一种海洋经济可持续发展的评估方法

1.本发明涉及海洋经济发展技术领域，具体为一种海洋经济可持续发展的评估方法。


背景技术：

2.海洋经济的可持续发展是既能利用海洋资源满足当下的发展需求，提升经济的发展水平和居民的生活质量，又能保护海洋生态环境，促使未来仍然可以发展海洋经济，以促进社会的不断发展。顾名思义，可持续发展涉及到经济、社会、资源、科技和环境等各个发展系统的协调发展，只有保持海洋资源与环境等各个子系统的协调发展，才能实现海洋经济的可持续发展。
3.海洋经济的可持续发展水平的评价是海洋经济发展的重要内容，有效准确的评价结果有助于政府了解海洋经济的发展水平，根据其发展水平制定海洋的可持续发展战略，促进海洋经济的可持续稳定发展；在此过程中，可以通过直接综合法和模糊评价法等多种方法。其直接综合法是在确定一套合理的指标体系基础上，对各项指标个体进行相加，从而计算出综合评价指数；虽然该方法公式简单易懂，但是在判断指标的重要程度具有较大主观性；使用模糊评价法为定性定量化，很好的解决了判别的模糊和不确定的问题，但是模糊评价法在一些情况下，使用隶属函数有一定的困难，尤其是对于多目标评价模型，对于每一个因素确定隶属函数，都是过于繁琐，实用性并不强；
4.在这里使用主成分评价模型，对海洋经济的可持续发展水平进行了评价，能够对多种指标进行评价并判断各子系统的综合得分，能够更好的说明它们的发展情况，同时能够对我省海洋经济的可持续发展水平进行详细的说明。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种海洋经济可持续发展的评估方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种海洋经济可持续发展的评估方法，该方法包括如下步骤：
7.步骤s01：根据海洋经济的可持续发展水平，建立综合评价指标体系；
8.步骤s02：将各项指标进行标准化处理，生成标准化数据矩阵；
9.步骤s03：根据标准化数据矩阵计算相关系数矩阵，由此计算出特征根，同时判断方差贡献率和累计方差贡献率，使得累计方差贡献率能够达到标准准则；
10.步骤s04：求解特征方程得出特征根并生成主成分表达式；
11.步骤s05：构造主成分评价函数，判断海洋经济可持续发展水平综合得分及子系统得分情况；
12.步骤s06：根据综合得分判断海洋经济发展水平变化结果。
13.进一步的，在所述步骤s01中，通过选择经济发展、社会发展、科技创新、资源供给
和环境保护生成五个一级指标体系，并根据五个一级指标生成33个二级指标。
14.进一步的，在所述步骤s02中，对原始数据进行标准化处理，设有n个参加评价的单位，评价指标体系共有p项指标，记为y1,...,y
p
,y
ij
为第i位j指标的实际观察值；
15.设定原始数据为y，标准化数据矩阵为x；
16.转化成的公式如下：
[0017][0018]
其中，
[0019][0020]
其中，x
ij
是指第i位j指标的实际观察值，sj是标准差，是原始值的算数平均数。
[0021]
进一步的，在所述步骤s03中，据标准化数据矩阵计算相关系数矩阵r具体为：
[0022][0023]
计算相关系数矩阵r的特征根，并求解以下方程：
[0024]
根据|λi-r|＝0，其中λ即为特征根，其中：λ1≥λ2≥
…
≥λ
p
；
[0025]
判断方差贡献率和累计方差贡献率，具体为：
[0026]
方差贡献率的公式如下：
[0027][0028]
累计方差贡献率的公式如下：
[0029][0030]
进一步的，所述累计方差贡献率大于85％，确定主成分个数。
[0031]
所述步骤s04中，特征向量具体通过如下特征方程：
[0032]
[0033]
得出：特征向量为(l
i1 l
i2 ... l
ip
)
t
为第i特征根所对应的特征向量；
[0034]
其中：l
2i1
+l
2i2
+
…
+l
2ip
＝1；
[0035]
第i主成分的表达式具体为：
[0036]
f1＝l
i1
x1+l
i2
x2+
…
+l
ip
x
p
；
[0037]
其中，i＝1,2,...,p。
[0038]
在所述步骤s05中，通过主成分评价函数判断海洋经济可持续发展水平综合得分及各子系统的得分情况具体为：
[0039][0040]
其中：fk是指第k个主成分的表达式，fm是指第m个主成分的表达式，λm是指第m个特征根，λk是指第k个特征根。
[0041]
该系统包括指标体系设置模块、数据处理模块和评价函数确定模块，所述指标体系设置模块用于采取海洋经济可持续发展水平的评价指标体系进行综合评价，保证了所选取指标的统一和可得性，所述数据处理模块用于将所得指标进行标准化处理，进而根据标准化数据矩阵得出主成分表达式，从而能够为得出评价函数作准备，所述评价函数确定模块用于通过主成分评价函数分析海洋经济可持续发展水平综合得分情况，从而能够了解到海洋经济各子系统的发展水平。
[0042]
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
[0043]
本发明根据海洋经济可持续发展的评价指标体系设置了33个二级指标体系，并根据主成分评价函数对海洋经济可持续发展进行综合评分，在此过程中，通过将原始指标数据得到标准化数据，提高了整个模型的精度媒体，同时通过调整特征根的取值，使得主成分个数增加，同时累计方差贡献率得到了提升，通过该方法更好的说明了海洋经济发展的情况，能够对海洋经济发展较弱的区域进行预警，使得国家对发展较弱的区域进行重视。
附图说明
[0044]
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0045]
图1是本发明一种海洋经济可持续发展的评估方法的模块构成示意图；
[0046]
图2是本发明一种海洋经济可持续发展的评估方法综合得分变化趋势示意图。
具体实施方式
[0047]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0048]
请参阅图1-2，本发明提供技术方案：
[0049]
一种海洋经济可持续发展的评估方法，该方法包括如下步骤：
[0050]
步骤s01：根据海洋经济的可持续发展水平，建立综合评价指标体系；
[0051]
步骤s02：将各项指标进行标准化处理，生成标准化数据矩阵；
[0052]
步骤s03：根据标准化数据矩阵计算相关系数矩阵，由此计算出特征根，同时判断方差贡献率和累计方差贡献率，使得累计方差贡献率能够达到标准准则；
[0053]
步骤s04：求解特征方程得出特征根并生成主成分表达式；
[0054]
步骤s05：构造主成分评价函数，判断海洋经济可持续发展水平综合得分及子系统得分情况；
[0055]
步骤s06：根据综合得分判断海洋经济发展水平变化结果。
[0056]
进一步的，在所述步骤s01中，通过选择经济发展、社会发展、科技创新、资源供给和环境保护生成五个一级指标体系，并根据五个一级指标生成33个二级指标；
[0057]
其中经济发展一级指标包括海洋生产总值、海洋生产总值占比、海洋第三产业增加值、海洋第三产业增加值占比、滨海旅游业增加值、涉海劳动生产率、海洋经济密度和海洋工业集聚度等二级指标；
[0058]
社会发展一级指标包括涉海就业人员数、涉海就业人员占全省就业的比重、沿海城市城镇居民可支配收入、沿海地区渔民人均纯收入、渔港建设投资额、涉海专业高校在校生人数、开设海洋专业高等院校专任教师人数等二级指标；
[0059]
科技创新一级指标包括海洋科研机构r&d经费内部支出、海洋科研机构科技活动人员、海洋科研机构科技专利授权数、海洋科研机构科技论文数、海洋科研机构科技课题数等二级指标；
[0060]
资源供给一级指标包括累计确权海域面积、海水养殖面积、海洋年发电量、矿产价值、海水利用量、海洋水产品产量和港口生产用万吨级码头泊位数等二级指标；
[0061]
环境保护一级指标包括海洋保护区面积、近岸海域海水水质、沿海地带工业废水处理量、沿海地带工业固体废弃物综合利用率风等二级指标；
[0062][0063][0064][0065][0066][0067][0068]
[0069][0070]
进一步的，在所述步骤s02中，对原始数据进行标准化处理，设有n个参加评价的单位，评价指标体系共有p项指标，记为y1,...,y
p
,y
ij
为第i位j指标的实际观察值；
[0071]
设定原始数据为y，标准化数据矩阵为x；
[0072]
转化成的公式如下：
[0073][0074]
其中，
[0075][0076]
其中，x
ij
是指第i位j指标的实际观察值，sj是标准差，是原始值的算数平均数。
[0077]
将原始数据转化成标准化数据是为了提升整个模型的精度，由于每个指标的单位并不相同，因此，在这里通过标准化的方法能够消除数据量纲的影响；
[0078]
数据的标准化是将数据按比例进行缩放，使之落入一个小的特定区间，该方法能够去除数据的单位限制，将其转化为无量纲的纯数值，便于不同单位或量级的指标能够进行比较和加权。
[0079]
在此过程中，主成分评价函数对多个指标进行了降维；
[0080]
进一步的，在所述步骤s03中，据标准化数据矩阵计算相关系数矩阵r具体为：
[0081][0082]
计算相关系数矩阵r的特征根，并求解以下方程：
[0083]
根据|λi-r|＝0，其中λ即为特征根，其中：λ1≥λ2≥
…
≥λ
p
；
[0084]
判断方差贡献率和累计方差贡献率，具体为：
[0085]
方差贡献率的公式如下：
[0086][0087]
累计方差贡献率的公式如下：
[0088][0089]
其中，p是指数据的项数，λi是指第i个特征根，λ
p
是指第p个特征根。
[0090]
进一步的，所述累计方差贡献率大于85％，确定主成分个数，累计方差贡献率85％是一个标准的取值，不能低于该值范围。
[0091]
所述步骤s04中，特征向量具体通过如下特征方程：
[0092][0093]
得出：特征向量为(l
i1 l
i2 ... l
ip
)
t
为第i特征根所对应的特征向量；
[0094]
其中：l
2i1
+l
2i2
+
…
+l
2ip
＝1；
[0095]
第i主成分的表达式具体为：
[0096]
f1＝l
i1
x1+l
i2
x2+
…
+l
ip
x
p
；
[0097]
其中，i＝1,2,...,p。
[0098]
在所述步骤s05中，通过主成分评价函数判断海洋经济可持续发展水平综合得分及各子系统的得分情况具体为：
[0099][0100]
其中：fk是指第k个主成分的表达式，fm是指第m个主成分的表达式，λm是指第m个特征根，λk是指第k个特征根；
[0101]
主成分分析就是将原来众多的具有一定相关性指标重新组合成一组新的相互无关的综合指标来代替原来的指标，主成分分析的基本思想是将选取的第一个线性组合即第一个综合指标，在所有的信息组合中选取方差最大的，方差越大，所包含的信息就越多，如果第一成分不足以代表原来指标的信息，在考虑第二个线性组合，有效的反映原来的信息，并以此类推推测出第三、四个主成分，因此，在实际评价的过程中，通常选择前几个最大成分，尤其适用于所涉及的变量指标多，且各指标间具有一定的相关性的；
[0102]
至于因子分析，由于考虑的假设过多，常常设定各个因子之间不相关，特殊因子之间也不相关，对于本技术中，由于各指标之间有着紧密联系，因此，在这里设置主成分评价函数判断海洋经济发展的情况。
[0103]
该系统包括指标体系设置模块、数据处理模块和评价函数确定模块，所述指标体系设置模块用于采取海洋经济可持续发展水平的评价指标体系进行综合评价，保证了所选取指标的统一和可得性，所述数据处理模块用于将所得指标进行标准化处理，进而根据标准化数据矩阵得出主成分表达式，从而能够为得出评价函数作准备，所述评价函数确定模
块用于通过主成分评价函数分析海洋经济可持续发展水平综合得分情况，从而能够了解到海洋经济各子系统的发展水平。
[0104]
实施例：根据主成分综合评价方法对海洋经济可持续发展水平的综合评价结果如表1所示。
[0105]
年份经济发展社会发展科技创新资源供给环境保护综合得分2011年-1.4736-1.0188-0.8162-1.1417-0.6339-5.08412012年-0.2977-0.5117-0.2917-0.3387-0.0970-1.53682013年0.40450.40450.14570.3263-0.17351.05392014年1.36681.36680.96231.15400.90435.5671
[0106]
根据上述表格分析得出：
[0107]
2011年到2014年浙江省海洋经济可持续发展水平综合得分分别为-5.0841、-1.5368、1.0539和5.5671，呈现不断上升的趋势，说明浙江省海洋经济可持续发展水平不断提高。其中，2011年到2014年经济发展子系统的得分分别为-1.4736、-0.2977、0.4045和1.3668，呈现持续的上升态势。说明浙江省海洋产业的经济发展水平不断得到提升，经济发展规模和质量都在稳步的上升；社会发展子系统的得分由2011年的-1.0188上升到2014年的1.1797，上升幅度明显；科技创新子系统近几年的得分分别为-0.8162、-0.2917、0.1457和0.9623，与经济发展子系统和社会发展子系统相比，上升幅度较小，但也保持了稳定的上升趋势；资源供给子系统的得分由2011年的-1.1417上升到了2014年的1.1540，各年均保持了稳定的上升；环境保护子系统的综合得分由2011年的-0.6339上升至2014年的0.9043，也呈现了持续上升的趋势，但与其它子系统的发展相比，上升幅度较小。各个子系统的得分均呈现了持续上升的趋势，说明海洋经济各子系统均在不断的发展，各子系统协调发展也促进了海洋经济可持续发展水平的不断提升。
[0108]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0109]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。