基于均方差法與灰色關(guān)聯(lián)模型的港口城市競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)—中外港口城市比較視角

■ 范曉莉 博士（天津城建大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院 天津 300384）

引言

港口城市的形成與發(fā)展是一個(gè)不斷發(fā)展和演變的過(guò)程，其功能和內(nèi)涵也隨著主導(dǎo)影響因素的不同而發(fā)生改變。因此，港口城市的建設(shè)作為一項(xiàng)復(fù)雜而系統(tǒng)的工程，應(yīng)充分考慮到多種因素協(xié)同作用對(duì)港口城市綜合競(jìng)爭(zhēng)力的影響，有針對(duì)性地選擇有利于港口城市發(fā)展的因素進(jìn)行重點(diǎn)培養(yǎng)和建設(shè)。隨著國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的制定，提出了將天津逐步發(fā)展成為“國(guó)際港口城市、北方經(jīng)濟(jì)中心和生態(tài)城市”的城市定位，因此，以建設(shè)國(guó)際港口城市為視角研究港口城市綜合競(jìng)爭(zhēng)力，借鑒新加坡、香港和上海等發(fā)展較快的國(guó)際港口城市的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，探討天津建設(shè)國(guó)際港口城市重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)于城市競(jìng)爭(zhēng)力的研究，學(xué)者邁克爾·波特認(rèn)為城市競(jìng)爭(zhēng)力是通過(guò)城市產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)來(lái)達(dá)到的，其受到經(jīng)濟(jì)實(shí)力、社會(huì)結(jié)構(gòu)、價(jià)值觀念、文化程度、科技創(chuàng)新、制度政策等多種因素的共同影響。國(guó)內(nèi)大部分學(xué)者也分別針對(duì)城市競(jìng)爭(zhēng)力和港口競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)行了一系列的研究，主要是運(yùn)用各種研究方法來(lái)進(jìn)行實(shí)證探討。倪鵬飛等（2003）城市競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)行了聚類(lèi)分析以及評(píng)價(jià)，其認(rèn)為城市競(jìng)爭(zhēng)力是指影響城市價(jià)值體系的各種因素或力量的綜合。楊青青等（2008）運(yùn)用熵值法對(duì)29個(gè)城市的空間結(jié)構(gòu)競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)。姚飛等（2011）運(yùn)用因子分析的方法對(duì)港口城市規(guī)模競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)行了評(píng)價(jià)研究，并構(gòu)建了城市規(guī)模競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)模型。同樣，黃春松（2013）也運(yùn)用因子分析的方法對(duì)長(zhǎng)三角、珠三角與海西經(jīng)濟(jì)區(qū)進(jìn)行了城市競(jìng)爭(zhēng)力的綜合比較。韓學(xué)鍵等（2013）根據(jù)資源型城市的經(jīng)濟(jì)類(lèi)型及發(fā)展模式，運(yùn)用DEA模的方法對(duì)資源型城市的城市競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)行了評(píng)價(jià)。而從現(xiàn)有關(guān)于天津港口城市研究的文獻(xiàn)來(lái)看，主要集中功能地位和發(fā)展思路兩方面。武超（2011）認(rèn)為天津港是天津市的核心戰(zhàn)略資源，天津建設(shè)港口城市應(yīng)將經(jīng)濟(jì)腹地范圍擴(kuò)大，除了環(huán)渤海地區(qū)還應(yīng)將北方地區(qū)納入，以便形成經(jīng)濟(jì)互動(dòng)。高偉凱（2012）以港口城市天津?yàn)槔?，?duì)其發(fā)展趨勢(shì)、功能形態(tài)和發(fā)展條件進(jìn)行了詳細(xì)的分析，重點(diǎn)分析了影響港口城市的因素，從而提出了天津建設(shè)北方港口城市的整體發(fā)展思路。李敏強(qiáng)和劉子利（2013）對(duì)航運(yùn)企業(yè)區(qū)位選擇的影響因素進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，以此為依據(jù)提出天津建設(shè)北方國(guó)際航運(yùn)中心的對(duì)策和建議。

基于上述已有的研究可知，學(xué)者們運(yùn)用多種方法對(duì)城市競(jìng)爭(zhēng)力和港口競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)行了研究。對(duì)于天津港口城市的研究中，部分學(xué)者認(rèn)為天津應(yīng)在充分發(fā)揮港口功能的基礎(chǔ)上加強(qiáng)高端航運(yùn)服務(wù)的功能建設(shè)，另一部分學(xué)者認(rèn)為天津應(yīng)在集疏運(yùn)體系的建設(shè)、經(jīng)濟(jì)腹地范圍的擴(kuò)大、規(guī)模以上臨港工業(yè)的發(fā)展以及高端航運(yùn)服務(wù)業(yè)的培養(yǎng)等方面予以重視。但是值得高度關(guān)注的是，天津與發(fā)展較為成熟的新加坡、香港、上海等港口城市相比存在哪些差距？天津的港口城市競(jìng)爭(zhēng)力如何？這些問(wèn)題的相關(guān)研究較少，本文針對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行研究，運(yùn)用均方差法和灰色關(guān)聯(lián)模型分析方法對(duì)香港、新加坡、上海和天津等四大港口城市進(jìn)行比較研究，基于建設(shè)國(guó)際港口城市的視角研究城市競(jìng)爭(zhēng)力，并為天津的城市定位提供一些參考。

表1 港口城市綜合競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

表2 港口城市綜合競(jìng)爭(zhēng)力指標(biāo)權(quán)重

表3 港口城市競(jìng)爭(zhēng)力綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

表4 港口城市競(jìng)爭(zhēng)力的一級(jí)指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果

評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)選擇

（一）評(píng)價(jià)方法簡(jiǎn)述

目前評(píng)價(jià)港口城市的定量研究方法，主要有主成分分析法、灰色關(guān)聯(lián)分析法、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法、模糊評(píng)價(jià)方法以及DEA模型方法等。上述每種方法都有其優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，其中系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的方法在一定程度上可以解釋港口城市綜合競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)，但不能很好地刻畫(huà)港口城市的演變過(guò)程；DEA分析法一般只對(duì)港口城市某一方面功能的效率進(jìn)行測(cè)算，因計(jì)算方法較為復(fù)雜，很難應(yīng)用于測(cè)算港口城市的整體發(fā)展水平。隨著港口城市研究的不斷深入，越來(lái)越多的學(xué)者傾向于使用模糊評(píng)價(jià)法來(lái)評(píng)價(jià)港口城市的發(fā)展水平，模糊評(píng)價(jià)法主要用于評(píng)價(jià)多因素和多層次的問(wèn)題，但這種方法在賦值權(quán)重的選擇上也存在較大的主觀性，因而在具體操作時(shí)爭(zhēng)論較大。因此，為了完整刻畫(huà)不同的港口城市競(jìng)爭(zhēng)力，確定天津港口城市的定位，本文引入灰色關(guān)聯(lián)分析方法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

灰色關(guān)聯(lián)度模型的基本步驟如下：

第一步，指標(biāo)初始化。首先將評(píng)價(jià)指標(biāo)原始觀測(cè)數(shù)進(jìn)行無(wú)量綱化處理，即進(jìn)行指標(biāo)數(shù)值初始化運(yùn)算；

第二步，確定參考序列。選取初始化指標(biāo)的最優(yōu)值作為最終進(jìn)行比較的參考序列，設(shè)參考序列為γi，j，比較序列為 yi，j?；疑P(guān)聯(lián)系數(shù)的計(jì)算公式如（1）式所示，其中分辨率取ρ=0.5。

第三步，計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)序。由于灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)的數(shù)據(jù)較多，信息過(guò)于分散且不易于比較，因此通過(guò)計(jì)算各類(lèi)灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)的平均值來(lái)進(jìn)行比較分析。各類(lèi)灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)的算數(shù)平均值和加權(quán)平均值表示形式見(jiàn)（2）和（3）式所示。

其中，ri，j即為γi，j與 yi，j的關(guān)聯(lián)度；ri，j越大，越接近于1，說(shuō)明j因素對(duì)因變量影響越大。

第四步，根據(jù)關(guān)聯(lián)度ri，j的大小對(duì)待評(píng)的指標(biāo)進(jìn)行排序。ri，j越大，越接近于1，說(shuō)明j因素對(duì)因變量影響越大，從而得出各因素之間的關(guān)聯(lián)程度大小。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)ρ=0.5時(shí)，兩個(gè)因素的關(guān)聯(lián)度大于0.6時(shí)表示其具有顯著的關(guān)聯(lián)性。

（二）評(píng)價(jià)指標(biāo)選擇

為了評(píng)價(jià)港口城市綜合經(jīng)濟(jì)力，確定詳細(xì)的評(píng)價(jià)指標(biāo)及其度量的內(nèi)容至關(guān)重要。本文選取香港、新加坡、上海以及天津共四個(gè)港口城市作為評(píng)價(jià)對(duì)象進(jìn)行評(píng)價(jià)，從腹地經(jīng)濟(jì)狀況、港口能力、集疏運(yùn)能力、運(yùn)輸服務(wù)能力、航運(yùn)市場(chǎng)發(fā)達(dá)程度、航運(yùn)產(chǎn)業(yè)集聚度、航運(yùn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展程度、地區(qū)創(chuàng)新能力水平以及政府政策傾向九大方面構(gòu)建9個(gè)一級(jí)港口城市綜合競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)指標(biāo)和25個(gè)二級(jí)指標(biāo)，如表1所示。數(shù)據(jù)來(lái)源于2012年的《香港統(tǒng)計(jì)年刊》、《上海統(tǒng)計(jì)年鑒》、《天津統(tǒng)計(jì)年鑒》和《新加坡統(tǒng)計(jì)年鑒》。

（三）評(píng)價(jià)指標(biāo)處理

由于評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)量單位彼此之間各不相同，為保證其具有可比性，首先對(duì)港口城市綜合競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行無(wú)量綱化處理。目前為止，對(duì)指標(biāo)進(jìn)行無(wú)量綱化處理的方法較多，本文借鑒馬社強(qiáng)（2011）的研究，采用功效系數(shù)方法將港口城市綜合競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)指標(biāo)值轉(zhuǎn)化為屬于區(qū)間[0，1]的指標(biāo)值，具體見(jiàn)（4）式所示。

其中，a和b為常數(shù)，a表示對(duì)變換后的指標(biāo)值進(jìn)行平移，b表示對(duì)變換后的指標(biāo)值進(jìn)行相應(yīng)倍數(shù)的增大或縮?。籒j為最滿意值，即目前條件下可以達(dá)到的最優(yōu)值；nj為不允許值，即該指標(biāo)不應(yīng)出現(xiàn)的最低值。此外，為了突出指標(biāo)之間的差異性，設(shè)定：a=0.3，b=0.7。

港口城市綜合競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)分析

（一）評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的確定

為了更為客觀地評(píng)價(jià)港口城市綜合競(jìng)爭(zhēng)力，本文首先采用突出局部差異的均方差法對(duì)港口城市綜合競(jìng)爭(zhēng)力的指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)。該方法的基本原理見(jiàn)式（5）所示：

其中，ωj為評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中的第j項(xiàng)指標(biāo)的賦值權(quán)重，yij表示第i個(gè)評(píng)價(jià)地區(qū)的第j項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的具體樣本值，n表示被評(píng)價(jià)地區(qū)的數(shù)量，m表示為指標(biāo)的數(shù)量。這里，n=4，m=29。

通過(guò)對(duì)指標(biāo)數(shù)據(jù)運(yùn)用局部差異的均方差法可確定港口城市綜合競(jìng)爭(zhēng)力指標(biāo)權(quán)重，具體結(jié)果見(jiàn)表2所示。29個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重大小依次為：信息基礎(chǔ)設(shè)施水平>城市綜合實(shí)力>服務(wù)業(yè)集聚度>集裝箱吞吐量>物流業(yè)發(fā)展水平>腹地經(jīng)濟(jì)實(shí)力>金融行業(yè)規(guī)模>貨物吞吐量>碼頭長(zhǎng)度>港口運(yùn)輸服務(wù)水平>水路貨運(yùn)能力>交通基礎(chǔ)設(shè)施水平>航空貨運(yùn)能力>貿(mào)易比率>萬(wàn)噸級(jí)泊位數(shù)>制造企業(yè)集聚度>工業(yè)發(fā)展水平>地區(qū)創(chuàng)新能力>航運(yùn)交易水平>物流企業(yè)集聚度>金融服務(wù)水平>政策優(yōu)惠力度>航空運(yùn)輸服務(wù)水平>服務(wù)業(yè)發(fā)展水平>市場(chǎng)融資能力。其中，地區(qū)的信息基礎(chǔ)設(shè)施水平、城市綜合實(shí)力、服務(wù)企業(yè)集聚度、以集裝箱吞吐量為代表的港口發(fā)展水平、物流業(yè)發(fā)展水平、腹地經(jīng)濟(jì)實(shí)力以及金融行業(yè)規(guī)模等指標(biāo)的權(quán)重較高。這也說(shuō)明，港口城市綜合競(jìng)爭(zhēng)力主要受到上述因素的影響。

（二）港口城市競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)結(jié)果分析

下面運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析方法對(duì)天津、新加坡、香港和上海等城市競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)行評(píng)價(jià)。根據(jù)式（1）、式（3）和表2提供的指標(biāo)權(quán)重值，使用2011年天津、新加坡、香港和上海的指標(biāo)值來(lái)測(cè)算四大港口城市的競(jìng)爭(zhēng)力，具體結(jié)果如表3所示。結(jié)果顯示，新加坡和香港城市綜合競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)結(jié)果具有顯著性，通過(guò)了灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)大于0.6的檢驗(yàn)，綜合評(píng)價(jià)值分別為0.67409和0.68873。因此，新加坡和香港的港口城市競(jìng)爭(zhēng)力較強(qiáng)。與之相比，上海和天津發(fā)展水平的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果分別為0.56705和0.44834，低于0.6的臨界值，不具有顯著性。

根據(jù)表4提供的一級(jí)指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果顯示：在腹地經(jīng)濟(jì)狀況、集疏運(yùn)能力、港口能力、運(yùn)輸服務(wù)水平、航運(yùn)產(chǎn)業(yè)集聚度等方面，天津城市競(jìng)爭(zhēng)力與新加坡還有較大差距，處于較低的水平；在航運(yùn)市場(chǎng)發(fā)達(dá)程度方面，香港和上海優(yōu)勢(shì)明顯，而天津的發(fā)展水平較低，與之差距較大；在地區(qū)創(chuàng)新能力方面，上海位于絕對(duì)高的水平，相比之下，天津與香港、新加坡的水平相當(dāng)，差距并不明顯；在航運(yùn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平方面，天津在綜合評(píng)價(jià)中位于第三的位置，仍具有一定的發(fā)展空間；在政府政策傾向方面，目前天津的政策優(yōu)惠力度位于首位，高于香港、上海和新加坡，這也說(shuō)明現(xiàn)階段天津的港口城市建設(shè)具有一定的政策支持力度，擁有較為優(yōu)越的政策條件。

結(jié)論及對(duì)策建議

為了評(píng)價(jià)港口城市綜合競(jìng)爭(zhēng)力，本文首先構(gòu)建了港口城市綜合競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用功效系數(shù)法對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，并采用突出局部差異的均方差法對(duì)港口城市競(jìng)爭(zhēng)力的指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)。運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析的方法對(duì)天津與香港、新加坡和上海四大港口城市進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果顯示，相對(duì)于香港、上海和新加坡來(lái)說(shuō)，天津在政府政策傾向方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，而在航運(yùn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平方面具有制造業(yè)發(fā)展水平較高的相對(duì)優(yōu)勢(shì)，這些因素的快速發(fā)展會(huì)對(duì)天津港口城市的發(fā)展具有明顯的促進(jìn)作用。而集疏運(yùn)體系結(jié)構(gòu)不合理、腹地經(jīng)濟(jì)狀況不均衡、港口與航空運(yùn)輸服務(wù)水平不高、高端服務(wù)業(yè)發(fā)展水平相對(duì)較低導(dǎo)致的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)失衡等原因，是導(dǎo)致天津港口城市整體發(fā)展水平較低的重要原因，亟待加強(qiáng)。

圍繞本文的研究結(jié)論，提出天津建設(shè)國(guó)際港口城市的對(duì)策建議：

第一，加快天津北方港口城市的集疏運(yùn)體系建設(shè)。應(yīng)做好天津的集疏運(yùn)體系的規(guī)劃建設(shè)，形成布局合理、港區(qū)航線對(duì)接的集疏運(yùn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；加快修建天津直通經(jīng)濟(jì)腹地的鐵路通道建設(shè)，完善天津?yàn)I海機(jī)場(chǎng)集疏運(yùn)網(wǎng)絡(luò)，加大機(jī)場(chǎng)基礎(chǔ)設(shè)施投資的力度，建設(shè)快速便捷的聯(lián)接機(jī)場(chǎng)與濱海新區(qū)核心區(qū)和海河中游地區(qū)的聯(lián)系通道。

第二，打造國(guó)際性高水平的綜合性港口。建設(shè)現(xiàn)代化集裝箱和大型散貨碼頭群，特別是增加大型集裝箱泊位數(shù)、國(guó)際30萬(wàn)噸級(jí)的原油碼頭數(shù)以及LNG碼頭的數(shù)量，還應(yīng)重點(diǎn)規(guī)劃建設(shè)具備專(zhuān)業(yè)化的煤碼頭、鐵礦石碼頭等工程，此外還應(yīng)完善郵輪母港和休閑娛樂(lè)港等功能的建設(shè)；全面提高天津港口的運(yùn)營(yíng)效率，開(kāi)展港區(qū)聯(lián)動(dòng)和推行天津電子口岸的建設(shè)，加快數(shù)字物流系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。

第三，利用“先試先行”推進(jìn)天津航運(yùn)金融市場(chǎng)的發(fā)展。著眼于高端服務(wù)業(yè)發(fā)展等領(lǐng)域提供融資和服務(wù)等優(yōu)惠和鼓勵(lì)政策；提高金融市場(chǎng)的融資自由度，打通境外融資渠道；依托天津?yàn)I海新區(qū)綜合配套改革試驗(yàn)區(qū)和東疆貿(mào)易自由港區(qū)的建設(shè)，構(gòu)建天津航運(yùn)金融服務(wù)園區(qū)，培育高端航運(yùn)產(chǎn)業(yè)集群。

第四，出臺(tái)促進(jìn)航運(yùn)制造業(yè)和物流服務(wù)業(yè)的聯(lián)動(dòng)發(fā)展。支持大型船舶工業(yè)及其配套的生產(chǎn)服務(wù)業(yè)聯(lián)動(dòng)發(fā)展的示范工程和重點(diǎn)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)；整合資源，重構(gòu)船舶制造企業(yè)集團(tuán)，打造船舶制造業(yè)產(chǎn)業(yè)基地，進(jìn)而帶動(dòng)物流業(yè)的發(fā)展；制定物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，重視以船公司為主的第三方物流企業(yè)發(fā)展，建議在注冊(cè)審批、土地使用權(quán)的租賃、土地置換以及融資租賃等方面給予一定的稅收優(yōu)惠和政策扶持。

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10.馬社強(qiáng).區(qū)域道路交通安全評(píng)價(jià)的理論與方法[D].北京交通大學(xué)博士學(xué)位論文，2011