基于伯特兰德模型的港口竞争机制分析——以钦州港和防城

文/潘碧菁 陈其勇 韦潇淑 陈栋

随着我国大力推行“国内国外双循环”新发展格局，国内国际贸易需求量显著增加，单一港口运营的腹地货源运输作业模式已经无法满足与日俱增的运输需求量。因此，出现了一些地理位置较为接近的港口形成竞争货源市场、交叉腹地范围的港口群。本文研究讨论基于伯特兰德博弈模型的港口群竞合关系机制，并以北部湾港口群的钦州港和防城港作为对象开展实证分析。结果表明，港口群中的合作-合作模式为稳定的模式，对参与者各方的策略最优和收益最高。最后，根据研究结果提出构建合作机制的对策和建立港口群内信息交互平台的建议。

0.引言

港口的发展不仅仅带动城市的经济发展，也影响到腹地和地区的生产模式和产业结构。在“后疫情”时代，全球贸易需求运输量大大增加，海运作为内贸外贸的主要运输方式，需求量的快速激增必定也为海运行业带来巨大的挑战和极大的机遇。广西北部湾地区的三大港口—钦州港、防城港、北海港有了良好的发展态势，但一直以来，三港之间缺少整体的统一规划，导致独立经营、各自为政。为此，广西2007年成立了广西北部湾国际港务集团有限公司，职责包括港口的经验建设和管理等，并于2011年将广西钦州港、北海港、防城港合并为“广西北部湾港”。各港口为了能够在开放的新发展格局下，顺应经济全球化态势，满足贸易需求量激增的要求，地理位置相邻的港口开始进行货源竞争，并形成拥有交叉腹地的港口群。需求量的增加为其带来极大的机遇和巨大的挑战，而单一港口的作业模式早已无法满足如此庞大的运输需求，因此，如何整合规划好港口群内各港口之间的竞争和合作的关系，并营造适合各港口发展的优良环境，实现港口群稳定而繁荣的共赢，是港口群研究的重要课题也对社会发展起着重要作用。本文以北部湾港口群的钦州港和防城港作为对象，研究讨论基于伯特兰德博弈模型的港口群竞合关系机制，并进行实证分析。

1.港口竞争博弈模型构建

1.1 模型假设

假设在同一港口群内有个港口存在，并为客户提供具有替代性服务的竞争关系。此时，影响港口需求量的主要因素是港口作业费。由于港口需求受自身价格变动和竞争港口价格变动的影响，则假设港口的需求函数为：

式中Di为港口i的需求函数，ηi为港口i不受价格因素影响能够获得的最大需求量，αi为港口i自身需求量因价格变动而变动的敏感系数，βij为港口i对其他港口需求量因价格变动而变动的敏感系数，Pj为港口i服务的单位价格。为了避免出现伯特兰德悖论而导致假设失败的情况，假设港口之间不存在可替代的服务，即敏感系数满足αi≠αj>0且βij≠βji>0。通过供需关系可得，具有较强竞争力的港口相比竞争力较弱的港口更有优势吸引货源。当港口价格发生变化时，其需求转移量大于较弱的港口，即竞争力较强的港口对价格变化更为敏感。

式中Ci为港口i的总成本，V为单位变动成本，Fi为港口i的固定成本。将式（1）带入式（2），则港口收益函数为：

为后续的简易计算，从n个港口中随机抽取两个港口，在不影响决策结果的前提下设港口固定成本Fi=0，此时两港收益函数为：

1.2 模型建立

假设两港之间信息透明且不存在从属关系，在同一时间并在完全理性的前提下分别进行竞争策略和合作策略的选择，可得到四组策略组。接下来分别讨论这四种策略，并得到均衡价格和均衡收益。

①当两个港口都追求各自收益最大化，港口1、2同时选择竞争策略。

②港口1选择竞争策略而注重自身利益，港口2选择合作策略而注重整体效益。

③港口1选择合作策略而注重整体效益，港口2选择竞争策略而注重自身利益。

④两个港口都追求共赢实现整体利益最大化，港口1、2都选择合作策略。

均衡价格为：

2.港口竞争机制实证

2.1 研究对象发展现状

选取广西北部湾的防城港和钦州港作为研究对象，讨论两个港口竞争机制与收益情况。防城港是中国西南走向世界的主要海上通道，为中国和东盟架起了一座桥梁。目前，防城港拥有80多万吨以上的泊位，其中最大的泊位容量高达20万吨。同时防城港粮油、金属矿产品是我国重要的进出口基地，也是煤炭储备和集散地，港口大多数港口货物为矿产。2021年，防城港完成货物吞吐量11709.28万吨，同比增长11.50%，其中集装箱完成77.10万标箱，同比增长28.27%。2021年，钦州港片区突出抓好重大港航设施和交通干道建设，进一步夯实钦州港作为西部陆海新通道主要出海口的地位，11月5日正式通航15万吨级集装箱船，标志钦州东航道具备10万吨级船舶双向通航，并满足10万吨至20万吨级集装箱乘潮单向通航，打通了大型船舶出港通航“大动脉”。开通49条国内外贸易集装箱航线，203个港口遍布全球83个国家。2021年，钦州港货物吞吐量完成1.67亿吨，同比增长22.3%；集装箱完成462.7万标箱，同比增长17.1%。

2.2 伯特兰德模型实证

集装箱作业费用是港口业务收入的主要来源，费率的变化直接影响港口的收入。根据数据比较的可能性和可行性，取集装箱作业包干费作为港口服务的单位价格。根据调研和询问当地港口工作人员可知，钦州港重箱作业包干费为400元/TEU，防城港重箱作业包干费为330元/TEU，港口作业变动成本约为120元/TEU。选取港口集装箱吞吐量代表港口需求，根据交通运输部公布的2022年全国港口货物、集装箱吞吐量可知，钦州港集装箱吞吐量为463万TEU，防城港集装箱吞吐量为77万TEU。设港口1为钦州港，港口2为防城港，根据模型假设可知，时刻防城港及钦州港港口需求、作业费用及变动成本分别为：

由于在构建模型时假设了两种极端的情况，分别为①港口需求量仅受自身价格变动影响，②在价格影响下，港口1的需求会完全转移到港口2，此时需要满足条件有：

根据上文所得参数，并带入模型进行计算，可以得出钦州港-防城港竞合博弈收益的矩阵，如下表1所示。

表1 钦州港-防城港竞合博弈收益矩阵（单位：万元）

通过对以上矩阵进行分析，可以得到以下几点结论：（1）对于钦州港、防城港两港来说，本港选择竞争策略而另一港选择合作策略时，本港收益最大化，详见上表数据π1jh、π2jh。（2）从防城港港的角度方面，若钦州港始终保持合作的策略，防城港从合作转变为竞争策略时，钦州港的收益将会从128222.2万元下降至58981.0万元。而此时，防城港的收益会由115440.6万元下降至62915.5万元。因此，对于作业箱量较小的防城港来说，选择合作更有益。（3）从钦州港的角度方面，若防城港始终保持合作的策略，钦州港从合作转变为竞争策略时，防城港的收益将会从115440.6万元下降至54515.8万元。而此时钦州港的收益会由128222.2万元下降至60090.5万元，若打破合作-合作模式，双方效益都存在货损。综合来看，合作-合作模式更为稳固。根据以上三点的分析，当两港都选择合作的策略时，双方利润均比都选择竞争策略时高。但在合作过程中，为了避免其中一个港口为了利益背叛条款的情况，需建立港口联盟，出台相应的约束机制，对该行为进行惩罚和制约，确保合作长期并稳定的持续。

3.结论与建议

本文研究讨论基于伯特兰德博弈模型的港口群的竞合关系机制，并以北部湾港口群的钦州港和防城港作为对象开展实证分析，得出以下结论：（1）单方面选择竞争关系，不能明显提高自身的收益，甚至由于竞争过程的价格过低而降低收益。（2）采用联盟合作，参与各方的利益都得到不同幅度的增加，合作策略是参与者各方的最优策略。（3）合理的利益分配机制是可以通过建立合作契约来实现的。根据上述研究结果，结合广西北部湾港口群的实际，本文从以下几个方面提出港口群合作发展的建议和对策。

（1）构建合作机制。由研究结果可知，合作-合作模式才能明显提升港口群的经济效益，且目前港口群内缺少对于约束双方行为的条约，两港行为难以保证形成长时间有效的平稳互利共赢。需要政府介入，由政府作为发起人，其港口管理人员为辅成立一个管理机构，以保障双方利益为根本，以促进共同发展实现双赢为目标，并设立相关奖励机制和补贴措施，实现政策倾斜、荣誉输出等奖励，增强双方合作凝聚力。（2）完善港口群功能。广西北部湾国际港务集团有限公司可负责制定区域港口发展的重大决策，对外公布港口信息，引导市场有序竞争和企业健康发展。努力加强港口的基础公共设施建设，增强港口自身竞争力，加强港口与政府合作，协调规划港口群发展目标，提高港口群的竞争力。（3）差异化定位。相似的港口定位在同一区域的港口群容易造成相互争夺资源市场，形成同质竞争。钦州港具有丰富的电力资源，且临港的工业区雏形渐成；防城港拥有丰富的矿产资源，也是非常重要的粮油进出口基地；北海港拥有较为丰富且富余的仓储堆场，且装卸设施完善。北部湾可以利用港口的不同优势，发挥各港明显功能长处，做到定位准确、发展精准。（4）共建信息平台。北部湾港可以开发现代化信息系统，如集成集装箱操作系统等，实现港口群的信息共建共享共用。目前钦州港已实现EDI信息互通，并在2022年钦州自动化码头正式运行，信息化覆盖全港口作业环节，并对船东、客户等信息进行共享与反馈，促进合作的公开化、透明化，实现港口群内信息一体化发展，有利于有效长期的互利共赢。