且广西省海洋经济与社会子
系统的交互胁迫关系不容乐观，时常出现拮抗现
象，亟需通过提升海洋社会人口素质与科技发展水
平，增强海洋管理能力，理顺海洋生态经济系统的
内在有序协调机制，来实现可持续发展。
（11）海南省，海洋经济发展与海洋社会进步速
度均较缓慢，且由于海洋第三产业所占比重较大，
海洋经济社会发展对海洋生态产生的胁迫作用较
小，海洋生态对海洋经济社会发展的约束作用不明
显。2000年-2009年，海南省海洋经济与生态子系
统、海洋社会与生态子系统的协调度处于同步协调
阶段，偶尔伴随小幅度海洋经济增长与社会进步出
现拮抗现象，海洋生态经济系统协调模式基本属于
综合协调型，加之海南省海洋生态响应较为积极，
海洋经济、社会与生态子系统的交互胁迫关系始终
较为缓和，可持续发展态势良好。
6 结语
与陆域生态经济系统相似，海洋生态经济系统
在海洋经济发展、海洋社会进步、海洋生态演变的
过程中，伴随着沿海人口增加、海洋资源开发、海洋
经济增长、海洋科技进步以及海洋生态破坏，经历
着漫长的演化过程，系统内部各要素之间形成了密
不可分的交互胁迫关系。对 2000年-2009年我国
沿海 11省市海洋生态经济系统交互胁迫关系验证
结果表明，在时间与空间两个维度，海洋经济子系
统与海洋社会子系统之间存在明显的对数曲线交
互关系，海洋生态子系统与海洋经济子系统之间存
在显著的倒“U”曲线交互关系，海洋生态子系统与
海洋社会子系统之间交互关系的演进过程符合学
术界公认的双指数曲线变化规律。
同时，依据本文构建的评价指标体系，采用耦
合协调度模型对 2000年-2009年我国沿海 11省市
进行实证分析，所得海洋生态经济系统发展态势拟
合曲线和协调度发展演变轨迹能够恰当地反映沿
海各省市海洋生态经济系统协调发展的实际演变
规律。该规律表明，沿海各省市海洋经济发展、社
会进步与海洋生态恶化交互作用的协调度均符合
“S”型发展演变机制。目前，部分沿海省市由于海
洋经济子系统与社会子系统快速发展对海洋资源
环境的高度依赖性与破坏性，海洋生态子系统正在
面临全面恶化的危机，海洋生态经济系统不可持续
运行的苗头已然显现，对处于海洋经济社会加速发
展中期的省市，如天津、广东、辽宁、山东等，系统拮
抗程度较高，亟需采取相应政策措施进行宏观调
控；而部分尚处于海洋经济社会发展初期的省市，
如河北、广西等，由于濒临海域生态本底较差，必须
进行海洋生态休养、恢复及改造。
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Validation and Calculation of the Coordination Degree of Interactive
Relationships in the Marine Eco-Economic System
GAO Lehua1, GAO Qiang2
(1. Fishery College, Ocean University of China, Qingdao 266003, China;
2. Management college, Ocean University of China, Qingdao 266110, China)
Abstract: With large-scale exploitation of marine resources and expansion of the development of
marine industries, marine ecosystem health is severely affected. This study was aimed to expound
an internal relationship, spatial and temporal evolution rules of China’s marine eco-economic
system, and build a mechanism of coordinated development for the marine eco-economic system.
In order to realize these goals, the ecological footprint method, measurement capacity and
sustainable development model were jointly used to build a state evaluation index system. The
Analytic Hierarchy Process (AHP), entropy method, and multi-objective decision-making power
coefficient method were employed to determine the weights of the evaluation index system.
Subsequently, the coercion interactive theory and non-linear regression model were applied to fit
dynamic curves of spatial and temporal evolution of three sub-systems, ., ecology, economy, and
society, for 11 coastal provinces in China during the period 2000-2009. It was found that
logarithmic curve interactions existed in both space and time between the marine economic and
marine social subsystems. Inverted“U”curve relationships existed between marine ecology and
marine economic sub-systems. Double-exponential curve relationships existed between marine
ecology and marine social sub-systems. The coupled model was applied to calculate the degree of
spatial and temporal coordination of the three sub-systems, resulting in fitting curves and trends in
coordination degree development which appears to be able to reflect the reality of the marine
eco-economic system in 11 study coastal provinces and cities. The interactive coordination degrees
among marine ecological, economic, and social sub-systems were generally in line with an“S”
shape. Because of high dependence on marine resources and the environment, some coastal
provinces and cities are currently under a deteriorated condition of marine ecological systems.
Key words: Marine eco-economic system; Interactive relationship; Coordination degree; 11
coastal provinces and cities
184
