考虑碳排放的粤港澳大湾区港口效率测度及影响因素研究

叶善椿

摘  要：先运用非期望产出的超效率SBM模型测算粤港澳大湾区港口效率，然后利用Tobit模型分析其影响因素。研究结果表明，粤港澳大湾区港口效率整体偏低，但一直呈上升趋势，空间上呈“沿海高、内河低”的分布格局；经济发展水平和物流业发展水平对港口效率具有显著的正向作用，而城镇化水平、环境污染程度对港口效率的影响不显著。

关键词：港口效率；粤港澳大湾区；碳排放；超效率SBM模型

中图分类号：F552.3; U691    文献标志码：A    DOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2023.11.026

Abstract： Employ the super efficiency model of unexpected output SBM to calculate the port efficiency in the Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area， and then use Tobit model to analyze its influencing factors. The results show that the overall port efficiency in the Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area is relatively low， but it has been on an upward trend， with a spatial distribution pattern of "high coastal areas and low inland rivers". The economic development level and logistics industry development both have a significant positive effect on port efficiency. The effect of urbanization level and environmental pollution degree on port efficiency are not significant.

Key words： port efficiency; Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area; carbon emissions; super efficiency SBM model

0  引  言

隨着近年来绿色经济的发展，绿色发展也受到交通运输行业特别是港口业的重视。由于交通运输行业是碳排放量大户，为尽早实现“碳达峰、碳中和”目标，作为交通运输重要节点的港口业，其低碳建设具有重要作用。自2019年国家发布《粤港澳大湾区发展规划纲要》以来，粤港澳大湾区得到了快速发展。港口作为湾区经济发展的重要基础设施，对粤港澳大湾区经济发展起着不可忽视的作用。为加快粤港澳大湾区经济高质量发展，有必要考虑碳排放约束条件下分析粤港澳大湾区港口的效率。

目前关于港口效率方面的研究主要有：詹斌等[1]用三阶段DEA模型分析了长江沿线的7个内河港口效率，发现长江沿线港口整体未达到DEA有效。李冰、李月[2]运用三阶段DEA模型分析了环渤海地区的12个港口效率，发现港口效率之间差异较大。朱乐群等[3]运用SBM模型分析了我国港口服务“一带一路”建设效率，发现“一带一路”倡议提出后我国港口服务“一带一路”的效率不断提升。吴晓芬等[4]运用四阶段DEA模型和Malmquist指数分析了长三角港口群的14个港口效率，发现大部分港口的全要素生产率在不断提升，但仍有多数港口未达到DEA有效。薛凯丽等[5]采用动态网络SBM模型分析了我国沿海10个主要港口效率，发现我国港口的生产运营阶段效率普遍比盈利转化阶段高，港口碳减排仍有很大空间。

由此可见，虽然有很多关于港口效率研究的文献，但是关于考虑碳排放的港口效率研究较少，而研究粤港澳大湾区港口效率的就更少。为此，本文将采用考虑非期望产出的超效率SBM模型分析粤港澳大湾区港口效率，以期为粤港澳大湾区港口高质量发展提供相关参考。

1  研究方法

由于传统DEA方法不能对DEA有效进行排序，且不能考虑投入产出松弛变量问题，为此采用考虑非期望产出的超效率SBM模型测度粤港澳大湾区港口效率。模型如下：

minρ=■

s.t. ■x■λ■-s■■≤x■

■y■λ■+s■■≥y■

■b■λ■-s■■≤b■

1-■■■+■■>0

λ， s■， s■≥0

i=1，2，…，m; r=1，2，…，q; j=1，2，…，n    j≠k

式中：ρ为测算出的效率值，m为投入指标个数，q■为期望产出个数，q■为非期望产出个数，n为决策单元（DMU）个数，s■、s■和s■表示投入、期望产出和非期望产出的松弛量，λ为权重向量，x、y和b分别表示投入变量、期望产出变量和非期望产出向量，当ρ≥1时，表示DMU有效；当ρ<1时，表示DMU无效。

2  实证分析

2.1  数据来源与说明。根据国家《粤港澳大湾区发展规划纲要》，粤港澳大湾区由珠三角9个城市和香港、澳门组成。鉴于澳门以休闲旅游业为主，其港口业发展并不是产业发展重点，为此本文选取珠三角9城市和香港的港口为研究对象，数据选取自2011—2020年。参考有关文献[6-7]，选取港口码头长度、生产性泊位数量和港口行业从业人员数为投入指标，港口货物吞吐量、集装箱货物吞吐量为产出指标，港口碳排放量为非期望产出指标。其中，港口业从业人员数用港口所在城市的交通运输业从业人员代表；港口碳排放量参考孟令金[6]的做法，用港口当年货物吞吐量、碳排放系数、港口能源单耗量综合计算得到。数据来源于《中国港口年鉴》、交通运输部网站、各城市的统计年鉴和《香港统计年刊》。港口效率评价指标体系如表1所示。

2.2  粤港澳大湾区港口效率测度。通过非期望产出超效率SBM模型测算，得到粤港澳大湾区11个港口效率，结果如表2所示。

从效率测度结果可以看出，在考虑碳排放的情况下，粤港澳大湾区10个港口整体效率水平不断提升，平均值由2011年的0.922上升至2020年的0.960，表明粤港澳大湾区港口的低碳效率水平不断提升，这与国家大力推进粤港澳大湾区建设、不断践行“绿色”发展理念有关。但是经过10年的发展，粤港澳大湾区港口效率均值一直都未达到有效，表明在考虑碳排放情况下粤港澳大湾区港口效率水平仍然还有较大发展空间。

2011—2020年10年间，除肇庆和香港港口效率水平出现微跌外，其余9个港口的效率水平都呈上升趋势，增长幅度排前3的港口依次为：惠州（18.57%）、东莞（12.39%）、珠海（8.36%）。肇庆港口效率下降主要是由于肇庆港为内河港，货物运量发展速度较慢；而香港港口效率也出现小幅下跌，主要是因为受珠三角港口快速发展的影响，香港的港口货物吞吐量有所下降，且近年港口技术水平并未出现明显改善。广州和深圳港口效率水平分别于2017年和2020年达到有效，一方面是因为近年珠三角经济快速发展，为广州港和深圳港提供了大量货源，港口货物吞吐量和集装箱吞吐量都出现了大幅提升；另一方面，广州港自动化投入使用，提升了港口智能化水平，深圳的妈湾、盐田港也都开始建设基于5G、北斗导航的绿色智慧港口，有助于港口减排降碳，助推港口低碳效率水平提升。2011—2020年间，惠州港、东莞港、珠海港的港口建设得到了快速发展，港口货物吞吐量得到了大幅提升，10年间东莞港的货物吞吐量从2011年的6 848万吨上升至2020年的19 857万吨，珠海港集装箱吞吐量从2011年的81.49万TEU发展至2020年的183.87万TEU。而2011—2020年间佛山、中山的港口效率变化不大，主要是因为这两个港口本身起步较早，且都是内河港，由于水深等自然资源限制，不利于发展壮大，另外，佛山和中山都邻近广州这样的世界大港，随着近年来珠三角及粤港澳大湾区基础设施互联互通水平的不断提升，便利的公路运输可直接把货物运往广州港装船，影响了佛山和中山港口的产出。

求取各港口2011—2020年的效率平均值，如图1所示。从图1可以看出，港口效率平均值仅有香港为1，其余都小于1，即在考虑碳排放非期望产出下粤港澳大湾区港口效率平均值达到有效的仅有香港，表明粤港澳大湾区港口效率水平普遍偏低。另外，从空间分布来看，香港、深圳、广州等沿海港口的效率平均值明显较高，而佛山、中山、肇庆内河港口效率值偏低，这也从侧面反映了港口效率值的提升是要以港口规模为基础，只有港口规模达到一定水平，港口效率才能得到较为明显的提升。

2.3  影响因素分析。为了考察粤港澳大湾区港口效率的影响因素，选取经济发展水平、产業结构、城镇化率、外贸发展水平、环境污染程度、物流业发展水平作为影响因素，运用Tobit模型分析各影响因素对港口效率的影响。其中，经济发展水平用人均GDP表示，产业结构用第二产业增加值占GDP比值表示，外贸发展水平用进出口贸易总额表示，环境污染程度用工业二氧化硫排放量表示[8]，物流业发展水平用交通运输仓储邮政业增加值表示。数据来源于各城市统计年鉴，香港的数据来源于香港政府统计处网站和香港环境保护署网站。通过运用Tobit回归模型计算，模型p值为0.000，AIC值为-423.766、BIC值为-405.530，表明Tobit模型有效模型回归分析结果如表3所示。

从Tobit回归结果可以看出，经济发展水平、物流业发展水平对港口效率都具有正向影响，且都在1%水平下显著，表明经济发展水平和物流业发展水平的提升都有助于提高港口效率，这是因为经济发展水平的提升能为港口带来大量货源，提升港口产出水平，同时物流业发展水平有助于港口集疏运系统的发展，提高港口货物集疏运能力，从而推动港口效率提升。产业结构对港口效率具有正向影响，在10%水平下显著，表明城市产业结构的发展在一定程度上有助于港口效率提升，这是因为第二产业发展的原材料和产成品需要从港口运输，能为港口发展带来货源。外贸发展水平对港口效率具有正向影响，在10%水平下显著，表明发展进出口贸易将有助于港口效率提升，这是因为外贸的货物大部分都是从港口进出，外贸水平的提升将直接促进港口货物吞吐规模的扩大。而城镇化水平、环境污染程度对港口效率的影响不显著。

3  结论及建议

通过考虑非期望产出的超效率SBM模型测算粤港澳大湾区10个港口效率发现，粤港澳大湾区港口效率整体呈不断上升趋势，但仍有很大发展空间；从港口效率空间分布来看，香港、深圳、广州等沿海港口的效率平均值明显较高，而佛山、中山、肇庆内河港口效率值偏低。影响因素分析结果表明，经济发展水平、物流业发展水平对考虑非期望产出的港口效率具有显著的正向影响，而城镇化率、环境污染程度对考虑非期望产出的港口效率影响不显著。

为此，粤港澳大湾区应该加快基础设施互联互通建设，提高物流网络的通达性，降低社会物流成本。港口应利用科技赋能，加强港口基础设施科技水平，继续推动港口岸电等节能减排措施实施；同时加强与腹地经济联系，提高港口的服务水平，提升港口服务区域经济协调发展的能力。

参考文献：

[1] 詹斌，张艳秋，苏健，等. 基于DEA模型的长江沿线主要内河港口效率评价[J]. 中国航海，2022，45（3）：39-46.

[2] 李冰，李月. 环渤海区域港口效率研究与对比分析[J]. 工业技术经济，2022，41（5）：135-143.

[3] 朱乐群，张聆晔，李晓君. 基于SBM模型和时间窗分析的港口服务“一带一路”建设效率研究[J]. 上海海事大学学报，2022，43（1）：54-59，77.

[4] 吴晓芬，王敏，王丽洁. 基于四阶段DEA-Malmquist指数的长三角港口群动态效率评价[J]. 统计与决策，2022，38（2）：184-188.

[5] 薛凯丽，贾鹏，匡海波. 考虑CO2排放的中国港口动态网络效率研究[J]. 运筹与管理，2022，31（7）：152-160.

[6] 孟令金. 基于绿色低碳理念的我国沿海主要港口效率评价[J]. 水运管理，2021，43（8）：27-29.

[7] 戈艳艳，王姗姗. 考虑碳排放的港口全要素生产率及影响因素分析[J]. 交通运输系统工程与信息，2021，21（2）：22-29.

[8] 林寿富，林若云. 异质性产业集聚对环境污染的影响效应研究——基于技术创新中介效应的检验[J]. 西安石油大学学报（社会科学版），2022，31（4）：1-10.