基于证据理论的港口竞争力评价与发展建议

谢新连，朱云琪，田 聪

(大连海事大学 物流研究院， 辽宁 大连116026)

0 引 言

世界贸易组织将海运服务分为3部分：港口、海洋运输和辅助服务。张新放等[1]指出：港口是连接陆海运输和货物中转的关键节点；陈继红等[2]更是将港口划入航运服务业的核心层，可见港口在海运业中具有重要地位。文献[3]将港口竞争力定义为：港口企业在竞争市场环境中为相关企业和行业提供质优价廉服务的能力和机会，从而达到港口企业价值的最大化。港口竞争力的提升会产生乘数效应、协同效应，带动海运业甚至是海运生态系统竞争力提升，使海运企业及上下游产业能更好地满足海运发展新形势、应对新要求、新挑战[4-5]。因此，对港口竞争力进行评价并有针对性地提出发展建议，具有重要的现实意义。

学界已对港口竞争力评价进行较多的研究。港口竞争力评价主要是对港口生产经营能力与效果进行评价，常用的评价指标包括港口货物吞吐量、集装箱吞吐量、航道水深、港口泊位总数量、港口所在城市GDP等[3、6-7]。港口发展离不开城市支持，港口与城市间关系的发展是一个动态演变过程，港口与城市的关系大致可总结为“城依港生、城以港兴、港城共荣”这3个阶段。

从改革开放40年看，我国经济不同发展阶段，港城关系也处于不同阶段。当前国际经贸面临重大变局和调整，我国经济也进入高质量发展阶段，对港口竞争力研究不能只局限于港口本身，还要关注港口与城市间的相互促进能力，以推进港城共荣、更好地服务现代化经济体系。范晓莉[8]建立了既包括城市竞争力，又包括港口竞争力的港口城市竞争力指标体系，利用均方差法和灰色关联分析法对香港、新加坡、上海和天津这4大港口进行比较，为天津建设国际港口城市提供建议。还有学者对港口城市竞争力中的物流竞争力进行了研究，徐文静[9]从物流竞争实力与物流竞争潜力两方面出发，利用聚类分析法将沿海港口城市的物流竞争力分成4类，为其发展提供建议；郑丽娟[10]结合“一带一路”区域物流一体化发展需求，对“一带一路”沿途的16个主要港口城市物流竞争力进行了研究。从总体看，现有港口竞争力评价或港口城市竞争力评价对港口与城市的相互促进效果提及较少，还有进一步研究空间。港口竞争力评价还应对港口与城市间相互促进能力进行评价，相互促进能力越强，越容易发挥乘数效应、协同效应，越容易实现港口与城市共荣。考虑到港口竞争力评价属于多属性评价问题，评价结果可能受到决策准则、属性集合选取、属性权重确定等影响，证据推理法是一种不确定性评价方法，源自证据理论[11]，在信息融合上，证据推理法相对于层次分析法、模糊综合评价等方法，具有在数据缺失或信息不准确情况能更精确评价的特点[12-14]。鉴于此，可采用证据推理法对港口竞争力进行评价。

综上，为解决现有港口竞争力评价指标体系中较少体现港口与城市的相互作用及指标间信息融合问题，笔者拟建立一个考虑港城共荣的港口竞争力评价指标体系。采用证据推理法对港口竞争力进行评价，帮助确定港口定位，掌握竞争优势及竞争短板，并为港口及城市提供发展建议，从而有针对性地提升港口竞争力，进而提升海运生态系统竞争力。

1 港口竞争力评价指标体系

在港口竞争力评价指标选取上，笔者采用文献[3、6]的港口竞争力指标及文献[8]提及的城市竞争力指标。从指标代表性和数据的可获得性角度考虑，构建包括港口自身能力、城市支持能力、海运服务能力、港口对城市的经济贡献等4大方面的竞争力评价指标体系，指标体系共包含4个一级指标和15个二级指标，均为定量指标，如表1。

表1 考虑港城共荣的港口竞争力评价指标体系Table 1 Evaluation index system of port competitiveness consideringthe integration development of city and port

在所建立的评价指标体系中，港口自身能力指标体现了港口自身发展状况，其中码头长度及万吨级以上泊位数能够体现出港口的自然条件，港口资源具有自然属性，优越的自然条件是港口长期充满活力的必要保证。吞吐量是反映港口生产经营活动成果的重要数量指标，也是港口竞争力量化参考依据。集装箱货物附加值较高，集装箱吞吐量可作为港口生产经营繁荣程度的重要体现，故将该指标列入评价指标体系，当评价对象涉及非集装箱港口时，在评价时可去掉集装箱吞吐量(X14)这一指标，使评价对象间具有可比性。城市支持能力体现了城市对港口发展的支持，港口需要有发达的城市经济与较大的贸易潜力、投资潜力作为保障，其能为港口发展提供持久动力，可通过地区生产总值、外贸进出口总额、工业发展水平及固定资产投资总额体现；同时，较高的信息化覆盖水平能为信息透明、高效的海运交易提供保障。城市还需有强大的海运服务能力，缓解港口生产经营压力，帮助扩大港口辐射范围，从而促进港口发挥最大潜力。港口竞争力还要包括港口对城市的带动作用，即港城共荣。港口增加值和就业规模是港口对城市经济贡献的核心指标，国外港口向社会公布此数据，我国尚未开展港口增加值统计工作。从数据可获得性角度考虑，采用了水上运输业相关指标作为替代，体现港口对城市的经济贡献。

2 评价方法

在选定评价指标后，需对指标进行合理赋权，同时考虑到各指标在信息表达、数据特点上各有不同，为便于对各个指标进行综合运算，还需对各指标体现的信息进行融合。

2.1 评价指标的权重确定方法

客观赋权法是依据指标本身差异性确定权重的一种方法。均方差赋权法是客观赋权方法中的一种，它突出局部差异，通过均方差反映随机变量之间的离散程度。其基本原理是将评价指标作为随机变量，对随机变量进行无量纲化处理，计算各指标的均方差并归一化，从而得到各指标权重系数。但当指标观测值较少时，如评价对象只有两个，对观测值进行无量纲化和归一化处理时就会出现问题。例如：采用最大最小值或功效系数方法对两个数据进行无量纲化处理并归一化处理均方差时，可能出现将两个数据转化为0和1或各指标权重相同的问题，从而难以反映出两者差异程度。因此，对均方差赋权法进行改进，采用标准离差率代替均方差进行赋权。标准离差率赋权不仅能突出指标间的局部差异，还可以有效解决各指标之间数量级的差异，而且能充分反映各指标的观测值包含的信息。

对具有一个总指标、若干一级指标和二级指标的三级指标体系，各二级指标的均值与标准离差率按式(1)～(3)计算。

(1)

(2)

(3)

式中：xijkt为第k个港口的第i个一级指标中第j个二级指标在时刻t的观测值；eijk为第k个港口的第i个一级指标中第j个二级指标的均值；Eij、σij分别为第i个一级指标中第j个二级指标的均值与标准离差率；K为参与评价的港口的数量。

第i个一级指标中各二级指标的权重计算如式(4)。

(4)

2.2 评价指标的信息融合方法

考虑到各指标在信息表达、数据特点上各有不同，且各港口之间可能存在统计数据类别不一致或存在没有统计的数据，导致评价数据缺失，故选择能在不确定因素存在情况下能有效地解决多方案多指标评价的证据推理法作为文中评价指标的信息融合方法。

(5)

根据定量指标的实际值bi，当Hi,n≥bi≥Hi,n+1时，可通过式(6)、(7)求得这一指标在各评价级的置信度βi={βi,n|n=1,2,…,N}，否则βi=0。

(6)

βi,n+1=1-βi,n, ∀i,n

(7)

(8)

在计算得到一级指标的置信度水平后，可通过证据推理法进行信息融合[12]，得到总指标的置信度水平β={βn|n=1,2,…,N}与不确定性水平βH，从而根据式(9)～(11)计算出最终的评价结果。

(9)

(10)

(11)

式中：u(Hn)表示评价等级Hn的效用函数，且认为u(Hn)>u(Hn+1)。umin、umax、umed分别为总指标评价值的最小值、可能达到的最大值及中间值。

对多个对象进行评价时，中间值umed越大，评价结果就越好。对方案y1、y2，当umed(y1)>umed(y2)，可认为方案y1优于y2。

3 算例分析

大连港作为我国东北地区最重要的综合性外贸港口，肩负着加快海运强国建设的重要使命。对标上海港，对大连港口竞争力进行评价，有助于提升大连港竞争力、实现港城共荣、加快大连“东北亚国际航运中心”与“现代化国际港口城市”建设。大连港与上海港的货类均涉及集装箱，评价两者竞争力时需考虑集装箱吞吐量这一指标，以充分反映港口的生产经营能力与效果。通过查询2014—2018年大连及上海的统计年鉴及Wind数据库，搜集到2013—2017年各指标的观测数据，见表2。

表2 各指标的观测值Table 2 Observed values of each indicator

结合评价指标体系中各指标观测值，利用式(1)～(4)计算各指标权重，见表3。

表3 各指标的权重信息Table 3 Weight for each indicator

计算得到一级指标评价值的置信度水平后，即可通过证据推理法对一级指标的信息进行融合。计算大连港与上海港连续5年的总指标评价值，得到如图1。从图1(a)中可看出：大连港从2013—2016年的总指标评价值呈上升趋势，然后从2016—2017年略微下降。从各评价级置信度水平上看，评价级为好的置信度水平虽然最低，但总体呈现上升状态；评价级为中的置信度水平最高，从2013—2015年呈现下降状态，2015—2016年略微上升后又呈下降趋势；评价级为差的置信度水平较高。评价级越低，其效用值也越低，评价级为中的置信度水平最高及评价级为差的置信度水平较高是导致总指标评价值偏低的主要原因。

综合观察发现，大连港的港口竞争力水平近年来呈现上升趋势，评价级为好的置信度不断提升。从图1(b)中可看出：上海港从2013—2015年的总指标评价值呈上升趋势，2016年略微下降后，在2017年总指标评价值大幅提升。从各评价级的置信度水平看，评价级为好的置信度水平较高，总体呈现上升趋势；评价级为中的置信度水平最高，虽2016年略微上升，但总体呈现下降的趋势；评价级为差的置信度水平最低。综上，上海港的港口竞争力水平近年来呈现上升的趋势。

图1 连续5年的港口竞争力评价结果Fig. 1 Evaluation results of port competitiveness in five consecutive years

对比大连港与上海港的港口竞争力水平发现：① 上海港港口竞争力水平远高于大连港，2017年两个港口的差距最大；② 虽然两个港口竞争力水平均呈现增长趋势，但是上海港上升趋势更为明显，增长动力充足，如2015年同比增长0.82%，2016年略微下降后，2017年同比增长率大幅提高到4.32%；而大连港虽然同样呈现增长趋势，但是增长率相对较低，且增幅较小，增长率均未超过0.82%，如2015年同比增长0.18%。

为深入探索影响大连港港口竞争力水平增长驱动力原因，分别分析了大连港、上海港在港口自身能力、城市支持能力、海运服务能力、港口对城市的经济贡献等4个一级指标方面的评价值，如图2。

图2中黑色折线表示的是总指标的评价值，条形图的每一条表示是各一级指标的评价值。从图2(a)中可看出：就大连港本身而言，海运服务能力与港口对城市的经济贡献在其4个一级指标中较为突出，两者评价值均高于总指标评价值，对总指标评价值具有正向贡献。海运服务能力的高出值呈现出增加趋势，2014—2016年港口对城市的经济贡献最为突出，至2017年海运服务能力评价值已高于港口对城市的经济贡献评价值。港口自身能力评价值略低于总指标评价值，城市支持能力未表现出明显增长趋势。综上分析，建议大连在接下来一段时期内，在保证各项工作正常开展前提下，着重改善城市经济状况，加大固定资产投资力度，提高地区生产总值，积极发展对外贸易，提高进出口总额。

从图2(b)中可看出：就上海港本身而言，其港口自身能力、城市支持能力在4个一级指标中对总指标评价值具有正向贡献。2015—2017年城市支持能力的高出值呈现增加的趋势，2013—2017年上海港的港口自身能力评价值最高。海运服务能力发展的较快，2013—2016年其评价值与总指标评价值差距呈缩小趋势，至2017年已高于总指标评价值。港口对城市经济贡献未表现出明显的增长趋势。从绝对数值上看，上海港对上海经济贡献非常大，已展现虹吸效应，但由于上海经济十分发达，其他行业的生产总值也很大，上海港对上海经济贡献的相对值较小。上海港发展规模很大、很高，要实现自身进一步突破有较大难度，需加强创新能力，应用先进的互联网、物联网和自动化等技术，对港口设施进行科技改造，对港口业务进行模式创新，实现港口的转型升级。

对比图2(a)、(b)可发现：上海港在港口自身能力、城市支持能力、海运服务能力、港口对城市的经济贡献这4个一级指标的评价值均高于大连港。对标上海，将有助于提升大连港竞争力。上海经济发达，依托长江“黄金水道”，水-水中转促使集装箱吞吐量迅猛增长，上海洋山深水港经多年建设取得一定成果，上海也逐步推进内河高等级航道整治工程、长江经济带港口多式联运系统建设。大连的水-水中转相对受限，货类主要是大宗散货，相对于集装箱货，大宗散货的附加值相对较低。受东北经济形势影响，很多航运企业离开东北市场，这些因素均限制了大连港的发展。未来大连港要继续发挥其独特的自然优势和区域优势，不断提高港口自身能力；大连要进一步推进大连自贸区建设，提高贸易便利化程度，提升营商环境，积极发展对外贸易，加快经济转型，提高地区生产总值；继续加强港口疏港铁路建设，完善综合交通体系，鼓励港口关联产业发展，缩小与上海之间差距。

图2 一级指标的评价值Fig. 2 Evaluation value of the first-level indicator

4 结 论

笔者从港口自身能力、城市支持能力、海运服务能力、港口对城市的经济贡献这4大方面构建了考虑港城共荣的港口竞争力评价指标体系。采用不仅能突出指标间的局部差异，还可有效解决各指标之间数量级差异，且能充分反映各指标观测值包含信息的标准离差率为指标赋权，并利用能在不确定因素存在的情况下有效地解决多方案多指标评价的证据推理法融合指标信息。采用上述方法对大连港、上海港的港口竞争力进行评价，对港口及城市的发展提出如下建议及结论：

1)大连港、上海港的港口竞争力水平均呈现增长趋势，但上海港竞争力水平远高于大连港。上海港在港口自身能力、城市支持能力、海运服务能力、港口对城市的经济贡献这4个一级指标评价值也均高于大连港评价值；且上海港增长动力充足，差距不断呈现扩大的趋势；

2)大连港的海运服务能力与港口对城市的经济贡献在4个一级指标中较为突出，两者对大连港总指标的评价值具有正向的贡献；上海港的港口自身能力、城市支持能力较为突出，对上海港总指标的评价值具有正向贡献；

3)就大连港自身而言，大连港城市支持能力增长趋势不明显，建议大连可着重改善城市经济状况，推进大连自贸区建设，提高贸易便利化程度，提升营商环境，积极发展对外贸易，提高进出口总额及加强信息化建设，提升高附加值货类在港口业务中所占比重，缩小与上海之间的差距；

4)就上海港自身而言，上海港的港口对城市的经济贡献增长趋势不明显，增长率相对较低。上海港对上海市经济贡献的绝对值很大，但由于其他行业的生产总值也很大，使得上海港对上海市经济贡献的相对值较小。上海港发展规模已经很大、很高，要进一步突破有较大难度，需要加强创新能力，应用先进的技术，对港口设施及港口业务模式创新，以实现自身更大的突破。

综上所述，建立的基于证据理论的港口竞争力评价方法能为港口竞争力评价这一多属性评价问题提供理论支持，根据评价结果，有针对性地提出发展建议，具有一定的实用价值。