基于DEA模型的天津港港口效率分析

張建勇 王夢(mèng)雅 王欣然 田思雨

【摘 要】 為了科學(xué)評(píng)估天津港的港口效率，選取3個(gè)投入指標(biāo)和3個(gè)輸出指標(biāo)，采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）方法，對(duì)天津港及國(guó)內(nèi)其他幾個(gè)等規(guī)模的綜合性港口的港口效率進(jìn)行橫向?qū)Ρ妊芯?，并結(jié)合近3年數(shù)據(jù)對(duì)港口的發(fā)展態(tài)勢(shì)進(jìn)行縱向分析，同時(shí)對(duì)天津港2015年數(shù)據(jù)作敏感性分析。在此基礎(chǔ)上，從資源配置和投入產(chǎn)出等方面對(duì)港口企業(yè)管理者提出建議：實(shí)施集裝箱優(yōu)先發(fā)展戰(zhàn)略，加強(qiáng)地理信息系統(tǒng)（GIS）的建設(shè)和應(yīng)用，加強(qiáng)跨省市港口資源整合，合理運(yùn)用政策優(yōu)勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】 天津港;數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）;船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS）;貨物吞吐量

1 研究背景

天津港是我國(guó)北方重要的綜合性港口，地處首都經(jīng)濟(jì)圈與環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈的交疊之處，是航運(yùn)物流和對(duì)外貿(mào)易體系中有著較大影響力的資源配置中心。隨著現(xiàn)代物流業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，港口已成為交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的重要樞紐和推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的首要戰(zhàn)略節(jié)點(diǎn)。天津作為我國(guó)北部最大的沿海開(kāi)放城市，具備優(yōu)越的地理?xiàng)l件。然而近年來(lái)，天津經(jīng)濟(jì)的整體發(fā)展勢(shì)態(tài)持續(xù)低迷，GDP增速緩慢。因此，天津港的改進(jìn)和提升對(duì)于促進(jìn)天津的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。

港口效率是評(píng)估港口績(jī)效的重要指標(biāo)，其不僅反映了資源分配和綜合利用的概況，而且體現(xiàn)了港口生產(chǎn)、管理和經(jīng)營(yíng)等方面的綜合能力。為了提高天津港的港口績(jī)效水平，需要對(duì)港口資源的投入和產(chǎn)出進(jìn)行優(yōu)化調(diào)控，使其達(dá)到均衡分配。對(duì)此，本文對(duì)天津港與國(guó)內(nèi)其他幾個(gè)綜合性港口的港口效率進(jìn)行橫向?qū)Ρ妊芯?，并選取2015―2017年3年的數(shù)據(jù)從時(shí)間維度對(duì)天津港的發(fā)展進(jìn)行縱向分析，找出發(fā)展中存在的缺陷，為政府部門制定合理的規(guī)劃政策來(lái)優(yōu)化天津港港口資源的配置提供決策支持，從而提高天津港的港口綜合競(jìng)爭(zhēng)能力和可持續(xù)發(fā)展能力，進(jìn)而帶動(dòng)天津地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

2 文獻(xiàn)綜述

國(guó)內(nèi)外有大量研究效率的文獻(xiàn)，大多集中在對(duì)交通行業(yè)運(yùn)營(yíng)效率的研究，而在針對(duì)研究我國(guó)的港口效率方面，國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)相對(duì)要少一些。吳煒佳等[1]運(yùn)用AHP模糊綜合評(píng)價(jià)方法，結(jié)合問(wèn)卷進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，建立了港口集裝箱的評(píng)價(jià)體系，繼而評(píng)價(jià)了廣州黃埔老港集裝箱作業(yè)效率。徐明強(qiáng)[2]根據(jù)進(jìn)出港口的船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS）數(shù)據(jù)，綜合港口的船舶信息，描述了港口船舶營(yíng)運(yùn)效率評(píng)估系統(tǒng)。李電生等[3]構(gòu)建了港口航運(yùn)網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，應(yīng)用聚類分析法將港口節(jié)點(diǎn)作了層次劃分，并由此得出我國(guó)港口目前的發(fā)展?fàn)顩r及對(duì)未來(lái)布局規(guī)劃提出建議。

3 研究方法和樣本數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）法利用線性規(guī)劃技術(shù)來(lái)衡量多個(gè)決策變量的效率得分。DEA方法可用來(lái)評(píng)價(jià)多種投入與多種產(chǎn)出的效率，其不會(huì)被投入產(chǎn)出量綱所影響，且權(quán)重也不受人為主觀因素的影響，也可以根據(jù)其結(jié)果對(duì)非效率的決策單元（DMU）提出改善方向。因此，DEA方法相比于傳統(tǒng)的回歸分析等方法，更適用于對(duì)多輸入多輸出港口的分析。

在眾多應(yīng)用于港口效率的DEA模型中，應(yīng)用最普遍的是CCR模型和BCC模型。CCR模型是規(guī)模報(bào)酬不變，而B(niǎo)BC模型是規(guī)模報(bào)酬可變。因此，BBC模型較適合于研究港口的實(shí)際情況。本文選取BBC-DEA模型作為基本模型來(lái)對(duì)港口進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。

3.1 投入產(chǎn)出指標(biāo)的確定

本文將天津港與上海港、廣州港、深圳港、大連港這4個(gè)典型港口作橫向比較，分析2015―2017年的各港口效率。由于DEA模型在指標(biāo)數(shù)量的選擇上存在限制，只有當(dāng)DMU的數(shù)量a與投入指標(biāo)和產(chǎn)出指標(biāo)之和（m+s）滿足2（m+s）≤a≤3（m+s）時(shí)，才能夠保證DEA模型運(yùn)算的準(zhǔn)確度。

在對(duì)港口效率的評(píng)價(jià)過(guò)程中，指標(biāo)體系的構(gòu)建應(yīng)本著系統(tǒng)全面性、簡(jiǎn)明科學(xué)性，以及具備一定的可比性、可操作性、可量化性等原則。根據(jù)上述原則，結(jié)合對(duì)文獻(xiàn)分析、專家評(píng)估等方面的綜合判斷，本文將沿海碼頭長(zhǎng)度、沿海泊位數(shù)及萬(wàn)噸級(jí)泊位數(shù)作為投入變量，將港口集裝箱吞吐量、港口貨物吞吐量及港口旅客運(yùn)送量作為產(chǎn)出變量，其中：港口總泊位及萬(wàn)噸級(jí)泊位的數(shù)量影響船舶的流通速率和港口的運(yùn)營(yíng)效率;碼頭岸線長(zhǎng)度不僅決定著泊位的數(shù)量和長(zhǎng)度，還體現(xiàn)了資源利用效率和港口生產(chǎn)力水平;港口吞吐量是評(píng)估港口運(yùn)營(yíng)效果的主要依據(jù)，也是測(cè)度沿海區(qū)域綜合發(fā)展水平的重要計(jì)算指標(biāo)。

3.2 樣本數(shù)據(jù)

本文的投入指標(biāo)和產(chǎn)出指標(biāo)的相關(guān)數(shù)據(jù)均取自2015―2017年《中國(guó)港口年鑒》和各港口所在地區(qū)的《城市統(tǒng)計(jì)年鑒》（見(jiàn)表1）。

4 模型結(jié)果分析

借助DEAP 2.1軟件對(duì)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行投入導(dǎo)向下的DEA評(píng)價(jià)，得到2015―2017年港口企業(yè)物流綜合技術(shù)效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率（見(jiàn)表2）。

從綜合技術(shù)效率這一指標(biāo)來(lái)看：2017年深圳港、廣州港和大連港的綜合技術(shù)效率都達(dá)到效率前沿面，即投入合理，且產(chǎn)出效率相對(duì)最大化;上海港的綜合技術(shù)效率最低，天津港的綜合技術(shù)效率也沒(méi)有達(dá)到1。這表示上海港和天津港均沒(méi)有達(dá)到DEA有效，主要是因?yàn)楦劭谄髽I(yè)物流資源利用率低，即實(shí)際生產(chǎn)規(guī)模未達(dá)到最優(yōu)。

廣州、深圳、大連等3個(gè)港口2017年的綜合技術(shù)效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率都已達(dá)到1，DEA有效。這只能說(shuō)明這3個(gè)港口的港口效率與其他港口比較時(shí)，在規(guī)模技術(shù)不變的背景下港口的投入與產(chǎn)出是相對(duì)合理的，而不表示其投入與產(chǎn)出是最優(yōu)的組合，也不能說(shuō)明其港口效率值是最優(yōu)的。這是由于DEA的評(píng)價(jià)是針對(duì)相對(duì)有效性而言的。

縱觀天津港2015―2017年數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：天津港的純技術(shù)效率值都非常接近或等于1，處于相對(duì)最優(yōu)水平，說(shuō)明天津港的制度和管理水平較優(yōu)，且物流技術(shù)水平較高;但其綜合效率值卻均小于1，造成這一結(jié)果的原因是天津港規(guī)模效率值較低，說(shuō)明即使港口的管理制度、技術(shù)應(yīng)用都是良好的，如果規(guī)模效率值不高，也會(huì)制約港口的綜合效率。從規(guī)模收益方面來(lái)看，天津港連續(xù)3年的規(guī)模收益呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)，這可能與港口資源配置不合理有關(guān)。但值得注意的是，天津港歷年綜合效率呈上升趨勢(shì)，說(shuō)明天津港是在朝著更高效的方向發(fā)展的。

由表2可知，天津港2015年的技術(shù)效率小于1，可以通過(guò)軟件運(yùn)算出其松弛變量和冗余變量，為進(jìn)一步完善港口效率提供參考。2015年天津港敏感性分析結(jié)果見(jiàn)表3。

從表3可以看出，沿海碼頭長(zhǎng)度、沿海泊位數(shù)及萬(wàn)噸級(jí)泊位數(shù)均投入冗余。

5 建 議

5.1 實(shí)施優(yōu)先發(fā)展集裝箱業(yè)務(wù)戰(zhàn)略

天津港的規(guī)模效率值相對(duì)偏低，擴(kuò)大港口的規(guī)模有利于提升天津港的效率。天津港可以選擇優(yōu)先發(fā)展集裝箱業(yè)務(wù)，發(fā)揮其帶領(lǐng)作用，從而使港口的整體規(guī)模穩(wěn)步擴(kuò)大。在此條件下，天津港的散雜貨結(jié)構(gòu)也需要全面調(diào)整，在匹配自身能力的基礎(chǔ)上積極開(kāi)設(shè)新的航線、增加航班數(shù)量，并且要充分利用無(wú)水港來(lái)擴(kuò)大港口的業(yè)務(wù)規(guī)模，大力發(fā)展環(huán)渤海集裝箱內(nèi)支線運(yùn)輸，推動(dòng)覆蓋面積廣闊、層次清晰、結(jié)構(gòu)分明的物流體系建設(shè)。

5.2 加強(qiáng)地理信息系統(tǒng)（GIS）的建設(shè)和應(yīng)用

近3年來(lái)，天津港規(guī)模收益遞減，需要加強(qiáng)對(duì)其資源的合理化配置。可以對(duì)港口基礎(chǔ)設(shè)施、地形圖、綜合管線信息、電子物流信息等建立準(zhǔn)確、完善的GIS管理系統(tǒng)，控制內(nèi)部流程，協(xié)助港口與外界的物流管理，能夠有效地降低港口成本、合理分配港口物資、優(yōu)化管理措施、加強(qiáng)港口資源的有效利用等。

5.3 加強(qiáng)跨省市港口資源整合

津冀地區(qū)港口的煤炭業(yè)務(wù)和集裝箱運(yùn)輸功能協(xié)調(diào)、無(wú)水港的建設(shè)等，都有利于降低天津港內(nèi)部的成本投入，充分發(fā)揮地區(qū)間不同優(yōu)勢(shì)，使得資源使用效率和物流運(yùn)行效率得到有效提高。同時(shí)政府要注意避免過(guò)多干預(yù)港口運(yùn)營(yíng)中，明確港口市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)主體地位。

5.4 合理運(yùn)用政策優(yōu)勢(shì)

天津港也可以通過(guò)政府出臺(tái)的補(bǔ)貼等優(yōu)惠政策來(lái)提高港口效率，如完善水路、鐵路等貨運(yùn)流通速率和服務(wù)質(zhì)量，進(jìn)一步優(yōu)化港口的集疏運(yùn)系統(tǒng)，鼓勵(lì)運(yùn)輸企業(yè)更多地選擇水路、鐵路，精簡(jiǎn)中間運(yùn)輸環(huán)節(jié)，節(jié)約成本等。

提高港口管理者的技術(shù)水平和管理水平是決定港口技術(shù)效率高低的關(guān)鍵，因此，天津港應(yīng)積極利用現(xiàn)代信息技術(shù)，提高港口的整體效率，防止港口的盲目擴(kuò)張，走集約型路線，減少不必要的資源浪費(fèi)。

參考文獻(xiàn)：

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