陳燕玉　李雅婷　周紫璇　葉燕婷

摘 要：改革開放以來(lái)，中國(guó)各行各業(yè)在經(jīng)濟(jì)方面得到了極大發(fā)展[1]。擁有大型港口的城市經(jīng)濟(jì)情況更是實(shí)現(xiàn)了飛躍式增長(zhǎng)。但是對(duì)于港口吞吐量的研究預(yù)測(cè)具有一定局限性。因此，本文利用經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解（EMD）方法對(duì)深圳港口吞吐量進(jìn)行了研究，有助于更加準(zhǔn)確進(jìn)行預(yù)測(cè)[2]。

關(guān)鍵詞：港口吞吐量;經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解;深圳港

中圖分類號(hào)：[U6-9]? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006—7973（2021）10-0021-02

1 研究目的和意義

深圳市主要沿海港口蛇口、赤灣等大型港口在外貿(mào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用至關(guān)重要。本文在掌握深圳港口腹地區(qū)域國(guó)民經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)力布局現(xiàn)狀的資料后，使用多種方法對(duì)港口客貨吞吐總量進(jìn)行有效預(yù)測(cè)，可以為港口運(yùn)營(yíng)者提供有力決策依據(jù)?？梢妼?duì)深圳市港口吞吐量進(jìn)行深入研究，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

EMD方法是Norden.E.Huang 等（1998）首次提出的一種直接、局部、自適應(yīng)、后驗(yàn)的對(duì)數(shù)據(jù)的綜合處理和計(jì)算方法。EMD 的根本原理就是將復(fù)雜的信號(hào)分解組合成一系列的本征模函數(shù)，再經(jīng)過(guò)一系列的轉(zhuǎn)換，得到一個(gè)具有重要的物理學(xué)和科學(xué)意義的相關(guān)頻率，能夠促進(jìn)使非平穩(wěn)信號(hào)在工作中經(jīng)歷平穩(wěn)化的處理，該方法自提出以來(lái)，就得到了各個(gè)領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，許多學(xué)者將其不斷研究完善，并應(yīng)用在不同的科學(xué)領(lǐng)域中，都達(dá)到了良好的實(shí)驗(yàn)效果。

2 理論基礎(chǔ)與分析方法

2.1 EMD的基本原理

2.2 EMD的特點(diǎn)

2.2.1自適應(yīng)

自適應(yīng)性是指無(wú)需建立港口的相關(guān)回歸性函數(shù)，直接利用本身存在的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行函數(shù)的建立，從而得到中間變量的波動(dòng)性圖。因此本文在分解港口吞吐量數(shù)據(jù)時(shí)不需要提前預(yù)設(shè)函數(shù)類型，預(yù)測(cè)港口回歸系數(shù)或者相關(guān)回歸系數(shù)，用EMD方法可以內(nèi)部自動(dòng)分解相關(guān)數(shù)據(jù)。

2.2.2濾波性

濾波性是指通過(guò)自適應(yīng)性的變化將原始的波動(dòng)性十分復(fù)雜的函數(shù)可以轉(zhuǎn)化為不同波動(dòng)的函數(shù)，而原始數(shù)據(jù)是由含有多個(gè)周期疊合起來(lái)的圖像，所以只需要將完整十年港口吞吐量數(shù)據(jù)導(dǎo)入，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行截取所需數(shù)據(jù)，形成有規(guī)律的波動(dòng)性圖。

2.2.3完備性

EMD分解出的變量具有完整性，不會(huì)丟失原始序列所包含的信息。沒有舍去任何最高或者最低點(diǎn)，所采集到的每個(gè)數(shù)據(jù)得到充分利用，參與數(shù)據(jù)分解過(guò)程，所以港口吞吐量數(shù)據(jù)可以充分利用。從而保證結(jié)果的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。

2.2.4正交性

分解出的本征模函數(shù)IMF之間相互正交，每個(gè)周期之間互不相干，周期與周期之間不會(huì)相互影響，可以單獨(dú)分析各個(gè)周期的影響因素，從而大大簡(jiǎn)化了研究的困難。

3 實(shí)證分析

本文的研究數(shù)據(jù)來(lái)源于港口統(tǒng)計(jì)網(wǎng)站、《2020中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》，本文選取了深圳港2010-2020年十年的每月貨物吞吐量共132個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。實(shí)證結(jié)果如圖2、圖3、圖4。

4 影響分析

從分解后的圖像圖1、圖2來(lái)看，深圳港口吞吐量的周期性符合基欽周期和中國(guó)五年計(jì)劃經(jīng)濟(jì)周期，基欽周期這個(gè)概念最早是在1923年由美國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家約瑟夫基欽提出的[3]。此周期時(shí)長(zhǎng)一般在40個(gè)月上下徘徊，主要是根據(jù)我國(guó)的物價(jià)情況，生產(chǎn)水平以及國(guó)民的就業(yè)情況而定。

五年發(fā)展計(jì)劃（ the five - year plan ），主要的研究目標(biāo)就是為我們黨和國(guó)家的重大經(jīng)濟(jì)建設(shè)及其前途的建設(shè)工作規(guī)定了長(zhǎng)期戰(zhàn)略目標(biāo)和方向。

從圖3殘余項(xiàng)看，深圳港口吞吐量呈現(xiàn)極速增長(zhǎng)趨勢(shì)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，深圳港的港口吞吐量將會(huì)呈上升趨勢(shì)，深圳港是我國(guó)的貿(mào)易型港口，同時(shí)作為世界上最大的外貿(mào)集裝箱干線港深以及運(yùn)輸中心的一個(gè)全球化港口，致力于積極打造綠色和諧的環(huán)保港口，做好中國(guó)港口領(lǐng)頭羊的先鋒典范，堅(jiān)持綠色生態(tài)社會(huì)主義現(xiàn)代化、國(guó)際化、市場(chǎng)化發(fā)展方向，因此未來(lái)深圳港港口吞吐量呈增長(zhǎng)趨勢(shì)有一定根據(jù)。

5 總結(jié)與拓展

5.1全文總結(jié)

（1）深圳港港口吞吐量的周期變化主要波動(dòng)周期為：半年，三年，五年，其中，最符號(hào)基欽周期和中國(guó)五年經(jīng)濟(jì)規(guī)劃周期，起主導(dǎo)因素是經(jīng)濟(jì)因素[5]。

（2）深圳港港口吞吐量未來(lái)呈上升趨勢(shì)，深圳將全力構(gòu)建中國(guó)版的自由貿(mào)易港，聯(lián)合香港組合為港深港，打造粵港澳大灣區(qū)，全面發(fā)展周邊港口，提升競(jìng)合力的發(fā)展趨勢(shì)看，本文預(yù)測(cè)結(jié)果具有一定的可靠性。

5.2不足與建議

（1）數(shù)據(jù)局限性。所收集的信息數(shù)量有限，預(yù)測(cè)模型采取2010-2020年的數(shù)據(jù)，2021年上半年沿海港口吞吐量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)未能收集到。

（2）更好的分解方法。本文采用EMD分解算法對(duì)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析進(jìn)行同步分解，EMD分解算法與其他傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分解分析算法相比效果較好，但是在未來(lái)的研究中還會(huì)不斷涌現(xiàn)出更多更好的方法

（3）端點(diǎn)效應(yīng)。不正常數(shù)據(jù)可能會(huì)污染數(shù)據(jù)，引用 EMD 關(guān)鍵在于改善端點(diǎn)效應(yīng)。通過(guò)多項(xiàng)式擬合法、針對(duì)端點(diǎn)的鏡像法、平行延拓法、極值延拓法等方法進(jìn)行了比對(duì)和實(shí)驗(yàn)。研究結(jié)果顯示，較好地處理精度和時(shí)間特性的準(zhǔn)周期信號(hào) EMD 端點(diǎn)效應(yīng)的處理技術(shù)是極值延拓法。

參考文獻(xiàn)：

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基金項(xiàng)目：2020年廣東省攀登計(jì)劃-基于EMD方法的深圳港港口吞吐量的研究（pdjh2020b0278）。