涂振順,趙東波,楊順良,任岳森,胡燈進(jìn)
(福建海洋研究所海島與海岸帶研究中心,廈門 361013)
港口岸線是具有自然和人工雙重屬性的不可再生資源,對促進(jìn)區(qū)域?qū)ν赓Q(mào)易和保障經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。優(yōu)良的岸線資源是港口建設(shè)的必要支撐。為保證港口岸線資源的有效利用,提高港口岸線的利用效率,首先必須做好港口岸線資源的評價工作。福建省位于太平洋亞太經(jīng)濟(jì)圈西岸的中部,背靠大陸,東臨臺灣海峽,南接珠三角,北接長三角,是我國南北海運的要沖。本文建立了港口岸線資源評價方法,并應(yīng)用于福建省的港口岸線資源評價,旨在為港口航運資源合理開發(fā)利用提供依據(jù)。
根據(jù)港口岸線資源的自然屬性和社會條件,構(gòu)建涵蓋水文泥沙狀況、氣象條件、資源狀況、集疏運條件和經(jīng)濟(jì)腹地等5個方面的港口岸線資源評價指標(biāo)體系,并運用主觀和客觀相結(jié)合的方法確定各指標(biāo)的權(quán)重,建立完整的港口岸線資源評價方法體系(圖 1)。
影響港口岸線資源優(yōu)劣的因素很多,本文選取的港口岸線資源評價指標(biāo)包含自然環(huán)境、資源和社會條件三方面。其中社會條件方面主要考慮港口輸運條件和經(jīng)濟(jì)腹地對港口建設(shè)的需求。根據(jù)《海港總平面設(shè)計規(guī)范》[1],選取水文泥沙狀況、水陸域資源狀況以及氣象條件的各項二級指標(biāo)(表1)。
表1 港口岸線資源評價指標(biāo)體系Tab.1 Evaluation index system of port shoreline resource
為使評價結(jié)果具有一定的前瞻性,將有無疏港鐵路指標(biāo)分為3種情況,賦值方式為:已有疏港鐵路為100;已規(guī)劃要建疏港鐵路但還未建為50;沒有且無規(guī)劃為0。評價岸段的碼頭建設(shè)情況為作業(yè)區(qū)水運條件和建設(shè)條件的參考指標(biāo),分3種情況賦值:已有泊位碼頭取值為100;正在建的取值為50;規(guī)劃建設(shè)的取值為0。港口經(jīng)濟(jì)腹地的劃定涉及因素較復(fù)雜,其中主要因素是港口集疏運網(wǎng)絡(luò)和腹地貨物的需求[2],本文應(yīng)用集疏運網(wǎng)絡(luò)的條件和評價單元的規(guī)劃吞吐能力,確定各評價單元的經(jīng)濟(jì)腹地比例,并以該比例劃分各評價單元的經(jīng)濟(jì)腹地人口和GDP的指標(biāo)值。計算方法如下
式中:Ij為第j個評價單元經(jīng)濟(jì)腹地人口和GDP指標(biāo)值;I為整體經(jīng)濟(jì)腹地的人口和GDP;wij為集疏運網(wǎng)絡(luò)(各評價單元的集疏運條件指標(biāo))或評價單元規(guī)劃吞吐能力指標(biāo)權(quán)重;Sij為集疏運條件或評價單元規(guī)劃吞吐能力的指標(biāo)值標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)果;m為作業(yè)區(qū)個數(shù)。
為使指標(biāo)權(quán)重更具客觀性和準(zhǔn)確性,結(jié)合主觀賦權(quán)專家打分法與客觀賦權(quán)法的熵值法綜合確定權(quán)重。
(1)主觀權(quán)重賦值法。主觀權(quán)重采用專家打分法。通過廣泛咨詢港口航運方面的專家,并采用問卷形式邀請相關(guān)專家學(xué)者對各指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重打分,最后匯總各專家的打分情況,將各級指標(biāo)的平均值作為主觀權(quán)重賦值的結(jié)果。
(2)客觀權(quán)重賦值法。相對于主觀賦值法,客觀賦值法主要是依靠指標(biāo)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),通過模型分析計算各指標(biāo)的重要性。熵值法雖然不能減少評價指標(biāo)維數(shù),但計算過程相對簡單,與另外2種方法相比,標(biāo)準(zhǔn)化法處理后的熵值法評價結(jié)果更為合理[3]。熵值法普遍應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域,近年來也開始逐漸應(yīng)用于水資源[4]、水安全[5]、水環(huán)境質(zhì)量[6]、港口資源[7-8]綜合評價等相關(guān)領(lǐng)域,得到了相對較合理的評價結(jié)果。本文采用郭顯光的標(biāo)準(zhǔn)變化法改進(jìn)后的熵值法,進(jìn)行港口岸線資源評價客觀賦權(quán),具體計算步驟可參見文獻(xiàn)[3]。
(3)綜合權(quán)重確定。綜合權(quán)重的確定應(yīng)用高波的研究方法[9]進(jìn)行計算
式中:Wω為專家打分法確定的主觀權(quán)重;Wα為熵值法確定的客觀權(quán)重;t為修正系數(shù),t值由熵值法確定的指標(biāo)權(quán)重值的差異程度決定,計算公式如下
式中:REN為熵值法確定的指標(biāo)值的差異程度系數(shù),計算公式如下
式中:n為指標(biāo)個數(shù);p1,p2,...,pn為熵值法確定的權(quán)重從小到大的排列。
1.3.1 各評價單元資源優(yōu)劣排序
根據(jù)指標(biāo)值標(biāo)準(zhǔn)化和權(quán)重的矩陣計算,可得各作業(yè)區(qū)的評價得分,由此得到資源優(yōu)劣排序。
式中:υn為評價目標(biāo)值;wm為各項指標(biāo)權(quán)重;smn為指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)果;m為評價指標(biāo)項數(shù);n為評價單元個數(shù)。
1.3.2 與理想港口的貼近度計算
(1)理想評價單元的目標(biāo)值為所有作業(yè)區(qū)的評價指標(biāo)的最優(yōu)值組合而成,即
式中:dm=max(wm·sm1,wm·sm2,…,wm·smn)
反之,負(fù)理想評價單元的目標(biāo)值(D-)為最差評價指標(biāo)的組合,計算方法亦然。
(2)與理想評價單元目標(biāo)值的標(biāo)準(zhǔn)差計算
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差計算公式,待評價單元與理想評價單元目標(biāo)值的標(biāo)準(zhǔn)差
式中:SD為與理想評價單元目標(biāo)值的標(biāo)準(zhǔn)差。同理,與負(fù)理想評價單元目標(biāo)值的標(biāo)準(zhǔn)差(SD-)也可計算。
(3)與理想評價單元目標(biāo)值的相對貼近度計算
根據(jù)計算結(jié)果,可進(jìn)行貼近度大小排序,貼近度越大表示評價單元的資源越優(yōu)異。
福建省大陸海岸線3 752 km,僅次于浙江省,居全國第二位;岸線曲折率1:6.21,居全國首位,可建20~50萬t級深水泊位的岸段有22處[9]。根據(jù)各港口規(guī)劃,福建省沿海岸線共規(guī)劃79個貨運港口作業(yè)區(qū),可建港口岸線已基本規(guī)劃完全,但多數(shù)未建;作業(yè)區(qū)分布于主要的港灣。本文評價的港口岸線以港口作業(yè)區(qū)為單元,即規(guī)劃中根據(jù)貨物、吞吐量、貨物流向、船型和港口布局等因素,劃分相對獨立的裝卸生產(chǎn)單位作為港口岸線資源評價的單元。
(1)港口岸線資源優(yōu)序排列結(jié)果與分析。
根據(jù)福建省6個港口的總體規(guī)劃報告[10-15]和羅源灣、湄洲灣、江陰港、廈門灣、古雷港的控制性詳細(xì)規(guī)劃報告,搜集各作業(yè)區(qū)的指標(biāo)值,應(yīng)用綜合權(quán)重法進(jìn)行評價,并將結(jié)果化為100分制排序(圖2)。結(jié)果表明,全省79個作業(yè)區(qū)中,岸線資源排序前10位的依次為海滄港區(qū)、可門作業(yè)區(qū)、肖厝作業(yè)區(qū)、秀嶼作業(yè)區(qū)、江陰作業(yè)區(qū)、鯉魚尾作業(yè)區(qū)、東吳作業(yè)區(qū)、東渡作業(yè)區(qū)、城澳作業(yè)區(qū)、嵩嶼作業(yè)區(qū);后10位為盤嶼作業(yè)區(qū)、錦尚作業(yè)區(qū)、紡車礁作業(yè)區(qū)、釣澳壁作業(yè)區(qū)、梅林作業(yè)區(qū)、八尺門作業(yè)區(qū)、深滬作業(yè)區(qū)、沙埕港作業(yè)區(qū)、古鎮(zhèn)作業(yè)區(qū)、小岞作業(yè)區(qū);貼近度結(jié)果與評價目標(biāo)值的排序結(jié)果基本一致。根據(jù)《福建省沿海港口布局規(guī)劃(2008-2020年)》[16]對全省港口的布局規(guī)劃和定位,可見廈門港、福州港、湄洲灣是福建省重點發(fā)展的港口。評價結(jié)果位列前10位的作業(yè)區(qū)岸線多位于廈門港、福州港和湄洲灣內(nèi),也證明了本研究方法的可行性。
(2)港口岸線資源條件評價結(jié)果與分析。
岸線資源的優(yōu)劣是自然環(huán)境、自然資源條件、社會條件等綜合影響的結(jié)果。由圖2可見,海滄港區(qū)綜合評價位列第一,其集疏運等社會條件較好,但自然環(huán)境和自然資源條件處于中等位置,因此在開發(fā)建設(shè)時其自然環(huán)境、資源是關(guān)注的重點問題;古鎮(zhèn)作業(yè)區(qū)綜合評價位列最后,社會條件和岸線長度、水深條件等自然資源條件較差,但自然環(huán)境條件評價結(jié)果為中等,開發(fā)利用應(yīng)以社會條件成熟和自然資源條件可改善為前提。
本文綜合考慮港口岸線資源的自然和社會屬性,構(gòu)建了港口岸線資源多目標(biāo)優(yōu)序排列的綜合評價方法。并將此方法應(yīng)用于福建省港口岸線資源評價,以港口作業(yè)區(qū)為單元,評價了福建省港口岸線資源,結(jié)果與港口發(fā)展的現(xiàn)狀相符,可為港口岸線資源的開發(fā)利用決策提供量化依據(jù)。且從自然資源、環(huán)境及社會條件等方面,對港口岸線資源條件進(jìn)行評價,可為港口岸線資源開發(fā)利用與保護(hù)規(guī)劃提供具有針對性的指導(dǎo)。
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