长三角港口群演化周期问题

陈春芳， 赵 刚， 陈继红

(上海海事大学 交通运输学院，上海 201306)

长三角港口群演化周期问题

陈春芳， 赵 刚， 陈继红

(上海海事大学 交通运输学院，上海 201306)

以长三角地区15个港口为研究对象，对一般货物、集装箱、金属矿石、煤炭、石油、天然气及其制品的吞吐量运用Logistic模型和赫芬达尔-赫希曼指数(Herfindahl-Hirshmanm Index，HHI)，定量分析长三角港口群1997—2012年的演变过程及演变特征。结果表明：长三角港口已整体进入发展成熟期，主要货种进入资源整合和调整期；港口群内部演化具有阶段性特征，进度不一致，出现分化现象。港口群发展处于起步期和膨胀期，资源更易向某些特定港口集聚，容易出现规模较大的港口，而其他港口会受到一定程度的抑制；进入成熟期，一些中小港口得到发展，通过调整港口群结构，促使新的港口序列产生；进入融合整合期，调整幅度相对平稳，港口群结构相对稳定。

港口群演化；Logistic模型；生命周期；生态种群理论；赫芬达尔-赫希曼指数

Abstract: The volume of freight of 15 ports, selected from Yangtze River Delta Port Group, in 15 years(1997—2012) are analyzed by cargo category with the logistic model and Herfindahl-Hirschman Index. The investigation covers general cargo，coal，container，oil，gas and their products. The evolution process and characteristics of the interactional spatiotemporal pattern of Yangtze River Delta Port Group for are researched based on the investigation.The research indicates that the development of the Yangtze River Delta Port Group has entered to the mature period and resources integration and reallocation have been progressing. When the port group is in the initial and fast growing stages, resources tend to be concentrate on certain ports and to result in the development of large-scale ports leaving other ports behind; when it reaches maturity, a number of small ports develop fast and the port group is restructured with a new port ranking. When it enters the saturation period, the structure of the port group will keep relatively stable.

Keywords: port group evolution； logistic model； life cycle； population ecology； Herfindahl-Hirshmanm Index

港口群空间结构演化是港口群体系内各个港口相互作用的结果，业界对其进行过大量研究,主要有以下几个特点。

1) 从定性描述[1-5]转向定量分析[6-8]，定量模型表现出多样化趋势，而传统模型及其改进模型(从最早的AnyPort模型到港口群生命周期模型[9-11])仍发挥着重要作用。此外，新的计量和数量模型也在不断被引进。[12-13]

2) 数据类型由静态数据转向动态的流数据。[14-17]

3) 港口群的集中度情况、合作竞争机制、演化动因及空间结构优化一直是主要的研究内容。[18-20]

4)目前对港口群演化机理的研究以定性分析为主，定量演化动因分析多限于2个港口之间，缺少对多个港口互动演化机制的研究。

5) 对港口群演化机理的研究主要针对的是集装箱港口群体系，缺少对港口群体系的全面分析，尤其是不同货种的港口群综合空间结构演变方面的研究尚处于空白。

对此，以上海、浙江和江苏地区内的15个港口组成的长三角港口群为研究对象，对一般货物、集装箱、金属矿石、煤炭、石油、天然气及其制品(以下简称油品)等不同货种的吞吐量使用Logistic模型来判断该港口群的发展周期，结合赫芬达尔-赫希曼指数(Herfindahl-Hirshmanm Index，HHI)和市场份额考察该港口群1997年以来的空间结构演变趋势，分析其不同增长周期内的演化特征，为港口群结构优化和整体竞争力提升提供理论依据。

1 研究方法、研究区域及数据来源

1.1Logistic增长周期演化模型

Logistic模型是1920年美国学者R. PEARL和J. REED进行生物繁殖研究时发现的，后被广泛应用于生物生长过程和产业成长过程的描述中。吞吐量是衡量港口发展的重要指标，港口群中吞吐量的增长过程本身就是一个类似的演化问题，因此用Logistic模型来分析港口群的演化特征具有较高的相似性和可行性。

利用Logistic模型建立长三角港口群演化增长周期模型，其数学表达式为

(1)

(2)

式(2)中：Xit为货种i在ti时刻港口群的吞吐量；βi决定着ti=0时Xi0与Ni之间的距离，βi∈R；Ni>0；ri>0。

1.2HHI指数模型

HHI指数用某特定市场中所有企业市场份额的平方和来表示，这里将其应用到长三角港口群的结构分析中，用于反映港口体系吞吐量结构的集散演化状况。其表达式为

(3)

式(3)中：n为港口数，n∈N；Xij为港口体系内j港口i类货物的吞吐量；IHHIi为i类货物在港口体系内的集中度指数(0

1.3研究区域与数据来源

研究对象为长三角港口群。这里将港口作为研究的基本地域单位，时间为1997—2012年。根据地域性差异，将港口分为上海市港口(指的是上海港)、江苏省港口(包括连云港港、南京港、镇江港、苏州港、南通港、常州港、江阴港、扬州港及泰州港等9个港口)和浙江省港口(包括嘉兴港、宁波-舟山港、台州港、温州港及杭州港等5个港口)。

研究所用数据主要来自于《上海国际航运中心(长三角地区)港口生产数据手册(1997—2012年上半年)》和《2012年中国港口年鉴》，从中选取上述15个港口1997—2012年的一般货物、煤炭、油品、金属矿石及集装箱吞吐量数据。由于宁波-舟山港2006年起包括原宁波港和舟山港，因此其数据取两港数据的合计值;同样，苏州港2003年以前的数据取原张家港港、太仓港和常熟港数据的合计值。

2 港口群吞吐量增长周期分析

式(2)是关于参数Ni，βi和ri的函数，属于参数非线性模型，因此采用非线性最小二乘法(NLS)对这些参数进行估计。利用Stata软件对方程进行参数估计，经计算，模型参数估计t在95%的置信水平上检验显著，且拟合度较高。具体增长周期模型的参数检验见表1。

表1 增长周期模型的参数检验

值得注意的是，将该15个港口1997—2012年的煤炭吞吐量作为状态变量导入Stata软件后无法计算出结果,说明期间煤炭吞吐量增长不符合Logistic增长曲线。究其原因，主要是由于近年该地区煤炭进口量大增，导致煤炭吞吐量增长率连年飙升，不符合单种群在有限空间中的增长规律。根据Logistic模型思想，可将长三角港口群整体演化周期分为港口群发展起步期(Ⅰ)、港口群成长膨胀期(Ⅱ)、港口群发展成熟期(Ⅲ)和港口群融合整合期(Ⅳ)等4个阶段。根据上述结果，可拟合出长三角港口群各货种吞吐量的增长周期曲线(见图1)。

1) 目前长三角港口群的货物运输市场已处于发展成熟期。根据对拐点的计算，长三角港口群货物吞吐量的增速在2012年达到最高，增长极限为61 111.8万t。未来港口货物吞吐量增速会逐步下降，增长动力逐渐减弱，市场慢慢走向稳定状态。

a) 一般货物

c) 金属矿石

d) 油品

2) 长三角港口群的主要货种中，除金属矿石吞吐量的增长处于发展成熟期之外，其余货种吞吐量的增长均处于融合整合期，吞吐量趋于饱和。集装箱吞吐量的增长极限为7 535.637万TEU，金属矿石、油品吞吐量的增长极限分别为124 618.2万t和29 548.97万t。由模型拟合结果可知，无论是从货物吞吐量的角度还是分货种吞吐量的角度来看，长三角港口群都已度过吞吐量增长的高峰期，今后几年都将进入吞吐量低速增长期甚至停滞期。在该阶段，追求吞吐量的数量规模已不是港口群发展的重点，但却有利于港口群实现资源整合和结构调整。

3 港口群空间结构演变

3.1港口群货物集中度

将长三角港口群1997—2012年各分货种的货物吞吐量输入至HHI指数模型中，得到各货种的HHI指数走势见图2。

图2 1997—2012年长三角港口群各货种HHI指数走势

从图2中可看出长三角港口群各货种的集中度主要有以下2个特点。

1) 整体呈下降趋势，其中：集装箱的下降趋势最为明显；煤炭和金属矿石也呈明显的下降趋势；油品的集中度走势相对平稳，且明显高于其他货种。

2) 集中度水平层次较为分明，集中化程度由高到低依次为集装箱、油品、金属矿石、煤炭。

3.2港口群内部港口市场份额

将长三角港口群1997—2012年各分货种的货物吞吐量输入至市场份额计算公式，得到各港口货物吞吐量市场份额见图3。

4 长三角港口群生长周期特征分析

4.1生长周期特征

结合市场集中度的变化情况可发现，长三角港口群各货种在不同发展阶段呈现出不同的特征。

4.1.1集装箱货物的特征

集装箱货物进入融合整合期之后集中度明显下降，港口布局呈多层级化。集装箱主要分布在上海港和宁波-舟山港，而上海港作为我国集装箱吞吐量最大的港口，具有绝对优势，但其市场份额呈明显下降趋势；宁波-舟山港的集装箱吞吐量经历较快增长之后，市场占有率基本稳定在24%左右。连云港和苏州港集装箱市场占有率在2005年之后大幅提高，至2012年市场占有率分别为8%和9%；同时，江阴港、扬州港、泰州港及嘉兴港集装箱市场占有率也呈稳步递增的趋势。

由此可知：在发展起步期和成长膨胀期，上海港的集装箱货物主要向宁波-舟山港扩散，宁波-舟山港由此快速发展；进入成熟期和融合调整期之后，集装箱货物向江苏的港口扩散，在该过程中形成了连云港和苏州港2个规模较大的集装箱港口，同时也发展了江阴港、泰州港和南通港等港口。整个长三角集装箱港口集中度降低，呈多层级化。

a) 煤炭

b) 集装箱

c) 油品

d) 金属矿石

图3 1997—2012年长三角港口群货物吞吐量市场份额

4.1.2油品的特征

油品进入融合整合期之后集中度稳中有升，内部结构趋于稳定。集中度整体呈平稳上升趋势的主要原因是浙江港口在该货种上的集聚加强，特别是宁波-舟山港油品的市场份额由1997年的33%上升到2006年的54%，而后一直稳定在54%左右。温州港、台州港、嘉兴港和杭州港油品的市场份额稳定增长的主要原因是承接了上海港部分货物的转移。值得注意的是，上海港油品的市场份额呈下降趋势，但自2005年起基本稳定在11%左右；南京港下降趋势更为明显，由38%下降为12%，但2008年之后下降速度明显减慢；扬州港、江阴港、苏州港和泰州港等港口总体呈上升趋势，但在2005年较为稳定，这说明该货种从南京港向上述港口转移，当扩散到一定程度时呈现出较为稳定的状态。

由此可知：油品在膨胀期扩散速度较快，宁波-舟山港快速成长；进入成熟期，扩散速度下降，周边小港口发展；进入饱和期，港口之间的市场份额相对比较稳定，内部结构调整幅度较小。

4.1.3金属矿石的特征

金属矿石进入发展成熟期之后，内部结构调整幅度较大。该货种主要集中在宁波-舟山港、上海港和苏州港，其中：宁波-舟山港的市场份额由45%下降到25%；上海港的市场份额由31%下降到15%；而苏州港则从无发展到15%，主要原因是承接了上海港和宁波-舟山港的转移。此外，连云港港、江阴港、泰州港和南通港的市场份额都在逐步增加，其中连云港港的市场份额为12%，且趋势仍将继续保持。由此可见，金属矿石港口的空间结构仍在进一步调整。

4.1.4煤炭的特征

煤炭的集中度下降，主要调整集中在上海港和江苏各港口。该货种主要集中在上海港、宁波-舟山港和苏州港，由上海港向江苏各港口转移明显，其中：苏州港、江阴港、泰州港和扬州港的市场份额保持较高的增长速度；宁波-舟山港的市场份额有小幅下降；浙江其他港口煤炭货物处于相对较平稳的状态。

由此可知：煤炭的集中度下降明显，主要是因为货物大量由上海港向江苏各港口转移，苏州港、泰州港、江阴港和扬州港的市场份额相对均等，但仍有进一步增长的趋势。这些港口在承接煤炭转移的同时，竞争也在进一步加剧。浙江港口的煤炭市场相对稳定。总体而言，长三角煤炭港口尚处于调整阶段，主要集中在上海和江苏各港口之间。

4.2影响港口群演化的主要因素

4.2.1区域经济因素

长三角地区1995—2003年经济高速发展，是我国经济最为活跃的地区之一；同时，上海国际航运战略的确立使得该地区港口迅速发展，货流集聚能力和产业集聚能力显著提高。因此，该地区货物吞吐量快速增长，港口群整体处于发展起步期，港口体系内部的层级结构开始形成。2003—2009年，该地区经济进一步发展，港口群整体进入成长膨胀期。而自2010年至今，产业向中西部转移趋势明显，外贸增长速度放缓，使得港口群货物吞吐量整体放缓，进入发展成熟期；集装箱和油品已进入融合整合期。

4.2.2技术因素

技术发展对港口群的影响主要体现在港口工程技术和港口相关产业技术上。

(1) 港口工程技术涵盖水力水文、水工建筑、航道整治及疏浚等多个方面，提升相关技术水平能从根本上改善港口的硬件等级，如：航道疏浚技术的提升能使港口接纳更大吨位的船舶；港工建筑技术的提升能延长码头泊位的使用期限。

(2) 港口相关产业技术包含信息技术、造船技术和公路铁路航空技术等多个层面，这些技术的进步均直接或间接影响着港口群的发展和布局。

因此，在港口群发展的起步阶段，资源总是向着港口技术条件较好、集疏运便捷的港口聚集。但是，随着技术条件进一步发展、货运量持续增长，技术条件同样会制约特定港口的发展，成为影响港口内部结构的主要因素。例如，上海港受航道水深条件的影响，在船舶大型化对航道水深的要求不断提高的情况下，其原由外高桥码头转运洋山港的部分货物正在与苏州港(太仓港)合作转运至洋山港。同样，由于长江航道疏浚，苏州港近年来发展迅猛，促进港口群在融合整合期实现内部结构调整。

4.2.3政府因素

政府因素对长三角港口群的影响分为交通运输部等中央国家机构和地方政府及港口管理体制对港口群发展的影响。

(1) 国家层面对各港口群的定位对于其内部结构调整而言具有较大影响。上海港和宁波-舟山港在港口群中发展良好；宁波港抓住机遇发展大宗散货，特别是油品市场地位上升较快；南京港油品吞吐量市场份额较大，但近年来持续下降，这与其区域港口的定位有关系。

(2) 地方政府对当地港口的定位也会加快港口群内部结构的调整。例如：上海港将重视集装箱货物和航运金融保险等服务业的发展，因此会调整其码头功能定位；江苏政府重视苏州港和连云港港的发展，近年来发展也较为迅猛；浙江政府加大发展大商贸物流和铁海联运，大力拓展内陆腹地，使得宁波港在该地区的集聚效应尤为明显。

(3) 港口管理体制的改革对港口的发展也有一定程度的影响。

4.2.4企业因素

企业之间的竞争与合作在港口群发展的不同时期也呈现出不同的特点，其中：发展起步期，港口之间更多的是各自发展；成长膨胀期，港口之间处于竞争模式；发展成熟期和融合整合期，港口之间处于竞争与合作模式，特别是进入融合整合期之后，港口之间更加注重以资本为纽带促进企业合作，优势互补，错位发展。例如：上海港在转移大宗散货的同时开展长江战略，更多地参与长江沿岸港口的投资与建设。此外，注重加强企业之间的业务合作，利用周边港口的优势资源弥补自身资源的不足。例如，上海港原来经外高桥转运至洋山港的货物一部分改由苏州港(太仓港)转运至洋山港,这在一定程度上促进了港口群内部的结构调整。

5 结束语

对长三角港口群的演化周期特征进行分析，得出以下结论。

1) 整体而言，长三角港口群已进入发展成熟期或资源整合和调整期。未来港口货物吞吐量增长速度会逐步降低，增长动力会逐渐减弱，市场慢慢走向稳定状态。

2) 港口群发展处于起步期和膨胀期，资源更易向某些特定港口集聚，容易产生规模较大的港口，而其他一些港口的发展会受到一定程度的抑制；进入成熟期后，会促进一些中小港口的发展，进而调整港口群结构，促使新的港口序列产生；进入融合整合期，调整幅度相对平稳，港口结构相对稳定。

3) 影响港口演化的主要因素有区域经济、技术、政府和企业。

现阶段长三角港口群应增强忧患意识和机遇意识，紧抓我国经济发展战略转型期的机遇，增强应对能力，适时转变港口发展方式，促使港口群逐步由数量规模型向质量效益型转变，不断提高整体竞争力。江苏、浙江和上海应统一制定区域港口发展战略规划，对各港口进行分层次布局规划，形成错位发展，重点解决港口群发展的结构、目标、时空布局、物流网络建设和综合运输布局等问题。同时，建立由政府主导的、以各港口企业为主体的运作机制，使港口一体化获得实质性进展。企业之间以资本为纽带，联动、错位发展，避免恶性竞争；建立资源整合平台，实现信息共享；发挥组合港的管理协调作用，推进港口体制改革，建立合理、健康、长效的机制。

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EvolutionCycleofYangtzeRiverDeltaPortGroup

CHENChunfang，ZHAOGang,CHENJihong

(College of Transport & Communications, Shanghai Maritime University, Shanghai 201306, China)

2015-10-29

国家自然科学基金(51409157)；教育部人文社会科学研究项目(14YJC630008)

陈春芳(1982—)，女，浙江象山人，工程师，博士生，从事港航交通运输地理、港航经济规划研究。E-mail:ccf8210@163.com

1000-4653(2016)01-0104-06

F552.7

A