彭建交 陈会然 谢中起

摘要：为保护我国海洋生态环境，进而保障海洋强国建设，文章基于科学的海洋生态健康评价指标体系和评价方法，对2015年大连市等14个沿海城市的海洋生态健康进行总体评价、差异评价和聚类评价。研究结果表明：基于压力-状态-响应模型构建的海洋生态健康评价指标体系包括压力系统、状态系统和响应系统3个准则层和15个评价指标，涵盖海洋生态自身和人类活动的影响;层次分析法结合德尔菲法在发挥专家作用的基础上尽可能地避免主观偏见，主要内容包括构造判断矩阵、层次排序和一致性检验;从总体来看，14个沿海城市的人类活动对海洋生态健康的负面影响较大、正面影响适中，海洋生态健康状况较好;从差异来看，各沿海城市海洋生态健康状况差异较小，而对海洋生态的破坏差异较大;从聚类来看，各沿海城市均存在优势和不足。

关键词：生态评价;层次分析法;判断矩阵;一致性检验;生态保护

中图分类号：X82;P76文献标志码：A文章编号：1005-9857（2019）10-0034-06

Marine Ecological Health Assessment of Coastal Cities

Based on PSR Model

PENG Jianjiao，CHEN Huiran，XIE Zhongqi

（College of Humanities and Law，Yanshan University，Qinhuangdao 066004，China）

Abstract：In order to protect China′s marine ecological environment and ensure the construction of a strong ocean country，the paper implemented overall evaluation，differential evaluation and clustering of marine ecological health in 14 coastal cities such as Dalian in 2015，based on the scientific marine ecological health evaluation index system and evaluation method.The research results showed that the marine ecological health evaluation index system based on the pressurestateresponse model included 3 criteria layers of stress system，state system and response system and 15 evaluation indicators，covering the impact of marine ecology itself and human activities.In combination with the Delphi method，the subjective prejudice was avoided as much as possible on the basis of the role of experts.The main contents included the construction of judgment matrix，hierarchical ordering and consistency test.In general，the human activities of 14 coastal cities were beneficial to marine ecological health.The negative impact was relatively large，the positive impact was moderate，and the marine ecological health was better.From the perspective of differences，the marine ecological health status of each coastal city was small，but the damage to marine ecology was quite different; from the perspective of clustering，each coastal cities had advantages and disadvantages.

Key words：Ecological evaluation，Analytic hierarchy process，Judgment matrix，Consistency test，Ecological protection

0引言

隨着我国对海洋资源的不断开发利用，科学、客观和合理地评价海洋生态健康，进而发现和解决存在的问题，是加快建设海洋强国的重要保障。

目前我国关于海洋生态健康评价的研究已取得较丰硕的成果：评价方法方面，主要包括实地分析法、指示物种法和指标体系法[1-3];评价区域方面，以近岸海域为主，主要涉及河口、海湾和滨海湿地等[4-6];评价角度方面，多偏重于生态学，即生态系统、水环境和沉积环境等海洋自身状态[7-8]。

2000年欧盟提出“生态质量状况综合评价方法”，除考虑海洋自身结构和要素的影响外，还考虑人为因素的影响，从而更加全面地评价海洋生态质量[9]。目前我国海洋生态健康评价更多地关注海洋自身，而对人类活动对海洋生态的破坏和保护作用关注较少。本研究基于压力-状态-响应（PSR）模型，将人类活动对海洋生态的正、负面影响与海洋自身状态相结合，以期更加综合地评价海洋生态健康。

1海洋生态健康评价指标体系

PSR模型最早由加拿大统计学家提出，后由经济合作与发展组织（OECD）修改后应用于生态评价。其中，压力指标表征人类活动对生态的负面影响，状态指标表征某时间段内生态的状态和变化，响应指标表征人类活动对生态的正面影响。

PSR模型体现人类与生态的相互作用关系，回答“发生了什么、为什么发生、将如何做”3个可持续发展问题，在评价生态健康方面具有3个优势。①具有逻辑性，将生态系统视为由自然、经济和社会组成的复合系统，其中压力系统会对状态系统产生影响，而状态系统的变化会使人类活动产生响应，响应系统又会对压力系统产生影响;②具有灵活性，由于生态系统在不同时期面临的状况不同，具体评价指标可根据实际情况调整;③具有综合性，涵盖生态系统自身以及人类活动对生态系统的影响。

本研究以PSR模型为基础，遵循整体性、可操作性和代表性的原则，同时充分考虑数据可获得性，构建海洋生态健康评价指标体系（表1）。

2评价方法

目前评价指标的赋权方法可分为以层次分析法为代表的主觀赋权方法以及以熵值法、灰色综合评价法和因子分析法为代表的客观赋权方法。前者的优势是充分发挥专家的作用，但主观性较强;后者强调评价指标的信息量和关联度，虽可避免主观性，但忽视专家的作用。本研究采用层次分析法结合德尔菲法，在发挥专家作用的基础上尽可能地避免主观偏见。

21构造判断矩阵

对评价指标进行两两比较，得到判断矩阵C。为使判断定量化，进而形成数值判断矩阵，用1～9标度判断。其中，Cij=1表示Ci与Cj具有同等重要性，Cij=3表示Ci对于Cj稍微重要，Cij=5表示Ci对于Cj明显重要，Cij=7表示Ci对于Cj非常重要，Cij=9表示Ci对于Cj绝对重要，Cij=2、4、6、8分别表示上述相邻判断的中间状态。

22判断矩阵的一致性检验

判断矩阵的一致性是指专家在判断评价指标的重要性时协调一致，没有出现相互矛盾的结果，计算公式为：

CI越接近于0，表明判断矩阵的一致性越高。当n>2时，采用随机一致性比率（CR）表示判断矩阵的一致性，计算公式为：

23层次单排序

24层次总排序

依次沿递阶层次结构由上而下逐层计算，计算最低层因素对于最高层因素的相对重要性。假设层次结构有k层，第k层某评价指标的权重是Wk，其以上各层评价指标的权重分别为Wk-1，Wk-2，…，W1，那么该评价指标对总评价指标的综合权重为W=Wk×Wk-1×…×W1。为确保排序的严谨性，层次总排序应由高层到低层进行一致性检验。

3沿海城市海洋生态健康评价

本研究选取大连市、秦皇岛市、天津市、烟台市、青岛市、连云港市、南通市、上海市、宁波市、温州市、福州市、广州市、湛江市和北海市14个沿海城市，对其2015年的海洋生态健康进行评价。这14个沿海城市基本覆盖我国大陆海岸线，且具有一定的代表性和差异性。评价指标的数据来自历年《中国海洋统计年鉴》《中国渔业年鉴》《中国海洋灾害公报》《中国海洋环境质量公报》以及各地区相关年鉴和公报。

31确定评价指标权重

311构造判断矩阵和赋值

本研究采纳生态学和海洋学领域的专家意见，为

313评价指标权重

海洋生态健康评价指标权重和相对重要性如表3所示。

32海洋生态健康得分

沿海城市海洋生态健康综合得分的计算公式为：

I=100×ni=1Wi×X′λ

式中：X′λ为评价指标数据的标准化值。

经计算，14个沿海城市海洋生态健康各准则层得分和综合得分如表4所示。

33海洋生态健康评价

331总体评价

压力系统方面，各沿海城市的平均分为3221，占满分的比例为3068%，得分和占比较低，表明人类活动对海洋生态健康的负面影响较大。

状态系统方面，各沿海城市的平均分为48731，占满分的比例为7650%，得分和占比较高，表明海洋生态健康状况较好，压力系统的影响并未直接表现出来。

响应系统方面，各沿海城市的平均分为11102，占满分的比例为4303%，得分和占比处于中等水平，表明人类活动对海洋生态健康的正面影响适中。

332差异评价

为分析各沿海城市海洋生态健康的差距，分别计算各准则层得分和综合得分的变异系数，即组内标准差和组内平均值的比值（表5）。

由表5可以看出，状态系统得分和综合得分的差异较小，而压力系统得分的差异较大。因此，各沿海城市海洋生态健康状况差异较小，而对海洋生态的破坏差异较大。

333聚类评价

为进一步归纳总结各沿海城市海洋生态健康状况，进而分析各自的优势和不足，本研究利用SPSS 20软件进行聚类分析。由于涉及评价指标过多，仅以3个准则层为基础进行分析，得到14个沿海城市海洋生态健康的聚类谱系图（图1）。

由图1可以看出，14个沿海城市可分为6个类型。

（1）以广州市和天津市为代表，即综合得分高，压力系统和响应系统的得分较高，而状态系统的得分较低。该类城市的特征是海洋生态健康状况良好，对海洋生态破坏较小，并注重海洋生态保护，但破坏强于保护。

（2）以上海市和宁波市为代表，即综合得分低，压力系统和状态系统的得分较低，而响应系统的得分较高。该类城市的特征是海洋生态健康状况较差，对海洋生态破坏较大，虽注重海洋生态保护，但保护远远不能弥补破坏。

（3）以秦皇岛市、连云港市、南通市和温州市为代表，即综合得分较低，状态系统和响应系统的得分较低，而压力系统的得分较高。该类城市的特征是对海洋生态破坏较小，但过分忽略海洋生态保护，导致海洋生态健康状况不佳。

（4）以大连市和青岛市为代表，即综合得分处于中等水平，状态系统和响应系统的得分处于中等水平，而压力系统的得分较低。该类城市的特征是对海洋生态破坏较大，导致海洋生态健康状况不佳。

（5）以湛江市和北海市为代表，即综合得分处于中等水平，状态系统的得分明显高于压力系统和响应系统，且压力系统的得分明显高于响应系统。该类城市的特征是对海洋生态的破坏强于保护，但海洋生态健康状况较好，表明海洋生态承载能力很强。

（6）以烟台市和福州市为代表，即综合得分较高，状态系统的得分明显高于压力系统和响应系统，且响应系统的得分稍高于压力系统。该类城市的特征是对海洋生态破坏较大，但保护稍强于破坏，且海洋生态健康状况明显较好，表明海洋生态承载能力较强。

4结语

随着我国加快建设海洋强国战略的深入实施，面对日益严峻的海洋生态环境问题，通过科学合理的海洋生态健康评价指標体系和评价方法，综合评价海洋生态健康尤其是人类活动的影响，具有重要意义。本研究基于PSR模型，对2015年14个沿海城市的海洋生态健康进行评价，各沿海城市海洋生态健康状况总体较好但有所差异，并均存在优势和不足，应减小海洋生态破坏和注重海洋生态保护，在保障海洋生态健康的基础上，实现可持续发展。

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