港口、产业及城市联动发展研究——基于系统要素、结构、环境的视角

吴小东，瞿 畅

(1.广东石油化工学院 机电工程学院，广东 茂名 525000；2.西南石油大学 经济管理学院，四川 成都 610500)

港口、产业及城市联动发展研究
——基于系统要素、结构、环境的视角

吴小东1,2，瞿 畅2

(1.广东石油化工学院 机电工程学院，广东 茂名 525000；2.西南石油大学 经济管理学院，四川 成都 610500)

中共十八大将海洋资源开发、海洋经济建设、沿海经济带建设、新型城镇化建设和区域经济协调发展确定为国家经济社会发展战略。在此背景下，把港口、产业、城市作为系统，实施港口(群)、产业(群)、城市(群)联合互动发展是沿海地区经济发展的有效途径。定义了港口、产业、城市联动系统的属性，界定系统输入要素、输出要素、功能，划分了港口、产业、城市三大子系统的内部要素。构建了地级市内港口、产业、城市相互作用的系统结构概念模型和外部环境概念模型；构建了彼此邻近的若干地级市的港口群、产业群、城市群相互作用的系统结构概念模型和外部环境概念模型。重点分析了经济要素与非经济要素的互动发展,地级市之间在港口、产业和城市发展中的竞争与合作，沿海地级市与内陆地级市的互动发展。

港口；产业；城市；系统；联动发展；外部环境

一、引 言

中共十八大将海洋资源开发、海洋经济建设、沿海经济带建设、新型城镇化建设和区域经济协调发展确定为我国经济社会发展战略。这些战略为沿海城市，特别是地理位置处于相对劣势、(港口、产业和城市)基础薄弱的沿海欠发达城市实施跨越式发展提供了新的机遇。

海洋资源开发、海洋经济建设、新型城镇化建设和区域经济协调发展涉及港口开发、产业发展、城市建设。相关研究有单个港口与产业之间的协同发展措施[1]，港口之间的竞争与合作发展策略[2]，临港产业之间的协同发展策略[3]，城市之间集群发展策略与竞争力提升[4]，港口群与产业群之间联动发展[5]，产业群与城市群之间的联动发展[6]，沿海港口与内陆产业的联动发展[7]。

最近几年，有学者针对沿海欠发达城市的发展问题，提出港口、产业、城市三者集成联动发展，即三者构成相互作用、具有特定目标和功能的整体，相应研究被称为港口—产业—城市(复合)系统发展策略。该方面的主要研究有：国际港口型大都市形成过程的港口、产业和城市互动发展演变历程[8]；描述港口、产业、城市之间相互作用的系统结构概念模型[9]；描述港口群、产业群、城市群之间相互作用的系统结构概念模型[10,11]；港口、产业、城市作为一个整体，系统属性为自组织性、共同进化性、合理分工性、合作竞争性[10]，三者的外部共生环境与系统吸收(输入)要素为政策、信息、技术、人才、资金[10]，系统功能与输出要素为港口运输、城市GNP、城市物流、国际贸易、城市(第一、二、三产业)GDP[12,13]，系统内部结构要素为城市海岸线、临港企业、临港产业[12,13]。

系统是由两个以上有机联系、相互作用的要素组成，具有特定功能、结构和环境的整体[14]。系统的定义有以下要点：系统整体性及其组成要素、系统边界及其外部环境、系统结构即要素关系、系统功能、系统可分解性与层次性[14]。

基于系统理论的范式分析港口、产业和城市两两联动或三者联动发展研究，具有以下有待完善之处：港口—产业—城市复合系统作为复杂的经济社会系统，目前系统内部要素分析局限于产业、经济要素，且要素分析过于粗略，未细化到可操作控制的层面；系统从外部其他经济社会系统(即系统环境)吸收输入和向外部环境输出的信息、资源等要素划分过于粗略，粗略的要素划分又导致系统和外部环境的交互关系分析不够全面；复合系统输入、转换、输出的反馈交互关系鲜有研究；复合系统内部的港口、产业、城市三个子系统之间的交互关系以及交互要素划分研究过于粗略，鲜有从系统的可分解性和层次性角度进行研究，难以满足我国区域行政特征下的沿海经济带建设需求。

由于外部经济环境、政策、制度和时代不同，以往的国际和国内沿海发达城市的发展路径对当今欠发达沿海城市的参考价值不大。面对国家实施的海洋资源开发、海洋经济建设、沿海经济带建设、新型城镇化建设和区域经济协调发展战略，欠发达沿海城市只有正确实施港口、产业和城市联动发展才能更快更好地实现跨越式发展。发达沿海城市实施该策略也将获得更佳发展速度。本文利用系统组成要素分解、系统边界及其外部环境、系统可分解性与层次性、系统属性、系统内部结构、系统功能等系统理论分析范式分析港口、产业、城市如何实现联动发展。

二、港口、产业、城市联动发展的系统分类、属性

1.系统分类

我国的行政区域层次划分方面，地级市的行政权独立性和公共利益一致性相对较强而地理空间区域范围比较小。从系统复杂度、协调难度、竞争合作机制设计的角度看，港口、产业、城市系统以地级市为基准进行层次性分类研究比较好。这种方法既适合我国区域行政特点，也符合国家建设沿海沿江沿线经济带的战略。因此，港口、产业、城市联动发展系统分为地级市内的联动系统和彼此邻近的若干地级市的港口、产业和城市联动发展系统。

2.系统属性

港口、产业、城市联动发展系统既具有整体性、关联性和环境适应性三个系统的一般属性，也具有其他特殊属性。

(1)复杂性。系统与外部环境之间、三大子系统之间、子系统内部要素之间存在互为因果的关系，但原因和结果在时间和空间上具有分离性、滞后性和不确定性，这些特性构成系统复杂性。

(2)人为性。系统包括了自然资源系统，也包括了教育、产业、人口、物流交通、制度、政策等人为因素，这些人为因素又对自然资源系统进行改造。

(3)社会经济性。系统包括教育、人口、政治、文化等社会性因素，以及产业、物流等经济性因素。

(4)开放性。系统的发展变化受到外界制度、政策、资金、人才、技术、物资资源、市场需求等因素影响。系统与外界环境交换物资、资金、人才、技术、信息。

(5)动态性。系统内部要素之间、系统与外部环境之间相互作用，导致系统内部各要素和整个系统都随时间的推移而发生变化。

(6)反馈性。港口、产业、城市联动系统的输出要素反作用于系统输入和系统内部各子系统。

三、港口、产业、城市联动发展系统的要素和功能

1.港口、产业、城市联动发展系统的内部要素

港口、产业、城市联动发展系统分为港口子系统、产业子系统和城市子系统。

港口子系统的要素包括码头、航线、疏港铁路、疏港公路、码头、临港工业园、临港物流园区、临港旅游基地。

产业子系统的要素包括海洋农林渔业、海洋资源采掘业、临海原料工业、临海加工制造业、海洋工程建筑业、海洋生物产业、海洋医药业、海洋化工业、海洋旅游业、海洋生产性服务业、陆地农业、陆地原料工业、陆地加工制造业、陆地轻工业、陆地生产性服务业、陆地生活性服务业。

城市子系统的要素包括教育、医疗、交通、生态环境、人文环境、地理区位、生活空间、科技研发、人力资源、陆地自然资源。

2.港口、产业、城市联动系统的输入要素

港口、产业、城市联动系统的输入要素是指港口、产业、城市三者建设发展及相互促进发展所需要的从外部获取的各类物资与非物资要素，也是与外界的重要交互方式之一，有下面几类。

(1)人才。港口、产业、城市系统需要政府行政管理和医疗、卫生、教育、科研的高级人才， 工业农业的工人，高级工程技术人才，技术研发人才，管理人才，企业家，以及服务业各类人才。

(2)资金。港口码头建设、交通设施建设、产业园区基础设施建设、工厂新建和改扩建、城市公共设施建设、环境保护治理、发展医疗卫生事业、发展教育及科研、高级人才引进等均需要资金。

(3)制度创新。它包括资金、技术、人才的缺乏问题；产业规划，招商引资，产业项目审批及落地实施问题；产业体系健全问题；系统建设中利益主体之间的矛盾问题。这些问题均需要实施制度创新解决。

(4)时间。港口—产业—城市系统是动态系统，系统管理者需要充分利用时间去提高发展效率和速度；系统管理者需要在时间维度上提高争夺发展资源、把握发展机会的能力。

(5)技术。海洋高新技术产业和战略性新兴产业发展，传统产业升级，区域节能减排和低碳经济发展均需要技术创新。

(6)市场。在市场经济高度发达的时代，市场需求(产品和服务)是产业生存发展、技术创新、企业生存发展的必要条件和驱动力。

(7)物资。港口—产业—城市系统是物资转换系统，输入原料、零部件、能源等物资，通过工程技术改变原料和零部件的物理或化学性质，转换输出各种产品或服务。

3. 港口、产业、城市联动系统的功能与输出要素

港口、产业、城市联动系统的功能与输出是其存在的价值和对外界的贡献，也是与外界的重要交互方式之一，其功能包括以下几种。

一是物流功能，指对物资实施的流通加工、运输、储存、中转、集中、分散、贸易等功能。二是生产服务功能，指输出物质产品、服务，生产制造出实物产品，提供生产和生活服务。三是科技研发功能，指输出新知识、新技术，发现新知识，发明和创造新技术，并推进其产业化。四是创建人居环境的功能，指创建宜人的生态环境、人文环境，提供安全、健康、生活便利、出行便利、舒适的地理居住空间。五是人才培养功能和输出人才，指建立高等院校、科研院所，实施普通高等教育、继续教育，建立中小学、幼儿园推行基础教育、幼儿教育，各类就业人员通过劳动实践从而提升知识、技术、素质。

四、港口、产业、城市联动发展的系统结构概念模型

系统结构概念模型是定性表示系统构成要素及它们相互依赖、相互制约和相互关联的模型。

1.地级市内的港口、产业、城市联动发展的系统结构概念模型

地级市港口、产业、城市联动系统的输入要素、输出要素、子系统之间相互作用关系的结构概念模型如图1所示。

图1中，①～⑧代表的作用关系为：①提供物流服务、海洋资源开发的基础设施与产业空间承载；②具有产业空间、物流需求、海洋资源需求，提供资金；③提供财税、物资与精神消费品，影响城市规划、生态环境、人文环境；④提供资金、人才、技术、制度、决策、交通；⑤影响城市交通和其他项目规划建设；⑥提供衔接港口的交通、物流服务，提供资金、制度；⑦将物流、产品、生产服务、人才、科技研发等输出要素作用于产业、港口和城市联动发展；⑧输出要素反作用于招商引资、人才招聘、项目申报和行政审批、市场容量、建设发展资金、技术产业化等。

2.若干邻近地级市的港口、产业、城市联动发展的系统结构概念模型

彼此临近的若干地级市的港口之间、产业之间、城市之间都是竞争合作关系。此外，一个地级市的港口与其他地级市的产业相互影响；一个地级市的产业与其他地级市的城市相互作用；一个地级市的港口与其他地级市的城市相互作用。若干邻近地级市的系统与地级市内的系统具有相同输入要素、输出要素和功能，略去输入和输出要素，仅仅表示多港口、多产业链、多城市之间相互作用的概念模型图2所示(图中Pn、In和Cn分别表示港口数量、产业数量、城市数量)。

图2中，①～⑨代表的作用关系为：①不同地级市港口之间的竞争与合作；②不同地级市之间的产业竞争、产业链合作、产业扩散、产业转移；③文化、教育、科技在不同地级市之间扩散、转移，不同地级市之间合作建设基础设施，保护环境，提供公共服务等；④一个地级市的港口成为其他地级市产业的海洋运输通道；⑤一个地级市的产业需要其他地级市的港口物流服务；⑥一个地级市的产业影响相邻城市的环境质量，与相邻地级市进行产业、教育、科研合作；⑦向其他地级市进行产业转移、产业合作，对外转移与扩散技术；⑧非港口城市的交通网络成为港口衔接其他城市的交通运输工具；⑨一个地级市的港口发展影响其他地级市的产业发展策略制定。

五、港口、产业、城市联动发展的环境概念模型

1.地级市的港口、产业、城市联动发展环境概念模型

地级市港口、产业、城市系统面临两个方面的环境：一是地级市港口—产业—城市系统与跨越地级市的港口—产业—城市系统面临相同的外部宏观环境；二是地级市内的港口—产业—城市系统与地级市之外的港口—产业—城市系统和产业—城市系统(非沿江沿海城市)具有竞争与合作关系。这种环境的本质是系统在面对外部微观环境时的机会与威胁。省略外部宏观环境，仅仅表示竞争合作关系的环境概念模型如图3所示。

图3中，①～⑧代表的作用关系为：①争夺制度、人才、资金、技术、市场、物资、能源等资源；②在产业链、物流交通、环境治理方面开展合作；③港口—产业—城市系统的竞争比较优势源于其地理区位、产业基础、海洋资源、自然资源禀赋、制度创新；④产业—城市系统(非沿海)的竞争比较优势源于其地理区位、产业基础、自然资源禀赋、制度创新；⑤争夺政策、人才、资金、技术、市场、物流、物资、能源等资源；⑥含义同②；⑦与③相同；⑧其他港口—产业—城市系统的竞争比较优势与劣势，含义同③、⑦。

2.若干邻近地级市的港口群、产业群、城市群联动发展的环境概念模型

彼此邻近的若干地级市的港口群、产业群、城市群联动系统的环境是指在该系统之外并与系统相互作用的所有外部要素，根据该系统的输入要素、输出要素以及两者对系统的反馈作用，得图4所示环境概念模型。

六、结 语

根据港口、产业和城市联动发展系统的要素、内部结构关系和外部环境的概念模型，可以得出港口、产业和城市联动发展的一些结论和建议。

1.结论

港口、产业和城市三者中任意两者之间都具有相互促进关系。在国家实施海洋资源开发、海洋经济建设、建设沿海经济带、新型城镇化建设和区域经济协调发展等战略背景下，对于地理位置相对处于劣势、(港口、产业和城市)基础薄弱的沿海欠发达城市而言，港口、产业和城市联动发展是它们实现跨越式发展的必要性和充分性策略。

21世纪是海洋开发与海洋经济的世纪，丰富的海洋资源和港口物流发展潜力是沿海欠发达城市相对于其他城市的比较优势。港口开发对城市产业发展和城市建设具有决定性作用；反之，城市是港口、产业和城市联动发展的根基。因此，分析港口之间的比较优势与劣势，科学确定相邻沿海港口之间的分工与合作是港口、产业和城市联动发展的基础。

从系统的可分解性和层次性来看，应该从地级市和彼此邻近的若干地级市两个层面分析港口、产业、城市联动发展。这种层面的联动发展分类方法既适合我国区域行政特点，也满足国家建设沿海沿江沿线经济带的战略需要。彼此邻近的若干地级市抱团式联动发展有利于实现沿海地区全面参与全球经济合作与竞争。

现有的港口、产业和城市两者联动或三者联动研究，仅仅重视分析联动系统内部要素之间的相互作用，本文在此基础上进一步强调系统与外部环境的输入(吸收资源)、输出(贡献)两种互动。

以往研究往往仅仅重视联动发展系统从外部吸收人才、资金、技术和物资，本文在此基础上进一步强调了制度创新与审批、时间成本、创建与利用外部市场对三者联动的必要性与意义，强调这些也是沿海地区需要注重争夺的资源。

各级政府官员，需要注重港口、产业、城市联动发展成效(即系统产出)对系统外部环境资源吸收能力的影响(反馈作用)，以及其对港口、产业和城市三者内部要素之间相互作用的反馈。

各级政府官员在港口、产业、城市联动发展过程中，除注重经济类、产业类要素外，还要注重自然、生态、人文环境，以及生活性服务产业、教育、科技、医疗等公共资源要素的建设发展。只有注重这些要素才能更好地实现三者互动。

沿海港口需要与内陆城市的产业进行联动发展，两者应该通过陆地交通设施共建和部分产业合作进行联动发展。这也有利于国家经济带建设中的沿海经济带与沿线经济带衔接。

由港口、产业和城市联动发展的竞争与合作关系以及相对比较优势、相对比较劣势分析可知，各沿海城市需要扬长避短，优势互补，异质化发展，彼此形成供应与需求链条，实施产业转移和扩散，共建完整产业链体系。

人们往往注重港口物流、工业经济联动发展，但是除此之外，相邻沿海城市需要在自然环境保护、生态环境建设、科技研发、技术转移、技术扩散、教育等方面联动发展。这是国家创新发展、协同发展战略的要求，也满足了国家和百姓对环境保护、绿色发展、低碳经济的追求。

2.研究展望

本文未涉及港口、产业和城市联动系统的要素之间相互作用的定量关系和沿海地级市之间在港口、产业和城市联动发展中的竞争合作机制与动态行为。下一步可以利用决策实验室分析法计算系统要素之间的综合影响度、中心度和原因度，分析各系统要素的性质和相对地位，在此基础上，再利用解释结构模型建立递阶层次结构关系模型，分析系统要素之间的相互作用机理。港口、产业、城市复合系统要素多，存在不便于直接收集数据的系统要素，且要素之间存在多原因和多结果的关系，回归分析、因子分析、路径分析、方差分析等统计方法均无法直接应用。可以利用结构方程模型分析不便于直接收集数据的系统要素，以及它们多原因、多结果的作用机理关系。

此外，可利用系统动力学模型和系统动力学仿真软件仿真模拟分析某些系统要素之间的定量因果关系。从博弈论视角研究若干相邻沿海地级市在港口、产业和城市联动发展中的竞争合作机制设计。利用复杂自适应系统(Complex Adaptive System, CAS)理论与方法研究相邻沿海地级市之间港口、产业、城市联动发展的动态竞争合作行为。

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[2]范 洋,高田义,乔 晗.基于博弈模型的港口群内竞争合作研究——以黄海地区为例[J].系统工程理论与实践,2015,35(4):955-964.

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责任编校：裴媛慧，孙咏梅

Analysis on Integrated Development Among Port, Industry and City Based on Factors, Structure and Environment of System

WU Xiao-dong1,2, QU Chang2

(1. School of Mechanical and Electronic Engineering, Guangdong University of Petrochemical Technology, Maoming 525000, China; 2. School of Management and Economic, Southwest Petroleum University, Chengdu 610500, China)

Developing ocean resource, constructing ocean economics, constructing coastal ocean economic belt, constructing new-type urbanization and coordinating regional economical development were decided national strategic countermeasures by CCP at her 18th national congress. On the background of national strategic countermeasures, port, industry and city being considered as a system to strengthen integrated development among them, is an effective countermeasure for coastal areas. This paper defines attribution of port-industry-city System, defines input factors, output factors and functions of the system, and defines factors of subsystem of port, industry and city. The paper analyses relationship among port, industry and city in a municipality, and the system’s environment which is composed of port, industry and city. The paper also analyses relationship among port group, industry cluster and city group in municipalities, and the system’s environment, which is consist of ports group, industry cluster and city group. Especially, that cities compete and cooperate on ports, industries and cities construction, coastal cities and non-coastal cities develop interactively, and economical factors and non-economical factors develop interactively are analyzed in this paper.

port;industry;city;system;integrated development;extent environment

2015-10-29

茂名市科技计划项目(201502)；广东省科技计划项目(2015A030401103)

吴小东，男，广东韶关人，博士生，讲师，研究方向为系统工程、工业工程。 瞿 畅，男，河南信阳人，博士，高级经济师，研究方向为技术经济与管理。

F550

A

1007-9734(2015)06-0007-06