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基于耗散结构论的海洋EC-RE-EN系统协调发展的动力机制研究——以浙江省为例

2011-01-29王爱民张海翠

中州大学学报 2011年5期
关键词:海洋资源作用力子系统

王爱民,张海翠

(1.浙江师范大学经济与管理学院,浙江金华321004;2.宁波大学商学院,浙江宁波315211)

随着我国海洋经济的快速发展,其在国民经济中占据越来越重要的地位,突出表现为海洋经济占GDP的比重不断上升。但掠夺式的开发和粗放式的管理引发了许多海洋生态环境问题[1],海洋资源退化和海洋环境恶化已成为不争事实,成为制约海洋经济可持续发展的“瓶颈”[2]。在科学发展观、和谐社会的指引下,发展海洋经济不应单纯追求经济数量的增长,需要通过统筹安排、合理规划实现海洋经济、资源环境、社会福利等领域的相互促进、协调发展和可持续增长。

海洋经济-资源-环境 (EC-RE-EN)系统是指在某一特定区域的海洋经济子系统、海洋资源子系统、海洋环境子系统,在物质、信息、能量的交换过程中,通过相互作用、相互依赖、相互制约而形成的具有一定结构和功能的复杂系统[3]。海洋EC-RE-EN系统的协调发展不仅指各部分之间保持在量上相对稳定的比例关系的平衡发展[4],而且指为实现海洋巨系统总体演进的目标,各子系统或各元素之间相互协作、相互融洽、相互促进而形成的一种良性循环态势。随着海洋经济的迅速崛起,对于海洋经济可持续发展的研究引起了学者的重视,并取得了不菲的成果,主要有几个方向:(1)海洋经济可持续发展指标体系的研究;(2)资源环境约束下区域海洋经济可持续发展研究;(3)海洋经济可持续发展的制度法规的建立与完善以及长远规划的制定;(4)海洋可持续发展内在机理的研究。上述研究从定性或定量的角度研究海洋经济可持续发展问题,但存在不足之处:首先,提出海洋经济可持续发展的内涵及其内在机理,但未从系统论的思想出发,综合考虑海洋EC-RE-EN系统协调发展问题,离散片面的研究特征比较明显;其次,定量分析海洋EC-RE-EN协调发展的研究成果较少。

耗散结构论又称非平衡系统自组织理论,是研究非平衡系统由无序到有序的理论。普利高津在研究平衡系统和非平衡系统过程中,发现在非平衡状态下,如果系统与外界有能量或物质交换,系统就可以从混沌无序状态逐渐演化为高度有序的结构。[5]耗散结构论不仅在某些物理化学过程、自动控制系统以及生物学过程中有很重要的意义,而且还有助于阐明生命现象中组织结构和有序度增长的现象[6]。海洋EC-RE-EN系统可以看成在远离平衡的条件下,借助于外界的能量流、质量流和信息流而维持的一种空间或时间的有序结构,它随着外界的输入而不断地变化,并能进行自组织。因此,海洋EC-RE-EN系统可以看作为一类自组织的耗散结构。

一、海洋EC-RE-EN系统的耗散结构特征

耗散结构理论指出,系统从无序状态过渡到耗散结构有几个必要条件,一是系统必须是开放的,即系统必须与外界进行物质、能量的交换;二是系统必须是远离平衡状态的,系统中物质、能量流和热力学的关系是非线性的;三是系统内部不同元素之间存在着非线性相互作用,并且需要不断输入能量来维持。基于以上几个方面的原因影响,应该说海洋EC-RE-EN系统的协调发展也具有明显的耗散结构特征。

(一)海洋EC-RE-EN系统是开放系统且与外界有物质、能量交换

首先,海洋EC-RE-EN系统与陆域系统存在密切的联系。随着海洋开发的深入,海陆关系越来越密切,海陆资源的互补性、产业的互动性、经济的关联性进一步增强[7]。海洋经济成为国民经济的重要组成部分;海洋空间资源、海洋矿产资源、海洋水体资源等海洋资源在很大程度上为陆域经济的发展提供了支撑力;陆域经济系统排放的部分废弃物也为海洋环境所吸纳。因此EC-RE-EN系统与陆域系统存在密切的物质能量交换。其次,海洋EC-RE-EN系统是一个区域空间系统,在一定区域空间范围内由海洋资源进行开发和再开发的产业活动或者过程所引发的海洋经济、海洋资源、海洋环境相互作用而形成的区域复合系统。因此,海洋水体的连续性及贯通性使得区域海洋经济资源环境系统之间存在着物质、能量的交换。最后,海洋EC-RE-EN系统是属人世界的概念,而属人世界与自在世界之间存在着密切的联系,因此也存在物质能量的交换。

(二)海洋EC-RE-EN系统处于远离平衡的非线性区

海洋EC-RE-EN系统在演化过程中受到政策、经济、技术、气候等诸多因素的影响,这些影响因素将导致海洋EC-RE-EN系统处于远离平衡的非线性区。以宏观经济政策为例,政府的政策对海洋EC-RE-EN系统的演化有着重要的影响。改革开放以来,我国一直把港口作为国民经济发展的重点,长期致力于港口基础设施建设,沿海港口状况和港口经济得到了极大的改善和迅猛的发展。港口是海洋和陆地连接的纽带和桥梁,政府一贯采取的促进港口发展的政策措施带动了海洋经济的发展。而海洋港口经济发展的同时,也对海洋资源、环境产生一定的影响,突出表现为港口附近海域环境质量的下降。除政府政策外,海洋气候对海洋EC-RE-EN系统演化也产生较大的影响,2010年我国累计发生132次风暴潮、海浪和赤潮过程,其中44次造成灾害。各类海洋灾害造成直接经济损失132.76亿元。因此,不同的因素对海洋EC-RE-EN系统的演化产生不同程度的影响,各个影响因素之间也存在一定的联系,因此各因素对系统整体影响的合力不能简单的以线性方程来描述,可见海洋EC-RE-EN系统是远离平衡的非线性区域的系统。

(三)海洋EC-RE-EN系统内部呈非线性关系

海洋EC-RE-EN系统内部各子系统间存在极其复杂的关系,它们之间的相互作用是呈非线性的。系统整体功能和效应的发挥有赖于系统和环境、系统和目标以及系统各组成部件的相互联系和相互作用。系统存在两种状态,即无序态和有序态。无序态指系统整体功能和效应小于各子系统功能之和,原因是各子系统之间缺少协同或根本不协同而产生负效应,呈现无序化系统结构。有序态指系统整体功能和效应大于各子系统功能之和,原因是各子系统彼此之间通过信息、能量、物质交换来协同工作,形成有序化的系统结构。系统协调的目的就是希望通过某种方法来组织或调控所研究的系统,使之从无序转换为有序,使系统达到协同状态。系统协同程度越高,输出的功能和效应越大,系统的负效应就越小,结果就越有价值[8]。海洋EC-RE-EN系统中,海洋经济的发展依赖于海洋资源及海洋环境的支撑,海洋资源环境的改善需要一定的经济实力。海洋经济良性循环能够促进海洋环境的改善及海洋资源的合理利用;反之,则对海洋资源环境造成一定的破坏。海洋资源的合理利用及海洋环境的改善为海洋经济的可持续发展提供了动力支持;反之,则不利于海洋经济的持续增长。所以海洋EC-RE-EN系统中各子系统之间既存在协调关系,又存在冲突关系,不能简单的以线性关系加以描述。

二、海洋EC-RE-EN系统协调发展的动力

耗散结构理论指出,系统的熵值高表明系统的混乱程度大、有序度低,熵值低则混乱程度低、有序度高。在孤立的系统中,自发演化过程中熵不可能减少,系统最终将达到一个熵值最大的状态。对于一个开放系统而言,则可以从外部引入负熵,使有序度提高[9]。

1.海洋EC-RE-EN系统中正熵流的来源

(1)海洋资源的产权不明晰

我国海洋资源利用中目前存在的问题,主要来源于产权制度不完善、海洋资源产权不明确导致的海洋资源管理体制不健全,进而导致对海洋资源的过度使用或者误用,提高海洋资源枯竭的风险。

(2)海洋资源综合管理缺力度

由于管理模式和运行体制存在问题,现在管理海洋的部门很多,既有政府部门又有公司、企业。多元化的管理部门之间职能重叠,使得具有整体性的海洋资源被多元分割。管理部门之间职能的不协调及存在的矛盾,导致任何一项管理制度、办法的出台都困难重重,且无法保证其执行的合理性及有效性,执行力度大大降低。此外,海洋资源开发与保护的管理法规不健全、不完善,缺乏海洋资源整体保护的法规。

(3)海洋科学技术的制约

科学技术是第一生产力,海洋科技的进步带动了海洋传统产业的革新及海洋新兴产业的崛起。建国以来,特别是改革开放以来,海洋科技成果丰硕,为我国海洋经济的发展及海洋资源开发和环境的保护做出了巨大的贡献。然而,海洋科技的整体水平有待提高,海洋科技的结构也有待优化。海洋科技研发侧重于政府主导,企业的科研能力薄弱,因此科技与经济之间出现了一定的隔离,使得海洋资源浪费、低水平开发现象时有发生,进而导致海洋环境受到一定的破坏。

2.海洋EC-RE-EN系统中负熵流的来源

海洋EC-RE-EN系统中的负熵流,主要来源于自然和社会两种作用力。自然力主要指海洋系统的自我协调能力,自然力的源泉是各种形式的太阳能,它们流经系统的结果导致各种物理、化学、生物过程和自然变迁,特别是从个体、种群、群落到生态系统等不同层次生物组织的系统变化。社会力主要包括海洋经济作用力,海洋管理作用力,海洋文化作用力。

(1)海洋经济作用力

海洋经济发展是海洋系统协调发展的核心,海洋经济的可持续发展带给人们更多的福利。海洋经济子系统以其物质再生产功能为其他子系统的完善提供了物质和资金的支持。海洋经济子系统与其他子系统之间也存在着协调和矛盾的关系:各种非生产性投入(如环保、教育、消费等)会减少生产性投资,从而抑制经济增长,因此,海洋经济子系统与其他子系统之间存在利益冲突;但是另一方面,增加其他子系统的投入有利于资源、环境等质量的提高,在它们的推动下,有助于经济效益的改善,所以海洋经济子系统与其他子系统之间存在着协调关系。

(2)海洋管理作用力

区域海洋管理是研究一定海洋区域内各种海洋活动的相互依存关系的综合管理,而不是部门管理或行业管理。区域海洋经济管理的目标是实现区域内海洋经济-资源-环境的协调发展,核心是实现海洋经济的可持续发展。海洋管理主要包括海洋管理部门的设置、海洋管理制度的制定、海洋管理法律法规的完善等。海洋管理能力和水平的提高是实现海洋经济可持续发展的基本条件。

(3)海洋文化作用力

海洋文化资源是海洋资源的重要组成,加大对海洋文化资源的挖掘、整理,能够直接推动海洋经济的开发,如海洋旅游业、海洋文化产业。海洋科学技术文化作为促进海洋经济发展及海洋资源开发的核心海洋文化,其水平的高低决定了海洋资源可持续利用的程度。科学技术不仅是一种开发利用海洋的手段,实际上科学技术本身还具有一种强劲的文化价值张力,它对于塑造个体与社会的健康人格,价值观念以及文化精神方面,对于培育海洋精神都具有积极的意义。

3.海洋EC-RE-EN系统协调发展的动力

动力源,即动力的来源、起源、源头,是指某种动力产生的最重要的基础条件。源动力,是在动力源的基础上,通过某种“动力机”(发动机)将其转换成的使“机械”做功的基本作用力。[10]

海洋EC-RE-EN系统是一个有人工参与的属人世界范围内的人工系统。其协调发展的动力有广义和狭义之分,广义的动力是一切能够促进海洋经济、资源、环境协调发展的所有积极因素,包含自然因素;狭义的动力是人力所能及的促进系统协调发展的人工积极因素。由于自然因素的不确定性,本文仅考虑促进海洋经济、资源、环境协调发展的人的因素。具体的说,主体动力主要表现为:劳动者追求自身经济利益和劳动价值的充分实现为直接动因的自发性动力;在物质利益激励机制作用下,以追求社会利益和自身利益为动因的物质激励性动力;在精神利益激励机制下,以追求社会理想目标为动因的精神激励性动力等几种形式[11]。综合起来,无论哪种力的表现形式都来自于人的需要,因此人的需要是海洋经济、资源、环境协调发展的动力源。

按照马斯洛的人类需求层次学说,人类需求从低级的和基本的生理需要向高级的、享受型和发展型的生理需要演进。随着经济发展水平的不断提高,人类对于环境质量的要求不断上升,建设和谐社会、发展生态经济、促进人与自然融合发展的呼声不断提高。人类对于海洋经济可持续发展的要求成为海洋经济、资源、环境协调发展的动力源。

海洋经济作用力、海洋管理作用力、海洋文化作用力及海洋系统的自组织能力是海洋经济、资源、环境协调发展的源动力。海洋经济作用力是促进海洋EC-RE-EN系统协调发展的核心动力,海洋经济子系统以其物质再生产功能为其他子系统的完善提供了物质和资金的支持;海洋管理作用力包括海洋资源的开发规划、海洋环境的管控治理、海洋产业的布局设置等;海洋文化作用力是海洋经济、资源、环境协调发展的基础,包括物质文化、制度文化、观念文化三个层面。海洋系统的自组织能力是一种能够促进海洋经济、资源、环境协调发展的内在社会经济机制,由于规模经济、学习效应、协调效应以及适应性预期等因素的存在,会导致该机制沿着既定的方向不断得以自我强化。通过海洋经济作用力、管理作用力、文化作用力,海洋EC-RE-EN系统进入协调发展的轨道后,海洋系统自组织能力发挥作用,实现海洋资源环境约束下的海洋经济可持续发展。

三、海洋EC-RE-EN系统协调发展的动力模型

本文借助“合动力网络”的概念,构建海洋EC-REEN系统协调发展的动力模型(见图1)。合动力网络系统属于开放系统且与外界有物质、能量交换;处于远离平衡的非线性区;系统内部呈非线性关系,符合耗散结构特征,具有自组织功能。海洋EC-RE-EN系统协调发展的动力模型,描述了来自区域经济发展动力系统的四个子系统中的系统动力对海洋EC-RE-EN系统协调发展的作用机制。由于各个子系统结构与功能的差异,它们产生了不同的系统动力。自组织结构动力系统产生自组织系统动力,其他三个动力系统产生他组织系统动力,两大系统动力共同作用于海洋EC-RE-EN系统,推动海洋EC-RE-EN系统的演化与发展。

图1 海洋经济-资源-环境系统协调发展的动力模型

(1)自组织结构作用力:系统内部的组织过程在内在机制的驱动下,通过与外界交换物质、能量和信息,不断地降低自身的熵含量,自行从简单向复杂、从无序向有序发展,不断提高自身的有序度,组织结构和运行模式不断自我完善,从而不断提高其对于环境的适应能力,使系统内部结构经历了原有结构稳定性的丧失和新的有序结构建立的过程,在这个过程中涨落的触发作用,役使新的海洋EC-RE-EN系统的结构诞生、成长,并不断自我复制、交叉,通过竞争与协同形成了以资源环境约束下的海洋产业结构为主的序参量。资源环境约束下的海洋产业结构的发展过程是海洋经济、资源、环境协调发展的主要表现形式。

(2)海洋经济作用力:海洋经济的发展提供了人类所需要的物质需求,人只有在满足基本生理需求的前提下才能考虑可持续发展的问题。因此,海洋经济的发展是海洋ECRE-EN系统协调发展的基础和前提。海洋经济为海洋EC-RE-EN系统的可持续发展提供了物质保证,海洋ECRE-EN系统协调发展所需的科技、制度、教育等因素都需要物质保证。因此,海洋经济作用力在海洋EC-RE-EN系统协调发展的动力模型起基础性的支撑作用。

(3)海洋管理作用力:管理作用力具有强制性。现阶段以政府为主导、公众参与为主体,建立相应的综合管理与协调组织[12]。首先,发挥政府“守夜人”的职能,在市场失灵的领域发挥管理作用力,协调海洋经济主体的关系,使得海洋经济主体间产生竞争合作关系,形成市场经济的基础。市场经济基础条件下海洋经济主体间的竞争合作关系是促进海洋经济发展的动力源泉。其次,规划海洋资源的开发和利用,调整海洋资源利用结构,利用高新技术较多开发利用海洋可持续的再生资源,同时提高海洋自然资源的利用效率。再次,做好海洋环境的管控和治理工作,保证海洋EC-RE-EN系统的良性循环发展。最后,制定海洋产业调整规划,健全相关的产业政策。

(4)海洋文化作用力:作用力的表现形式包括激励力、导向力、凝聚力等。文化动力首先作用于人的思想观念,进而进入海洋EC-RE-EN系统的各个层面。人的智力、精神动力能为海洋经济、资源、环境的协调发展提供无限的动力,并形成长久的促动效应。因此,文化真正成为社会的可再生资源。在文化的三种作用力中,激发力赋予海洋经济以活力;导向力赋予海洋经济以可持续性,保证海洋经济与资源环境的协调发展;凝聚力赋予海洋经济以组织效能,诸如海洋科技发展等。缺乏其中任何一种功能,或者其中哪一方不适应,都会给区域经济发展带来负面影响。

海洋EC-RE-EN系统在动力支撑下的作用效果可以由图2所示。OA表示海洋经济、资源、环境协调程度为单位-1,即完全不协调;OB表示海洋经济、资源、环境协调程度为单位1,为完全协调。M1表示海洋经济-环境子系统协调;M2表示海洋经济-资源子系统协调;M3表示海洋资源-环境子系统协调;M4表示海洋经济子系统发展良好,海洋资源、环境子系统与之不协调;M5表示海洋资源子系统发展良好,海洋经济、环境子系统与之不协调;M6表示海洋环境子系统发展良好,海洋经济、资源子系统与之不协调。F1-F6表示海洋EC-RE-EN系统发展水平与完全协调发展标准之间的差距,也表示海洋EC-RE-EN系统动力不足的程度。

四、实证分析:以浙江省为例

本文坚持整体对应、比例适当、重点突出、层次分明、完备性、一致性、可行性等原则,结合浙江省的发展实际,设计出了浙江省海洋EC-RE-EN系统动力系统的22项评价指标(见表1)。

22项指标中,经济子系统的指标共有6项,其中X1、X2反应了海洋经济总量情况,X3反应海洋经济结构发展水平,X4、X5、X6反应了海洋经济发展的潜力;资源子系统的指标有7项,Y1-Y5反应资源供给情况,Y6、Y7反应资源消耗情况;环境子系统的指标共有9项,Z2、Z3反应环境治理情况,其余表示环境污染程度指标。

图2 海洋EC-RE-EN系统协调发展示意图

表1 海洋EC-RE-EN协调发展评价指标体系

本文选取浙江省2000-2008年海洋经济、资源、环境的样本数据,进行实证分析。运用SPSS18.0分析软件计算浙江省海洋EC-RE-EN系统的协调指数,结果见表2。

表2 浙江省海洋EC-RE-EN子系统协调系数及系统协调系数表

根据浙江省海洋EC-RE-EN子系统协调系数及系统协调系数表及判断标准,结合浙江省海洋经济、资源、环境发展的实际情况,绘制浙江省海洋EC-RE-EN系统协调发展示意图(见图3)。

图3 浙江省海洋EC-RE-EN系统协调发展示意图

五、具体建议

目前,浙江作为海洋资源大省,可利用的海洋资源能够为海洋经济的发展提供足够的支撑力,海洋经济-资源系统基本处于中级协调状态。但资源开发强度大,海洋经济可持续程度低致使海洋经济-环境协调发展水平较低,基本处于勉强协调状态。海洋资源-环境系统协调系数呈现波动性,2000-2003年,协调系数持续下降,2003-2008年,基本处于上升趋势。2000-2003年,浙江省立足海洋资源优势,全面发展海洋产业,更多注重海洋经济“量”的提升。2003年,浙江省委、省政府审时度势,召开第三次全省海洋经济工作会议,提出建设海洋经济强省的战略目标,实施“科技兴海”战略,注重海洋资源开发利用与海洋生态环境保护相统一,努力实现资源利用集约化、海洋环境生态化,增强海洋经济可持续发展能力。正确的发展部署,提升了海洋经济的可持续发展水平,海洋环境治理效率不断提高,因此海洋经济-资源-环境的协调水平上升。两两系统的协调系数呈现波动性,其中经济-资源系统波动性最频繁,经济-环境系统波动性最剧烈。环境对经济-资源系统协调系数与资源-环境系统协调系数相比,波动更剧烈。海洋经济-资源-环境系统协调系数基本处于初级协调状态。这说明,浙江海洋经济与资源、环境的协调程度低,可持续发展能力不足。基于此,本文提出如下建议:

1.加快发展资源节约、环境友好的现代海洋产业。重点发展海洋战略性新兴产业,打造国家级海洋先进装备制造业和海洋工程装备基地、海水淡化技术装备制造基地、海洋能研究与开发基地、海洋休闲旅游目的地、大洋勘查技术与深海科学研究开发基地等。同时,择优发展新型环保石化、船舶、汽车、造纸、钢铁等临港先进制造业,提升发展现代海洋渔业。在国家、省、市三级层面制定专项规划,明确发展方向、技术路线、空间布局和激励政策,加强海洋人才储备和技术储备,在落实规划、加快示范和创建市场的基础上,逐步形成海洋产业化规模,增强区域集聚辐射。

2.加强制度创新,优先制定发展绿色海洋经济的配套政策。发展绿色海洋经济需要充分发挥法律、行政、经济政策和手段的组合作用,并不断调整和创新政策工具。在促进浙江海洋经济持续发展的过程中,需要以法律手段为基础,逐步加强经济手段的运用,并辅之以必要的行政手段。首先,在国家层面制定战略规划,提出绿色发展的内涵,明确政府、企业及各利益相关方的责任和义务,建立国家发展绿色海洋经济的综合协调机制。其次,构建良好的海洋资源价格形成机制,主要依靠市场进行调节。最后,在涉及海洋资源、环境的议题上,要统筹考虑,配合必要的财政、金融手段有序推进。

3.发挥海洋文化的导向作用,推动科技创新。海洋文化在海洋经济、资源、环境的协调发展中起着至关重要的作用,绿色海洋文化,绿色海洋科技应当深入海洋经济发展的各个层面,推动海洋经济与资源环境的协调发展。海洋科技文化作为海洋文化中的关键因素,对海洋经济的可持续发展起着支撑作用,因此必须引进海洋型高科技人才,加大R&D投入,建立技术创新机制。

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