港城協(xié)同度與城市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系研究

范厚明，馬夢(mèng)知，溫文華，屈莉莉

(大連海事大學(xué)　交通運(yùn)輸管理學(xué)院，遼寧　大連　116026)

港城協(xié)同度與城市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系研究

范厚明，馬夢(mèng)知，溫文華，屈莉莉

(大連海事大學(xué)交通運(yùn)輸管理學(xué)院，遼寧大連116026)

摘要：在資源緊約束的條件下，協(xié)調(diào)港口與城市的關(guān)系已成為實(shí)現(xiàn)港口城市可持續(xù)發(fā)展的立足點(diǎn)，明晰港城協(xié)同發(fā)展程度與城市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系是制定港城協(xié)同發(fā)展政策措施的基礎(chǔ)。本文首先建立港城復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度模型，并以上海、深圳、香港等9個(gè)港口城市為例進(jìn)行實(shí)證研究。然后以這9個(gè)城市2003-2013年的面板數(shù)據(jù)為樣本，對(duì)港城協(xié)同度與城市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系進(jìn)行了實(shí)證研究。研究表明，綜合運(yùn)用協(xié)同度模型和面板數(shù)據(jù)模型研究港城協(xié)同度與城市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系，不僅可為港城協(xié)同發(fā)展理論的研究提供新視角，也可為各港口城市制定促進(jìn)港城協(xié)同發(fā)展的政策措施提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：港城系統(tǒng)；協(xié)同度；城市經(jīng)濟(jì)；面板數(shù)據(jù)模型

一、引言

港口作為港口城市特殊的資源稟賦，與城市能否協(xié)同發(fā)展對(duì)港口城市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)有著巨大的影響。在港口城市發(fā)展初期，其大部分經(jīng)濟(jì)活動(dòng)源于港口，為城市初期產(chǎn)業(yè)形態(tài)的形成提供了源動(dòng)力。隨著現(xiàn)代港口城市日新月異的發(fā)展，港口規(guī)模擴(kuò)張和城市空間膨脹，在資源緊約束的條件下，有限空間內(nèi)共存的港與城，其相互影響日益深刻[1-2]。特別對(duì)于岸線資源稀缺的港口城市，寶貴的岸線資源如何綜合利用也隨之成為港航業(yè)專家同城市規(guī)劃、環(huán)保等行業(yè)主管部門專家爭(zhēng)議的焦點(diǎn)[3]。協(xié)調(diào)港口與城市的關(guān)系已成為提高港口城市的綜合能力，實(shí)現(xiàn)港口城市可持續(xù)發(fā)展的立足點(diǎn)，引起了國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者的廣泛關(guān)注。

共處于一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)中的港口和城市在空間、經(jīng)濟(jì)、功能、文化等多方面均存在明顯的相互作用關(guān)系，國(guó)內(nèi)外部分學(xué)者已對(duì)港城關(guān)系展開了深入探索，并取得了一定的成果。針對(duì)港-城空間聯(lián)系的研究起步較早，早在1965年，英國(guó)地理學(xué)家Bird通過(guò)考察英國(guó)河港的發(fā)展過(guò)程，提出了著名的港口通用模型(Anyport)[4]，隨后多位學(xué)者對(duì)Bird模型進(jìn)行修改和拓展，形成了一套完善的具有全球普適性的港口通用模型理論[5-6]。港口與城市不僅存在地理空間上的聯(lián)系，也形成了一種獨(dú)特的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，因此，近幾年國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者側(cè)重于港城發(fā)展的動(dòng)力問(wèn)題，對(duì)港口與城市經(jīng)濟(jì)的相互作用關(guān)系進(jìn)行了一系列的研究，表明兩者的相互作用貫穿于整個(gè)港城關(guān)系的演進(jìn)過(guò)程中，并表現(xiàn)為港口對(duì)城市發(fā)展的先導(dǎo)性和帶動(dòng)作用，以及港口需要以城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展為依托。其中，港口吞吐量這一反映港口規(guī)模及能力的重要指標(biāo)，也是反映城市乃至整個(gè)腹地生產(chǎn)力的主要指標(biāo)，城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)都會(huì)對(duì)港口吞吐量產(chǎn)生影響[7-9]，并已有研究在對(duì)港口吞吐量預(yù)測(cè)時(shí)考慮了GDP、外貿(mào)進(jìn)出口額、第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值[10]、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)[11]、政府投資[12]等因素。另一方面，學(xué)者們以桑坦德港、臺(tái)北港等港口為案例，研究港口對(duì)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的積極推動(dòng)作用，Coto-Millán等人[13]將港口的全部經(jīng)濟(jì)影響劃分為直接、間接及引致影響三部分，并利用投入-產(chǎn)出法計(jì)算桑坦德港的經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)，隨后，Chang等人[14]同樣使用投入產(chǎn)出模型分析了南非港口產(chǎn)業(yè)是如何影響相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的。Coto-Millán、Chen等人分別利用協(xié)整函數(shù)[15]、一般均衡模型(CGE)[16]、相對(duì)集中度[17]等方法研究了港口基礎(chǔ)設(shè)施投資對(duì)地區(qū)產(chǎn)值、就業(yè)、私人資本的影響，確定港口在城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要角色。但上述單一案例的研究缺乏不同港口與城市演化進(jìn)程的比較研究，因此，Ducruet、Shan、Song、Bottasso廉亞男等人基于面板數(shù)據(jù)的計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)方法，研究港口對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展[18-22]和就業(yè)[23]的積極影響。由于港口與城市間是一種相互作用關(guān)系，因此針對(duì)港口與城市互動(dòng)關(guān)系的研究較多，其中陳再齊等人[24]借助相關(guān)分析與回歸分析等定量分析方法，對(duì)廣州港與廣州城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的互動(dòng)關(guān)系進(jìn)行了系統(tǒng)的研究；王際科[25]、司增綽[26]、洪愛梅[27]等人先后利用關(guān)聯(lián)度模型分別對(duì)港口與城市經(jīng)濟(jì)、港口基礎(chǔ)設(shè)施與臨港城市經(jīng)濟(jì)集聚之間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行了研究；吳文一[28]、畢蕾[29]、邵桂蘭[30]、梁紅艷[31]、徐崢嶸[32]等相繼利用計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)中的協(xié)整理論、Granger因果檢驗(yàn)、向量誤差修正模型和VAR模型研究了港口發(fā)展與城市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、交通建設(shè)投資間的互動(dòng)關(guān)系。郇恒飛和成長(zhǎng)春[33]采用綜合評(píng)價(jià)法分別計(jì)算了連云港市港口和城市的發(fā)展水平綜合指數(shù)，并運(yùn)用協(xié)整理論和格蘭杰因果檢驗(yàn)等新興計(jì)量方法，對(duì)連云港港口與城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的因果關(guān)系進(jìn)行分析。由于世界著名港口主要集中在大中城市，繼續(xù)大規(guī)模地?cái)U(kuò)建港口受到土地資源和深水岸線資源的限制，這就使得港城的協(xié)同發(fā)展受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注。張萍[34]、陳航[35]、陳紅娟[36]、Zhan[37]等人通過(guò)構(gòu)建港口與城市發(fā)展的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，利用協(xié)調(diào)度模型對(duì)兩個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)狀況進(jìn)行了分析。但是，協(xié)同度僅能反映港口與城市子系統(tǒng)間是否協(xié)調(diào)一致，并不能反映整個(gè)港城系統(tǒng)整體的綜合發(fā)展水平，即港口和城市發(fā)展水平均較低和均較高時(shí)可能存在相同的協(xié)調(diào)度，因此，鐘銘等人[38]提出了既能反映港口和城市子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)狀況，又能反映系統(tǒng)綜合發(fā)展水平的協(xié)同度模型。郇恒飛等人[39]隨后引入了動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展度概念反映港口和城市系統(tǒng)協(xié)調(diào)程度的動(dòng)態(tài)發(fā)展趨勢(shì)。

對(duì)港城復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展的追求源于提升港口城市綜合競(jìng)爭(zhēng)力的需要，但通過(guò)對(duì)前人研究成果的梳理發(fā)現(xiàn),國(guó)內(nèi)外已有研究還存在以下不足：(1)僅描述了港口與城市經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r和綜合水平，未見針對(duì)港城協(xié)同發(fā)展程度對(duì)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展作用的定量分析，需做進(jìn)一步研究；(2)只重視縱向上的比較，研究單個(gè)港城復(fù)合系統(tǒng)的協(xié)同發(fā)展歷程，缺少橫向上不同類型港城復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展歷程的比較，難以獲得港城協(xié)同發(fā)展的一般規(guī)律，致使提出的促進(jìn)港城協(xié)調(diào)發(fā)展的措施普適性較差，具有一定的局限性。

目前，全球前20大集裝箱港口中，中國(guó)占據(jù)了9席，它們是：上海港、深圳港、香港港、寧波-舟山港、廣州港、青島港、天津港、大連港和廈門港[40]。這些港口以城市為依托，城市的發(fā)展為港口的發(fā)展提供支撐，反過(guò)來(lái)港口的發(fā)展也促進(jìn)了城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，使之成為經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的大中型城市，這些城市的港城協(xié)同發(fā)展歷程具有一定的代表性。因此，本文首先建立港城復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度模型，對(duì)上述9個(gè)港城復(fù)合系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)證研究。并基于2003-2013年這9大港口城市全社會(huì)固定資產(chǎn)投資總額、年末從業(yè)人員數(shù)、港城復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度和GDP等歷史數(shù)據(jù)取對(duì)數(shù)得到的時(shí)間序列建立面板數(shù)據(jù)模型，研究港城協(xié)同發(fā)展程度與城市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系。

二、港城復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度模型的建立

港城復(fù)合系統(tǒng)是以港口資源的開發(fā)、利用和管理為核心，以城市為載體，以腹地為依托，以運(yùn)輸體系為動(dòng)脈，內(nèi)部結(jié)構(gòu)多元化的復(fù)雜系統(tǒng)。從系統(tǒng)的角度看，港城復(fù)合系統(tǒng)包括港口、城市經(jīng)濟(jì)、城市人口、綜合運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)、資源等五個(gè)子系統(tǒng)，其中港口子系統(tǒng)和城市經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)為核心子系統(tǒng)，資源子系統(tǒng)為約束條件，城市人口子系統(tǒng)和綜合運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為支撐[41]?？梢姡劭诤统鞘薪?jīng)濟(jì)子系統(tǒng)支配著港城復(fù)合系統(tǒng)的演化發(fā)展，因此，可用這兩個(gè)子系統(tǒng)的協(xié)同度來(lái)客觀反映整個(gè)港城復(fù)合系統(tǒng)的自組織協(xié)同程度。

設(shè)港城復(fù)合系統(tǒng)的子系統(tǒng)為Si,i∈[1,2]，設(shè)其發(fā)展過(guò)程中的序參量為ei=(ei1,ei2,…,ein)，其中n1，βij≦eij≦αij，j=1,2,…,n，αij、βij為系統(tǒng)穩(wěn)定臨界點(diǎn)上序參量分量eij的上限和下限。假設(shè)ei1,ei2,…,eik為正向指標(biāo)，取值越大，系統(tǒng)的有序程度就越高；假設(shè)ei(k+1),…,ein為負(fù)向指標(biāo)，即其取值越大，系統(tǒng)的有序程度就越低。則子系統(tǒng)的序參量分量eij有序度的計(jì)算公式為：

(1)

式(2)為序參量ei的系統(tǒng)的有序度，其中權(quán)系數(shù)λj可選取熵值賦權(quán)法予以確定[38][42]，假設(shè)每個(gè)序參量分量共包含m個(gè)樣本，其中xjt為序參量分量j的第t個(gè)樣本的數(shù)值，為消除原始數(shù)據(jù)不同量綱的影響，對(duì)原始數(shù)據(jù)xjt進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理：

(3)

式中，x*jtmax為正向指標(biāo)j的理想值，可將評(píng)價(jià)指標(biāo)的極大值作為理想值，x*jtmin為負(fù)向指標(biāo)j的理想值，可將評(píng)價(jià)指標(biāo)的極小值作為理想值。最終得到標(biāo)準(zhǔn)化值：

(4)

指標(biāo)信息熵值gj和信息效用值wj為：

(5)

wj=1-gj

(6)

指標(biāo)權(quán)系數(shù)：

(7)

借鑒物理學(xué)中的耦合度函數(shù)可計(jì)算兩子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)度[38][43]：

(8)

為反映出港口與城市經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)的整體“功效”與“協(xié)同”效應(yīng)，在式(8)的基礎(chǔ)上建立復(fù)合系統(tǒng)的協(xié)同度模型：

(9)

其中F為港口與城市經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)的綜合調(diào)和指數(shù)，反映了兩子系統(tǒng)的整體協(xié)同效應(yīng)或貢獻(xiàn)，F(xiàn)=(μ1(e1)+μ2(e2))/2。

三、港城系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展的實(shí)證分析

(一)港口和城市經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)的序參量分量

港口子系統(tǒng)和城市經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)的協(xié)同發(fā)展涉及到眾多的系統(tǒng)狀態(tài)參量，而根據(jù)協(xié)同理論，存在著能夠確定系統(tǒng)的宏觀行為并表征系統(tǒng)的有序化程度的參數(shù)變量——序參量，因此確定系統(tǒng)的序參量能夠有效降低系統(tǒng)研究的復(fù)雜性，準(zhǔn)確把握港城復(fù)合系統(tǒng)的發(fā)展演化方向。本文依據(jù)科學(xué)性、代表性、綜合性、可獲得性、相關(guān)性、動(dòng)態(tài)與靜態(tài)相結(jié)合等原則，并結(jié)合有關(guān)港口和城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平評(píng)價(jià)指標(biāo)的研究成果[33，38-39，44]，最終選取了6個(gè)可以代表港口發(fā)展水平的序參量分量和6個(gè)代表城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的序參量分量，如表1所示。

(二)港城復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度的計(jì)算

前述確定的港口和城市經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)的序參量分量2003-2013年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)源于《中國(guó)港口年鑒》、《上海統(tǒng)計(jì)年鑒》、《深圳統(tǒng)計(jì)年鑒》、《寧波統(tǒng)計(jì)年鑒》、《舟山統(tǒng)計(jì)年鑒》、《廣州統(tǒng)計(jì)年鑒》、《青島統(tǒng)計(jì)年鑒》、《天津統(tǒng)計(jì)年鑒》、《大連統(tǒng)計(jì)年鑒》、《廈門經(jīng)濟(jì)特區(qū)年鑒》、《香港港口統(tǒng)計(jì)數(shù)字一覽》和香港特別行政區(qū)政府統(tǒng)計(jì)處官方網(wǎng)站。利用這些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)便可計(jì)算出9大港口城市2003-2013年間的港城復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度。

1.確定序參量分量的權(quán)系數(shù)

根據(jù)式(3)-(7)，計(jì)算得到前述9個(gè)城市港口與城市經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)各序參量分量的權(quán)系數(shù)，如表1所示。

表1　港口與城市經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)各序參量分量權(quán)系數(shù)

2.協(xié)同度計(jì)算

根據(jù)式(1)和式(2)，計(jì)算9個(gè)港口城市2003—2013年港口與城市經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)的有序度，其中αij、βij分別取2003-2013年9個(gè)港口城市序參量分量eij的最大值和最小值的110%。將上述求得的9個(gè)港口與城市經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)有序度分別代入式(8)和式(9)，最終求得9個(gè)城市港口和城市兩子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)度以及港城復(fù)合系統(tǒng)的協(xié)同度，如表2和表3所示。這11年來(lái)，9個(gè)港口與城市經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)程度不斷強(qiáng)化，其中廈門、大連、青島、寧波-舟山港口與城市經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)協(xié)調(diào)度的增速最為明顯，逐漸從勉強(qiáng)協(xié)調(diào)階段、中級(jí)協(xié)調(diào)階段進(jìn)入優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)的發(fā)展階段，而其他港口與城市經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)這11年來(lái)一直處于優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)的發(fā)展階段。除香港以外，其他8個(gè)城市港口與城市經(jīng)濟(jì)的綜合協(xié)同發(fā)展水平都有不同程度的提高，9個(gè)城市中上海市與香港特別行政區(qū)的港口與城市經(jīng)濟(jì)協(xié)同發(fā)展水平最高，廈門市最低。

表2　港口和城市經(jīng)濟(jì)兩子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)度

表3　港城復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度

四、港城協(xié)同發(fā)展與城市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系分析

(一)建立生產(chǎn)函數(shù)模型

港口城市經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)不但與勞動(dòng)、資本等最重要的生產(chǎn)要素有關(guān)，還受到港城協(xié)同發(fā)展程度的影響。因此，考慮使用資本、勞動(dòng)力、港城復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度作為投入的情況下，建立了如下的增廣柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)：

Y=AKβ1Lβ2Sβ3

(10)

其中，Y是GDP；A代表綜合技術(shù)水平；K是資本投入量，用全社會(huì)固定資產(chǎn)投資總額表征；L是勞動(dòng)投入量，用年末從業(yè)人員數(shù)表征；S是港城復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度；β1i、β2i和β3i分別為第i個(gè)城市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)于資本、勞動(dòng)和港城復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度的彈性系數(shù)。港城復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度的數(shù)據(jù)來(lái)源于前文的計(jì)算結(jié)果，全社會(huì)固定資產(chǎn)投資總額和年末從業(yè)人員數(shù)則全部來(lái)自各年的《上海統(tǒng)計(jì)年鑒》、《深圳統(tǒng)計(jì)年鑒》、《寧波統(tǒng)計(jì)年鑒》、《舟山統(tǒng)計(jì)年鑒》、《廣州統(tǒng)計(jì)年鑒》、《青島統(tǒng)計(jì)年鑒》、《天津統(tǒng)計(jì)年鑒》、《大連統(tǒng)計(jì)年鑒》、《廈門經(jīng)濟(jì)特區(qū)年鑒》和香港特別行政區(qū)政府統(tǒng)計(jì)處官方網(wǎng)站。對(duì)式(10)進(jìn)行自然對(duì)數(shù)處理：

lnY=lnA+β1lnK+β2lnL+β3lnS

(11)

(二)Panel Data模型形式

根據(jù)Panel Data模型中截距向量和系數(shù)向量是否隨個(gè)體或時(shí)間的不同而改變，具體可以分為如下3種類型：

(1)無(wú)個(gè)體影響的不變系數(shù)模型：

yi=αe+Xiβ+uii=1,2,…,N

(12)

(2)變截距模型：

yi=αie+Xiβ+uii=1,2,…,N

(13)

(3)變系數(shù)模型：

yi=αie+Xiβi+uii=1,2,…,N

(14)

協(xié)方差分析主要檢驗(yàn)如下兩個(gè)假設(shè)：

在假設(shè)H2下檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量F2服從相應(yīng)自由度下的F分布，即

(15)

在假設(shè)H1下檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量F1也服從相應(yīng)自由度下的F分布，即

(16)

其中，S1、S2、S3分別為式(14)、(13)和(12)的殘差平方和，k表示解釋變量個(gè)數(shù)，本模型中k=3。如果檢驗(yàn)結(jié)果不拒絕假設(shè)H2，則為不變系數(shù)模型；如果拒絕H2，不拒絕H1，則為變截距模型，否則為變系數(shù)模型。

(三)模型檢驗(yàn)

1. 面板數(shù)據(jù)的單位根檢驗(yàn)

為了避免對(duì)非平穩(wěn)序列進(jìn)行回歸時(shí)出現(xiàn)偽回歸的情況，面板數(shù)據(jù)模型在回歸前需要進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)，而最常用的序列平穩(wěn)性檢驗(yàn)方法為單位根檢驗(yàn)。單位根的檢驗(yàn)方法主要有LLC檢驗(yàn)、Breitung檢驗(yàn)、Hadri檢驗(yàn)、IPS檢驗(yàn)及Fisher檢驗(yàn)等五種方法，這五種檢驗(yàn)方法還可分為兩種類型，一種是相同根情況下的單位根檢驗(yàn)，即前三種檢驗(yàn)方法，另一種是不同根情形下的單位根檢驗(yàn)，即IPS檢驗(yàn)和Fisher檢驗(yàn)。本文選用LLC、IPS、FisherADF和FisherPP，利用Eviews6.0軟件對(duì)各個(gè)序列進(jìn)行單位根檢驗(yàn)，單位根檢驗(yàn)結(jié)果如表4所示，檢驗(yàn)結(jié)果表明序列l(wèi)nY、lnK、lnL和lnSD在5%顯著水平下，都是零階單整I(0)過(guò)程，符合協(xié)整檢驗(yàn)條件，可以繼續(xù)進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)。

表4　單位根檢驗(yàn)結(jié)果

2. Panel Data的協(xié)整檢驗(yàn)

在時(shí)間序列分析研究中，協(xié)整指的是，兩個(gè)或多個(gè)變量個(gè)別來(lái)論是非平穩(wěn)的，但其某個(gè)線性組合可以是平穩(wěn)的。由于9個(gè)港口城市的lnY、lnK、lnL和lnSD均為零階單整。因此，可以進(jìn)一步運(yùn)用面板數(shù)據(jù)協(xié)整檢驗(yàn)，確定港口城市GDP、資本投入、勞動(dòng)投入和港城復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度之間是否存在長(zhǎng)期穩(wěn)定的均衡關(guān)系。本文選用Pedroni檢驗(yàn)和Kao檢驗(yàn)進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)。依據(jù)SIC準(zhǔn)則，利用Eviews6.0軟件，確定模型最優(yōu)滯后階數(shù)為1。在滯后階數(shù)為1時(shí)，Pedroni檢驗(yàn)和Kao檢驗(yàn)結(jié)果如表5所示。從檢驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，只有2個(gè)統(tǒng)計(jì)量的P值是大于0.05的，Panel ADF-Statistic等重要統(tǒng)計(jì)量的P值是小于0.05的，而且Kao檢驗(yàn)的P值也是小于0.05的。這兩種檢驗(yàn)均表明時(shí)間序列l(wèi)nY、lnK、lnL和lnSD間存在協(xié)整關(guān)系，即9個(gè)港口城市的GDP、資本投入、勞動(dòng)投入和港城復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度之間存在長(zhǎng)期均衡穩(wěn)定關(guān)系，可以進(jìn)行回歸分析。

表5　變量協(xié)整檢驗(yàn)結(jié)果

注：Pedroni檢驗(yàn)選擇帶截距項(xiàng)和趨勢(shì)項(xiàng)的協(xié)整方程

3.模型形式的確定

由于截面和時(shí)間序列長(zhǎng)度有限，本文的研究對(duì)象不能被視為從一個(gè)大總體中隨機(jī)抽樣的結(jié)果。依據(jù)Wooldridge經(jīng)驗(yàn)規(guī)則，應(yīng)使用固定效應(yīng)模型[45]。為了更好地比較9個(gè)港口城市港城復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度與城市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系，假設(shè)資本彈性系數(shù)和勞動(dòng)彈性系數(shù)不受個(gè)體影響，根據(jù)面板數(shù)據(jù)協(xié)方差分析確定截距和港城復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度的彈性系數(shù)是否受個(gè)體影響。首先計(jì)算變系數(shù)、變截距、不變系數(shù)三種模型估計(jì)的殘差平方和，如表6所示。序列l(wèi)nY、lnK、lnL和lnSD模型形式設(shè)定檢驗(yàn)結(jié)果如表7所示。協(xié)方差分析檢驗(yàn)結(jié)果表明拒絕了假設(shè)H2，且拒絕了假設(shè)H1，因此模型采用變系數(shù)形式。

表6　三種模型估計(jì)的殘差平方和

表7　模型形式設(shè)定檢驗(yàn)結(jié)果

(四)模型計(jì)算與結(jié)果分析

1.模型計(jì)算

通過(guò)上述分析，本文最終選取固定影響的變系數(shù)模型進(jìn)行分析，模型形式為：

yit=α+α*i+lnKitβ1+lnLitβ2+lnSDitβ3i+uit(i=1,2,…,9,t=1,2,…,11)

(17)

利用Eviews6.0軟件對(duì)模型進(jìn)行估計(jì)，結(jié)果如下：

(18)

而反映城市間差異的α*i與β3i的估計(jì)結(jié)果，如表8所示，模型的擬合優(yōu)度達(dá)到了99.7%，說(shuō)明方程擬合效果非常好。

表8　模型參數(shù)α*i與β3i的估計(jì)結(jié)果

注：***表示在1%水平下顯著

2.結(jié)果分析

從回歸結(jié)果來(lái)看，在1%的顯著性水平下，資本增量產(chǎn)出彈性和勞動(dòng)增量產(chǎn)出彈性分別為0.2618和1.0504，即這9個(gè)港口城市的資本增量和勞動(dòng)增量對(duì)城市經(jīng)濟(jì)具有明顯的促進(jìn)作用，且資本增量對(duì)城市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的帶動(dòng)要低于勞動(dòng)增量。這主要是因?yàn)檫@些發(fā)達(dá)的沿海港口城市的勞動(dòng)力基本已從生產(chǎn)率較低的農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)向生產(chǎn)率較高的制造業(yè)和服務(wù)業(yè)，勞動(dòng)力資源在優(yōu)化配置下對(duì)城市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)具有較強(qiáng)的推動(dòng)作用。但是，這9個(gè)港口城市同中國(guó)的其他城市一樣，長(zhǎng)期以來(lái)受制于粗放型為主的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式，不斷膨脹的資本投入并沒有帶來(lái)較好的投資效果?？梢?，加快經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，減少對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的投資，轉(zhuǎn)向投資扶持戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)乃是當(dāng)務(wù)之急。除香港和廈門以外，在1%的顯著性水平下，回歸模型的參數(shù)β3i均大于零，表明中國(guó)絕大部分的沿海港口城市的港城協(xié)同發(fā)展程度均在不同程度上對(duì)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有明顯的促進(jìn)作用，由于這9個(gè)港口是目前全球前20大集裝箱港口，因此結(jié)論具有一定的代表性，并推廣為世界上大多數(shù)港口與其所在城市的協(xié)同發(fā)展能夠促進(jìn)所在城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。香港和廈門參數(shù)β3i沒有通過(guò)顯著性檢驗(yàn)，表明這兩個(gè)城市的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)未能受到港城復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度增加的顯著影響。目前，香港港口基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備基本已處于飽和狀態(tài)，港城復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度基本停滯，而金融服務(wù)、貿(mào)易和物流、旅游、專業(yè)服務(wù)四大支柱產(chǎn)業(yè)為香港城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了強(qiáng)勁的動(dòng)力，香港對(duì)傳統(tǒng)港口業(yè)務(wù)的依賴有所減弱，或?qū)⑾駛惗匾粯酉蛞蕴峁┦袌?chǎng)交易和航運(yùn)服務(wù)業(yè)為著力點(diǎn)的國(guó)際航運(yùn)中心轉(zhuǎn)型階段邁進(jìn)。而目前廈門港口腹地經(jīng)濟(jì)總量偏小，陸向和海向腹地拓展不力，加上與珠三角等區(qū)域港口競(jìng)爭(zhēng)加劇，致使廈門港的規(guī)模要遠(yuǎn)小于其他幾個(gè)港口，隨著港航業(yè)“馬太效應(yīng)”的加劇恐面臨被邊緣化的風(fēng)險(xiǎn)[46]，對(duì)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的積極作用難以發(fā)揮。

除香港和廈門以外，回歸模型的參數(shù)β3i的大小排序?yàn)椋害?1>β32>β34>β35>β36>β38>β37，即上海港城復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度提高對(duì)上海市GDP的促進(jìn)作用要大于深圳，深圳大于寧波-舟山，寧波-舟山又大于廣州，依此類推。結(jié)合表2和表3中港口和城市經(jīng)濟(jì)兩子系統(tǒng)協(xié)調(diào)度以及港城復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度的計(jì)算結(jié)果，不難發(fā)現(xiàn)參數(shù)β3i的大小排序與這7個(gè)港口城市港城子系統(tǒng)協(xié)調(diào)度及復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度的大小排序存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系：系統(tǒng)協(xié)同度對(duì)GDP的促進(jìn)作用排名前四的上海、深圳、寧波-舟山、廣州，其港城復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度均位居前五名；盡管天津的港城復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度高于青島和大連，但由于其港口和城市經(jīng)濟(jì)兩子系統(tǒng)協(xié)調(diào)度低于青島和大連，導(dǎo)致港城復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度提高對(duì)城市GDP的促進(jìn)作用弱于青島和大連。表明港口和城市經(jīng)濟(jì)兩子系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致的程度以及整體協(xié)同發(fā)展水平越高，進(jìn)一步提高復(fù)合系統(tǒng)的協(xié)同度對(duì)城市經(jīng)濟(jì)的促進(jìn)作用也就越大。為實(shí)現(xiàn)港口子系統(tǒng)和城市經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展，需同時(shí)從提高協(xié)調(diào)程度和協(xié)同度兩方面入手制定相應(yīng)的政策措施。

上海、深圳、寧波-舟山、廣州4個(gè)城市的港城協(xié)同發(fā)展度對(duì)城市經(jīng)濟(jì)的促進(jìn)作用要明顯高于其他城市，其中上海的促進(jìn)作用最大。這主要是由于這四個(gè)港口城市港口和城市經(jīng)濟(jì)兩子系統(tǒng)協(xié)調(diào)度以及港城復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度均較高，目前均已成為頗具規(guī)模的區(qū)域航運(yùn)中心，并正在努力建設(shè)更具影響力的國(guó)際航運(yùn)中心，而航運(yùn)主業(yè)和航運(yùn)服務(wù)業(yè)則是國(guó)際航運(yùn)中心建設(shè)的兩大主要驅(qū)動(dòng)力。船舶運(yùn)輸和港口服務(wù)等航運(yùn)主業(yè)的發(fā)展為貨物的快速集散提供了保證，促進(jìn)港口城市對(duì)外貿(mào)易的發(fā)展，船代、貨代、船舶登記、航運(yùn)金融、海事仲裁等航運(yùn)服務(wù)業(yè)的發(fā)展與集聚又會(huì)產(chǎn)生大量的資金結(jié)算、融資、保險(xiǎn)等金融以及法律、會(huì)計(jì)、咨詢等專業(yè)服務(wù)的需求。這4個(gè)港口城市不僅航運(yùn)主業(yè)發(fā)達(dá)，且經(jīng)營(yíng)的航運(yùn)服務(wù)業(yè)種類豐富。港城協(xié)同發(fā)展能為航運(yùn)主業(yè)和航運(yùn)服務(wù)業(yè)的發(fā)展提供更好的軟環(huán)境，從而使得這4個(gè)港口城市的港城協(xié)同發(fā)展程度對(duì)城市經(jīng)濟(jì)的促進(jìn)作用要明顯高于其他城市。

綜上所述，在看到港城協(xié)同發(fā)展對(duì)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有明顯促進(jìn)作用這一普遍規(guī)律的同時(shí)，還應(yīng)看到各城市間的差異，為了進(jìn)一步提升港口與城市的協(xié)同、可持續(xù)發(fā)展水平，提高港城協(xié)同發(fā)展對(duì)城市經(jīng)濟(jì)的促進(jìn)作用，港口應(yīng)進(jìn)一步提升自身的服務(wù)水平，延伸港口物流的價(jià)值鏈，積極推動(dòng)航運(yùn)服務(wù)業(yè)及其他港口上下游產(chǎn)業(yè)的集聚，帶動(dòng)城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和升級(jí)，實(shí)現(xiàn)港城協(xié)同發(fā)展，并最終促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展。

五、結(jié)論與建議

本文首先分析了港城系統(tǒng)構(gòu)成，構(gòu)建了基于自組織理論的港城復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度模型，確定了反映港口與城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的序參量，并以上海、深圳、香港等9個(gè)港口城市為例進(jìn)行了實(shí)證研究。然后，利用2003-2013年這9大港口城市全社會(huì)固定資產(chǎn)投資總額、年末從業(yè)人員數(shù)、港城復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同度和GDP等歷史數(shù)據(jù)取對(duì)數(shù)得到的時(shí)間序列建立面板數(shù)據(jù)模型，研究港城協(xié)同發(fā)展程度與城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系。通過(guò)分析面板數(shù)據(jù)模型的回歸結(jié)果，本文得到如下結(jié)論：(1)資本增量和勞動(dòng)增量對(duì)城市經(jīng)濟(jì)具有明顯的促進(jìn)作用，且這些港口城市的資本增量對(duì)城市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的帶動(dòng)要低于勞動(dòng)增量；(2)港口與其所在城市的協(xié)同發(fā)展能夠促進(jìn)所在城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展；(3)目前國(guó)內(nèi)港口城市的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)仍然離不開港口的促進(jìn)作用，還無(wú)法實(shí)現(xiàn)港城關(guān)系的分離進(jìn)入完全依靠城市自增長(zhǎng)效應(yīng)發(fā)展的階段；(4)港口和城市經(jīng)濟(jì)兩子系統(tǒng)協(xié)調(diào)度以及港城復(fù)合系統(tǒng)的協(xié)同度越高，進(jìn)一步提高協(xié)同度對(duì)城市經(jīng)濟(jì)的促進(jìn)作用也就越大；(5)為實(shí)現(xiàn)港口子系統(tǒng)和城市經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展，需同時(shí)從提高協(xié)調(diào)度和協(xié)同度兩方面入手制定相應(yīng)的政策措施。

上海、天津、深圳等沿海港口城市作為國(guó)家“一帶一路”重點(diǎn)布局的15個(gè)沿海節(jié)點(diǎn)的典型代表，是這一宏偉戰(zhàn)略的重要支點(diǎn)。港口作為對(duì)外開放的窗口，為“大規(guī)模地走出去”和“高水平地引進(jìn)來(lái)”的對(duì)外開放新格局提供保障，有利于拉動(dòng)中西部地區(qū)盡快融入“一帶一路”建設(shè)中?？梢姡劭诔鞘械陌l(fā)展在“一帶一路”規(guī)劃中占據(jù)了重要的戰(zhàn)略地位。因此，在“一帶一路”建設(shè)的宏觀背景下，結(jié)合上述研究所得結(jié)論，本文認(rèn)為應(yīng)從以下幾個(gè)方面促進(jìn)港口城市的港城協(xié)同發(fā)展：(1)協(xié)調(diào)統(tǒng)籌港口規(guī)劃與城市總體規(guī)劃，在與城市建設(shè)目標(biāo)基本一致的前提下，港口應(yīng)適度超前建設(shè)，但要避免投資過(guò)熱，產(chǎn)能過(guò)剩；(2)充分利用港口城市的區(qū)位優(yōu)勢(shì)及優(yōu)惠的政策，發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)，積極融入國(guó)際航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)，鼓勵(lì)港航企業(yè)的區(qū)域間合作，促進(jìn)現(xiàn)代航運(yùn)服務(wù)業(yè)的集聚，及航運(yùn)服務(wù)業(yè)生產(chǎn)要素的優(yōu)化配置；(3)拓展物流網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化集疏運(yùn)體系，發(fā)展海鐵聯(lián)運(yùn)，根據(jù)港口城市自身情況探索“陸地港”模式，拓展港口的陸向腹地；(4)抓住“一帶一路”的歷史機(jī)遇，加強(qiáng)與眾多國(guó)內(nèi)外港口的聯(lián)系，拓展海向腹地，打造國(guó)際強(qiáng)港；(5)拓展港航業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，延伸港口物流的價(jià)值鏈，帶動(dòng)城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和升級(jí)，實(shí)現(xiàn)港城協(xié)同發(fā)展；(6)推動(dòng)金融創(chuàng)新，提高金融交易的便利性，構(gòu)建多層次的金融市場(chǎng)，加大對(duì)港航企業(yè)的金融扶持力度，支持海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

本文的研究表明，綜合運(yùn)用協(xié)同度模型和面板數(shù)據(jù)模型研究港城協(xié)同度與城市經(jīng)濟(jì)關(guān)系的方法是有效的，不僅能夠縱向了解各城市港城協(xié)同發(fā)展歷程，論證港城協(xié)同度與城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展間的一般規(guī)律，還可對(duì)各城市港城系統(tǒng)同一時(shí)期的協(xié)同發(fā)展水平進(jìn)行橫向比較，充分考慮各港口城市的異質(zhì)性。不僅為港城協(xié)同發(fā)展理論研究提供新的視角，也為各城市結(jié)合自身情況制定相應(yīng)政策措施推進(jìn)港城協(xié)同發(fā)展、促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)可持續(xù)增長(zhǎng)提供理論依據(jù)。

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(本文責(zé)編：王延芳)

Research on the Relationship between the Synergy

Degree of Port-City System and Urban Economic Growth

FAN Hou-ming，MA Meng-zhi，WEN Wen-hua，QU Li-li

(TransportationManagementCollege，DalianMaritimeUniversity，Dalian116026，China)

Abstract：Under tight resource constraints，the coordinated development of the port and the city is an important way to achieve the sustainable development of port-city.Clearing the relationship between the synergy degree of port-city system and urban economic growth is the basis for the government to make policies and measures.Firstly，this article builds the synergy degree model of port-city system and makes an empirical study based on the historical data of Shanghai，Shenzhen，Hong Kong and other six cities.Secondly，a Panel Data model is established with these 9 port cities’ data from 2003 to 2013 to study the relationship between the synergy degree of port-city system and the urban economic development.This research shows that it is effective to study the relationship between synergy degree of port-city system and urban economy by combining the synergy degree model with the Panel Data model.It provides not only a new perspective for the theoretical study on port and city cooperative development mechanism，but also a theoretical support for each city to make policies and measures to promote the synergetic development of port-city system.

Key words:port-city system; synergy degree; urban economy; Panel Data model

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然基金面上項(xiàng)目(71373056)；廣東省高等學(xué)校優(yōu)秀青年教師培養(yǎng)計(jì)劃項(xiàng)目(YQ201401)；中央財(cái)政支持地方高校發(fā)展專項(xiàng)資金項(xiàng)目(0000-E201020008001006)；教育部人文社會(huì)科學(xué)研究青年項(xiàng)目(15YJC790163)。

收稿日期：2014-11-18修回日期：2015-07-10

中圖分類號(hào)：F55；F061.5

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1002-9753(2015)09-0096-11

作者簡(jiǎn)介：范厚明(1962-)，男，山東蓬萊人，大連海事大學(xué)交通運(yùn)輸管理學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：交通運(yùn)輸規(guī)劃與管理、戰(zhàn)略管理與系統(tǒng)規(guī)劃研究。