中國沿海港口經(jīng)濟發(fā)展演變特征與空間層次劃分

張新放 呂靖

摘要：為探究中國沿海港口經(jīng)濟發(fā)展過程，運用動態(tài)熵權TOPSIS法和GIS研究2000—2018年港口經(jīng)濟發(fā)展的演變特征，并采用Jenks自然斷裂法進行空間層次劃分。結(jié)果表明：不同時期各港口經(jīng)濟發(fā)展差異顯著，近年來環(huán)渤海港口發(fā)展減緩，東南和西南沿海港口發(fā)展良好，呈南強北弱特征;港口經(jīng)濟發(fā)展在空間上呈整體分散、局部連片集中的分布格局，港口群內(nèi)核心港口發(fā)展放緩，邊緣港口發(fā)展勢頭強勁。根據(jù)港口經(jīng)濟發(fā)展綜合值和指標體系各子系統(tǒng)對港口發(fā)展的貢獻度值，將港口劃分為5個層次和5種類型;將兩種劃分方式加以組合來識別各港口所屬的層級地位和最優(yōu)發(fā)展類型。

關鍵詞： 港口; 經(jīng)濟; 空間布局; 熵權; TOPSIS法; 層次劃分

Abstract： In order to explore the economic development process of Chinese coastal ports， the dynamic entropy TOPSIS method and GIS are used to study the evolution characteristics of the port economic development in 2000-2018， and the Jenks natural fracture method is used to divide the spatial hierarchy.The results show as follows.There are significant differences in port developmentin different periods. In recent years， the development of the ports around Bohai Sea slows down， and the southeast and southwest coastal ports develop well， showing a south-strong and north-weak characteristic. In space， the development of port economy is scattered overall and concentrated locally， the development of core ports in a port group slows down， and the development of marginal ports is strong.According to the comprehensive value of port economy development and the contribution of each subsystem to port development in the index system， the ports are divided into five spatial levels and five types. The two division methods are combined to identify the hierarchical status and the optimal development type of each port.

Key words： port; economic; spatial layout; entropy; TOPSIS method; hierarchy division

0 引 言

隨著國際貿(mào)易的發(fā)展及陸海運輸通道的建設和完善，港口作為物流運輸?shù)拈T戶，逐漸由傳統(tǒng)意義上承擔貨物集散和中轉(zhuǎn)服務功能向集群化、層級化和多元化特征轉(zhuǎn)型;同時，隨著中國近年來對港口的跨區(qū)域、跨省域重組整合，港口正由獨立發(fā)展向有層次等級的港口集群模式發(fā)展，急需與港口資源環(huán)境約束、港口職能分工和港口發(fā)展定位等相關的研究的同步推進，對港口經(jīng)濟發(fā)展整體布局和層次劃分的研究是現(xiàn)階段中國港口步入戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型期的重要問題。

目前，國內(nèi)外學者對港口經(jīng)濟發(fā)展評價研究較多，采用的方法主要有因子分析法[1]、云模型[2]、數(shù)據(jù)包絡分析[3]、熵權TOPSIS法[4]等。近年來還涌現(xiàn)出對港口層次和類型劃分的研究，包括港口網(wǎng)絡層次劃分[5-6]、港口物流發(fā)展格局[7]、港口群發(fā)展定位[8-10]、港口的連接性[11]等，但這些研究僅關注港口發(fā)展的定量描述，脫離了港口的空間屬性。近年來從空間視角對港口空間層次和類型劃分的研究較少，主要有：韓時琳等[12]采用基尼系數(shù)和聚類分析研究環(huán)長株潭城市群港口的空間結(jié)構和層次結(jié)構;范斐等[13]從貿(mào)易聯(lián)系角度研究港口集裝箱運輸網(wǎng)絡的空間格局和等級結(jié)構;陳再齊等[14]采用Zipf指數(shù)研究廣州港外貿(mào)卸貨港的空間分布和等級體系的分類。

綜上，目前對港口經(jīng)濟發(fā)展評價和港口層次劃分的研究多為單一時期、單個維度的，且不同研究者對指標的選取差異較大，而從港口空間布局視角對港口發(fā)展和港口空間層次劃分的研究較少。因此，本文綜合選取多項因素建立港口經(jīng)濟發(fā)展指標體系，運用動態(tài)熵權TOPSIS法，借助ArcGIS空間分析技術對長時間序列下中國沿海港口經(jīng)濟發(fā)展布局進行研究;從發(fā)展綜合值和各子系統(tǒng)對發(fā)展的貢獻度值兩個角度，將港口劃分為不同空間層次和類型，從而明確港口經(jīng)濟發(fā)展定位、布局及適宜的發(fā)展類型。

1 港口經(jīng)濟發(fā)展指標體系

1.1 港口經(jīng)濟發(fā)展內(nèi)涵

港口經(jīng)濟發(fā)展是港口在地理區(qū)位、基礎設施和環(huán)境條件等多種因素綜合作用下，依據(jù)自身優(yōu)勢特點，通過優(yōu)化資源配置，為腹地帶來經(jīng)濟效益以及對區(qū)域和全國范圍內(nèi)的資源吸引和爭奪的能力，也是港口在占有航運市場份額、促進港航業(yè)發(fā)展等方面綜合競爭力的體現(xiàn)。港口經(jīng)濟發(fā)展涉及發(fā)展基礎、發(fā)展途徑與條件、發(fā)展方向與趨勢、發(fā)展目標。發(fā)展基礎指港口地理環(huán)境、區(qū)位條件、港區(qū)基礎設施、航道、岸線等資源。發(fā)展途徑與條件指港口運營資金的投入，陸向、海向腹地貨源供應等。發(fā)展方向與趨勢與港口發(fā)展所依賴的城市的經(jīng)濟發(fā)展水平、港口集疏運網(wǎng)絡體系的完善程度和便捷程度等有關。發(fā)展目標指港口最終通過提高貨物吞吐能力和擴大經(jīng)營規(guī)模提升港口經(jīng)濟效益，進而帶動區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。

1.2 指標體系建立

構建港口經(jīng)濟發(fā)展指標體系的目的是通過收集與港口發(fā)展相關的資料和數(shù)據(jù)，對港口進行有效合理的評價，從而提出有針對性的發(fā)展建議。指標體系構建應遵循科學性、系統(tǒng)性、層次性和可獲得性等原則，權衡選取指標以便能夠系統(tǒng)地評價港口發(fā)展狀況。

基于上述原則和港口經(jīng)濟發(fā)展內(nèi)涵的分類和細化，借鑒相關文獻，同時結(jié)合港口地理學和空間經(jīng)濟學，創(chuàng)新性地引入港口空間可達性，綜合選取區(qū)位環(huán)境、設施條件和運營規(guī)模等7個子系統(tǒng)及指標層構建港口經(jīng)濟發(fā)展指標體系，見表1。表1中：區(qū)位環(huán)境指港口發(fā)展的基礎保障和客觀條件;設施條件體現(xiàn)港口裝卸、存儲和中轉(zhuǎn)能力;運營規(guī)模是港口實力和競爭力的綜合體現(xiàn);財務狀況體現(xiàn)港口企業(yè)對港口的投資力度和港口對腹地的貢獻程度;城市支持度體現(xiàn)城市對港口的重視程度，是港口發(fā)展的重要的外部經(jīng)濟環(huán)境;空間可達性體現(xiàn)陸上和海上交通工具到達港口的便利程度和通達水平;發(fā)展?jié)摿w現(xiàn)一定時期內(nèi)港口實力的差異及發(fā)展是否具有活力。

2 研究方法

2.1 動態(tài)熵權TOPSIS法

從時間序列視角對研究對象的貼近度進行時間熵加權，包含3部分：①基于指標含有的信息量和變異程度確定其信息熵和權重;②基于指標靜態(tài)和動態(tài)增量計算各時刻評價對象與最優(yōu)和最劣理想解的距離和貼近度;③基于時間序列數(shù)據(jù)確定評價對象在不同時刻的權重，采用時序加權平均算子計算評價對象的動態(tài)綜合值。具體步驟如下：

2.2 Jenks自然斷裂法

Jenks自然斷裂法基于數(shù)據(jù)固有屬性的內(nèi)在聯(lián)系自然分組，通過反復比較組內(nèi)觀測值與其均值的差的平方和，使組內(nèi)相似值最優(yōu)，組間差異最大;分組點選在數(shù)據(jù)變化最大處，可保持數(shù)據(jù)的統(tǒng)計特征。該方法是一個迭代過程，即在數(shù)據(jù)集中使用不同的斷裂點進行重復計算，找出一組斷裂點使得組內(nèi)離差平方和最小;公式為

3 實證研究

從2006年交通部發(fā)布的《全國沿海港口布局規(guī)劃》指定的全國5大港口群中的港口（其中長三角港口遵循長江南京以下港口為海洋港口的原則進行選取）以及21世紀海上絲綢之路（21st-Century Maritime Silk Road， MSR）中國沿海重點建設的港口中，綜合選取47個港口為研究對象。以進入21世紀后航運快速發(fā)展的2000年為起始年，2006、2012和2018年為時間節(jié)點，港口和城市數(shù)據(jù)來源于2000年、2006年、2012年和2018年的《中國港口年鑒》和港口所在城市的《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》等;港口間距數(shù)據(jù)來源于BLM-Shipping航運軟件和航運在線（http：//port.sol.com.cn/licheng.asp）;公路、鐵路速度和費用參照《公路工程技術標準》《國際集裝箱汽車運輸費收規(guī)則》《鐵路貨物運價規(guī)則》等;港口位置數(shù)據(jù)來源于國際海事組織的GISIS（https：//gisis.imo.org/Public/Default.aspx）。

3.1 港口經(jīng)濟發(fā)展布局分析

3.1.1 評價結(jié)果分析

根據(jù)港口經(jīng)濟發(fā)展指標體系，運用動態(tài)熵權TOPSIS法計算各港口經(jīng)濟發(fā)展評價結(jié)果，見圖1。

由圖1可知，各港口經(jīng)濟發(fā)展差異顯著，且不同時期變化較大，其中：香港港、上海港、深圳港和寧波舟山港始終較強，具有寡頭優(yōu)勢;廣州港、大連港和廈門港等大中型港口發(fā)展勢頭強勁，且該類港口逐漸增多;鹽城港、錦州港和汕尾港等大部分中小型港口相對較弱。從變化趨勢看，2012年之前總體呈上升趨勢，之后大部分港口有不同程度的下降，尤其大中型港口下降明顯，如：營口港、大連港和天津港等3個環(huán)渤海港口2012—2018年年平均下降率分別為6.16%、4.19%和4.14%;威海港、蘇州港和中山港等中型港口發(fā)展情況基本不變;南方中小型港口，尤其海南和東南沿海港口發(fā)展較好，如八所港、三亞港和福州港年平均增長率分別為11.97%、11.12%和5.3%?？梢姈|北地區(qū)部分港口發(fā)展進入蕭條期，而南方港口發(fā)展勢頭較好，反映出近年來中小型港口的發(fā)展進入了快車道。

3.1.2 空間布局分析

根據(jù)港口經(jīng)濟發(fā)展評價結(jié)果，借助ArcGIS中的標準分類方法將歷年港口經(jīng)濟發(fā)展布局分為弱發(fā)展、較弱發(fā)展、較強發(fā)展和強發(fā)展4類，見表2。

由表2可知，港口經(jīng)濟發(fā)展布局中發(fā)展較強的港口集中在長三角港口群、珠三角港口群和環(huán)渤海港口群的中心位置，發(fā)展較弱的港口位于邊緣地區(qū)、東南港口群和西南港口群。具體看：香港港、上海港和深圳港發(fā)展最強，在整個沿海地區(qū)具有絕對優(yōu)勢;寧波舟山港、廣州港、天津港和青島港等也較強，在各自港口群內(nèi)具有優(yōu)勢，其他如丹東港、臺州港和東莞港等表現(xiàn)出“減弱—增強—減弱”的變化過程。從港口群發(fā)展變化看：前期環(huán)渤海港口群和長三角港口群發(fā)展較好，西南港口群和東南港口群發(fā)展較差;后期長三角港口群和西南港口群增長較快，環(huán)渤海港口群中絕大多數(shù)港口出現(xiàn)負增長。從各港口經(jīng)濟發(fā)展變化看，明顯的特征是各港口群內(nèi)核心大型港口發(fā)展放緩，外圍邊緣中小型港口發(fā)展勢頭強勁，“邊緣挑戰(zhàn)”現(xiàn)象越來越明顯?？芍@些港口雖然在腹地貨源、資金等方面被核心港口剝奪，具有燈下黑效應，但同時也受到了核心港口的輻射帶動作用，隨著港口整體發(fā)展增強，多門戶港口并存局面逐漸顯現(xiàn)。

3.2 空間層次劃分

求解得到評價對象2000年、2006年、2012年和2018年的時間權重Wt分別為0.08、0.10、0.16和0.66，然后根據(jù)動態(tài)熵權TOPSIS法中綜合貼近度的計算公式，求出2000—2018年港口經(jīng)濟發(fā)展綜合值和各子系統(tǒng)綜合值;采用Jenks自然斷裂法對港口空間層次和類型進行劃分。

3.2.1 劃分依據(jù)

（1）依據(jù)港口經(jīng)濟發(fā)展綜合值（見圖2），借鑒已有文獻，將港口劃分為國際航運中心、國家級樞紐港、區(qū)域性樞紐港、地方性樞紐港和一般性港口。

（2）依據(jù)子系統(tǒng)綜合值（見圖3）將港口劃分為硬實力型、貨運規(guī)模型、港城聯(lián)動型、外貿(mào)通達型和潛力發(fā)展型。區(qū)位環(huán)境和設施條件是港口基礎實力的直接體現(xiàn)，將兩個子系統(tǒng)綜合值標準化處理后取加權平均值，定位為硬實力型;運營規(guī)模體現(xiàn)港口貨物吞吐量、周轉(zhuǎn)量和貨物處理能力，定位為貨運規(guī)模型;財務狀況和城市支持度是港口經(jīng)濟和腹地經(jīng)濟的直觀反映，兩者互為依托、相輔相成，將兩者綜合值標準化處理后取加權平均值，定位為港城聯(lián)動型;空間可達性體現(xiàn)港口與其他港口的貨運聯(lián)系強度和便利水平，定位為外貿(mào)通達型;發(fā)展?jié)摿κ歉劭趹{借自身優(yōu)勢、政策傾斜等具有較大的潛力趨勢，定位為潛力發(fā)展型。根據(jù)各港口5類綜合值，找出對港口發(fā)展貢獻最大的子系統(tǒng)，確定該港口所屬類型。

3.2.2 層次劃分

（1）港口層次按港口經(jīng)濟發(fā)展綜合值劃分，結(jié)果見表3。①上海港和香港港屬于國際航運中心，綜合實力最強，形成我國港口的“雙核”高地，上海港是我國集裝箱吞吐量、航線數(shù)量、航班密度最大的港口，具有金融機構、海事法庭、保險理賠等完善的航運服務功能，使上海具有絕對的優(yōu)勢建設國際航運中心;香港港具有廣闊的海外腹地、開放的自由貿(mào)易政策、先進的管理技術和發(fā)達的經(jīng)濟金融支撐，使香港港成為國際航運中心。②天津港、青島港、寧波舟山港、深圳港、廣州港等為國家級樞紐港，憑借優(yōu)越的區(qū)位條件和腹地發(fā)達的經(jīng)濟水平使貨物吞吐量遙遙領先。比如：寧波舟山港2018年貨物吞吐量10億t，作為我國東部沿海除上海港外最大的航運樞紐，對促進長三角區(qū)域一體化、推動交通運輸網(wǎng)絡形成、提升綜合經(jīng)濟實力作用巨大。③大連港、唐山港、蘇州港、南京港、廈門港、珠海港、北部灣港為區(qū)域性樞紐港，一方面這些港口城市經(jīng)濟水平較高，對港口支持度較大，另一方面這些港口對其周邊區(qū)域資源吸引較大。比如：北部灣港對內(nèi)為云南、貴州和重慶等地的南向門戶和我國西部陸海聯(lián)運新通道的運輸支點，對外為東盟國際通道與MSR銜接的重要樞紐。④營口港、煙臺港、連云港港、南通港等為地方性樞紐港，也是區(qū)域性樞紐港的重要支線港和喂給港，貨源集聚和內(nèi)外通達性相對較強。比如：南通港銜接MSR和長江經(jīng)濟帶，江海聯(lián)運和水水中轉(zhuǎn)等使南通港集疏運能力、物流集聚能力和資源配置能力不斷增強。

（2）港口層次按子系統(tǒng)綜合值劃分，結(jié)果見表4。①大連港、秦皇島港和日照港等屬于硬實力型，占比14.9%，該類港口環(huán)境、區(qū)位優(yōu)越，設施數(shù)量多。比如：大連港是我國東北最大的出海口，擁有集裝箱、油品和汽車滾裝等專業(yè)泊位和超大型深水碼頭，以及國內(nèi)規(guī)模最大的原油、成品油和液體化工品罐群，在“一帶一路”、冰上絲綢之路和遼寧自貿(mào)區(qū)建設政策下，逐漸顯露出東北亞航運中心的優(yōu)勢。②營口港、唐山港、天津港、連云港港等屬于貨運規(guī)模型，該類港口貨運量和貨物處理能力最突出。比如：連云港港作為新亞歐大陸橋東橋頭堡和“一帶一路”雙向開放的海上門戶，依托完善的集疏運體系和隴海鐵路廣闊腹地而貨源充足，中歐班列運行便捷，正成為輻射帶動能力強的海陸運輸綜合樞紐。③錦州港、煙臺港、江陰港等屬于港城聯(lián)動型，該類港口與城市關系緊密，兩者互為依托、互利共贏，具有以港興城、以城促港特點。比如：江陰港利用自身優(yōu)勢，依托上海港、蘇州港等大港推進臨港產(chǎn)業(yè)建設、發(fā)展臨港物流等，資源集聚能力不斷提升，產(chǎn)業(yè)溢出效應也促使城市經(jīng)濟增長，對打造長三角制造業(yè)和服務業(yè)高地、建設港產(chǎn)城融合示范區(qū)意義重大。④青島港、威海港、鹽城港等屬于外貿(mào)通達型，占比最大，該類港口與其他港口貨運聯(lián)系較強，可達性和便利水平較高。比如：青島港與全球130多個國家和地區(qū)的450多個港口有貿(mào)易往來，青島港積極實施國際化、互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略，通過資本投入、管理輸出等在世界范圍內(nèi)布局青島港戰(zhàn)略。⑤丹東港、黃驊港、南通港、蘇州港等屬于潛力發(fā)展型，該類港口自身蘊含巨大發(fā)展?jié)摿?。比如：海口港地處中國南海北端，鄰近東盟，交通便利程度極高，2018年該港貨物、集裝箱和旅客吞吐量增長率分別為15%、17%和11%;三亞港貨物和旅客周轉(zhuǎn)量增速分別為15%和22%，隨著MSR建設和海南自由貿(mào)易港建設的推進，該港口航運、物流、貿(mào)易等迎來黃金時期。

（3）將上述兩類劃分結(jié)果加以組合，得到港口經(jīng)濟發(fā)展的組合層次，劃分結(jié)果見表5。港口具有雙重屬性，既具有港口經(jīng)濟發(fā)展規(guī)模所屬的層次，又具有有針對性的發(fā)展類型，如：深圳港既為國家級樞紐港，又屬于貨運規(guī)模型港口，隨著貨物吞吐量和中轉(zhuǎn)量等規(guī)模不斷增大可進一步發(fā)展為國際航運中心;大連港既是我國東北地區(qū)的區(qū)域性樞紐港，又屬于硬實力型港口，可借助中日韓自貿(mào)區(qū)和冰上絲綢之路等進一步發(fā)展為國家級樞紐港;?？诟奂仁呛Ｄ蠉u地方性樞紐港，又是潛力發(fā)展型港口，其集聚了島內(nèi)超過半數(shù)的貨源，隨著近年來中國-東盟合作深入、MSR建設和海南自由貿(mào)易港建設的推進，具有建設成為中國南部開放門戶、泛南海國際貿(mào)易和航運樞紐的巨大潛力。

4 結(jié) 論

本文通過構建港口經(jīng)濟發(fā)展指標體系，對中國沿海港口經(jīng)濟發(fā)展演變特征進行測度并進行空間層次和類型劃分，主要結(jié)論如下：（1）各港口經(jīng)濟發(fā)展差異顯著，在不同時期變化較大，根據(jù)大型、中型和小型港口發(fā)展情況，港口整體發(fā)展符合金字塔型。（2）發(fā)展布局在空間上呈整體分散、局部連片集中的分布特征，總體呈南強北弱的發(fā)展特征。（3）根據(jù)各港口經(jīng)濟發(fā)展綜合值，將港口劃分為國際航運中心、國家級樞紐港、區(qū)域性樞紐港、地方性樞紐港和一般性港口。（4）根據(jù)子系統(tǒng)對港口經(jīng)濟發(fā)展貢獻程度，將港口劃分為硬實力型、貨運規(guī)模型、港城聯(lián)動型、外貿(mào)通達型和潛力發(fā)展型。本文對中國沿海港口經(jīng)濟發(fā)展過程進行了研究，有助于各港口部門明確其在發(fā)展演變過程中的特點，通過港口空間層次劃分使得港口進一步明確其所屬的地位及適宜發(fā)展的類型，為國家進行港口規(guī)劃和整體布局提供決策支持。同時，本文提出的動態(tài)熵權TOPSIS法可應用到多個領域?qū)υu價對象在多個時間節(jié)點的相互影響進行動態(tài)評價。

鑒于近年來國家及沿海省份不斷出臺港口、航運發(fā)展相關政策，結(jié)合港口經(jīng)濟發(fā)展的演變特征，各港口應結(jié)合其自身發(fā)展情況和區(qū)域特色制定總體發(fā)展規(guī)劃，如：長江下游港口應利用好區(qū)位優(yōu)勢，大力發(fā)展江海聯(lián)運、海鐵聯(lián)運和水水中轉(zhuǎn)等，完善集疏運網(wǎng)絡;海南省港口應抓住21世紀海上絲綢之路建設和海南自由貿(mào)易港建設政策對該地區(qū)的傾斜，全力發(fā)展和探索具有中國特色的自由貿(mào)易港;遼寧半島港口應借助中日韓自貿(mào)區(qū)和冰上絲綢之路等對東北地區(qū)發(fā)展的利好條件進一步提升經(jīng)濟發(fā)展水平。

隨著中國港口越來越多參與海外港口和自貿(mào)區(qū)建設，下一步應結(jié)合國外重點港口，統(tǒng)籌考慮港口區(qū)位優(yōu)勢、運輸通道和航運安全等，對港口發(fā)展的層級格局和國際定位進行深入研究，分析各地區(qū)港口發(fā)展的影響因素。

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（編輯 賈裙平）