基于E-DEA模型的長江干線集裝箱港口江海直達(dá)運(yùn)輸適應(yīng)性分析

付志高　姜豐怡　謝奇

【摘 要】 為明晰集裝箱港口與江海直達(dá)運(yùn)輸?shù)幕雨P(guān)系，分析集裝箱港口的江海直達(dá)運(yùn)輸適應(yīng)性內(nèi)涵和影響因素，從集裝箱江海直達(dá)運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)量和船型兩個方面構(gòu)建長江干線集裝箱江海直達(dá)運(yùn)輸?shù)母劭谶m應(yīng)性評價(jià)指標(biāo)體系，建立具有熵約束的E-DEA港口適應(yīng)性綜合評價(jià)模型。選取長江干線12個典型港口進(jìn)行適應(yīng)性評價(jià)，證明該方法具有科學(xué)性和合理性。

【關(guān)鍵詞】 集裝箱;江海直達(dá);適應(yīng)性評價(jià);數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）

0 引 言

長江干線集裝箱江海直達(dá)運(yùn)輸是助推長江水運(yùn)發(fā)展一體化的有效方式，通過借助長江黃金水道承東啟西、通江達(dá)海、貫穿內(nèi)陸的優(yōu)勢，助推集裝箱江海直達(dá)運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，推進(jìn)長江水運(yùn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，能夠提高長江黃金水道功能并改善整個運(yùn)輸系統(tǒng)，也可以貫徹長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展戰(zhàn)略。港口的功能及其發(fā)展應(yīng)與集裝箱江海直達(dá)運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展相互適應(yīng)協(xié)調(diào)，才能更好地服務(wù)集裝箱江海直達(dá)運(yùn)輸，提高船舶周轉(zhuǎn)率，降低運(yùn)輸成本，豐富港口資源。

1 評價(jià)體系的構(gòu)建

1.1 內(nèi)涵及影響因素

集裝箱港口江海直達(dá)運(yùn)輸?shù)倪m應(yīng)性，是港口在規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營、管理及可持續(xù)發(fā)展的過程中與該運(yùn)輸方式的需求和發(fā)展趨勢之間相互協(xié)調(diào)、相互作用、相互影響的關(guān)系，以及所進(jìn)行的適應(yīng)性調(diào)整和演變過程。影響集裝箱港口江海直達(dá)運(yùn)輸發(fā)展的因素較多，本文主要研究在外因不變的情況下內(nèi)因的提升和完善。影響因素主要包括以下5種：

（1）碼頭泊位。港口的靠泊能力決定了靠泊船舶的噸級和數(shù)量，而靠泊能力受泊位數(shù)量、大小，以及裝卸機(jī)械數(shù)量及性能等方面的影響。一般來說，碼頭泊位數(shù)量越多，可同時(shí)靠泊的船舶數(shù)量也越多，船舶等待靠泊時(shí)間越短，港口服務(wù)能力和水平越高;碼頭泊位噸級越大，前沿水深越深，可靠泊船舶的噸級就越大，對大型集裝箱船的適應(yīng)性越強(qiáng);裝卸機(jī)械數(shù)量越多，技術(shù)性能越好，則船舶在港裝卸作業(yè)時(shí)間越短，港口服務(wù)效率越高。

（2）港口錨地。作為船舶進(jìn)出港口的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，港口錨地決定錨泊船舶噸位的大小，進(jìn)而影響港口的通過能力和適應(yīng)能力。一般來說，港口錨泊能力越大，則在錨地等待進(jìn)港的船舶噸位越大，港口對集裝箱江海直達(dá)運(yùn)輸?shù)倪m應(yīng)能力越強(qiáng)。長江干線特別是下游港口，進(jìn)出港船舶密度較大，港口錨地錨泊能力越大，越能保證船舶航行安全和港口生產(chǎn)效率;反之，則容易發(fā)生險(xiǎn)情甚至引發(fā)事故，影響港口生產(chǎn)效率。

（3）后方庫場。在港口物流系統(tǒng)中，后方庫場是連接碼頭裝卸系統(tǒng)與后方集疏運(yùn)系統(tǒng)的紐帶，是水運(yùn)貨物集散場所，對港口生產(chǎn)具有調(diào)節(jié)和緩沖作用。庫場堆存能力大，則貨物到港口能得到及時(shí)裝卸，加速周轉(zhuǎn);反之，庫場堆存能力不足，則容易造成港口壓船壓港，制約港口通過能力的發(fā)揮。

（4）集疏運(yùn)系統(tǒng)。集疏運(yùn)系統(tǒng)是港口與其腹地相互聯(lián)系的通道，港口集疏運(yùn)是否順暢主要取決于港口與公路、鐵路等其他運(yùn)輸方式的銜接是否緊密，與其他運(yùn)輸方式能力是否匹配等。港口集疏運(yùn)能力強(qiáng)，到港的貨物就可以順利地得到疏散和聚集;反之，到港的貨物就會積壓，造成到港的貨物無法聚集、出港的貨物無法疏散，港口通過能力難以有效發(fā)揮。

（5）管理水平。港口企業(yè)現(xiàn)代化管理水平的高低，不僅決定著生產(chǎn)組織是否合理，而且關(guān)系到港口技術(shù)設(shè)備能否發(fā)揮其效能和勞動力能否合理安排，同時(shí)也關(guān)系到裝卸生產(chǎn)各環(huán)節(jié)是否銜接和協(xié)調(diào)，進(jìn)而直接影響港口的效率。

1.2 構(gòu)建評價(jià)指標(biāo)體系

長江干線集裝箱江海直達(dá)運(yùn)輸與港口的適應(yīng)性問題，可以轉(zhuǎn)化為港口的發(fā)展建設(shè)與集裝箱江海直達(dá)的運(yùn)量和船型發(fā)展需求相適應(yīng)的問題。因此，從港口適應(yīng)集裝箱江海直達(dá)運(yùn)量發(fā)展和船型發(fā)展兩方面出發(fā)，針對這兩個方面選取評價(jià)指標(biāo)，運(yùn)用德爾菲法分別構(gòu)建相應(yīng)的評價(jià)指標(biāo)體系，保證港口能適應(yīng)集裝箱江海直達(dá)運(yùn)量和船舶兩方面的需求。具體指標(biāo)見圖1。

1.3 確定指標(biāo)權(quán)重

研究集裝箱港口江海直達(dá)運(yùn)輸?shù)倪m應(yīng)性，需要對港口進(jìn)行橫向比較和分析。港口指標(biāo)易于量化，且涉及多個投入與輸出指標(biāo)，因此選擇數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）模型進(jìn)行計(jì)算。為使計(jì)算結(jié)果更準(zhǔn)確可靠，運(yùn)用熵權(quán)法進(jìn)行指標(biāo)賦值權(quán)重，建立具有熵權(quán)約束的DEA模型。評價(jià)指標(biāo)熵值計(jì)算式為

Ei=-k? fij ln fij（1）

式中： fij為第i（i=1，2，…，m）項(xiàng)指標(biāo)下第j（j=1，2，…，n）個方案占該指標(biāo)的權(quán)重;k=>0，并設(shè)當(dāng)fij=0時(shí)， fij ln fij=0。

根據(jù)信息熵的值可算出各個指標(biāo)的權(quán)重為

wi=（2）

則各指標(biāo)的權(quán)重向量為W=（w1，w2，w3，…，wm）。

2 案例分析

2.1 港口現(xiàn)狀

依據(jù)可比性原則，選取宜昌、岳陽、武漢、九江、蕪湖、馬鞍山、南京、鎮(zhèn)江、揚(yáng)州、南通，張家港、太倉等12個能夠進(jìn)行集裝箱江海直達(dá)運(yùn)輸?shù)拈L江干線中下游港口（港區(qū)）進(jìn)行實(shí)證分析。各決策單元運(yùn)量發(fā)展指標(biāo)體系數(shù)據(jù)和船型發(fā)展指標(biāo)體系數(shù)據(jù)見表2。

2.2 指標(biāo)權(quán)重的確定

以長江干線港口集裝箱江海直達(dá)運(yùn)輸運(yùn)量發(fā)展指標(biāo)體系的計(jì)算為例，由表2可知，輸出指標(biāo)對應(yīng)的矩陣為A1。平均堆存期不符合產(chǎn)出指標(biāo)越大越好的規(guī)律，在進(jìn)行倒數(shù)處理后填入輸出指標(biāo)矩陣，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理，可得到指標(biāo)矩陣B1，根據(jù)fij= （ bij為第i個決策單元的第j個評價(jià)指標(biāo)值，且bij∈[0，1]）可得矩陣f1。

A1= B1= f1=

將數(shù)據(jù)代入式（1）可得各指標(biāo)的熵值分別為E1=0.763 8，E2=0.787 1，E3=0.801 6。將Ei值代入式（2）得出各指標(biāo)權(quán)重分別為 w1=0.364 8， w2=0.382 7， w3=0.306 5。

同理，計(jì)算得出各輸入指標(biāo)權(quán)重分別為 w4=0.367 4， w5=0.227 5， w6=0.401 5。

同理可得船型發(fā)展指標(biāo)權(quán)重。

2.3 港口評價(jià)分析

2.3.1 運(yùn)量發(fā)展指標(biāo)體系

運(yùn)用DEAP 2.1軟件，計(jì)算長江干線港口集裝箱江海直達(dá)運(yùn)輸運(yùn)量發(fā)展效率值，結(jié)果見表3。由表3中各決策單元的總體效率可以看出，宜昌、岳陽、鎮(zhèn)江、揚(yáng)州、張家港這5個港口的運(yùn)量發(fā)展指標(biāo)總效率較低，非DEA有效，即與現(xiàn)狀并不適應(yīng)，其中：鎮(zhèn)江港的總效率僅為0.571，說明鎮(zhèn)江港的投入產(chǎn)出效率最低，最不適應(yīng)集裝箱江海直達(dá)運(yùn)量發(fā)展現(xiàn)狀;其次是張家港港（0.630）、宜昌港（0.709）、岳陽港（0.791）、揚(yáng)州港（0.812）的純技術(shù)效率和規(guī)模效率均低于1，說明這4個港口在此技術(shù)水平上，投入資源未能有效利用，而且規(guī)模與投入產(chǎn)出不相匹配。

運(yùn)量發(fā)展和船型發(fā)展效率值

2.3.2 船型發(fā)展指標(biāo)體系

從表3中船型發(fā)展效率可以看出，九江、蕪湖、馬鞍山、鎮(zhèn)江、揚(yáng)州、南通、太倉這7個港口的船型發(fā)展指標(biāo)總效率低于1，非DEA有效，即船型發(fā)展并不適應(yīng)現(xiàn)狀，其中：鎮(zhèn)江、揚(yáng)州、南通總效率最低，僅有0.748，說明鎮(zhèn)江、揚(yáng)州、南通的集裝箱江海直達(dá)船型適應(yīng)性最低;這7個港口的純技術(shù)效率和規(guī)模效率也都小于1，說明港口的投入資源未充分利用，規(guī)模與投入產(chǎn)出不匹配。

綜上，鎮(zhèn)江港、揚(yáng)州港對于集裝箱江海直達(dá)的運(yùn)量發(fā)展與船型發(fā)展的現(xiàn)狀均不適應(yīng)注重投入資源比例組合的優(yōu)化與有效利用，提升技術(shù)水平，適當(dāng)擴(kuò)張規(guī)模，達(dá)到最佳狀態(tài)。

3 結(jié) 語

本文研究了長江干線集裝箱港口江海直達(dá)運(yùn)輸?shù)挠绊懸蛩?，建立評價(jià)指標(biāo)體系并選取12個港口進(jìn)行評價(jià)，分析各港口集裝箱江海直達(dá)運(yùn)輸發(fā)展現(xiàn)狀的適應(yīng)性。影響長江干線港口集裝箱江海直達(dá)運(yùn)輸發(fā)展的因素并不局限于港口，且港口的子系統(tǒng)相互作用、規(guī)律復(fù)雜，因而指標(biāo)選取的準(zhǔn)確性、系統(tǒng)性和全面性還存在一定的改善空間。