陳煒煥，徐 偉

（1.山東科技大學 能源與礦業(yè)工程學院，山東 青島 266590；2.山東科技大學 交通學院，山東 青島 266590）

0 引言

港口依靠其得天獨厚的區(qū)位優(yōu)勢對臨港城市的經濟發(fā)展和產業(yè)優(yōu)化有著強大的帶動作用。隨著2019年8月中國（山東）自貿試驗區(qū)正式啟動建設，青島作為山東經濟發(fā)展的龍頭，毫無疑問未來其區(qū)位優(yōu)勢將會進一步放大。鑒于此，研究青島港與青島產業(yè)結構的關系，將有助于進一步闡明港口發(fā)展在青島經濟發(fā)展中的重要性，對于新政策下通過提升港口競爭力來推動經濟產業(yè)結構升級具有極其重要的意義。

目前國內外學者對港口與城市的經濟關系已經做了大量研究。國外研究方面：Sung-Woo，等[1]論述了隨著全球化運輸系統改革、整合引起港口功能的轉變與發(fā)展，進而影響到城市發(fā)展。Slamet，等[2]運用多元回歸分析方法，探討了巴淡島港口與區(qū)域經濟之間的相互關系。而國內研究則起步較慢，研究初期，大量學者從港口吞吐量與GDP 等直觀因素入手探討了港口與城市協同發(fā)展機制[3-7]。在此研究基礎上，沈秦偉，等[8]利用格林蘭因果檢驗結合向量自回歸模型分析了大連市港口物流與城市經濟增長的動態(tài)關系，并證明其存在長期的相關性。羅永華，等[9]，郭子雪，等[10]則采用灰色關聯度法，分別對湛江市以及京津冀港口區(qū)域的港口物流與經濟結構進行相關性研究。楊留星，等[11]選取連云港吞吐量與腹地經濟、就業(yè)人數等構建回歸模型，采用Granger 檢驗，結果表明港口區(qū)產業(yè)結構在腹地區(qū)域經濟發(fā)展指標上的作用是分階段的，目前連云港的經濟拉動作用還處于初期。蔣自然，等[12]利用多元回歸模型闡釋長三角港口群時空集散演化的驅動機理。魯渤[13]采用面板數據模型從橫截面數據以及時間序列兩個角度入手衡量了港口與腹地經濟之間的慣性影響。

綜上所述，國內外不同學科不同領域的學者對港口和腹地及港口與城市經濟等問題進行了廣泛研究，但在衡量港口競爭力、港口與城市產業(yè)互動發(fā)展尤其是促進城市經濟結構調整等方面的研究仍然很薄弱。本文在考慮自貿區(qū)建設背景下，運用熵權TOPSIS法建立涵蓋城市經貿軟實力指標的港口綜合競爭力測評方法，以青島港為例運用VAR 計量模型分析港口競爭力與城市產業(yè)結構的動態(tài)關系，并針對問題和現狀提出了相應的對策。

1 研究方法

回顧已有文獻，學者已經針對構建港口競爭力評價模型進行了諸多研究，本文結合已有的主觀方法和客觀方法的優(yōu)點，運用熵權TOPSIS 法建立多層次多指標的評價模型，既能解決傳統主觀方法權重分配不合理的問題，也能克服傳統客觀評價方法對數據樣本要求繁瑣的問題。

1.1 指標體系建立

評價港口競爭力須綜合考量港口的硬件條件和腹地的經貿軟能力，基于此目的，本文構建指標體系遵循以下幾條原則：首先采用的指標可以客觀地反映港口的綜合實力，例如腹地的支持能力和外貿潛力；其次指標需要在橫向、縱向兩方面兼具可比性，并且能夠客觀真實地反映港口的變化和差距；最后選取指標必須具有關鍵性和穩(wěn)定性?；谝陨显瓌t，本文在考慮自貿區(qū)建設的大背景下，選取天津、青島、上海、寧波舟山、深圳、廣州、大連、連云港國內8大港口，構建港口競爭力指標評價體系（見表1）。

表1 港口競爭力綜合評價體系

港口硬件條件是反映港口競爭力的重要前提和基礎，本文采用生產泊位數、萬噸級以上泊位數、碼頭長度（m）三項指標實現對港口硬件條件的全面覆蓋。

港口運營能力是港口競爭力的重要指標。其中，貨物吞吐量和集裝箱吞吐量反映了港口的吞吐量水平。港口營業(yè)收入反映了港口的持續(xù)經營能力和管理水平；在自貿區(qū)建設大背景之下，區(qū)域優(yōu)勢與貿易便利化在一定程度上正向刺激了港口的進出口貿易并使貨物中轉量增長，故本文增加了外貿貨物吞吐量這一指標來體現港口外貿出口貨物的作業(yè)潛力；信息化水平體現的是港口智慧化發(fā)展水平；通關口岸環(huán)境則體現了貨物的通關審放效率。

腹地支持能力衡量了腹地對港口的支持和保障。發(fā)達的腹地經濟和物流設施保障了物流需求的增加和充足的貨源供給，這都是港口發(fā)展必不可少的因素。其中進出口總額反映了腹地的對外經貿水平，貨物周轉量能夠衡量腹地運輸業(yè)建設成果，交通運輸、倉儲和郵政業(yè)的固定資產投資反映了腹地城市運輸業(yè)的建設力度。自貿區(qū)建設對于港口資本、企業(yè)、航運水平等資源要素有著加速聚集的作用，自貿區(qū)的建設情況為港口的快速發(fā)展提供了便利的軟環(huán)境。集疏運網絡建設體現了港口外部的物流集疏運情況，良好的集疏運網絡對港口集聚航運資源有著重要作用。

1.2 評價模型建立

熵權法是一種客觀有效的評價方法，本文利用該算法計算指標信息熵并利用指標差異化程度來確定指標權重。TOPSIS法通過計算與理想解的距離排序，可以用較小的數據量完成計算且原理直觀，適用于港口競爭力評價模型。本文有效結合兩種方法對港口競爭力進行了評價分析。

（1）熵權法。首先構建規(guī)范化矩陣，本文以港口硬件條件為例，該準則層下3 個指標分別用x1、x2、x3表示，即生產泊位數（x1）、萬噸級以上泊位數（x2）以及碼頭長度（x3），式中 xi={x1，x2，...，xn}，通過式（1）對數據進行標準化處理，得到矩陣Y，Y為規(guī)范化矩陣。

利用信息熵的定義求各指標的信息熵Ei：

利用式（3）確定各指標權重：

將經熵權法計算得出的權重作為TOPSIS法中加權矩陣的權重。

（2）TOPSIS 法。構造加權規(guī)范化矩陣Z，其中元素Zij由式（4）得出，式中Wi為第i個指標的權重，Y為規(guī)范化矩陣。

利用式（5）確定正負理想解，式中Z+為理想解集，Z-為負理想解集。

利用式（6）求出任意指標的可行解到正負理想解之間的距離D。

最后利用式（8）得到某個指標可行解與理想解之間的相對接近度Ci，Ci越大，表明相應評估對象的競爭力就越強。

（3）綜合競爭力評價。經過式（1）-式（8）計算出準則層中港口硬件條件、港口作業(yè)能力和腹地支持能力的評價接近度，將以上三個評價接近度作為第二層指標重復利用式（1）-式（8），即可求得各港口綜合競爭力。

1.3 模型求解與分析

（1）數據來源與說明。本文競爭力評價部分共選取8 個港口15 個具體指標，時間節(jié)點選取2002-2019 年18 個年份，選用的定量指標數據均來自各市統計年鑒、中國港口統計年鑒、知網統計數據庫及各港口集團年報，定性指標則通過專家評估按1-5分梯度進行打分。

（2）準則層競爭力評價結果。由式（1）—（8）計算求出準則層三大方面的評價指標接近度和排名，由于數據量較大，本文只展示各港口得分均值。

表2 顯示，在港口硬件條件方面，寧波舟山港憑借其龐大的體量排名第一，上海港依靠其得天獨厚的地理條件位居次席，青島港僅位居第六，主要原因在于青島港的硬件條件方面對比上海、寧波舟山等南方大型港口競爭力并不存在優(yōu)勢；而上海港和寧波舟山港在港口作業(yè)能力方面依然分居前兩位，連云港和深圳港排在末位，而青島港則僅次于上海港和寧波舟山港排名第三，這主要是青島港在作業(yè)能力和運營能力上保持了較高的水平，尤其是在外貿貨物吞吐量方面排名全國港口第二，這表明青島港有較好的外貿貨物作業(yè)能力，在自貿區(qū)建設的背景下青島港會有更好的發(fā)展?jié)摿Γ辉诟沟刂С帜芰Ψ矫嫔虾８酆蜕钲诟鄹偁幜ψ顝?，青島港和大連港則排名最后，這也驗證了腹地經濟發(fā)展與港口綜合發(fā)展存在正向關系這一現有研究結論。

表2 各港口準則層評價得分均值

（3）綜合競爭力評價結果。圖1 顯示，青島港競爭力大體上呈逐年上升的態(tài)勢，2001-2005年階段上升態(tài)勢較為緩慢，而在2006-2011年則增長態(tài)勢略有提升，而在2012 年開始青島港競爭力則呈現較快的發(fā)展態(tài)勢，到2017 年綜合競爭力評分已突破0.15。單方面的港口競爭力測評無法動態(tài)的觀察分析港口與城市產業(yè)與經濟的關系，故下文以青島市為例，結合青島市產業(yè)結構分析，以實證分析解釋青島港口競爭力與青島市產業(yè)結構的關系。

圖1 青島市歷年港口綜合競爭力

2 港口與青島市產業(yè)結構的影響分析

2.1 青島市產業(yè)結構及其特點

圖2 青島市產業(yè)結構指標圖

青島市產業(yè)結構不斷升級，目前呈現“三二一”模式，經濟持續(xù)協調向好發(fā)展。青島市第三產業(yè)占比于2012 年首次超過第二產業(yè)達到48.5%，2014 年第三產業(yè)占比超過50%，經濟增長逐漸轉為由服務經濟驅動。至2019 年，青島市第三產業(yè)經濟占比已達60.8%，生產總值的增長進入到由第三產業(yè)主導，第二、三產業(yè)共同帶動的新階段。

結合圖1 與圖2 可知，2001-2019 年青島市三大產業(yè)產值與青島港競爭力都是呈不斷上升趨勢的，且上升趨勢基本趨于一致。為探究港口競爭力與城市產業(yè)結構之間的具體因果關系和動態(tài)效應，以下采用計量經濟學中的OLS 估計和VAR 模型，分別從靜動態(tài)兩個角度對青島市三大產業(yè)產值與青島港競爭力進行深入的實證分析。

2.2 VAR模型動態(tài)分析

（1）數據預處理及平穩(wěn)性檢驗。本文選取港口競爭力評分（PF）、第一產業(yè)產值（dy）、第二產業(yè)產值（de）、第三產業(yè)產值（ds）4個內生變量，采用2001-2019 年份數據構建時間序列。并先對4 個變量采取相應的對數化處理得到lnPF、lndy、lnde、lnds，以避免數據劇烈波動對分析結果產生影響，本文實證分析采用計量分析軟件Eviews 9.0。

首先對變量進行平穩(wěn)性檢驗以避免偽回歸現象發(fā)生，檢驗結果見表3。在1%、5%、10%顯著水平下，原序列和一階差分后八個時間序列均無法拒絕原假設，取二階差分后 ddlnPF、ddlndy、ddlnde、ddlnds 則分別在1%、5%和10%顯著水平下拒絕原假設，故lnPF、lndy、lnde、lnds為二階單整序列，符合模型協整檢驗要求。

（2）約翰森協整檢驗。由于lnPF、lndy、lnde、lnds是具備同階單整特征的二階單整序列，為驗證數據間協整關系是否存在，本文通過引入Jonhamson協整檢驗法，并根據AIC、SC、HQ準則，得出該模型下的最佳滯后期為2 期，根據選取標準，通常將最佳滯后期階數減一作為其最優(yōu)滯后期，故本文協整檢驗的最優(yōu)滯后期階數為1期。

表3 ADF平穩(wěn)性檢驗結果

表4 檢驗結果表明在5%顯著水平下，拒絕了存在0、1、2、3個協整關系的原假設，這充分表明了青島港口競爭力與青島市三大產業(yè)之間存在長期穩(wěn)定的協整關系，該結果也從側面證明了本文構建的港口競爭力評價體系的合理性。

表4 Jonhamson協整檢驗結果

二階滯后模型為LNPF=0.329 717 419 05*LNPF(-1)-0.286 990 807 842*LNPF(-2)+2.884 344 532 88*LNSER01(-1)-3.234 602 658 03*LNSER01(-2)-4.444 666 348 71*LNSER02(-1)+5.362 188 649 43*LNSER02(-2)+0.619 406 183 033*LNSER03(-1)-0.362 880 811 021*LNSER03(-2)-5.226 610 739 52。由于該模型二階滯后期的變量過多，在現實中這幾個變量存在復雜的互相影響的機制，因此本文重點將不放在系數估計結果分析上，而是采用最小二乘估計和脈沖響應以及方差分解來分析青島港與青島三大產業(yè)的具體關系。

（3）格蘭杰因果檢驗。如上文所述，青島港競爭力與青島市三大產業(yè)存在長期穩(wěn)定的協整關系，為了進一步探討港口競爭力與城市產業(yè)結構間的因果關系，本文采用格蘭杰因果關系檢驗分析變量的因果關系，檢驗結果（見表5）表明，在5%顯著水平下，第一產業(yè)是港口競爭力的格蘭杰原因，反之則不然，在10%顯著水平下港口競爭力是第一產業(yè)的格蘭杰原因；而在5%顯著水平下，第二三產業(yè)與港口競爭力分別互為格蘭杰原因。

表5 格蘭杰因果檢驗

（4）OLS 回歸分析。格蘭杰因果檢驗表明，青島港競爭力與三大產業(yè)之間存在格蘭杰因果關系，為探究其內在的經濟意義，本文將采用普通最小二乘法來估計港口競爭力對青島市產業(yè)結構的優(yōu)化作用。本文將 lnPF 作為解釋變量，lndy、lnde、lnds 視為被解釋變量，以此分別構建一元回歸方程，回歸結果見表6。

表6 OLS回歸結果

分析結果表明：三個回歸方程的R2都在0.96以上，擬合效果較好。從模型的經濟學意義來看：港口競爭力每提升1%，第一產業(yè)產值將會增加0.350 208%，第二產業(yè)產值將增加0.623 302%，第三產業(yè)將增加0.729 465%。這表明港口對三大產業(yè)均存在較為密切的正向作用，但港口對城市第一產業(yè)的拉動作用明顯要小于二、三產業(yè)，且港口對第三產業(yè)的拉動作用最為明顯。這與當下青島市產業(yè)結構現狀較為契合：第一產業(yè)占比明顯低于第二三產業(yè)，且第三產業(yè)產值已逐漸形成主導。這一現象也與國內上海港、連云港港對城市經濟的影響機制相同，從側面進一步論證了港口對城市經濟結構升級的促進作用。

以上為港口對城市產業(yè)靜態(tài)影響的定量分析，下一步分析港口競爭力對青島市產業(yè)結構的動態(tài)影響。

（5）穩(wěn)定性檢驗。在進行脈沖響應之前，首先應當保證VAR模型的平穩(wěn)性，本文在驗證VAR模型平穩(wěn)性時采用AR 根圖法。檢驗結果如圖3 所示，單位根全部在單位圓之內，即所有單位根的模均小于1，故模型穩(wěn)定性檢驗通過。

圖3 單位根與特征值檢驗

（6）脈沖響應分析。為了更清晰地反映青島港口競爭力與青島市經濟結構之間的動態(tài)關系，本文采用脈沖響應函數對前文所構建的VAR模型進行分析。由上文檢驗結果得知，該VAR模型穩(wěn)定，故建立港口競爭力與青島市三大產業(yè)的脈沖響應函數。本文給lnpf一個標準差的沖擊，得到第一二三產業(yè)的脈沖響應如圖4所示。

圖4（a）為青島市第一產業(yè)產值對青島市港口競爭力的脈沖響應圖。其中橫軸表示滯后期間數，縱軸表示港口競爭力引起的青島港第一產業(yè)產值的脈沖響應函數。從圖中可見，給青島港口競爭力一個單位的正向沖擊，青島第一產業(yè)從第一期便開始持續(xù)響應，但效果較為微弱，這說明青島港對青島市第一產業(yè)存在正向的拉動作用，但效果并不明顯。

如圖4（b）所示，給青島港口競爭力一個單位的正向沖擊，青島第二產業(yè)從第一期便開始持續(xù)響應，且效應較為明顯，之后呈遞減的走勢，走勢較為穩(wěn)定，無明顯峰值與低谷，這表明青島港對第二產業(yè)拉動效應明顯且穩(wěn)定。

如圖4（c）所示，給青島港口競爭力一個單位的正向沖擊，青島第三產業(yè)呈兩段式的發(fā)展走勢，第一期出現較為微弱的正向響應，第二期開始便呈現出較為明顯的積極走勢，并在第五期到達頂點一直保持著穩(wěn)定的效用。

（7）方差分解。采用方差分解分析各產業(yè)對內在變化的貢獻度，以區(qū)分其沖擊效果的明顯程度。

圖5（a）表示青島港口競爭力對青島市第一產業(yè)拉動作用的方差分解圖。由圖可見，青島港口對青島市第一產業(yè)前期影響為零，后期略微增加，但至第8 期貢獻度最高也僅為4%，故青島港口競爭力對青島市第一產業(yè)的拉動作用微弱。

圖5（b）表示青島港口競爭力對青島市第二產業(yè)拉動作用的方差分解圖。由圖可見，青島港口對青島市第二產業(yè)影響較為顯著，始終維持在20%左右，貢獻較為穩(wěn)定。

圖5（c）表示青島港口競爭力對青島市第三產業(yè)拉動作用的方差分解圖。由圖可見，青島港口對青島市第三產業(yè)影響初期并不明顯，但從第二期開始，拉動作用上升趨勢明顯提升，在中后期貢獻率達到了22%，貢獻潛力較大。

圖4 脈沖響應圖

圖5 方差分解

（8）結果分析。由上所述，方差分解與脈沖響應分析較為一致，青島港對第一產業(yè)的拉動作用并不明顯；而第二產業(yè)則受到較為顯著的影響，且波動較小，貢獻保持穩(wěn)定；青島港對第三產業(yè)拉動效應前期并不明顯，但中后期較為顯著，發(fā)展空間更大。

結合青島市經濟結構現狀，分析造成上述現象的原因，首先青島港并不以農產品進出口裝卸為主要業(yè)務，第一產業(yè)調整本身也存在一定的滯后性，故第一產業(yè)針對青島港口的響應并不敏感。其次青島本身工業(yè)基礎雄厚，基礎設施健全，傳統的紡織業(yè)等臨港產業(yè)對港口依賴較深，對港口的響應積極迅速。但青島市第二產業(yè)依然存在大而不強的問題，青島市第二產業(yè)鏈配套率較低，在一定程度上限制了青島市產業(yè)高端化發(fā)展。這也導致了第二產業(yè)對港口響應一直呈下滑趨勢，無法與港口形成進一步聯動。由于青島市第三產業(yè)目前雖在體量上迎來了快速的發(fā)展，但在質量上依然存在集而不合、配套產業(yè)不健全等問題，港口運營也更多地通過賺取服務費的形式，港城聯動效應初期不明顯，而隨著青島港口的發(fā)展必將推動與其相配套的金融服務業(yè)、海運保險業(yè)等產業(yè)的發(fā)展，故第三產業(yè)在中后期才呈現較快的發(fā)展。

3 結語

本文構建了綜合考量自貿區(qū)建設背景下的青島港口綜合競爭力評價體系，并通過與國內其他港口的橫向比較，發(fā)現青島港雖然在作業(yè)能力方面領先，但其腹地支持能力并不匹配，對比上海港等港口，其腹地并不能為青島港的發(fā)展提供完備的硬件支持和發(fā)達的經濟軟環(huán)境。在港產聯動方面，青島港對青島市產業(yè)結構優(yōu)化升級有著顯著的促進作用。從靜態(tài)影響而言，青島港對第二三產業(yè)有著明顯的促進作用，其中對第三產業(yè)作用最為顯著。從動態(tài)影響而言，青島港對其中第二產業(yè)的拉動作用初期較為顯著，但后期呈緩慢下滑的趨勢，對第三產業(yè)拉動作用前期較慢，中后期提升較快。這也從側面說明青島市第三產業(yè)尚不成熟，與港口的聯動響應并不迅速，但發(fā)展?jié)摿捎^?；谝陨蠈嵶C分析，本文提出以下建議：

（1）完善健全青島市臨港服務業(yè)發(fā)展。與上海港相比，青島港發(fā)展所需的經貿環(huán)境和金融業(yè)態(tài)相對滯后，青島市第三產業(yè)也存在著集而不合的問題，集群效應沒有很好地體現。青島港應充分利用山東自貿區(qū)的政策疊加優(yōu)勢，通過開展保稅原油混兌調和、船舶交易等高附加值業(yè)務，推進金融貿易相關業(yè)務發(fā)展，積極培育金融貿易業(yè)務，形成保稅原油混兌調和、航運金融、船舶交易等高附加值新業(yè)態(tài)。政府也應積極引導投資傾斜，為青島港綜合發(fā)展提供多元化、多功能的配套服務，同時也為青島港對第三產業(yè)的拉動效應提供更大的前期動能，以實現更好的以港帶產、以產興城、港城融合、港城互動的新局面。

（2）推動傳統工業(yè)向高端化發(fā)展。由于青島市第二產業(yè)外部競爭激烈，內部產業(yè)鏈不健全，導致青島港對城市第二產業(yè)的拉動作用在后期略顯不足。從2017-2019年數據來看，青島港的油類產品吞吐量位居全國港口之首，因此青島市港口轉型可以依托于青島董家口原油儲區(qū)，增加原油現貨交易、混兌調和等業(yè)務，形成產業(yè)集群發(fā)展的良性循環(huán)，以促進青島市進一步融入全球原油產業(yè)鏈，促成傳統產業(yè)鏈高端化延伸，實現港口對第二產業(yè)的持續(xù)優(yōu)化作用。

（3）優(yōu)化青島港集疏運結構。從本文的港口競爭力分析可知，目前青島港配套的集疏運體系與上海港等港口尚有差距，這也間接地導致了港口與腹地經濟之間不能形成更為有效的互動。青島港應充分利用國家“公轉鐵，散改集”的政策，優(yōu)化青島港口集疏運結構。開通“公路-鐵路”全程物流新通道，將服務范圍輻射至河南北部、山西長治等地區(qū)，形成鐵礦石、鋁礬土和煤炭循環(huán)運輸新模式，提高青島港口的集疏運能力，釋放青島港口新動能。