黃昶生， 王 剛， 周 備

（中國石油大學（華東）經濟管理學院，山東青島 266580）

目前我國港口的貨物吞吐量與運作形式較以往有了明顯的提高，港口的供給能力、轉型升級的速度明顯改善，港口布局日漸趨于合理，港口物流也在向著產業(yè)化、低碳化、柔性化發(fā)展. 港口行業(yè)產業(yè)結構的優(yōu)化同樣也帶動了港口城市經濟與國民經濟的發(fā)展［1-4］，但同時也帶來了一些問題：地理位置相近、腹地重合的港口間競爭不斷加劇，弱化了區(qū)域經濟的輻射效應［5-7］；港口間業(yè)務重疊與模糊的功能分配使港口間競爭愈發(fā)激烈，不僅降低了收益與資源利用效率，而且加劇了環(huán)境的污染［8］. 山東半島港口群作為環(huán)渤海經濟圈的重要構成，其內部港口間也存在重復建設、業(yè)務爭奪、資源整合困難等惡性競爭問題，影響了區(qū)域經濟的協同發(fā)展. 因此，系統分析山東半島港口間的區(qū)位特征及功能系統，并測度協同度等級，有利于發(fā)揮港口經濟的帶動效應，實現區(qū)域經濟的高質高效發(fā)展.

當前國內外學者對港口的研究主要集中在港口競爭的嚴重性與港口協同發(fā)展兩個方面：Knatz［9］認為，港口間的惡性競爭會扼制區(qū)域經濟的發(fā)展，同時也會給港口市場帶來嚴重的挑戰(zhàn)；Masato［10］指出，港口之間的盲目競爭會導致港口管理者因不必要的投資而陷入建設戰(zhàn)爭；焦莉莉［11］等在研究京津冀港口從競爭走向競合的過程中發(fā)現，港口間的競爭會導致貨物吞吐量的浪費，同時還會對區(qū)域政策的制定產生嚴重影響. 在丁國蕾［12］等認為，港口間可以通過加強資本與業(yè)務合作的方式使港口間由競爭轉化成互利共贏的關系；章強［13］等通過對長江三角港口群的研究，就構建功能合理、節(jié)約高效的港口協同發(fā)展體系提出了建議；劉波［14］針對如何減少相鄰地區(qū)港口之間的無序競爭，采用AHP和灰色關聯度方法，對比研究了連云港港和日照港的綜合競爭力，并針對區(qū)域內外條件和因素給出相鄰港口間協調發(fā)展的對策，為區(qū)域間港口的協調發(fā)展提供依據；王南［15］等利用津冀港口的現狀與國外港口的運作經驗，對港口的協同發(fā)展提出了意見；張怡夢［16］等運用偶和協調模型對未來生態(tài)領域的協同發(fā)展與機制評估給出了政策建議；徐海峰［17］通過建立協調發(fā)展評價模型，對旅游業(yè)、流通業(yè)與新型城鎮(zhèn)化三者之間協同發(fā)展提出了意見；張鳴哲等［18］基于協同理論，通過對城市協同等多個方面的分析，得出了相應的政策機制；許應楠［19］運用協同理論對提升農村電子商務扶貧進行了詳細研究.

綜上所述，已有研究主要集中在如何促進港口的協同發(fā)展方面，而將智慧化與綠色化結合納入到港口研究的文獻仍然較少. 本文以山東半島的青島港、煙臺港、日照港為研究對象，基于地理位置、基礎設施、港口業(yè)務、集疏運體系和智慧綠色等角度，對比分析了區(qū)位和功能系統等多維特征，并建立經濟、綜合和智慧綠色的評價指標體系，結合主成分分析法和隸屬度函數測度區(qū)位與功能的協同度，從而提出協同機制、互聯互通、優(yōu)化基建及信息共享的對策建議，以實現區(qū)域港口經濟的協同發(fā)展.

1 研究方法與評價指標體系的建立

1.1 港口結構設計

為了更好地凸顯不同區(qū)域不同功能的發(fā)展水平，將山東半島主要港口系統分為區(qū)位系統和功能系統（圖1），從兩個角度綜合考慮，找出并比較差異，為后續(xù)對策措施提供理論支持.

圖1 山東半島主要港口結構設計Fig.1 The structure design of the main ports in Shandong Peninsula

1.2 指標體系構建

指標的選取參考了《綠色港口等級評價標準》［20］、港口綜合發(fā)展評價指標以及其他關于港口方面的評價標準，并在研究大量相關文獻的基礎上進行選取.

為了建立適應時代要求并能體現當前發(fā)展背景的評價指標體系，故從經濟、綜合、智慧綠色3個方面構建指標體系，將指標體系劃分為目標層、系統層、準則層和指標層. 具體評價指標體系見表1.

表1 港口發(fā)展評價指標體系Tab.1 Port development evaluation index system

1.3 主成分分析法

由于港口協同發(fā)展是對一個系統發(fā)展的實質進行研究，故采用客觀賦權評價法. 主成分分析既能夠客觀地計算權重，又是一個科學有效的統計分析方法，因此采用主成分分析法對港口發(fā)展進行評價.

首先，采用Z-Score法將原始數據無量綱化處理. 假設存在n個樣本，其中每個都存在m個指標，將這些指標設為X1，X2，…，Xm，得到原始數據矩陣X：

式中：

1）相關系數矩陣

2）特征值與特征向量. 特征根作為主成分的解釋度指標，如果λ ＜1，說明該主成分不足以解釋所有指標，甚至不如重新引入一個原始變量. 故一般選取λ ＞1，從而得到該主成分的數量.

根據特征值得到特征向量：

3）方差貢獻率

方差貢獻率表示主成分Fi的方差在總方差中的占比，數值越大則表明主成分Fi解釋能力越強. 正常情況下，累積方差貢獻率超過80%，則說明前k個主成分能夠提取全部信息.

4）根據主成分公式，計算主成分得分

5）根據主成分得分，計算樣本綜合得分

1.4 協同度測算模型

運用模糊數學中的隸屬度函數研究系統之間的協同度，并通過得出的協同度指數評價港口的協同發(fā)展程度.

1）兩個系統間的協同函數

其中：C( i,j )代表i系統與j 系統之間的協同度；C(i/j)代表i系統對j系統的協同度；C(j/i)代表j系統對i系統的協同度；Xi代表i系統的綜合得分；Xi/j代表j系統對i系統要求的綜合得分；s2代表i系統綜合得分的方差.

2）3個系統間的協同函數

式中：C( i,j,k )是i，j，k系統之間的協同度；C( i/j,k )是i系統對j，k系統的協同度. 本文采用學者們一致認同的協同度等級劃分標準，將系統間的系統的劃分成極不協同、不協同、輕度不協同、弱協同、基本協同、良好協同和高度協同幾個等級，用［0，1］區(qū)間上的數表示（表2）.

表2 協同度等級劃分Tab.2 The synergetic levels classification

2 實證分析

2.1 數據選取

以山東半島的3個主要港口——青島港、煙臺港、日照港為研究對象. 選取的原始數據來自2008—2017年的《山東省統計年鑒》、2008—2017年的《中國港口年鑒》以及青島市、煙臺市和日照市的國民經濟與社會發(fā)展統計公報，最終得到2007—2016年所有指標的原始數據.

2.2 數據的處理與計算

1）利用SPSS22統計分析軟件將數據標準化，對上述的原始數據作無量綱化處理.

2）對標準化數據進行計算，得到各項指標的特征值和方差貢獻率（表3）.

表3 總方差解釋Tab.3 The Explanation of total variance

從表3可以看出，3個主成分的累積方差貢獻率達到83.571%，遠大于80%，故提取3個主成分即可. 其特征值分別為：

3）主成分因子載荷矩陣、特征向量矩陣. 表4為成分矩陣的初步結果. 由于主成分分析所需要的是特征向量，因子載荷矩陣不是模型需要的結果，所以用主成分因子載荷矩陣分別除以其特征值的開平方根，從而得到特征向量矩陣. 特征向量矩陣如表5所示.

表4 成分矩陣初步結果Tab.4 The component matrix

表5 主成分特征向量矩陣Tab.5 The principal component eigenvector matrix

根據上述分析，利用特征向量乘以各列標準化的數據加權求和，可得到所需要的評價得分. 令F為綜合評價指標，利用3個主成分的方差貢獻率即權重進行加權，其主成（PAC）權重分別為

則綜合評價指標函數

2.3 評價結果分析

2.3.1 各區(qū)位經濟子系統得分情況 根據以上分析，得到各區(qū)域2007—2016年經濟子系統得分情況（圖2）.

圖2 2007—2016年山東半島主要港口經濟子系統發(fā)展趨勢圖Fig.2 The development trend of the economic subsystem of the main ports of Shandong Peninsula during 2007-2016

由圖2 可看出，山東半島主要港口各區(qū)位經濟子系統得分逐年增加. 具體來說，青島港經濟子系統發(fā)展迅速，煙臺港近年來保持高速發(fā)展，日照港發(fā)展雖然很快，但從總體上看，仍然落后于平均水平，與青島港和煙臺港差距較大. 如果這3 個港口協同發(fā)展，會使港口間的經濟差距縮小，更好地推動山東半島的經濟發(fā)展.

2.3.2 各區(qū)位綜合子系統得分情況 由圖3可以看出，山東半島主要港口綜合子系統近年來總體上呈上升趨勢，但發(fā)展速度并不快. 青島港2007—2016年綜合子系統表現出總體穩(wěn)定，但局部不穩(wěn)定的局面，而煙臺港和日照港近年來綜合子系統穩(wěn)中有升，保持著穩(wěn)定的發(fā)展步伐.

圖3 2007—2016年山東半島主要港口綜合子系統發(fā)展趨勢圖Fig.3 The development trend of the comprehensive subsystem of the main ports of Shandong Peninsula during 2007-2016

2.3.3 山東半島主要港口各區(qū)智慧綠色子系統得分情況 從表6可看出，青島、煙臺、日照3個港口在智慧綠色方面得分均較低，由此可以看出山東半島的主要港口在建設智慧化和綠色化港口方面還處于相對較弱的水平. 但在山東半島內部來說，青島港在智慧綠色技術方面仍處于領先地位，并且近年來保持著穩(wěn)定發(fā)展的狀態(tài)，煙臺港和日照港則明顯落后于青島港. 若3個港口間進行技術共享和協同創(chuàng)新，在未來一段時間內則會帶動山東半島整體綠色化和智慧化水平的提升.

表6 2007—2016年山東半島主要港口智慧綠色子系統得分情況Tab.6 The scores of the intelligent green subsystem in the main ports of Shandong Peninsula during 2007-2016

2.3.4 山東半島主要港口區(qū)位總體得分情況 由圖4可見，從區(qū)位總體上看，青島港是山東半島港口群發(fā)展最快的港口，但就增長幅度而言，煙臺港是增幅最快的港口. 由于腹地經濟發(fā)展較慢，基礎設施與資源利用率較低，日照港則處于山東半島港口群的劣勢位置. 發(fā)展的不平衡態(tài)勢必會導致港口間的競爭，為了自身的發(fā)展而去搶奪資源，而港口的協同發(fā)展則是避免競爭的一個有效辦法.

圖4 2007—2016年山東半島港口群區(qū)位總體發(fā)展趨勢圖Fig.4 The overall development trend of Shandong Peninsula port group location during 2007-2016

2.3.5 山東半島港口群功能總體得分情況 由表7可看出，2007—2016年，山東半島港口群經濟子系統保持著較快速度的增長，這得益于國家政策的扶持和經濟腹地的擴大等因素. 綜合子系統在前期發(fā)展不明顯，但從2012 年起，山東半島港口群的基礎設施、集疏運建設以及港口規(guī)模出現了前所未有的發(fā)展，特別是近年來，青島港的港口交通物流建設發(fā)展迅速. 智慧綠色方面，從表中可看出，山東半島港口群的智慧綠色發(fā)展仍然差強人意，雖然青島港在智慧綠色方面已經是行業(yè)內標桿，但煙臺港和日照港在智慧綠色方面卻進展不大.

表7 2007—2016年山東半島主要港口功能總體得分情況Tab.7 The overall scoring of major ports in Shandong Peninsula during 2007-2016

2.4 山東半島主要港口協同度測算

根據上文所得山東半島主要港口區(qū)位與功能的綜合得分，以及利用協同度計算方法，測算出山東半島主要港口區(qū)域子系統與功能子系統的協同度（表8），并根據協同度等級劃分進行評價.

表8 山東半島主要港口區(qū)位子系統協同度Tab.8 The regional subsystem synergy of major ports in Shandong Peninsula

由表8可知，過去10年，山東半島主要港口基本處于弱協同的狀態(tài)，說明這3個港口的協同程度不高，未來協同的必要性更強，協同發(fā)展有助于提高港口綜合競爭力.

目前，這3個港口之間的聯系并不密切，各港口之間處于競爭狀態(tài). 港口間對于貨物等資源的競爭，使整個港口群的發(fā)展并不迅速. 地方政府過度追求當地利益而忽略了港口群整體的發(fā)展，特別是對于智慧綠色港口的建設，各地區(qū)政府資金投入差距很大，對于港口建設重視程度不足，諸多因素均阻礙了主要港口向更好的趨勢發(fā)展.

2007—2016年山東半島主要港口功能子系統協同處于弱協同的狀態(tài)（表9），說明近年來山東半島港口群經濟、綜合和智慧綠色幾個方面發(fā)展不夠理想，經濟的發(fā)展沒有充分帶動港口的基礎設施、交通物流以及智慧綠色等方面的發(fā)展.

表9 山東半島主要港口功能子系統協同度Tab.9 The synergetic degree of functional subsystem of major ports in Shandong Peninsula

究其原因，由于智慧綠色港口建設提出的時間較短，各項進程緩慢，青島港在智慧綠色港口建設中取得了初步效果，而煙臺港和日照港則成效不大，說明地方政府對于這類工程的投資力度不大，重視程度不夠.這些年港口所在地區(qū)的經濟發(fā)展迅猛，但對于港口的資金投入漲幅不大，部分港口的集疏運體系相對而言是落后于港口發(fā)展的，這給港口的運營帶來極大不便.

3 結論與政策建議

3.1 結論

1）山東半島的青島港、煙臺港和日照港3個主要港口地理位置相近、功能定位重合和貨種重疊，同質化競爭激烈，港口間的協同發(fā)展迫在眉睫.

2）山東半島3個主要港口區(qū)域子系統處于弱協同狀態(tài)，功能子系統也處于弱協同狀態(tài). 3個港口均亟須在基礎設施、集疏運體系及智慧綠色建設等方面進一步改善優(yōu)化.

3.2 建議

1）建立港口協同發(fā)展領導機構，完善港口協同發(fā)展機制. 放眼全國，各省均開始對本省港口進行整合.故山東半島的主要港口也亟需協同發(fā)展，各地區(qū)政府應該共同發(fā)起建立港口協同發(fā)展領導機構，由政府部門監(jiān)督，各港口管理部門具體運作，旨在跨越區(qū)域限制，以港口整體效益為核心，展開港口業(yè)務、港口物流和港口智慧綠色等方面的合作. 加快各港口間的資源整合，避免資源浪費，加快建立覆蓋港口的集疏運體系，增強港口間的互聯互通. 港口協同發(fā)展領導機構應站在全省的角度，統一科學規(guī)劃，合理權衡利益，加快合理落實港口功能定位，科學布局港口相關業(yè)務. 領導機構應定期召開港口會議，加強各港口各部門的溝通，及發(fā)現協同發(fā)展中的困難，不斷優(yōu)化港口協同發(fā)展的路徑.

2）加強港口間互聯互通，發(fā)揮綜合交通整體效能. 目前，山東半島港口集疏運體系的建設進程相對而言落后于港口的現代化水平，當地政府應意識到這個問題，進一步提高交通運輸水平，促進海陸空運輸銜接，成立多式聯運聯盟，加速貨物分流. 各地區(qū)政府要加快建設港口間鐵路，加強各港口的連通，加快港口內部“最后一公里”建設.

政府要加大資金投入力度，加快智慧物流建設，完善港口交通物流信息，實現港口主導型物流. 加強港口之間的互聯互通，打造港口間快速通道，打造港口直通鐵路，加強港口間貨物流通.

3）加快港口功能定位，優(yōu)化基礎設施建設. 山東半島區(qū)域港口群中多數港口間地理位置相近，功能定位重合，貨種重疊，同質化競爭等問題嚴重影響了港口群的健康發(fā)展. 港口協同發(fā)展應重視資源整合，優(yōu)化港口功能布局，避免無序競爭. 力爭形成分工、定位、特色都明確的合作局面.

各港口要針對港口發(fā)展面臨的基礎設施老舊的情況，加大資金投入力度，科學合理的建設泊位碼頭，合理開發(fā)可利用岸線. 結合自身發(fā)展需要，建設專業(yè)型萬噸級碼頭，建設全自動化集裝箱碼頭，提高集裝箱裝卸效率. 進一步增強綜合服務能力，不斷提高港口服務水平，做強港口硬件支撐，完善通關制度，優(yōu)化通關效率，改善港口發(fā)展軟環(huán)境，調整港口資源結構，加快港口轉型升級.

4）建立港口信息共享平臺，實現信息實時共享. 實現港口間信息共享，是港口協同發(fā)展重要舉措. 信息共享將加快提高港口運營效率，減少資源浪費. 港口管理部門可通過信息共享平臺了解港口貨物、港口信息、港口物流、港口貿易等方方面面的信息，實行一站式窗口服務，實時共享船舶和貨物信息. 同時，推進信息一體化平臺建設，進一步完善港口EDI系統.

港口信息平臺建設是各省融入“一帶一路”戰(zhàn)略的平臺保障. 要進一步推動港口信息實時共享，降低互聯網信息平臺運營的成本. 各港口的貨主、貨運代理、船舶公司等可實時共享各個國家的貨物信息，加快對外貿易，實現效益增加. 港口之間通過信息共享，加強港口群內部合作，形成整體與國外港口群合作，實現共贏.