长三角港口群系统资源配置优化研究

王瀛帜 吴红伟

摘 要：本文应用系统聚类法对长三角港口群31个港口进行层次划分，确定了航运中心港、主枢纽港、重要港和一般港的子系统定位，应用BCC-DEA模型对各层次港口进行效率分析，以此来评价港口资源配置情况，找到资源配置中存在的问题，在此基础上，本文提出定性与定量相结合的资源配置优化思路，并以重要港为例分析，为长三角港口群资源的优化配置提供参考。

关键词：长三角港口群;系统层次划分;资源配置优化;BCC-DEA模型

0 引言

随着长三角一体化战略的不断推进，长三角地区港口群的发展也要跟紧战略步伐，长三角地区港口群将要发展成为世界级港口群。“但值得注意的是，过去高速发展的港口产业和令人瞩目的港口业绩在一定程度上掩盖了长三角港口群在协同发展方面的诸多问题”[1]，比如缺乏统筹规划，导致无序竞争、重复建设、岸线利用粗放等问题。在提倡高质量发展的时代背景下，港口群资源需要更加合理地开发和利用，以保障经济和社会全面、协调、可持续发展。因此解决长三角港口群协同发展过程中的资源优化配置就成为重要研究问题，研究这一问题有利于打造分工合理、协同发展的现代化港口群，有利于提高长三角港口群的整体竞争力，有利于推动长三角地区更高质量一体化发展。

1 理论及方法

1.1 港口效率理论

研究长三角港口群系统资源配置优化问题，以港口效率作为切入点，衡量长三角港口群的资源配置情况。港口效率分为三种：港口综合（技术）效率、港口规模效率和港口纯技术效率，在规模报酬可变的前提假设下，三者之间的关系为：港口综合效率=港口规模效率*港口纯技术效率[2]。

1.2 聚类分析方法

“聚类属于无监督分类的学习过程的一种，聚类与分类的根本区别在于：分类是需要事先知道所依据的数据特征，而聚类是要找到这个数据特征”[3]，聚类分析是进一步研究分析的基础。本文使用的是系统聚类算法，其计算复杂度较高的缺点可以有软件解决，且样本数据量并不小，可避免聚类成链状。

1.3 DEA方法

“R.D.Banker等人认为，与数学规划法相比，DEA方法更适合研究港口效率评价问题。”[4]后来研究发现DEA方法可以很好地解决港口效率评价问题，因此越来越多的研究倾向使用DEA方法。本文使用基于规模报酬可变假设的BCC-DEA模型。

2 港口群系统层次划分

本文在已有研究的基础[5-8]上结合数据收集情况，提出长三角港口群层次划分的评价指标体系：（1）港口条件指标：规划岸线长度、码头泊位数量、万吨级泊位数量、泊位长度、港口货物吞吐量、港口集装箱吞吐量。（2）腹地条件指标：港口所在城市GDP、港口所在城市第三产业总产值、港口所在城市外贸进出口总额。（3）港口发展潜力指标：港口所在城市GDP增长率、港口所在城市外贸进出口总额增长率、港口吞吐量增长率。

本文选取31个长三角港口在2016-2018年的相关指标数据，数据来源中国港口年鉴、上海市统计年鉴、浙江省统计年鉴、江苏省统计年鉴、安徽省统计年鉴等。将标准化后数据导入SPSS24软件进行系统聚类，样本间距离选择欧式距离，类间距离选择组间平均连接方法。聚类结果为：航运中心港：上海港;主枢纽港：宁波舟山港、苏州港;重要港：杭州港、连云港港、嘉兴港、江阴港、泰州港、扬州港、镇江港、南通港、无锡港、南京港;一般港：绍兴港、常州港、合肥港、徐州港、铜陵港、湖州港、淮安港、马鞍山港、芜湖港、台州港、温州港、盐城港、池州港、宿迁港、亳州港、安庆港、阜阳港、滁州港。每个港口都与同类港口在综合排名中处于相邻位置，其合理性与客观性得到了验证，这是港口群系统资源配置优化的基础。

3 港口群系统资源配置优化

参考已有文献[9-11]，本文以生产法选择投入产出指标体系，投入指标选择泊位长度和泊位数量，产出指标选择货物吞吐量和集装箱吞吐量。使用DEAP2.1软件进行计算，综合效率方面：航运中心港为1.000，主枢纽港为0.888，重要港为0.578，一般港为0.382，4个层次港口的综合效率差异明显，同一层次港口的平均综合效率有个别港口较突出，但总体差别不大。基于求解的各层次港口群中的综合效率、技术效率、规模效率以及规模报酬的情况进行定性分析;再对BCC-DEA模型的松弛变量进行灵敏度分析得到投入资源优化的理论数值，对弱有效港口的冗余情况进行调整，使之变得强有效进行定量分析。本文以重要港为例进行分析，结果如表1。

4 结论

基于系统聚类方法将长三角地区31个港口分為四类，使用BCC-DEA模型进行效率分析，结果显示：各层次港口综合效率分层明显，在各自内部的综合效率差别不大，对长三角地区港口群进行分层效率研究是有必要的。基于求解出的各层次港口群中的综合效率、技术效率、规模效率以及规模报酬的情况，确定一个资源配置优化的思路，并以重要港层次的港口为例证分析，得到投入资源优化的具体决策方案，可为长三角港口群资源的优化配置提供参考。

参考文献：

[1]章强，殷明，周琢.长三角地区港口群协同发展思路研究[J].科学发展，2018（11）：58-64.

[2]郭晓娜.我国主要港口的运营效率评价及其影响因素研究[D].北京：北京交通大学，2016.

[3]段明秀.层次聚类算法的研究及应用[D].长沙：中南大学，2009.

[4]Banker R D，Charnes A，Cooper W W.Some Models for Estimating Technical and Scale Inefficiencies in Data Envelopment Analysis[J].Management Science，1984，30（9）：1078-1092.

[5]高鸿丽，顾亚竹.聚类分析在长江三角洲地区港口分类中的应用[J].中国航海，2003（4）：26-30.

[6]武骁，宗蓓华，郑士源.我国沿海集装箱港口层次布局问题研究[J].综合运输，2004（6）：46-48.

[7]冯清.基于模糊聚类的区域性港口层次布局研究[D].大连：大连海事大学，2007.

[8]王丹，陈艳艳，张浩.基于聚类分析的辽宁港口群协调发展研究[J].水运管理，2013，35（11）：28-30.

[9]庞瑞芝.我国主要沿海港口的动态效率评价[J].经济研究，2006（6）：92-100.

[10]匡海波，陈树文.基于熵权TOPSIS的港口综合竞争力评价模型研究与实证[J].科学学与科学技术管理，2007（10）：159-164.

[11]陈春芳，宗蓓华.基于SFA的上海港集装箱码头效率评价[J].上海海事大学学报，2008，29（3）：87-92.