長三角港口群演化周期問題

陳春芳， 趙 剛， 陳繼紅

(上海海事大學 交通運輸學院，上海 201306)

長三角港口群演化周期問題

陳春芳， 趙 剛， 陳繼紅

(上海海事大學 交通運輸學院，上海 201306)

以長三角地區(qū)15個港口為研究對象，對一般貨物、集裝箱、金屬礦石、煤炭、石油、天然氣及其制品的吞吐量運用Logistic模型和赫芬達爾-赫希曼指數(shù)(Herfindahl-Hirshmanm Index，HHI)，定量分析長三角港口群1997—2012年的演變過程及演變特征。結(jié)果表明：長三角港口已整體進入發(fā)展成熟期，主要貨種進入資源整合和調(diào)整期；港口群內(nèi)部演化具有階段性特征，進度不一致，出現(xiàn)分化現(xiàn)象。港口群發(fā)展處于起步期和膨脹期，資源更易向某些特定港口集聚，容易出現(xiàn)規(guī)模較大的港口，而其他港口會受到一定程度的抑制；進入成熟期，一些中小港口得到發(fā)展，通過調(diào)整港口群結(jié)構(gòu)，促使新的港口序列產(chǎn)生；進入融合整合期，調(diào)整幅度相對平穩(wěn)，港口群結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定。

港口群演化；Logistic模型；生命周期；生態(tài)種群理論；赫芬達爾-赫希曼指數(shù)

Abstract: The volume of freight of 15 ports, selected from Yangtze River Delta Port Group, in 15 years(1997—2012) are analyzed by cargo category with the logistic model and Herfindahl-Hirschman Index. The investigation covers general cargo，coal，container，oil，gas and their products. The evolution process and characteristics of the interactional spatiotemporal pattern of Yangtze River Delta Port Group for are researched based on the investigation.The research indicates that the development of the Yangtze River Delta Port Group has entered to the mature period and resources integration and reallocation have been progressing. When the port group is in the initial and fast growing stages, resources tend to be concentrate on certain ports and to result in the development of large-scale ports leaving other ports behind; when it reaches maturity, a number of small ports develop fast and the port group is restructured with a new port ranking. When it enters the saturation period, the structure of the port group will keep relatively stable.

Keywords: port group evolution； logistic model； life cycle； population ecology； Herfindahl-Hirshmanm Index

港口群空間結(jié)構(gòu)演化是港口群體系內(nèi)各個港口相互作用的結(jié)果，業(yè)界對其進行過大量研究,主要有以下幾個特點。

1) 從定性描述[1-5]轉(zhuǎn)向定量分析[6-8]，定量模型表現(xiàn)出多樣化趨勢，而傳統(tǒng)模型及其改進模型(從最早的AnyPort模型到港口群生命周期模型[9-11])仍發(fā)揮著重要作用。此外，新的計量和數(shù)量模型也在不斷被引進。[12-13]

2) 數(shù)據(jù)類型由靜態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)向動態(tài)的流數(shù)據(jù)。[14-17]

3) 港口群的集中度情況、合作競爭機制、演化動因及空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化一直是主要的研究內(nèi)容。[18-20]

4)目前對港口群演化機理的研究以定性分析為主，定量演化動因分析多限于2個港口之間，缺少對多個港口互動演化機制的研究。

5) 對港口群演化機理的研究主要針對的是集裝箱港口群體系，缺少對港口群體系的全面分析，尤其是不同貨種的港口群綜合空間結(jié)構(gòu)演變方面的研究尚處于空白。

對此，以上海、浙江和江蘇地區(qū)內(nèi)的15個港口組成的長三角港口群為研究對象，對一般貨物、集裝箱、金屬礦石、煤炭、石油、天然氣及其制品(以下簡稱油品)等不同貨種的吞吐量使用Logistic模型來判斷該港口群的發(fā)展周期，結(jié)合赫芬達爾-赫希曼指數(shù)(Herfindahl-Hirshmanm Index，HHI)和市場份額考察該港口群1997年以來的空間結(jié)構(gòu)演變趨勢，分析其不同增長周期內(nèi)的演化特征，為港口群結(jié)構(gòu)優(yōu)化和整體競爭力提升提供理論依據(jù)。

1 研究方法、研究區(qū)域及數(shù)據(jù)來源

1.1Logistic增長周期演化模型

Logistic模型是1920年美國學者R. PEARL和J. REED進行生物繁殖研究時發(fā)現(xiàn)的，后被廣泛應(yīng)用于生物生長過程和產(chǎn)業(yè)成長過程的描述中。吞吐量是衡量港口發(fā)展的重要指標，港口群中吞吐量的增長過程本身就是一個類似的演化問題，因此用Logistic模型來分析港口群的演化特征具有較高的相似性和可行性。

利用Logistic模型建立長三角港口群演化增長周期模型，其數(shù)學表達式為

(1)

(2)

式(2)中：Xit為貨種i在ti時刻港口群的吞吐量；βi決定著ti=0時Xi0與Ni之間的距離，βi∈R；Ni>0；ri>0。

1.2HHI指數(shù)模型

HHI指數(shù)用某特定市場中所有企業(yè)市場份額的平方和來表示，這里將其應(yīng)用到長三角港口群的結(jié)構(gòu)分析中，用于反映港口體系吞吐量結(jié)構(gòu)的集散演化狀況。其表達式為

(3)

式(3)中：n為港口數(shù)，n∈N；Xij為港口體系內(nèi)j港口i類貨物的吞吐量；IHHIi為i類貨物在港口體系內(nèi)的集中度指數(shù)(0

1.3研究區(qū)域與數(shù)據(jù)來源

研究對象為長三角港口群。這里將港口作為研究的基本地域單位，時間為1997—2012年。根據(jù)地域性差異，將港口分為上海市港口(指的是上海港)、江蘇省港口(包括連云港港、南京港、鎮(zhèn)江港、蘇州港、南通港、常州港、江陰港、揚州港及泰州港等9個港口)和浙江省港口(包括嘉興港、寧波-舟山港、臺州港、溫州港及杭州港等5個港口)。

研究所用數(shù)據(jù)主要來自于《上海國際航運中心(長三角地區(qū))港口生產(chǎn)數(shù)據(jù)手冊(1997—2012年上半年)》和《2012年中國港口年鑒》，從中選取上述15個港口1997—2012年的一般貨物、煤炭、油品、金屬礦石及集裝箱吞吐量數(shù)據(jù)。由于寧波-舟山港2006年起包括原寧波港和舟山港，因此其數(shù)據(jù)取兩港數(shù)據(jù)的合計值;同樣，蘇州港2003年以前的數(shù)據(jù)取原張家港港、太倉港和常熟港數(shù)據(jù)的合計值。

2 港口群吞吐量增長周期分析

式(2)是關(guān)于參數(shù)Ni，βi和ri的函數(shù)，屬于參數(shù)非線性模型，因此采用非線性最小二乘法(NLS)對這些參數(shù)進行估計。利用Stata軟件對方程進行參數(shù)估計，經(jīng)計算，模型參數(shù)估計t在95%的置信水平上檢驗顯著，且擬合度較高。具體增長周期模型的參數(shù)檢驗見表1。

表1 增長周期模型的參數(shù)檢驗

值得注意的是，將該15個港口1997—2012年的煤炭吞吐量作為狀態(tài)變量導入Stata軟件后無法計算出結(jié)果,說明期間煤炭吞吐量增長不符合Logistic增長曲線。究其原因，主要是由于近年該地區(qū)煤炭進口量大增，導致煤炭吞吐量增長率連年飆升，不符合單種群在有限空間中的增長規(guī)律。根據(jù)Logistic模型思想，可將長三角港口群整體演化周期分為港口群發(fā)展起步期(Ⅰ)、港口群成長膨脹期(Ⅱ)、港口群發(fā)展成熟期(Ⅲ)和港口群融合整合期(Ⅳ)等4個階段。根據(jù)上述結(jié)果，可擬合出長三角港口群各貨種吞吐量的增長周期曲線(見圖1)。

1) 目前長三角港口群的貨物運輸市場已處于發(fā)展成熟期。根據(jù)對拐點的計算，長三角港口群貨物吞吐量的增速在2012年達到最高，增長極限為61 111.8萬t。未來港口貨物吞吐量增速會逐步下降，增長動力逐漸減弱，市場慢慢走向穩(wěn)定狀態(tài)。

a) 一般貨物

c) 金屬礦石

d) 油品

2) 長三角港口群的主要貨種中，除金屬礦石吞吐量的增長處于發(fā)展成熟期之外，其余貨種吞吐量的增長均處于融合整合期，吞吐量趨于飽和。集裝箱吞吐量的增長極限為7 535.637萬TEU，金屬礦石、油品吞吐量的增長極限分別為124 618.2萬t和29 548.97萬t。由模型擬合結(jié)果可知，無論是從貨物吞吐量的角度還是分貨種吞吐量的角度來看，長三角港口群都已度過吞吐量增長的高峰期，今后幾年都將進入吞吐量低速增長期甚至停滯期。在該階段，追求吞吐量的數(shù)量規(guī)模已不是港口群發(fā)展的重點，但卻有利于港口群實現(xiàn)資源整合和結(jié)構(gòu)調(diào)整。

3 港口群空間結(jié)構(gòu)演變

3.1港口群貨物集中度

將長三角港口群1997—2012年各分貨種的貨物吞吐量輸入至HHI指數(shù)模型中，得到各貨種的HHI指數(shù)走勢見圖2。

圖2 1997—2012年長三角港口群各貨種HHI指數(shù)走勢

從圖2中可看出長三角港口群各貨種的集中度主要有以下2個特點。

1) 整體呈下降趨勢，其中：集裝箱的下降趨勢最為明顯；煤炭和金屬礦石也呈明顯的下降趨勢；油品的集中度走勢相對平穩(wěn)，且明顯高于其他貨種。

2) 集中度水平層次較為分明，集中化程度由高到低依次為集裝箱、油品、金屬礦石、煤炭。

3.2港口群內(nèi)部港口市場份額

將長三角港口群1997—2012年各分貨種的貨物吞吐量輸入至市場份額計算公式，得到各港口貨物吞吐量市場份額見圖3。

4 長三角港口群生長周期特征分析

4.1生長周期特征

結(jié)合市場集中度的變化情況可發(fā)現(xiàn)，長三角港口群各貨種在不同發(fā)展階段呈現(xiàn)出不同的特征。

4.1.1集裝箱貨物的特征

集裝箱貨物進入融合整合期之后集中度明顯下降，港口布局呈多層級化。集裝箱主要分布在上海港和寧波-舟山港，而上海港作為我國集裝箱吞吐量最大的港口，具有絕對優(yōu)勢，但其市場份額呈明顯下降趨勢；寧波-舟山港的集裝箱吞吐量經(jīng)歷較快增長之后，市場占有率基本穩(wěn)定在24%左右。連云港和蘇州港集裝箱市場占有率在2005年之后大幅提高，至2012年市場占有率分別為8%和9%；同時，江陰港、揚州港、泰州港及嘉興港集裝箱市場占有率也呈穩(wěn)步遞增的趨勢。

由此可知：在發(fā)展起步期和成長膨脹期，上海港的集裝箱貨物主要向?qū)幉?舟山港擴散，寧波-舟山港由此快速發(fā)展；進入成熟期和融合調(diào)整期之后，集裝箱貨物向江蘇的港口擴散，在該過程中形成了連云港和蘇州港2個規(guī)模較大的集裝箱港口，同時也發(fā)展了江陰港、泰州港和南通港等港口。整個長三角集裝箱港口集中度降低，呈多層級化。

a) 煤炭

b) 集裝箱

c) 油品

d) 金屬礦石

圖3 1997—2012年長三角港口群貨物吞吐量市場份額

4.1.2油品的特征

油品進入融合整合期之后集中度穩(wěn)中有升，內(nèi)部結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定。集中度整體呈平穩(wěn)上升趨勢的主要原因是浙江港口在該貨種上的集聚加強，特別是寧波-舟山港油品的市場份額由1997年的33%上升到2006年的54%，而后一直穩(wěn)定在54%左右。溫州港、臺州港、嘉興港和杭州港油品的市場份額穩(wěn)定增長的主要原因是承接了上海港部分貨物的轉(zhuǎn)移。值得注意的是，上海港油品的市場份額呈下降趨勢，但自2005年起基本穩(wěn)定在11%左右；南京港下降趨勢更為明顯，由38%下降為12%，但2008年之后下降速度明顯減慢；揚州港、江陰港、蘇州港和泰州港等港口總體呈上升趨勢，但在2005年較為穩(wěn)定，這說明該貨種從南京港向上述港口轉(zhuǎn)移，當擴散到一定程度時呈現(xiàn)出較為穩(wěn)定的狀態(tài)。

由此可知：油品在膨脹期擴散速度較快，寧波-舟山港快速成長；進入成熟期，擴散速度下降，周邊小港口發(fā)展；進入飽和期，港口之間的市場份額相對比較穩(wěn)定，內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整幅度較小。

4.1.3金屬礦石的特征

金屬礦石進入發(fā)展成熟期之后，內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整幅度較大。該貨種主要集中在寧波-舟山港、上海港和蘇州港，其中：寧波-舟山港的市場份額由45%下降到25%；上海港的市場份額由31%下降到15%；而蘇州港則從無發(fā)展到15%，主要原因是承接了上海港和寧波-舟山港的轉(zhuǎn)移。此外，連云港港、江陰港、泰州港和南通港的市場份額都在逐步增加，其中連云港港的市場份額為12%，且趨勢仍將繼續(xù)保持。由此可見，金屬礦石港口的空間結(jié)構(gòu)仍在進一步調(diào)整。

4.1.4煤炭的特征

煤炭的集中度下降，主要調(diào)整集中在上海港和江蘇各港口。該貨種主要集中在上海港、寧波-舟山港和蘇州港，由上海港向江蘇各港口轉(zhuǎn)移明顯，其中：蘇州港、江陰港、泰州港和揚州港的市場份額保持較高的增長速度；寧波-舟山港的市場份額有小幅下降；浙江其他港口煤炭貨物處于相對較平穩(wěn)的狀態(tài)。

由此可知：煤炭的集中度下降明顯，主要是因為貨物大量由上海港向江蘇各港口轉(zhuǎn)移，蘇州港、泰州港、江陰港和揚州港的市場份額相對均等，但仍有進一步增長的趨勢。這些港口在承接煤炭轉(zhuǎn)移的同時，競爭也在進一步加劇。浙江港口的煤炭市場相對穩(wěn)定?？傮w而言，長三角煤炭港口尚處于調(diào)整階段，主要集中在上海和江蘇各港口之間。

4.2影響港口群演化的主要因素

4.2.1區(qū)域經(jīng)濟因素

長三角地區(qū)1995—2003年經(jīng)濟高速發(fā)展，是我國經(jīng)濟最為活躍的地區(qū)之一；同時，上海國際航運戰(zhàn)略的確立使得該地區(qū)港口迅速發(fā)展，貨流集聚能力和產(chǎn)業(yè)集聚能力顯著提高。因此，該地區(qū)貨物吞吐量快速增長，港口群整體處于發(fā)展起步期，港口體系內(nèi)部的層級結(jié)構(gòu)開始形成。2003—2009年，該地區(qū)經(jīng)濟進一步發(fā)展，港口群整體進入成長膨脹期。而自2010年至今，產(chǎn)業(yè)向中西部轉(zhuǎn)移趨勢明顯，外貿(mào)增長速度放緩，使得港口群貨物吞吐量整體放緩，進入發(fā)展成熟期；集裝箱和油品已進入融合整合期。

4.2.2技術(shù)因素

技術(shù)發(fā)展對港口群的影響主要體現(xiàn)在港口工程技術(shù)和港口相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)上。

(1) 港口工程技術(shù)涵蓋水力水文、水工建筑、航道整治及疏浚等多個方面，提升相關(guān)技術(shù)水平能從根本上改善港口的硬件等級，如：航道疏浚技術(shù)的提升能使港口接納更大噸位的船舶；港工建筑技術(shù)的提升能延長碼頭泊位的使用期限。

(2) 港口相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)包含信息技術(shù)、造船技術(shù)和公路鐵路航空技術(shù)等多個層面，這些技術(shù)的進步均直接或間接影響著港口群的發(fā)展和布局。

因此，在港口群發(fā)展的起步階段，資源總是向著港口技術(shù)條件較好、集疏運便捷的港口聚集。但是，隨著技術(shù)條件進一步發(fā)展、貨運量持續(xù)增長，技術(shù)條件同樣會制約特定港口的發(fā)展，成為影響港口內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主要因素。例如，上海港受航道水深條件的影響，在船舶大型化對航道水深的要求不斷提高的情況下，其原由外高橋碼頭轉(zhuǎn)運洋山港的部分貨物正在與蘇州港(太倉港)合作轉(zhuǎn)運至洋山港。同樣，由于長江航道疏浚，蘇州港近年來發(fā)展迅猛，促進港口群在融合整合期實現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整。

4.2.3政府因素

政府因素對長三角港口群的影響分為交通運輸部等中央國家機構(gòu)和地方政府及港口管理體制對港口群發(fā)展的影響。

(1) 國家層面對各港口群的定位對于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整而言具有較大影響。上海港和寧波-舟山港在港口群中發(fā)展良好；寧波港抓住機遇發(fā)展大宗散貨，特別是油品市場地位上升較快；南京港油品吞吐量市場份額較大，但近年來持續(xù)下降，這與其區(qū)域港口的定位有關(guān)系。

(2) 地方政府對當?shù)馗劭诘亩ㄎ灰矔涌旄劭谌簝?nèi)部結(jié)構(gòu)的調(diào)整。例如：上海港將重視集裝箱貨物和航運金融保險等服務(wù)業(yè)的發(fā)展，因此會調(diào)整其碼頭功能定位；江蘇政府重視蘇州港和連云港港的發(fā)展，近年來發(fā)展也較為迅猛；浙江政府加大發(fā)展大商貿(mào)物流和鐵海聯(lián)運，大力拓展內(nèi)陸腹地，使得寧波港在該地區(qū)的集聚效應(yīng)尤為明顯。

(3) 港口管理體制的改革對港口的發(fā)展也有一定程度的影響。

4.2.4企業(yè)因素

企業(yè)之間的競爭與合作在港口群發(fā)展的不同時期也呈現(xiàn)出不同的特點，其中：發(fā)展起步期，港口之間更多的是各自發(fā)展；成長膨脹期，港口之間處于競爭模式；發(fā)展成熟期和融合整合期，港口之間處于競爭與合作模式，特別是進入融合整合期之后，港口之間更加注重以資本為紐帶促進企業(yè)合作，優(yōu)勢互補，錯位發(fā)展。例如：上海港在轉(zhuǎn)移大宗散貨的同時開展長江戰(zhàn)略，更多地參與長江沿岸港口的投資與建設(shè)。此外，注重加強企業(yè)之間的業(yè)務(wù)合作，利用周邊港口的優(yōu)勢資源彌補自身資源的不足。例如，上海港原來經(jīng)外高橋轉(zhuǎn)運至洋山港的貨物一部分改由蘇州港(太倉港)轉(zhuǎn)運至洋山港,這在一定程度上促進了港口群內(nèi)部的結(jié)構(gòu)調(diào)整。

5 結(jié)束語

對長三角港口群的演化周期特征進行分析，得出以下結(jié)論。

1) 整體而言，長三角港口群已進入發(fā)展成熟期或資源整合和調(diào)整期。未來港口貨物吞吐量增長速度會逐步降低，增長動力會逐漸減弱，市場慢慢走向穩(wěn)定狀態(tài)。

2) 港口群發(fā)展處于起步期和膨脹期，資源更易向某些特定港口集聚，容易產(chǎn)生規(guī)模較大的港口，而其他一些港口的發(fā)展會受到一定程度的抑制；進入成熟期后，會促進一些中小港口的發(fā)展，進而調(diào)整港口群結(jié)構(gòu)，促使新的港口序列產(chǎn)生；進入融合整合期，調(diào)整幅度相對平穩(wěn)，港口結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定。

3) 影響港口演化的主要因素有區(qū)域經(jīng)濟、技術(shù)、政府和企業(yè)。

現(xiàn)階段長三角港口群應(yīng)增強憂患意識和機遇意識，緊抓我國經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型期的機遇，增強應(yīng)對能力，適時轉(zhuǎn)變港口發(fā)展方式，促使港口群逐步由數(shù)量規(guī)模型向質(zhì)量效益型轉(zhuǎn)變，不斷提高整體競爭力。江蘇、浙江和上海應(yīng)統(tǒng)一制定區(qū)域港口發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，對各港口進行分層次布局規(guī)劃，形成錯位發(fā)展，重點解決港口群發(fā)展的結(jié)構(gòu)、目標、時空布局、物流網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和綜合運輸布局等問題。同時，建立由政府主導的、以各港口企業(yè)為主體的運作機制，使港口一體化獲得實質(zhì)性進展。企業(yè)之間以資本為紐帶，聯(lián)動、錯位發(fā)展，避免惡性競爭；建立資源整合平臺，實現(xiàn)信息共享；發(fā)揮組合港的管理協(xié)調(diào)作用，推進港口體制改革，建立合理、健康、長效的機制。

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EvolutionCycleofYangtzeRiverDeltaPortGroup

CHENChunfang，ZHAOGang,CHENJihong

(College of Transport & Communications, Shanghai Maritime University, Shanghai 201306, China)

2015-10-29

國家自然科學基金(51409157)；教育部人文社會科學研究項目(14YJC630008)

陳春芳(1982—)，女，浙江象山人，工程師，博士生，從事港航交通運輸?shù)乩?、港航?jīng)濟規(guī)劃研究。E-mail:ccf8210@163.com

1000-4653(2016)01-0104-06

F552.7

A